【GB国家标准】 IPTV媒体交付系统技术要求流媒体服务

ICS33.160.60
M32
中华人民共和国国家标准
GB/T38754—2020
IPTV媒体交付系统技术要求
流媒体服务
Technical requirements for IPTV media delivery system-Streaming media services
2020-06-02发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2020-12-01实施
规范性引用文件
术语和定义、缩略语
术语和定义
缩略语
流媒体服务的类型
直播式流媒体服务
点播式流媒体服务
时移服务
流媒体下载服务
流媒体内容编码及文件格式要求5
视频编码要求
音频编码要求
文件格式要求
6提供流媒体服务的IPTV媒体交付系统功能要求6.1
媒体路由功能
媒体控制功能bzxZ.net
流媒体服务功能
防盗链功能
书签播放功能
IPTV媒体交付系统与终端的接口要求7.1
向IPTV终端提供流媒体服务的接口要求次
向PC/移动流媒体终端提供下载服务的接口要求采用HTTP协议向PC终端提供点播/直播流媒体服务的接口要求采用HLS协议向终端提供点播/直播流媒体服务的接口要求7.4
向移动流媒体终端提供点播/直播服务接口要求参考文献
GB/T38754—2020
GB/T38754—2020
本标准是《IPTV媒体交付系统技术要求》系列标准之一，本系列标准的名称和结构如下：GB/T38828
GB/T38827
-GB/T38826
GB/T38829
GB/T38830
-GB/T38831
GB/T38754
IPTV媒体交付系统技术要求
IPTV媒体交付系统技术要求
IPTV媒体交付系统技术要求
IPTV媒体交付系统技术要求
IPTV媒体交付系统技术要求
IPTV媒体交付系统技术要求
IPTV媒体交付系统技术要求
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草场景和需求；
体系架构；
总体要求；
内容接人；
全局负载均衡子系统：
媒体分发存储子系统
流媒体服务
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。本标准由全国通信标准化技术委员会（SAC/TC485)归口。本标准起草单位：中国信息通信研究院、中国电信集团有限公司、中国联合网络通信集团有限公司、中国移动通信集团公司、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、上海诺基亚贝尔股份有限公司、东方明珠新媒体股份有限公司
本标准主要起草人：聂秀英、陈戈、唐宏、梁洁、祝谷乔、乔治、倪伟、张尧烨、缪川扬、顾方方、张立杰、用
1范围
IPTV媒体交付系统技术要求
流媒体服务
GB/T38754—2020
本标准规定了IPTV媒体交付系统提供的流媒体服务的类型、流媒体内容编码及文件格式要求、提供流媒体服务的IPTV媒体交付系统功能要求、IPTV媒体交付系统与终端的接口要求，本标准适用于IPTV媒体交付系统规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。YD/T1696.4—2011机顶盒与IPTV业务平台接口技术要求第4部分：流媒体接口
IETFRFC8216HTTP直播流媒体（HTTPLiveStreaming）KaeeiKA
术语和定义、缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
流媒体服务
streamingmediaservices
在源端交付的同时，终端连续接收并呈现的多媒体服务。3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。
AAC：高级音频编码（AdvancedAudioCoding）AES：高级加密标准（Advancedencryptionstandard）AMR：自适应多速率（AdaptiveMulti-Rate）AVI：音频视频交错格式（AudioVideoInterleaved）CDN：内容分发网络（ContentDeliveryNetworkEPG：电子节目单（ElectronicProgramGuide）F4V：用于H.264编码的AdobeFlash视频文件格式（AdobeFlashVideoFileforH.264）FLV.Flash视频（FlashVideo）
