CN100536467C - Ip机顶盒的工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及IP机顶盒的工作方法，包括a、当IP机顶盒上电后，根据机顶盒中保存的信息组拼并发送IGMP Leave报文；b、根据频道列表文件的内容组拼IGMP Report报文加入开机默认频道组播组。实施本发明的IP机顶盒的工作方法，可以解决现有技术中IP机顶盒在异常情况下开机重启存在双组播流下发的问题，消除因双组播流下发造成的IP机顶盒画面质量下降甚至异常重启的现象，从而极大地改善了用户体验。

Description

IP机顶盒的工作方法
技术领域
本发明涉及网络电视技术，更具体地说，涉及一种IP机顶盒的工作方法。
背景技术
IPTV(也称网络电视)是一种基于Internet技术的个性化、交互式服务的崭新的媒体形态。BTV(BroadCast TV广播电视)是IPTV系统最基本的业务，也是目前业界运行最成熟的业务。运营商基于节目预告、品牌宣传和商业广告的考虑，通常设置一个开机默认频道，在该开机默认频道节目里放置节目预告、品牌宣传和商业广告的内容，使得IP机顶盒上电开机就能接收开机默认频道的内容，一般把第一频道设置为开机默认频道。
BTV是基于组播的业务，依赖于网络设备所支持的组播路由协议、IGMP协议(Internet组管理协议)、IGMP PROXY协议等。IPTV将组播节目流传送至接入网络，一般采取网络中路由器运行组播路由协议，接入网络设备运行IGMPPROXY协议。
IPTV系统的用户终端设备就是IP机顶盒，在IP机顶盒的存储器中一般都保存有频道列表文件，该频道列表文件的主要内容是用户有权限观看的频道节目的组播IP地址、组播端口号以及频道其它相关信息的列表。当用户进行BTV业务时，IP机顶盒根据用户遥控器的指令在频道列表文件中查询出用户欲观看频道节目的组播地址和组播端口，再根据RFC2236文档的规定组拼IGMP Report报文申请加入组播组，经过各级网络设备执行IGMP PROXY后，从IPTV业务源网络获取组播流。
当用户需要进行频道切换时，IP机顶盒首先根据RFC2236文档的规定组拼IGMP Leave报文离开当前组播组，此时当前频道的组播流停止下发；再在频道列表文件中查询出用户欲观看BTV节目的组播地址和组播端口，然后根据RFC2236文档的规定组拼IGMP Report报文申请加入新组播组，此时新频道的组播流下发到机顶盒。
当IP机顶盒从BTV业务切换到其它业务时，IP机顶盒首先根据RFC2236文档的规定组拼IGMP Leave报文离开当前组播组，此时当前频道的组播流停止下发，然后根据用户的指令发出相应报文来请求新的业务。
目前市场上的IP机顶盒在开展BTV业务时，当由于异常情况(突然掉电、人力误按电源按钮等)需要重新开机上电时，现有的技术方案是IP机顶盒启动后不管异常情况发生时的组播流是否已经停止下发，便直接发送IGMPReport报文加入BTV业务的开机默认频道。
当上述异常情况发生的瞬间，IP机顶盒没有办法通过发送IGMP Leave报文来离开当前组播组。同时当前组播组是开机默认频道的机率很小，该机率是1/用户有权限观看BTV节目总数。
当IP机顶盒开机重启后直接发送IGMP Report报文加入开机默认频道的组播组时，此时异常情况发生时的组播流一般还会继续下发。因为异常情况发生时，DSLAM设备并不知道IP机顶盒已经发生异常。DSLAM设备必须通过再发通用组查询报文和特定组查询报文来确定当前组播组的IP机顶盒是否还处于活动状态。
RFC2236规定了通用组查询报文的时间间隔为125秒，对通用组查询报文进行响应的最大等待时间为10秒。RFC2236没有规定异常时通用组查询发出之后等待多长时间再发特定组查询报文(各个通信厂商的设备会有所不同，一般通用组查询报文发出之后等待20秒左右再发特定组查询报文)；至于特定组查询报文发送的次数和发送间隔，RFC2236也没有做出规定(各个通信厂商的设备会有所不同，一般特定组查询报文发送两次，发送的间隔为4秒)。
