專利名稱：用于減少網(wǎng)際協(xié)議電視的信道改變響應(yīng)時(shí)間的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)的領(lǐng)域，更具體地，涉及在網(wǎng)際協(xié)議電視(IPTV)網(wǎng)絡(luò)中的信 道轉(zhuǎn)換。
背景技術(shù)：
信道改變響應(yīng)時(shí)間(還已知為信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間)是對于用戶終端響應(yīng)于用戶發(fā) 出的信道改變請求從一個(gè)電視信道切換至另一電視信道所需的時(shí)間。在現(xiàn)有數(shù)字電視系 統(tǒng)(例如網(wǎng)際協(xié)議電視(IPTV)系統(tǒng))中，信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間通常較大(甚至可能以秒為量 級)。不利地，這樣大的信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間明顯降低了通常習(xí)慣于傳統(tǒng)電視系統(tǒng)的更小信道 轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間的數(shù)字電視系統(tǒng)用戶的體驗(yàn)質(zhì)量(QoE)。盡管提出了改善轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間的某些機(jī)制，但是這些機(jī)制在以下的一個(gè)或多個(gè)方 面存在不足(1)強(qiáng)加于網(wǎng)絡(luò)上的附加帶寬需求的總量，(2)有效測量網(wǎng)絡(luò)以處理最壞情況 的能力，( 在最佳、平均、和最差情形下降低轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間的程度，由于轉(zhuǎn)換處理而帶 來的用戶可察覺的圖像失真，和(5)所述機(jī)制對于所有類型接入系統(tǒng)(例如有線電視系統(tǒng)、 數(shù)字用戶線系統(tǒng)、和FTTx)的適用性。

發(fā)明內(nèi)容
通過一種用于改善信道改變響應(yīng)時(shí)間的方法和設(shè)備解決現(xiàn)有技術(shù)中的各種缺陷。 一種方法包括使用不同的多個(gè)多播組向至少一個(gè)用戶終端傳播多個(gè)媒體流；以及向至少 一個(gè)用戶終端傳播元信道，其用于傳送適用于以趨于改善信道改變響應(yīng)時(shí)間的方式選擇媒 體流之一的信息。媒體流包括傳送媒體內(nèi)容的原始媒體流以及從原始媒體流生成的至少一 個(gè)輔助媒體流，其中至少一個(gè)輔助媒體流中的每個(gè)傳送原始媒體流的媒體內(nèi)容，其中至少 一個(gè)輔助媒體流中的每個(gè)相對于原始媒體流在時(shí)間上偏移。由元信道傳送的信息與媒體流 相關(guān)。用戶設(shè)備可接收元信道信息，并響應(yīng)于來自用戶終端的信道改變請求使用元信道信 息選擇媒體流之一，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可響應(yīng)于來自用戶終端的信道改變請求為用戶終端選擇 媒體流之一。


結(jié)合附圖，通過考慮以下具體實(shí)施方式
，可容易理解本發(fā)明的教導(dǎo)，在附圖中圖1示出示例性數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的高級框圖；圖2示出圖1的示例性數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的高級框圖，其中生成輔助媒體流以補(bǔ) 充主要媒體流，用于改善信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間；圖3示出一示例性時(shí)序圖，其展示了圖2的主要子信道和相關(guān)輔助子信道、以及與 子信道相關(guān)的元信道的時(shí)序；圖4示出適于由轉(zhuǎn)換加速器執(zhí)行的用于提供改善的信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間的示例性 方法；
圖5示出一示例性時(shí)序圖，其展示了在圖3的主要和輔助子信道和元信道的時(shí)序 的環(huán)境下在用戶終端處的操作時(shí)序；圖6示出適于由用戶終端執(zhí)行的用于改善信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間的示例性方法；圖7示出用于展示在轉(zhuǎn)換加速器處子信道的遷移的目的的一示例性時(shí)序圖，其展 示了主要子信道和相關(guān)輔助子信道的時(shí)序；圖8示出適于由轉(zhuǎn)換加速器執(zhí)行的用于執(zhí)行子信道遷移操作的示例性方法；圖9示出用于展示在用戶終端處子信道的遷移的目的的一示例性時(shí)序圖，其展示 了圖7的主要子信道和相關(guān)輔助子信道的時(shí)序；圖10示出適于由用戶終端執(zhí)行的用于執(zhí)行子信道遷移操作的示例性方法；圖11示出用于展示在存在多個(gè)輔助子信道的子信道遷移的目的的一示例性時(shí)序 圖，其展示了主要子信道和相關(guān)輔助子信道的時(shí)序；以及圖12示出適用于執(zhí)行這里所述功能的通用計(jì)算機(jī)的高級框圖。為了便于理解，盡可能地使用相同標(biāo)號來指示附圖中通用的相同單元。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明能夠在數(shù)字電視系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)改善的信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間。