CN1606352A - 快速信道改变 - Google Patents

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Abstract

在示范的服务器实施中，服务器被配置成保留关于正使用多点传送通信来加以分配的多个视频信道中的每个视频信道的至少一个独立帧，并且适合通过使用单点传送通信将被请求的视频信道的该被保留的至少一个独立帧传送到请求客户机，来响应于来自客户机的信道改变请求。在示范的方法实施中，一种用于多点传送视频分配体系结构中的快速信道改变的方法包括：检测指出被请求的信道的信道改变请求，该被请求的信道对应于多点传送组；以及，传送关于该被请求的信道的被保留的内部帧，作为单点传送通信。

Description

快速信道改变
技术领域
本揭示说明一般涉及在数字视频环境中改变信道，更具体地说(举例来讲，但不作限制)，涉及：当在数字多点传送网络中从一个视频信道改变成另一个视频信道时，减少视频呈现等待时间。
背景
基于电视的娱乐系统正在扩大其提供的广播节目和服务。除电视广播节目内容(例如，在广播和传统的电缆网上发现的电视广播节目内容)以外，电视服务供应器还在增加点播视频以及其他交互式服务、特点和应用。这些特殊的服务、特点和应用的存在以及可用的一般广播节目内容的广度的持续增加可推动采用关于基于电视的娱乐系统的数字网络技术。
数字技术允许卫星和电缆操作员增加他们为订户提供的服务的数量和种类，从而增加其来自每一订户的平均收入。遗憾的是，虽然与传统的模拟网络相比，数字技术为订户提供了许多优点，但是，它也有许多缺点。例如，与在模拟电视服务中相比，在数字电视服务中改变信道通常需要更长时间。这种信道改变等待时间使该数字电视服务的用户感到烦恼不堪、倍受挫折。
这种信道改变等待时间和数字技术的其他缺点会导致更高比率的订户不安，这意味着：尝试数字电视服务的很大百分比的订户在短时期内会转回到传统的模拟服务。使订户从模拟服务转换到数字服务涉及从广泛的一般营销成本下至个人鼓励和安装费用的网络操作员开支。另外，网络操作员通常具有更大的机会和/或能力来连同数字网络服务一起销售附加服务(例如，额外的信道、每次观看费用等)。因此，减少订户的不安可以在经济上有益于卫星和电缆操作员。
相应地，关于(例如)基于电视的娱乐系统，需要各种方案和/或技术，来减少这种情况：数字服务被淘汰出局而回到传统的模拟服务，这是因订户不满意利用数字电视服务所经历的较缓慢的信道改变而引起的。
概述
在示范的服务器实施中，服务器被配置成为多个视频信道中的每个视频信道保留至少一个独立帧，这多个视频信道正使用多点传送通信而加以分配，并适合：通过使用单点传送通信将被请求的视频信道的那个被保留的至少一个独立帧传送到请求客户机，来响应于来自客户机的信道改变请求。在示范的方法实施中，一种用于多点传送视频分配体系结构中的快速信道改变的方法包括：检测指出被请求的信道的信道改变请求，该被请求的信道对应于多点传送组；以及，传送关于该被请求的信道的被保留的内部帧，作为单点传送通信。
这里描述了实施的其他方法、系统、途径、装置、服务器、设备、介质、程序、结构等。
附图简述
贯穿这些附图，使用相同的数字来提及相似的和/或对应的方面、特点和部件。
图1展示了示范的视频分配体系结构，该视频分配体系结构包括能够进行多点传送通信和单点传送通信的网络。
图2展示了一种视频分配体系结构，该视频分配体系结构包括能够在单点传送消息中提供内部帧的示范信道改变服务器。
图3A展示了一种包括示范信道改变服务器的视频分配体系结构，该信道改变服务器能够使用联合命令来使与关于客户机的多点传送组的联合同步化。
图3B展示了一种包括示范信道改变服务器的视频分配体系结构，该信道改变服务器能够使用联合命令来使与关于客户机的多点传送组的联合同步化，并能够提供更平稳的最初视频呈现体验。
图4A展示了用于执行联合命令的第一示范机制。
图4B展示了用于执行联合命令的第二示范机制。
图5是流程图，展示了用于利用组合多点传送与单点传送网络的快速信道改变的示范方法。
详细说明
图1展示了示范的视频分配体系结构100，视频分配体系结构100包括能够进行多点传送通信和单点传送通信的网络104。利用多个网络元件(图1中未分开示出)来实现网络104。每个网络元件可能能够促进多点传送通信和单点传送通信，或者，每个网络元件可能能够促进多点传送通信或单点传送通信。另外，网络104可能包括参与多点传送通信和单点传送通信的一些网络元件、以及参与多点传送通信或单点传送通信(但不一定要参与两者)的其他网络元件。
如所展示的，视频供应器102、信道改变服务器108和一台或多台客户机106(1)、106(2)...106(n)被耦合到网络104。视频供应器102能够利用网络104上的多点传送方案来为客户机106提供关于多个信道的视频。同样，客户机106能够经由网络104上的多点传送方案而从视频供应器102那里接收关于多个信道的视频。如这里所使用的视频可能随意地包括音频和/或关联的音频/视频呈现控制信息。
在所描述的实施中，如关于给定的特殊信道的所示视频流110所表现的，视频供应器102接收、存储并/或使用关于多个信道的视频信息。每个视频流110由独立帧110(I)和从属帧110(D)组成。独立帧110(I)可以被解码，而无须参考其他视频帧。例如，独立帧110(I)包括内部(I)帧。对比而言，通过参考一个或多个其他的视频帧，来为从属帧110(I)解码。例如，从属帧110(D)包括预测(P)帧和双向(B)帧。所以，由于无须等候任何随后的帧就可以为独立帧110(I)解码，因此，至少对于正在实时接收的视频流110而言，与从属帧110(D)相比，对独立帧110(I)的解码可以更迅速和/或更快。
