專利名稱：一種數(shù)字頻道快速切換方法和系統(tǒng)以及輔助頻道生成設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及頻道切換技術(shù)，特別涉及一種高性價(jià)比的數(shù)字頻道快速切換方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電視信號(hào)的數(shù)字化，在帶來清晰的電視節(jié)目的同時(shí)，也引入了頻道切換速度變慢的缺點(diǎn)。
數(shù)字化的電視頻道切換速度變慢的根本原因在于IP電視(IPTV，Internet Protocol Television or Interactive Personal Television)、數(shù)字電視(DTV，Digital Television)普遍在用運(yùn)動(dòng)圖像專家組壓縮標(biāo)準(zhǔn)第2版(MPEG-2，Moving Picture Experts Group Compression Standard Version 2)、H.264、VC-1、數(shù)字音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)(AVS，Audio CodingStandard)等視音頻壓縮編碼算法，電視畫面被編碼為I幀、P幀、B幀組成的圖像序列。其中，I幀是整個(gè)畫面完整編碼的幀，又稱為內(nèi)部幀、完整幀、關(guān)鍵幀，I幀可以獨(dú)立解碼顯示，也能為相關(guān)的P幀、B幀的解碼提供參照。P幀編碼與前一幀差異的幀，P幀不能獨(dú)立解碼顯示，必須在它參照的I幀預(yù)先收到時(shí)才能解碼顯示。B幀編碼與前一幀和后面的I幀差異的幀，B幀不能獨(dú)立解碼顯示，必須在它參照的I幀預(yù)先收到時(shí)才能解碼顯示。由于絕大部分畫面是連續(xù)的，以逐行倒相(PAL，Phase Alternating Line)制電視為例，連續(xù)2幀的時(shí)間間隔為0.04s，連續(xù)2幀大體相同而差異較小，P幀、B幀主要編碼幀間差異，不必編碼整個(gè)畫面，因而比I幀具有更高的編碼效率。廣播電視運(yùn)營(yíng)時(shí)為了獲取更高的壓縮率采用的編碼序列通常I幀間隔0.5s左右，就形成了例如IPPPPPPPPPPI，或者IBBBBBBBBBBI的形式，這樣由于P幀、B幀的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于I幀，當(dāng)用戶切換頻道時(shí)，大部分情況下遇到的是P幀或B幀，然而，由于P幀、B幀必須依靠前面的I幀才能解碼，因此收到的p幀、B幀只能丟棄，只有等到下一個(gè)I幀后才有可能開始解碼，因此就引起了在電視頻道切換時(shí)速度慢的問題。
針對(duì)上述問題，目前已有幾種解決方法其一，申請(qǐng)?zhí)枮?3154051.1的微軟專利，提出了一種快速數(shù)字信道變換的方法。為了避免客戶端設(shè)備切換頻道時(shí)等待I幀導(dǎo)致頻道切換時(shí)間長(zhǎng)，微軟增加了一系列設(shè)備存儲(chǔ)設(shè)備，把所有頻道的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來；視頻數(shù)據(jù)抽取器，查詢并取出存儲(chǔ)的，要切換到的頻道的，過去的I幀數(shù)據(jù)；視頻數(shù)據(jù)分配器，發(fā)送檢索出的廣播電視I幀數(shù)據(jù)；視頻數(shù)據(jù)增強(qiáng)器，取出跟隨檢索出的廣播電視I幀后面的廣播電視數(shù)據(jù)，交給視頻數(shù)據(jù)分配器發(fā)送。
該專利所提供的方法就是利用視頻點(diǎn)播的方法播出已經(jīng)錯(cuò)過的數(shù)據(jù)，這樣，客戶端設(shè)備在切換到新頻道的同時(shí)，可以查詢并取出錯(cuò)過的I幀，而不必等到下一個(gè)I幀，從而加快頻道切換速度。
但是該專利所提供的方法，同時(shí)也存在以下缺點(diǎn)1)設(shè)備成本高，需要增加存儲(chǔ)設(shè)備、視頻數(shù)據(jù)抽取器、視頻數(shù)據(jù)分配器、視頻數(shù)據(jù)增強(qiáng)器，所以其視頻點(diǎn)播的成本較高。
2)對(duì)骨干網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)寬帶占用大，并且額外的網(wǎng)絡(luò)占用成本隨著用戶的增長(zhǎng)而快速增長(zhǎng)。如果有多個(gè)客戶端設(shè)備切換頻道，那么就得額外占用與且換頻道的客戶端設(shè)備數(shù)量相同的帶寬。
3)服務(wù)器成本隨著用戶的增長(zhǎng)而快速增長(zhǎng)，因?yàn)橛卸鄠€(gè)客戶端設(shè)備切換頻道，就需要服務(wù)器能夠輸出與切換頻道的客戶端設(shè)備數(shù)量相同的數(shù)據(jù)流，所以對(duì)服務(wù)器的處理能力要求會(huì)隨著用戶的增長(zhǎng)而快速增長(zhǎng)。
4)存儲(chǔ)主要靠磁盤導(dǎo)致可靠性低。因?yàn)樵摲椒ㄋ玫拇鎯?chǔ)設(shè)備是基于磁盤的存儲(chǔ)陣列，而磁盤是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的易損部件。業(yè)務(wù)流程復(fù)雜，流程的任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都將導(dǎo)致整個(gè)方案的失效。
5)適應(yīng)面窄。該方法所用的網(wǎng)絡(luò)接口至少要包括一個(gè)適合與基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)和基于數(shù)字用戶線的網(wǎng)絡(luò)中的至少一個(gè)交互的部件，要求必須使用雙向網(wǎng)絡(luò)，在某些情況下就無法使用，例如目前很多的有線電視網(wǎng)絡(luò)是單向的，這并不妨礙開通數(shù)字電視業(yè)務(wù)，卻無法應(yīng)用該專利所提供的方法提高頻道切換速度。