除了原始媒體流之 外，本發(fā)明使用一個(gè)或多個(gè)輔助媒體流來減少對于用戶終端的參考幀之間的時(shí)間，從而減 少用戶終端的用戶所體驗(yàn)的信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間。盡管這里主要針對使用IPTV網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)傳 送的MPEG媒體流進(jìn)行圖示和描述，這里圖示和描述的信道轉(zhuǎn)換加速功能適用于使用任意 通信網(wǎng)絡(luò)傳送的任意媒體流。IPTV架構(gòu)是在基于IP的傳輸網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)字媒體流的架構(gòu)。在IPTV架構(gòu)中，典 型地在IP多播樹上傳播電視信道，所述IP多播樹以視頻服務(wù)器(圖示地，VS 110)為根， 并且其中當(dāng)前調(diào)整的用戶終端(圖示地，UT 140之一)包括IP多播樹的葉節(jié)點(diǎn)。當(dāng)用戶 啟動信道改變操作(這里稱為信道轉(zhuǎn)換，其中用戶請求從第一電視信道切換至第二電視信 道)時(shí)，相關(guān)的用戶終端執(zhí)行離開操作以離開第一電視信道的多播組，并執(zhí)行加入操作以 加入第二電視信道的多播組。電視信道的內(nèi)容作為媒體流向用戶終端傳播。使用該電視信道的多播組來傳播所 述電視信道的媒體流(即，從而向作為該電視信道的多播組成員的每個(gè)用戶終端傳播媒體 流)。媒體流可以是任意類型的媒體流。例如，媒體流可以是運(yùn)動圖像專家組(MPEG)媒體 流、微軟窗口媒體視頻(WMV)媒體流、RealNetworks RealVideo媒體流等。為了清楚地描 述信道轉(zhuǎn)換加速功能，這里主要在使用MPEG媒體流的IPTV架構(gòu)的環(huán)境中圖示和描述信道 轉(zhuǎn)換加速功能。MPEG媒體流包括I幀、P幀、和B幀，其中通常，I幀傳送主要圖像，與I幀相關(guān)的 P幀和B幀傳送對于由I幀傳送的圖像的增量，直到下一 I幀。圖像組(GOP)指的是包括I 幀以及與I幀相關(guān)的P幀和B幀的一段MPEG媒體流。由于在現(xiàn)有系統(tǒng)中，響應(yīng)于信道改變 操作，在用戶終端開始呈現(xiàn)媒體流的內(nèi)容之前，用戶終端必須接收I幀(以及某些相關(guān)的P 幀和B幀)，所以在呈現(xiàn)用戶經(jīng)由信道改變操作而請求的電視信道的內(nèi)容之前，用戶終端不 得不等待直到下一 G0P。如上所述，信道轉(zhuǎn)換是在用戶終端從一個(gè)電視信道切換至另一電視信道的動作。通常，信道轉(zhuǎn)換所采用的時(shí)間(通常稱為信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間、或轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間)是數(shù)字電視 系統(tǒng)(例如圖1的IPTV網(wǎng)絡(luò))中的主要問題。存在兩個(gè)決定信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間的因素。第 一個(gè)因素是用戶終端離開一個(gè)多播組并加入另一多播組所需的時(shí)間，稱為信令延遲(SD)。 第二個(gè)因素是用戶終端在媒體流上接收到足夠數(shù)據(jù)以能夠開始呈現(xiàn)由媒體流傳送的內(nèi)容 所需的時(shí)間。第二個(gè)因素包括兩個(gè)子因素。第一個(gè)子因素是第一 I幀延遲(FID)，這是從用戶 終端加入多播組的時(shí)刻直到用戶終端在所述多播組上接收到第一I幀的時(shí)刻的時(shí)間長度。 第二個(gè)子因素是用戶終端緩沖延遲(UBD)，這是從用戶終端接收到第一 I幀的時(shí)刻直到用 戶終端能夠向用戶呈現(xiàn)內(nèi)容的時(shí)間長度(由于在用戶終端開始呈現(xiàn)內(nèi)容之前，必須接收至 少一些與I幀相關(guān)的P幀和B幀)。UBD幾乎沒有改善的空間。這里圖示和描述的信道轉(zhuǎn) 換加速功能能夠在FID時(shí)間中實(shí)現(xiàn)明顯的降低，從而得到用戶體驗(yàn)的更小信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí) 間。圖1示出示例性數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的高級框圖。具體地，圖1的數(shù)字電視網(wǎng) 絡(luò)架構(gòu)100包括多個(gè)視頻服務(wù)器(VSUlOfllOj總稱為VS 110)、支持多播的IP網(wǎng)絡(luò) (MIPN) 120、和多個(gè)接入復(fù)用器(AM) 13(^-13(^，其分別支持多個(gè)用戶終端(UT) ^(^-^(^至 140N1-140NN(總稱為 UT 140)。VS 110適于提供媒體內(nèi)容。VS 110可提供任意類型的媒體內(nèi)容(例如，電視節(jié)目、 電影等，及其各種組合)。在一個(gè)實(shí)施例中，VS 110可從這種媒體內(nèi)容的其他源接收媒體內(nèi) 容的至少一部分。在一個(gè)實(shí)施例中，VS 110可本地存儲媒體內(nèi)容的至少一部分。VS 110適 于向UT 140提供媒體內(nèi)容。VS 110經(jīng)由MIPN 120和相關(guān)AM 130向UT 140提供媒體內(nèi) 容。VS 110使用媒體流向UT 140提供媒體內(nèi)容。媒體流可以是適于傳送內(nèi)容的任意類型 的數(shù)字媒體流(例如MPEG流等)。在一個(gè)實(shí)施例中，在IPTV環(huán)境下，VS 120為每個(gè)電視信道生成一個(gè)媒體流，并且 向UT 140傳播所生成的媒體流。