YD∕T 3821-2021 视频业务组播能力开放技术要求 接口和协议(通信).pdf
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1、ICS 33.160.01 M19 YD 中华人民共和国通信行业标准 YD/TXXXX-XXXX 视频业务组播能力开放技术要求 接口和协议 The technical requirement of open capability of multicast for video service interfaces and protocols 报批稿 (本稿完成日期:2019 年 11 月) XXXX - XX - XX 发布 XXXX - XX - XX 实施 中华人民共和国工业和信息化部 发 布 YD/T XXXXX2018I目 次 前 言 .III 1 范围 .1 2 规范性引用文件 .1
2、3 缩略语 .1 4 业务概述 .2 5 系统功能 .2 5.1 系统架构 .3 5.2 系统逻辑接口架构 .3 6 接口和协议定义 .4 6.1 系统间接口 .4 6.1.1 U1/U1接口 .4 6.1.2 U2 接口 .5 6.1.3 U4 接口 .5 6.1.4 C1 接口 .5 6.1.5 C4 接口 .5 6.2 系统内接口 .5 6.2.1 C2/C2接口 .5 6.2.2 C3 接口 .6 6.2.3 U3 接口 .6 6.2.4 M 接口 .6 7 业务流程 .6 7.1 组播频道信息配置流程 .7 7.2 组播代理注册/心跳流程 .7 7.3 内容注入流程 .8 7.4 播
3、放器终端业务调度流程 .8 7.4.1 基于组播管理平台的 HTTP 重定向调度模式 .8 7.4.2 基于 DNS 查询的调度模式 .9 7.5 组播内容请求和播放流程 .10 7.6 M-ABR 多码率切换流程 .12 7.7 组播服务 QoS 保障流程说明 .13 7.7.1 FCC 流程 .13 7.7.2 FEC .13 YD/T XXXXX2018II前 言 本标准是视频业务组播能力开放技术要求系列标准之一,该系列标准名称和结构如下: -视频业务组播能力开放技术要求 系统架构; -视频业务组播能力开放技术要求 接口协议; 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 请注意
4、本标准的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国通信标准化协会提出并归口。 本标准起草单位 : 中兴通讯股份有限公司、中国电信集团有限公司、华为技术有限公司、中国联合网络通信集团有限公司 本标准主要起草人:黄成、缪川扬、陈淑、陈戈、郑倩、陈步华、郭晋隆、乔治、黄一宏。 YD/T XXXXX20181视频业务组播能力开放技术要求 接口和协议 1范围 本标准规定了视频业务组播能力开放系统的功能、接口定义及相关的业务流程。 本标准适用于支持码率自适应的视频组播业务。 2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
5、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/T XXXX-XXXX 视频业务组播能力开放技术要求 系统架构 3缩略语 下列缩略语适用于本文件。 APP 终端应用 Application AR 增强现实 Argument Reality CDN 内容分发网络 Content Distribution Network DNS 域名系统 Domain Name System DASH 基于 HTTP 的动态自适应流媒体 Dynamic Adaptive Streaming over HTTP FCC 快速频道切换 Fast Channel Change
