[发明专利]IPTV网络中的方法和节点

说明书

技术领域

本发明涉及因特网协议TV(IPTV)网络，特别它涉及IPTV网络中的节 点以及一种在媒体内容分配器所提供的不同媒体信道之间进行切换(zipping) 的方法。

背景技术

现今存在几种将电视信道提供给在家里的电视观众的技术：

·通过卫星或地面网络无线模拟广播，通过同轴电缆网络模拟广播；

·通过卫星或地面网络无线数字广播，通过同轴电缆网络数字广播；

以及

·通过IP网络的数字组播流或单播流，被称为IPTV。

用户所体验的信道变换的不同取决于正在使用哪种技术。

在模拟广播的情况下，所有TV信道总是存在并且解调瞬间开始，即观众 瞬间地体验信道切换。

在数字领域中，有两个主要因素影响当从第二信道变换至第一信道时第一 信道的图像显示在电视屏幕上所花的时间。第一，获取存在在电视机上的第一 频道的媒体流所花的时间，第二，一旦它存在，解码时间，即产生该第一信道 的第一图像帧所花的时间。在数字广播的情况下信道总是存在的，因此获取存 在在电视机上的第一信道媒体流所花的时间几乎为零，但为了节约存储空间和 传输带宽，图像帧被编码。解码以产生第一信道的第一图像帧所花的时间给信 道变换增加了明显的大约几秒的延迟。常用的移动图像专家组定义的MPEG-2 编码方案以简单的方式说明这点。MPEG-2编码给出由三种不同类型的编码帧 构成的流：包含将帧解码为电视图像帧所需足够信息的I-帧，只包含相对于先 前帧变化的信息的B-帧和P-帧，即不可能从B-帧和P-帧开始解码并产生电视图 像帧。图1示出了I-、B-和P-帧的序列。因而，为了产生图像帧，需要I-帧并 且两个I-帧之间的时间大约在1到5秒。

当通过IP网络使用IP组播流(或单播流)传送TV信道时，两个因素， 即获取存在在电视机上的新信道的媒体流所花的时间和生成新信道的第一图像 帧的时间都会有助于信道变换时间(也被称为信道切换时间)。为了节省网络带 宽，TV信道仅在其被需要时才送至用户并被数字编码，如上所述这将增加变换 时间。然而，随着利用IP网络的宽带链路变得越来越普遍，很多运营者希望向 他们的顾客提供包括通过IP网络发送的TV的捆绑服务。通过IP网络发送TV 信号也使得互动和个性化TV成为可能。也就是说，观众可以通过例如投票参 与电视节目或接收与TV信道相关联的个性化内容，例如与广告相关的私人报 价。

如上所述，在IPTV网络中信道变换时间会达到数秒，这会导致用户满意 度的缺乏。因而，IPTV信道变换的主要问题是由于过长的切换延迟即从切换开 始直到来自被选择的信道图像存在TV屏幕上的时间导致用户满意度的缺乏。 该延迟的主要原因是，如上所述，获取所选媒体流至TV所花的时间以及生成 第一图像帧所花的时间(在MPEG-2编码的情况下，获取下一I-帧所花的时间)。

为了进一步解释现有技术的缺陷，描述从一个IPTV信道变至另一个的步 骤，假设该信道用IP组播流传送：

首先，IPTV网络发送IGMP离开消息至已存在的组播会话，并发送IGMP 加入消息至选择的组播会话。离开会话的过程增加了固定的延迟时间。IGMP 加入增加了与会聚层的数量成比例的时间，该IGMP加入必须穿过该会聚层直 到它到达提供所选择的组播流的组播路由器。

试图减轻获取所选择的媒体流到TV所花的时间导致的延迟的现有解决方 案是基于迫使所有内容流的静态组播订阅尽量靠近最后一英里接口。由于不能 保证订阅将被使用，并且最后订阅组的通道是携带开销而不是有效负载，这有 效地成为广播解决方案的摸索。

进一步的，也没有已知解决方案来解决由编码导致的延迟，例如在MPEG2 情况下的帧间延迟。

发明内容

因此，本发明的一个目的是减少IPTV网络中的信道切换时间。

本发明的概念是基于在给定时间预测可能的信道，喜欢信道，终端用户将 在给定的时间切换到该喜欢的信道。基于该预测，预测的信道在预期的变换之 前被订阅。