專利名稱：一種iptv的網(wǎng)絡(luò)傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸方法，尤其涉及一種IPTV數(shù)據(jù)在網(wǎng) 絡(luò)上的傳輸方法。
背景技術(shù)：
目前對IPTV主要有兩個方向 一是通過電信運營商對IP網(wǎng)絡(luò)線路的改造， 提高網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬，以保證可以滿足數(shù)字電視傳輸?shù)膲嚎s帶寬需求。由于傳輸數(shù)字 電視需要點對點獨占帶寬，而互聯(lián)網(wǎng)通常只能提供共享帶寬，因此此類IPTV只能 在本地局域網(wǎng)或城域網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行。這一類IPTV應(yīng)用滿足了高質(zhì)量數(shù)字電視的"傳輸 帶寬"需求，實時性好，可以通過遙控器交互操作，稱之為"互動電視，，。這一類 IPTV模仿數(shù)字電視臺的直播，加上電視節(jié)目點播，其主要訴求是改變傳統(tǒng)廣播電 視"你播我看"的被動收看方式，開創(chuàng)個性化互動電視的新局面。因此為了滿足用 戶對電視畫面質(zhì)量的高要求，這類互動電視型的IPTV強調(diào)不低于目前傳統(tǒng)數(shù)字電 視DVD級的電視畫面質(zhì)量。由于經(jīng)壓縮的高質(zhì)量數(shù)字電視畫面?zhèn)鬏敱仨氁蕾囯娦?IP網(wǎng)絡(luò)的高帶寬，而現(xiàn)在的電信網(wǎng)絡(luò)還沒有達(dá)到這一要求。而現(xiàn)在期望對電信網(wǎng) 絡(luò)進(jìn)行大規(guī)模提升帶寬的改造是不現(xiàn)實的，這使得這種互動數(shù)字電視無論在清晰度 和互動性方面都沒有帶來任何實質(zhì)性的重大變化。另一個方向是模仿互聯(lián)網(wǎng)文字和靜態(tài)圖片的影視應(yīng)用，通過寬帶互聯(lián)網(wǎng)直接 傳輸數(shù)字電視節(jié)目，通常稱之為"互聯(lián)網(wǎng)電視"。這一類IPTV的主要訴求是在互 聯(lián)網(wǎng)上看電視，既要實現(xiàn)電視直播，又要能通過互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器點播電視節(jié)目，還要 能通過手機和PDA等移動設(shè)備看電視，達(dá)到互聯(lián)網(wǎng)電視的最高境界。由于傳輸帶寬 不夠，只能將數(shù)字電視的壓縮帶寬降至互聯(lián)網(wǎng)可以通過的帶寬，例如200kbps，最 高達(dá)到375bps。因此，在實際收看時，由于帶寬不夠，經(jīng)常會出現(xiàn)信號中斷、畫 面石皮壞和/[亭頓，電^L畫面質(zhì)量不高，無法與傳統(tǒng)lt字電^L廣纟番相比(DVB, Digital Video Broadcasting)。綜上，這兩類IPTV應(yīng)用都由于實際可用的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬和高質(zhì)量數(shù)字電視的 壓縮帶寬之間的矛盾，而無法大規(guī)模推廣。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供了一種IPTV的網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，有效解 決了網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬和高質(zhì)量數(shù)字電視的壓縮帶寬之間的矛盾，保證在任何網(wǎng)絡(luò)帶寬 的情況下都能無中斷地完整看完高質(zhì)量電視節(jié)目。本發(fā)明的技術(shù)方案為本發(fā)明提供了一種IPTV的網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，用于將選定 的電視節(jié)目傳輸至DVR終端設(shè)備以供回放給用戶收看，該傳輸方法包括將電視節(jié)目拆分成節(jié)目頭和節(jié)目尾兩部分；在用戶不在收看電視節(jié)目的時間段內(nèi)，當(dāng)DVR終端設(shè)備請求下載選定電視節(jié) 目的節(jié)目頭時，先將該些電視節(jié)目的節(jié)目頭非實時地依次推送到該DVR終端設(shè)備 中加以存l諸；用戶開始收看一電視節(jié)目，在回放已存儲于該DVR終端設(shè)備的該電視節(jié)目的 節(jié)目頭的同時，將該正在收看的電視節(jié)目的節(jié)目尾實時地推送到該DVR終端設(shè)備中。