通常，通过使用多点传送方案，视频流110从网络104上的视频供应器102被分配给所选择的客户机106。例如，视频供应器102可能对应于多点传送源，网络104可能包括多个多点传送复制点，并且，客户106可能对应于多个多点传送接收器。另外，关于特定视频信道的每个视频流110可能对应于多点传送视频分配方案中的多点传送流。
在操作中，请求接收特定视频信道的每个给定的客户机106与对应于那个特定视频信道的多点传送组联合。其后，网络104转送关于特定视频信道的关联的视频流110的复制品，该特定视频信道对应于已与给定的客户机106联合的那个多点传送组。网络104经由一个或多个复制点(图1中未分开示出)，将视频流110的复制品转送到所选择的客户机106。
当给定的客户机106(例如，客户机106(1))希望改变信道时，客户机106(1)朝向视频分配头端或类似的服务器或系统传送信道改变请求(CCR)112。除客户机106(1)的标识符以外，信道改变请求112还包括该被请求的视频信道的指示。如所展示的，视频供应器102和信道改变服务器108各别地或共同地包括视频分配头端。信道改变请求112促成对与该被请求的视频信道相对应的多点传送组的多点传送组改变。
在该多点传送组改变之后，视频流110可以被引导到请求客户机106(1)。但是，如果客户机106(1)在从属帧110(D)(无法被独立地解码)的时限内开始接收视频流110，则客户机106(1)的该用户可能会经历很长的信道改变等待时间。客户机106(1)等候为视频解码，直到客户机106(1)接收下一个独立帧110(I)为止。
在所描述的实施中，信道改变服务器108响应于信道改变请求112，以改善该信道改变等待时间。明确地说，信道改变服务器108适合将关于该被请求的视频信道的独立帧110(I)单点传送到客户机106(1)。更明确地说，信道改变服务器108适合在单点传送通信中将关于视频流110(与该被请求的视频信道关联)的被保留的独立帧110(I)传送到客户机106(1)。然后，可以相对迅速地对这个被保留的独立帧110(I)进行解码(和显示)，而不考虑其他的帧110(I或D)，也无须等候下一个独立帧110(I)。
当单点传送被保留的独立帧时，信道改变服务器108可以按三种示范模式中的任何一种或多种模式来进行操作。在第一种模式中，被保留的独立帧包括被高速缓存的前一个独立帧。以下参照图2来进一步描述这第一种模式。在第二种模式中，被保留的独立帧包括被高速缓存的前一个(或可能被缓冲的)独立帧。以下参照图3A来进一步描述这第二种模式。在第三种模式中，被保留的独立帧包括被缓冲的独立帧。以下参照图3B来进一步描述这第三种模式。这第二和第三种模式是也可以涉及客户机与有关的多点传送组的同步联合的实施。
图2展示了视频分配体系结构200，视频分配体系结构200包括能够在单点传送消息208中提供内部帧的示范信道改变服务器108。关于(图1中的)视频分配体系结构100，视频供应器102、信道改变服务器108和客户机106(1，2...n)保持与网络104连接。但是，提供关于网络104的额外的细节。
如所展示的，网络104包括至少一个复制点202。网络104通常包括许多这类的复制点202。实际上，多个复制点202通常位于多点传送源(例如，视频供应器102和/或信道改变服务器108)与多点传送接收器(例如，客户机106中的任何一台客户机)之间。换言之，虽然只明确示出一个复制点202，但是，可以由视频供应器102与客户机106之间的多个复制点202来传达(例如，转送和/或复制)视频流110。
在所描述的实施中，复制点202作为许多不同类型的网络元件或节点中的任何网络元件或节点来加以实现。例如，复制点202可能是路由器、开关等。作为能够多点传送的节点，复制点202适合促进小组从属关系，复制/转送多点传送通信，处理如源与组地址(S，G)所识别的多点传送流，执行其他多点传送相关功能、它们的某种组合或子集，等等。例如，复制点202可能能够根据多点传送路由协议(例如，协议独立多点传送-稀疏模式(PIM-SM))，根据小组管理协议(例如，互联网小组管理协议(IGMP))等来执行通信。
IGMP被接收器主机(例如，至少客户机106)和复制点202用来彼此通知条件和对小组从属关系的改变。PIM-SM被用来在复制点202之间和之中传播转送状态信息。IGMP定义消息，这些消息被用来将客户机106和小组联合起来，并通知复制点202：客户机106正离开小组。虽然主要在IGMP的上下文中描述实施，但是，作为选择，也可以使用其他多点传送协议。
视频流110被展示为I、P和B帧的示范流。可以使用任何视频压缩算法或技术(例如，“运动图像专家组”第4标准(MPEG-4：ISO/IEC 14496-1/2/3))来为视频流110编码。图2所示的该视频帧系列是“IBBPBBPBBPBBI”；但是，可能存在任何视频帧系列。实际上，关于视频流110的该帧系列可能正在以未知的和/或不可预测的方式发生变化。
信道改变服务器108包括一个或多个处理器206、以及至少一个存储器204。存储器204包括处理器可执行指令，处理器206可以执行这些处理器可执行指令，以执行如以下进一步描述的功能。这些处理器可执行指令可能包括硬件、固件、软件、其某种组合等。具有作为存储器204的一部分而加以存储的处理器可执行指令的模块包括：I帧高速缓存214、被高速缓存的I帧216、信道改变请求检测器218和信道改变请求处理机220。以下进一步描述这些模块。
如以上参照视频流110的概述，可以为I帧独立地解码，但通常无法为P和B帧独立地解码。P帧参考多达一个其它帧，B帧参考多达两个其它帧。当特定客户机106联合与不同的视频信道相对应的新的多点传送组时，直到接收I帧，特定客户机106才能开始为视频流110解码(或为该用户显示任何视频)。在MPEG-4视频编码范例下，信道改变请求112与正常流量期间的I帧的接收之间的平均延迟可以是1-2秒。利用下一代编码范例，该延迟可以延长至5-10秒。信道改变服务器108可以减少该平均延迟，从而改善用户因很长的信道改变延迟而产生的挫败感。