6)業(yè)務(wù)流程復(fù)雜。服務(wù)器需要存儲(chǔ)頻道數(shù)據(jù)，接收用戶請(qǐng)求，查詢存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，讀取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，發(fā)送存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，復(fù)雜的業(yè)務(wù)交互流程導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)的工作量較大。
其二，國(guó)際電信聯(lián)盟2006年7月10日-14日在日內(nèi)瓦召開的IPTV專題會(huì)議上的文章FGIPTV-ID-0080e fast zapping.doc提出了一種采用獨(dú)立的低解析度輔助頻道實(shí)現(xiàn)快速頻道切換的方法。該方法把原來的一個(gè)頻道編碼為2個(gè)頻道，其中一個(gè)為全分辯率的正常頻道；另一個(gè)為低分辯率低碼流的頻道。因?yàn)榫幋a參數(shù)設(shè)置要求全分辯率的正常頻道的I幀間隔必須是低分辨率低碼流的頻道的I幀間隔的N倍，這樣，分辯率、低碼流的頻道的I幀密度提高為原來的N倍，等待I幀的時(shí)間縮小為原來的N分之一。在切換頻道時(shí)，同時(shí)接收播放同一節(jié)目的兩個(gè)頻道，在大約原來頻道切換N分之一的時(shí)間內(nèi)，低分辯率低碼流的頻道就能很快將節(jié)目顯示出來，等全分辯率的正常頻道接收到I幀和足夠數(shù)據(jù)后，再轉(zhuǎn)而由正常頻道顯示。
上述采用低解析度輔助頻道實(shí)現(xiàn)快速頻道切換的方法，同樣存在很多的缺點(diǎn)1)編碼器的成本高。該方法一個(gè)節(jié)目的頻道需要編碼為2個(gè)頻道，具體實(shí)現(xiàn)可以是增加獨(dú)立的編碼器，也可以在原來的編碼器上增加額外的編碼功能，不管如何實(shí)現(xiàn)都增加了編碼器的成本。
2)對(duì)骨干網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)寬帶占用大，因?yàn)閺念^端到客戶端，每個(gè)廣播電視節(jié)目需要額外多出一個(gè)頻道的帶寬。
3)業(yè)務(wù)體驗(yàn)差，因?yàn)轭l道切換時(shí)，首先要顯示一個(gè)低分辯率的頻道，這時(shí)圖像不夠清晰，然后才顯示正常的清晰的頻道。
由以上可以看出，在目前的技術(shù)方案中，雖然都可以解決數(shù)字頻道切換時(shí)速度慢的問題，但是它們都存在著很多的缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)實(shí)際上是在實(shí)現(xiàn)數(shù)字頻道快速切換時(shí)性價(jià)比低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明主要在于提供一種數(shù)字頻道快速切換方法和系統(tǒng)以及輔助頻道生成設(shè)備來實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比的數(shù)字頻道快速切換。
本發(fā)明提供了一種數(shù)字頻道快速切換的方法，該方法包括以下步驟預(yù)先根據(jù)每一個(gè)數(shù)字頻道生成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道；客戶端設(shè)備在切換頻道后，接收目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)以及目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)；檢測(cè)目的頻道和目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)，目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道尾部的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道開頭的節(jié)目數(shù)據(jù)相銜接后，停止接收目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)，繼續(xù)接收目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)。
所述預(yù)先根據(jù)每一個(gè)數(shù)字頻道生成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道為預(yù)先根據(jù)每一個(gè)數(shù)字頻道，通過更改數(shù)字頻道、緩存、延遲發(fā)送生成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道。
所述緩存是使用內(nèi)存對(duì)目的頻道進(jìn)行緩存，或者使用硬盤對(duì)目的頻道進(jìn)行緩存。
所述延遲發(fā)送為設(shè)置延遲時(shí)間，將目的頻道在延遲時(shí)間之后發(fā)送；所述延遲時(shí)間在0.1秒到9.9秒范圍之間，并且在所述延遲時(shí)間內(nèi)接收的目的頻道與目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道所有節(jié)目數(shù)據(jù)中至少包含一個(gè)I幀。
所述生成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道包括生成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的一個(gè)輔助頻道，或者生成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的一個(gè)以上輔助頻道。
所述生成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的一個(gè)以上輔助頻道為更改數(shù)字頻道為N個(gè)，分別進(jìn)行緩存，并將第N個(gè)輔助頻道的延遲時(shí)間設(shè)為第一個(gè)輔助頻道延遲時(shí)間的N倍；所述目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道尾部的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道開頭的節(jié)目數(shù)據(jù)相銜接為目的頻道對(duì)應(yīng)的第一個(gè)輔助頻道尾部的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道開頭的節(jié)目數(shù)據(jù)相銜接。
