專利名稱：視頻點播系統(tǒng)中經(jīng)預(yù)先統(tǒng)計多路復(fù)用流的遞送的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字視頻通信，且更特定來說涉及視頻點播(VOD)電纜電視系統(tǒng)或類 似系統(tǒng)中經(jīng)預(yù)先統(tǒng)計多路復(fù)用流的遞送。
背景技術(shù)：
在VOD電纜系統(tǒng)中，多個VOD流作為單節(jié)目傳輸流(SPTS)由VOD服務(wù)器遞送到正 交調(diào)幅(QAM)調(diào)制器，所述QAM調(diào)制器在固定帶寬信道上對所述流進行多路復(fù)用且然后通 過RF載波將其傳送到機頂盒/接收器。典型的經(jīng)QAM調(diào)制信道為固定帶寬信道。舉例來 說，在256-QAM調(diào)制模式中，此信道具有約38. 8Mbps的固定帶寬。通常，每一 VOD流對于標(biāo) 準(zhǔn)清晰度(SD)信道為約3. 75Mbps的恒定比特率流且對于高清晰度(HD)信道為約15Mbps 的恒定比特率流。隨著對VOD流的要求(其通常為在任何既定時間每顧客一個流)的增長，電纜操 作員需要遞送更多個VOD流到顧客的有效方法。遞送更多信道的一個方法是改進用于產(chǎn)生 VOD流的視頻壓縮算法的效率及通過產(chǎn)生小于3. 75Mbps的恒定比特率(CBR)流來降低分配 給每一流的帶寬。在此情況下，將必須修改在安裝基礎(chǔ)中使用的每一單個VOD流，此為相當(dāng) 昂貴且麻煩的。也難以提出在較低比特率下維持相同視頻質(zhì)量的算法。增加信道數(shù)目的另一方法是利用可變比特率(VBR)編碼。在此情況下，壓縮比在 特定場景簡單時增加且在特定場景復(fù)雜時降低。但QAM調(diào)制器難以在固定帶寬QAM信道上 在不冒著溢流的危險的情形下將這些VBR流組合成多路復(fù)用流。必須總是確保經(jīng)組合流的 瞬時比特率不超過固定帶寬信道的能力以避免此類溢流。在VOD環(huán)境中，由于節(jié)目(例如， 電影)經(jīng)預(yù)先編碼且駐存在VOD服務(wù)器上，因此存在另外的復(fù)雜性。因此，不存在對將在任 何既定QAM信道上組合及/或多路復(fù)用的流的先前了解，因為此過程是由會話及資源管理 器(SRM)控制。提供用于無縫地修改及遞送此類VOD流，同時允許可遞送到用戶接收器(例如，機 頂盒)的流數(shù)目顯著增加的系統(tǒng)將是有利的。本發(fā)明提供具有上文所提及及其它優(yōu)點的設(shè) 備及方法。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種用于將多個視頻點播(VOD)流遞送到顧客的方法。根據(jù)此方法，從VOD 服務(wù)器接收視頻流。對所述所接收流進行統(tǒng)計多路復(fù)用以對其進行變碼流且優(yōu)化其視頻帶寬。調(diào)制經(jīng)統(tǒng)計多路復(fù)用的流且然后將其作為單節(jié)目傳輸流遞送到顧客。在所圖解說明的實施例中，從VOD服務(wù)器接收的流為單播單節(jié)目傳輸流，且由統(tǒng) 計多路復(fù)用步驟產(chǎn)生的經(jīng)變碼流及優(yōu)化的流作為單節(jié)目傳輸流提供以供調(diào)制。從VOD服務(wù) 器接收的流可經(jīng)由用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)端口遞送。在此實施例中，然后通過相同UDP端 口將由統(tǒng)計多路復(fù)用步驟產(chǎn)生的經(jīng)變碼流及優(yōu)化的流作為單節(jié)目傳輸流提供以供調(diào)制。所述調(diào)制步驟可利用端口映射處理方案來將在不同UDP端口上遞送的多個VOD單 節(jié)目傳輸流映射到特定QAM信道且基于所述映射將唯一節(jié)目分配給每一 VOD流。所述端口 映射處理方案也可由所述統(tǒng)計多路復(fù)用步驟使用。提供一種用于將多個視頻點播(VOD)流遞送到顧客的設(shè)備。所述設(shè)備包含用于從 VOD服務(wù)器接收視頻流的動態(tài)帶寬管理器(DBM)。所述帶寬管理器內(nèi)的統(tǒng)計多路復(fù)用器對 所述所接收流進行變碼流且優(yōu)化其視頻帶寬。