6、FEC 前向纠错编码 Forward Error Correction FLUTE 单向文件传输协议 File Delivery over Unidirectional Transport HLS 苹果推出的 HTTP 流媒体协议 HTTP Live Streaming HTTP 超文本传输协议 HyperText Transfer Protocol HTTPs 超文本传输安全协议 Hyper Text Transfer Protocol Secure IP 网际协议 Internet Protocol IPTV 互联网电视 Internet Protocol Television M-ABR
7、 组播自适应码率 Multicast Adaptive Bitrate MPD 媒体呈现描述文件 Media Presentation Description NORM 面向否定确认的可靠多播 Negative-ACKnowledgement Oriented Reliable Multicast QoS 服务质量 Quality of Service RTP 实时传输协议 Real-time Transport Protocol VR 虚拟现实 Virtual Reality YD/T XXXXX20182 4业务概述 近年来,电信运营商依靠灵活互动的网络和完善的服务体系IPTV业务发展迅猛
8、。在为IPTV业务服务中,建设了广泛覆盖的IP化组播网络,为各类电视直播业务提供业务服务,组播网络的特点是对广播类视频业务可大大节省服务器资源及网络主干的带宽资源。目前各省的组播网络资源仅为IPTV的几十路直播电视节目提供服务, 未得以充分的利用。 可考虑与OTT进行合作, 以组播方式承载OTT直播业务,尤其在热点直播时段,既不降低视频质量、不对网络造成重大冲击,又能保证良好的用户体验。 OTT业务在当前的发展中, 体现了如下的特点, 众所周知, 视频业务目前已经占据了整个网络的70%左右的流量,未来视频业务所占比例还将进一步提升。视频业务向超高清视频发展,4K/8K将越来越普及,而VR/AR
9、等业务也将以在线传输为主,同时,网络视频直播业务迅猛发展。视频业务的发展需要高质量的业务保障、低成本的网络资源。尤其对于高码率的视频业务,需要优质的内容分发网络保障、需要接近用户的节点提供服务、需要差异化的独占用户带宽服务,同时还需要考虑成本投入的合理性。所有这些需求,目前OTT是无法实现的,急需与电信运营商在网络资源、网络服务、网络保障方面进行合作。 通过将组播的能力开放给直播OTT,有效解决OTT网站视频直播业务的热点直播的不可预知性、瞬时性、无法预测性的流量潮汐效应。以组播形式为OTT提供直播业务,其租用服务的成本远低于CDN及带宽租用成本;可为用户的体验提升,通过与网络上的端到端的配置
10、服务,有效提升播放质量;可承载业务多样,包括多种高码率、高清晰度,VR/AR直播业务。 本标准研究在视频业务的环境下, 基于开放的组播能力架构所需要支持的接口以及协议的标准化工作,范围包括: a) 基于开放的组播能力架构的模块之间的接口以及与外部系统之间的接口, 例如组播控制器和组播服务器接口,组播服务器和终端代理的接口等; b) 实现接口的流程及协议,如组播码流的创建、管理、发送的流程协议,主索引文件的创建流程协议等; c) 定义协议的参数,包括文件分片格式参数,例如HLS/DASH文件格式、索引文件(m3u8等)语法扩展等; d) 码率自适应组播传输技术(M-ABR)技术和其他相关技术的参
11、考引用或者可能的扩展。 5系统功能 5.1系统架构 图 1 是视频业务组播能力开放系统的整体架构图, 整体描述可参考 YD/T XXX视频业务组播能力开放 系统架构5.1 章节 YD/T XXXXX20183 图 1 视频组播能力开放系统的整体系统架构图 本标准定义的支持视频组播能力开放系统可以独立于运营商现有的IPTV系统进行部署。OTT业务提供商可以利用组播开放系统将视频业务内容通过组播的方式交付到终端用户。 当组播开放系统中不存在播放器终端所请求的视频内容时,播放器终端可以通过系统外网络,如CDN网络,向内容源服务器请求相应的媒体数据。 其中终端本身有可能不支持组播协议,因此,利用本系统
