專利名稱：一種基于實時流傳輸協(xié)議的網(wǎng)關的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)應用領域，尤其是關于一種應用在數(shù)字電視系統(tǒng)中，控制網(wǎng)絡視頻服務器向互聯(lián)網(wǎng)傳輸視頻流數(shù)據(jù)的網(wǎng)關(RTSP Agent)。
背景技術：
實時流傳輸協(xié)議(RealTime Streaming Protocol，RTSP)是國際通信聯(lián)合會ITU在RFC2326中定義的一種標準，該標準通常建立在TCP協(xié)議層之上，用于實現(xiàn)多媒體會話的實時建立和控制操作，例如會話雙方對收發(fā)媒體流類型的協(xié)商，指定數(shù)據(jù)流的傳輸方式等等。標準的RTSP協(xié)議通過SETUP命令完成傳輸層的初始化，即實現(xiàn)傳輸信息的協(xié)商(如客戶與服務器之間的端口號，傳輸協(xié)議等)。作為一種運用在互聯(lián)網(wǎng)C/S架構上的多媒體播放控制協(xié)議，RTSP得到了較好的運用。近年來，隨著交互數(shù)字電視技術的出現(xiàn)，利用RTSP協(xié)議進行交互的網(wǎng)絡視頻服務器技術也快速發(fā)展?，F(xiàn)有的交互數(shù)字電視由基于RTSP協(xié)議的網(wǎng)絡視頻服務器與帶IP接口的正交幅度調(diào)制器(IP QuadratureAmplitude Modulation，IPQAM)組成前端系統(tǒng)，雙膜機頂盒(Set-Top Box，STB)作為終端，即可實現(xiàn)數(shù)字電視網(wǎng)絡上的視頻點播、直播回放等業(yè)務，從而擴展數(shù)字電視的應用。
一種現(xiàn)有技術的IPQAM如圖1所示。IPQAM的基本工作單元即信道(Channel)，IPQAM信道根據(jù)用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(User Data Protocol，UDP)將傳輸流數(shù)據(jù)(Transport Stream，TS)進行封裝。TS一般包括以下5個參數(shù)源IP地址、源端口、節(jié)目地址(Program ID，PID)、目標IP地址及目標端口，IPQAM對TS流進行映射后將其發(fā)送到指定頻率的IPQAM信道上但是現(xiàn)有技術存在如下的不足
首先，交互數(shù)字電視系統(tǒng)與普通的互聯(lián)網(wǎng)在傳輸數(shù)據(jù)的時候所采用的物理信道及數(shù)據(jù)傳輸方式都不同，在數(shù)據(jù)發(fā)送通道上，媒體源只能通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到IPQAM，IPQAM采用頻率復用的方式將數(shù)據(jù)調(diào)制到不同的頻段上進行傳輸，IPQAM與STB之間不能象互聯(lián)網(wǎng)那樣通過IP地址來標識，只能通過連續(xù)的頻率參數(shù)來決定，這樣就造成IPQAM與STB之間通信的不方便；其次，現(xiàn)有的交互數(shù)字電視系統(tǒng)應用中，視頻服務器需要知道IPQAM數(shù)據(jù)通道映射在互聯(lián)網(wǎng)上的IP地址、端口等信息，視頻服務器才能根據(jù)STB的請求將該視頻流數(shù)據(jù)發(fā)送到上述的通道；而STB也需要在知道IPQAM數(shù)據(jù)發(fā)送通道的信息之后才能到該通道上去接收其所需要的視頻流數(shù)據(jù)。現(xiàn)有技術的一般做法是STB廠商與視頻服務器廠商進行集成開發(fā)，雙方互相配合。如此一來，針對不同的STB及不同的視頻服務器就需要做出不同的設定，效率較低，可移植性也較差。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術的交互數(shù)字電視系統(tǒng)效率低與可移植性較差的技術問題，本發(fā)明提供一種可提升交互數(shù)字電視系統(tǒng)與可移植性的基于實時流傳輸協(xié)議的網(wǎng)關。
