專利名稱：用于使終端的輸出同步的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于使終端的輸出同步的方法及系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及用于這種系統(tǒng)的 同步單元和終端。
背景技術(shù)：
諸如IP上的語音(VoIP)和因特網(wǎng)協(xié)議電視(IPTV)的新的多媒體技術(shù)開放了新 的多媒體服務(wù)的整個范圍。這些服務(wù)中的一種類型允許一組用戶獨立地觀看相同的TV頻 道，同時經(jīng)文本、音頻和/或視頻與彼此通信，將獨立的實時通信信道(例如VoIP)用于所 述直接的通信。這種服務(wù)要求終端的輸出信號同時被傳送到該組中的所有用戶以便每個用 戶將同時經(jīng)歷特定的TV時刻(例如實況足球比賽中的進球)。換句話說，該組中的顯示裝 置(例如電視、PDA、PC或者其組合)的輸出應(yīng)當被同步。在IPTV系統(tǒng)中，TV頻道信號典型地作為一個或者多個被分組的流在運營商的高 帶寬IP網(wǎng)絡(luò)上經(jīng)邊緣路由器(edge router)以及接入節(jié)點被傳送到這種服務(wù)的訂戶的終 端。在所述流的傳輸期間，所述分組在網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)受未知的延遲，諸如傳輸延遲、網(wǎng)絡(luò)路由中 的差異以及編碼和解碼延遲中的差異。因此，在一個終端處被接收的音頻和視頻流的分組 和在另一個終端處被接收的那些分組之間的時序(temporal)關(guān)系將被干擾。為將所述IPTV內(nèi)容流送到終端，通常使用實時傳輸協(xié)議(RTP)。RTP提供序列編 號以及時間加戳。使用RTP，一個流中的時序關(guān)系(流內(nèi)同步)以及相關(guān)聯(lián)的流之間的時序 關(guān)系(流間同步)可以被恢復(fù)。為了實現(xiàn)組同步或者目的地間同步(如由上文中所提到的服務(wù)所要求的)，進一 步的措施是必要的。若干技術(shù)是已知的并且全部都采用時間加戳以及在終端中采用可變延 遲緩沖器。可變延遲緩沖器能夠?qū)⒘餮舆t一定量的時間。在Nimome等人的文章“用于連續(xù)的媒體多播的目的地間同步方案的應(yīng)用層 面 的 QoS 的 比較(An Application-Level QoS Comparison ofInter-Destination Synchronization Schemes for Continuous MediaMulticasting)，，(IEICE 通信學(xué) 報，2004 年 87 卷 3057-3067 頁(IEICE trans. Commun. vol. 87，2004，pp. 3057-3067)) 中描述了兩種類型的目的地間同步方案。第一種類型使用中心同步主機(central synchronizationmaster)，其從組中的所有終端收集定時信息并且通過將控制分組分配給 所述終端來調(diào)整輸出定時。第二種類型考慮分布式的控制方案，其中每個終端將所有定時 信息多播到所述組中的所有其他終端。然而，這樣的方案在典型的IPTV系統(tǒng)中的實現(xiàn)引入 某些問題。與這些方案相關(guān)的一個問題是對絕對時鐘或者中心時鐘的需求，所述絕對時鐘 或者中心時鐘在所述流的目的地間同步之前同步所有本地時鐘。這種本地時鐘同步在實踐 中可能難以實現(xiàn)。與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的另外的問題是有限的可擴縮性。使用專用多播信道來 分配同步控制分組，所述專用多播信道是有限的資源，并且中心同步主機僅能夠處理一定 數(shù)量的終端。在IPTV系統(tǒng)中實現(xiàn)組同步的一種方式是運營商的網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的同步以便通過例如機頂盒的終端連接到這些經(jīng)同步的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的所有觀看者能夠同時觀看被廣播 的節(jié)目。那樣，所述終端將始終處于同步，不管特定的服務(wù)是否要求組同步。該解決方案 在相關(guān)的歐洲專利申請no. 07020737. 8中更詳細地被描述，其要求網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的改進。理想的是為特定的服務(wù)提供組同步而不用對供應(yīng)商的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施進行改動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是減小或者消除至少一個現(xiàn)有技術(shù)中已知的缺點并且在本發(fā)明的 第一方面中提供用于同步至少兩個終端的輸出的方法，其中所述方法包括以下步驟在所 述終端和同步單元之間提供一個或者多個低延遲通信信道；所述同步單元基于經(jīng)所述一個 或者多個低延遲通信信道從所述終端被接收的同步信息來計算延遲信息；并且，將所述延 遲信息傳送到所述終端中的至少一個，允許所述至少一個終端延遲其輸出以便所述終端的 輸出基本上被同步。