在所描述的实施中，客户机106(1)最初确定：视频信道改变是想要的(例如，作为用户输入的结果)并且/或者正在被要求。客户机106(1)阐明信道改变请求112，信道改变请求112指出被请求的信道并(也许隐含地)识别客户机106(1)。通过一个或多个复制点202，来逆流地传送信道改变请求112(例如，作为单点传送消息)。
信道改变请求检测器218将信道改变服务器108配置成：正在为信道改变请求112而监控网络104。当检测来自客户机106(1)的信道改变请求112时，激活信道改变请求处理机220，以对其作出响应。明确地说，通过在单点传送消息中将关于该被请求的信道的前一个I帧发送到客户机106(1)，信道改变请求处理机220作出响应。
为了能够将关于被请求的信道的以前的I帧发送到客户机106，信道改变服务器108通过至少暂时保留这类以前的I帧，来保证对它们的访问。明确地说，I帧高速缓存214跟踪与每个视频信道关联的每个视频流110，并至少存储关于每个视频流110的直接最新近的、以前的I帧。这些最新近的、以前的I帧被存储为被高速缓存的I帧216。
如图2所展示的，沿视频流110，将信道改变请求112的激活时间指示为CCR时间212。该CCR时间212落在两个I帧之间。因此，被保留的I帧210(包括该模式中的被高速缓存的或以前的I帧)已由I帧高速缓存214存储在被高速缓存的I帧216处。信道改变请求处理机220从被高速缓存的I帧216中提取被保留的I帧210。信道改变请求处理机220也阐明包括被保留的I帧210的单点传送消息(UM)，并将其作为被保留的I帧UM 208来传向客户机106(1)。
客户机106(1)接收被保留的I帧UM 208，并可以对其被保留的I帧210进行解码和显示，同时，等候与该被请求的信道关联的视频流110的下一个I帧。客户机106(1)接收那个被保留的I帧UM 208越快，当用户请求信道改变时与当显示完全的(最初静态的)视频帧时之间的延迟就越短，被保留的I帧UM 208中的被保留的I帧210的传输也越不可能干扰视频流110的当前的和可能更有关的(例如，更新的)帧的接收。因此，至少在客户机106(1)与最接近那里的复制点202之间的传输带宽会是一个问题。以下参照图3A和3B来描述对这个传输带宽问题的处理。
图3A展示了包括示范信道改变服务器108的视频分配体系结构300A，示范信道改变服务器108能够使用联合命令来使与关于客户机106(1)的多点传送组的联合同步化。关于(图2中的)视频分配体系结构200，视频供应器102、信道改变服务器108和客户机106(1，2...n)保持与网络104连接。但是，视频供应器102经由信道改变服务器108来提供视频流110。虽然被分开示出，但是，视频供应器102和信道改变服务器108(例如，在图1-3B中)可能会位于同一个地点，并且/或者被组合到单一服务器或系统中。
在所描述的实施中，信道改变服务器108适合对视频流110进行缓冲，以便在其多点传送流动分配之前及时地延迟它。就在关于与新的信道关联的视频流110的新的I帧之前，通过“预测”下一个I帧的出现，信道改变服务器108能够使与这个新的信道的联合同步化。使用视频流110的这个缓冲部分的时延方面，来实现这个准预测。
如所展示的，信道改变服务器108包括具有处理器可执行指令的存储器204，处理器206可以执行这些处理器可执行指令，以执行如以下进一步描述的功能。具有作为存储器204的一部分而加以存储的处理器可执行指令的模块包括：视频流缓冲器304、被缓冲的视频流306、联合命令发行器308和同步确定器310。可以连同(图2中的)模块214、216、218和220的功能或与这些功能分开地执行模块304、306、308和310的功能。
信道改变服务器108从视频供应器102接受(关于每个视频信道的)视频流110。视频流缓冲器304在接收点(RP)与发送点(SP)之间创建视频流110的缓冲部分312(T)。每个当前被缓冲的缓冲部分312被存储为被缓冲的视频流306。缓冲部分312(T)对应于当前时间“T”。该接收点对应于沿视频流110的那个点，在其处，信道改变服务器108当前正从视频供应器102那里进行接收。该发送点对应于沿视频流110的那个点，在其处，信道改变服务器108当前正在朝向客户机106进行发送。
在所描述的实施中，客户机106(1)可能取决于该上游路径通过一个或多个复制点202，来逆流地传送(例如，作为单点传送消息)信道改变请求112。根据视频流110和缓冲部分312(T)，来指出CCR的激活时间212。可以由信道改变请求处理机220在被保留的I帧UM 208中发送被保留的I帧210(如以上参照图2而描述的)。在该模式中，被保留的I帧210包括被高速缓存的或被缓冲的I帧。如果被保留的I帧210碰巧在缓冲部分312(T)内，则可以从被缓冲的视频流306中直接检索它；如果直到在该发送点SP处发送I帧，才对它们进行高速缓存，则甚至在作为被高速缓存的I帧216的一部分而被加以高速缓存之前，就可能这样做。
由于直到接收下一个即将到来的I帧才开始真实的运动图像的充分解码，因此，介于其间的P和/或B帧的传输可以被认为是不必要的带宽使用。为了避免这种带宽浪费并提高客户机106(1)接收被保留的I帧UM 208的可能的速度，同步确定器310能够使客户机106(1)及时地与对应于该被请求的信道的该多点传送组联合，以接收下一个可解码的帧。例如，在下一个I帧与多个帧一样多的“额外带宽”之前，这可能总计与一些数据包一样少的“额外带宽”的利用。在该模式中，下一个可解码的帧包括另一个I帧。
明确地说，同步确定器310确定：下一个I帧是否存在于视频流110的当前的缓冲部分312内。在CCR时间212，下一个可解码的帧314不在缓冲部分312(T)内。但是，在“X”个时间单位之后，下一个可解码的帧314在缓冲部分312(T+X)内。当同步确定器310确定下一个可解码的帧314在当前的缓冲部分312内时，同步确定器310确定是发出联合命令的时候了，从而激活或提示联合命令发行器308。