為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術方案是一種基于實時流傳輸協(xié)議的網(wǎng)關，根據(jù)不同的IPQAM映射規(guī)則，該網(wǎng)關起到維護映射關系的作用，該網(wǎng)關內(nèi)部包含一組映射關系表，所述映射關系表包含Streams、Channels和Stream_channel三部分；其中，Streams表記錄外部輸入TS流數(shù)據(jù)的信息、Channels表記錄IPQAM信道的信息、Stream_channel表則記錄Streams表與Channels表的對應關系。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)勢在于所述網(wǎng)關在STB與RTSP視頻服務器之間起到RTSP協(xié)議代理的功能，避免了STB與RTSP視頻服務器的直接聯(lián)系，這樣一來，針對不同的STB與RTSP視頻服務器無須進行匹配修改，提高了效率，真正意義的實現(xiàn)了IPTV的點播及回放。


圖1是現(xiàn)有技術的IPQAM基本工作單元示意圖；圖2是本發(fā)明所述一種基于實時流傳輸協(xié)議的網(wǎng)關內(nèi)部包含的映射關系表示意圖；圖3是本發(fā)明所述的一種基于實時流傳輸協(xié)議的網(wǎng)關與STB及RTSPServer的交互過程示意圖。
具體實施例方式
下面結合說明書附圖，詳細說明本發(fā)明基于實時流傳輸協(xié)議的網(wǎng)關的實現(xiàn)及其工作原理。本發(fā)明所提供的基于實時流傳輸協(xié)議的網(wǎng)關用于維護IPQAM信道與TS流之間的映射關系。
本發(fā)明基于實時流傳輸協(xié)議的網(wǎng)關的一種較佳實施方式如圖2所示。本實施方式中，所述基于實時流傳輸協(xié)議的網(wǎng)關采用ATCA服務器架構。為維護IPQAM信道與TS流之間的映射關系，所述基于實時流傳輸協(xié)議的網(wǎng)關內(nèi)部還建立了一組映射關系表，所述的映射表包括Streams、Channels和Stream_channel三部分。其中，Streams表記錄外部輸入TS流數(shù)據(jù)的信息，如該TS流的源IP地址sip、目標IP地址dip、源端口sport、目標端口dport及節(jié)目地址pid等；Channels記錄IPQAM信道的信息，如該信道的頻率freq、符號率(symbol rate)、調(diào)制類型modulation、頻道間隔類型annex及頻道間隔(channel space)等；stream_channel則記錄Streams表與Channels表兩者之間的對應關系，該對應關系可以是一對一，也可以是多對多的關系。這樣一來，任何一個發(fā)送到IPQAM的TS流，都可以對應到一個IPQAM信道中去。
如果STB希望在某個頻點接收點播TS視頻流，則只需要把該頻點信息告訴RTSP Agent，RTSP Agent從stream_channel對應關系表中查到對應該頻道的信息，IPQAM信道輸入TS流的信息后，RTSP Agent通知RTSP Server把該TS流的發(fā)送目標地址，目標端口調(diào)整到對應該指定IPQAM channel的目標地址與端口即可，此時STB就可以收到其所點播的節(jié)目了。也就是說，RTSPAgent通過控制RTSP Server發(fā)送TS視頻流的目標地址與端口來控制該TS視頻流在廣播信道中的屬性(頻率，符號率等)；如果希望STB在某個頻點接收點播TS視頻流，RTSP Agent需要通知RTSP Server把TS視頻流發(fā)送到指定IP地址、端口等信息，通過上述信息，再對照stream_channel對應關系表后RTSPAgent即可得知該TS視頻流通過IPQAM后的廣播信道屬性(頻率，符號率等)，最后RTSP Agent通知STB利用上述參數(shù)進行調(diào)制，STB即可到指定頻點去接收TS視頻流。上面描述的是本發(fā)明RTSP Agent的功能一即資源管理功能。在RTSP Agent的作用下，RTSP Server就能夠知道IPQAM信道上的IP信息，RTSP Server將其通過RTSP Agent所獲取的信息轉(zhuǎn)發(fā)給STB，這樣一來STB即可以通過IPQAM接收到從RTSP Server處發(fā)送過來的TS流。