VS 120可使用廣播媒體流或多播媒體流向UT 140傳播媒 體流。如果使用多播媒體流傳播電視信道的內(nèi)容，則多播組與電視信道相關(guān)，從而UT 140 可加入多播組(以開始接收所述電視信道的內(nèi)容)并離開多播組(以停止接收電視信道的 內(nèi)容)。UT 140可使用與多播組相關(guān)的多播地址加入多播組。MIPN 120是支持多播功能的網(wǎng)絡(luò)。但是這里為了簡明的目的而省略，MIPN 120包 括支持多播功能的網(wǎng)絡(luò)單元(例如路由器、交換機(jī)等、及其各種組合)。MIPN 120使用多播 功能支持從VS 110向AM 130的媒體流的下游傳播。MIPN 120支持從AM 130向VS 110的 信令上游傳播。MIPN 120可包括任意類型、數(shù)目、和配置的多播節(jié)點(diǎn)，這取決于網(wǎng)絡(luò)提供商的需求/期望。MIPN 120包括轉(zhuǎn)換加速器(ZA) 125。ZA 125適于以減少信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間的方式 提供信道轉(zhuǎn)換加速功能。ZA 125生成傳送電視信道的內(nèi)容的媒體流的一個(gè)或多個(gè)時(shí)移的復(fù) 制品，從而減少UT 140響應(yīng)于信道改變請求而不得不等待直到電視信道的下一參考幀(例 如I幀，其中使用MPEG)可用于UT 140呈現(xiàn)電視信道的時(shí)間長度。ZA 125還能夠響應(yīng)于所 述UT 140的信道改變請求以趨于減少UT 140的信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間的方式選擇媒體流之一 (例如原始媒體流或復(fù)制品之一)。如圖1所示，在一個(gè)實(shí)施例中，將ZA 125部署為MIPN 120中的獨(dú)立單元(即在VS110和AM 130之間)；然而，ZA 125可通過各種其他方式部署(可包括一個(gè)或多個(gè)這種ZA 模塊的使用)。在其他實(shí)施例中，ZA 125可以在MIPN 120的一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上實(shí)現(xiàn)。 在其他實(shí)施例中，ZA 125可以在VS 110上實(shí)現(xiàn)(例如，在每個(gè)VS 110支持信道轉(zhuǎn)換加速 功能時(shí))。在其他實(shí)施例中，ZA 125可以在AM 130上實(shí)現(xiàn)(例如，在每個(gè)MA 130支持信道 轉(zhuǎn)換加速功能時(shí))。信道轉(zhuǎn)換加速功能可通過這里圖示和描述的各種其他方式部署?？蓞⒄請D2-圖11更好地理解由ZA 125支持的信道轉(zhuǎn)換加速功能。AM 130提供MIPN 120和UT 140之間的接入。如圖1所示，每個(gè)AM 130服務(wù)于 多個(gè)UT 140。AM 130適于從VS 110向UT 140傳播媒體流。AM 130也可適于執(zhí)行其他功 能，包括，這里圖示和描述的某些信道轉(zhuǎn)換加速功能。AM 130可適于處理來自UT 140的信 令，以及適于從UT 140向上游傳播信令(例如到MIPN 120中的節(jié)點(diǎn)或甚至到VS 110)。在AM 130和UT 140之間的接入可通過多種方式提供。在一個(gè)實(shí)施例中，接入可 使用有線電視(CATV)技術(shù)來提供，在這種情況下AM 130可以是首端。在一個(gè)實(shí)施例中，接 入可使用數(shù)字用戶線技術(shù)來提供，在這種情況下AM 130可以是DSLAM。在一個(gè)實(shí)施例中， 結(jié)束可使用基于光纖的接入技術(shù)來提供，在這種情況下AM 130可以是PON 0UT/0NU。在AM 130和UT 140之間的接入可通過各種其他方式來實(shí)現(xiàn)。UT 140可以是能夠支持?jǐn)?shù)字媒體流的任意用戶終端。例如，UT 140可包括機(jī)頂 盒(STB)和相關(guān)電視。例如，UT 140可包括能夠呈現(xiàn)數(shù)字媒體流的計(jì)算機(jī)。例如，UT 140 可包括服務(wù)于一個(gè)或多個(gè)相關(guān)數(shù)字媒體呈現(xiàn)設(shè)備(例如計(jì)算機(jī)、電視等)的家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備。 UT 140可包括適于與數(shù)字電視系統(tǒng)交互以接收和呈現(xiàn)數(shù)字媒體流的任意其他類似設(shè)備。圖2示出圖1的示例性數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的高級框圖，其中生成輔助媒體流以補(bǔ) 充主要媒體流，用于改善信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間。如圖2所示，VS 110向ZA 125傳播主要媒體 流21(V主要媒體流21(^使用分組的流來傳送電視信道的內(nèi)容。ZA 125接收主要媒體流 210。。ZA 125繼續(xù)向AM 130傳播主要媒體流21(^用于分發(fā)至UT 140。ZA 125生成主要媒 體流的一個(gè)或多個(gè)時(shí)移的復(fù)制品，并且向AM 130傳播時(shí)移的復(fù)制品，用于分發(fā)至UT 140。在圖2的實(shí)例中，從主要媒體流21(^ ZA 125生成第一輔助媒體流21(^和第二輔 助媒體流2102 (總稱為輔助媒體流210a)。輔助媒體流210a傳送與主要媒體流21(^傳送的 內(nèi)容相同的內(nèi)容。ZA 125向AM 130傳播輔助媒體流210。，用于分發(fā)至UT 140。