一旦被激活，联合命令发行器308就在网络104上发出联合命令(为清楚起见，图3A中没有明确地指出)。该联合命令使联合消息302在复制点202处被加以接收。联合消息302通知复制点202：通过将客户机106(1)与那个多点传送流的多点传送组联合起来，客户机106(1)将开始接收与该被请求的信道相对应的该多点传送流。该联合消息302可能从客户机106(1)或信道改变服务器108的联合命令发行器308那里被传送。以下参照图4A来进一步描述前者，并且，以下参照图4B来进一步描述后者。在后者的实施中，由联合命令发行器308发出的该联合命令可能包括联合消息302。
在所描述的实施中，缓冲部分312的尺寸涉及当将客户机106与多点传送信道的多点传送组联合时所耗费的预期(包括已知的)时间。该时间可能包括实行离开操作的时限。举例来讲，缓冲部分312可能对应于用于为任何有关的客户机106实行联合操作的最坏情况(例如，绝对或合理的最坏情况)情形。作为选择，缓冲部分312的尺寸可能对应于平均时间，以实行多点传送联合操作；如果网络104的条件在空间上或暂时发生变化，则可能适合客户机106的每个单独的或指定的集合；等等。
图3B展示了包括示范信道改变服务器108的视频分配体系结构300B，示范信道改变服务器108能够使用联合命令来使与关于客户机106(1)的多点传送组的联合同步化，并能够提供更平稳的最初视频呈现体验。视频分配体系结构300A会导致客户机106的用户经历视频间隙或不连续性。这种视频间隙/不连续性产生于两个不连续的I帧的连续显示，这两个不连续的I帧具有多个介于其间的未被显示的非I帧。视频分配体系结构300B通过使如以下所描述的视频呈现平滑，来改善这种视频间隙/不连续性。
为清楚起见，图3B没有示出视频流缓冲器304、联合命令发行器308和同步确定器310。但是，展示了视频流110的更长的片段。缓冲部分312(T*)比(图3A中的)缓冲部分312(T)更长。如下所述，缓冲部分312(T*)包括联合时间316和I帧间隔期限318。
在关于这第三种模式的所描述的实施中，信道改变服务器108适合对视频流110进行缓冲，以便在其多点传送流动分配之前及时地将它至少延迟I帧之间的最大距离加上关于客户机106(1)的最长联合时间，以成为与对应于该被请求的信道的该多点传送组联合。信道改变服务器108能够通过“预测”I帧的出现，来使与新信道的联合跟就在与这个新信道关联的视频流110的新的I帧之后同步。使用视频流110的缓冲部分312(T*)(例如，该延迟窗口)的时延方面，来实现该准预测。
信道改变服务器108适合将I帧保留在缓冲部分312(T*)内。这些被保留的I帧可能被I帧高速缓存214保留为被高速缓存的I帧216，或被保留为对该缓冲窗口内的I帧的记录指针/索引。作为选择，无须使用I帧高速缓存214，就可以将这些被保留的I帧保留在缓冲部分312(T*)内。在关于该模式的所描述的实施中，被保留的I帧210包括被缓冲的I帧。
当客户机106(1)经由CCR112来请求信道改变时，信道改变服务器108提供缓冲部分312(T*)的该延迟窗口内的最老的、被保留的I帧210，为此，客户机106(1)仍然有时间接收被保留的I帧UM 208，并及时联合该多点传送组，以接收直接在最老的、被保留的I帧210后面的那个帧。在这种方式中，客户机106(1)接收邻接的帧集，其中第一个帧是经由被保留的I帧UM 208而到达的被保留的I帧210，(最初的)随后的帧是经由该多点传送组而到达的非I帧。客户机106(1)在被保留的I帧210上暂停，因为它被“提早”发送，然后，当应该播放从该被显示的多点传送流中获得的、直接在后面的那个帧时，客户机106(1)开始全动(all motion)视频。
如以上参照图3A而描述的，联合时间316对应于在将客户机106与多点传送组联合时所耗费的时间。I帧间隔期限318对应于关于该给定编码方案的连续的I帧之间的最长的可能时限。如所展示的，CCR的第一时间212’被示出：就在联合时间316即将开始时到达。所以，第一被保留的I帧210’(它是第三种模式的该实施中的被缓冲的I帧)和第一接下来可解码的帧314’是客户机106接收以开始视频解码的前两个帧。CCR的第二时间212”被示出：在关于被保留的I帧210’的联合时间316期满之后、但在关于被保留的I帧210”的联合时间316(未明确示出)期满之前到达。所以，第二被保留的I帧210”和第二接下来可解码的帧314”是客户机106接收以开始CCR的第二时间212”内的视频解码的前两个帧。
图4A展示了用于执行联合命令的第一示范机制308*A。示范机制308*A涉及客户机106以及信道改变服务器108和复制点202的参与。明确地说，信道改变服务器108经由复制点202，将联合指令UM 402传送到客户机106。联合指令UM 402向客户机106规定：何时响应于信道改变服务器108的(图3A和3B中的)同步确定器310所作出的确定传送其联合消息。在该指定的规定时间，客户机106将联合消息302A传送到复制点202，以便客户机106及时地与对应于该被请求的信道的该多点传送组联合，以接收下一个可解码的帧314，并且无须接收大量较早的非I(或交互)帧或不可解码的帧。
该多点传送流的这个联合延迟可促进关于(图2、3A和3B中的)被保留的I帧210的单点传送的带宽可用性。例如，复制点202可能是最接近客户机106并能够对所需的视频流110进行多点传送的复制点202。
就“从客户机106被传送的联合消息302A促成该联合操作”来说，示范机制308*A适合更典型的多点传送联合程序。但是，所涉及的后勤供应并非无足轻重，因为该联合消息的激活中涉及三个网络元件，并且因为设置时间约束(例如，如缓冲部分312的尺寸所反映的)对于最坏情况分析而言伴随地变得更困难和/或更极端。如果客户机106没有责任参与，则该联合程序会更简单、更确定。