本發(fā)明提供了一種數(shù)字頻道快速切換的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括輔助頻道生成單元，根據(jù)每一個(gè)數(shù)字頻道，通過更改數(shù)字頻道、緩存、延遲發(fā)送生成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道，然后將輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端設(shè)備；客戶端設(shè)備，接收目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)，并在接收到數(shù)據(jù)接收控制器的停止接收輔助頻道的通知后，停止接收目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)，繼續(xù)接收目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)接收控制器，對(duì)客戶端設(shè)備接收的目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，目的頻道開始的節(jié)目數(shù)據(jù)與輔助頻道結(jié)尾的節(jié)目數(shù)據(jù)相銜接時(shí)，向客戶端設(shè)備發(fā)送停止接收輔助頻道的通知。
所述輔助頻道生成單元是獨(dú)立的設(shè)備，或者設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或編碼器中。
所述數(shù)據(jù)接收控制器是獨(dú)立的設(shè)備，或者設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備或客戶端設(shè)備中。
一種輔助頻道生成設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括更改頻道模塊，將接收到的數(shù)字頻道進(jìn)行更改形成新的頻道，并將形成的新的頻道發(fā)送給緩存模塊；緩存模塊，將接收到的更改頻道模塊發(fā)送來的新的頻道進(jìn)行緩存生成輔助頻道，在接收到延時(shí)模塊發(fā)送來的到時(shí)通知后，發(fā)送輔助頻道；延時(shí)模塊，設(shè)定延時(shí)時(shí)間，延時(shí)時(shí)間到時(shí)向緩存模塊發(fā)送到時(shí)通知。
由以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明能夠在切換頻道時(shí)加快數(shù)據(jù)傳送的速度，從而加快數(shù)字電視的頻道切換速度；因?yàn)槿匀皇腔跀?shù)字廣播電視技術(shù)，而不是視頻點(diǎn)播技術(shù)，在骨干網(wǎng)上仍然是一個(gè)頻道只占用一份帶寬，所以對(duì)骨干網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)寬帶占用??；因?yàn)椴灰蕾囉谟脖P存儲(chǔ)，所以可靠性高，并且所需要的系統(tǒng)成本低；由此可見，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)性價(jià)比高的數(shù)字頻道快速切換。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)字頻道快速切換的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的輔助頻道生成設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)字頻道快速切換方法流程圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的頻道切換示例圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的IPTV中數(shù)字頻道快速切換的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
首先對(duì)本發(fā)明所提供的一種數(shù)字頻道快速切換系統(tǒng)進(jìn)行說明。如圖1所示，圖1為數(shù)字頻道快速切換的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。該系統(tǒng)包括輔助頻道生成單元101根據(jù)每一個(gè)數(shù)字頻道，通過更改數(shù)字頻道、緩存、延遲發(fā)送形成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道，然后將輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端設(shè)備102。
在圖1中，只顯示了目的頻道以及目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道部分，其他數(shù)字頻道部分在本圖中省略。
其中所述形成新的輔助頻道可以是一個(gè)，也可以是一個(gè)以上多個(gè)輔助頻道。
其中，針對(duì)不同的數(shù)字電視業(yè)務(wù)，更改數(shù)字頻道的方法也不同。例如在IPTV和MTV業(yè)務(wù)中，更改數(shù)字頻道可以通過更改數(shù)字頻道的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP，Internet Protocol)地址和/或端口號(hào)來完成；在DTV業(yè)務(wù)中，客戶端設(shè)備通過改變PID來更改數(shù)字頻道。
緩存時(shí)，將數(shù)字頻道緩存在內(nèi)存中是最佳選擇；但是使用磁盤進(jìn)行緩存也是可以的，只是相應(yīng)的性價(jià)比會(huì)有所降低。
所述輔助頻道生成單元可以設(shè)置成獨(dú)立的設(shè)備，或者設(shè)置在其他設(shè)備中，例如在IPTV業(yè)務(wù)中，輔助頻道生成單元可以設(shè)置在數(shù)字用戶線接入復(fù)接器(DSLAM，Digital Subscriber Liner Multiplexer)或者交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中；在DTV中，輔助頻道生成單元可以設(shè)置在編碼器中；在MTV業(yè)務(wù)中，輔助頻道生成單元可以設(shè)置在無線基站中。
