[發(fā)明專利]一種減少網(wǎng)絡(luò)電視頻道切換時延的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910169342.5
• 申請日: 2009-08-25
• 公開（公告）號: CN101656872A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫鈺嬈;高晗
• 申請（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04N7/173
• 分類號: H04N7/173;H04L12/18
• 代理公司: 北京安信方達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 李 健;龍 洪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)電視，尤其涉及一種減少網(wǎng)絡(luò)電視頻道切換時延的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)電視(IPTV)業(yè)務(wù)是指通過IP承載網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的、能夠支持交互能力的電視節(jié)目直播、視頻點播和時移播放以及其它各種應(yīng)用型業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)總稱。IPTV的出現(xiàn)使傳統(tǒng)的電信運營商看到了新的業(yè)務(wù)增長點，運營商可以不再局限于提供話音服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)帶寬，整合其優(yōu)勢網(wǎng)絡(luò)資源尋求創(chuàng)新的業(yè)務(wù)和創(chuàng)新的商業(yè)盈利模式。而傳統(tǒng)的廣電運營商也可以利用IPTV作為新的電視節(jié)目營銷方式銷售其大量閑置的節(jié)目資源，IPTV將為廣播電視的發(fā)展提供新的機遇。

IPTV節(jié)目通常采用組播方式進行傳送。組播是一種允許一個或多個發(fā)送者(組播源)一次同時發(fā)送單一的數(shù)據(jù)包到多個接收者的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。組播源把數(shù)據(jù)包發(fā)送到特定組播組，而只有屬于該組播組的地址才能接收到數(shù)據(jù)包。在IPTV里，組播源往往僅有一個，即使用戶數(shù)量成倍增長，主干帶寬也不需隨之增加，因為無論有多少個目標(biāo)地址，在整個網(wǎng)絡(luò)的任何一條主干鏈路上只傳送單一視頻流，即所謂“一次發(fā)送，組內(nèi)廣播”。組播提高了數(shù)據(jù)傳送效率，減少了主干網(wǎng)出現(xiàn)擁塞的可能性。對于IPTV系統(tǒng)而言，其所能夠支持的用戶數(shù)目僅僅受到接入網(wǎng)絡(luò)能力的限制，與前端推送系統(tǒng)的推送能力無關(guān)。

組播兩個關(guān)鍵問題是組播控制點和組播復(fù)制點的選擇。組播控制點完成用戶組播數(shù)據(jù)接受權(quán)限的判斷。用戶開通IPTV業(yè)務(wù)時，IPTV系統(tǒng)中用戶管理模塊存貯用戶的定購信息，當(dāng)用戶選擇了某個頻道后，機頂盒設(shè)備通過發(fā)送互聯(lián)網(wǎng)管理協(xié)議加入請求(IGMP(Internet?Group?Message?Protocol)Join)等消息請求加入頻道對應(yīng)的組播組，組播控制點接受請求后根據(jù)用戶管理模塊下發(fā)的用戶定購信息組播權(quán)限表判斷用戶是否有權(quán)收看該頻道，組播控制點也可以采用Radius等協(xié)議對用戶進行認證。組播復(fù)制點依據(jù)端口是否有組播接收請求和響應(yīng)的用戶權(quán)利向端口復(fù)制組播流，組播復(fù)制點以下是通過單播方式(如PPPoE)向用戶傳送直播節(jié)目的，因此組播復(fù)制點越靠近用戶設(shè)備越節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬。為減小組播復(fù)制點和組播控制點間的交互復(fù)雜性，保證互通，可將組播復(fù)制點和組播控制點在同一設(shè)備上。結(jié)合運營商城域網(wǎng)現(xiàn)狀，一般將組播復(fù)制點設(shè)置在DSLAM(Digital?Subscriber?Line?AccessMultiplexer，數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器)/BRAS(Broadband?Remote?AccessServer，寬帶遠程接入服務(wù)器)/交換機上，要求該些網(wǎng)絡(luò)側(cè)的設(shè)備應(yīng)支持組播，接入網(wǎng)交換機等設(shè)備需支持IGMP監(jiān)聽協(xié)議(IGMP?snooping)、IGMP代理協(xié)議(IGMP?proxy)等協(xié)議實現(xiàn)組播數(shù)據(jù)的可控轉(zhuǎn)發(fā)。如果組播復(fù)制點設(shè)置的設(shè)備上，應(yīng)支持靈活的VLAN(Virtual?Local?Area?Network，虛擬局域網(wǎng))功能，采用不同的VLAN承載組播、上網(wǎng)、話音等不同業(yè)務(wù)，保證系統(tǒng)靈活的QoS(Quality?of?Service，服務(wù)質(zhì)量)管理能力和更高的安全性。

IPTV業(yè)務(wù)性能的主要測試指標(biāo)包括所推送的最大頻道數(shù)目、頻道平均帶寬、平均頻道切換時間、I幀加入延時、平均頻道離開延時、平均頻道加入延時、頻道重疊時間和頻道間隔時間，其中：

(1)所推送的最大頻道數(shù)目：流媒體系統(tǒng)所能夠提供的最多頻道數(shù)量，用戶能夠在很短的時間內(nèi)遍歷所有的頻道。

(2)頻道平均帶寬：每個頻道節(jié)目所占用的帶寬。標(biāo)清節(jié)目(SDTV)和高清節(jié)目(HDTV)所占用的帶寬不一樣，HDTV節(jié)目所占用的帶寬遠遠高于SDTV節(jié)目的帶寬。

(3)平均頻道切換時間：從發(fā)出IGMP離開消息直到接收到所請求頻道的第一個組播包之間的時間。

由于在IP網(wǎng)絡(luò)上TV節(jié)目的頻道切換只能通過IGMP來實現(xiàn)，相比之下，傳統(tǒng)電視機的頻道切換則要快很多。因此，通常IPTV頻道切換時間不應(yīng)超過2s，否則用戶難以忍受頻道切換的等待時間。目前，IPTV頻道切換時間過慢也是急待解決的重點問題。由于處理IGMP主要由接入設(shè)備來進行，所以測試接入端的組播交換機、組播路由器和DSLAM(Digital?Subscriber?LineAccess?Multiplexer，數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器)等設(shè)備的組播復(fù)制與處理能力是影響頻道切換時間的重要因素。