图4B展示了用于执行联合命令的第二示范机制308*B。示范机制308*B涉及信道改变服务器108和复制点202的参与。明确地说，信道改变服务器108将联合消息302B传送到复制点202。联合消息302B响应于同步确定器310所作出的该确定而被加以传送，并且很有可能涉及用于实行具有足够间隙的该联合操作的较少的前置时间，以接收下一个可解码的帧314。联合消息302B通知复制点202：客户机106将要与对应于该被请求的信道的那个多点传送组联合。示范机制308*B需要启用非接收器主机(例如，发送器/源主机)，以便能够代表接收器主机来促成联合操作。
图5是流程图500，展示了用于利用组合多点传送与单点传送网络的快速信道改变的示范方法。流程图500包括十三(13)个方框502-526。虽然可以在其他环境中并利用各种(例如)软件方案来执行流程图500的这些动作，但是，特别使用图2、3A-3B和4A-4B来展示该方法的某些方面和例子。
例如，方框502-526的这些动作可以由信道改变服务器108和客户机106(可能)连同网络104的一个或多个复制点202来执行。如所展示的，信道改变服务器108执行方框502-516的动作，客户机106执行方框518-526的动作。
在方框502处，接受视频流。例如，信道改变服务器108可能从关联的视频供应器102那里接受一个或多个视频流110。在方框504处，对该被接受的视频流的一个部分进行缓冲。例如，视频流缓冲器304可能延迟与每个信道关联的每个视频流110，以便为每个视频流110创建缓冲部分312。缓冲部分312可能被存储为被缓冲的视频流306的集合——具有在该接收点(RP)处进入并朝向该发送点(SP)“移动”的帧。
在方框506处，至少保留一个I帧。例如，信道改变服务器108的I帧高速缓存214可以保留与每个信道关联的每个视频流110的帧(例如，被保留的I帧210)，作为被高速缓存的I帧216的集合或对缓冲部分312(T*)中的帧的索引/指针集。作为选择，通过在缓冲部分312(T*)的已知的或可确定的位置处被加以缓冲，I帧可以得到保留。如脱离点528的虚线箭头所指出的，方框502-506的这些动作对于信道改变服务器108而言正在进行。
在方框518处，正经由多点传送通信来接收视频。例如，客户机106可能正从视频供应器102和/或信道改变服务器108接收视频流110，作为网络104的一个或多个复制点202上的多点传送流。在方框520处，信道改变请求作为单点传送消息来加以传送。例如，客户机106可能朝向信道改变服务器108传送作为单点传送消息的信道改变请求112。这个信道改变请求112实际上是从对应于第一视频信道的第一多点传送组转换到对应于第二视频信道的第二多点传送组的请求——该被请求的第二视频信道由信道改变请求112来指出。
在方框508处，检测信道改变请求。例如，信道改变服务器108的信道改变请求检测器218可以检测信道改变请求112。如果执行视频分配体系结构200，则信道改变服务器108可能正在关于信道改变请求112的视频供应器102附近监控网络104的链接和/或与网络104的接口，或者，视频供应器102可能正在转送信道改变请求112(或者，信道改变服务器108可能是信道改变请求112的预期接收器)。如果执行视频分配体系结构300A或300B，则信道改变服务器108可能是信道改变请求112的预期接收器，等等。
在方框510处，检索关于该被请求的信道的被保留的I帧。例如，信道改变请求处理机220访问被高速缓存的I帧216和/或被缓冲的视频流306的缓冲部分312(T*)，以检索关于与该被请求的信道关联的视频流110的那个被保留的I帧(例如，被保留的I帧210，包括210’和210”)。在方框512处，关于该被请求的信道的那个被保留的I帧作为单点传送消息来加以传送。例如，在适当的阐述之后，信道改变请求处理机220向客户机106传送被保留的I帧UM 208。
在方框522处，接收关于该被请求的信道的那个被保留的I帧，作为单点传送消息。例如，即使客户机106通常在标准视频信道接收期间接收作为多点传送流的视频流110，客户机106也可能接收被保留的I帧UM 208，这是单点传送通信的例子。在方框524处，显示关于该被请求的信道的那个被保留的I帧。例如，客户机106从被保留的I帧UM 208中提取关于该被请求的信道的那个被保留的I帧，并使那个被保留的I帧得到显示。根据下一个可解码的帧314(包括314’和314”)到期之前的时限，这个静态的I帧呈现可能会持续一段显著的时间(例如，在典型的MPEG-4视频编码实施中达1-2秒)。
在方框514处，关于这下一个可解码的帧，该客户机与对应于该被请求的信道的该多点传送组的联合被同步化。例如，关于视频分配体系结构300A和300B，信道改变服务器108的同步确定器310可以确定：下一个可解码的帧314何时预期被发送到客户机106(以及从而下一个可解码的帧314何时有可能被客户机106接收或将在最坏情况的情形中被客户机106接收)。可以参照关于与该被请求的信道关联的视频流110的缓冲部分312(包括缓冲部分312(T*)及其联合时间316)，来执行下一个可解码的帧314确定。一旦确定下一个可解码的帧314的定时，同步确定器310就确定客户机106与对应于该被请求的信道的该多点传送组的多点传送联合操作的适当定时。
在方框516处，为该请求客户机发出联合命令。例如，关于响应于同步确定器310所作出的同步确定的客户机106，联合命令发行器308可能发出联合命令。该联合命令可能包括联合指令单点传送消息402，联合指令单点传送消息402被发送到客户机106，以提示客户机106：在指定时间，将联合消息302A传送到复制点202(例如，用于执行联合命令的示范机制308*A)。作为选择，该联合命令可能包括代表客户机106而被“直接”发送到复制点202的联合消息302B(例如，用于执行联合命令的示范机制308*B)。