客戶端設(shè)備102接收目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)，并在接收到數(shù)據(jù)接收控制器103的停止接收輔助頻道的通知后，停止接收輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)，繼續(xù)接收目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)接收控制器103對(duì)客戶端設(shè)備接收的目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，目的頻道開始的節(jié)目數(shù)據(jù)與輔助頻道結(jié)尾的節(jié)目數(shù)據(jù)相銜接時(shí)，向客戶端設(shè)備發(fā)送停止接收輔助頻道的通知。
數(shù)據(jù)接收控制器可以設(shè)置成獨(dú)立的設(shè)備，或者設(shè)置在其他設(shè)備中。數(shù)據(jù)接收控制器一般設(shè)置在客戶端設(shè)備中，控制節(jié)目數(shù)據(jù)的接收和停止接收。
下面對(duì)本發(fā)明所提供的輔助頻道生成設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)說明，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括以下幾部分更改頻道模塊201將接收到的數(shù)字頻道進(jìn)行更改形成新的頻道，并將形成的新的頻道發(fā)送給緩存模塊。
其中所述將接收到的數(shù)字頻道進(jìn)行更改形成新的頻道，可以根據(jù)電視業(yè)務(wù)的不同選擇不同的方式，例如在IPTV業(yè)務(wù)中，可以通過更改IP地址和/端口號(hào)的形式進(jìn)行。
緩存模塊202將接收到的更改頻道模塊201發(fā)送來的新的頻道進(jìn)行緩存生成輔助頻道，在接收到延時(shí)模塊203發(fā)送來的到時(shí)通知后，發(fā)送輔助頻道。
所述緩存模塊202一般通過內(nèi)存進(jìn)行緩存，也可以通過硬盤進(jìn)行緩存。但是，通過硬盤進(jìn)行緩存會(huì)降低設(shè)備的性價(jià)比。
延時(shí)模塊203用來設(shè)定延時(shí)時(shí)間，延時(shí)時(shí)間到時(shí)向緩存模塊202發(fā)送到時(shí)通知。
其中，所述新的頻道可以是一個(gè)頻道，也可以是一個(gè)以上頻道；同時(shí)，對(duì)應(yīng)生成一個(gè)輔助頻道，或者一個(gè)以上輔助頻道。當(dāng)生成一個(gè)以上輔助頻道時(shí)，延時(shí)模塊203分別對(duì)新的頻道設(shè)置不同的延時(shí)時(shí)間。
下面對(duì)本發(fā)明所提供的一種數(shù)字頻道快速切換的方法進(jìn)行說明。如圖3所示，圖3為數(shù)字頻道快速切換方法流程圖。用戶從正在使用的頻道切換到目的頻道。該方法包括以下步驟步驟301預(yù)先根據(jù)每一個(gè)數(shù)字頻道，通過更改數(shù)字頻道、緩存、延遲發(fā)送生成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道。
本步驟是在網(wǎng)絡(luò)側(cè)執(zhí)行的。
本步驟中所述緩存，是使用內(nèi)存對(duì)目的頻道進(jìn)行緩存；所述延遲發(fā)送一般延遲的時(shí)間是秒級(jí)的，長(zhǎng)短在0.1秒到9.9秒范圍之間；為了保證能夠正常解碼，在延遲時(shí)間內(nèi)應(yīng)保證從目的頻道及其輔助頻道接收的所有節(jié)目數(shù)據(jù)中至少得包含一個(gè)I幀。
因?yàn)橹恍枰O(shè)備緩沖秒級(jí)的內(nèi)容，不需要額外的增加服務(wù)器和磁盤，也不需要額外的增加編碼器，所以所需設(shè)備成本低。
因?yàn)槊總€(gè)頻道緩沖的時(shí)間是秒級(jí)，所以使用內(nèi)存進(jìn)行緩存是最佳選擇，但是使用磁盤進(jìn)行緩存也是可以的，只是相應(yīng)的性價(jià)比會(huì)有所降低。
生成輔助頻道是為了在客戶端設(shè)備進(jìn)行數(shù)字頻道切換時(shí)，能夠在初始時(shí)間內(nèi)同時(shí)接收目的頻道和目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)，從而縮短切換頻道時(shí)接收數(shù)據(jù)的時(shí)間。
較佳地，本步驟中還可以形成一個(gè)或一個(gè)以上輔助頻道，當(dāng)需要進(jìn)一步加快頻道切換速度時(shí)，可以增加更多的輔助頻道。
在生成一個(gè)以上輔助頻道時(shí)，將數(shù)字頻道更改為多個(gè)，分別進(jìn)行緩存，在延遲時(shí)間的設(shè)定上，如果是第N個(gè)輔助頻道，第N個(gè)輔助頻道的延遲時(shí)問設(shè)定為第一個(gè)輔助頻道延遲時(shí)間的N倍。例如，第一個(gè)輔助頻道的延遲時(shí)間為1s時(shí)，第二個(gè)輔助頻道的延遲時(shí)間為2s，第三個(gè)輔助頻道的延遲時(shí)間為3s，第N個(gè)輔助頻道的延遲時(shí)間為Ns。
步驟302客戶端設(shè)備在切換頻道后，接收目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)以及目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)。