HLS：HTTP直播流媒体（HTTPLiveStreaming）HTTP：超文本传输协议（HypertextTransferProtocol）ID：标识符（Identifier）
IP互联网协议（InternetProtocol）IPTV：互联网协议电视（InternetProtocolTelevisionGB/T38754—2020
MDS：媒体交付系统（MediaDeliverySystem）MPEG/MPG：运动图像专家组（MovingPicturesExpertsGroup）NPT：正常播放时间（NormalPlayTime）PAT：节目关联表（ProgramAssociationTable)PC：个人计算机（PersonalComputer）PMT：节目映射表（ProgramMapTable）QoS：服务质量（QualityofService）RTP：实时协议（Realtimeprotocol）RTSP：实时流协议（Real-TimeStreamingProtocol）SLB：服务负载均衡（ServiceLoadBalancing）SP：业务提供者（ServicesProvider）STB：机顶盒（SetTopBox）
TS：传输流（TransportStream）TVOD：回看视频点播（TVonDemand）UE：终端用户（UserEquipment）URI：统一资源标识符（UniformResourceIdentifier）URL：统一资源定位符（UniformResourceLocator）KaeeiKAca=
VLC：可变长编码（VariableLengthCoding）3GP：3GPP文件格式（3GPPFileFormat）4流媒体服务的类型
直播式流媒体服务
直播式流媒体服务是指以实时流的方式利用IPTV媒体交付系统将连续流媒体内容从流媒体源向用户终端提供的流媒体服务。此时，用户不能控制观看流媒体内容的临时播放次序。该类服务包括录播直播内容交付应用和实况直播内容交付应用，在服务提供期间可以插播相关的信息内容该服务可面向IPTV终端、PC终端和移动流媒体终端的用户提供服务2点播式流媒体服务
点播式流媒体服务是指用户可以根据自身的请求观看流媒体内容，同时能够根据各自的需要对所观看的流媒体内容进行互动操作（快进或快退）来改变流媒体的临时播放次序该服务可面向IPTV终端、PC终端和移动流媒体终端的用户提供服务4.3
时移服务
时移流媒体服务包括菜单时移服务和即时时移服务。菜单时移服务是指根据用户的请求或者运营商的策略，存储节目内容，同时用户根据系统提供的电子节目单或者其他操作，回溯一定时间内相关频道的节目内容，并支持该内容的暂停、回退、快进和播放等基本业务操作。
即时时移服务是指在用户观看直播流式流媒体内容时，可以根据用户的请求向用户提供在一定时间范围内的已播放的流媒体内容的服务该服务可面向IPTV终端、PC终端和移动流媒体终端的用户提供服务2
4.4流媒体下载服务
GB/T38754—2020
流媒体下载服务是指根据用户的请求将用户请求的流媒体内容交付给用户使用的服务该服务可面向PC终端和移动流媒体终端的用户提供服务流媒体内容编码及文件格式要求5
视频编码要求
IPTV媒体交付系统宜支持如下视频内容编码标准：a）ISO/IEC14496-10/H.264MPEG-4第10部分AVC/H.264主流配置型@等级3或高档配置型@等级3；
ISO/IEC14496-2MPEG-4第2部分ASP@等级3（SD)/等级4（HD）c)
GB/T20090.2—2013视频（基准档次）等级4.0（SD)或6.0(HD)；ISO/IEC23008-2:2013HEVC/ITU-TH.265主流配置型等级3以上。d）
2音频编码要求
IPTV媒体交付系统应支持如下音频内容编码标准：eiKAca
MPEG-2AAC;
MPEG-4AAC;
MPEG-1音频第3层（MP3）；
MPEG-2音频；
杜比E-AC3（包括2.0、5.1、7.1、Atmos）；MPEG-1音频第2层；
