專利名稱：一種頻道切換方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種頻道切換方法、裝置和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
IPTV(Internet Protocol Television,因特網(wǎng)協(xié)議電視)是一種利用寬帶有線網(wǎng)，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通訊等多種技術(shù)于一體，向家庭用戶提供包括數(shù)字在內(nèi)的多種交互式服務(wù)的嶄新技術(shù)。隨著普及程度的提高，IPTV得到了世界范圍內(nèi)的認(rèn)可。然而，IPTV切換頻道時存在著很大的時延，一直困擾著IPTV用戶及運(yùn)營商。 導(dǎo)致頻道切換時延的因素包括離開原頻道組播組消耗的時間、加入新頻道組播組消耗的時間、STB(Set Top Box，機(jī)頂盒)緩存填充數(shù)據(jù)消耗的時間和等待I幀消耗的時間。其中，等待I幀消耗的時間是最主要的因素。 IPTV —般使用視音頻壓縮編碼算法，將畫面編碼為由I幀、P幀和B幀組成的圖像序列。I幀是整個畫面完整編碼的幀，可以獨(dú)立解碼顯示，并為相關(guān)的P幀和B幀的解碼提供參考；P幀不能被獨(dú)立解碼顯示，必須在接收到所參考的I幀或前一個P幀后才能被解碼顯示；B幀也不能被獨(dú)立地解碼顯示，必須在接收到所參考的前一幀(I幀或P幀)和后一幀(P幀)后才能被解碼顯示。P幀和B幀主要描述幀間差異，因而比I幀具有更高的編碼效率。 由于P幀和B幀的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于I幀，當(dāng)用戶切換頻道時，大部分情況下遇到的是P幀或B幀，導(dǎo)致等待I幀消耗的時間較長，頻道切換速度慢，影響終端用戶觀看IPTV節(jié)目的感受，降低用戶的忠誠度。 現(xiàn)有技術(shù)中，切換頻道前，需要由緩存設(shè)備緩存IPTV頻道對應(yīng)的多媒體數(shù)據(jù)流。切換頻道時，終端發(fā)起會話，從緩存設(shè)備請求I幀或GOP (Group ofPicture，畫面組)，同時加入目的頻道對應(yīng)的組播組，G0P中包含I幀；緩存設(shè)備將I幀或GOP通過單播推送給終端，終端緩存獲得的I幀或GOP，并開始解碼顯示接收到的圖像序列；當(dāng)終端發(fā)現(xiàn)從緩存設(shè)備獲取到的I幀或GOP與實(shí)時組播流重復(fù)時，停止從緩存設(shè)備獲取I幀或G0P。
發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在如下問題
在頻道切換的過程中，終端需要發(fā)起的兩個不同的TCP(TranssmissionControlProtocol，傳輸控制協(xié)議)/IP(Internet Protocol,因特網(wǎng)協(xié)議)棧Socket，即單播Socket和組播Socket。其中，單播Socket用于獲取緩存的I幀或G0P，組播Socket用于獲取實(shí)時頻道組播數(shù)據(jù)流。終端接收到兩個多媒體數(shù)據(jù)流后，需要對兩個數(shù)據(jù)流進(jìn)行排序和拼接處理，使兩個數(shù)據(jù)流在同一個畫面中顯示。由于排序和流拼接處理，以及兩個Socket的存在，需要相應(yīng)地改造終端，從而提高了終端的復(fù)雜度和成本，限制了快速頻道切換方案的普適性。 終端在切換頻道時，向緩存設(shè)備發(fā)起單獨(dú)的會話，以觸發(fā)緩存數(shù)據(jù)的推送，即單獨(dú)發(fā)起一個單播連接。如果大量用戶同時切換頻道，比如IPTV節(jié)目播放廣告的時候，成千上萬的用戶同時切換頻道，緩存設(shè)備將必須同時支持上萬個并發(fā)會話連接，而現(xiàn)在的服務(wù)器能支持的并發(fā)連接不超過2500?？紤]到IPTV系統(tǒng)的海量用戶，現(xiàn)有技術(shù)方案適用的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模受到并發(fā)連接數(shù)的限制，可擴(kuò)展性差，難以支持大量用戶同時切換頻道的應(yīng)用需求。另外，緩存設(shè)備采用與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不同的維護(hù)系統(tǒng)，增加了 IPTV系統(tǒng)部署和運(yùn)營的投資成本和維護(hù)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種頻道切換方法、裝置和系統(tǒng)，用于減少頻道切換時間，簡化
用戶終端。本發(fā)明實(shí)施例提出的頻道切換方法，包括 緩存直播頻道的組播因特網(wǎng)協(xié)議IP報(bào)文； 接收客戶端發(fā)送的切換到所述直播頻道的頻道切換請求，向所述客戶端推送所述緩存的組播IP報(bào)文； 判斷所述推送的組播IP報(bào)文與所述直播頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文是否同步，如果所述推送的組播IP報(bào)文與所述實(shí)時組播IP報(bào)文同步，則停止向所述客戶端推送所述緩存的組播IP報(bào)文，將所述實(shí)時組播IP報(bào)文發(fā)送到所述客戶端。
本發(fā)明實(shí)施例提出的頻道切換裝置，包括
