[發(fā)明專利]轉發(fā)視頻數(shù)據(jù)的方法、裝置和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910107617.2
• 申請日: 2009-05-22
• 公開（公告）號: CN101568027A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發(fā)明（設計）人: 胡寅亮;鄭合文;顏小俊;于文曉
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04N7/24
• 分類號: H04N7/24;H04N17/00;H04L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡通信技術中的視頻通信技術，尤其涉及一種轉發(fā)視頻數(shù)據(jù) 的方法、裝置和系統(tǒng)。

背景技術

因特網(wǎng)協(xié)議電視(Internet?Protocol?Television，IPTV)是一種利用寬帶有 線電視網(wǎng)，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通訊等多種技術于一體，能夠向用戶提供包 括數(shù)字電視在內(nèi)的多種交互式服務。IPTV系統(tǒng)中一個焦點問題是快速頻道切 換，現(xiàn)有IPTV系統(tǒng)中頻道切換時延都比較長，嚴重影響用戶視覺體驗(Quality?of? Experience，QoE)。影響IPTV頻道切換時延的因素有多種，包括離開老頻道 組播組的時間，加入新頻道組播組的時間，用戶終端，例如機頂盒(Set?Top?Box， STB)去抖動緩存填充時間，等待新頻道可解碼I幀消耗的時間等，其中，等待 新頻道I幀的時間是其中的關鍵部分。

IPTV系統(tǒng)目前普遍采用MPEG-2、H.264編碼標準進行視頻壓縮，電視畫面 被編碼成由I幀、P幀以及B幀組成的畫面組(Group?of?Pictures，GOP)，其中I 幀稱為內(nèi)部編碼幀，可以獨立解碼顯示，又稱為關鍵幀；P幀稱為前向預測幀， 由在它前面的P幀或者I幀預測生成，它不能獨立解碼顯示；B幀也叫雙向內(nèi)插幀， 它根據(jù)相鄰的前一幀、后一幀預測生成，也不能獨立解碼顯示。由于P幀、B幀 采用幀間參考編碼算法，不必編碼整個視頻畫面，因此比I幀具有更高的編碼效 率。廣播電視運營時為了獲取更高的壓縮率，采用的編碼序列通常I幀間隔在 0.55秒左右，這樣形成的編碼形式中P幀、B幀的數(shù)量遠遠多于I幀，當用戶切換 頻道時，大部分情況下遇到的是P幀或B幀，若此時網(wǎng)絡設備直接從該P幀或B幀 開始將媒體流推送給用戶終端(如STB)，由于P幀、B幀必須依靠前面的I幀才 能解碼，用戶終端在收到P幀、B幀后也只有丟棄，并等到下一個I幀后才能開始 解碼。

為了解決等待I幀引起的頻道切換延時過長的問題，現(xiàn)有技術方案中，網(wǎng)絡設 備在收到用戶的頻道切換請求時，在緩存中獲取從I幀開始的媒體流快速推送給 用戶終端，從而減少了用戶終端等待I幀的時延，實現(xiàn)了快速頻道切換，具體步 驟如下：

(1)網(wǎng)絡設備實時緩存各個IPTV頻道對應的媒體流；

(2)頻道切換的時候，用戶終端從網(wǎng)絡設備請求新頻道的媒體流；

(3)網(wǎng)絡設備將緩存的新頻道的媒體流從I幀開始通過單播快速推送給用戶 終端；

(4)用戶終端接收到完整I幀后，開始解碼播放新頻道的視頻；

(5)用戶終端請求加入新頻道對應的組播組，并在加入組播組后，接收實時 組播媒體流；

(6)當用戶終端發(fā)現(xiàn)從網(wǎng)絡設備獲取到的媒體流與實時組播媒體流出現(xiàn)重 復的時候，停止從網(wǎng)絡設備獲取單播媒體流。

然而，當IPTV直播電視的GOP比較長(4～8秒)，即I幀間隔比較長的時候， 在用戶終端請求頻道切換時，網(wǎng)絡設備需要快速推送的突發(fā)媒體流的流量就會 很大，極端情況下需要將緩存的1～7秒的媒體流都要快速推送給用戶終端，這 樣一來：由于突發(fā)流的數(shù)據(jù)量比較大，對用戶終端的緩存器有較高要求，中低端 的用戶終端會因緩存溢出而丟失報文，影響畫面質(zhì)量，同時對傳送帶寬有較高要 求；并且突發(fā)推送持續(xù)時間比較長，如果在帶寬受限線路上推送，長時間快速推 送導致的丟失報文會耗費額外的重傳時間和帶寬，同時也增加了服務器的負擔。

此外，隨著Triple-play業(yè)務的快速發(fā)展，尤其是視頻業(yè)務的日益豐富，對網(wǎng) 絡帶寬的需求也不斷增加，現(xiàn)有的網(wǎng)絡帶寬遠不能滿足用戶的需求，因此，不 可避免的會出現(xiàn)網(wǎng)絡擁塞。網(wǎng)絡擁塞時，現(xiàn)有技術通常采用隨機丟棄的機制， 當網(wǎng)絡設備緩存隊列被占滿后，不考慮所傳送數(shù)據(jù)的優(yōu)先級差異，直接丟棄新 到達的數(shù)據(jù)包。對于視頻業(yè)務，如果隨機丟棄掉一些重要的數(shù)據(jù)，就會出現(xiàn)畫 面花屏、抖動等用戶不可接受的問題，嚴重影響用戶視覺體驗QoE。

綜合以上情況，在視頻傳輸過程中，需要在不影響終端用戶畫面體驗的前 提下，通過選擇性的丟棄掉一些視頻數(shù)據(jù)，以減少切換時延，提高傳輸效率， 減輕網(wǎng)絡負擔。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供了一種轉發(fā)視頻數(shù)據(jù)的方法、裝置和系統(tǒng)。能夠在傳輸 視頻的過程中，減少切換時延，減輕網(wǎng)絡負擔。