iik
AMR。
文件格式要求
5.3.1
IPTV媒体交付系统支持格式
IPTV媒体交付系统应支持如下文件格式：a)
TS;
b）MP4；
3GP;
d)FLV;
AVI、MPEG/MPG、F4V、silverlight、guicktime文件格式HLS(m3u8索引文件+TS分片）。
5.3.2
HLS自适应流业务编码要求
HLS自适应流业务编码应支持IPTV、互联网视频、移动流媒体等自适应流媒体视频业务相关内容编码和文件格式，包括：
a）同一内容的不同码率的码流，要求视频序列的时间线和关键顿位置对齐。b）同一内容不同码率的码流使用相同的音频流。c
文件格式要求支持：
1）分片文件格式：TS
GB/T38754—2020
主描述文件和子索引文件：m3u83）点播文件在引人CDN之前应事先已进行了分片和压缩为各种码率。主描述文件描述了所有子索引文件的URI及其相应码率。4）
每个码率的码流对应一个子索引文件。子索引文件描述了该码率所属的TS分片文件和5）
密钥文件的URI。密钥文件存储在加密系统中，不存储在CDN。TS分片文件应以一个PAT、一个PMT和一个I顿开头。各码率间具有同样序号的TS6）
分片文件应按时间线对齐。
目录和文件名的总长度小于95个字符，单级目录或文件名长度小于50个字符，目录中不7
能有“”等特殊字符。
5.3.3自适应流业务的客户端要求自适应流业务的客户端应符合以下要求：支持上述自适应流业务编码要求；a）
支持本标准描述的自适应流业务的相关业务流程和接口；b)
c）客户端能够实时监控视频播放的QoS、客户端与MDS系统之间网络状况、客户端计算资源的负载情况，合理准确地切换至高质量或低质量的视频内容；d）PC客户端可以手动选择当前播放节目更高码率或较低码率的视频内容；e）客户端进行同一个节目的不同质量的内容切换时，应做到无缝切换，让用户感觉不到切换过程，不应出现丢顿、音频不连续、图像突然变大或变小等情况。6提供流媒体服务的IPTV媒体交付系统功能要求6.1媒体路由功能
IPTV媒体交付系统提供流媒体服务时，媒体路由功能负责接受媒体控制的媒体资源查询请求，根据内容ID进行节点内媒体服务器的查找6.2媒体控制功能
媒体控制功能负责接受媒体服务请求，根据媒体路由结果和节点状态、负载均衡策略等分配并控制媒体服务节点向终端提供媒体服务，并提供节点故障切换。媒体控制功能应具备以下特性：a）根据媒体路由功能查询结果以及节点状态、调度策略进行调度。调度策略包括：1）节点内的内容分发，优先调度到有内容的媒体服务器。如果内容在节点内分片存储在不同媒体服务器，则优先调度到存在第一个内容分片的服务器，后续根据用户播放情况由不同服务器轮流发送媒体数据到终端。2）根据节点内各媒体服务器的健康状态、负载，优先调度到负载轻的媒体服务器3）需将各项数据进行统计，并同步给运营管理相应的功能模块。b）当提供流媒体的媒体服务器中没有请求的媒体内容时，支持向上级IPTVMDS请求内容，边下拉边向用户提供服务
6.3流媒体服务功能
6.3.1直播式流媒体服务
系统提供直播式流媒体服务应实现如下基本功能：4
GB/T38754—2020
a）在全网组播组网下，要求IPTV内容源直播发送的码流已打上RTP头。终端直接加入组播组从网络设备获取直播数据流；直播转时移时才到IPTV媒体交付系统侧请求服务。b）在单播情况下，终端和媒体服务器建立单播连接，从流媒体服务器接收频道的单播流。在区域组播组网下，片库和缓存媒体服务器转发直播流，由区域媒体服务器提供服务。下级媒c
体服务器可配置允余转发路径，当上级某媒体服务器故障后，下级媒体服务器可切换到上级备用媒体服务器接收直播频道媒体数据d）根据配置，媒体服务器可将收到的频道数据录制到本地·提供点播、时移和回看业务。在直播流程上，当用户访问EPG时，EPG系统返回终端指向媒体控制服务器的URL，客户端此时需要访问媒体控制，由媒体控制模块根据媒体路由的指令（媒体路由根据用户归属情况、各节点内容分布情况、服务器健康状况等为终端分配合适的流媒体服务器），向终端分配流媒体服务器提供直播服务。流媒体服务器进行服务提供时，需要根据防盗链机制验证用户的合法性。当客户需要转换为时移服务时，对于单播直播频道方式的流媒体服务提供，客户端需要和流媒体服务器建立链接，同时由此服务器提供单播直播码流对于组播直播频道方式的流媒体服务提供，建议采用如下方式加速时移服务的切换过程：客户端同时从EPG获取组播地址和单播URL，并从组播地址获取直播流。如果终端需要切换到时移服务，则通过调度服务器申请最优的时移服务器，并从时移服务器获取时移媒体数据。对于IPTV终端，直播使用在RTP上传送TS的方式传输多媒体数据。对于PC直播·使用HTTP之上传输FLV的方式传输媒体数据。