本發(fā)明基于如下理解允許用戶組經(jīng)文本、音頻和/或視頻與彼此通信，同時觀看 相同的TV頻道的某一組服務(wù)可能經(jīng)常將獨立的、高質(zhì)量的、低延遲通信信道用于通信。因 此，所述低延遲通信信道為在用戶組的終端和一個或者多個同步單元之間交換同步信息提 供非常高效的并且相對快的連接。通過使用根據(jù)本發(fā)明的方法，這種低延遲連接消除了為 了在媒體流的目的地間同步之前同步終端的本地時鐘而對絕對時鐘的使用。此外，所述方 法提供用于在某些IPTV服務(wù)中提供組同步的簡單和低成本的解決方案，其不要求提供商 的網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施的改進。所述方法僅同步實際要求組同步的那些終端。在一個實施例中，由根據(jù)本發(fā)明的方法所定義的步驟由所述同步單元執(zhí)行。在另外的實施例中，每個終端包括用于接收多媒體信號的輸入以及用于將所述多 媒體信號傳送到信息呈現(xiàn)單元的輸出并且每個終端包括用于延遲所述輸出信號的可變延 遲單元，其中所述方法還包括以下步驟將多媒體流傳送到所述終端的輸入，優(yōu)選地所述多 媒體流包括媒體單元；根據(jù)被接收的延遲信息來延遲所述輸出信號。使用具有可變延遲單元(緩沖器)的終端，每個終端可以在本地延遲所述輸出。這 具有如下優(yōu)點不是運營商的整個網(wǎng)絡(luò)都需要在所有流的路徑上裝配可變延遲緩沖器。在又另外的實施例中，所述方法還包括以下步驟每個終端經(jīng)低延遲通信信道將 同步信息發(fā)送到所述同步單元，優(yōu)選地為響應(yīng)于同步請求，所述同步信息包括表示媒體單 元在多媒體流中的位置的媒體單元參考(MUR)信息。在另外的實施例中，所述MUR信息包括幀號或者序列號。由于使用低延遲信道，所述同步單元收到所述同步信息的時間與所述同步信息被 確定并且由所述終端發(fā)送的時間大體上相同。因此，本地時鐘不再需要提供與所述同步信 息一起被接收的媒體單元的時間(戳)信息，并且所述終端的本地時鐘不再需要被同步，如 在使用現(xiàn)有技術(shù)的情況下那樣?，F(xiàn)在從所述終端僅要求關(guān)于媒體單元在流中的相對位置的 信息(由MUR信息表示)。在又另外的實施例中，所述方法還包括以下步驟將一個或者多個時間戳添加到 從所述終端被接收的MUR信息；提供關(guān)于被所述終端接收的多媒體流的幀速率的信息；基于所述幀速率信息以及被加上時間戳的MUR信息來為每個終端計算延遲信息；將延遲信息 發(fā)送到所述終端中的至少一個。通過將時間戳添加到所述MUR信息并且被提供有所述(一個或者多個)流的(一 個或者多個)幀速率，所述同步單元可以為所述同步中所涉及的每個終端計算所述延遲信 息(可適用的延遲)。因為這些延遲是相對于最慢的流(終端)的，所以當在所述同步中只 涉及兩個終端時，只有一個終端需要被提供有延遲信息，將另一個終端作為參考。在一個實施例中，所述方法還包括以下步驟所述同步單元經(jīng)一個或者多個低延 遲通信信道向所述終端發(fā)送同步請求，優(yōu)選地為同時發(fā)送；提供關(guān)于被所述終端接收的多 媒體流的幀速率的信息；基于所述幀速率信息以及所述MUR信息來為每個終端計算延遲信 息；將延遲信息發(fā)送到所述終端中的至少一個。所述同步過程可以是終端發(fā)起的或者是同步單元發(fā)起的。在后一種情況下，所述 同步單元將向涉及的終端發(fā)送同步請求。如果所述請求經(jīng)低延遲信道同時被發(fā)送到所涉及 的所有終端并且所述結(jié)果(MUR信息)經(jīng)所述低延遲信道從所述終端立即被發(fā)送回到所述 同步單元，所有結(jié)果將基本上上同時到達。因此，取決于所要求的同步水平，添加時間戳的 步驟可以被省略并且在延遲信息的計算中不再被需要。這具有如下優(yōu)點所述同步單元可 以不再需要使用時鐘以及用于時間加戳的裝置，使所述過程以及所使用的設(shè)備更簡單并且 更有效率。在另外的實施例中，被用于將同步信息傳送到所述同步單元的低延遲通信信道作 為通信會話或者廣播會話的一部分被建立，更優(yōu)選地為如在ETSI TS 182 027中所定義的 廣播會話。這具有如下優(yōu)點在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法時獲得對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源更有效率的 使用。在另外的實施例中，所述低延遲通信信道是IP上的語音(VoIP)信道、GSM、UMTS 或者LTE網(wǎng)絡(luò)上基于USSD的信道、IMS會話中QoS受控的信道、在通信會話或者廣播會話 中的專用信道、專用以太網(wǎng)VLAN信道、專用MPLS信道或者IP區(qū)分服務(wù)流所使用的專用信道。在一個實施例中，所述同步信息由與所述低延遲通信信道相關(guān)聯(lián)的SIP會話內(nèi)的 流攜載。在另一個實施例中，所述同步信息由與所述低延遲通信信道相關(guān)聯(lián)的RTP協(xié)議攜 載或者由與用于音頻、視頻和/或文本的RTP流相關(guān)聯(lián)的RTCP協(xié)議攜載或者由用于音頻、 視頻和/或文本的(一個或者多個)編碼譯碼器攜載。所述方法允許所述同步信息由被用于在組中的終端之間建立并且維護所述低延 遲通信信道(或者會話)的協(xié)議來攜載，所述終端被連接到所述低延遲通信信道(或者會 話)。換句話說，用于提供組同步的一個或者多個協(xié)議被背載(Piggyback)在被用于建立并 且維護所述低延遲通信信道的協(xié)議上。