緩存模塊，用于緩存直播頻道的組播IP報(bào)文； 推送模塊，用于接收客戶端發(fā)送的切換到所述直播頻道的頻道切換請求，向所述客戶端推送所述緩存模塊緩存的組播IP報(bào)文； 判斷模塊，用于判斷所述推送模塊推送的組播IP報(bào)文與所述直播頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文是否同步； 發(fā)送模塊，用于在所述判斷模塊判斷所述推送的組播IP報(bào)文與所述實(shí)時組播IP
報(bào)文同步時，將所述實(shí)時組播IP報(bào)文發(fā)送到所述客戶端。 本發(fā)明實(shí)施例提出的頻道切換系統(tǒng)，包括 組播源，用于向頻道切換裝置發(fā)送直播頻道的組播IP報(bào)文； 頻道切換裝置，用于緩存所述組播源發(fā)送的所述直播頻道的組播IP報(bào)文，接收客戶端發(fā)送的切換到所述直播頻道的頻道切換請求，向所述客戶端推送所述緩存的組播IP報(bào)文；判斷所述推送的組播IP報(bào)文與所述直播頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文是否同步，如果所述推送的組播IP報(bào)文與所述實(shí)時組播IP報(bào)文同步，則停止向所述客戶端推送所述緩存的組播IP報(bào)文，將所述實(shí)時組播IP報(bào)文發(fā)送到所述客戶端； 客戶端，用于接收所述直播頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文或所述頻道切換裝置緩存的所述直播頻道的組播IP報(bào)文。 本發(fā)明實(shí)施例采用由終端外的設(shè)備推送緩存的組播IP報(bào)文的方法切換頻道，無需改造用戶終端，從而，提高了頻道切換方案的普適性和可擴(kuò)展性。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的一種頻道切換方法流程圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中頻道切換的一種具體實(shí)現(xiàn)方式流程圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的一種頻道切換裝置結(jié)構(gòu)圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中頻道切換裝置的一種具體結(jié)構(gòu)圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中的一種頻道切換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。 如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例中的一種頻道切換方法流程圖，包括以下步驟
步驟101，緩存每個直播頻道的組播IP報(bào)文。 緩存承載直播頻道的組播IP報(bào)文時，還可以對緩存的組播IP報(bào)文進(jìn)行GOP和I幀始末標(biāo)示，標(biāo)明終端可獨(dú)立解碼的組播IP報(bào)文的起始位置。標(biāo)示方式可以是通過DPI (De印Packets Inspect,深度報(bào)文檢測)識別視頻關(guān)鍵信息，例如PAT (Program AssociationTable,節(jié)目關(guān)聯(lián)表)標(biāo)識、PMT(ProgramMap Table,節(jié)目映射表)標(biāo)識、I幀標(biāo)識等；也可以由視頻源在報(bào)文頭中的某些字段或比特位進(jìn)行特殊信息標(biāo)識，在緩存組播IP報(bào)文時，根據(jù)上述特殊信息標(biāo)識識別出視頻關(guān)鍵信息。 步驟102，接收客戶端發(fā)送的切換到直播頻道的頻道切換請求，根據(jù)該頻道切換請求向客戶端推送緩存的該直播頻道的組播IP報(bào)文。 接收到客戶端發(fā)送的切換到所述直播頻道的頻道切換請求后，按照緩存的組播IP報(bào)文的接收順序，向客戶端推送緩存的該客戶端所請求切換到的頻道的組播IP報(bào)文。第一個被推送給客戶端的組播IP報(bào)文，是距離客戶端請求切換到的頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文最近的終端可獨(dú)立解碼報(bào)文，如GOP起始報(bào)文，即I幀，或者PAT/PMT報(bào)文。
客戶端發(fā)送的頻道切換請求，觸發(fā)推送緩存的組播IP報(bào)文，重用IGMP(InternetGroup Management Protocol,因特網(wǎng)組管理協(xié)議)信令。上述推送緩存的組播IP報(bào)文到客戶端之前，還包括從頻道切換請求中提取客戶端的MAC (Media Access Control，介質(zhì)訪問控制)地址，將組播IP報(bào)文的目的MAC地址設(shè)置成客戶端的MAC地址，即頻道切換請求中IGMP信令攜帶的源MAC地址，然后將修改后的組播IP報(bào)文作為推送到客戶端的組播IP報(bào)文。通過上述設(shè)置MAC地址的操作，緩存的組播IP報(bào)文能夠發(fā)送給特定的客戶端，而不會發(fā)送到加入頻道組播組的其他用戶端。 步驟103，判斷推送的組播IP報(bào)文與該直播頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文是否同步，如
果推送的組播IP報(bào)文與該直播頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文同步，則執(zhí)行步驟104。 判斷推送的組播IP報(bào)文與實(shí)時組播IP報(bào)文是否同步的方式，還包括判斷推送的