如果异常情况发生在DSLAM设备发出通用组查询报文IGMP Query而IP机顶盒还没回发响应报文之前(取异常情况发生的时间点为通用查询后的5秒时刻)，则DSLAM设备还会再发一次通用组查询报文IGMP Query，然后DSLAM设备再发两次特定组查询报文来确定异常情况发生时的组播组成员是否已经离开组播组，此时异常情况发生时的组播流才会停止下发。也就是说，如果异常情况发生在DSLAM设备发出通用组查询报文IGMP Query而IP机顶盒还没回发响应报文之前，则异常情况发生时的组播流还会持续下发约144秒。
如果异常情况发生在DSLAM设备发出通用组查询报文IGMP Query而IP机顶盒已回发响应报文的瞬间(取异常情况发生的时间点为通用查询后的5秒时刻)，则DSLAM设备还会再发两次通用组查询报文IGMP Query，然后DSLAM设备再发两次特定组查询报文来确定异常情况发生时的组播组成员是否已经离开组播组，此时异常情况发生时的组播流才会停止下发。也就是说，如果异常情况发生在DSLAM设备发出通用组查询报文IGMP Query而IP机顶盒已回发响应报文的瞬间，则异常情况发生时的组播流还会持续下发约269秒。
基于上述两种异常情况，异常情况发生时的组播流持续下发时间在144秒到269秒之间。一般异常情况发生后，IP机顶盒需要20秒左右的时间完成启动后便组拼IGMP Report报文申请加入开机默认频道的组播组，这时便会有开机默认频道的组播流下发到IP机顶盒。此时就出现了异常情况发生时的组播流和开机默认频道的组播流同时下发到IP机顶盒的现象，本文称之为双组播流下发现象，这种现象会持续124秒到249秒(极端情况下为119秒到254秒)之间。当双组播流下发时，会引起以下两个不良后果：第一，由于双组播流的带宽一般都会超过IPTV提供给用户的业务运营带宽，此时下发到IP机顶盒的组播流会存在丢包现象，由于丢包的发生，给用户带来的感觉就是画面停滞、马赛克现象严重；第二，由于双组播流同时下发到IP机顶盒，此时会影响IP机顶盒的业务处理性能，轻则IP机顶盒播放不顺畅，重则导致IP机顶盒异常重启。
综上所述，现有技术存在着在长达124秒到249秒之间的时间内，系统一直在下发双组播流到IP机顶盒的问题。这种双组播流现象不仅严重影响了画面质量，甚至会导致IP机顶盒异常重启，极大地损害了用户体验。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中IP机顶盒在异常情况下(突然掉电、误按电源按钮等)开机重启时，由于异常情况时的组播流和开机后开机默认频道的组播流长时间共同下发到IP机顶盒、严重影响画面质量、甚至会导致IP机顶盒异常重启的问题，提供一种防止两种组播流同时下发的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种IP机顶盒的工作方法，所述方法包括：
a、当IP机顶盒上电后，根据机顶盒中保存的信息组拼并发送IGMP Leave报文；
b、根据频道列表文件的内容组拼并发送IGMP Report报文加入开机默认频道组播组。
在本发明所述的IP机顶盒的工作方法中，进一步包括步骤c：根据用户指令继续操作，其中所述用户指令包括切换频道、切换到非BTV业务或关机。
在本发明所述的IP机顶盒的工作方法中，步骤a中所述信息是保存在IP机顶盒的非易失存储器中的包含掉电前最近一次所切换频道的组播IP地址和组播端口号以及校验信息。
在本发明所述的IP机顶盒的工作方法中，当步骤c中用户指令是切换频道时，所述方法执行以下步骤：
c1、发送IGMP Leave报文离开当前组播组；
c2、根据用户选择的频道，找出频道列表文件中对应该频道的组播IP地址和组播端口号，然后组拼并发送IGMP Report报文加入新组播组；
c3、用新组播组的组播IP地址和组播端口号以及校验信息更新非易失存储器中的信息。
在本发明所述的IP机顶盒的工作方法中，所述步骤b还包括：当发送完所述IGMP Report报文后，用开机默认频道组播组的组播IP地址和组播端口号及校验信息更新非易失存储器中的信息。
作为另一选择，在本发明所述的IP机顶盒的工作方法中，当步骤c中用户指令是切换频道时，所述方法执行以下步骤：
c1、发送IGMP Leave报文离开当前组播组；
c2、根据用户选择的频道，找出频道列表文件中对应该频道的组播IP地址和组播端口号，然后组拼并发送IGMP Report报文加入新组播组；
c3’、判断所述用户选择的频道是否是开机默认频道，如果不是，则用所述新组播组的组播IP地址和组播端口号及校验信息更新非易失存储器中的信息；如果是，则省略对非易失存储器中的信息进行更新的步骤。
