專利名稱：在有線電視單向網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)視頻隨選點(diǎn)播的系統(tǒng)及點(diǎn)播方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種點(diǎn)播系統(tǒng)，尤其涉及一種在有線電視單向網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)視頻隨選點(diǎn)播的系統(tǒng)及其點(diǎn)播方法。
隨著科技的發(fā)展，有線電視已成為信息的傳播的重要手段，適時(shí)視頻點(diǎn)播也成為目前的時(shí)尚，目前現(xiàn)有的視頻點(diǎn)播有線電視系統(tǒng)是采用雙向傳輸網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)，主要包括三個(gè)部分業(yè)務(wù)提供端、傳輸網(wǎng)絡(luò)用戶終端，其實(shí)現(xiàn)方式很復(fù)雜。假設(shè)電視網(wǎng)上完全采用共享方式，取200MHz的頻帶用于交互業(yè)務(wù)的下行傳送，以100萬城市為例，假設(shè)20萬用戶同時(shí)在線，那么每個(gè)獲得的頻帶寬是1KHz，也即6Kbit/s(64QAM調(diào)制方式)，以這樣的速率來進(jìn)行交互業(yè)務(wù)是不可想象的。因此必須對有線電視網(wǎng)采用分段結(jié)構(gòu)。
另外，小區(qū)HUB(集線器)實(shí)現(xiàn)用戶到小區(qū)中心站的雙向接入。每個(gè)小區(qū)HUB可插入500個(gè)用戶，這是因?yàn)闃湫谓Y(jié)構(gòu)同軸電纜網(wǎng)絡(luò)，上行傳輸系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲和入侵干擾會使接收端如漏斗般匯聚(漏斗噪聲)，為使接收端能正確分辨信號，有文獻(xiàn)以理論和實(shí)踐證明500戶左右是一個(gè)上限，一個(gè)小區(qū)中心站可以裝備多個(gè)小區(qū)HUB(圖中是兩個(gè))以滿足超過500戶小區(qū)的需求。因此，要實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播，500戶用戶即需一套前端系統(tǒng)，價(jià)格十分昂貴。而一般認(rèn)為單向網(wǎng)是不能實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播的，其難點(diǎn)有兩條1、沒有上行信號，這樣服務(wù)器就無法進(jìn)行交互響應(yīng)。2、一部影視節(jié)目所需寬帶巨大，無法在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播。
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的雙向有線電視系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播復(fù)雜的缺點(diǎn)而提供的一種采用目前現(xiàn)有的有線電視單向網(wǎng)結(jié)構(gòu)，即可實(shí)現(xiàn)用戶隨選點(diǎn)播，以節(jié)省成本、并提高用戶容量的在有線電視單向網(wǎng)實(shí)現(xiàn)視頻隨選點(diǎn)播的系統(tǒng)及其方法。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種在有線電視單向網(wǎng)實(shí)現(xiàn)視頻隨選點(diǎn)播的方法，其特點(diǎn)是，包括以下步驟在發(fā)送端
a、把播放的每個(gè)節(jié)目的視頻流以其原有的播放速率提高n倍通過視頻服務(wù)器下載到網(wǎng)上；b、按緩存容量的大小、每個(gè)節(jié)目播放的時(shí)間和下載的時(shí)間以及允許等待的時(shí)間來編制碼流表；c、根據(jù)碼流表把視頻流分割成若干段；d、再進(jìn)行打包、封裝和對碼流均速處理，然后再進(jìn)行碼流復(fù)接，通過調(diào)制，發(fā)送至有線電視網(wǎng)上；在接收端e、在接收端設(shè)置多個(gè)緩存區(qū)，用于存放發(fā)送的視頻流；f、采用一邊存放一邊播放的方法，實(shí)現(xiàn)互動點(diǎn)播。
上述方法，其中，所述的播放視頻流的速率為10k～10Mbps。
上述方法，其中，所述的提高n倍下載，其中2＜n＜30。
上述方法，其中，所述的碼流表的編制方法是a、根據(jù)緩存容量的大小和每個(gè)節(jié)目時(shí)間的長短、以及下載的時(shí)間和等待的時(shí)間來確定行數(shù)和每行的段數(shù)；b、每行中所有段的視頻流下載的時(shí)間的總和應(yīng)等于一段節(jié)目視頻流播放的時(shí)間；c、每行必需至少有一個(gè)起始段“0”段和一個(gè)與該起始段平滑連接的“1”段；d、其他幾行中每行要有一個(gè)與上一段平滑連接的段號；e、直至循環(huán)排列為止。