組播IP報(bào)文與收到的實(shí)時組播IP報(bào)文是否能夠無縫銜接，如果推送的組播IP報(bào)文與收到
的實(shí)時組播IP報(bào)文能夠無縫銜接，則判斷推送的組播IP報(bào)文與該直播頻道的實(shí)時組播IP
報(bào)文同步。
步驟104，停止向客戶端推送緩存的組播IP報(bào)文，將實(shí)時組播IP報(bào)文發(fā)送到該客戶端。 推送緩存的組播IP報(bào)文到客戶端的過程中，可以判斷推送的組播IP報(bào)文與實(shí)時組播IP報(bào)文是否同步，如果推送的組播IP報(bào)文與實(shí)時組播IP報(bào)文同步，則停止推送緩存的組播IP報(bào)文，將該客戶端加入組播組并將實(shí)時組播IP報(bào)文發(fā)送到客戶端；在上述的緩存的被請求的頻道的組播IP報(bào)文被推送過程中，如果緩存的組播IP報(bào)文與實(shí)時組播IP報(bào)文不同步，則繼續(xù)推送緩存的組播IP報(bào)文，在推送緩存的組播IP報(bào)文時，禁止將實(shí)時組播IP報(bào)文發(fā)送到客戶端，以免同時存在兩個數(shù)據(jù)流。 本發(fā)明實(shí)施例采用由終端外的設(shè)備推送緩存的組播IP報(bào)文的方法實(shí)現(xiàn)頻道切換，無需改造用戶終端，提高了頻道切換方案的普適性和可擴(kuò)展性。 如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例中頻道切換的一種具體實(shí)現(xiàn)方式流程圖，包括以下步驟 步驟201，頭端向接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送直播頻道媒體流。 頭端為頻道媒體流發(fā)起的源頭設(shè)備，如側(cè)掛于城域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的邊緣服務(wù)器。頭端
獲取媒體流的方式包括從衛(wèi)星電視錄制，或者從其他有線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)。接入節(jié)點(diǎn)包括運(yùn)營商
部署的DSLAM(Digital Subscriber Line AccessMultiplexer，數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器)
設(shè)備、0LT(Optical Line Terminal,光線路終端)設(shè)備和IP交換機(jī)等設(shè)備。頭端與接入節(jié)
點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)連接可以是通過核心網(wǎng)、城域網(wǎng)、匯聚網(wǎng)，以及其他組網(wǎng)方式。 接入節(jié)點(diǎn)從頭端接收直播頻道媒體流可以經(jīng)過其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，直播頻道媒體流的
發(fā)送可以是通過靜態(tài)組播配置的方式實(shí)現(xiàn)，由運(yùn)營商配置，不論接入節(jié)點(diǎn)下是否有用戶在
觀看某個頻道，該直播頻道媒體流都會發(fā)送給接入節(jié)點(diǎn)；直播頻道媒體流的發(fā)送也可以通
過動態(tài)加入組播組的方式實(shí)現(xiàn)，當(dāng)接入節(jié)點(diǎn)服務(wù)的用戶中，沒有用戶在觀看某個頻道時，該
直播頻道媒體流不會發(fā)送給該接入節(jié)點(diǎn)，當(dāng)至少有一個用戶在觀看某個頻道時，直播頻道
媒體流才會發(fā)送給該接入節(jié)點(diǎn)。接入節(jié)點(diǎn)動態(tài)加入組播組的方式可以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬，但是
如果接入節(jié)點(diǎn)下有用戶切換到某個頻道，而之前該接入節(jié)點(diǎn)下沒有用戶在觀看這個頻道，
這時由接入節(jié)點(diǎn)動態(tài)去請求加入該組播組的過程會給用戶切換頻道帶來額外延時。 步驟202，接入節(jié)點(diǎn)緩存直播頻道的組播IP報(bào)文，標(biāo)明終端可獨(dú)立解碼的組播IP
報(bào)文在緩存中的起始位置。 緩存的組播IP報(bào)文和通過正常組播方式發(fā)送給用戶端接收的組播IP報(bào)文來自同一個源頭，因此，二者在格式上沒有區(qū)別。緩存過程中，對組播IP報(bào)文里可能承載視頻內(nèi)容的RTP (Real-time Transport Protocol ，實(shí)時傳送協(xié)議)包或者TS (Transport Stream,傳輸流)包等不做修改。 步驟203，接入節(jié)點(diǎn)向客戶端發(fā)送直播頻道媒體流。 客戶端為用戶觀看IPTV及發(fā)起頻道切換請求的終端設(shè)備，客戶端的頻道切換請求可以是由用戶通過操作遙控器或其他軟件終端觸發(fā)?？蛻舳说浇尤牍?jié)點(diǎn)之間可以經(jīng)過家庭網(wǎng)關(guān)等帶路由功能的設(shè)備，客戶端接入節(jié)點(diǎn)之間的連接包括DSL(Digital SubscriberLine，數(shù)字用戶線)線路、PON (Passive 0pticalNetwork，無源光纖網(wǎng)絡(luò))、以太網(wǎng)等。