在本发明所述的IP机顶盒的工作方法中，所述信息是保存在所述非易失存储器的文件系统的保存信息文件中。
在本发明所述的IP机顶盒的工作方法中，所述信息是保存在所述非易失存储器的块中。
在本发明所述的IP机顶盒的工作方法中，步骤a中所述信息保存在IP机顶盒的存储器中的频道列表文件中，其包括用户有权限观看的全部频道节目的组播IP地址和组播端口号；所述组拼并发送IGMP Leave报文是根据频道列表文件中的所述全部频道的组播IP地址和组播端口号依次组拼并发送一遍IGMP Leave报文。
实施本发明的IP机顶盒的工作方法，具有以下有益效果：解决了现有技术中IP机顶盒在异常情况下开机重启存在双组播流下发的问题，消除因双组播流下发造成的损伤画面质量甚至导致IP机顶盒异常重启的现象，从而极大地改善了用户体验。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明IP机顶盒工作方法的流程图；
图2是根据本发明的第一个实施例的IP机顶盒工作方法的流程图；
图3是根据本发明的第二个实施例的IP机顶盒工作方法的流程图。
具体实施方式
本发明解决技术问题的构思是：当IP机顶盒开机重启时先发送IGMPLeave报文离开异常情况发生时所在的组播组，这样，从根本解决双组播流同时下发的问题。
图1是本发明IP机顶盒工作方法的流程图。如图1所示，当IP机顶盒上电开机重启后，首先根据机顶盒中保存的信息组拼并发送IGMP Leave报文。这些保存在机顶盒中的信息包含了IP机顶盒关机(或发生异常掉电情况)前用户最后一次所切换频道的组播组的组播IP地址和组播端口号等内容。当用户正在进行BTV业务时如果发生异常掉电，重启后这一步骤可以使IP机顶盒(用户)离开掉电一刻的组播组。然后，根据频道列表文件的内容组拼并发送IGMP
Report报文，加入开机默认频道。之后根据用户指令继续后续的操作。例如，这些后续操作可以包括切换频道、切换到非BTV业务或关机。
图2所示为本发明的第一实施例的IP机顶盒工作的方法的流程图。通常，IP机顶盒上一般都会配置一个非易失性存储器，当非易失性存储器上已经存在文件系统，本发明利用文件系统中的保存信息文件SaveInfo.txt(也可以采用其它名称)保存当前组播组的组播IP地址和组播端口号以及校验信息。
根据图2所示的本发明的第一实施例，当机顶盒开机重启时，机顶盒首先检测文件SaveInfo.txt是否存在，如果存在便打开该文件读取信息后关闭文件，当信息校验通过后，根据RFC2236文档规定的IGMP Leave报文格式将读取的信息组拼成IGMP Leave报文并发送。因为IGMP Leave报文的作用，由于异常情况时存在的组播流继续下发的问题被解决；如果不存在SaveInfo.txt文件，则新建SaveInfo.txt文件并关闭。
当IP机顶盒发送IGMP Leave报文之后，便根据频道列表文件中记录的开机默认频道的组播IP地址和组播端口信息组拼IGMP Report报文并发送，从而加入开机默认频道的组播组。然后IP机顶盒打开SaveInfo.txt文件，将开机默认频道的组播IP地址和组播端口号以及校验信息写入到SaveInfo.txt文件中，并关闭该文件。此时IP机顶盒提供给用户的服务就是开机默认频道的组播节目。
当IP机顶盒开展开机默认频道的组播业务时，根据用户的意愿，IP机顶盒可能会接收到以下三种指令的一种：第一，进行频道切换(BTV业务内部的切换)；第二，进行业务切换(BTV业务和IP机顶盒能提供的非BTV业务之间的切换)；第三，关机。对于这三种指令，IP机顶盒分别对应下述三个过程进行处理。
第一处理过程，如果用户想进行频道切换操作时，IP机顶盒首先发送IGMPLeave报文离开当前组播组，再根据用户遥控器的指令在频道列表文件中查询出用户欲观看BTV节目的组播地址和组播端口号并组拼成IGMP Report报文并发送，然后打开SaveInfo.txt文件并清空其中的内容，将切换后频道的组播IP地址和组播端口号以及校验信息保存在SaveInfo.txt文件中并关闭该文件。此步骤是本发明第一实施例中的必要且重要的一个步骤。也就是说，每当进行频道切换时都需要用新频道的组播IP地址和组播端口号以及校验信息对SaveInfo.txt文件中的原信息进行更新。当然，除非新切换的频道是开机默认频道，这一点将在后面进行讨论。
