[發明專利]組播頻道快速啟動系統

無效

• 申請號: 200610170323.0
• 申請日: 2006-12-28
• 公開（公告）號: CN101212406A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: 陳重奮
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L29/06;H04N7/24
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司
• 代理人: 龍洪;霍育棟

技術領域

本發明涉及一種流媒體技術，具體說，涉及一種組播頻道快速啟動的系統和方法。

背景技術

在一個現有流媒體頻道系統中，頭端、流服務器和播放器是最基本的組成部分，通常采用TCP/IP協議轉輸碼流和信令，播放器和流服務器之間采用RTSP協議交換信令，在UDP或TCP協議之上承載RTP或TS等格式的載荷，傳輸媒體數據。一般來說，UDP較TCP更為常用。

組播是UDP的一種，由于歷史和現有不少網絡都不能很好地支持組播，當網絡不能支持組播協議時，只能由流服務器接收頭端發出的碼流，然后通過TCP協議或點對點的UDP協議，分發給各個播放器，我們把碼流分發給其中一個播放器的過程稱為單播。在一個IPTV頻道系統中，單播是流服務器最為基本的功能之一。

組播是TCP/IP協議中，從一個單點向多點發送相同的數據協議，發送者只需要向組播IP地址發送一份組播UDP包，然后由網絡上的路由器把數據分發復制到感興趣的接收者，不管接收者的數量，發送者的工作負荷是常數，同時，組播協議的設計，可以把網絡上傳輸的數據量減到最小。這一特性，使得組播非常適合于頻道數據的傳輸。

如果網絡支持組播協議，播放器則可以通過加入組播組，直接接收頭端發出的組播碼流，從而大大減輕流服務器的工作負荷和降低網絡流量。由于通過組播傳輸碼流，中間無須流服務器參與，這樣減少了一個故障點，也提高了系統的可靠性。

如圖1所示，組播頻道子系統是流媒體頻道系統的一個子系統，一般來說，邏輯上沒有流服務器的參與，僅僅由一個頭端和數量不等的播放器組成，由于頭端沒有信令交互能力，頭端只能按照媒體編碼方法的要求，按照固有的方式發送碼流。例如按照一定的時間間隔，定期發送視頻媒體的I幀數據等。頭端發送媒體碼流時，數據發送的方向是單向的，由頭端發送到播放器。

客戶端是由用戶操縱的，可能在任意一個時刻點，加入組播接收碼流，因此接收到的碼流的起始點是隨機的。

而相當多的編碼方法，尤其是視頻編碼方法，必須接收到一幀完整的關鍵幀(例如，視頻編碼的I幀)，其解碼結果才是完整正確的。收到關鍵幀之前接收的碼流不能完全正確解碼，要么是只能丟棄，要么強行解碼，但解碼后的數據是有誤的，對于視頻來說，會有馬賽克或停頓等異常現象出現，同樣影響用戶體驗。

從開始接收數據，到接收到關鍵幀的碼流，需要一段時間，這段時刻稱為關鍵幀等待時間。關鍵幀等待時間取決時關鍵幀的發送頻率，平均值為關鍵幀的發送間隔的1/2。

同時，為了防止傳輸的抖動，客戶端一般都設置了緩沖區，需要首先把接收到的碼流保存到緩沖區中，當緩沖區填充到一定大小時，才把媒體數據從緩沖區取出解碼播放。這段緩沖區的填充，也需要一段時間，這段時間稱為緩沖填充時間。

同時，從播放器加入組播組，到收到組播包，也需要一段時間，這段時間稱為加入組播時間，加入組播時間取決網絡結構。在某些網絡結構或環境下，這個時間可能非常長。

在一個碼率大于1Mbps的IPTV頻道系統中，關鍵幀的發送間隔往往設為2秒左右，同時緩沖填充時間也為2秒左右。也就是說，從用戶開始點播一個頻，到正常觀看節目，不計加入組播時間，平均需要3秒左右的等待時間。而人在觀看電視時，切換頻道時能容忍的等待時間往往在1秒以內，因此有必要采用某些技術方案，提高播放啟動速度，提高用戶體驗。

絕大部分播放器，都設置了最大等待時間，如果在規定的時間內，收到不到組播包，則認為播放失敗，中止播放。如果出現某些特殊情況，加入組播時間大于最大等待時間，還可能造成播放失敗。

在申請號為CN200410069507的專利申請中，提及了一些提高組播頻道切換速度的技術方案。該方法的核心是當用戶終端離開當前所在的組播頻道時，根據所述用戶終端接入的位置信息判斷該組播頻道下的該位置信息是否還存在其他接入的用戶終端，并根據判斷結果對相應組播頻道的組播復制表進行維護。其目的是解決播放器從一個組播頻道，切換到另一個頻道時，切換時間長的問題，它工作的層次在網絡設備，并沒有解決前面所述的問題。

發明內容

本發明所解決的技術問題是提供一種組播頻道快速啟動系統，提高了播放啟動速度，實現了快速啟動組播頻道的播放。

技術方案如下：

組播頻道快速啟動系統包括：頭端和至少一個播放器，其中，

頭端，產生或者中轉頻道的媒體數據并發送；

播放器，設置有緩沖區，用于播放所述媒體數據；