接入節(jié)點(diǎn)從頭端接收到直播頻道媒體流之后，可以延時發(fā)送直播頻道媒體流到客戶端，也可以不作延時，直接發(fā)送直播頻道媒體流到客戶端。如果接入節(jié)點(diǎn)延時發(fā)送直播頻
7道媒體流到客戶端，接入節(jié)點(diǎn)緩存的組播IP報(bào)文可能在時間上超過實(shí)時頻道直播的媒體流，有利于解決接入節(jié)點(diǎn)從推送緩存的組播IP報(bào)文切換到發(fā)送普通頻道組播組報(bào)文時出現(xiàn)的時間缺口問題。 步驟204，客戶端向接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送頻道切換請求。 用戶希望切換頻道時，由客戶端向接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送頻道切換請求。對于使用組播技術(shù)實(shí)現(xiàn)直播頻道播放的應(yīng)用場景來說，頻道切換請求一般包括IGMP信令中的leave命令和join命令。 步驟205，接入節(jié)點(diǎn)查詢緩存的距離實(shí)時組播IP報(bào)文最近的終端可獨(dú)立解碼報(bào)文。 接入節(jié)點(diǎn)從客戶端接收頻道切換請求后，查詢距離實(shí)時組播IP報(bào)文最近的終端可獨(dú)立解碼報(bào)文。由于視頻編碼技術(shù)的不同，直播頻道內(nèi)容可以是MPEG (Moving PicturesE鄧erts Group,動態(tài)圖像專家組)2編碼，也可以是H. 264編碼，直播頻道內(nèi)容的傳輸封裝格式可以是MPEG2TS封裝，也可以是NAL (Network Abstraction Layer,網(wǎng)絡(luò)提取層)封裝等。本發(fā)明實(shí)施例中的最近的終端可獨(dú)立解碼報(bào)文可以是針對不同編碼技術(shù)及傳輸封裝格式不同而區(qū)別定義，例如，對于MPEG2TS封裝的視頻，終端可獨(dú)立解碼報(bào)文可以定義為GOP起始報(bào)文。 步驟206，接入節(jié)點(diǎn)向客戶端推送緩存的組播IP報(bào)文。 接入節(jié)點(diǎn)查詢到最近的終端可獨(dú)立解碼報(bào)文后，以單播MAC為目的MAC地址的方式推送緩存的組播IP報(bào)文到客戶端。雖然IP報(bào)文為組播報(bào)文，但是由于目的MAC為單播MAC地址，接入節(jié)點(diǎn)只會把緩存的組播IP報(bào)文發(fā)送給請求切換頻道的客戶端，不會組播發(fā)送給所有加入到組播組的客戶端?？蛻舳藦慕尤牍?jié)點(diǎn)單獨(dú)推送下來的緩存的組播IP報(bào)文流中提取的IP報(bào)文，與從普通組播組報(bào)文流中提取的IP報(bào)文形式相同，因此，客戶端不用額外修改處理機(jī)制。 步驟207，接入節(jié)點(diǎn)判斷推送的組播IP報(bào)文與其向其他客戶端發(fā)送的實(shí)時組播IP報(bào)文是否同步，如果推送的緩存的組播IP報(bào)文與向其他客戶端發(fā)送的實(shí)時組播IP報(bào)文同步，則執(zhí)行步驟208 ;如果推送的緩存的組播IP報(bào)文與向其他客戶端發(fā)送的實(shí)時組播IP報(bào)文不同步，則執(zhí)行步驟206。 步驟208，接入節(jié)點(diǎn)停止發(fā)送緩存的組播IP報(bào)文，而改為發(fā)送實(shí)時組播IP報(bào)文到客戶端。 接入節(jié)點(diǎn)向客戶端推送緩存的組播IP報(bào)文時，判斷推送的組播IP報(bào)文與實(shí)時組播IP報(bào)文是否同步。由于發(fā)送給客戶端的實(shí)時組播IP報(bào)文有一定的延時，所以推送的組播IP報(bào)文能夠與實(shí)時組播IP報(bào)文同步。對于接入點(diǎn)不對實(shí)時組播IP報(bào)文延時發(fā)送的應(yīng)用場景，接入節(jié)點(diǎn)將緩存的組播IP報(bào)文推送完畢后，即可認(rèn)為推送的組播IP報(bào)文與實(shí)時組播IP報(bào)文同步，向客戶端發(fā)送實(shí)時組播IP報(bào)文。對于由緩存的組播IP報(bào)文到實(shí)時組播IP報(bào)文的切換過程中出現(xiàn)的少量丟包，可以通過客戶端請求重傳的方式彌補(bǔ)，也可以通過由接入節(jié)點(diǎn)以較低速率繼續(xù)推送緩存的組播IP報(bào)文一段時間彌補(bǔ)。在上述彌補(bǔ)丟包的過程中，客戶端會接收到兩個多媒體數(shù)據(jù)流，由于該過程時間較短，推送的緩存的組播IP報(bào)文占用空間較小、推送速率較低，不會影響客戶端與接入節(jié)點(diǎn)之間的帶寬。 如果推送的組播IP報(bào)文與實(shí)時組播IP報(bào)文同步，則接入節(jié)點(diǎn)停止推送緩存的組播IP報(bào)文到客戶端，向客戶端發(fā)送實(shí)時組播IP報(bào)文。隨后，客戶端通過組播方式獲取該頻 道的實(shí)時組播報(bào)文，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)；如果推送的組播IP報(bào)文與實(shí)時組播IP報(bào)文不同步，則接入 節(jié)點(diǎn)繼續(xù)推送緩存的組播IP報(bào)文到客戶端。 需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明實(shí)施例中的接入節(jié)點(diǎn)并不構(gòu)成對本發(fā)明技術(shù)方案的限 定。