調(diào)制器經(jīng)提供以調(diào)制經(jīng)統(tǒng)計多路復(fù)用流以作 為單節(jié)目傳輸流遞送。從VOD服務(wù)器接收的流可包括單播單節(jié)目傳輸流。在此類實施例中，可將來自統(tǒng) 計多路復(fù)用器的經(jīng)變碼流及優(yōu)化的流作為單節(jié)目傳輸流提供到所述調(diào)制器。從VOD服務(wù)器接收的流可經(jīng)由用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)端口遞送。在此類實施例中， 可通過相同UDP端口將經(jīng)變碼流及優(yōu)化的流提供到調(diào)制器。動態(tài)帶寬管理器(DBM)可包括多個變碼流器。在所圖解說明的實施例中，輸入緩 沖器與每一變碼流器相關(guān)聯(lián)，且每一輸入緩沖器經(jīng)耦合以從其相關(guān)聯(lián)變碼流器的輸出接收 包。速率估計器經(jīng)耦合以從輸入緩沖器接收信息且將基于所述信息的反饋提供到變碼流 器。包調(diào)度器以預(yù)定傳送信道速率從輸入緩沖器提供包。在所圖解說明的實施例中，節(jié)目 關(guān)聯(lián)表(PAT)產(chǎn)生器與包調(diào)度器相關(guān)聯(lián)。DBM可進一步包括用于從包調(diào)度器接收包的包分類器。多個輸出緩沖器可經(jīng)耦合 以從包分類器接收包，每一輸出緩沖器與特定用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)端口相關(guān)聯(lián)。所述包 分類器可基于與攜載特定包的流相關(guān)聯(lián)的UDP端口將所述特定包路由到特定輸出緩沖器。在所圖解說明的實施例中，每一流經(jīng)由與所述流相關(guān)聯(lián)的UDP端口被攜載到變碼 流器中的一者以供處理。在已對流執(zhí)行統(tǒng)計多路復(fù)用及變碼流操作之后，包分類器使用附 加到每一流的路由信息將來自所述流的包置于恰當(dāng)輸出緩沖器中。同樣在所圖解說明的實施例中，空包在提供到輸出緩沖器之前從來自包調(diào)度器的 包中丟棄?？稍诤愣ū忍芈?CBR)傳輸流中將包提供到輸出緩沖器。節(jié)目時鐘參照(PCR)重 加戳記模塊及空包插入器可與每一輸出緩沖器相關(guān)聯(lián)且經(jīng)耦合以從包分類器接收包以便 以恒定比特率提供所述包。


圖1是顯示經(jīng)由混合光纖電纜(HFC)網(wǎng)絡(luò)將節(jié)目從VOD服務(wù)器分發(fā)到用戶機頂盒 的方框圖；圖2是圖解說明圖1各種裝置的互動的方框圖；圖3是類似于圖2的方框圖的已添加變碼流功能的方框圖；圖4是圖解說明添加用于內(nèi)部統(tǒng)計多路復(fù)用的動態(tài)帶寬管理器(DBM)及用于接收內(nèi)容的多個機頂盒的方框圖；圖5是圖解說明實例性DBM統(tǒng)計多路復(fù)用器(變碼流器)且更特定來說到DBM變 碼流器的輸入的圖示；圖6是圖解說明自DBM變碼流器的輸出的圖示；圖7是圖解說明根據(jù)本發(fā)明處理多個VOD流的方框圖；及圖8是其中根據(jù)本發(fā)明處理多個VOD流的另一實施方案的方框圖。
具體實施例方式圖1是圖解說明電纜電視系統(tǒng)中VOD流的遞送的圖示。機頂盒(接收器)26a、b、 c、... η具有通過在裝置上運行的客戶應(yīng)用程序而所述機頂盒可用的所有VOD節(jié)目編排(大 部分為電影)指南。顧客選擇特定的VOD電影或內(nèi)容且所述請求經(jīng)由帶外調(diào)制器24轉(zhuǎn)到 會話及資源管理器SRM 12。顧客所選擇的VOD節(jié)目編排由VOD資源管理器/VOD服務(wù)器10 提供。所述節(jié)目編排由QAM調(diào)制器(例如，調(diào)制器16、80或20中的一者)調(diào)制以便傳送，所 述QAM調(diào)制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)交換機14從VOD服務(wù)器接收節(jié)目流。然后，選定節(jié)目編排經(jīng)由HFC 網(wǎng)絡(luò)22傳遞到顧客的機頂盒。下文提供參照圖2的對各種裝置之間的互動的高級說明(1)機頂盒36上的客戶請求SRM 32播放特定內(nèi)容，例如電影。