6.3.2点播式流媒体服务
当点播的内容在边缘节点时，由边缘节点相应流媒体服务器向用户发送媒体流。当点播的内容不在边缘节点时，系统调度到存在此内容的中心节点或者区域中心节点.流媒体服务器边下载内容边为用户提供服务。系统进行点播式流媒体服务时，应可以实现定位播放功能，可以进行暂停、播放功能，暂停后恢复播放要求做到无缝播放。当用户访问EPG时，EPG返回终端的URL指向媒体控制服务器地址。媒体路由服务器将根据全网的内容分布和各节点、各服务器的健康和负载情况，将终端调度到有内容分布且负载最优的媒体服务器提供服务。同样，流媒体服务器进行服务提供时，需要验证用户的合法性，根据防盗链机制进行验证。6.3.3即时时移服务
系统应支持向IPTV终端和移动流媒体终端用户提供即时时移服务。直播时，IPTV媒体交付系统应支持将流转储成流媒体文件存放到节点中，以提供即时时移服务。存储在媒体库的流数据应具有如下特性：a）可以记录时移数据的绝对时间信息，用户可以根据绝对时间收看时移节目；b）可以设置时移数据存储时长，存储时，媒体库的媒体存储时长到达规定的时移存储时间，IPTV媒体交付系统自动删除超期的录制内容即时时移服务应提供如下功能：a）客户端可以在直播状态通过暂停、快退、定位播放进入时移状态；b）时移状态下支持暂停、恢复播放、快进、快退操作；c）在时移状态下通过快进、切回直播等操作切换到直播状态6.3.4菜单时移服务
系统应支持菜单时移服务，可以根据录播计划.媒体服务器自动录制录播节目单范围内的直播数据。电视录播包括以下过程：
GB/T38754—2020
a）执行已有录播计划，自动将直播频道媒体数据录制到本地，用户可通过EPG界面浏览到TVOD节目，并进行点播
b）如果边缘未直接录制TVOD节目，IPTV媒体交付系统可根据热度将上级节点录制的TVOD内容推送到边缘，直接由边缘节点流媒体服务器提供TVOD业务。6.3.5带宽控制
为保证视频直播和点播的效果，系统应支持服务质量（QoS)控制。对于IPTV域，边缘流媒体服务器可以采用前向纠错，快速缓冲，丢包重传等方法，提供QoS保障。系统应能够设置每个节点向用户提供流服务的最大带宽和最大连接数目，并根据媒体内容码率提供智能带宽管理，以保证在线用户的体验效果；同时系统在指定/执行节目分发时需要考虑节目分发所占带宽对提供流服务带宽的影响，通过采用合理的分发时间、控制分发带宽等策略，尽量做到不影响系统提供流媒体服务的质量。6.3.6PC/移动流媒体终端下载
下载服务功能是指用户可以通过PC/移动流媒体终端等终端设备对节目内容进行下载。用户终端通过HTTP协议下载媒体文件，并存储到终端上，用户可以随时播放。6.4防盗链功能
IPTV媒体交付系统应支持开环防盗链机制，支持基于算法十密钥的防盗链摘要，实现防盗链。密钥应支持定期更新，使用密钥加密防盗链信息。Portal加密URL的格式如下：协议(rtsp/http..)：//PlaybackURLprefix/ContentID?AuthInfo=xxx；一协议：媒体播放协议，如：RTSP或HTTP；PlaybackURLprefix：IPTV媒体交付系统内为每个SP开户时设置的调用流服务的URL前缀；
ContentID：内容注人时提供的内容标识（Movie，Physicalchannel，ScheduleRecord对象中的PhysicalContentID);
AuthInfo防盗链字符串：Portal产生的防盗链字符串。门户和IPTV媒体交付系统共享密钥，同时使用对称算法（AES）进行加解密。门户在返回给用户的URL中增加防盗链字符串，用户采用包含防盗链信息的URL到IPTV媒体交付系统中请求内容播放，IPTV媒体交付系统进行URL检查，保证用户访问的合法性，具体流程如图1所示。2）产生防盗链TIKT
5）防链检查
Para
T.PCI/PC PNTIil..