在方框526处，经由多点传送通信来接收关于该被请求的信道的视频。例如，客户机106可以使用多个复制点202，来经由网络104上的对应的多点传送流动组而接收与该被请求的信道关联的视频流110。换言之，在复制点202已使客户机106响应于联合消息302与该对应的多点传送流动组联合之后，一个复制点202至少复制(如必要)视频流110并将其转送到客户机106。
特别是，方框512和516的动作可以按无数顺序来加以执行。例如，在可以实质上同时执行或至少在不考虑任何一个的顺序的条件下执行方框512的传输或方框516和512的发行与传输之后，可以执行方框516的发行。作为选择，可以在方框512的传输之后执行方框516的发行，除非下一个I帧在时间上如此接近(例如，比预定的门限期更靠近)，以致等候发出该联合命令会危害信道改变客户机接收这下一个I帧的能力。
在分成多个方框的图表中，展示了图1-5中的各个动作、方面、特点、部件等。但是，其中描述并/或表现图1-5的该顺序、互连、布局等并不意在被解释为起限制的作用，并且，可以按执行用于快速信道改变的一个或多个系统、方法、设备、程序、介质、装置、服务器、布置等的任何方式，来对这些方框的任何数量进行组合、重新排列、增加、省略等。另外，虽然这里的说明包括对特殊实施的参考，但是，可以在任何合适的硬件、软件、固件或其组合中，并使用任何合适的视频分配体系结构、网络元件与组织、视频编码标准、多点传送与单点传送方案等，来执行所展示和/或描述的实施。
特别参照图2和3A-3B，视频供应器102和/或服务器108可能包括各种处理器可存取介质。这类介质可以是可由计算设备或其他(例如，电子)设备存取的任何可用介质。这类介质可以包括易失和非易失介质、可移动和不可移动的介质、以及存储器(例如，存储器204)和传输介质(例如，网络104的链接或节点)。该介质可能包括处理器可执行指令。
可以在处理器可执行指令的一般上下文中描述关于快速信道改变的实施。通常，处理器可执行指令包括执行并/或启用特殊任务并/或实施特殊的抽象数据类型的例行程序、程序、协议、对象、接口、部件、数据结构等。如这里的某些实施中所描述的，也可以在分布式处理环境中实践快速信道改变；在这些分布式处理环境中，由通过通信链路和/或网络而加以连接的远程连接处理设备来执行任务。尤其(但不是排他地)在分布式计算环境中，处理器可执行指令可能位于由不同的处理器执行的并且/或者在传输介质上被传播的分开的存储介质中。
虽然已用针对结构的、逻辑的、算法的和功能的特点和/或图表的语言来描述系统、介质、设备、方法、程序、装置、技术、方案、途径、程序、布置和其他的实施，但是，将会理解：所附权利要求书中所定义的本发明不一定局限于所描述的这些特殊的特点和图表。相反，这些特殊的特点和图表被揭示为执行所声明的发明的示范形式。

Claims (55)

1.一种用于多点传送视频分配体系结构中的快速信道改变的方法，其特征在于，该方法包括：
检测指出被请求的信道的信道改变请求，该被请求的信道对应于多点传送组；以及，
传送关于该被请求的信道的被保留的内部帧，作为单点传送通信。
2.如权利要求1中所述的方法，其特征在于：进一步包括：
高速缓存关于多个信道中的每个信道的至少一个以前的内部帧，作为被高速缓存的内部帧集；以及，
响应于该检测，从这个被高速缓存的内部帧集中检索关于该被请求的信道的那个被保留的内部帧，该被保留的内部帧包括以前的内部帧。
3.如权利要求1中所述的方法，其特征在于：其中：
该检测包括：检测来自特定客户机的该信道改变请求；以及，
该传送包括：将该被保留的内部帧传送到该特定客户机。
4.如权利要求1中所述的方法，其特征在于：进一步包括：
关于该被请求的信道的下一个可解码的帧，使与对应于该被请求的信道的该多点传送组的多点传送联合操作同步化。
5.如权利要求4中所述的方法，其特征在于：进一步包括：
对视频流部分进行缓冲；
其中，该同步包括：确定这下一个可解码的帧何时存在于该被缓冲的视频流部分内。
6.如权利要求4中所述的方法，其特征在于：进一步包括：
对视频流部分进行缓冲；
其中，该同步包括：确定该被保留的内部帧何时到达该被缓冲的视频流部分的联合时间。
7.如权利要求4中所述的方法，其特征在于：进一步包括：
响应于该同步，来发行联合命令。
8.如权利要求7中所述的方法，其特征在于：其中，该发行包括：
将联合指令通信传送到提出过该信道改变请求的客户机，该联合指令通信规定该客户机将要把联合消息传送到复制点的时间。
9.如权利要求7中所述的方法，其特征在于：其中，该发行包括：
将联合消息传送到复制点。
10.如权利要求1中所述的方法，其特征在于：进一步包括：
高速缓存关于多个信道中的每个信道的至少一个以前的内部帧，作为被高速缓存的内部帧集；
响应于该检测，从这个被高速缓存的内部帧集中检索关于该被请求的信道的那个被保留的内部帧，该被保留的内部帧包括以前的内部帧；
对视频流部分进行缓冲；
至少部分地根据下一个内部帧是否存在于该被缓冲的视频流部分内，来使与对应于该被请求的信道的该多点传送组的多点传送联合操作同步化；以及，
响应于该同步，来发行联合命令。
11.如权利要求1中所述的方法，其特征在于：进一步包括：
对视频流部分进行缓冲；
缓冲关于多个信道中的每个信道的至少两个内部帧，以产生被缓冲的内部帧；
响应于该检测，从与该被缓冲的视频流部分的联合时间有关的这些被缓冲的内部帧中检索关于该被请求的信道的那个被保留的内部帧；
至少部分地根据下一个可解码的帧是否在该联合时间以外，来使与对应于该被请求的信道的该多点传送组的多点传送联合操作同步化；以及，
响应于该同步，来发行联合命令。