如上所述， 可以考慮將主要媒體流在主要子信道上傳送，可以考慮將輔助媒體流(多個(gè))在各輔助子 信道(多個(gè))上傳送。主要媒體流21(^和輔助媒體流21(^共同稱為媒體流210。這里，主 要子信道和輔助子信道共同稱為子信道?？赏ㄟ^任意方式從主要媒體流生成輔助媒體流。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)在ZA 125處 從VS 110接收到分組P時(shí)，將分組P在ZA 125上的緩沖器中存儲持續(xù)時(shí)間d(這是預(yù)定 的)。在這個(gè)實(shí)施例中，假設(shè)在每個(gè)媒體流之間的時(shí)移是時(shí)移t。在這個(gè)實(shí)施例中，在持續(xù) 時(shí)間d的末尾，在主要子信道上向AM 130傳播分組p，在持續(xù)時(shí)間d+t的末尾，在第一輔助 子信道上向AM 130傳播分組p，在持續(xù)時(shí)間d+2t的末尾，在第二輔助子信道上向AM 130傳 播分組P，依此類推，直到在所有輔助子信道上傳播了所述電視信道的分組。這個(gè)處理在ZA 125處對于主要媒體流的每個(gè)分組，對于為電視信道生成的每個(gè)輔助媒體流而重復(fù)。媒體流210在時(shí)間上彼此偏移GOP長度的小部分。由于請求接收電視信道的用戶 終端具有加入輔助媒體流210A之一的選項(xiàng)(相比于在主要媒體流21(^上可用的下一 I幀，將更快地提供I幀)，這樣減少了由媒體流210傳送的電視信道的FID時(shí)間，而不必等待直 到主要媒體流21(^上的下一 I幀。例如，假設(shè)GOP長度大約為750ms，第一輔助媒體流21(^ 可與主要媒體流21(^偏移250ms，第二輔助媒體流2102可與主要媒體流21(^ (例如相對于 其延遲)偏移500ms，從而I幀在每250ms可用于電視信道，而并非750ms?？蓞⒄請D3更 好地理解媒體流的定時(shí)。對于電視信道支持的媒體流的數(shù)目可取決于在主要媒體流中的最大G0P。例如，對 于給定電視信道，其中s是用于電視信道的媒體流中的最大GOP (時(shí)間單位)，而T是期望 的時(shí)移，電視信道支持的媒體流的最大數(shù)為s/T。換句話說，在電視信道的參考幀(例如I 幀)之間的時(shí)間粒度存在靈活性(例如，可以以在網(wǎng)絡(luò)中消耗附加帶寬的增加數(shù)量的輔助 媒體流為代價(jià)，使用更大數(shù)量的輔助媒體流來減少電視信道的參考幀之間的時(shí)間)?？墒褂枚嗖ソM來支持媒體流210 (即每個(gè)媒體流一個(gè)多播組)?？墒褂梦ㄒ欢嗖サ?址來識別不同多播組(即，向ZA 125所傳播的每個(gè)媒體流分配不同的多播地址)。這使得 UT 140能夠加入趨于最小化，或甚至減少用戶終端的信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間的與媒體流相關(guān)的 多播組。用戶終端離開一個(gè)多播組(例如與傳送用戶從中改變電視信道的媒體流相關(guān)的多 播組)和加入另一多播組(例如與傳送用戶改變到的電視信道的媒體流之一相關(guān)的多播 組)所需的操作可通過任意方式執(zhí)行。ZA 125能夠響應(yīng)于用戶終端處的信道改變請求，使得用戶終端加入與傳送趨于最 小化用戶終端的FID時(shí)間并由此趨于最小化用戶終端的信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間的媒體流的子 信道相關(guān)的多播組。ZA 125能夠通過多種方式使得用戶終端加入最佳子信道，這可取決于 多個(gè)因素(例如，網(wǎng)絡(luò)中的ZA 125的位置、在帶寬限制和信令限制之間的平衡等、及其各種 組合)。在一個(gè)實(shí)施例中，ZA 125生成選擇信息，所述選擇信息適于在選擇趨于最小化信 道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間的子信道之一時(shí)使用。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，ZA 125向用戶終端傳播所 述選擇信息，由用戶終端在響應(yīng)于信道改變請求而選擇子信道之一時(shí)使用。在另一個(gè)這樣 的實(shí)施例中，ZA 125向下游的網(wǎng)絡(luò)組件(例如服務(wù)于UT 140的AM 130)傳播所述選擇信 息，由下游網(wǎng)絡(luò)組件響應(yīng)于信道改變請求而選擇子信道之一時(shí)使用。然后，下游網(wǎng)絡(luò)組件向 用戶終端傳播表示所選擇的子信道的信息，由用戶終端在加入所選擇的子信道的多播組時(shí) 使用，或者下游網(wǎng)絡(luò)組件可將用戶終端透明地切換至所選擇的子信道的多播組。所述選擇 信息可作為元信道傳播。在一個(gè)實(shí)施例中，ZA 125響應(yīng)于來自用戶終端的信道改變請求，選擇趨于最小化 信道改變響應(yīng)時(shí)間的子信道之一。在這個(gè)實(shí)施例中，由于ZA 125使用適用于選擇子信道之 一的信息來選擇子信道之一，所以選擇信息可考慮存在于ZA 125中(而不在網(wǎng)絡(luò)單元之間 傳播)。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，ZA 125可向用戶終端傳播表示子信道選擇的信息，用于用 戶終端加入所選擇的子信道的多播組。在另一個(gè)這樣的實(shí)施例中，依據(jù)在哪里實(shí)現(xiàn)ZA 125， ZA 125可透明地將用戶終端切換至所選擇的子信道的多播組，或者可向網(wǎng)絡(luò)組件傳播表示 子信道選擇的信息，用于透明地將用戶終端切換至所選擇的子信道的多播組。這里主要關(guān)于這樣的實(shí)施例來圖示和描述信道轉(zhuǎn)換加速功能，在所述實(shí)施例中， ZA 125從主要媒體流生成至少一個(gè)輔助媒體流；向用戶終端傳播主要和輔助媒體流；響應(yīng) 于信道改變請求生成元信道，所述元信道包括適于由用戶終端在選擇媒體流之一時(shí)使用的信息；以及向用戶終端傳播元信道。