所述請求通過網(wǎng)絡(luò) (例如像圖1中所圖解說明的網(wǎng)絡(luò)的HFC網(wǎng)絡(luò))轉(zhuǎn)到SRM。所述SRM知曉所請求的內(nèi)容及 關(guān)于請求所述內(nèi)容的機頂盒的信息。(2)基于所述信息，SRM 32挑選具有可用于從VOD服務(wù)器30路由新流的充分帶 寬的QAM調(diào)制器34。所選擇的QAM調(diào)制器34還必須能夠到達請求所述內(nèi)容的顧客機頂盒 (拓撲/現(xiàn)場配置)。SRM 32還將挑選可用運動圖像專家組(MPEG)節(jié)目編號或服務(wù)ID。機 頂盒36需要所述MPEG節(jié)目編號來識別來自攜載到多個顧客的MPEG節(jié)目或VOD內(nèi)容的多 路復(fù)用的QAM信道的內(nèi)容。(3) SRM 32不必與QAM調(diào)制器通信。替代地，所述SRM依靠預(yù)先定義或配置的流映 射來路由所述流。在一個實例性實施方案中，以預(yù)先定義或可配置方式(“靜態(tài)配置”)將 遞送到特定用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)端口的內(nèi)容映射到QAM信道及MPEG節(jié)目編號。應(yīng)注意， 圖式中所顯示的UDP端口編號僅為圖解說明，且不應(yīng)認為是以任何方式進行限制。(4) SRM 12然后通過提供QAM數(shù)據(jù)端口的因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址來告知VOD資源管 理器或VOD服務(wù)器30將所述內(nèi)容以流方式傳送到QAM裝置34。通常，使用千兆比特以太網(wǎng) 端口用于此目的，但也可替代地使用此項技術(shù)中已知的其它類型端口，只要提供適合的帶 寬即可。所述SRM還指派特定UDP端口來攜載選定流。(5)所述SRM然后到機頂盒或接收器36提供QAM信道編號及MPEG節(jié)目以允許機 頂盒調(diào)諧到該內(nèi)容以便解碼及播放。(6)V0D服務(wù)器30使用所述SRM提供的IP及UDP端口通過(例如)千兆以太網(wǎng)接 口以流方式傳送所述內(nèi)容。其發(fā)送僅含有一個節(jié)目(單節(jié)目傳輸流-SPTS)的恒定比特率 (CBR)傳輸流。(7) QAM調(diào)制器34從VOD服務(wù)器接收SPTS且在對所述流進行多路復(fù)用之后將其映 射到QAM信道及MPEG節(jié)目。其傳送含有多個節(jié)目的CBR多路復(fù)用流。這樣，使用相同QAM信道將內(nèi)容遞送到多個客戶或機頂盒。在某種意義上，所述QAM裝置充當(dāng)多路復(fù)用器以及 調(diào)制器。在此所圖解說明的實例中，假設(shè)個別內(nèi)容的比特率為3. 75Mbps且固定QAM信道帶 寬為約38. 8Mbps,則所述SRM將能夠容納約10個VOD信道。換句話說，一個QAM信道可服 務(wù)于高達10個顧客(3. 75乘以10等于37. 5Mbps，此在38. 8Mbps信道帶寬范圍內(nèi))。所述 QAM調(diào)制器基本上獲取多個SPTS (在此實例中為10個)且將其多路復(fù)用到多節(jié)目傳輸流 (MPTS)中，所述多節(jié)目傳輸流經(jīng)調(diào)制且使用HFC網(wǎng)絡(luò)在RF信道上發(fā)送。為在不重新編碼服務(wù)器上的VOD流的情形下增加實時信道數(shù)目，多路復(fù)用器或包 含變碼流能力的裝置可用來保留個別流所需帶寬。這些裝置通常稱為統(tǒng)計再多路復(fù)用器。 此類裝置可置于VOD服務(wù)器與QAM調(diào)制裝置之間，如圖3中所圖解說明。在一個設(shè)計中，變碼流器40可以3. 75Mbps接納SPTS、將其箝位或重新量子化為 2. 5Mbps (2. 5Mbps是輸出傳輸帶寬)且將所述SPTS傳送到QAM調(diào)制裝置34。在功能上，此 類似于通過重新編碼改變VOD流的比特率。然而，此解決方案并不產(chǎn)生最優(yōu)質(zhì)量，因為其沒 有利用在下游QAM裝置中將與此內(nèi)容進行多路復(fù)用的其它內(nèi)容的統(tǒng)計數(shù)據(jù)(并非所有內(nèi)容 同時需要高帶寬)。