所述同步單元被設(shè)置在服務(wù)器中，優(yōu)選地為基于應(yīng)用服務(wù)器的SIP ；或者可替代 地，在另一個實施例中，所述同步單元可以被設(shè)置在所述第一終端和/或所述第二終端中。在另一個實施例中，所述第一終端以及所述第二終端分別包括第一和第二同步單 元，其中每個終端包括用于將媒體單元參考信息傳遞到另一終端的裝置，其中所述方法還 包括以下步驟(i)所述第一同步單元經(jīng)所述低延遲通信信道接收由所述第二同步單元傳送的所述第二媒體單元參考信息；(ii)所述第二同步單元經(jīng)所述低延遲通信信道接收由 所述第一同步單元傳送的所述第一媒體單元參考信息，并且(iii)所述第一和第二同步單 元基于所述第一和第二媒體單元參考信息來分別計算第一和第二延遲，允許所述第一和第 二終端中的可變延遲單元延遲傳輸以便所述終端的組的輸出大體上被同步。這樣，每個終端包括同步單元，因此允許每個終端自己來確定所述延遲信息。在另一個方面，本發(fā)明涉及用于同步至少兩個終端的輸出的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 經(jīng)一個或者多個低延遲通信信道被連接到至少兩個終端的同步單元，其中所述同步單元被 配置為基于經(jīng)一個或者多個低延遲通信信道從所述終端被接收的同步信息來計算延遲信 息并且將所述延遲信息傳送到所述終端中的至少一個，允許每個終端延遲其輸出以便所述 終端的輸出大體上被同步。在所述系統(tǒng)的一個實施例中，每個終端包括用于接收多媒體信號的輸入和用于將 所述多媒體信號傳送到信息呈現(xiàn)單元的輸出以及用于根據(jù)所述延遲信息來延遲所述輸出 信號的可變延遲單元，所述系統(tǒng)還包括將多媒體流傳送到所述終端的站，所述多媒體流包 括媒體單元。在另外的方面，本發(fā)明涉及用于上文所描述的系統(tǒng)中的同步單元。所述單元包括 用于經(jīng)一個或者多個低延遲通信信道從所述終端接收同步信息的接收機；被配置為基于被 接收的同步信息來計算延遲信息的處理器；以及，用于將所述延遲信息傳送到所述終端中 的至少一個的發(fā)射機。在一個實施例中，所述同步單元被設(shè)置在服務(wù)器中，優(yōu)選地為SIP服務(wù)器、所述第 一終端和/或所述第二終端，或者被設(shè)置在會議橋(conference bridge)中。在又另一個方面，本發(fā)明涉及用于上文所描述的系統(tǒng)的終端，其中所述終端包括 被配置為從所述同步單元接收同步請求并且被配置為接收多媒體流的接收機；被配置為經(jīng) 一個或者多個低延遲通信信道向所述同步單元傳送并且被配置為將所述多媒體信號傳送 到信息呈現(xiàn)單元的發(fā)射機；以及，用于延遲所述多媒體信號到所述信息呈現(xiàn)單元的傳輸?shù)?可變延遲單元。在有利的實施例中，根據(jù)本發(fā)明的終端還包括被配置為基于同步信息來計算延遲 信息的同步單元。這消除了對于中心式管理的同步單元的需求并且可以被用在其中同步服 務(wù)不是由運營商提供的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。在示例性的實施例中，所述終端是機頂盒、家用計算機、移動裝置或者游戲機控制臺。本發(fā)明還涉及包括軟件代碼部分的計算機程序產(chǎn)品，當在一個或者多個計算裝置 (優(yōu)選地為在一個或者多個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或者終端)的存儲器中運行所述軟件代碼部分時， 所述軟件代碼部分被配置用于執(zhí)行上文所描述的本發(fā)明的方法步驟。將參考附圖進一步說明本發(fā)明，所述附圖示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施例。將 理解的是本發(fā)明在任何方面都不受限于這些特定的實施例。


圖1畫出中心式同步系統(tǒng)的示例性實施例。圖2畫出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中的信息流，所述系統(tǒng)包括三個終端以及中心同步單元。圖3畫出分布式系統(tǒng)的示例性實施例。圖4畫出同步會話的示例性實施例。圖5畫出被配置用于實現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)的示例性構(gòu)架。圖6畫出被配置用于實現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)的示例性構(gòu)架中的信息流。
具體實施例方式圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的系統(tǒng)100。所述系統(tǒng)包括廣播站(BS) 102，優(yōu) 選地為具有例如IMS型架構(gòu)的IPTV系統(tǒng)，其經(jīng)運營商的網(wǎng)絡(luò)106，例如高帶寬的IP網(wǎng)絡(luò)，將 多媒體內(nèi)容傳送到多個接入節(jié)點。接入節(jié)點的例子包括數(shù)字用戶線接入復(fù)用器(DSLAM)、線 纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)(CMTS)、光接入節(jié)點或者邊緣路由器。所述多媒體內(nèi)容可以經(jīng)一個或者多個多媒體流104被傳送到所述接入節(jié)點。