上述的IPTV的網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，其中，電視節(jié)目節(jié)目頭和節(jié)目尾的拆分點的選 擇是根據(jù)實際情況所測得的可用網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬和該電視節(jié)目的壓縮帶寬計算獲得 的。上述的IPTV的網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，其中，該計算公式為hd=(l-db/ms)*pg, tl=db/ms*pg，其中hd表示節(jié)目頭的長度，db表示實際所測得的可用網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬， ms表示電視節(jié)目的壓縮帶寬，pg表示電視節(jié)目長度，tl表示節(jié)目尾的長度。上述的IPTV的網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，其中，所有電視節(jié)目的節(jié)目源來自服務(wù)器端的 電視錄制視頻主服務(wù)器，該視頻主服務(wù)器將電視頻道的所有電視節(jié)目錄制存儲，并 以 一 時間指針作為存儲和讀取的參數(shù)。上述的IPTV的網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，其中，當(dāng)DVR終端設(shè)備請求下栽選定電視節(jié) 目的節(jié)目頭時，該DVR終端設(shè)備在請求視頻主服務(wù)器作為推送源推送節(jié)目頭之前， 先向其他的DVR終端設(shè)備查詢是否已經(jīng)存有該節(jié)目頭，如果其他的DVR終端設(shè) 備已存有該節(jié)目頭，則以該存有節(jié)目頭的DVR終端設(shè)備為推送源進(jìn)行推送，如果不存在則仍以視頻主服務(wù)器為推送源進(jìn)行推送。上述的IPTV的網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，其中，該節(jié)目頭的傳輸以P2P傳輸方式，并可 以使用多個下栽進(jìn)程同時下栽多個推送源上的節(jié)目頭。上述的IPTV的網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，其中，該節(jié)目尾的傳輸是以該視頻主服務(wù)器作 為推送源。上述的IPTV的網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，其中，該方法還包括 在城市局域范圍內(nèi)設(shè)置一從服務(wù)器；當(dāng)一 DVR終端設(shè)備請求下栽選定電視節(jié)目的節(jié)目頭時，該DVR終端設(shè)備首 先向其他的DVR終端設(shè)備查詢是否已經(jīng)存有該節(jié)目頭，如果其他的DVR終端設(shè) 備已存有該節(jié)目頭，則以該存有節(jié)目頭的DVR終端設(shè)備為推送源進(jìn)行推送；如果器，再以該從服務(wù)器作為推送源進(jìn)行推送；當(dāng)一 DVR終端設(shè)備請求下載電視節(jié)目的節(jié)目尾時，由該從服務(wù)器將該節(jié)目尾 推送至該DVR終端設(shè)備。上述的IPTV的網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，其中，該電視節(jié)目的栽體形式包括高清電視、 標(biāo)清電視、準(zhǔn)標(biāo)清電視、普通電視。本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)傳輸方法定義了節(jié)目 頭和節(jié)目尾的概念，非實時地將電視節(jié)目的節(jié)目頭預(yù)先存儲在DVR終端設(shè)備中，實 時地邊收看電視節(jié)目邊下載對應(yīng)的節(jié)目尾，保證了在任何網(wǎng)絡(luò)帶寬的情況下能無中 斷地完整看完高質(zhì)量電視節(jié)目。本發(fā)明還釆用push TVR技術(shù)，錄制所有頻道的全 部節(jié)目并推送至用戶DVR終端設(shè)備，使得用戶可以在任何時間收看任何頻道的任何 電視，而不用擔(dān)心看不到因為錯過時間而錯過每個自己想看的電視節(jié)目。本發(fā)明還 采用了主、從服務(wù)器設(shè)計和多源多進(jìn)程傳輸機制，合理解決了大容量高性能的網(wǎng)絡(luò) 傳輸和視頻服務(wù)器的性價比。