）掐UR
3返四播放T.RT
（色含防盗链信）
（PC/STH/于）
MUS
1）播放请求
(包附盗链
信息）
图1防盗链机制示意图
6.5书签播放功能
GB/T38754—2020
IPTV书签播放功能采用URL附带参数扩展机制，在URL参数中扩展一个参数。其中：参数名：BreakPoint；
参数值：整数，32bit，表示该节目从头到书签处的相对时间，单位为毫秒（ms）：格式：rtsp://host/CMSID/physiccontentId?BreakPoint=xxx。7IPTV媒体交付系统与终端的接口要求向IPTV终端提供流媒体服务的接口要求7.1
向IPTV终端提供流媒体服务的接口应符合YD/T1696.4—2011中的相应内容。7.2向PC/移动流媒体终端提供下载服务的接口要求7.2.1接口流程
IPTV媒体交付系统通过使用HTTP协议为PC终端和移动流媒体终端提供下载服务。下载接口流程示意图如图2所示。
”指PC终端和移动流媒体终端。7.2.2接口协议
内容定位请求（HITPGET）
内容定位请求响应（302MovxlTump内睿服务请求响应
图2下载接口流程示意图
内容定位请求（GETRequest）
7.2.2.1
承载协议：HTTP请求消息（GET）接口方向：终端一>IPTVMDS
MDS
接口功能：内容定位请求。终端向IPTVMDS发出的内容定位请求消息，查询请求内容在IPTVMDS中的服务位置。IPTVMDS在收到定位请求后查找内容分布，选择合适的服务器返回给终端。使用标准的HTTPGET请求，IPTVMDS找到合适的服务器后返回终端内容定位结果接口参数：见表1。
GB/T38754—2020
HeaderField名
HTTPURL
Host
Accept
User-Agent
Range
示例：
内容的相对路径
内容定位请求参数
MDS服务器的IP地址和端口
接受内容形式，为“*/*”
用户引擎
字节偏移量
GET/temp/rings.ts?HTTP/1,1
Accept：*/*
Host:192.168.1.120
[User-Agent: CTC HTTP 1.0]
7.2.2.2
内容定位请求响应（GETResponse）承载协议：HTTP响应消息
接口方向：IPTVMDS->终端
必选/可选
IPL:Port]
接口功能：内容定位请求响应。IPTVMDS收到终端发出的内容定位请求消息后，判断内容是否在IPTVMDS中存在，如果存在则返回302MovedTemporarily消息携带被定位内容的服务器信息，否则返回相关的404内容不存在的错误代码接口参数：见表2。
2内容定位请求响应参数
HeaderField名
Location
重定向URL
7.2.2.3
内容服务请求（GETRequest)
承载协议：HTTP请求消息（GET）->IPTVMDS
接口方向：终端
必选/可选
在响应码为302时必选
接口功能：内容服务请求。终端向IPTVMDS发出的内容服务请求消息。IPTVMDS在收到服务请求后，如果内容在设备有分布并可正常提供服务，则返回终端响应消息。接口参数：见表3。
Header Field名
HTTPURL
Host
Accept
User-Agent
Range
内容的相对路径
内容服务请求参数
必选/可选
MDS服务器的IP地址和端口
接受内容形式，为”*/*”
用户引擎
字节偏移量
IPE.Port]
示例：
GET/temp/rings.ts?HTTP/1.1
Accept：*/*
Host:192.168.1.120
[User-Agent:CTC HTTP 1.0]
7.2.2.4内容服务请求响应（GETResponse）承载协议：HTTP响应消息
接口方向：IPTVMDS-终端
GB/T38754—2020
接口功能：内容服务请求响应。IPTVMDS收到终端发出的内容服务请求消息后，判断内容是否在设备中存在，如果存在则返回200OK响应消息携带媒体内容，否则返回相关的404内容不存在的错误代码。
接口参数：见表4。
内容服务请求响应参数
HeaderField名
Content-Type
Content-Length
Transfer Encoding
示例：
HTTP/1.1200OK
内容类型
内容长度
可采用Chunk方式传输
Content-Type:video/mpeg
Content-Length:8923456
Media Content
必选/可选
采用HTTP协议向PC终端提供点播/直播流媒体服务的接口要求7.3.1接口流程
7.3.1.1
点播接口流程
7.3.1.1.1
PC点播接口流程
PC点播接口流程示意图，如图3所示。数值
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