典型 地，所述多媒體流被劃分為多個媒體單元，即傳輸協(xié)議所使用的數(shù)據(jù)的基本單元，以在一個 或者多個分組交換的網(wǎng)絡(luò)上將所述內(nèi)容傳輸?shù)剿龉?jié)點。在一個實施例中，所述多媒體流 可以是被分組的(MPEG)傳輸流?？梢允褂美鏜PEG-2、MPEG-4或者其他合適的多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)來壓縮所述 流中的音頻、視頻和/或文本內(nèi)容。另外，諸如實時傳輸協(xié)議(RTP)以及實時傳輸控制協(xié)議 (RTCP)的傳輸協(xié)議可以被用于在所述網(wǎng)絡(luò)上流送所述IPTV內(nèi)容。RTCP為RTP流提供了帶 外控制信息。由RTP提供的服務(wù)包括序列編號、時間加戳以及遞送監(jiān)視，允許一個流中的分 組的同步以及相關(guān)聯(lián)的流之間的同步，以便流中的連續(xù)的幀在正確的時間處并且以正確的 時間間隔被播放。每個接入節(jié)點被連接到終端108a、108b的集合，其中每個終端都被連接到一個或 者多個信息呈現(xiàn)單元116a、116b。在一個實施例中，所述終端可以是被連接到信息呈現(xiàn)單元 的條件存取單元(conditionalaccess unit)，例如機頂盒或者類似物。在另一個實施例中， 所述終端可以是被設(shè)置在所述信息呈現(xiàn)單元中的硬件單元或者組合的硬件/軟件單元。所 述終端的集合形成一組終端，一個或者多個IPTV服務(wù)可以被遞送到所述一組終端。所述信 息呈現(xiàn)單元可以是電視機、個人計算機、個人數(shù)字助理(PDA)或者能夠向用戶呈現(xiàn)多媒體 內(nèi)容的任何其他裝置。所述終端可以使用因特網(wǎng)組管理協(xié)議(IGMP)來請求所述接入節(jié)點 在所述多媒體流中將TV頻道傳送到所述終端。在根據(jù)本發(fā)明的方法的第一步驟中，用戶的終端之間的通信會話被建立。這個通 信會話包括一個或者多個低延遲通信信道110a、110b，所述通信會話通過特定的服務(wù)而被 建立，所述特定的服務(wù)在所述服務(wù)的用戶之間提供實時通信，而同時，所有用戶可以以大體 上同步的方式觀看相同的TV節(jié)目。因為服務(wù)質(zhì)量(QoS)的要求，這種通信會話將一個或者多個低延遲通信信道用于 交換語音、視頻和/或文本數(shù)據(jù)。固有的低延遲通信信道可以通過運營商控制的網(wǎng)絡(luò)來實 現(xiàn)，在其中特定的業(yè)務(wù)流被按優(yōu)先級排序而不是僅提供盡力而為(best-effect)的QoS。舉 例來說，在這種網(wǎng)絡(luò)中，IP上的語音信道可以具有大約150毫秒的最大可接受的(單向)延 遲時間(latency)而沒有QoS衰減。低延遲通信信道的其他例子是QoS受控的IMS會話， 并且可以使用專用以太網(wǎng)虛擬LAN (VLAN)、專用多協(xié)議標簽切換(MPLS)路徑或者專用IP區(qū)分服務(wù)流來建立?？商娲兀脱舆t通信信道可以使用完全獨立于被分組的流的信道的傳 輸基礎(chǔ)設(shè)施。舉例來說，其中經(jīng)DVB-H以及所述低延遲通信信道接收所述流的移動TV場景 由非結(jié)構(gòu)化補充業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(USSD)或者GSM/UMTS網(wǎng)絡(luò)上的另一個低延遲信道來提供。這種 低延遲通信信道典型地使用不同的路由、緩沖器以及QoS設(shè)置，因而得到被用于例如多播 流的TV信號的通信路徑，其被優(yōu)化用于對網(wǎng)絡(luò)及圖片質(zhì)量的有效率的使用。典型地，會話 發(fā)起協(xié)議(SIP)被用于建立所述會話。另外，RTP和RTCP被用于所述媒體流以及相關(guān)聯(lián)的 帶外控制信息的傳輸。在所述會話中的終端之間的一個或者多個低延遲通信信道也可以被用于在所述 終端之間交換同步信息。這可以通過在被用在低延遲通信信道中的一個或者多個協(xié)議上背 載所述同步協(xié)議而被實現(xiàn)。舉例來說，所述同步信息在SIP會話中可以由RTP流攜載?？商娲?，所述同步協(xié)議可以將其自己的專用低延遲通信信道用作所述SIP會 話的一部分，或者如果SIP信令在低延遲通信信道上被發(fā)送，可以使用會話中的SIP信令 (in-session SIP signaling)，諸如 SIPINF0 消息。在一個實施例中，所述低延遲通信信道110a、1 IOb可以作為在第一終端4a和包含 同步單元的(IPTV)服務(wù)器之間的第一廣播會話(例如在ETSI TISPAN TS 182 027的條款 8. 3. 1中所描述的廣播會話)以及在第二終端和(IPTV)服務(wù)器之間的第二廣播會話的一部 分而被建立。因此，所述同步信息由低延遲通信信道攜載，其是廣播會話的一部分。盡管所 述低延遲通信信道是與被廣播的IPTV流相同的(廣播)會話的一部分，其可以具有不同的 QoS特性以增強所要求的低延遲性質(zhì)?？商娲兀叫畔⒎纸M可以在與所述通信會話相關(guān)聯(lián)的一個或者多個RTP流中 被傳輸。在該實施例中，SIP為音頻、視頻和/或文本以及所述同步信息分組建立獨立的RTP 流。另外，所述同步信息可以被背載在與一個或者多個RTP流相關(guān)聯(lián)的RTCP流上，或者可 替代地，被背載在用于編碼(解碼)和/或壓縮(解壓縮)所述音頻、視頻和/或文本流的 一個或者多個編碼解碼器上。