在另一方法中，裝置40可充當(dāng)在2008年3月20日公布且以引用方式并入本文中 的共同所有美國專利公開案2008/0068997中所描述的變碼流器/統(tǒng)計多路復(fù)用器。在此 類實施方案中，變碼流器40可通過利用傳入流將在固定帶寬信道上遞送的事實且將其編 組在一起以形成多路復(fù)用流對這些流進行統(tǒng)計多路復(fù)用以優(yōu)化視頻質(zhì)量。在此種情景下， 變碼流器40可以約38. 8Mbps輸出多節(jié)目傳輸流(MPTS)，其可遞送到QAM裝置34以在不改 變MPTS的情形下傳遞所述MPTS。此可(例如)通過僅調(diào)制MPTS來產(chǎn)生用于射頻(RF)分 發(fā)的信號來實現(xiàn)。問題是此將需要所有QAM裝置傳遞MPTS (僅提供QAM調(diào)制而不進行多路 復(fù)用)，此在VOD環(huán)境中是非典型情況。在VOD環(huán)境中，裝置主要處理其目標(biāo)為特定顧客且通過在網(wǎng)絡(luò)邊緣處的QAM裝置 大部分多路復(fù)用在一起的單播SPTS。僅能夠在QAM裝置上傳遞MPTS將QAM裝置的能力限 制于QAM裝置可能打算調(diào)用的任何其它功能為止。此可需要QAM裝置支持對于所述領(lǐng)域中 已在使用的某些QAM裝置可能不是這樣的情況的“傳遞”功能性。一個實例是可能需要傳 入流為單播SPTS流的QAM裝置內(nèi)部的“加密”功能。在此類條件下，變碼流器裝置不能發(fā) 送MPTS。在VOD環(huán)境中還可存在其它可能期望處理單播VOD SPTS流的處理裝置(例如，加 密功能可駐存在不同裝置中且不一定為QAM裝置)。本發(fā)明允許變碼流器相當(dāng)不依賴網(wǎng)絡(luò)配置且仍將經(jīng)預(yù)先統(tǒng)計多路復(fù)用的SPTS遞 送到QAM裝置。特定而言，代替如圖3中所顯示的編碼器流40，根據(jù)本發(fā)明在VOD服務(wù) 器30與QAM裝置34之間提供“動態(tài)帶寬管理器” 50，如圖4中所顯示。動態(tài)帶寬管理器 ("DBM") 50獲取傳入單播單節(jié)目傳輸流，提供統(tǒng)計多路復(fù)用以對其進行變碼流且優(yōu)化視頻 帶寬，且仍將其作為SPTS通過相同UDP端口遞送?，F(xiàn)有QAM裝置使用將在不同UDP端口上遞送的多個VOD SPTS映射到特定QAM信 道且基于此映射將唯一 MPEG節(jié)目分配給每一 VOD流的方案。根據(jù)本發(fā)明，動態(tài)帶寬管理器 利用此方案且將所述VOD流“預(yù)先統(tǒng)計多路復(fù)用”在一起，同時仍將其作為個別SPTS在輸 出上遞送。QAM裝置的UDP端口映射方案也可在DBM上配置和定義。所述QAM裝置因此不知曉在其之前存在此類裝置。此方法還允許此類裝置在對設(shè)置及配置作出最小改變的情形 下無縫地置于現(xiàn)有VOD環(huán)境中。在圖4中所圖解說明的實例中，帶寬效率可高達50% (累積輸入比特率= 15*3. 75 = 56. 25Mbps)。將此累積比特率56. 25變碼流為等效于QAM帶寬的38. 8Mbps。個 別流通過變碼流器從CBR轉(zhuǎn)換成VBR。經(jīng)組合流在任何時間的瞬時比特率不超過固定QAM 信道帶寬，從而允許QAM裝置在RF信道上對其進行再多路復(fù)用。從配置的觀點來看，需要針對較高固定信道帶寬(56.25Mbps)組態(tài)SRM 32。此將 允許SRM將更多個流路由及分配到QAM裝置，因為帶寬管理及QAM選擇過程是SRM 32的功 能。當(dāng)多個QAM調(diào)制器可供SRM選取時，此選擇過程通常是基于任何既定QAM調(diào)制器34上 的可用帶寬。結(jié)合圖2、3及4所描述的系統(tǒng)的操作由這些圖中所闡述的編號過程步驟進行總 結(jié)。在圖2中，這些步驟是1.會話設(shè)置-其中用戶經(jīng)由其機頂盒請求某些內(nèi)容。
2.在SRM處選擇QAM調(diào)制器及節(jié)目編號
3.在SRM處將QAM及節(jié)目映射到IP及UDP端口
4.從SRM在IP及UDP端口上以流方式傳送內(nèi)容
5.調(diào)諧(機頂盒)至QAM信道及所需節(jié)目
6.從VOD資源管理器及服務(wù)器在特定UDP端口上提供VOD內(nèi)容
7.在QAM調(diào)制器處將IP及UDP端口映射到QAM及節(jié)目
8.經(jīng)由QAM遞送內(nèi)容(到機頂盒)