可參照關(guān)于圖3和圖4圖示和所述的示例性實(shí)施例更 好地理解這個(gè)實(shí)施例。圖3示出一示例性時(shí)序圖，其展示了圖2的主要子信道和相關(guān)輔助子信道、以及與 子信道相關(guān)的元信道的時(shí)序。如圖3所示，提供了主要子信道31(^(表示為SUB-CH-0，與主 要媒體流21(^相關(guān))、第一輔助子信道SlO1 (表示為SUB-CH-I，與主要媒體流21(^相關(guān))、 和第二輔助子信道3102 (表示為SUB-CH-2，與主要媒體流2102相關(guān))相對于彼此，以及相 對于相關(guān)的元信道311的時(shí)序。所述時(shí)序在包括9個(gè)時(shí)區(qū)的時(shí)間長度的環(huán)境中表示，其中 每個(gè)時(shí)區(qū)在相關(guān)的時(shí)間點(diǎn)32(^-32(^(總稱為時(shí)間點(diǎn)320)開始。與子信道310相關(guān)的媒體流210傳送相同的內(nèi)容(例如，電視信道的內(nèi)容)。媒體 流210均傳送G0P，其包括I幀和相關(guān)的P幀和B幀。將GOP表示為X，X+1，和X+2。如圖 3所示，每個(gè)GOP是750ms長。如圖3進(jìn)一步所示，每個(gè)時(shí)區(qū)是250ms長。子信道310在時(shí) 間上彼此偏移，其中子信道310中相鄰的子信道偏移250ms。第一輔助子信道SlO1滯后主 要子信道31(^ 250ms。第二輔助子信道3102滯后第一輔助子信道SlO1 250ms，因此滯后主 要子信道31(^ 500ms。250ms增量的使用僅用于簡化的目的(S卩，可支持不同的其他時(shí)間 長度)。如圖3所示，在主要子信道31(^上GOP X的傳播在時(shí)間點(diǎn)32(^開始，在第一輔助 子信道GOP X的傳播在時(shí)間點(diǎn)3202開始，在第二輔助子信道3102iG0P X的傳播 在時(shí)間點(diǎn)3203開始，在主要子信道SlOci上GOP X+1的傳播在時(shí)間點(diǎn)3204開始，依此類推。 因此，由于每個(gè)GOP的第一幀是I幀，所以對于這個(gè)電視信道的GOP X的I幀在三個(gè)不同時(shí) 間可用，即在時(shí)間點(diǎn)32(^32 和3202(與輔助子信道不可用的現(xiàn)有系統(tǒng)相反，在這種情況 下對于每個(gè)GOP的I幀僅可用一次，因此如果用戶終端在I幀之后加入電視站的多播組，用 戶終端將不得不一直等待，直到下一 GOP的開始)。因此，從圖3可以看出，如果沒有第一輔助子信道SlO1和第二輔助子信道3102，請 求改變這個(gè)電視信道的用戶終端將在接收到對于所述電視信道的第一I幀之前必須等待 直到750ms。相反，只要選擇了最佳子信道(例如，考慮檢測到信道改變請求的時(shí)間、子信道 的時(shí)序、加入所選擇的子信道的多播組所需的時(shí)間長度、和類似因素)，通過使用第一輔助 子信道SlO1和第二輔助子信道3102，請求改變這個(gè)電視信道的用戶終端在接收所述電視信 道的第一 I幀之前僅必須等待最多大約250ms。響應(yīng)于在用戶終端處的信道改變請求，元信道311提供用戶終端選擇子信道310 之一所適用的信息。在一個(gè)實(shí)施例中，元信道311傳送對于一個(gè)電視信道的子信道選擇信 息。在另一實(shí)施例中，元信道311可傳送對于多個(gè)不同電視信道的子信道選擇信息。在一 個(gè)實(shí)施例中，可使用多播組來傳送元信道311。用戶終端可響應(yīng)于檢測到信道改變請求加入 元信道311的多播組(例如，在元信道311傳送一個(gè)電視信道的信息時(shí))，或者可始終保持 定制元信道311的多播組(例如，在元信道311傳送所有電視信道的信息時(shí))。如上所述，響應(yīng)于在用戶終端處的信道改變請求，元信道311提供用戶終端在選 擇子信道310之一時(shí)適用的信息(表示為子信道選擇信息)。在一個(gè)實(shí)施例中，元信道311 可提供明顯地識別用戶終端應(yīng)該在時(shí)間上的那個(gè)時(shí)刻選擇哪個(gè)子信道310的信息(S卩，子 信道310的選擇在網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行，并例如通過傳播子信道標(biāo)識符、多播地址等、及其各種組合 而發(fā)送至用戶終端)。在一個(gè)實(shí)施例中，元信道311傳送用戶終端在選擇使用哪個(gè)子信道310時(shí)使用的信息。在這個(gè)實(shí)施例中，可通過許多不同方式提供信息的許多不同組合。在一個(gè)實(shí)施例中，可對在元信道311上提供的子信道選擇信息進(jìn)行編碼，從而帶 寬需求獨(dú)立于支持的子信道的數(shù)目。這種獨(dú)立性需要不同多播組地址向子信道310的分 配。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，可在用戶終端為每個(gè)電視信道預(yù)先配置地址池。在這個(gè)實(shí)施例 中，元信道311可隨后將基礎(chǔ)索引包括到地址池中，使得用戶終端能夠使用在元信道311上 傳送的其他信息識別用戶終端選擇的子信道所使用的多播地址。在一個(gè)實(shí)施例中，使用子信道選擇信息(在這里可表示為STI消息，或簡單地STI) 傳播電視信道的子信道選擇信息。在一個(gè)實(shí)施例中，在元信道311上對于主要子信道310。 中的每個(gè)GOP提供一個(gè)子信道選擇信息消息。在主要子信道310。上發(fā)送這個(gè)GOP的I幀 之前的至少j個(gè)時(shí)間單位，在元信道311上發(fā)送子信道選擇信息消息。