客户端广告插入 (CSAI) 与 SCTE-35 标记解析及多平台播放器集成

我们构建了一个跨平台 CSAI 框架，它具有统一的广告编排层，可以从 HLS/DASH manifest 中解析 SCTE-35 标记，与 VAST/VMAP 广告服务器通信，并管理网络 (Video.js/Shaka)、iOS (AVPlayer)、Android (ExoPlayer) 和联网电视播放器上的广告播放生命周期。

架构

• 内容分发：通过 AWS MediaPackage + CloudFront 传输带有 SCTE-35 标记的 HLS/DASH 流
• 广告决策服务器：支持 VAST 4.2 和 VMAP 的 Google Ad Manager (GAM) / SpotX
• 网络播放器：Video.js 集成自定义 SCTE-35 cue 解析器和 Google IMA SDK
• iOS 播放器：带有 AVDateRangeMetadataGroup 监听器和 IMA iOS SDK 的 AVPlayer
• Android 播放器：带有 MetadataOutput 监听器和 IMA Android SDK 的 ExoPlayer
• 联网电视：带有广告框架适配器的平台原生播放器 (Roku RAF, Fire TV IMA, Apple TV AVKit)
• 广告分析：用于曝光、四分位、完成、点击和可见性跟踪的自定义事件管道
• 回退：当广告填充不可用或检测到广告拦截器时，投放静止画面/自营广告

SCTE-35 客户端解析

HLS Manifest 标记

SCTE-35 信号以两种格式出现在 HLS manifests 中，均由客户端解析：

EXT-X-DATERANGE (HLS v7+)

• 播放器监听带有 SCTE35-OUT 和 SCTE35-IN 属性的 #EXT-X-DATERANGE 标签
• 属性包括用于广告插播长度的 PLANNED-DURATION 和用于事件关联的 ID
• 现代播放器 (AVPlayer, ExoPlayer, Shaka) 的首选格式

EXT-X-CUE-OUT / EXT-X-CUE-IN (传统)

• #EXT-X-CUE-OUT:DURATION= 标记广告插播开始
• #EXT-X-CUE-IN 标记返回内容
• 支持与旧版播放器和编码器向后兼容

DASH Manifest 标记

• SCTE-35 信号作为 DASH MPD 中的 元素出现，其 schemeIdUri="urn:scte:scte35:2013:xml"
• 元素包含 presentationTime、duration 和 base64 编码的 SCTE-35 二进制负载
• Shaka Player 和 ExoPlayer 通过其事件监听器 API 本地解析这些内容

标记处理流程

1. 检测 — 播放器元数据监听器在 manifest 解析期间检测到 SCTE-35 cue 事件
2. 提取 — 从标记中提取插播时长、事件 ID 和分段类型
3. 广告请求 — 向广告决策服务器发送 VAST/VMAP 请求，包含 targeting 参数（内容 ID、类型、设备类型、用户细分、地理位置）
4. Pod 规划 — 解析广告响应以构建广告 pod（按顺序排列的广告创意列表，填充插播时长）
5. 预加载 — 在内容播放期间预加载广告创意，以消除广告插播开始时的延迟
6. 暂停与切换 — 在 cue point 暂停内容播放，播放器切换到广告播放
7. 广告播放 — 广告按顺序播放，带有四分位跟踪、伴随横幅显示和点击处理
8. 恢复 — 在 pod 完成后，内容播放从 cue point 之后的精确帧恢复

特定平台实现

Web (Video.js + IMA SDK)

• 自定义 Video.js 插件通过 textTrack cue change 事件拦截 #EXT-X-DATERANGE 元数据
• Google IMA HTML5 SDK 管理 VAST 广告请求、广告播放和伴随广告渲染
• 广告容器叠加层位于视频元素上方，支持点击和跳过按钮
• 通过 canary 请求进行广告拦截器检测 — 检测到时回退到自营广告或内容恢复
• 通过 VMAP 或手动 cue-point 调度支持 preroll、midroll 和 postroll

iOS (AVPlayer + IMA SDK)

• AVPlayerItem.navigationMarkerGroups 和 AVDateRangeMetadataGroup 用于检测 SCTE-35 cues
• AVPlayerItemMetadataOutput 代理在每个 cue 事件上触发，带有解析后的时序和 payload
• Google IMA iOS SDK 在单独的 AVPlayer 实例中处理 VAST 请求和广告播放
• 根据平台广告政策，Picture-in-Picture (PiP) 在广告插播期间暂停
• 处理背景音频 — 广告在背景模式下不播放