所有這些實施例可以將現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施用于特定的服務(wù)，所述特定的服務(wù)在該服 務(wù)的用戶之間提供實時通信并且同時提供該服務(wù)的用戶所觀看的TV節(jié)目的同步。將通信會話的一個或者多個低延遲通信信道用作用于交換同步信息的低延遲通 信信道允許若干可替代的同步方案。參考圖1，所述終端到用戶的組的輸出的同步通過經(jīng)所述一個或者多個低延遲通 信信道被連接到所述終端的同步單元112來實現(xiàn)。在網(wǎng)絡(luò)106中，該同步單元可以被設(shè)置 為服務(wù)器中的功能單元，例如應(yīng)用服務(wù)器或者專用同步服務(wù)器。其允許所述終端補償網(wǎng)絡(luò) 106中的網(wǎng)絡(luò)延遲(例如網(wǎng)絡(luò)中的處理、排隊、傳輸和傳播延遲以及由網(wǎng)絡(luò)擁塞所引起的延 遲，這在鏈路或者節(jié)點攜載過多數(shù)據(jù)時發(fā)生)。為此，每個終端包括可變延遲單元，諸如可變 延遲緩沖器114a、114b，其能夠延遲要被傳送到所述呈現(xiàn)單元的流的傳輸。在一個實施例中，所述可變延遲單元和所述同步單元可以以客戶-服務(wù)器模型 來實現(xiàn)，其中所述可變延遲單元起同步客戶的作用并且所述同步單元起同步服務(wù)器的作 用。所述同步客戶(可變延遲單元)可以具有允許使用合適的協(xié)議將同步狀態(tài)信息發(fā)送 到所述同步服務(wù)器(同步單元)，并且從所述同步服務(wù)器接收同步設(shè)置指令的協(xié)議套接字 (protocol socket) 0同步狀態(tài)信息可以包括關(guān)于流接收(即哪個媒體單元被接收)以及當前的延遲設(shè)置的媒體單元參考信息。所述媒體單元參考信息向被分組的流中的特定的點提供指示符。該指示符可以包 括幀號、時間戳或者序列號。媒體單元參考信息也可以包括被接收的媒體流的被察覺的幀 速率(每時間單元的幀數(shù))。這樣，即使當具有不同的被察覺的幀速率的終端參與所述目的 地間同步時，同步單元也能夠計算延遲信息。同步設(shè)置指令可以包括關(guān)于設(shè)置所述可變延遲單元的指令。所述同步服務(wù)器(同步單元)與同步客戶(可變延遲單元)被配置為發(fā)起以及終 止同步會話。當同步客戶向所述同步服務(wù)器發(fā)送邀請消息時同步會話被發(fā)起，或者反之亦 然。在同步會話期間，所述同步服務(wù)器和所述同步客戶可以交換同步狀態(tài)信息以及同步設(shè) 置指令。當所述同步客戶向所述同步服務(wù)器發(fā)送終止消息時，同步會話被終止，或者反之亦 然。同步服務(wù)器和同步客戶可以發(fā)送返回消息來接受對同步會話的邀請或者確認同步會話 的終止。一般而言，與根據(jù)本發(fā)明的同步方法相關(guān)的所有上述類型的信息可以被稱為同步 fn息ο圖1示出同步方案，其中所述同步單元112經(jīng)所述低延遲通信信道IlOaUlOb從 所述終端集中收集同步信息并且基于該信息為每個終端中的可變延遲緩沖器計算延遲信 息。所述同步單元所使用的示例性算法假設(shè)幀速率(即流送的內(nèi)容(例如視頻)的每秒 的幀的數(shù)量)是已知的。所述同步單元和所述終端之間的信息傳輸在圖2的流程圖200中更詳細地被示 出。在第一步驟202中，所述同步單元請求所述終端將所述流中的特定的媒體單元(幀) 的參考信息發(fā)回到所述同步單元，優(yōu)選地經(jīng)所述低延遲通信信道。隨后，所述終端經(jīng)所述 低延遲通信信道將該信息發(fā)送到所述同步單元，所述信息典型地為幀的RTP信息，包括在 所述終端處被接收的幀號(步驟204)。接著，所述同步單元112能夠?qū)r間戳添加到所述 幀號并且選擇所述幀號中的一個作為參考幀，優(yōu)選地為所述終端報告的最低或者最高的幀 號，并且使用已知的幀速率為每個終端計算相對于該參考幀的時間。其后，所述同步單元確 定最“落后的(lagged) ”終端并且為其他終端或者其他多個終端計算延遲(步驟206)并且 隨后將這些延遲傳送到所述終端，優(yōu)選地經(jīng)所述低延遲通信線(步驟208)。參考圖2，由所述同步執(zhí)行的步驟中的一些進一步如下詳細地被示出同步單元112從所述終端ΕΤΙ、ET2和ET3接收以下媒體單元參考信息ETl 接收幀 6389ET2 接收幀 6395ET3 接收幀 6375在接收所述參考信息時，所述同步單元添加時間戳ETl 接收幀 6389，接收于 14:46:59. 2645 (Tl)ET2 接收幀 6395，接收于 14:47:05. 4112 (T2)ET3 接收幀 6375，接收于 14:46:59. 7600 (T3)由于所述低延遲信道，所述同步單元的時間戳是所述幀實際被所述終端接收的各 個時間的適合的表示。優(yōu)選地，一旦所述流的最后被接收的媒體單元的參考信息已被確定， 所述終端立即將所述媒體參考信息傳送回所述同步單元?？商娲?，所述終端也可以將另外的內(nèi)部延遲信息(例如在確定所述媒體單元參考信息和發(fā)送所述媒體單元參考信息之 間的延遲)傳送回所述同步單元。假定25幀每秒的示例性幀速率，則對于每個終端最低的幀號的時鐘時間，即幀 6375，可以由所述同步單元如下來計算所述第一終端于大約Tl-(6389-6375)/25 = 14:46:58. 7045 (Tl')接收幀 6375， 所述第二終端于大約T2-(6395-6375)/25 = 14:47:04. 6112 (T2')接收幀6375以及所述 第三終端于大約Τ3 = 14:46:59. 7600 (Τ3' = Τ3)接收幀6375 ETl 于 14:46:58. 7045 (Tl')接收幀 6375ET2 于 14:47:04. 6112(T2')接收幀 6375ΕΤ3 于 14:46:59. 7600 (Τ3' = Τ3)接收幀 6375最“落后的”終端，即最后接收參考幀6375的終端是終端ΕΤ2。最后，所述同步單 元為每個終端確定延遲(D1，D2，D3)用于ETl 的延遲 Dl = T2' -Tl' = 5.9067