圖3將步驟6擴展為步驟6a (在VOD資源管理器及服務(wù)器30之后)及6b (在變
碼流器40之后)，即6a.以3. 75Mbps在特定UDP端口上提供VOD內(nèi)容。應(yīng)注意，此比特率僅是用于圖 解說明優(yōu)選實施例的目的，且并不意指具有限制性。6b.從變碼流器以2. 5Mbps提供UDP端口上的VOD內(nèi)容。再次，所陳述的比特率僅 是用于圖解說明的目的，且并不意指具有限制性。圖4將步驟6擴展為步驟6a (在VOD資源管理器及服務(wù)器30之后)及6b (在動 態(tài)帶寬管理器50之后)，即6a.以3. 75Mbps在特定UDP端口上提供VOD內(nèi)容。應(yīng)注意，此比特率僅是用于圖 解說明優(yōu)選實施例的目的，且并不意指具有限制性。6b.從DBM以小于3. 75Mbps提供UDP端口上的VOD內(nèi)容。所陳述的比特率僅是用 于圖解說明的目的，且并不意指具有限制性。DBM統(tǒng)計多路復(fù)用器的實例性圖示顯示于圖5及6中。個別比特率從圖5中60處 所示的CBR處理變化為圖6中62處所示的VBR。如圖6中所指示，變碼流的輸出處的累積 比特率(V-MPTS比特率)維持在38. 8Mbps。存在可用于使用統(tǒng)計多路復(fù)用技術(shù)對視頻流進行變碼流的許多不同算法。在VOD 系統(tǒng)中，由任何裝置添加的系統(tǒng)時延或端對端處理延遲需要為極小，大約數(shù)毫秒。需要所述 時延或延遲為極小是因為VOD系統(tǒng)向機頂盒客戶或顧客提供交互式功能性，尤其對于技巧 播放操作，例如快進(FF)、倒回(RWE)及暫停(PAUSE)。如果存在添加高系統(tǒng)時延的裝置/多路復(fù)用器/變碼流器，那么用戶對技巧播放功能性的經(jīng)歷受到影響。VOD技巧播放功能 性模仿類似VCR操作，且因此響應(yīng)時間及流時延需要保持為最小。可延伸并利用上文提及 的美國專利公開案2008/0068997中所描述的變碼流算法來對VOD流進行“預(yù)先統(tǒng)計多路復(fù) 用”，因為可將其設(shè)置為所需“系統(tǒng)時延”。當(dāng)將鄰近因數(shù)PF轉(zhuǎn)換成全局因數(shù)Q時可計及系統(tǒng)時延。計及系統(tǒng)時延可包括確 定系統(tǒng)時延的時延因數(shù)LF且使用公式計算全局因數(shù)Q Q = ((LF-PF) *N) /LF可將時延因數(shù)LF定義為LF =常數(shù)*時延。觀察所述算法，VOD系統(tǒng)的所需變碼 流可通過將系統(tǒng)時延保持為最小從而允許可調(diào)整時延因數(shù)LF來實現(xiàn)。圖7是圖解說明使用具有對應(yīng)輸入緩沖器72a、72b及72c及速率估計器74的多個 變碼流器70a、70b、70c的方框圖。盡管圖中顯示三個變碼流器及三個輸入緩沖器，但應(yīng)了 解可在實際系統(tǒng)實施方案中提供更多或更少的所述組件。提供包調(diào)度器76，其以QAM傳送 信道速率發(fā)射包。為了傳送在不同IP/UDP傳送信道(不同UDP端口)上傳輸?shù)陌诸?器80基于個別流的UDP端口將包調(diào)度器的輸出路由到多個輸出隊列(即，輸出緩沖器82a、 82b、82c)。由于每一流在到達變碼流器之前到達不同UDP端口，因此將路由信息(IP/UDP)附 加到每一流且稍后包分類器80使用其來將輸出流置于不同隊列中。這樣，在對所述流執(zhí)行 統(tǒng)計多路復(fù)用及變碼流操作之后，所述流可仍用相同UDP端口參數(shù)來遞送，從而允許QAM裝 置像從前一樣對其進行再多路復(fù)用(即，如在網(wǎng)絡(luò)中沒有提供DBM裝置時一樣)。除了調(diào)度如視頻及音頻的基本流外，包調(diào)度器76還需要產(chǎn)生/修改與節(jié)目特定信 息(PSI)相關(guān)的信息，如節(jié)目關(guān)聯(lián)表(PAT)及PMT，所述信息由下游裝置使用以主要識別每 一基本流的包識別符(PID)。在傳統(tǒng)的多路復(fù)用器中，可僅存在參照多個節(jié)目映射表(PMT)的一個節(jié)目關(guān)聯(lián) 表。PAT表具有固定包識別符(PIDO)，其首先由下游裝置解碼以存取存在于既定多路復(fù)用 流中的所有節(jié)目的節(jié)目信息。