圖1是本發(fā)明的IPTV的網(wǎng)絡(luò)傳輸方法的一個較佳實施例的流程圖。 圖2是本發(fā)明的IPTV的網(wǎng)絡(luò)傳輸方法的另一較佳實施例的流程圖。 圖3是圖2所示實施例中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。在描述本發(fā)明之前，首先介紹DVR的概念。DVR (Digital Video Record)是 一類網(wǎng)絡(luò)電視應(yīng)用。首先通過非實時網(wǎng)絡(luò)傳輸將數(shù)字電視節(jié)目接收，并存儲在DVR 設(shè)備中。然后在需要收看時再進(jìn)行視頻回放。由于DVR技術(shù)的傳輸和回放被分割成 兩個不相關(guān)聯(lián)的環(huán)節(jié)，解決了實際可用網(wǎng)絡(luò)帶寬和高質(zhì)量數(shù)字電視帶寬之間的矛 盾，但DVR技術(shù)的實時性不好，傳輸和回放不能同時進(jìn)行。圖1示出了本發(fā)明的IPTV的網(wǎng)絡(luò)傳輸方法的一個較佳實施例的流程。請參見 圖1，下面是對該方法流程中各步驟的詳細(xì)描述。步驟Sll:服務(wù)器端的TVR (TV Record)視頻主服務(wù)器將所有電視頻道的所 有電視節(jié)目逐一錄制存儲在服務(wù)器上，并以一時間指針作為存儲和讀取的參數(shù)。對 于數(shù)字電視的壓縮格式，需要建立i幀索引表。在i幀索引表中最好能包含節(jié)目和 廣告的起始和結(jié)束的i幀，以便能立即找到每個節(jié)目的起始和結(jié)束位置。TVR技術(shù) 是通過特殊的TVR視頻服務(wù)器完成的。這些電視節(jié)目的載體包括了高清電視 HDTV、標(biāo)清電視DVD、準(zhǔn)標(biāo)清電視nearDVD、普通電視VCD。步驟S12:將電視節(jié)目分解成節(jié)目頭和節(jié)目尾兩部分。而節(jié)目頭和節(jié)目尾的拆 分點的選擇是根據(jù)實際情況所測得的可用網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬和電視節(jié)目的壓縮帶寬計 算獲得的。具體的計算方式為首先定義電視節(jié)目的壓縮帶寬(或稱為節(jié)目碼流media stream)為ms (單位Mbps)，定義實際測得可用下行帶寬(Available Download Bandwidth)為db (單位Mbps )，定義df為下載因子(factor of download)， 定義dp為下載系凄史(parameter of download)。以上定義存在下列關(guān)系df=tns/db， dp=l/df,通常帶寬不夠的情況下，dp<l舉例來說，如果當(dāng)前可用網(wǎng)絡(luò)帶寬為1M，則對于帶寬為8Mbps的高清HDTV 流，其下載因子df-8，下栽系數(shù)dp-l/8;對于帶寬為3Mbps的標(biāo)清DVD流，其下栽 因子df-3，下載系數(shù)dp-l/3;對于帶寬為1. 5Mbps的VCD流，其下載因子df4.5， 下栽系數(shù)dp-l/1. 5。其次，定義電視節(jié)目長度為pg (單位GB或分鐘)，定義hd為節(jié)目頭(單位GB或分鐘)，定義tl為節(jié)目尾(單位GB或分鐘)?；跀?shù)學(xué)公式1+ (n) 2 + (n) 3 + (n)4 +…=1 - 1/n, n<l,可得hd= (1-dp) *pg, U=dp*pg。繼續(xù)上面的例子，如果節(jié)目長度為1小時，則可計算出高清HDTV、標(biāo)清DVD 流和VCD流節(jié)目頭時間分別為52. 5分鐘、40分鐘和20分鐘。步驟S13:在用戶不在收看電視節(jié)目的時間段內(nèi)，DVR終端設(shè)備根據(jù)選定的節(jié) 目表請求依次下載選定電視節(jié)目的節(jié)目頭。步驟S14: DVR終端設(shè)備向其他的DVR終端設(shè)備查詢是否已經(jīng)存有該節(jié)目頭。 如果有則進(jìn)入步驟S15,否則進(jìn)入步驟S16。步驟S15:以存有該節(jié)目頭的DVR終端設(shè)備為推送源，將其所存儲的節(jié)目頭非 實時推送至DVR終端設(shè)備預(yù)先加以存儲。