第二处理过程，如果用户想进行业务切换操作时，即要从BTV业务切换到非BTV业务时，IP机顶盒首先发送IGMP Leave报文离开当前组播组，然后根据用户的指令发出相应报文来请求非BTV业务。
第三处理过程，如果用户想进行关机操作时，此时IP机顶盒首先发送IGMP Leave报文离开当前组播组，然后执行关机流程。
在上述第一过程完成后，即当IP机顶盒完成频道切换操作后，IP机顶盒可能会接收到进行业务切换(即从BTV业务切换到非BTV业务)或者关机的指令。如果接收到业务切换指令，则IP机顶盒按照上述第二过程的步骤进行；如果接收到关机指令，则IP机顶盒按照上述第三过程的步骤进行。
在上述第二过程完成后，即IP机顶盒完成从BTV业务切换到非BTV业务后，IP机顶盒可能会接收从非BTV业务切换到BTV业务或者关机的指令。如果接收到从非BTV业务切换到BTV业务的指令时，则IP机顶盒基本按照上述第一过程的步骤进行即可，只不过不用进行第一过程中的发送IGMP Leave报文离开当前组播组的操作；如果接收到关机指令，则直接执行关机流程即可。
本发明的第一实施例是以非易失性存储器上存在文件系统为前提的。如果非易失性存储器上不存在文件系统，作为另一种实施方式，可以将当前组播组的组播IP地址和组播端口号以及校验信息保存到块(Block)中，通过调用Block块的操作接口函数，对信息进行保存、读取或更新。
另外，在本发明的第一实施例中，在保存组播IP地址和组播端口号以及校验信息到SaveInfo.txt文件时，是把开机默认频道和其它频道放在同等的地位进行处理的。其实，当异常情况发生时IP机顶盒如果正在进行开机默认频道的BTV业务，开机后发IGMP Report报文也加入开机默认频道的组播组时，根据组播原理，并不会出现两个开机默认频道的组播流下发到IP机顶盒的现象，故开机默认频道的组播IP地址和组播端口号以及校验信息在IP机顶盒的业务开展过程中是可以不用保存的。例如，如果采取不保存的方案，可以在开机重启时第一次加入开机默认频道的组播组后，省略将开机默认频道的组播IP地址和组播端口号以及校验写入SaveInfo.txt(或Block块)中这一步骤。此外，还可以在上述本发明的第一实施例中切换频道之后、保存组播IP地址和组播端口号以及校验信息到SaveInfo.txt文件之前加上条件判断，即判断当前进行的组播频道是否是开机默认频道，如果是开机默认频道，可省略将开机默认频道的组播IP地址和组播端口号以及校验写入SaveInfo.txt(或Block块)中这一步骤；如果不是开机默认频道，则将切换后新频道的组播IP地址和组播端口号以及校验写入SaveInfo.txt(或Block块)中。
图3是根据本发明的第二个实施例的IP机顶盒工作方法的流程图。
IP机顶盒的存储器中一般都保存有频道列表文件，该频道列表文件主要内容是用户有权限观看的频道节目的组播IP地址、组播端口号以及频道其它相关信息的列表。如图3所示，当IP机顶盒无论由于何种情况(包括异常情况)需要开机重启时，根据频道列表文件的内容，按照先后顺序组拼用户有权限观看数目的IGMP Leave报文并按序发出，通过这种手段来使IP机顶盒主动离开异常情况发生时的组播组。然后根据频道列表文件中记录的开机默认频道的组播IP地址和组播端口号信息发送IGMP Report报文加入开机默认频道的组播组。之后根据用户指令继续后续的操作。例如，这些后续操作可以包括切换频道、切换到非BTV业务或关机。
本发明的第二实施例采取遍历频道列表文件的方式来先后发送用户有权限观看的所有频道的IGMP Leave报文来终止异常情况后仍继续下发的组播流。假定用户有权限观看的组播频道数目为100个，IP机顶盒发送单个IGMPLeave报文的时间完全可以控制在毫秒数量级以下，考虑到DSLAM设备的处理能力以及网络拥塞情况，可在第二实施例中控制发送IGMP Leave报文的时间间隔为1毫秒。这样，IP机顶盒开机后只需0.1秒的时间就完成所有IGMPLeave报文的发送来达到终止异常情况后仍继续下发的组播流的目的。
总之，本发明的技术方案是针对IP机顶盒在异常情况(突然掉电、人力误按电源按钮等)下开机重启时，由于异常情况时的组播流和开机时的组播流长时间存在严重影响画面质量，甚至会导致IP机顶盒异常重启，极大损害用户体验的问题提出解决的办法，总的构思是在IP机顶盒发送IGMP Report报文加入开机默认频道的组播组之前先发送IGMP Leave报文离开异常情况发生时的频道组播组，以便IP机顶盒开机重启后便顺利进入BTV业务的开机默认频道。通过该技术方案，IP机顶盒即使在异常情况下开机重启也不会存在双组播流下发的现象，极大的改善了用户体验。