由于在此情況中，包調(diào)度器的輸出轉(zhuǎn)到不同隊列且所述包指 派給多個不同傳送信道(例如，不同UDP端口)而非僅一個傳送信道，因此包調(diào)度器76需 要針對每一信道產(chǎn)生含有對特定PMT的參照的PAT表。PAT產(chǎn)生器78就是出于此目的而提 供。由于所述輸出將為SPTS，因此在既定PAT中將僅存在一個PMT參照。另一選擇為，原 始PAT/PMT可保存且重新插入/多路復(fù)用到包調(diào)度器76的輸出中，同時維持MPEG規(guī)范所 需要的系統(tǒng)目標(biāo)解碼器(STD)緩沖器模型約束。更特定來說，MPEG-2系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)提供用于將多個基本MPEG流多路復(fù)用成單個系統(tǒng) 流的方法。其還定義維持經(jīng)壓縮流的同步化及計時的方法。此是通過準(zhǔn)確定義數(shù)據(jù)到達解 碼器時的時間、數(shù)據(jù)流在解碼器中的計時及解碼及呈現(xiàn)事件的計時來實現(xiàn)。出于此目的，所 述標(biāo)準(zhǔn)定義目標(biāo)解碼器(STD)的概念模型，其用于模仿解碼過程。由多路復(fù)用器產(chǎn)生的系 統(tǒng)流應(yīng)符合STD模型所強加的規(guī)范以保證實時解碼及呈現(xiàn)過程的正常操作。傳統(tǒng)的多路復(fù)用器及包調(diào)度器還產(chǎn)生空(NULL)包(無效字符)以維持固定信道 速率，以防其不具有任何要調(diào)度的實際基本流的包。在此情況中，由于包調(diào)度器76的輸出 轉(zhuǎn)到多個傳送信道，因此需要修改常規(guī)空包插入方案。一個選項是在將包置于其相應(yīng)輸出 隊列中之前從包調(diào)度器的輸出丟棄空包。在此情況下，最后的輸出將不是固定信道速率傳送且將變?yōu)榭勺冃诺浪俾蕚魉?，即，傳輸包速率將不是固定速率。處理VBR傳輸流將依賴于 下游QAM裝置的能力。應(yīng)注意，當(dāng)前論述是指傳輸流為VBR，意指不具有空包的傳輸流，這與 VBR視頻流編碼不同。 可存在不處置VBR傳輸流(例如，來自可變速率傳送信道)的QAM裝置。此類QAM 裝置將依靠傳輸流的CBR性質(zhì)(固定傳送信道速率)來恢復(fù)節(jié)目時鐘參照(PCR)時鐘是相 當(dāng)可能的。在此類情況下，多路復(fù)用器的輸出需要為CBR。在圖8中所示的實施例中，在包調(diào)度器76產(chǎn)生38. 8Mbps多路復(fù)用流之后，包分 類器80對輸出進行解多路復(fù)用且以單獨路線發(fā)送所述包。對于SPTS 1來說，輸出包在其 置于適當(dāng)輸出緩沖器1 (由參照編號82a所指示)之前通過“PCR重加戳記”模塊84a及對 應(yīng)的“空插入器”模塊86a。包調(diào)度器76的輸出使每一節(jié)目的PCR基于38. 8Mbps速率正 規(guī)化為共同時基。PCR重加戳記模塊84a校正/重加戳記所述PCR值以使得其輸出是基于 3. 75Mbps速率。此可通過追蹤遞送到每一 SPTS的輸出緩沖器的傳輸包的數(shù)目來容易完成。 空插入器模塊86a負責(zé)產(chǎn)生輸出CBR。其在比特流中周期性地插入空包以維持CBR速率。 輸出緩沖器1排放速率可設(shè)定為3. 75Mbps以使得其以所述速率恒定地排放包?？詹迦肫鳙@取PCRl (其是SPTS 1的經(jīng)重加戳記PCR)且將其與正規(guī)化PCR相比較 以算出需要插入的空包的數(shù)目。由于包調(diào)度器的輸出為處于38. 8Mbps的CBR，因此正規(guī)化 的PCR始終將當(dāng)前時間觀念賦予空插入器模塊。具體來說，通過獲取正規(guī)化子PCR與PCRl 之間的差且使用3. 75Mbps的CBR速率，空插入器模塊可精確地算出需要產(chǎn)生及插入的空包 的數(shù)目。特定來說npkts = ((PCR-PCRl)/ 以 3. 75Mbps 發(fā)送 1 個包所花費的時間)當(dāng)然，維持PCR及PCRl的值在共同時基中。此過程確保DBM的數(shù)據(jù)是處于 3. 75Mbps的CBR傳輸流。假設(shè)每QAM調(diào)制器15個流且每個信道3. 75Mbps,則包調(diào)度器將 傳入56. 25Mbps速率變碼流為38. 