上述方法，其中，所述的接收端實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播存取視頻流的規(guī)則是a、當(dāng)前接收段號小于當(dāng)前播放段號與比緩沖段數(shù)小1段的緩沖段數(shù)之和；b、當(dāng)前接收段號大于當(dāng)前播放段號與緩沖段數(shù)之和。
c、如果緩存滿，替換緩存已存緩沖段最大段號。
專用于實(shí)現(xiàn)上述方法而采用的系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，包括有線電視網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器、管理服務(wù)器、視頻服務(wù)器、用戶機(jī)頂盒，通過網(wǎng)絡(luò)線連接；所述的管理服務(wù)器、視頻服務(wù)器通過內(nèi)部以太網(wǎng)連接起來，在管理器的統(tǒng)一管理下，視頻發(fā)送服務(wù)器將視頻流通過其內(nèi)部的發(fā)送卡，送到調(diào)制器，再經(jīng)混頻發(fā)送到有線電視單向網(wǎng)，通過有線電視單向網(wǎng)送到用戶端機(jī)頂盒，由用戶端機(jī)頂盒是對該視頻流進(jìn)行調(diào)頻接收，再經(jīng)緩沖存、取，實(shí)現(xiàn)單向網(wǎng)上互動點(diǎn)播。
由于本發(fā)明采用了以上的技術(shù)方案，無需改動現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，只要使用戶端機(jī)頂盒符合本發(fā)明接收原理，在前端的服務(wù)器按本發(fā)明的碼流發(fā)送，即可實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有有線電視網(wǎng)上由用戶隨選點(diǎn)播同一個(gè)節(jié)目或點(diǎn)播不同節(jié)目，從而使有線電視網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)成本、設(shè)備成本、以及管理成本降低。
本發(fā)明的具體特征性能由以下的實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步給出。


圖1是已有技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明視頻服務(wù)器發(fā)送信息流程圖。
圖4是本發(fā)明碼流發(fā)送方式示意圖。
圖5是本發(fā)明碼流表循環(huán)播放示意圖。
請參閱附圖2。本發(fā)明在有線電視單向網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)視頻隨選點(diǎn)播的系統(tǒng)，包括有線電視網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器、管理服務(wù)器、視頻服務(wù)器、用戶機(jī)頂盒，通過網(wǎng)絡(luò)線連接。
圖3是本發(fā)明視頻服務(wù)器發(fā)送信息流程圖。所述的管理服務(wù)器、視頻服務(wù)器通過內(nèi)部以太網(wǎng)連接起來，在管理器的統(tǒng)一管理下，視頻發(fā)送服務(wù)器將視頻流通過其內(nèi)部的發(fā)送卡，送到調(diào)制器，再經(jīng)混頻發(fā)送到有線電視單向網(wǎng)，通過有線電視單向網(wǎng)送到用戶端機(jī)頂盒，由用戶端機(jī)頂盒對該視頻流進(jìn)行調(diào)頻接收，再經(jīng)緩沖存、取，實(shí)現(xiàn)單向網(wǎng)上互動點(diǎn)播。
本發(fā)明點(diǎn)播的方法包括以下步驟在發(fā)送端a、把播放的每個(gè)節(jié)目的視頻流以其原有的速率提高n倍通過視頻服務(wù)器下載到網(wǎng)上；b、按緩存容量的大小、每個(gè)節(jié)目播放的時(shí)間和下載的時(shí)間來編制碼流表；c、根據(jù)碼流表把視頻流分割成若干段；d、再進(jìn)行打包、封裝、碼流均速處理，然后再進(jìn)行碼流復(fù)接，通過調(diào)制，發(fā)送至有線電視網(wǎng)上；在接收端e、在接收端設(shè)置Y個(gè)緩存區(qū)；f、采用一邊存放一邊播放的方法，保證在播放前一段后，可以收到相鄰的后一段，以至能一面收一面播，連續(xù)地把一個(gè)節(jié)目點(diǎn)播完。
圖4是本發(fā)明碼流發(fā)送方式示意圖。包頭展開有13位PID號(標(biāo)識的碼流段號)，其PID的高6位(7、8、9、10、11、12)用來區(qū)別同一節(jié)目不同段，26＝64段，若不滿足，尚可擴(kuò)大PID位來解決。用其他位狀態(tài)來表示EPG(電子節(jié)目單)、授權(quán)信息、時(shí)標(biāo)、綜合信息、股票信息。機(jī)頂盒主板接收到遙控點(diǎn)播的菜單信息，即能得到上述四個(gè)信號，通過I2C接口，對下載碼流進(jìn)行控制。