用于ΕΤ2的延遲D2 = 0用于ΕΤ3 的延遲 D3 = Τ2' -Τ3' =4.8512這些延遲隨后被發(fā)送到所述終端，優(yōu)選地經(jīng)所述低延遲通信信道，并且被所述可 變延遲緩沖器用于延遲所述流到所述呈現(xiàn)單元的傳輸。那樣，最初被傳送的流中的特定的 幀(媒體單元)的內(nèi)容在相同的時間Tout被傳送到所述組中的所有用戶，如在圖1中示意 性地指出的那樣。在一實施例中，所述同步單元經(jīng)所述低延遲信道從所述目的地間同步中涉及的所 有終端同時請求所述幀號。所有終端在收到該請求時將立即確定在所述流中最后被接收的 媒體單元的參考信息并且經(jīng)所述低延遲信道返回被請求的媒體單元參考信息。所述同步單 元現(xiàn)在可以僅基于所述幀速率以及被接收的幀號來確定所述延遲，因為所有媒體單元參考 信息大體上同時被確定，并且因此不再需要時間戳。這消除了在所述同步單元中對時鐘的 使用并且消除了計算過程中的步驟。在另外的實施例中，多個同步單元可以被使用，其被分布在所述網(wǎng)絡(luò)上。圖3畫出 了這種分布式系統(tǒng)300的例子，其中每個終端302、204、306包括同步單元SU1、SU2、SU3。每 個同步單元能夠經(jīng)所述一個或者多個低延遲通信信道308、310將所述媒體單元參考信息 傳送到所有其他同步單元。每個同步單元能夠以與上文所論述的相似的方式為所述可變延 遲單元計算適當?shù)难舆t時間并且使用可變延遲緩沖器312來延遲其輸出。所述同步單元可以是所述網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器，其主持(host)所述同步功能，例如軟 件程序，或者可替代地，其可以是一個或者多個終端中的或者諸如SIP服務(wù)器的服務(wù)器中 的或者連接兩個或者多個終端的媒體流的會議橋中的功能單元。在一實施例中，為了進一步提高被計算的延遲信息的準確性，所述同步單元測量 或者獲得所述低延遲通信信道本身的延遲，例如通過周期性地輪詢往返時間或者RTCP信 息，并且為所述低延遲通信信道所引起的延遲調(diào)整所述流的被計算的延遲信息。圖4畫出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例在同步客戶(SC)和同步服務(wù)器SynchS之間 的同步會話的示例性消息流?？梢砸訧MS型構(gòu)架來實現(xiàn)所述SC和所述SynchS，其中所述同 步客戶可以是用戶設(shè)備(UE)的基本功能并且所述同步服務(wù)器(SynchS)可以是ETSI技術(shù)規(guī)范TS 182027中所定義的IPTV服務(wù)控制功能(SCF)的基本功能。在這個實施例中，用于發(fā)起、維護并且終止同步信息的交換的同步會話作為ETSI TISPAN TS 182027的條款8.3. 1)中所描述的廣播會話的一部分而被建立。換句話說，用于 建立、維護并且終止所述同步會話的參考點(接口或者協(xié)議)在被UE用于建立與所述SCF 的廣播會話的Gm(TS 182 027，條款6. 3)和ISC(TS 182 027，條款6. 8)參考點上被傳送。 所述同步會話內(nèi)的同步信息的交換在作為所述同步會話發(fā)起的一部分而被建立的低延遲 通信信道中被傳送。建立廣播會話以及同步會話的過程可以包括以下步驟在第一步驟400，廣播會話在TS 182 027的條款8. 3. 1)中所描述的過程之后在 所述UE (包括所述SC)和所述SCF (包括所述SynchS)之間被建立。在第二步驟402中，所 述SC向所述SynchS發(fā)送同步發(fā)起請求，指示其想要參與所述目的地間同步過程。該請求 包括要被同步的廣播信道的BCServiceld。該消息以及所有之后的消息在已經(jīng)在第一步驟 中被建立的廣播會話內(nèi)被發(fā)送。在第三步驟404中，所述SynchS確認所述SC參與所述目 的地間同步過程。在第四步驟406中，所述SC向所述SynchS發(fā)送其同步狀態(tài)信息。在第 五步驟408中，所述SynchS合計來自多個SC的同步狀態(tài)信息并且為每個SC計算適當?shù)耐?步設(shè)置。根據(jù)被收集的同步狀態(tài)信息來計算所述同步設(shè)置指令的算法的例子可以使用在上 文中相對于圖2所描述的算法來計算。在第六步驟410中，所述SynchS向所述SC發(fā)送同 步設(shè)置指令。步驟406-410可以以有規(guī)律的時間間隔被重復(fù)。當所述會話需要被終止時， 所述SC在第七步驟412中發(fā)送同步終止請求，指示其在所述目的地間同步過程中不再是有 效的(active)。在第八步驟414中，所述SynchS確認所述SC在所述目的地間同步過程中 的參與的終止?？蛇x地，所述SC可以在廣播會話內(nèi)發(fā)起并且終止多個同步會話，連續(xù)的和/或同 時的兩種。