實(shí)現(xiàn)頻道切換功能的設(shè)備，不限于接入節(jié)點(diǎn)，還包括位于其他網(wǎng)絡(luò)位置的設(shè)備，如 BRAS (Broadband Remote Access Server,寬帶遠(yuǎn)程接入服務(wù)器)設(shè)備。BRAS設(shè)備給每個觀 看某個頻道的用戶都發(fā)送一份該頻道的碼流，代替接入節(jié)點(diǎn)實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例中的頻道切 換方法。運(yùn)營商在部署IPTV網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時，在前期用戶數(shù)量不大的情況下，可以直接由BRAS 設(shè)備提供直播頻道報(bào)文的復(fù)制，實(shí)現(xiàn)頻道切換。 本發(fā)明實(shí)施例采用推送緩存的組播IP報(bào)文的方法切換頻道，無需改造用戶終端， 且不受并發(fā)連接數(shù)目的限制，降低了 IPTV系統(tǒng)部署和運(yùn)營的成本，提高了頻道切換方案的 普適性和可擴(kuò)展性，減少了頻道切換時延。 如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例中的一種頻道切換裝置結(jié)構(gòu)圖，包括
緩存模塊310，用于緩存每個直播頻道的組播IP報(bào)文。 具體來說，緩存模塊310用于接收所有直播頻道的碼流，對每個直播頻道設(shè)置緩 存空間，緩存直播頻道的組播IP報(bào)文。對每個直播頻道的報(bào)文，可以只緩存一份數(shù)據(jù)。由 于每個直播頻道的緩存空間是獨(dú)立的，因此，當(dāng)為用戶提供快速頻道切換服務(wù)時，讀取緩存 的組播IP報(bào)文的起始點(diǎn)不同不影響為其他用戶提供快速頻道切換服務(wù)時讀取緩存的組播 IP報(bào)文。 推送模塊320，用于接收客戶端發(fā)送切換到直播頻道的頻道切換請求，向客戶端推 送緩存模塊310緩存的組播IP報(bào)文。 具體來說，推送模塊320用于接收客戶端發(fā)送的頻道切換請求，按照緩存的組播 IP報(bào)文的接收順序，向客戶端推送緩存其請求切換到的頻道的組播IP報(bào)文。第一個被推送 給客戶端的組播IP報(bào)文，是距離客戶端請求切換到的頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文最近的終端 可獨(dú)立解碼報(bào)文，如GOP起始報(bào)文，即I幀，或者PAT/PMT報(bào)文。 客戶端發(fā)送的頻道切換請求，觸發(fā)推送緩存的組播IP報(bào)文，重用IGMP信令。推送 緩存的組播IP報(bào)文到客戶端之前，還包括從頻道切換請求中提取客戶端的MAC地址，將組 播IP報(bào)文的目的MAC地址設(shè)置成客戶端的MAC地址，即頻道切換請求中IGMP信令攜帶的 源MAC地址，通過上述設(shè)置MAC地址的操作，組播IP報(bào)文能夠發(fā)送給特定的客戶端，而不會 發(fā)送到加入頻道組播組的其他用戶端。 判斷模塊330，用于判斷推送模塊320推送的組播IP報(bào)文與向其他客戶端發(fā)送的 實(shí)時組播IP報(bào)文是否同步。 發(fā)送模塊340，用于在判斷模塊330判斷推送的組播IP報(bào)文與向其他客戶端發(fā)送 的實(shí)時組播IP報(bào)文同步時，將實(shí)時組播IP報(bào)文發(fā)送到該請求頻道切換的客戶端。
推送模塊320推送緩存的組播IP報(bào)文到請求頻道切換的客戶端的過程中，可以由 判斷模塊330判斷緩存的組播IP報(bào)文與實(shí)時組播IP報(bào)文是否同步， 如果緩存的組播IP報(bào)文與實(shí)時組播IP報(bào)文同步，則推送模塊320停止推送緩存 的組播IP報(bào)文，發(fā)送模塊340將實(shí)時組播IP報(bào)文發(fā)送到客戶端；在上述的緩存的被切換到 的頻道的組播IP報(bào)文被推送過程中，如果緩存的組播IP報(bào)文與實(shí)時組播IP報(bào)文不同步，則推送模塊320繼續(xù)推送緩存的組播IP報(bào)文，在此過程中，禁止發(fā)送模塊340將實(shí)時組播 IP報(bào)文發(fā)送到客戶端，以免同時存在兩個數(shù)據(jù)流。 本發(fā)明實(shí)施例采用推送緩存的組播IP報(bào)文的方法切換頻道，無需改造用戶終端， 提高了頻道切換方案的普適性和可擴(kuò)展性。 如圖4所示，為本發(fā)明實(shí)施例中頻道切換裝置的一種具體結(jié)構(gòu)圖，包括
緩存模塊410，用于緩存每個直播頻道的組播IP報(bào)文。 具體來說，緩存模塊410用于接收所有頻道的碼流，對每個頻道設(shè)置緩存空間，緩 存電視頻道的組播IP報(bào)文。對每個頻道的報(bào)文，可以只緩存一份數(shù)據(jù)。由于每個頻道的緩 存空間是獨(dú)立的，因此，當(dāng)為用戶提供快速頻道切換服務(wù)時，讀取緩存的組播IP報(bào)文的起 始點(diǎn)不同不影響為其他用戶提供快速頻道切換服務(wù)時讀取緩存的組播IP報(bào)文。
