一种IPTV组播频道快速切换的方法

摘要

本发明公开了一种IPTV组播频道快速切换的方法，在IPTV频道切换过程中，使用接入设备作为用户端机顶盒、FCC服务器以及组播路由器三者之间的频道切换信号中继。本发明由接入设备拦截机顶盒发送的加入组播请求给特定的频道快速切换服务器。接入设备收到来自机顶盒的IGMP JOIN消息后，不做处理，直接转发给FCC服务器；接入设备收到来自FCC服务器的IGMP JOIN消息才正常处理，透传或转发给上层设备。接入设备通过监听机顶盒发出IGMP JOIN，了解机顶盒的频道切换需求，通知FCC服务器为机顶盒提供服务；接入设备关注组播媒体流何时到达，在组播媒体流到达后，通知FCC服务器为机顶盒停止服务。

说明书

技术领域

本发明涉及IPTV领域，特别是一种接入设备协助下的IPTV组播频道快速切换的 方法。

背景技术

IPTV组播频道切换时延是IPTV业务用户体验质量指标QoE（Quality of  Experience）的重要组成部分。频道切换时延是指，从用户操控遥控器发起频道切 换请求开始，到被请求频道的画面在电视屏幕上出现所经过的时间。一般而言，人 们可接受的频道切换时延应在1秒之内。如频道切换时延超过2秒，会有明显的滞 后、停顿感，用户容易厌烦。

IPTV的频道切换和传统电视不同，在传统的有线电视网络中，视频终端同时 接收所有的频道信号，频道切换时间在0.5秒左右，数字电视的频道切换时间因 有解码过程，较有线电视稍长，但也在1秒以内。IPTV受接入网的带宽限制，终 端同时只能接收一路频道，而且，IPTV的频道切换过程需要复杂的网络信令交互， 因此，IPTV组播频道切换时延累计会较长。

现有一种称为快速频道切换（FCC：Fast Channel Change）的技术，可通过在 频道切换时，由FCC服务器向机顶盒快发特制的以I帧为起始的单播节目流来减少 切换时间。其原理主要是因为媒体流是以I、B、P三种类型的帧交替间隔排列形成 的，形如IBBPBBPIBBPBBP，机顶盒只收到B、P帧无法单独解码，必须等收到第一 个I帧时，才能开始解码并播放出画面。使用FCC技术后，机顶盒接收特制的单播 流，第一个帧就是I帧，可以不必等待，迅速解码。

基于FCC的频道切换过程可大致分为三个阶段。

1)FCC服务端加入到每个频道的组播组中，缓存从头端通过组播方式发送下 来的每个频道的视频信息。

2)当STB发起频道切换时，首先向FCC服务端发送请求信息，FCC服务端找 到缓存中的最新的I帧，以该I帧为起始，以单播方式1.N倍快速推送给STB。

3)STB加入到新频道的组播组中，FCC服务端停止单播推送。

该技术在要求网络中增加FCC服务器的同时，还要求网络中所有的机顶盒做相 应的改造。但是，现网中机顶盒的品牌众多，要求所有品牌的机顶盒做改造，并一 一与FCC服务器对接联调，工作量非常巨大且难以实现。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种IPTV组 播频道快速切换的方法。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种IPTV组播频道快速切换的方法，在 IPTV频道切换过程中，使用接入设备作为用户端机顶盒、FCC服务器以及组播路由器 三者之间的频道切换信号中继。

本发明具备以下特征：

1)由接入设备拦截机顶盒发送的加入组播请求给特定的频道快速切换 （FCC）服务器，由FCC服务器为机顶盒提供服务。

2)接入设备收到来自机顶盒的IGMP JOIN消息后，不做处理，直接转发给 FCC服务器；接入设备收到来自FCC服务器的IGMP JOIN消息才正常处 理，透传或转发给上层设备。

3)接入设备通过监听机顶盒发出IGMP JOIN，了解机顶盒的频道切换需求， 通知FCC服务器为机顶盒提供服务；接入设备关注组播媒体流何时到达， 在组播媒体流到达后，通知FCC服务器为机顶盒停止服务。

4)FCC的过程对机顶盒来说是透明的，不需要机顶盒做特殊的改造。

本发明中频道切换信号中继具体包括以下步骤：

步骤1，机顶盒收到频道切换信号后，机顶盒向接入设备发送IGMP LEAVE消息， 离开上一个频道；

步骤2，接入设备收到IGMP LEAVE消息后，透传给上层组播路由器；

步骤3，机顶盒向接入设备发IGMP JOIN消息加入新的频道；

步骤4，接入设备收到机顶盒发的IGMP JOIN消息后，直接转发给FCC服务器；

步骤5，FCC服务器为该要求加入新的组播源组的机顶盒提供快速频道切换服 务，FCC服务器向该机顶盒倍速下发一条以I帧为起始的单播的新频道节目流；

步骤6，FCC服务器判断从组播源收到的RTP序号与自己发给机顶盒的RTP序 号相同后，FCC服务器将之前从接入设备处收到的机顶盒发出的IGMP JOIN消息发 回给接入设备；

步骤7，接入设备收到来自FCC服务器的IGMP JOIN消息后，透传给上层组播 路由器，正式加入组播源组；

步骤8，上层组播源向接入设备发送新频道的组播媒体流；

步骤9，接入设备通知FCC服务器组播流已到达，停止给该机顶盒发送单播流；

步骤10，接入设备将新频道的组播媒体流发送给所述机顶盒，从而完成频道切 换。

本项目中涉及机顶盒、FCC服务器、接入设备三个实体。其中，机顶盒即用 户侧用于IPTV业务的终端设备，FCC服务器是为用户提供快速频道切换服务的服 务器，接入设备为运营商侧将用户接入网络的设备如DSLAM（Digital Subscriber  Line Access Multiplexer的简称，中文称呼数字用户线路接入复用器）。