在另外的實施例中，所述同步會話可以怎樣被發(fā)起的另一個例子更詳細地被示 出。圖5畫出了如ETSI TISPAN所定義的示例性的基于IMS的IPTV架構(gòu)500。舉例來說， 該架構(gòu)可以被用于一場景，其中基于IMS的IPTV服務(wù)的兩個訂戶想要以同步的方式觀看相 同的TV節(jié)目(例如足球比賽)并且同時通過(視頻)電話通信或者聊天。為得到可接受 的用戶體驗，在兩個TV上的IPTV流應(yīng)當大體上被同步(例如為避免在你看到TV上實際的 進球之前幾秒聽到你朋友大喊“進球！”)。為了實現(xiàn)所要求的同步的大體上的水平，通過圖6的流程圖600所示出的以下步 驟被執(zhí)行。首先，所述用戶可能想要通過請求會話修改來允許現(xiàn)有的未同步的IPTV廣播會 話的同步(其中所述媒體分配功能MDF 502是傳送站并且所述IPTV廣播會話504是被分組 的流)(步驟604)。該會話修改涉及所述用戶設(shè)備UE 506 (終端)向所述服務(wù)控制功能SCF 508發(fā)送SIP INVITE消息或者反之亦然，包括更新的會話描述(使用會話描述協(xié)議SDP)。 所述會話描述可以包括關(guān)于哪個IPTV流應(yīng)當被同步(例如由BCServiceld指示)并且哪 些UE要在所述同步會話中被涉及的信息。所述SIP INVITE消息經(jīng)代理呼叫會話控制功能 (P-CSCF) 510被路由，其被設(shè)置在核心IMS 512中(步驟604,608)，由此所述P-CSCF將所 述會話描述信息轉(zhuǎn)送到資源管理及控制子系統(tǒng)RACS 514以在基本傳輸功能BTF 516中保留網(wǎng)絡(luò)資源，以便保證用于同步信息的交換的低延遲通信信道(步驟606)。另外，所述SCF 508 (或者如果所述SCF發(fā)起所述請求則為UE)可以接受所述請求 (步驟610)并且可以指示媒體同步應(yīng)用服務(wù)器MSAS(同步單元)啟動用于目的地間同步的 同步會話。如果所述MSAS被設(shè)置在所述SCF中，這可以用內(nèi)部協(xié)議來實現(xiàn)，或者可替代地， 當例如所述MSAS被設(shè)置在MIS架構(gòu)的媒體控制功能(MCF)518中時所述SIP協(xié)議可以被使 用。所述MCF是IPTV媒體功能(MF) 520的一部分。最后，參與所述目的地間同步(會話)的UE將它們的同步狀態(tài)信息(包括要被同 步的流的媒體單元參考信息)發(fā)送到所述MSAS，作為被修改的廣播會話的一部分(現(xiàn)在包 括由所述RACS保留的低延遲通信信道)(步驟612)。所述MSAS隨后為每個UE計算供所述可變延遲單元使用的延遲信息并且將所述延 遲信息(同步設(shè)置指令)傳送到參與的UE。在上述示例性實施例中，被分組的流(諸如IPTV廣播)使用常規(guī)的廣播信道，其 從媒體分配功能(MDF)被多播，區(qū)別于基于IMS的IPTV構(gòu)架(TS 18 2027)。這個廣播信道 可能是相對慢的，由于被分組的流在源和目的地之間可能經(jīng)歷的各種操縱。此外，其典型地 為單向的。廣播會話被建立以例如為所述廣播信道、開放端口(opening port)保留帶寬以 及允許計費(charging)。包括根據(jù)所述實施例的同步會話的廣播會話優(yōu)選地為具有用于 交換同步信息的低延遲通信信道的SIP信令會話，所述低延遲通信信道使用不同的通信路 徑。與常規(guī)的廣播信道相反，這個不同的通信路徑是在服務(wù)控制功能(包括所述MSAS)以 及所述UE (包括所述SC)之間的相對快的雙向低延遲通信信道。本發(fā)明不限于上述實施例，上述實施例可以在隨附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)被改變。
權(quán)利要求
一種用于同步至少兩個終端的輸出的方法，所述方法包括以下步驟-在所述終端和同步單元之間提供一個或者多個低延遲通信信道；-所述同步單元基于經(jīng)所述一個或者多個低延遲通信信道從所述終端接收的同步信息來計算延遲信息；-將所述延遲信息傳送到所述終端中的至少一個，允許所述至少一個終端延遲其輸出以便所述終端的輸出基本上被同步。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中每個終端包括用于接收多媒體信號 的輸入以及用于將所述多媒體信號傳送到信息呈現(xiàn)單元的輸出，并且其中每個終端包括用 于延遲所述輸出信號的可變延遲單元，所述方法還包括以下步驟-將多媒體流傳送到所述終端的輸入，優(yōu)選地所述多媒體流包括媒體單元； -根據(jù)所述接收的延遲信息延遲所述輸出信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的方法，其特征在于，其中所述方法還包括以下步驟 -每個終端經(jīng)低延遲通信信道將同步信息，優(yōu)選地響應(yīng)于同步請求，發(fā)送到所述同步單元，所述同步信息包括表示媒體單元在多媒體流中的位置的媒體單元參考(MUR)信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，其中所述MUR信息包括幀號或者序列號。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或者4所述的方法，其特征在于，其中所述方法還包括以下步驟 -將一個或者多個時間戳添加到從所述終端接收的所述MUR信息；-提供關(guān)于由所述終端接收的所述多媒體流的幀速率的信息； -基于所述幀速率信息以及被加上時間戳的MUR信息來為每個終端計算延遲信息； -將延遲信息發(fā)送到所述終端中的至少一個。