在一個(gè)實(shí)施例中，可 將對于多個(gè)不同電視信道的子信道選擇信息打包在一個(gè)IP分組中(從而更有效地適應(yīng)IP 報(bào)頭開銷)。在這個(gè)實(shí)施例中，如上所述，一個(gè)元信道311可用于多個(gè)電視信道。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，子信道選擇信息消息可實(shí)現(xiàn)為五元組，如下(id，NI time, Τ,N,Mid)，其中id識別電視信道，NI time是直到在主要子信道上發(fā)送下一 I幀的時(shí) 間長度，T是在相鄰子信道之間的時(shí)移的量，N是對于這個(gè)電視信道的子信道(包括主要子 信道)的總數(shù)，以及M id是在多播地址池中用于識別在用戶終端處所選擇的子信道的多播 地址的索引。NI time應(yīng)該至少為用戶終端加入所選擇的子信道的多播組所需的時(shí)間(因 為，否則，用戶終端將仍舊丟失所選擇的子信道的I幀，并且將不得不等待直到下一子信道 的I幀)。由于可使用不同子信道選擇信息通過許多不同方式執(zhí)行子信道選擇，所以通過表 示最近I幀在上面可用的子信道的方式圖示在圖3中所示的元信道311。換句話說，在圖3 中所示的元信道311的每個(gè)方形中，元信道311的方形中的數(shù)字對應(yīng)于下一 I幀在上面可 用的子信道310的標(biāo)識符。例如，在時(shí)間點(diǎn)320i和3202之間，由于已經(jīng)在主要子信道310。 上發(fā)送了 GOP X，所以元信道311指示對于GOP X的最近I幀是第一輔助子信道31(^類似 地，例如，在時(shí)間點(diǎn)3202和3203之間，由于已經(jīng)在主要子信道310。和第一輔助子信道SlO1 上發(fā)送了 GOP X，所以元信道311指示對于GOP X的最近I幀是第二輔助子信道3102。盡管這里主要在將轉(zhuǎn)換加速器實(shí)現(xiàn)為視頻服務(wù)器和接入復(fù)用器之間設(shè)置的獨(dú)立 系統(tǒng)以及支持兩個(gè)輔助子信道(并因此，支持兩個(gè)輔助媒體流)的示例性實(shí)施例的環(huán)境中 圖示和描述輔助子信道生成和傳播、以及元信道生成和傳播，但是可通過各種其他方式實(shí) 現(xiàn)輔助子信道生成和傳播、以及元信道生成和傳播。這里參照圖4圖示和描述根據(jù)一個(gè)示 例性實(shí)施例的方法。圖4示出適于由轉(zhuǎn)換加速器執(zhí)行的用于提供改善的信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間的示例性 方法。具體地，圖4的方法400包括用于生成和向用戶終端傳播媒體流以及相關(guān)元信道的方 法。盡管圖示和描述為連續(xù)執(zhí)行，但是圖4的方法400的步驟的至少一部分可同時(shí)執(zhí)行，或 以不同于參照圖4圖示和所述的順序執(zhí)行。方法400在步驟402開始，并進(jìn)行至步驟404。在步驟404，接收原始媒體流。原始媒體流傳送電視信道的內(nèi)容。在步驟406，從 原始媒體流生成至少一個(gè)輔助媒體流。至少一個(gè)輔助媒體流包括傳送與原始媒體流相同內(nèi) 容的原始媒體流的至少一個(gè)時(shí)移的復(fù)制品。在步驟408，使用各子信道向接入復(fù)用器傳播媒 體流(包括原始和輔助媒體流)。11
在步驟410，生成子信道選擇信息。子信道選擇信息可包括響應(yīng)于在用戶終端處的 信道改變請求，適用于用戶終端(和在某些其他實(shí)施例中的網(wǎng)絡(luò)組件)選擇對于用戶終端 提供最短信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間的媒體流之一的任何信息。在步驟412，使用元信道向用戶終端 傳播所生成的子信道選擇信息。在步驟414，方法400結(jié)束。圖5示出一示例性時(shí)序圖，其展示了在圖3的主要和輔助子信道和元信道的時(shí)序 的環(huán)境下在用戶終端處的操作時(shí)序。如圖5所示，主要子信道31(^、第一輔助子信道31(V 和第二輔助子信道3102與參照圖3圖示和所述的相同。此外，如參照圖3圖示和所述，元 信道311傳送適于由用戶終端(圖示地，圖1的UT 140之一)使用的信息，所述信息在響 應(yīng)于在用戶終端處的信道改變請求，以趨于最小化信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間的方式選擇子信道之 一時(shí)使用。如圖5所示，在用戶終端處執(zhí)行這些動作，所述動作能夠加入傳送響應(yīng)媒體流的 任意子信道的多播組，并且還能夠加入(或可替代地，可能已經(jīng)被加入)傳送子信道選擇信 息的元信道的多播組，所述子信道選擇信息適于由用戶終端以趨于減少對于用戶終端的信 道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間的方式選擇子信道之一時(shí)使用。在第一時(shí)間點(diǎn)(表示為511)，用戶選擇一電視信道。例如，用戶可有遙控器改變電 視信道。在第二時(shí)間點(diǎn)(表示為512)，在從第一時(shí)間點(diǎn)的某個(gè)延遲之后，用戶終端在元信 道311上接收信息。在元信道311上接收的信息包括用戶終端可確定對于用戶選擇的電視 信道選擇哪個(gè)子信道310的信息。在一個(gè)單獨(dú)元信道提供對于所有電視信道的元信道信息的一個(gè)實(shí)施例中，用戶終 端可保持始終調(diào)整到元信道(從而用戶終端不需要響應(yīng)于在第一時(shí)間點(diǎn)用戶對電視信道 的選擇而加入元信道311的多播組)。在不同元信道提供對于不同電視信道的元信道信息的一個(gè)實(shí)施例中，用戶終端必 須加入與所選擇的電視信道相關(guān)的元信道的多播組，以接收元信道信息(在這個(gè)實(shí)例中， 元信道311)。