步驟S16:以TVR視頻主服務(wù)器為推送源，將其所存儲的節(jié)目頭非實時推送至 DVR終端設(shè)備預(yù)先加以存儲。對節(jié)目頭的推送是以P2P為傳輸方式，在用戶DVR終端設(shè)備之間相互傳輸解 決，并且可使用多個下載進(jìn)程同時下載多個推送源上的節(jié)目頭。步驟S14 S16的 處理使TVR視頻主服務(wù)器對每個節(jié)目頭只需要做一次推送下載，就不再需要為節(jié)目 頭開銷資源。定義用戶每天看電視時間(小時)為U，定義用戶每天不看電視時間(小時) 為nt,定義每天可下載節(jié)目長度(GB)為wp,可得nt=24-tt, wp=nt*3600*dp/8。 繼續(xù)上述的例子，假定一用戶每天看電視時間為4小時，不看電視時間為20小時， 則其DVR終端設(shè)備的存儲能力為9GB。定義每天可下載節(jié)目4番放時間為hp (單位分鐘)，定義每天可不間斷收看節(jié) 目時間為gp(單位分鐘)，定義每天可看電視的選擇系數(shù)為gc，可得 hp=wp/ms*8*1000/60, gp-hp/(1-dp)。繼續(xù)上述的例子，可得在實際可用帶寬 1M的情況下，仍然可以利用每天20小時不看電視的時間下載節(jié)目頭，達(dá)到收看2. 85 小時8M帶寬高清晰度電視HDTV的目的；每天20小時可下載10小時不間斷收看 3M帶寬的DVD電視節(jié)目。相對4小時看電視時間，選擇系數(shù)2. 5，即每2. 5個節(jié) 目中可選擇l個；可下載準(zhǔn)DVD節(jié)目20小時，選擇系數(shù)5，即每5個節(jié)目中可選 擇l個。步驟S17:用戶開始收看某一電視節(jié)目，在回放已存儲于該DVR終端設(shè)備的電-現(xiàn)節(jié)目節(jié)目頭的同時，TVlU見頻主服務(wù)器將正在收看的電;f見節(jié)目的節(jié)目尾實時推送 到DVR終端設(shè)備中。應(yīng)理解，上述方法的主要思想就是預(yù)先將電視節(jié)目的節(jié)目頭下載到DVR終端 設(shè)備中，當(dāng)用戶需要收看其中某個電視節(jié)目時，在收看的同時將剩余的節(jié)目尾下載 到DVR終端設(shè)備中。為了確保用戶不間斷地收看整個電視節(jié)目，節(jié)目頭和節(jié)目尾的 拆分點的計算是相當(dāng)重要的，上面的計算方式即提供了最合理的拆分點。在上述實施例的方法中，TVR視頻主服務(wù)器存在相當(dāng)大的網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力。為了 減輕這種壓力，結(jié)合以低成本獲得高傳輸帶寬的城市局域網(wǎng)技術(shù)，本發(fā)明的另一實 施例在城市局域網(wǎng)的范圍內(nèi)設(shè)置從服務(wù)器，負(fù)責(zé)上述地域內(nèi)的主服務(wù)器功能。圖2示出了本發(fā)明的另一實施例的流程圖。請參見圖2，下面是對該方法流程 中各步驟的詳細(xì)描述。錄制存儲在服務(wù)器上，并以一時間指針作為存儲和讀取的參數(shù)。步驟S22:將電視節(jié)目分解成節(jié)目頭和節(jié)目尾兩部分。而節(jié)目頭和節(jié)目尾的拆 分點的選擇是根據(jù)實際情況所測得的可用網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬和電視節(jié)目的壓縮帶寬計 算獲得的。具體的計算方式與圖1實施例相同，在此不再贅述。步驟S23:在用戶不在收看電視節(jié)目的時間段內(nèi)，DVR終端設(shè)備根據(jù)選定的節(jié) 目表請求依次下載選定電視節(jié)目的節(jié)目頭。步驟S24: DVR終端設(shè)備向其他的DVR終端設(shè)備查詢是否已經(jīng)存有該節(jié)目頭。 如果有則進(jìn)入步驟S25，否則進(jìn)入步驟S26。步驟S25:以存有該節(jié)目頭的DVR終端設(shè)備為推送源，將其所存儲的節(jié)目頭推 送至DVR終端設(shè)備預(yù)先加以存儲。即以P2P為傳輸方式，在用戶DVR終端設(shè)備之間 相互傳輸解決，并且可使用多個下載進(jìn)程同時下載多個推送源上的節(jié)目頭。步驟S26: TVR視頻主服務(wù)器將該電視節(jié)目的節(jié)目頭和節(jié)目尾同時一次性推送 到從服務(wù)器中。該從服務(wù)器設(shè)置在一個城市局域網(wǎng)的范圍內(nèi)。