12.一个或多个处理器可存取介质，其特征在于：包括处理器可执行指令，当被执行时，这些处理器可执行指令指示装置执行如权利要求1中所述的方法。
13.一种信道改变服务器，其特征在于包括：
关于多个视频流的被高速缓存的内部帧，这多个视频流中的每个各自的视频流与多个信道中的各自的信道关联；
信道改变请求检测器，它能够检测来自多台客户机中的单独的客户机的信道改变请求；以及，
信道改变请求处理机，它被配置成：通过从这些被高速缓存的内部帧中提取与被请求的信道关联的视频流的最新近的内部帧，并通过使用单点传送通信将被提取的最新近的内部帧传送到该特定客户机，来响应来自这多台客户机中的特定客户机的被检测的信道改变请求；
其中，该信道改变服务器与这多个视频流的多点传送视频分配关联。
14.如权利要求13中所述的信道改变服务器，其特征在于：进一步包括：
内部帧高速缓存，它适合从这多个视频流中提取内部帧，并适合高速缓存关于这多个视频流中的每个视频流的至少最新近的内部帧。
15.如权利要求13中所述的信道改变服务器，其特征在于：进一步包括：
联合命令发行器，它适合将联合消息发送到复制点，以便使该复制点将该特定客户机与对应于该被请求的信道的多点传送组联合起来。
16.如权利要求13中所述的信道改变服务器，其特征在于：进一步包括：
联合命令发行器，它适合将联合指令消息发送到该特定客户机，该联合指令消息规定该特定客户机将要把联合消息传送到复制点的指定时间。
17.如权利要求13中所述的信道改变服务器，其特征在于：进一步包括：
同步确定器，对于与该被请求的信道关联的该视频流的下一个内部帧，它适合使与对应于该被请求的信道的多点传送组的、关于该特定客户机的多点传送联合操作同步化。
18.如权利要求17中所述的信道改变服务器，其特征在于：其中，该同步确定器进一步适合使用与该被请求的信道关联的该视频流的这下一个内部帧的准预测时间，来使与对应于该被请求的信道的该多点传送组的、关于该特定客户机的该多点传送联合操作同步化。
19.如权利要求17中所述的信道改变服务器，其特征在于：进一步包括：
与该被请求的信道关联的该视频流的被时延的缓冲部分；
其中，对于与该被请求的信道关联的该视频流的该被时延的缓冲部分，该同步确定器进一步适合使与对应于该被请求的信道的该多点传送组的、关于该特定客户机的该多点传送联合操作同步化。
20.如权利要求19中所述的信道改变服务器，其特征在于：其中，该被时延的缓冲部分的尺寸对应于当将该特定客户机与对应于该被请求的信道的该多点传送组联合时所耗费的合理的或可能的时限。
21.如权利要求19中所述的信道改变服务器，其特征在于：其中，该同步确定器进一步适合确定：当该同步确定器确定这下一个内部帧存在于与该被请求的信道关联的该视频流的该被时延的缓冲部分内时，将要发行联合命令。
22.如权利要求19中所述的信道改变服务器，其特征在于：其中，该同步确定器也进一步适合：即使与该被请求的信道关联的该视频流的那个被提取的最新近的内部帧还没有使用该单点传送通信而被完全传递到该特定客户机，一旦确定这下一个内部帧存在于与该被请求的信道关联的该视频流的那个被时延的缓冲部分内，就提示发行联合命令。
23.一种信道改变服务器，其特征在于包括：
关于多个视频流的被保留的内部帧，这多个视频流中的每个各自的视频流与多个信道中的各自的信道关联；
信道改变请求检测器，它能够检测来自多台客户机中的单独的客户机的信道改变请求；以及，
信道改变请求处理机，它被配置成：通过从这些被保留的内部帧中提取与被请求的信道关联的视频流的被保留的内部帧，并通过使用单点传送通信将所提取的被保留的内部帧传送到该特定客户机，来响应来自这多台客户机中的特定客户机的被检测的信道改变请求；
其中，该信道改变服务器与这多个视频流的多点传送视频分配关联。
24.如权利要求23中所述的信道改变服务器，其特征在于：进一步包括；
视频流缓冲器，它适合缓冲这多个视频流中的每个视频流，以创建多个各自的缓冲部分。
25.如权利要求23中所述的信道改变服务器，其特征在于：进一步包括：
联合命令发行器，它适合将联合消息发送到复制点，以便使该复制点将该特定客户机与对应于该被请求的信道的多点传送组联合起来。
26.如权利要求23中所述的信道改变服务器，其特征在于：进一步包括：
联合命令发行器，它适合将联合指令消息发送到该特定客户机，该联合指令消息规定该特定客户机将要把联合消息传送到复制点的指定时间。
27.如权利要求23中所述的信道改变服务器，其特征在于：进一步包括：
同步确定器，关于与该被请求的信道关联的该视频流的下一个可解码的帧，它适合使与对应于该被请求的信道的多点传送组的、关于该特定客户机的多点传送联合操作同步化。
28.如权利要求27中所述的信道改变服务器，其特征在于：其中，该同步确定器进一步适合使用与该被请求的信道关联的该视频流的这下一个可解码的帧的准预测时间，来使与对应于该被请求的信道的该多点传送组的、关于该特定客户机的该多点传送联合操作同步化。
29.如权利要求27中所述的信道改变服务器，其特征在于：进一步包括：
与该被请求的信道关联的该视频流的被时延的缓冲部分；
其中，关于与该被请求的信道关联的该视频流的该被时延的缓冲部分，该同步确定器进一步适合使与对应于该被请求的信道的该多点传送组的、关于该特定客户机的该多点传送联合操作同步化。
30.如权利要求29中所述的信道改变服务器，其特征在于：其中，该被时延的缓冲部分的尺寸对应于当将该特定客户机与对应于该被请求的信道的该多点传送组联合时所耗费的合理的或可能的时限。
31.如权利要求29中所述的信道改变服务器，其特征在于：其中，该被时延的缓冲部分的尺寸对应于多点传送联合时间和内部帧间隔期限的组合。
32.如权利要求29中所述的信道改变服务器，其特征在于：其中，该被时延的缓冲部分的联合时间对应于当将该特定客户机与对应于该被请求的信道的该多点传送组联合时所耗费的合理的或可能的时限。