12、可通过组播代理模块(组播终端)来代理支持组播播放服务。此外,本标准的各功能模块除了支持常规的组播业务之外,其设计也能够支持基于M-ABR业务的视频组播业务。 需要注意的是,在实现过程中,组播管理平台(参考YD/T XXX视频业务组播能力开放技术要求 系统架构5.2.1章节定义)可以进一步由两个独立的逻辑功能组成 : 组播运维管理功能和组播控制器功能。其中,组播运维管理功能负责对于组播频道的创建,同步和管理等。组播控制器则负责对于组播代理的管理、选择以及负责对用户请求的重定向。组播控制器功能可以通过集中式部署,也可以进行分布式部署。 上述其他各网元功能参考YD/T XXX视频业务组播能力开放技术
13、要求 系统架构5.1章节。 5.2系统逻辑接口架构 视频业务组播能力开放系统的逻辑功能接口图,如图 2 所示: 组播内容数据控制流组播数据流单播数据流部署部署部署组组播播能能力力开开放放系系统统申请创建组播频道SR/BRAS通知组播IP+节目频道信息CR组组播播服服务务器器组组播播代代理理组组播播管管理理平平台台家家庭庭网网关关播播放放设设备备OLT内容注入CDN单播重传内容注入单播重传内容注入直播平台媒体业务请求OTNOTNOTNC1C2C3U2MU3U1U1U4C4YD/T XXXXX20184 图 2 组播能力开放系统的逻辑接口分布 图2主要展示了视频业务组播能力开放系统中所示各个功能模
14、块之间的接口分布示意,具体接口定义详见本标准的第6章节, 与各个接口相关的流程可参考本标准的第7章节。 其中部分接口为OTT业务通用接口或者系统内部实现接口,不在本标准中定义。 6接口和协议定义 6.1系统间接口 下列接口是视频组播能力开放系统和其他系统之间接口定义,包括和内容源(直播平台/源站/CDN)以及和播放器终端之间的接口: 6.1.1U1/U1接口 接口名称接口名称:内容注入接口 接口方向:接口方向:组播服务器直播平台/CDN节点 接口协议:接口协议:HTTP 或 FTP 接口功能接口功能 :组播服务器从直播平台(U1)或者CDN(U1)引入目标媒体内容码流 6.1.2U2 接口 组
15、播能力开放系统组播能力开放系统直播平台组播代理播放器终端U1C3MC2组播流单播流信令C4U2OTT 业务交互C1图例图例外部网络外部网络U3组播运维平台组播控制器认证/鉴权频道 MAP 内部配置U4组播服务器C2CDN 节点U1内容注入组播管理平台YD/T XXXXX20185接口名称:接口名称:媒体内容请求接口 接口方向:接口方向:播放器终端组播代理 接口协议:接口协议:HTTP/HTTPS 接口功能接口功能 :播放器终端向组播代理请求目标媒体内容的媒体呈现描述信息,并通过单播流接收组播代理返回的基于DASH或HLS格式封装的媒体索引文件和/或媒体分片文件。 6.1.3U4 接口 接口名称
16、:接口名称:单播媒体文件请求 接口方向:接口方向:组播代理CDN节点 接口协议:接口协议:HTTP/HTTPs,HLS/DASH 接口功能接口功能 :当组播服务器无法提供组播服务时,或者系统内无目标组播频道时,组播代理通过该接口向CDN节点获取单播流服务。该接口也可实现FCC流程。 6.1.4C1 接口 接口名称:接口名称:组播业务创建请求接口 接口方向:接口方向:组播管理平台直播平台 接口协议:接口协议:HTTP/HTTPS 接口功能接口功能 :直播平台向组播管理平台(组播运维系统)发送创建组播业务的请求,以及发送媒体内容相关的元数据,用以创建和配置组播频道MAP。 6.1.5C4 接口 接
17、口名称:接口名称:调度接口 接口方向:接口方向:播放器终端组播管理平台(组播控制器) 接口协议:接口协议:HTTP/HTTPS 接口功能接口功能 :用于播放器终端向组播管理平台(组播控制器)请求,进行的业务重定向指示。 注:本接口在作为终端采用HTTP重定向模式(参考7.4.1章节)进行业务调度时使用。 除上述接口外, 在组播开放业务系统不可用时, 组播开放业务系统需要能够使用户终端返回使用原OTT业务处理流程,则下面接口需要使用,但不在本标准中定义: a) OTT业务交互接口 : 用户终端和OTT源站之间的信息和媒体交互接口。 当组播开放系统不可用时,终端设备需要使用该接口重新进行正常的OT
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