客戶端設(shè)備停止接收正在使用的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)后，接收目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)，接收目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)。在執(zhí)行這三個(gè)操作時(shí)，需要相應(yīng)發(fā)送三個(gè)操作命令，實(shí)際上由于這三個(gè)操作命令發(fā)送的特別快，因此，在此看做同時(shí)接收目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)以及目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)。在實(shí)際操作中，允許進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，例如客戶端設(shè)備停止接收正在使用的節(jié)目數(shù)據(jù)后，接收目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)，接收目的頻道的節(jié)目數(shù)目。
步驟303檢測(cè)接收到的目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)，目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道尾部的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道開頭的節(jié)目數(shù)據(jù)相銜接后，客戶端停止接收目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)，繼續(xù)接收目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)。
當(dāng)目的頻道對(duì)應(yīng)一個(gè)以上輔助頻道時(shí)，因?yàn)槊恳粋€(gè)輔助頻道設(shè)置的延遲時(shí)間依次相差的間隔是相同的，所以當(dāng)目的頻道對(duì)應(yīng)的第一個(gè)輔助頻道尾部的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道開頭的節(jié)目數(shù)據(jù)相銜接時(shí)，所有的輔助頻道的首尾節(jié)目數(shù)據(jù)都將依次銜接。所以當(dāng)目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道尾部的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道開頭的節(jié)目數(shù)據(jù)相銜接時(shí)，停止接收目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)，繼續(xù)接收目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)。
有上可見，本發(fā)明仍然是基于數(shù)字廣播電視技術(shù)，而不是視頻點(diǎn)播技術(shù)，在骨干網(wǎng)上仍然是一個(gè)頻道占用一份帶寬，所以對(duì)骨干網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)寬帶占用小。
因?yàn)椴恍枰獜目蛻舳嗽O(shè)備向頭端設(shè)備反向查詢I幀，不僅適用于IPTV和使用雙向網(wǎng)絡(luò)的DTV，也適用于只有單向網(wǎng)絡(luò)的DTV，適應(yīng)面寬；且流程簡(jiǎn)單，所需系統(tǒng)也簡(jiǎn)單可靠。
下面舉一個(gè)具體的例子，對(duì)上述流程頻道切換的原理進(jìn)行說明。例如客戶端設(shè)備要將正在使用的頻道N切換到目的頻道1A。客戶端設(shè)備在保留原有的目的頻道1A的同時(shí)，還把目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)更改數(shù)字頻道、緩存在內(nèi)存中、延遲1s發(fā)出，形成一個(gè)新的頻道1B。如圖3所示，圖4為頻道切換示例圖。
在此示例中，頻道切換發(fā)生在09:00:01，延遲時(shí)間為1s，對(duì)于頻道1A，09:00:01接收的節(jié)目數(shù)據(jù)就是09:00:01時(shí)刻的，然而對(duì)于頻道1B，由于延遲1s，所以09:00:01接收的節(jié)目數(shù)據(jù)卻是以前09:00:00時(shí)刻的?？蛻舳嗽O(shè)備同時(shí)接收頻道1A和頻道1B的節(jié)目數(shù)據(jù)，從09:00:01到09:00:02的1s內(nèi)，收到了09:00:00到09:00:02期間2s的節(jié)目數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)?9:00:02時(shí)刻時(shí)，頻道1A開始的節(jié)目數(shù)據(jù)與頻道1B尾部的節(jié)目數(shù)據(jù)相銜接，即圖中虛線箭頭表示的部分。
此時(shí)，客戶端設(shè)備接收到足夠多的數(shù)據(jù)后開始解碼播放。由于在切換到目的頻道第一階段接收速度為正常速度的2倍，因此數(shù)據(jù)接收時(shí)間為正常情況的二分之一，頻道切換的這部分時(shí)間縮短為正常時(shí)間的一半。
本方法包括多個(gè)輔助頻道的情況，例如，每個(gè)頻道加兩個(gè)延遲頻道時(shí)，其中一個(gè)延遲1s，另一個(gè)延遲2s，連同原來的目的頻道一起，在一秒之內(nèi)能夠接收3s的數(shù)據(jù)，接收數(shù)據(jù)的時(shí)間將縮短為正常情況的三分之一。
下面結(jié)合不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)本發(fā)明所提供的方法流程，做詳細(xì)地描述。
首先對(duì)IPTV的應(yīng)用場(chǎng)景中數(shù)字頻道快速切換的方法進(jìn)行說明，通常的IPTV系統(tǒng)中，頭端的編碼器輸出某個(gè)數(shù)字頻道，以IP組播或者單播的方式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，客戶端設(shè)備通過DSLAM或者交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接入，收看某個(gè)頻道節(jié)目。當(dāng)切換頻道時(shí)，客戶端設(shè)備使用因特網(wǎng)組管理協(xié)議(IGMP，Internet Group Management Protocol)與DSLAM或者交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備交互，離開原來頻道的組播組，加入新頻道的組播組。在IPTV業(yè)務(wù)中應(yīng)用本方法的流程如圖5所示。圖5為IPTV中數(shù)字頻道快速切換的方法流程圖。其流程包括以下步驟步驟501預(yù)先根據(jù)每一個(gè)數(shù)字頻道，通過將數(shù)字頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)更改組播組，緩存在內(nèi)存中，延遲發(fā)出，生成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的一個(gè)輔助頻道。