传统的FCC方法由机顶盒主动以特定的协议向FCC服务器发起服务请求，FCC 服务器收到后开始提供服务。这样将需要机顶盒做一定的改造。本发明中，机顶盒 可直接以传统的方式发起IGMP leave和IGMP JOIN，接入设备通过监听IGMP JOIN， 了解机顶盒的频道切换需求，通知FCC服务器为机顶盒提供服务。

本方法要求接入设备如DSLAM,拦截机顶盒发送的加入组播请求发给特定的频 道快速切换（FCC）服务器，由FCC服务器为机顶盒提供快速频道切换的服务。当 FCC服务器感知到同步后，替机顶盒向接入设备发出组播加入请求，加入组播。接 入设备感知到组播流下来后，通知FCC服务器停止发单播流。

有益效果：本发明方法不需要机顶盒作改造，由接入设备拦截机顶盒发送的加 入组播请求给特定的频道快速切换（FCC）服务器，由FCC服务器为机顶盒提供服 务，缩短了IPTV组播频道切换时间。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/ 或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为本方法的所涉及的设备之间的拓扑关系。

图2为本方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种IPTV组播频道快速切换的方法，在IPTV频道切换过程中，使 用接入设备作为用户端机顶盒、FCC服务器以及组播路由器三者之间的频道切换信号 中继。

本发明切换信号中继过程中，由接入设备拦截机顶盒发送的加入组播请求给对 应的FCC服务器；

接入设备收到来自机顶盒的IGMP JOIN消息后，直接转发给FCC服务器；接入 设备收到来自FCC服务器的IGMP JOIN消息后，透传或转发给上层组播路由器；

接入设备时刻监听机顶盒发出IGMP JOIN消息，通知FCC服务器为机顶盒提供 服务；接入设备在组播媒体流到达后，通知FCC服务器为机顶盒停止服务。

本发明频道切换信号中继具体包括以下步骤：

步骤1，机顶盒收到频道切换信号后，机顶盒向接入设备发送IGMP LEAVE消 息，离开上一个频道；

步骤2，接入设备收到IGMP LEAVE消息后，透传给上层组播路由器；

步骤3，机顶盒向接入设备发IGMP JOIN消息加入新的频道；

步骤4，接入设备收到机顶盒发的IGMP JOIN消息后，直接转发给FCC服务器；

步骤5，FCC服务器为该要求加入新的组播源的机顶盒提供快速频道切换服务， FCC服务器向该机顶盒倍速下发一条以I帧为起始的单播的新频道节目流；

步骤6，FCC服务器判断从组播源收到的RTP序号与自己发给机顶盒的RTP序 号相同后，FCC服务器将之前从接入设备处收到的机顶盒发出的IGMP JOIN消息发 回给接入设备；

步骤7，接入设备收到来自FCC服务器的IGMP JOIN消息后，透传给上层组播 路由器，正式加入组播源；

步骤8，上层组播源向接入设备发送新频道的组播媒体流；

步骤9，接入设备通知FCC服务器组播流已到达，停止给该机顶盒发送单播流；

步骤10，接入设备将新频道的组播媒体流发送给所述机顶盒，从而完成频道 切换。

实施例

如图1所示：

1)用户通过遥控器发起频道切换红外请求后，机顶盒向接入设备发送IGMP  LEAVE消息，离开上一个频道；

2)接入设备收到IGMP LEAVE（Internet组管理协议离开命令）消息后，按 正常程序处理，透传给上层设备；

3)机顶盒向接入设备发IGMP JOIN（Internet组管理协议加入命令）消息加 入新的频道；

4)接入设备收到机顶盒发的IGMP JOIN消息后，直接转发给FCC服务器；

5)FCC服务器开始为该要求加入新的组播源组的机顶盒提供快速频道切换服 务，具体为：向该机顶盒倍速下发一条特制的以I帧为起始的单播的新频道节目流； 由于单播流以I帧起始，机顶盒在收到第一个帧开始就可以解码，而不需要像以往 一样，等到第一个I帧才开始解码，提高了频道切换速度；

6)由于单播流以请求时间点的前一个I帧起始，所以流的起始RTP序号要比 组播源实时推送的流的RTP序号小；但是由于单播是以倍速下发，快于组播源处的 速率，在某个时间点时，FCC服务器处发现从组播源收到的RTP序号与自己发给机 顶盒的RTP序号相同。此时，FCC服务器将之前从接入设备处收到的机顶盒发出的 IGMP JOIN发回给接入设备；

7)接入设备收到来自FCC服务器所在端口发的IGMP JOIN消息后，按正常程 序处理，透传给上层设备，正式加入组播组；

8)接入设备收到来自上层设备的组播媒体流；

9)接入设备通知FCC服务器组播流已到达，可以停止给该机顶盒发送单播流；

10)接入设备将组播媒体流发送给目标机顶盒。

本实施例与传统的FCC快速频道切换的方法不同，本方法不需要机顶盒与FCC 服务器之间有信令的交互，因此也不需要机顶盒做改造。

本发明提供了一种IPTV组播频道快速切换的方法，具体实现该技术方案的方法和 途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改 进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技 术加以实现。