標(biāo)示模塊420 ，用于對緩存模塊410緩存的組播IP報(bào)文進(jìn)行報(bào)文標(biāo)示，標(biāo)明終端可 獨(dú)立解碼的組播IP報(bào)文在緩存中的起始位置。 上述標(biāo)示方式可以是通過DPI識別視頻關(guān)鍵信息，例如PAT標(biāo)識、PMT標(biāo)識，I幀標(biāo) 識等；也可以由視頻源在報(bào)文頭中的某些字段或比特位進(jìn)行特殊信息標(biāo)識，在緩存組播IP 報(bào)文時，標(biāo)示模塊420根據(jù)上述特殊信息標(biāo)識識別出視頻關(guān)鍵信息。 推送模塊430，用于接收客戶端發(fā)送切換到直播頻道的頻道切換請求，向客戶端推 送緩存模塊410緩存的組播IP報(bào)文。 具體來說，推送模塊430用于接收客戶端發(fā)送的頻道切換請求，按照緩存的組播 IP報(bào)文的接收順序，向客戶端推送緩存的請求切換到的頻道的組播IP報(bào)文。第一個被推送 的組播IP報(bào)文，是距離客戶端請求切換到的電視頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文最近的終端可獨(dú) 立解碼報(bào)文。如GOP起始報(bào)文，即I幀，或者PAT/PMT報(bào)文。 查詢模塊440，用于查詢緩存模塊410緩存的組播IP報(bào)文中距離實(shí)時組播IP報(bào)文 最近的終端可獨(dú)立解碼報(bào)文。 推送模塊430接收客戶端發(fā)送的頻道切換請求后，由查詢模塊440查詢緩存的組 播IP報(bào)文中距離實(shí)時組播IP報(bào)文最近的終端可獨(dú)立解碼報(bào)文。推送模塊430將該終端可 獨(dú)立解碼報(bào)文作為第一個被推送的組播IP報(bào)文，推送到客戶端。 設(shè)置模塊450，用于從頻道切換請求中提取客戶端的MAC地址，將緩存的組播IP報(bào) 文的目的MAC地址設(shè)置成請求頻道切換的客戶端的MAC地址。 客戶端發(fā)送的頻道切換請求，觸發(fā)推送緩存的組播IP報(bào)文，重用IGMP信令。推送 模塊430推送緩存的組播IP報(bào)文到客戶端前，由設(shè)置模塊450將緩存的組播IP報(bào)文的目 的MAC地址設(shè)置成頻道切換請求中IGMP信令攜帶的源MAC地址，即客戶端自身的MAC地址。 通過上述設(shè)置MAC地址的操作，組播IP報(bào)文能夠發(fā)送給特定的客戶端，而不會發(fā)送到加入 頻道組播組的其他客戶端。 判斷模塊460，用于判斷推送模塊430推送的組播IP報(bào)文與實(shí)時組播IP報(bào)文是否 同步。 發(fā)送模塊470，用于在判斷模塊460判斷推送的組播IP報(bào)文與實(shí)時組播IP報(bào)文同 步時，將實(shí)時組播IP報(bào)文發(fā)送到客戶端。 推送模塊430推送緩存的組播IP報(bào)文到客戶端的過程中，可以由判斷模塊460判 斷緩存的組播IP報(bào)文與實(shí)時組播IP報(bào)文是否同步，如果緩存的組播IP報(bào)文與實(shí)時組播IP
10報(bào)文同步，則通知推送模塊430停止推送緩存的組播IP報(bào)文，由發(fā)送模塊470將實(shí)時組播 IP報(bào)文發(fā)送到客戶端；在上述的緩存的被切換到的電視頻道的組播IP報(bào)文被推送過程中， 如果緩存的組播IP報(bào)文與實(shí)時組播IP報(bào)文不同步，則推送模塊430繼續(xù)推送緩存的組播 IP報(bào)文，禁止發(fā)送模塊470將實(shí)時組播IP報(bào)文發(fā)送到客戶端，以免同時存在兩個數(shù)據(jù)流。
本發(fā)明實(shí)施例采用推送緩存的組播IP報(bào)文的方法切換頻道，無需改造用戶終端， 且不受并發(fā)連接數(shù)目的限制，降低了 IPTV系統(tǒng)部署和運(yùn)營的成本，提高了頻道切換方案的 普適性和可擴(kuò)展性，并且，本發(fā)明實(shí)施例通過最先推動距離實(shí)時組播IP報(bào)文最近的第一個 終端可獨(dú)立解碼報(bào)文減少了切換時延。 如圖5所示，為本發(fā)明實(shí)施例中的一種頻道切換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，包括
組播源510，用于向頻道切換裝置520發(fā)送直播頻道的組播IP報(bào)文。
組播源510為頻道媒體流發(fā)起的源頭設(shè)備，如側(cè)掛于城域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的邊緣服務(wù) 器。組播源510獲取媒體流的方式包括從衛(wèi)星電視錄制，或者從其他有線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)。頻道切 換裝置520包括運(yùn)營商部署的DSLAM設(shè)備、OLT設(shè)備和IP交換機(jī)等設(shè)備。組播源510與頻 道切換裝置520之間的網(wǎng)絡(luò)連接可以是通過核心網(wǎng)、城域網(wǎng)、匯聚網(wǎng)，以及其他組網(wǎng)方式。