在接收端機(jī)頂盒，從高頻頭經(jīng)QAM解調(diào)后，信道信號里的非用戶點(diǎn)播信號通過通道選擇開關(guān)直送到后面解碼輸出。如果從高頻頭經(jīng)QAM解調(diào)后的用戶點(diǎn)播信號往下面流向節(jié)目流程控制模塊，從多個(gè)節(jié)目中選一個(gè)節(jié)目并且一面播放，一面收下其它段節(jié)目，保證能連續(xù)播放。在發(fā)送后面緩沖區(qū)時(shí)，對碼流進(jìn)行平滑處理，送到數(shù)據(jù)RAM(暫存)的碼流，把它恢復(fù)為正常的碼流。
本發(fā)明碼流表的編制方法是a、根據(jù)緩存容量的大小和每個(gè)節(jié)目時(shí)間的長短、以及下載的時(shí)間和等待的時(shí)間來確定行數(shù)和每行的段數(shù)；b、每行中所有段的視頻流下載的時(shí)間的總和應(yīng)等于一段節(jié)目視頻流播放的時(shí)間；c、每行必需至少有一個(gè)起始段“0”段和一個(gè)與該起始段平滑連接的“1”段；d、其他幾行中每行要有一個(gè)與上一段平滑連接的段號；e、直至循環(huán)排列為止。
一個(gè)節(jié)目的碼流編排表，以其循環(huán)播放，如圖5。
本發(fā)明實(shí)際使用中是采取這樣的措施1、把正常播放的視頻流的速率(10k～10Mbps)提高n倍下載；
2、把視頻流分成若干段，并按一定的順序排列；3、確定緩沖段數(shù)，并在接收端開辟相應(yīng)的緩沖區(qū)，條件是段容量與緩沖區(qū)個(gè)數(shù)之積等于總緩沖量；4、在播放允許等待的時(shí)間內(nèi)，必需能找到起始段“0”段；5、在播放“0”段未完之前，必需要存入“1”段；在播放“1”段之前一定能找到“2”段，以此類推，直至一個(gè)節(jié)目播完。
例如把正常播放視頻流的速率(例如1.5Mbps)提高n倍下載，其中2＜n＜30。把視頻流分成若干段，以40分鐘節(jié)目為例，分成20段，平均延時(shí)點(diǎn)播時(shí)間≤30秒，其碼流表如下 這個(gè)碼流編排表，可以保證在寫完了以后，在播放“0”段時(shí)，保證可以收到“1”段，而且能一面收一面播，是連續(xù)地把一個(gè)收到的節(jié)目看完。
這個(gè)程序流程證明上述碼流是可以達(dá)到同時(shí)在單向網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)三個(gè)節(jié)目的隨選點(diǎn)播。因?yàn)榘l(fā)送流是12Mbps，一個(gè)物理頻道38.5Mbps。12Mbps×3＝36Mbps。從例子看12Mbps碼流，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播，因而也可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)三個(gè)點(diǎn)播。
利用編制的碼流表，前端系統(tǒng)是按照碼流分段順利發(fā)送的，而且在每一段上都標(biāo)注色頭標(biāo)號號碼，這樣用戶至任何時(shí)間進(jìn)入點(diǎn)播需求，都能在無需允許等待時(shí)間內(nèi)找到。故用戶終端可以在播放過程中接前端發(fā)送來的信號，而且可以按需接收來的段內(nèi)容暫存起來，即千百萬用戶(有線電視網(wǎng)覆蓋STB用戶)，在任何時(shí)刻進(jìn)入，平均等待時(shí)間＜30秒，可以找到“0”段(每段前用PID表示段號)，在接收完“0”段后，就在120秒內(nèi)播放“0”段，同時(shí)把＞0+4段的4個(gè)段存入緩沖區(qū)。
由于接收速度比播放速度快n倍，在一定緩沖大小情況下，這個(gè)緩存可以暫存一定的段數(shù)，我們假設(shè)它為y。
這樣按下列規(guī)則存、取，我們就可以按碼流表，達(dá)到單向點(diǎn)播之功能1.C1＜CS+(y-1)當(dāng)前接收段號小于當(dāng)前播放段號與比緩沖段數(shù)小1段的緩沖段數(shù)之和；2.C1＜CS+y當(dāng)前接收段號大于當(dāng)前播放段號與緩沖段數(shù)之和。
3.如果緩存滿，替換緩存已存緩沖段最大段號CM。
這樣就保證從“0”段開始，用m個(gè)(這里等于5)緩沖區(qū)，就可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播，點(diǎn)播后連續(xù)播放。
上述邏輯式中CS表示當(dāng)前播放段；C1表示當(dāng)前接收段；Y表示緩沖段數(shù)；CM表示已存緩沖段最大段號。