例如，用戶終端可使用多播組的多播地址(例如，可在用戶終端上預(yù)先配置) 來加入元信道311的多播組。如圖5所示，當(dāng)元信道傳送表示第一輔助子信道SlO1是能夠提供對于用戶終端的 最佳信道轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間的子信道310時(shí)，用戶終端接收元信道311上的元信道信息。如上所述，可通過許多方式執(zhí)行子信道選擇。在一個(gè)實(shí)施例中，可通過使用在元信道311上接收的子信道選擇信息由用戶終端 執(zhí)行子信道選擇?？赏ㄟ^許多方式由用戶終端執(zhí)行子信道選擇(這可取決于可用于元信道 311上的用戶終端的信息)。在例如元信道311傳送參照圖3所述的五元組STI (即格式(id，NI time, Τ, N，M id)的五元組)的一個(gè)實(shí)施例中，可由用戶終端如下執(zhí)行子信道選擇處理。用戶終端在元信道311上接收STI，并保留用于所選擇的電視信道的至少最后兩 個(gè)STI (表示為STI1和STI2)，以及STI的到達(dá)時(shí)間(分別表示為對于STI1和STI2的、和 t2)。如果在初始化期間，用戶終端還未接收到對于電視信道的兩個(gè)STI，則用戶終端將選擇 主要子信道31(V否則，如下應(yīng)用附加子信道選擇邏輯。在這個(gè)附加子信道選擇邏輯中，注意以下內(nèi)容(1)存在N個(gè)子信道(表示為SCrSC1,…、SCV1，其中SCtl是主要子信道)；以及⑵在時(shí)間Itci，對于SCtlI的每個(gè)I幀，在時(shí) 間Itj = ltQ+(jXT)，l出現(xiàn)在SCj上，1彡j彡N。在一個(gè)實(shí)施例中，使得t。指示在用戶終 端處從用戶接收信道改變請求的時(shí)間，目標(biāo)是確定具有屬性Itlrl-J <tc< Itk-J的子信道 SCk，其中Itlri和Itk是I幀I指定為分別在子信道k-Ι和k上發(fā)送的時(shí)間段，其中J表示 用戶終端加入多播組所需的時(shí)間。換句話說，k在于，在時(shí)間t。，對于用戶終端太晚而無法 加入子信道SClri但是足夠用戶終端加入子信道SCk。k的值可計(jì)算如下(IV1-J) < tc < (Itk-J)(公式 1)(It0+(k-1) X T-J) < tc < (It0+kXT-J)(公式 2)
權(quán)利要求
1.一種用于改善信道改變響應(yīng)時(shí)間的方法，包括從傳送媒體內(nèi)容的原始媒體流生成至少一個(gè)輔助媒體流，所述至少一個(gè)輔助媒體流中 的每個(gè)傳送所述原始媒體流的媒體內(nèi)容，所述至少一個(gè)輔助媒體流中的每個(gè)相對于所述原 始媒體流在時(shí)間上偏移；使用各多播組向至少一個(gè)用戶終端傳播所述媒體流；生成與所述媒體流相關(guān)的元信道用于傳送適用于以趨于改善所述信道改變響應(yīng)時(shí)間 的方式選擇媒體流之一的信息；以及向所述至少一個(gè)用戶終端傳播所述元信道。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中使用多播組來傳播所述元信道。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，對于所述至少一個(gè)輔助媒體流中的每一個(gè)，響應(yīng)于 從所述至少一個(gè)用戶終端之一接收的信道改變請求生成所述輔助媒體流。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中傳送所述媒體流的多播組包括各多播地址。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中適用于選擇所述媒體流之一的信息顯式地識別趨于 減少所述信道改變響應(yīng)時(shí)間的媒體流之一。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中適用于選擇所述媒體流之一的信息包括表示在時(shí)間 上相鄰的媒體流對的各參考幀之間的時(shí)間的信息。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述原始媒體流包括第一數(shù)據(jù)率，其中所述至少一 個(gè)輔助數(shù)據(jù)率包括至少一個(gè)第二數(shù)據(jù)率，所述至少一個(gè)第二數(shù)據(jù)率中的每個(gè)大于所述第一 數(shù)據(jù)率。
8.一種用于改善信道改變響應(yīng)時(shí)間的設(shè)備，包括從傳送媒體內(nèi)容的原始媒體流生成至少一個(gè)輔助媒體流的裝置，所述至少一個(gè)輔助媒 體流中的每個(gè)傳送所述原始媒體流的媒體內(nèi)容，所述至少一個(gè)輔助媒體流中的每個(gè)相對于 所述原始媒體流在時(shí)間上偏移；使用各多播組向至少一個(gè)用戶終端傳播所述媒體流的裝置；生成與所述媒體流相關(guān)的元信道用于傳送信息的裝置，所述信息適用于以趨于改善所 述信道改變響應(yīng)時(shí)間的方式選擇媒體流之一；以及 向所述至少一個(gè)用戶終端傳播所述元信道的裝置。