頻道切換裝置520，用于緩存組播源510發(fā)送的直播頻道的組播IP報(bào)文，接收客戶 端530發(fā)送的切換到直播頻道的頻道切換請求，向客戶端530推送緩存的組播IP報(bào)文；判 斷推送的組播IP報(bào)文與直播頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文是否同步，如果推送的組播IP報(bào)文與 實(shí)時組播IP報(bào)文同步，則停止向客戶端530推送緩存的組播IP報(bào)文，將實(shí)時組播IP報(bào)文 發(fā)送到客戶端530。 頻道切換裝置520接收所有直播頻道的碼流，對每個直播頻道設(shè)置緩存空間，緩 存直播頻道的組播IP報(bào)文。對每個直播頻道的報(bào)文，可以只緩存一份數(shù)據(jù)。頻道切換裝置 520接收客戶端530發(fā)送的頻道切換請求后，按照緩存的組播IP報(bào)文的接收順序，向客戶端 530推送緩存其請求切換到的頻道的組播IP報(bào)文。頻道切換裝置520推送緩存的組播IP 報(bào)文到客戶端530的過程中，可以判斷緩存的組播IP報(bào)文與實(shí)時組播IP報(bào)文是否同步，如 果緩存的組播IP報(bào)文與實(shí)時組播IP報(bào)文同步，則停止推送緩存的組播IP報(bào)文，由將實(shí)時 組播IP報(bào)文發(fā)送到客戶端530。 頻道切換裝置520，還用于對緩存的所述組播IP報(bào)文進(jìn)行報(bào)文標(biāo)示，標(biāo)明終端可 獨(dú)立解碼的組播IP報(bào)文在緩存中的起始位置。 標(biāo)示方式可以是通過DPI識別視頻關(guān)鍵信息，例如PAT、 PMT標(biāo)識，I幀標(biāo)識等；也 可以由視頻源在報(bào)文頭中的某些字段或比特位進(jìn)行特殊信息標(biāo)識，在緩存組播IP報(bào)文時， 頻道切換裝置520根據(jù)上述特殊信息標(biāo)識識別出視頻關(guān)鍵信息。 頻道切換裝置520，還用于查詢緩存的組播IP報(bào)文中，距離直播頻道的實(shí)時組播 IP報(bào)文最近的終端可獨(dú)立解碼的組播IP報(bào)文。 頻道切換裝置520接收客戶端530發(fā)送的頻道切換請求后，由查詢緩存的組播IP 報(bào)文中距離實(shí)時組播IP報(bào)文最近的終端可獨(dú)立解碼報(bào)文，將該終端可獨(dú)立解碼報(bào)文作為 第一個被推送的組播IP報(bào)文，推送到客戶端530。 頻道切換裝置520，還用于從頻道切換請求中提取客戶端530的MAC地址，將緩存 的組播IP報(bào)文的目的MAC地址設(shè)置成客戶端530的MAC地址。 客戶端發(fā)送的頻道切換請求，觸發(fā)推送緩存的組播IP報(bào)文，重用IGMP信令。頻道
11切換裝置520推送緩存的組播IP報(bào)文到客戶端前，將緩存的組播IP報(bào)文的目的MAC地址 設(shè)置成頻道切換請求中IGMP信令攜帶的源MAC地址，即客戶端530自身的MAC地址。通過 上述設(shè)置MAC地址的操作，組播IP報(bào)文能夠發(fā)送給特定的客戶端，而不會發(fā)送到加入頻道 組播組的其他客戶端。 客戶端530，用于接收直播頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文或頻道切換裝置520緩存的直 播頻道的組播IP報(bào)文。 客戶端530為用戶觀看IPTV及發(fā)起頻道切換請求的終端設(shè)備，客戶端530的頻道 切換請求可以是由用戶通過操作遙控器或其他軟件終端觸發(fā)?？蛻舳?30到頻道切換裝置 520之間可以經(jīng)過家庭網(wǎng)關(guān)等帶路由功能的設(shè)備，客戶端接入節(jié)點(diǎn)之間的連接包括DSL線 路、PON、以太網(wǎng)等。 本發(fā)明實(shí)施例采用推送緩存的組播IP報(bào)文的方法切換頻道，無需改造用戶終端， 提高了頻道切換方案的普適性和可擴(kuò)展性。 通過以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助 軟件加必需的通用硬件平臺的方式來或通過硬件來實(shí)現(xiàn)，基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù) 方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī) 軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使一臺終端設(shè)備(可以是手機(jī)，個人 計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實(shí)施例所述的方法。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng) 視本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種頻道切換方法，其特征在于，包括緩存直播頻道的組播因特網(wǎng)協(xié)議IP報(bào)文；接收客戶端發(fā)送的切換到所述直播頻道的頻道切換請求，向所述客戶端推送所述緩存的組播IP報(bào)文；判斷所述推送的組播IP報(bào)文與所述直播頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文是否同步，如果所述推送的組播IP報(bào)文與所述實(shí)時組播IP報(bào)文同步，則停止向所述客戶端推送所述緩存的組播IP報(bào)文，將所述實(shí)時組播IP報(bào)文發(fā)送到所述客戶端。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述緩存頻道的組播IP報(bào)文之后，還包括標(biāo)明終端可獨(dú)立解碼的組播IP報(bào)文在緩存中的起始位置。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，向所述客戶端推送的第一個緩存的組播IP報(bào)文，為所述緩存的組播IP報(bào)文中，距離所述直播頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文最近的終端可獨(dú)立解碼的組播IP報(bào)文。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述接收客戶端發(fā)送的切換到所述直播頻道的頻道切換請求之后，所述方法還包括查詢所述距離所述直播頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文最近的終端可獨(dú)立解碼的組播IP報(bào)文。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述向客戶端推送緩存的組播IP報(bào)文之前，所述方法還包括從所述頻道切換請求中提取所述客戶端的介質(zhì)訪問控制MAC地址，將所述緩存的組播IP報(bào)文的目的MAC地址設(shè)置成所述客戶端的MAC地址。