按照本發(fā)明的思想，只要使用戶端機(jī)頂盒符合本發(fā)明接收原理，在前端的服務(wù)器按本發(fā)明的碼流發(fā)送，即可使原有的有線電視單向網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)隨選點(diǎn)播節(jié)目的功能，而且可在不改動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的情況下，使容量增大，一個(gè)城市只需一套前端系統(tǒng)就可容納300-500萬甚至更多用戶，同時(shí)點(diǎn)播一個(gè)節(jié)目或點(diǎn)播不同節(jié)目，節(jié)省成本，提高傳輸效率。
權(quán)利要求
1.一種在有線電視單向網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)視頻隨選點(diǎn)播的方法，其特征在于，包括以下步驟在發(fā)送端a、把播放的每個(gè)節(jié)目的視頻流以其原有的播放速率提高n倍通過視頻服務(wù)器下載到網(wǎng)上；b、按緩存容量的大小、每個(gè)節(jié)目播放的時(shí)間和下載的時(shí)間以及允許等待的時(shí)間來編制碼流表；c、根據(jù)碼流表把視頻流分割成若干段；d、再進(jìn)行打包、封裝和對碼流均速處理，然后再進(jìn)行碼流復(fù)接，通過調(diào)制，發(fā)送至有線電視網(wǎng)上；在接收端e、在接收端設(shè)置多個(gè)緩存區(qū)，用于存放發(fā)送的視頻流；f、采用一邊存放一邊播放的方法，實(shí)現(xiàn)互動點(diǎn)播。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的播放視頻流的速率為10k～10Mbps。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的提高n倍速率下載，其中2＜n＜30。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碼流表的編制方法是a、根據(jù)緩存容量的大小和每個(gè)節(jié)目時(shí)間的長短、以及下載的時(shí)間和等待的時(shí)間來確定行數(shù)和每行的段數(shù)；b、每行中所有段的視頻流下載的時(shí)間的總和應(yīng)等于一段節(jié)目視頻流播放的時(shí)間；c、每行必需至少有一個(gè)起始段“0”段和一個(gè)與該起始段平滑連接的“1”段；d、其他幾行中每行要有一個(gè)與上一段平滑連接的段號；e、直至循環(huán)排列為止。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的接收端實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播存取視頻流的規(guī)則是a、當(dāng)前接收段號小于當(dāng)前播放段號與比緩沖段數(shù)小1段的緩沖段數(shù)之和；b、當(dāng)前接收段號大于當(dāng)前播放段號與緩沖段數(shù)之和。c、如果緩存滿，替換緩存已存緩沖段最大段號。
6.一種專用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1的方法而采用的系統(tǒng)，其特征在于，包括有線電視網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器、管理服務(wù)器、視頻服務(wù)器、用戶機(jī)頂盒，通過網(wǎng)絡(luò)線連接；所述的管理服務(wù)器、視頻服務(wù)器通過內(nèi)部以太網(wǎng)連接起來，在管理器的統(tǒng)一管理下，視頻發(fā)送服務(wù)器將視頻流通過其內(nèi)部的發(fā)送卡，送到調(diào)制器，再經(jīng)混頻發(fā)送到有線電視單向網(wǎng)，通過有線電視單向網(wǎng)送到用戶端機(jī)頂盒，由用戶端機(jī)頂盒對該視頻流進(jìn)行調(diào)頻接收，再經(jīng)緩沖存、取，實(shí)現(xiàn)單向網(wǎng)上互動點(diǎn)播。
全文摘要
本發(fā)明一種在有線電視單向網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)視頻隨選點(diǎn)播的系統(tǒng)及其點(diǎn)播方法,其特點(diǎn)包括以下步驟:在發(fā)送端:a、把節(jié)目視頻流以正常速率提高n倍下載;b、編制碼流表;c、根據(jù)碼流表把視頻流分成若干段;d、對碼流處理、復(fù)接、調(diào)制,發(fā)送至有線電視網(wǎng)上;在接收端:e、設(shè)置多個(gè)緩存區(qū);f、一邊存放一邊播放,點(diǎn)播節(jié)目。利用現(xiàn)有的有線電視單向網(wǎng)結(jié)構(gòu),即可實(shí)現(xiàn)用戶隨選點(diǎn)播,節(jié)省成本、提高用戶容量。
文檔編號H04N7/16GK1370009SQ0110532
公開日2002年9月18日 申請日期2001年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月13日
發(fā)明者許泉華, 徐仲權(quán) 申請人:上海大正(集團(tuán))有限公司