8Mbps。最后的輸出是56. 25Mbps，此意指所插入的空包 的數(shù)目為56. 25-38. 8 = 17. 45Mbps。排除所述空包，流的累積速率不超過38. 8Mbps。此允 許QAM裝置再次對所述信道進行多路復(fù)用，只要QAM裝置具有丟棄空包的能力。相同的算法可擴展到多個不同QAM速率(不僅是38. 8Mbps)且可擴展到不同VOD 流速率(例如，對于HD，V0D信道速率通常為15Mbps)。而且，如圖8中所指示，針對不同流 提供多個信道，每一信道具有對應(yīng)的PCR重加戳記模塊84b、84c等，對應(yīng)的空插入器模塊 86b、86c等及對應(yīng)的輸出緩沖器82b、82c等。相依于系統(tǒng)的能力，可提供任何數(shù)目的信道。以上文所論述的方式，本發(fā)明DBM允許適合VOD環(huán)境且提供通過對信道進行預(yù)先 統(tǒng)計多路復(fù)用及變碼流同時將其作為SPTS遞送來保存帶寬的解決方案的無縫架構(gòu)?，F(xiàn)在應(yīng)了解本發(fā)明提供用于將視頻點播流有效地遞送到顧客的方法及設(shè)備。實現(xiàn) 了與現(xiàn)有技術(shù)方案相比可遞送的流數(shù)目的顯著增加。為在不重新編碼服務(wù)器上的VOD流的 情形下提供可遞送的信道數(shù)目的實時增加，利用多路復(fù)用器或包含變碼流能力的裝置來減 少個別流所需的帶寬量。此裝置插入在VOD服務(wù)器與QAM調(diào)制器之間。特定來說，本發(fā)明 教示在VOD服務(wù)器與QAM調(diào)制器之間使用動態(tài)帶寬管理器。此“DBM”接收輸入單播單節(jié)目 傳輸流且應(yīng)用統(tǒng)計多路復(fù)用以(i)對其進行變碼流及(ii)優(yōu)化視頻帶寬，且然后將其作為 單節(jié)目傳輸流遞送。應(yīng)注意，呈現(xiàn)本發(fā)明特定實施例的前述說明是出于圖解說明及說明的目的。其并不打算作為窮舉性說明或?qū)⒈景l(fā)明限定為所揭示的確切形式，且鑒于上述教示可做出許多 修改及變化。因此，打算不將本發(fā)明限制于本文中所揭示的特定實施例，而是本發(fā)明包含歸 屬于以上權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有實施例。
權(quán)利要求
一種用于將多個視頻點播(VOD)流提供到顧客的方法，其包括從VOD服務(wù)器接收視頻流；對所述所接收流進行統(tǒng)計多路復(fù)用以對所述流進行變碼流及優(yōu)化其視頻帶寬；調(diào)制所述經(jīng)統(tǒng)計多路復(fù)用流；及將所述經(jīng)多路復(fù)用流作為單節(jié)目傳輸流遞送。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中從所述VOD服務(wù)器接收的所述流包括單播單節(jié)目傳輸流；且將由所述統(tǒng)計多路復(fù)用步驟產(chǎn)生的所述經(jīng)變碼流且經(jīng)優(yōu)化的流作為單節(jié)目傳輸流提 供以供調(diào)制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中經(jīng)由用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)端口遞送從所述VOD服務(wù)器接收的所述流；且 通過所述相同UDP端口將由所述統(tǒng)計多路復(fù)用步驟產(chǎn)生的所述經(jīng)變碼流且經(jīng)優(yōu)化的 流作為單節(jié)目傳輸流提供以供調(diào)制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述調(diào)制步驟利用端口映射處理方案將在不同UDP端口上遞送的多個VOD單節(jié)目傳輸 流映射到特定QAM信道且基于所述映射將唯一節(jié)目分配給每一 VOD流；且 所述統(tǒng)計多路復(fù)用步驟也使用所述端口映射處理方案。