更優(yōu)地，在本步驟中，可以通過將數(shù)字頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)更改組播組，緩存在內(nèi)存中，延遲發(fā)出，每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)生成多個(gè)輔助頻道。
因?yàn)樵诒緦?shí)施例中，以組播形式發(fā)送為例進(jìn)行說明，所以在更改數(shù)字頻道時(shí)，將目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)更改組播組來實(shí)現(xiàn)數(shù)字頻道的更改；在以單播形式發(fā)送時(shí)，可以通過更改目的頻道的IP地址、和/或端口號(hào)來實(shí)現(xiàn)數(shù)字頻道的更改。
步驟502客戶端設(shè)備離開正在使用的頻道的組播組。
在IPTV業(yè)務(wù)中，客戶端設(shè)備接收節(jié)目數(shù)據(jù)要加入頻道的組播組，所以客戶端設(shè)備離開正在使用的頻道的組播組，意味著客戶端設(shè)備停止接收正在使用的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)。
所述接收的節(jié)目數(shù)據(jù)在IPTV業(yè)務(wù)中，是接收IP數(shù)據(jù)包。
IPTV中節(jié)目數(shù)據(jù)的傳輸格式可以是IP/傳輸控制協(xié)議(TCP，TransferControl Protocol)/用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP，User Datagram Protocol)/實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(RTP，Real Time Transfer Protocol)/傳輸流協(xié)議(TS，TransferScream)。
步驟503客戶端設(shè)備加入目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道組播組和目的頻道組播組。
在本步驟中，可以預(yù)先將輔助頻道的組播組和目的頻道的組播組進(jìn)行相關(guān)聯(lián)，例如在客戶端設(shè)備加入目的頻道組播組時(shí)，可以按照一定約定將目的頻道組播組端口號(hào)加1加入目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的組播組；或者使用另外的管理設(shè)備，例如使用電子節(jié)目導(dǎo)航設(shè)備，客戶端設(shè)備利用電子節(jié)目導(dǎo)航設(shè)備提供的頻道信息加入目的頻道組播組以及目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的組播組。
本步驟是客戶端設(shè)備接收目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)。
步驟504檢測(cè)接收到的目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)，目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道尾部的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道開始的節(jié)目數(shù)據(jù)相銜接時(shí)，離開目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道組播組。
本步驟中，當(dāng)客戶端接收的目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道尾部的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道開始的節(jié)目數(shù)據(jù)相銜接時(shí)，停止接收目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)，繼續(xù)接收目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)。
判斷目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道尾部的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道開始的節(jié)目數(shù)據(jù)是否相銜接時(shí)，可以根據(jù)具體情況采用不同的方法，例如當(dāng)使用IP/UDP/RTP傳輸方式時(shí)，可采用RTP序列號(hào)判斷。
步驟505客戶端設(shè)備接收到足夠的數(shù)據(jù)后，開始解碼播放。
由于在切換到目的頻道這一階段的節(jié)目數(shù)據(jù)的接收速度為正常速度的2倍，所以數(shù)據(jù)接收時(shí)間為正常情況的二分之一，頻道切換這一部分時(shí)間縮短為正常時(shí)間的二分之一。
在上述實(shí)施例中，輔助頻道生成單元可以設(shè)置在DSLAM或交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備中，或者設(shè)置為獨(dú)立的設(shè)備。數(shù)據(jù)接收控制器一般設(shè)置客戶端設(shè)備中，也可以設(shè)置為獨(dú)立的設(shè)備。