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或者4所述的方法，其特征在于，其中所述方法還包括以下步驟 -所述同步單元經(jīng)一個或者多個低延遲通信信道向所述終端發(fā)送，優(yōu)選地同時發(fā)送，同步請求；-提供關(guān)于由所述終端接收的所述多媒體流的幀速率的信息； -基于所述幀速率信息以及所述MUR信息來為每個終端計算延遲信息； -將延遲信息發(fā)送到所述終端中的至少一個。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，其中所述同步信 息在低延遲通信信道上被傳送到所述同步單元，所述低延遲通信信道被建立為通信會話或 者廣播會話的一部分，更優(yōu)選地為在ETSI TS 182 027中所定義的廣播會話。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，其中所述低延遲 通信信道是IP上的語音(VoIP)信道、GSM、UMTS或者LTE網(wǎng)絡(luò)上基于USSD的信道、IMS會 話中的QoS受控的信道、通信會話或者廣播會話中的專用信道、專用以太網(wǎng)VLAN信道、專用 MPLS信道或者IP區(qū)分服務(wù)流所使用的專用信道。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，其中所述同步單 元被置于服務(wù)器中或者被置于一個或者多個終端中。
10.一種用于同步至少兩個終端的輸出的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括經(jīng)一個或者多個低延遲 通信信道被連接到至少兩個終端的同步單元，其中所述同步單元被配置為基于經(jīng)一個或者 多個低延遲通信信道從所述終端接收的同步信息來計算延遲信息，并且將所述延遲信息傳 送到所述終端中的至少一個，允許每個終端延遲其輸出以便所述終端的輸出基本上被同止少O
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中每個終端包括用于接收多媒體信號 的輸入和用于將所述多媒體信號傳送到信息呈現(xiàn)單元的輸出以及用于根據(jù)所述延遲信息 來延遲所述輸出信號的可變延遲單元，所述系統(tǒng)還包括將多媒體流傳送到所述終端的站， 所述多媒體流包括媒體單元。
12.一種用于根據(jù)權(quán)利要求10或者11所述的系統(tǒng)中的同步單元，所述單元包括 -接收機，所述接收機用于經(jīng)一個或者多個低延遲通信信道從所述終端接收同步信息；-處理器，所述處理器被配置為基于所述接收的同步信息來計算延遲信息；以及 -發(fā)射機，所述發(fā)射機用于將所述延遲信息傳送到所述終端中的至少一個。
13.一種用于根據(jù)權(quán)利要求10或者11所述的系統(tǒng)中的終端，所述終端包括-接收機，所述接收機被配置為從所述同步單元接收同步請求并且被配置為接收多媒 體流；-發(fā)射機，所述發(fā)射機被配置為經(jīng)一個或者多個低延遲通信信道向所述同步單元傳送， 并且被配置為將所述多媒體信號傳送到信息呈現(xiàn)單元；以及-可變延遲單元，所述可變延遲單元用于延遲所述多媒體信號到所述信息呈現(xiàn)單元的 傳輸。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的終端，其特征在于，由此所述終端是機頂盒、家用計算機、 移動裝置或者游戲機控制臺。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或者14所述的終端，其特征在于，由此所述終端還包括同步單元， 所述同步單元被配置為基于同步信息來計算延遲信息。
16.一種包括軟件代碼部分的計算機程序產(chǎn)品，當在一個或者多個計算裝置的存儲器 中運行時，優(yōu)選地在一個或者多個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或者終端的存儲器中運行時，所述軟件代碼 部分執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法步驟。
全文摘要
本發(fā)明描述了用于同步終端的輸出的方法。根據(jù)本發(fā)明的方法可以被用在包括站的系統(tǒng)中，所述站將被分組的流傳送到至少第一和第二終端。每個終端包括可變延遲單元并且每個終端通過低延遲通信信道被連接到用于計算延遲信息的至少一個同步單元。另外，每個終端能夠確定從所述流被接收的媒體單元的媒體參考信息。所述方法包括如下步驟在所述終端和同步單元之間提供一個或者多個低延遲通信信道；所述延遲單元基于經(jīng)所述一個或者多個低延遲通信信道從所述終端接收的同步信息來計算延遲信息；并且將所述延遲信息傳送到所述終端中的至少一個，允許所述至少一個終端延遲其輸出以便所述終端的輸出基本上被同步。
文檔編號H04L29/06GK101889422SQ200880119689
公開日2010年11月17日 申請日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月5日
發(fā)明者F·A·瓦爾拉文, H·M·斯托金, M·O·范德文特, O·A·尼亞姆特 申請人:皇家Kpn公司;荷蘭應(yīng)用自然科學(xué)研究組織