[发明专利]一种IP电视频道切换处理方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种IP电视频道切换处理方法、装置和系统。

背景技术

根据ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector，国际电信联盟-电信标准部)的最新定义，IPTV(Internet Protocol Television，IP电视)就是在IP(Internet Protocol，因特网协议)网络上传送电视、视频、文本、图形和数据等，并提供QoS/QoE(Quality of Service/Quliaty ofExperience，服务质量/客户感知体验)保证，从而提供安全且具有交互性和可靠性的可管理的多媒体业务。

目前IPTV大多采用组播技术传送。为了获取组播流量，用户通过特定的PVC(Permanent Virtual Channel，永久虚拟通道)，采用IGMP(InternetGroup Management Protocol，因特网组管理协议)加入组播组，该组播组对应特定的频道，从而接收来自该频道的组播流量，就能收看该频道的节目。来自某一频道的组播流量从组播源沿组播转发路径传递到用户，其中，可以根据实际组网来部署组播复制点，举例来说，将边缘业务路由器部署为组播复制点。因为边缘业务路由器作为业务接入点，可以看到具体的业务和用户，方便组播业务的管理，因此，边缘业务路由器是常用的组播复制点。

在组播复制流量传送过程中，一段视频码流中常包含多个场景，每个场景根据图像接近程度，为满足视频压缩的需要，将图像差异较小的帧作为一组，称为GoP(Group Of Pictures，图像组)。通常而言，编码方式不同，一个GoP中的帧数也不同，例如，MPEG-4(Moving Pictures ExpertGroup phase 4，运动图像专家组-阶段4)编码，一个GoP中的帧数是15。

一般来说，在一个GoP中，存在如下三种类型的编码帧：

第一种是I帧(I-Frame，Intra-coded Frame，帧内编码帧)，也叫基准帧(reference frame)。I帧是一个GoP中的第一帧，编码完全独立，通常针对I帧只需要进行反熵编码、去量化和anti-DCT(anti-DiscreteCosine Transform，反离散余弦变换)，就可以完成解码，一个GoP中只有一个I帧，如果I帧丢失，则整个GoP无法显示。

第二种是P帧(P-Frame，Predicted Frame，预测编码帧)。P帧只能根据I帧重建，当需要从视频流中解码某P帧时，则需要解码其前面若干个P帧，直到前面最近的一个I帧。P帧同时作为重建B帧的基准帧之一，如果P帧丢失，那么也会造成整个GoP显示异常。

第三种是B帧(B-Frame，Bidirectional Frame，双向预测编码帧)，需要根据前后的I帧与P帧才能完成重建。

当前IPTV应用中，用户切换频道时，首先会请求离开第一频道，也就是请求离开当前收看的频道，然后申请加入第二频道，也就是申请加入新频道。这时，STB(Set Top Box，机顶盒)需要接收第二频道的组播流，而由于P帧和B帧都是不完整帧，机顶盒只有在收到I帧以后，才能开始解码播放。但是I帧之间的间隔一般是0.5秒，所以等待I帧到来的时延很有可能接近0.5秒。当对应第二频道的组播I帧到达较晚时，则会导致切换频道需较长时间才能完成，也就是说，画面未能经过完整解析，因此，频道切换过程中，画面出现马赛克、定格，导致用户感受到十分明显的切换时延。

目前，为减小切换时延，通常做法是加快I帧的获取速度，例如，在UPE(Underlayer Provider Edge，下层运营商边缘设备)或外挂服务器上针对每一频道都存放对应的I帧，当用户进行频道切换时，举例来说，从第一频道切换到第二频道时，在STB接收到对应第二频道的组播源发来的I帧之前，将UPE或外挂服务器上事先存放的对应第二频道的I帧发送给STB，这样，则可以利用事先存放的对应第二频道的I帧，来补偿对应第二频道的组播源发来I帧前的空白阶段，从而减少马赛克、定格，减小切换时延。