本發(fā)明所提供的方法，同樣能夠適用于DTV業(yè)務(wù)中，流程與上述流程大體相同，不同的是有線電視網(wǎng)絡(luò)上不能直接傳IP組播，編碼器與客戶端之間的數(shù)字廣播電視一般通過調(diào)制的傳送流(TS)傳送，在IPTV業(yè)務(wù)中需要控制組播組的加入和退出，但是在DTV業(yè)務(wù)中直接把TS數(shù)據(jù)調(diào)制發(fā)送出去，客戶端設(shè)備一般只需調(diào)諧到相應(yīng)的頻率后，按照PID接收。所以在更改頻道和形成輔助頻道時(shí)通過更改PID來完成。
另外，在DTV業(yè)務(wù)中，也可以通過更改IP地址、和/或端口號(hào)的方式實(shí)現(xiàn)。
DTV中的數(shù)據(jù)傳送格式可以是IP/TCP/UDP/RTP/TS。
在DTV業(yè)務(wù)中，輔助頻道生成單元可以設(shè)置在編碼器中，因?yàn)檩o助頻道生成單元所需的處理能力很小，與編碼器強(qiáng)大的處理能力相比是微不足道的，因此集成到編碼器中不會(huì)影響到編碼器的功能。輔助頻道生成單元同樣可以設(shè)置為獨(dú)立的設(shè)備。數(shù)據(jù)接收控制器一般設(shè)置在客戶端設(shè)備中，控制節(jié)目數(shù)據(jù)的接收和停止；也可以設(shè)置為獨(dú)立的設(shè)備。
因?yàn)樵摲椒ú恍枰獜目蛻舳讼蝾^端設(shè)備反向查詢I幀，所以不僅適用于IPTV和使用雙向網(wǎng)絡(luò)的DTV，也同樣適用于只有單向網(wǎng)絡(luò)的DTV。
本發(fā)明同樣能夠適用于MTV業(yè)務(wù)中，同樣能夠應(yīng)用上述流程完成數(shù)字頻道的快速切換。與IPTV業(yè)務(wù)不同的是在MTV業(yè)務(wù)中無線網(wǎng)絡(luò)代替了IP網(wǎng)絡(luò)，無線基站代替了DSLAM/交換機(jī)，手機(jī)代替了機(jī)頂盒等客戶端設(shè)備。
在MTV業(yè)務(wù)中，數(shù)據(jù)發(fā)送方式同樣可以是單播、組播或者廣播，在形成輔助頻道和更換數(shù)字頻道時(shí)，通常通過更改目的頻道的IP地址和端口號(hào)來實(shí)現(xiàn)，也可以通過更改PID，或者更改調(diào)諧頻率來實(shí)現(xiàn)。
在MTV中客戶端設(shè)備使用的無線通迅協(xié)議可以為通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)/第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G)/第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G)/高速無線通信系統(tǒng)(WiMAX)。
MTV業(yè)務(wù)中接收的節(jié)目數(shù)據(jù)為承載在GPRS/3G/4G/WiMAX等無線網(wǎng)絡(luò)上的一些因特網(wǎng)流數(shù)據(jù)(ISMA)/TS/第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)/改進(jìn)數(shù)據(jù)率GSM服務(wù)(EDGE)等封裝格式的數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字頻道快速切換方法，其特征在于，該方法包括以下步驟預(yù)先根據(jù)每一個(gè)數(shù)字頻道生成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道；客戶端設(shè)備在切換頻道后，接收目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)以及目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)；檢測(cè)目的頻道和目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)，目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道尾部的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道開頭的節(jié)目數(shù)據(jù)相銜接后，停止接收目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)，繼續(xù)接收目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)先根據(jù)每一個(gè)數(shù)字頻道生成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道為預(yù)先根據(jù)每一個(gè)數(shù)字頻道，通過更改數(shù)字頻道、緩存、延遲發(fā)送生成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述緩存是使用內(nèi)存對(duì)目的頻道進(jìn)行緩存，或者使用硬盤對(duì)目的頻道進(jìn)行緩存。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述延遲發(fā)送為設(shè)置延遲時(shí)間，將目的頻道在延遲時(shí)間之后發(fā)送；所述延遲時(shí)間在0.1秒到9.9秒范圍之間，并且在所述延遲時(shí)間內(nèi)接收的目的頻道與目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道所有節(jié)目數(shù)據(jù)中至少包含一個(gè)I幀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、3或4所述的方法，其特征在于，所述生成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道包括生成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的一個(gè)輔助頻道，或者生成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的一個(gè)以上輔助頻道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述生成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的一個(gè)以上輔助頻道為更改數(shù)字頻道為N個(gè)，分別進(jìn)行緩存，并將第N個(gè)輔助頻道的延遲時(shí)間