對于標準化的RTSP協(xié)議命令，如Describe、Play、Pause、TearDown等，RTSP Agent僅僅作為一個中介而不對協(xié)議的內(nèi)容進行任何改動，它只是將STB所發(fā)送的請求轉(zhuǎn)發(fā)給RTSP Server，同時將RTSP Server所作出的回應發(fā)送給作出請求的那個STB。
當某個STB發(fā)送SETUP請求后，STB并不知道其自身應該調(diào)諧在哪個頻率點上，才可以收看到所請求的視頻節(jié)目，此時RTSPAgent的一個主要任務就是起到翻譯的作用。在STB所發(fā)送的SETUP命令中包含有描述該STB接收方式及接收能力的參數(shù)，將上述的參數(shù)與配置好的IPQAM參數(shù)進行對比分析后，選擇出一個合適的IPQAM信道，該信道所對應的IP地址及端口用于設置RTSP Agent向RTSP Server發(fā)送上述SETUP命令的傳輸頭目的字段，RTSP Server收到后將該IP地址及端口作為發(fā)送TS流的目的地址，RTSPServer向RTSP Agent發(fā)出正確的響應信息后，RTSP Agent將對STB發(fā)送的SETUP命令作出回應，STB收到該回應后即可調(diào)諧到指定頻點接收TS流數(shù)據(jù)進行回放。
請參閱圖3所示的RTSP Agent與STB及RTSP Server的交互過程示意圖。本發(fā)明所述的RTSPAgent屏蔽了STB與RTSP Server之間的直接連接關系，所有STB與RTSP Server之間的通信過程均是通過RTSP Agent來完成，具體的交互過程如圖3P1RTSP Agent接收STB的Describe請求，并把請求轉(zhuǎn)發(fā)給相應的RTSPServer；RTSP Agent接收RTSP Server的回應并將其轉(zhuǎn)發(fā)給STB。
P2接收RTSP Agent轉(zhuǎn)發(fā)過來的Describe請求，找到相關文件，并將文件中的相關信息通過Describe回應發(fā)送給RTSPAgent，這其中也包括一些錯誤的響應。
P3RTSP Agent接收STB的SETUP請求，查找IPQAM資源表后，分配一個空閑的IPQAM信道，并把該信道所對應Stream的相關信息，如目標IP地址，目標端口等信息加到上述請求中去并將該請求轉(zhuǎn)發(fā)給RTSP Server。如果收到RTSP Server的正確回應，則改寫該回應信息，把IPQAM信道信息，如Frequency、Annex、Modulation、SymbolRate、ChannelSpace等加到該回應中去并發(fā)送給STB，指令通知STB準備收看該節(jié)目；如果收到RTSP Server的回應有錯誤，則把剛剛分配的IPQAM資源釋放并標記為空閑。
P4接收RTSPAgent改寫的SETUP請求，該請求經(jīng)過P3步驟的處理，已包含TS流要發(fā)送的IP地址及端口，RTSP Server收到該請求后，打開STB請求文件，將該IP地址及端口等信息初始化到數(shù)據(jù)發(fā)送通道，準備向包含有請求中的IP地址及端口的IPQAM信道發(fā)送TS流數(shù)據(jù)，作出SETUP回應。
P5RTSP Agent接收STB發(fā)送的Play命令，將其轉(zhuǎn)發(fā)給RTSP Server，并將RTSP Server作出的回應轉(zhuǎn)發(fā)給STB。
P6RTSP Server接收Play，向IPQAM發(fā)送TS流數(shù)據(jù)，作出回應；IPQAM收到數(shù)據(jù)后，會把數(shù)據(jù)調(diào)制到按照P3步驟協(xié)調(diào)好的數(shù)字電視廣播信道上，此時STB已調(diào)諧到該信道上，即可實現(xiàn)正常點播及回放。
P7接收STB發(fā)送的快進，快退或定點播放Play指令，將其轉(zhuǎn)發(fā)給RTSPServer；把RTSP Server作出的回應轉(zhuǎn)發(fā)給STB。
P8接收RTSP Agent轉(zhuǎn)發(fā)的加快進、快退或定點播放Play指令，將其做暫停處理，然后根據(jù)請求的要求找到合適的起始點，重新向IPQAM發(fā)送TS流數(shù)據(jù)，作出回應。
P9接收STB發(fā)送的Pause指令，將其轉(zhuǎn)發(fā)給RTSP Server；將RTSP Server作出的回應轉(zhuǎn)發(fā)給STB。