5.一種用于提供多個視頻點播(VOD)流的設(shè)備，其包括 動態(tài)帶寬管理器(DBM)，其用于從VOD服務(wù)器接收視頻流；統(tǒng)計多路復(fù)用器，其位于所述帶寬管理器內(nèi)且用于對所述所接收流進行變碼流且優(yōu)化 其視頻帶寬；及調(diào)制器，其用于調(diào)制所述經(jīng)統(tǒng)計多路復(fù)用流以作為單節(jié)目傳輸流遞送。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中從所述VOD服務(wù)器接收的所述流包括單播單節(jié)目 傳輸流；且來自所述統(tǒng)計多路復(fù)用器的所述經(jīng)變碼流且經(jīng)優(yōu)化的流被作為單節(jié)目傳輸流提供到 所述調(diào)制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中從所述VOD服務(wù)器接收的所述流經(jīng)由用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)端口遞送；且 所述經(jīng)變碼流且經(jīng)優(yōu)化的流通過所述相同UDP端口被提供到所述調(diào)制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述DBM包括 多個變碼流器；與每一變碼流器相關(guān)聯(lián)的輸入緩沖器，每一輸入緩沖器經(jīng)耦合以從其相關(guān)聯(lián)變碼流器 的輸出接收包；速率估計器，其經(jīng)耦合以從所述輸入緩沖器接收信息且將基于所述信息的反饋提供到 所述變碼流器；及包調(diào)度器，其用于以預(yù)定傳送信道速率從所述輸入緩沖器提供包。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述DBM進一步包括 包分類器，其用于從所述包調(diào)度器接收所述包；及多個輸出緩沖器，其經(jīng)耦合以從所述包分類器接收包，每一輸出緩沖器與特定用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)端口相關(guān)聯(lián)；其中所述包分類器基于與攜載特定包的流相關(guān)聯(lián)的所述UDP端口來將所述特定包路 由到特定輸出緩沖器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中每一流經(jīng)由與所述流相關(guān)聯(lián)的所述UDP端口被攜載到所述變碼流器中的一者以供處 理；且在已對所述流執(zhí)行統(tǒng)計多路復(fù)用及變碼流操作之后，所述包分類器使用附加到每一流 的路由信息將來自所述流的包置于恰當(dāng)?shù)妮敵鼍彌_器中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其包括與所述包調(diào)度器相關(guān)聯(lián)的節(jié)目關(guān)聯(lián)表(PAT)產(chǎn)生器。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中空包在被提供到所述輸出緩沖器之前從來自所 述包調(diào)度器的所述包中丟棄。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述包在恒定比特率(CBR)傳輸流中被提供到所 述輸出緩沖器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其包括節(jié)目時鐘參照(PCR)重加戳記模塊及空包插入器，其與每一輸出緩沖器相關(guān)聯(lián)且經(jīng)耦 合以從所述包分類器接收包以便以所述恒定比特率提供所述包。
全文摘要
本申請案涉及視頻點播(VOD)系統(tǒng)中經(jīng)預(yù)先統(tǒng)計多路復(fù)用流的遞送。提供了用于將多個VOD流遞送到顧客的方法及設(shè)備。從VOD服務(wù)器接收視頻流。對所述所接收流進行統(tǒng)計多路復(fù)用以對其進行變碼流且優(yōu)化其視頻帶寬。調(diào)制所述經(jīng)統(tǒng)計多路復(fù)用流且然后將其作為單節(jié)目傳輸流遞送到顧客。
文檔編號H04N7/24GK101931788SQ20101021186
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月24日
發(fā)明者王越, 阿內(nèi)什·夏爾馬 申請人:Rgb網(wǎng)絡(luò)有限公司