33.如权利要求29中所述的信道改变服务器，其特征在于：其中，该同步确定器进一步适合确定：当该同步确定器确定这下一个可解码的帧最接近与该被请求的信道关联的该视频流的该被时延的缓冲部分的联合时间时，将要发行联合命令。
34.如权利要求29中所述的信道改变服务器，其特征在于：其中，该同步确定器也进一步适合：即使与该被请求的信道关联的该视频流的那个所提取的被保留的内部帧还没有使用该单点传送通信而被完全传递到该特定客户机，一旦确定这下一个可解码的帧正进入与该被请求的信道关联的该视频流的那个被时延的缓冲部分的联合时间，就提示发行联合命令。
35.一种关于信道改变的结构，其特征在于包括：
保留装置，用于保留关于多个视频流中的每个视频流的至少一个内部帧，每个各自的视频流与多个信道中的各自的信道关联；
检测装置，用于检测来自指出被请求的信道的客户机的信道改变请求，来自该客户机的该信道改变请求表示从第一多点传送组转换到对应于该被请求的信道的第二多点传送组的要求；以及，
处理机装置，用于通过将被保留的内部帧经由单点传送通信传送到该客户机，来处理该信道改变请求，该保留装置所保留的该被保留的内部帧来自与该被请求的信道关联的各自的视频流。
36.如权利要求35中所述的结构，其特征在于：进一步包括：
缓冲器装置，用于缓冲这多个视频流中的每个各自的视频流，以建立关于每个各自的视频流的各自的缓冲部分；以及，
同步装置，用于：(i)参照关于与该被请求的信道关联的该各自的视频流的各自的缓冲部分，并且(ii)根据与该被请求的信道关联的该各自的视频流的下一个可解码的帧，来使该客户机与该第二多点传送组的联合同步化。
37.如权利要求36中所述的结构，其特征在于：进一步包括：
发行装置，用于响应于该同步装置来发行联合命令。
38.如权利要求35中所述的结构，其特征在于：其中，该保留装置包括(i)缓冲装置和(ii)高速缓存装置中的至少一个装置，该缓冲装置用于缓冲关于这多个视频流中的每个视频流的至少一个内部帧，该高速缓存装置用于高速缓存关于这多个视频流中的每个视频流的至少一个内部帧。
39.如权利要求35中所述的结构，其特征在于：其中，该结构包括至少一个服务器。
40.如权利要求35中所述的结构，其特征在于：其中，该结构包括一个或多个处理器可存取介质。
41.一种服务器，其特征在于：它被配置成保留关于正使用多点传送通信来加以分配的多个视频信道中的每个视频信道的至少一个独立帧；并且，它适合通过使用单点传送通信将被请求的视频信道的该被保留的至少一个独立帧传送到请求客户机，来响应来自客户机的信道改变请求。
42.如权利要求41中所述的服务器，其特征在于：其中，该服务器能够将这多个视频信道多点传送到这些客户机。
43.如权利要求41中所述的服务器，其特征在于：其中，关于该被请求的视频信道的下一个可解码的帧，该服务器能够使关于该请求客户机的多点传送联合操作同步化。
44.如权利要求43中所述的服务器，其特征在于：其中，该被请求的视频信道的这下一个可解码的帧包括下一个独立帧。
45.如权利要求43中所述的服务器，其特征在于：其中，该被请求的视频信道的这下一个可解码的帧包括下一个从属帧。
46.如权利要求41中所述的服务器，其特征在于：其中，关于该被请求的视频信道的下一个可解码的帧，该服务器能够使关于该请求客户机的多点传送联合操作同步化；并且，其中，如果该被保留的至少一个独立帧的传输危害该被请求的视频信道的这下一个可解码的帧的及时接收，则该服务器进一步适合抑制将该被请求的视频信道的该被保留的至少一个独立帧传送到该请求客户机。
47.如权利要求41中所述的服务器，其特征在于：其中，不管对该被请求的视频信道的该被保留的至少一个独立帧的该请求客户机的传递是完全还是不完全，该服务器都进一步适合发行联合命令。
48.一种系统，其特征在于包括：
至少一个处理器；以及，
包括能够由这至少一个处理器来执行的处理器可执行指令的一个或多个介质，这些处理器可执行指令适合指示该系统执行以下动作，包括：
多点传送多个信道；
保留关于这多个信道中的每个信道的至少一个内部帧；以及，
响应于信道改变请求，来传送关于被请求的信道的被保留的内部帧，作为单点传送通信。
49.如权利要求48中所述的系统，其特征在于：其中，该系统包括视频供应器和信道改变服务器。
50.如权利要求48中所述的系统，其特征在于：其中，该系统包括位于同一地点的视频供应器和信道改变服务器。
51.如权利要求48中所述的系统，其特征在于：其中，该系统包括从视频供应器那里接收这多个信道的信道改变服务器；并且，其中，该信道改变服务器执行“多点传送这多个信道”的动作。
52.如权利要求48中所述的系统，其特征在于：其中，这些处理器可执行指令适合使该系统执行另外的动作，包括：
关于该被请求的信道的下一个可解码的帧，使与对应于该被请求的信道的多点传送组的多点传送联合操作同步化。
53.如权利要求52中所述的系统，其特征在于：其中，这些处理器可执行指令适合使该系统执行另外的动作，包括：
缓冲与该被请求的信道关联的视频流的视频流部分；
其中，该同步的动作包括这个动作：确定这下一个可解码的帧何时存在于与该被请求的信道关联的该视频流的那个被缓冲的视频流部分内，这下一个可解码的帧包括下一个内部帧。
54.如权利要求52中所述的系统，其特征在于：其中，这些处理器可执行指令适合使该系统执行另外的动作，包括：
将与该被请求的信道关联的视频流的视频流部分缓冲成至少等于多点传送联合时间和内部帧间隔期限的总和的长度；
其中，该同步的动作包括这个动作：确定这下一个可解码的帧何时正进入该视频流的那个被缓冲的视频流部分的该多点传送联合时间部分，这下一个可解码的帧包括下一个非内部帧。
55.如权利要求52中所述的系统，其特征在于：其中，这些处理器可执行指令适合使该系统执行另外的动作，包括：
响应于该同步，来发行联合命令。
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