P10接收RTSP Agent轉(zhuǎn)發(fā)的Pause指令，暫停TS流數(shù)據(jù)發(fā)送，并向RTSP Agent作出回應。
P11接收STB發(fā)送的Teardown指令，將其轉(zhuǎn)發(fā)給RTSP Server，如果收到RTSP Server的正?；貞瑒t釋放IPQAM資源，并向STB作出回應。
P12進行RTSP Teardown指令處理。
由于IPQAM與STB之間不能象互聯(lián)網(wǎng)那樣通過IP地址來進行標識，而只能通過一系列頻率參數(shù)來決定，因此本發(fā)明中，在STB發(fā)送的SETUP指令中增加了一些參數(shù)，從而實現(xiàn)RTSP Agent與STB之間按照RTSP協(xié)議進行傳輸，新加入的參數(shù)包括CATV傳輸信道，表示其應用范圍是廣播網(wǎng)傳輸；Frequency調(diào)諧頻率范圍；Annex頻率間隔類型，A型或B型，分別對應不同的頻道間隔；Modulation調(diào)制類型，64QAM、128QAM或256QAM；SymbolRate符號速率；ChannelSpace頻道間隔。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種基于實時流傳輸協(xié)議的網(wǎng)關，根據(jù)不同的IPQAM映射規(guī)則，所述網(wǎng)關起維護映射關系的作用，其特征在于該網(wǎng)關內(nèi)部包含一組映射關系表，所述映射關系表是Streams、Channels和Stream_channel；Streams表記錄外部輸入TS流數(shù)據(jù)的信息、Channels表記錄IPQAM信道的信息、Stream_channel表記錄Streams表與Channels表的對應關系。
2.如權利要求1所述的一種基于實時流傳輸協(xié)議的網(wǎng)關，其特征在于所述Streams表記錄的外部輸入TS流數(shù)據(jù)信息是該TS流的源IP地址、目標IP地址、源端口、目標端口及節(jié)目地址。
3.如權利要求1所述的一種基于實時流傳輸協(xié)議的網(wǎng)關，其特征在于所述Channels表記錄的IPQAM信道的信息包括該信道的頻率、符號率、調(diào)制類型、頻道間隔類型及頻道間隔。
4.如權利要求1所述的一種基于實時流傳輸協(xié)議的網(wǎng)關，其特征在于所述Streams表及Channels表記錄信息的對應關系是一對一的關系。
5.如權利要求1所述的一種基于實時流傳輸協(xié)議的網(wǎng)關，其特征在于所述Streams表及Channels表記錄信息的對應關系是一對多的關系。
6.如權利要求1所述的一種基于實時流傳輸協(xié)議的網(wǎng)關，其特征在于在STB發(fā)送的SETUP指令中包含如下參數(shù)傳輸信道、調(diào)諧頻率范圍、頻率間隔類型、調(diào)制類型、符號速率及頻道間隔。
7.如權利要求1-6中任意一權利要求所述的一種基于實時流傳輸協(xié)議的網(wǎng)關，其特征在于所述網(wǎng)關采用的是ATCA服務器構架。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于實時流傳輸協(xié)議的網(wǎng)關，該網(wǎng)關內(nèi)部包含一組映射關系表，該關系表包括Streams、Channels和Stream channel。其中，Streams表記錄了外部輸入TS流數(shù)據(jù)的信息、Channels表記錄IPQAM信道的信息、Stream channel表則記錄Streams表與Channels表之間的對應關系。采用本發(fā)明提供的基于實時流傳輸協(xié)議的網(wǎng)關后，在ITV的節(jié)目點播回放過程中，STB與RTSP視頻服務器之間不需直接對話，而是通過本發(fā)明所述的網(wǎng)關進行中轉(zhuǎn)，這樣一來，針對不同的STB及RTSP視頻服務器就無須再進行匹配修改，真正意義的實現(xiàn)了ITV的點播及回放。
文檔編號H04N7/24GK1921462SQ200610060489
公開日2007年2月28日 申請日期2006年4月25日 優(yōu)先權日2006年4月25日
發(fā)明者郭孝洪, 李福堂 申請人:深圳市同洲電子股份有限公司