Android (ExoPlayer + IMA SDK)

• Player.Listener.onMetadata() 和 MetadataOutput 从 HLS/DASH 捕获 SCTE-35 事件
• Google IMA Android SDK 通过 ExoPlayer 的 ImaAdsLoader 扩展集成
• 广告播放使用单独的 MediaSource 以避免污染内容缓冲区
• 处理 Activity 生命周期 — 广告状态在配置更改和后台运行时保留
• Android TV 和移动设备共享相同的广告逻辑，并进行 UI 层适配

联网电视平台

Roku (RAF — Roku 广告框架)

• Roku 的原生 RAF 库直接从 HLS manifest 中解析 SCTE-35 标记
• RAF.setAdUrl() 配置 VAST endpoint；RAF 处理广告请求、pod 构建和播放
• 通过 RAF 的 renderStitchedAd 和 renderTrackingEvent 回调支持伴随广告
• Roku 认证要求使用 RAF — 自定义广告播放器在审核期间会被拒绝

Fire TV (IMA SDK)

• 使用适用于 Fire TV 的 Leanback UI 的 Android ExoPlayer + IMA SDK 实现
• 广告叠加层上的跳过按钮和“了解更多”点击通过的 D-pad 导航
• Fire TV Ad ID 用于 VAST 请求中的广告定位

Apple TV (AVKit + Custom)

• 带有 interstitialTimeRanges 的 AVPlayerViewController 用于原生广告插播 UI 指示器
• 通过 AVPlayerItemMetadataCollector 解析 SCTE-35 cues
• 广告播放在一个单独的 AVQueuePlayer 中管理，以实现内容/广告的清晰分离
• tvOS 遥控器点击处理程序用于互动广告元素

广告 Pod 管理

• Pod 填充 — 组装多个 VAST 广告以填充信号指示的插播时长
• 瀑布流 — 如果主要广告服务器返回 no-fill，则按顺序查询次要/三级需求来源
• 时长匹配 — Pod 构建器选择符合插播时长（±0.5s 容差）的广告组合
• 去重 — 同一个广告创意不会在同一个 pod 中显示两次
• 频次限制 — 在客户端强制执行每个用户、每个会话的频次限制，以避免广告疲劳
• 缓冲广告 — 短的缓冲创意（“我们马上回来”/“欢迎回来”）包裹广告 pods

广告事件跟踪与分析

• 标准 VAST 事件 — impression（曝光）、start（开始）、firstQuartile（第一四分位）、midpoint（中点）、thirdQuartile（第三四分位）、complete（完成）、skip（跳过）、clickThrough（点击）
• 可见性 — 根据广告视口可见性和持续时间阈值触发 MOAT/IAS 可见性像素
• 自定义事件 — 应用级事件（广告插播开始/结束、pod 填充率、预加载时序、回退触发）
• 服务器管道 — 客户端将事件发送到轻量级事件收集器，该收集器再分发到 GAM、MOAT 和内部分析仓库
• 对账 — 服务器端日志与客户端事件对账，用于差异检测

广告拦截器处理（Web）

• 检测 — 向已知广告域发送 canary VAST 请求；超时或被阻止表示广告拦截器
• 回退策略 — 从第一方 CDN 域提供自营广告或宣传片
• 内容门控 — 可选的软门控：在内容播放前提示用户将网站列入白名单
• 分析 — 跟踪每个浏览器、地理位置和页面的广告拦截器检测率

主要特点

1. 跨平台 CSAI — 跨网络、iOS、Android、Roku, Fire TV 和 Apple TV 的统一广告插入
2. SCTE-35 客户端解析 — HLS EXT-X-DATERANGE, CUE-OUT/IN 和 DASH EventStream 解析
3. 互动广告 — 所有平台上的可点击叠加层、伴随横幅和跳过按钮
4. 广告 Pod 编排 — 带有瀑布流、时长匹配和去重的多广告插播填充
5. 预加载 — 在内容播放期间预加载广告创意，实现零延迟广告过渡
6. 可见性跟踪 — 为满足高端广告买家可见性要求而集成 MOAT/IAS
7. 联网电视合规性 — 满足认证要求的 Roku RAF, Fire TV IMA 和 Apple TV AVKit 集成
8. 广告拦截器弹性 — 在网络上检测并回退到第一方自营广告