9.一種用于改善信道改變響應(yīng)時(shí)間的方法，包括支持包括原始媒體流和至少一個(gè)輔助媒體流的多個(gè)媒體流，所述至少一個(gè)輔助媒體流 中的每個(gè)傳送所述原始媒體流的媒體內(nèi)容，所述至少一個(gè)輔助媒體流中的每個(gè)與所述原始 媒體流在時(shí)間上偏移；響應(yīng)于用戶終端的信道改變請求，選擇趨于減少所述用戶終端的信道改變響應(yīng)時(shí)間的 媒體流之一；以及執(zhí)行使得最終用戶終端能接收所選擇的媒體流之一的動作。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中支持媒體流包括 接收所述原始媒體流和接收所述至少一個(gè)輔助媒體流。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中支持媒體流包括接收所述原始媒體流和使用所述原始媒體流生成所述至少一個(gè)輔助媒體流。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中響應(yīng)于從用戶終端接收的信道改變請求生成所述至少一個(gè)輔助媒體流。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其中執(zhí)行動作包括向所述用戶終端傳播適于由用戶終端在切換至與所選擇的媒體流相關(guān)的多播組時(shí)使 用的信息。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其中執(zhí)行動作包括以對于用戶終端透明的方式，覆寫所選擇的媒體流的多播組的多播地址，用于將用戶 終端自動切換至所選擇的媒體流的多播組。
15.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述原始媒體流包括第一數(shù)據(jù)率，其中所述至少一 個(gè)輔助數(shù)據(jù)率包括至少一個(gè)第二數(shù)據(jù)率，所述至少一個(gè)第二數(shù)據(jù)率中的每個(gè)大于所述第一 數(shù)據(jù)率。
16.一種設(shè)備，包括支持包括原始媒體流和至少一個(gè)輔助媒體流的多個(gè)媒體流的裝置，所述至少一個(gè)輔助 媒體流中的每個(gè)傳送所述原始媒體流的媒體內(nèi)容，所述至少一個(gè)輔助媒體流中的每個(gè)與所 述原始媒體流在時(shí)間上偏移；響應(yīng)于用戶終端的信道改變請求，選擇趨于減少所述用戶終端的信道改變響應(yīng)時(shí)間的 媒體流之一的裝置；以及執(zhí)行使得最終用戶終端能接收所選擇的媒體流之一的動作的裝置。
17.一種用于改善信道改變響應(yīng)時(shí)間的方法，包括從元信道接收與多個(gè)可用媒體流相關(guān)的信息，所述可用媒體流包括傳送內(nèi)容的原始媒 體流和至少一個(gè)輔助媒體流，所述至少一個(gè)輔助媒體流中的每個(gè)傳送所述原始媒體流的內(nèi) 容并且與所述原始媒體流在時(shí)間上偏移；以及使用來自所述元信道的信息選擇媒體流之一，其中以趨于減少用戶終端的信道改變響 應(yīng)時(shí)間的方式選擇所選擇的媒體流之一。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括響應(yīng)于在用戶終端處接收的信道改變請求，加入與元信道相關(guān)的多播組。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括向媒體服務(wù)器傳播由用戶終端選擇的媒體流的指示。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括接收消息，所述消息包括適于由用戶終端使用以接收所選擇的媒體信道的信息。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述信息包括與所選擇的媒體流相關(guān)的多播組的 多播地址。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，還包括使用所述多播組的多播地址加入與所選擇的媒體流相關(guān)的多播組。
23.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括在所述用戶終端接收所選擇的媒體流，其中響應(yīng)于由媒體服務(wù)器執(zhí)行的動作，在用戶 終端接收所選擇的媒體流，而所述動作是所述媒體服務(wù)器響應(yīng)于接收用戶終端選擇的媒體 流的指示而執(zhí)行的；以及呈現(xiàn)由所選擇的媒體流傳送的媒體內(nèi)容。
24.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括在用戶終端接收所選擇的媒體流；以及呈現(xiàn)由所選擇的媒體流傳送的媒體內(nèi)容。
25. 一種用于改善信道改變響應(yīng)時(shí)間的設(shè)備，包括從元信道接收與多個(gè)可用媒體流相關(guān)的信息的裝置，所述可用媒體流包括傳送內(nèi)容的 原始媒體流和至少一個(gè)輔助媒體流，所述至少一個(gè)輔助媒體流中的每個(gè)傳送所述原始媒體 流的內(nèi)容并且與所述原始媒體流在時(shí)間上偏移；以及使用來自所述元信道的信息選擇媒體流之一的裝置，其中以趨于減少用戶終端的信道 改變響應(yīng)時(shí)間的方式選擇媒體流。
全文摘要
本發(fā)明包括一種用于改善信道改變響應(yīng)時(shí)間的方法和設(shè)備。一種方法包括使用不同的多個(gè)多播組向至少一個(gè)用戶終端傳播多個(gè)媒體流；以及向至少一個(gè)用戶終端傳播元信道，用于傳送適于以趨于改善信道改變響應(yīng)時(shí)間的方式選擇媒體流之一的信息。媒體流包括傳送媒體內(nèi)容的原始媒體流以及從原始媒體流生成的至少一個(gè)輔助媒體流，至少一個(gè)輔助媒體流中的每個(gè)傳送原始媒體流的媒體內(nèi)容，其中至少一個(gè)輔助媒體流中的每個(gè)相對于原始媒體流在時(shí)間上偏移。由元信道傳送的信息與媒體流相關(guān)。用戶設(shè)備可接收元信道信息，并響應(yīng)于來自用戶終端的信道改變請求使用元信道信息選擇媒體流之一或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可響應(yīng)于來自用戶終端的信道改變請求為用戶終端選擇媒體流之一。
文檔編號H04H20/82GK102057593SQ200880129650
公開日2011年5月11日 申請日期2008年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日
發(fā)明者P·V·N·科波爾, Y·貝耶拉諾 申請人:阿爾卡特朗訊美國公司