步驟S27:以從服務(wù)器為推送源，將節(jié)目頭非實時推送至DVR終端設(shè)備預(yù)先加 以存儲。步驟S28:用戶開始收看某一電視節(jié)目，在回放已存儲于該DVR終端設(shè)備的電 視節(jié)目節(jié)目頭的同時，從服務(wù)器將正在收看的電視節(jié)目的節(jié)目尾實時推送到DVR終端設(shè)備中。請結(jié)合圖3,圖3中的實線表示節(jié)目頭的推送路線，虛線表示節(jié)目尾的推送路 線。從服務(wù)器完全避免了主服務(wù)器直接面對DVR終端設(shè)備的情況，大大降低了主服 務(wù)器的傳輸帶寬壓力。應(yīng)理解，本發(fā)明的方法在實際應(yīng)用中存在以下的一些特例(1 )當(dāng)實測可用 帶寬大于等于節(jié)目壓縮帶寬時，從服務(wù)器可以實時支持網(wǎng)絡(luò)傳輸，節(jié)目頭長度下降 為0，可省略用戶DVR設(shè)備的節(jié)目頭存儲功能，相對于無存儲直播。(2)當(dāng)實測 可用帶寬遠(yuǎn)小于節(jié)目壓縮帶寬時，節(jié)目頭長度上升至接近或等于節(jié)目長度，節(jié)目尾 趨近于零或為零，按節(jié)目長度存儲節(jié)目頭，相當(dāng)于下載式VOD點播。(3)當(dāng)僅下 載部分節(jié)目頭時，即開始收看和繼續(xù)下載節(jié)目頭，勢必在收看過程中停頓，等待尚 未下載完成的節(jié)目頭和節(jié)目尾，相當(dāng)于目前的互聯(lián)網(wǎng)寬頻電視點播。上述實施例是提供給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來實現(xiàn)或使用本發(fā)明的，本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或 變化，因而本發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提 到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求
1. 一種IPTV的網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，用于將選定的電視節(jié)目傳輸至DVR終端設(shè)備以供回放給用戶收看，該傳輸方法包括將電視節(jié)目拆分成節(jié)目頭和節(jié)目尾兩部分；在用戶不在收看電視節(jié)目的時間段內(nèi)，當(dāng)DVR終端設(shè)備請求下載選定電視節(jié)目的節(jié)目頭時，先將該些電視節(jié)目的節(jié)目頭非實時地依次推送到該DVR終端設(shè)備中加以存儲；用戶開始收看一電視節(jié)目，在回放已存儲于該DVR終端設(shè)備的該電視節(jié)目的節(jié)目頭的同時，將該正在收看的電視節(jié)目的節(jié)目尾實時地推送到該DVR終端設(shè)備中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種IPTV的網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，有效解決了網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬和高質(zhì)量數(shù)字電視的壓縮帶寬之間的矛盾，保證在任何網(wǎng)絡(luò)帶寬的情況下都能無中斷地完整看完高質(zhì)量電視節(jié)目。其技術(shù)方案為傳輸方法包括將電視節(jié)目拆分成節(jié)目頭和節(jié)目尾兩部分；在用戶不在收看電視節(jié)目的時間段內(nèi)，當(dāng)DVR終端設(shè)備請求下載選定電視節(jié)目的節(jié)目頭時，先將該些電視節(jié)目的節(jié)目頭非實時地依次推送到該DVR終端設(shè)備中加以存儲；用戶開始收看一電視節(jié)目，在回放已存儲于該DVR終端設(shè)備的該電視節(jié)目的節(jié)目頭的同時，將該正在收看的電視節(jié)目的節(jié)目尾實時地推送到該DVR終端設(shè)備中。本發(fā)明應(yīng)用于IPTV網(wǎng)絡(luò)傳輸領(lǐng)域。
文檔編號H04N7/26GK101222628SQ200710036390
公開日2008年7月16日 申請日期2007年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月11日
發(fā)明者張壽萱 申請人:張壽萱