在本发明的第一种技术方案中，为了实现IP机顶盒在发送IGMP Report报文之前发送IGMP Leave报文，提出了在非易失性存储器的文件系统中保存相关信息的方法。并且还提供了如果非易失性存储器上没有文件系统保存相关信息的替代方案；同时还提供了可以不保存开机默认频道的组播IP地址和组播端口号以及校验信息到SaveInfo.txt文件的方法；而且该方案中考虑到了信息校验，故本发明的方案具有很高的稳定性和有效性。
本发明的第一技术方案的关键点是通过保存进行BTV业务时节目的组播IP地址和组播端口号以及校验信息，当IP机顶盒在异常情况下开机重启时，把保存的相关信息读出并组拼成IGMP Leave报文，在发送IGMP Report报文加入开机默认频道的组播组之前先发送IGMP Leave报文终止异常情况后仍继续下发的组播流，从而使IP机顶盒顺利开展开机默认频道的组播节目，解决了异常情况后双组播流下发的问题。
本发明的第二种方案是在发送IGMP Report报文加入开机默认频道的组播组之前通过遍历频道列表文件来先后发送用户有权限观看的所有频道的IGMP Leave报文来终止异常情况后仍继续下发的组播流，从而使IP机顶盒顺利开展开机默认频道的组播节目，解决了异常情况后双组播流下发的问题，提高了用户享受。

Claims (9)

1、IP机顶盒的工作方法，其特征在于，所述方法包括：
a、当IP机顶盒上电后，根据机顶盒本次上电前保存的信息组拼并发送IGMP Leave报文；
b、根据频道列表文件的内容组拼并发送IGMP Report报文加入开机默认频道组播组。
2、根据权利要求1所述的IP机顶盒的工作方法，其特征在于，所述方法进一步包括步骤c：根据用户指令继续操作，其中所述用户指令包括切换频道、切换到非BTV业务或关机。
3、根据权利要求2所述的IP机顶盒的工作方法，其特征在于，步骤a中所述信息是保存在IP机顶盒的非易失存储器中的包含掉电前最近一次所切换频道的组播IP地址和组播端口号以及校验信息。
4、根据权利要求3所述的IP机顶盒的工作方法，其特征在于，当步骤c中用户指令是切换频道时，所述方法执行以下步骤：
c1、发送IGMP Leave报文离开当前组播组；
c2、根据用户选择的频道，找出频道列表文件中对应该频道的组播IP地址和组播端口号，然后组拼并发送IGMP Report报文加入新组播组；
c3、用新组播组的组播IP地址和组播端口号以及校验信息更新非易失存储器中的信息。
5、根据权利要求4所述的IP机顶盒的工作方法，其特征在于，所述步骤b还包括：当发送完所述IGMP Report报文后，用开机默认频道组播组的组播IP地址和组播端口号以及校验信息更新非易失存储器中的信息。
6、根据权利要求3所述的IP机顶盒的工作方法，其特征在于，当步骤c中用户指令是切换频道时，所述方法执行以下步骤：
c1、发送IGMP Leave报文离开当前组播组；
c2、根据用户选择的频道，找出频道列表文件中对应该频道的组播IP地址和组播端口号，然后组拼并发送IGMP Report报文加入新组播组；
c3’、判断所述用户选择的频道是否是开机默认频道，如果不是，则用所述新组播组的组播IP地址和组播端口号及校验信息更新非易失存储器中的信息；如果是，则省略对非易失存储器中的信息进行更新的步骤。
7、根据权利要求3至6中任一项所述的IP机顶盒的工作方法，其特征在于，所述信息是保存在所述非易失存储器的文件系统的保存信息文件中。
8、根据权利要求3至6中任一项所述的IP机顶盒的工作方法，其特征在于，所述信息是保存在所述非易失存储器的块中。
9、根据权利要求1或2所述的IP机顶盒的工作方法，其特征在于，步骤a中所述信息保存在IP机顶盒的存储器中的频道列表文件中，其包括用户有权限观看的全部频道节目的组播IP地址和组播端口号；所述组拼并发送IGMP Leave报文是根据频道列表文件中的所述全部频道的组播IP地址和组播端口号依次组拼并发送一遍IGMP Leave报文。
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