設(shè)為第一個(gè)輔助頻道延遲時(shí)間的N倍；所述目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道尾部的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道開頭的節(jié)目數(shù)據(jù)相銜接為目的頻道對(duì)應(yīng)的第一個(gè)輔助頻道尾部的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道開頭的節(jié)目數(shù)據(jù)相銜接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在IP電視業(yè)務(wù)中，所述更改數(shù)字頻道為更改目的頻道的IP地址，和/或端口號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在數(shù)字電視業(yè)務(wù)中，所述更改數(shù)字頻道為更改數(shù)字頻道的傳輸流TS中的分組標(biāo)識(shí)碼PID，或者更改數(shù)字頻道的IP地址和/或端口號(hào)，或者更改調(diào)諧頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在手機(jī)電視業(yè)務(wù)中，所述更改數(shù)字頻道為更改數(shù)字頻道的IP地址和/或端口號(hào)，或者更改數(shù)字頻道的PID，或者更改調(diào)諧頻率。
10.一種數(shù)字頻道快速切換的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括輔助頻道生成單元，根據(jù)每一個(gè)數(shù)字頻道，通過更改數(shù)字頻道、緩存、延遲發(fā)送生成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道，然后將輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端設(shè)備；客戶端設(shè)備，接收目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)，并在接收到數(shù)據(jù)接收控制器的停止接收輔助頻道的通知后，停止接收目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)，繼續(xù)接收目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)接收控制器，對(duì)客戶端設(shè)備接收的目的頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)和目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，目的頻道開始的節(jié)目數(shù)據(jù)與輔助頻道結(jié)尾的節(jié)目數(shù)據(jù)相銜接時(shí)，向客戶端設(shè)備發(fā)送停止接收輔助頻道的通知。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助頻道生成單元是獨(dú)立的設(shè)備，或者設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或編碼器中。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接收控制器是獨(dú)立的設(shè)備，或者設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備或客戶端設(shè)備中。
13.一種輔助頻道生成設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括更改頻道模塊，將接收到的數(shù)字頻道進(jìn)行更改形成新的頻道，并將形成的新的頻道發(fā)送給緩存模塊；緩存模塊，將接收到的更改頻道模塊發(fā)送來的新的頻道進(jìn)行緩存生成輔助頻道，在接收到延時(shí)模塊發(fā)送來的到時(shí)通知后，發(fā)送輔助頻道；延時(shí)模塊，設(shè)定延時(shí)時(shí)間，延時(shí)時(shí)間到時(shí)向緩存模塊發(fā)送到時(shí)通知。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種數(shù)字頻道快速切換的方法和系統(tǒng)以及輔助頻道生成設(shè)備，通過設(shè)置一個(gè)輔助頻道生成單元，根據(jù)每一個(gè)數(shù)字頻道，通過更改數(shù)字頻道、緩存、以及延遲發(fā)送生成每一個(gè)數(shù)字頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道，客戶端設(shè)備在切換數(shù)字頻道的初始一段時(shí)間內(nèi)，同時(shí)接收目的頻道和目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)，當(dāng)目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道尾部的節(jié)目數(shù)據(jù)能夠和目的頻道開頭的節(jié)目數(shù)據(jù)相銜接時(shí)，停止目的頻道對(duì)應(yīng)的輔助頻道數(shù)據(jù)的接收，繼續(xù)接收目的頻道的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字頻道的快速切換，并且對(duì)骨干網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)寬帶占用小，因?yàn)椴灰蕾囉谟脖P存儲(chǔ)，所以可靠性高，且所需系統(tǒng)成本低，由此可以實(shí)現(xiàn)性價(jià)比高的數(shù)字頻道快速切換。
文檔編號(hào)H04N7/173GK1960453SQ200610144930
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2006年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月22日
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