6. —種頻道切換裝置，其特征在于，包括緩存模塊，用于緩存直播頻道的組播IP報(bào)文；推送模塊，用于接收客戶端發(fā)送的切換到所述直播頻道的頻道切換請求，向所述客戶端推送所述緩存模塊緩存的組播IP報(bào)文；判斷模塊，用于判斷所述推送模塊推送的組播IP報(bào)文與所述直播頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文是否同步；發(fā)送模塊，用于在所述判斷模塊判斷所述推送的組播IP報(bào)文與所述實(shí)時組播IP報(bào)文同步時，將所述實(shí)時組播IP報(bào)文發(fā)送到所述客戶端。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，還包括標(biāo)示模塊，用于對所述緩存模塊緩存的所述組播IP報(bào)文進(jìn)行報(bào)文標(biāo)示，標(biāo)明終端可獨(dú)立解碼的組播IP報(bào)文在緩存中的起始位置。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括查詢模塊，用于查詢所述緩存模塊緩存的所述組播IP報(bào)文中，距離所述直播頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文最近的終端可獨(dú)立解碼的組播IP報(bào)文。
9. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，還包括設(shè)置模塊，用于從所述頻道切換請求中提取所述客戶端的MAC地址，將所述緩存的組播IP報(bào)文的目的MAC地址設(shè)置成所述客戶端的MAC地址。
10. —種頻道切換系統(tǒng)，其特征在于，包括組播源，用于向頻道切換裝置發(fā)送直播頻道的組播IP報(bào)文；頻道切換裝置，用于緩存所述組播源發(fā)送的所述直播頻道的組播IP報(bào)文，接收客戶端發(fā)送的切換到所述直播頻道的頻道切換請求，向所述客戶端推送所述緩存的組播IP報(bào)文；判斷所述推送的組播IP報(bào)文與所述直播頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文是否同步，如果所述推送的組播IP報(bào)文與所述實(shí)時組播IP報(bào)文同步，則停止向所述客戶端推送所述緩存的組播IP報(bào)文，將所述實(shí)時組播IP報(bào)文發(fā)送到所述客戶端；客戶端，用于接收所述直播頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文或所述頻道切換裝置緩存的所述直播頻道的組播IP報(bào)文。
11. 如權(quán)利要求io所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述頻道切換裝置，還用于對所述緩存的所述組播IP報(bào)文進(jìn)行報(bào)文標(biāo)示，標(biāo)明終端可獨(dú)立解碼的組播IP報(bào)文在緩存中的起始位置。
12. 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述頻道切換裝置，還用于查詢所述緩存的組播IP報(bào)文中，距離所述直播頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文最近的終端可獨(dú)立解碼的組播IP報(bào)文。
13. 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述頻道切換裝置，還用于從所述頻道切換請求中提取所述客戶端的MAC地址，將所述緩存的組播IP報(bào)文的目的MAC地址設(shè)置成所述客戶端的MAC地址。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種頻道切換方法、裝置和系統(tǒng)，該方法包括緩存直播頻道的組播因特網(wǎng)協(xié)議IP報(bào)文；接收客戶端發(fā)送的切換到所述直播頻道的頻道切換請求，向所述客戶端推送所述緩存的組播IP報(bào)文；判斷所述推送的組播IP報(bào)文與所述直播頻道的實(shí)時組播IP報(bào)文是否同步，如果所述推送的組播IP報(bào)文與所述實(shí)時組播IP報(bào)文同步，則停止向所述客戶端推送所述緩存的組播IP報(bào)文，將所述實(shí)時組播IP報(bào)文發(fā)送到所述客戶端。本發(fā)明實(shí)施例無需改造用戶終端，提高了頻道切換方案的普適性和可擴(kuò)展性。
文檔編號H04N7/24GK101742269SQ200810177329
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月17日
發(fā)明者秦霞, 鄭合文, 郭凱 申請人:華為技術(shù)有限公司