CN101160831B - 一种防止双组播流下发的方法 - Google Patents

Abstract

一种防止双组播流下发的方法。当机顶盒开机启动时，当机顶盒启动时，根据自身存储的信息组拼并发送IGMP Leave。当DSLAM接收到IGMP Leave的报文时，其停止向IP机顶盒发送对应于IGMP Leave的组播流。可以由IP机顶盒和网络侧的装置来实现停止组播流的下发。

Description

一种防止双组播流下发的方法

技术领域

本发明涉及网络电视技术，具体涉及一种防止双组播流下发的方法。

发明背景

网际协议电视(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系统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IGMP PROXY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机顶盒根据来自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IP机顶盒因异常情况(突然掉电、人力误按电源按钮等)需要重新开机上电时，现有的技术方案是不论异常情况发生时的组播流是否已经停止下发，IP机顶盒启动后便直接发送IGMP Report报文加入BTV业务的开机默认频道。

在上述异常情况发生的瞬间，IP机顶盒没有办法通过发送IGMPLeave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机顶盒开机启动后直接发送IGMP Report报文加入开机默认频道的组播组时，所述异常情况发生时正向IP机顶盒下发的组播流一般还会继续下发；这是因为：当异常情况发生时，向IP机顶盒下发组播流的数字用户线接入复接器(DSLAM)设备无法获知IP机顶盒已经发生异常。在实际应用中，DSLAM设备必须通过发送通用组查询(IGMP Query)报文和特定组查询报文来确定加入当前组播组的IP机顶盒是否还处于活动状态。

RFC2236规定了IGMP Query报文的时间间隔为125秒，对IGMPQuery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IGMP Query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IGMP Query报文之后、IP机顶盒返回相应的响应报文之前，则DSLAM设备还会再发一次IGMPQuery报文，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；之后，才会停止下发异常情况发生时向IP机顶盒下发的组播流。也就是说，如果异常情况发生在DSLAM设备发出IGMP Query报文之后、IP机顶盒返回相应的响应报文之前，则异常情况发生时向IP机顶盒下发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IGMP Query报文、IP机顶盒返回相应的响应报文时，那么DSLAM设备还会再发两次IGMP Query报文，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；之后，才会停止下发异常情况发生时向IP机顶盒下发的组播流。也就是说，如果异常情况发生在DSLAM设备发出IGMP Query报文、IP机顶盒返回相应的响应报文时，则异常情况发生时向IP机顶盒下发的组播流还会持续下发约269秒。

由以上所述可见，当IP机顶盒发生异常情况时，向IP机顶盒下发的组播流还会持续约144秒到269秒。

另外，在异常情况发生后，IP机顶盒通常需要20秒左右的时间启动并组拼IGMP Report报文以及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。显然，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，可以将这种现象称为双组播流下发现象。

所述双组播流下发现象通常会持续124秒到249秒(极端情况下为119秒到254秒)。双组播流下发现象会导致以下两个不良后果：第一，由于双组播流的带宽一般都会超过IPTV系统提供给用户的业务运营带宽，导致下发到IP机顶盒的组播流存在比较严重的丢包现象，丢包现象的表现就是画面停滞、马赛克现象；第二，由于双组播流同时下发到IP机顶盒，因此IP机顶盒的业务处理性能会受到影响，轻则导致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，现有技术存在着长时间内系统持续下发双组播流到IP机顶盒的问题，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，会明显降低用户满意度。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于：针对现有技术中的双组播流所引起的严重影响画面质量、甚至导致IP机顶盒异常重启的问题，提供一种能防止双组播流同时下发的方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种防止双组播流下发的方法，该方法包括：

在IP机顶盒开机启动时，停止向该IP机顶盒下发组播流；

IP机顶盒根据自身存储的频道列表文件的内容组拼并发送IGMPReport报文，加入开机默认频道组播组。

停止下发所述组播流的方法为：

IP机顶盒在开机启动后，根据自身保存的信息组拼并发送IGMPLeave报文；收到来自IP机顶盒的IGMP Leave报文时，DSLAM停止向IP机顶盒发送IGMP Leave报文所针对的组播流。

所述信息是保存在IP机顶盒的非易失存储器中的掉电前最近一次所在频道的组播IP地址和组播端口号以及校验信息。

停止下发所述组播流的方法为：

获知IP机顶盒已成功接入网络时，DSLAM查询当前是否正在向IP机顶盒发送组播流，并在确定正在向IP机顶盒发送组播流时停止向IP机顶盒发送该组播流。

在所述加入开机默认频道组播组之后，该方法进一步包括：

根据接收到的用户指令执行包括频道切换、切换到非BTV业务、关机中的至少一个操作。

执行的所述操作为频道切换，该频道切换操作包括：

发送IGMP Leave报文离开当前组播组；找出频道列表文件中用户所选频道的组播IP地址和组播端口号，据此组拼并发送IGMP Report报文加入新组播组。

加入所述新组播组时，用该新组播组的组播IP地址和组播端口号及校验信息更新原来存储的相应信息；

或者，判断用户所选频道是否是开机默认频道，如果不是，则用该新组播组的组播IP地址和组播端口号及校验信息更新原来存储的相应信息；否则，不对原来存储的所述信息进行更新。

所述IP地址和组播端口号以及校验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，或是保存在所述非易失存储器的文件系统的块中。

所述信息保存在IP机顶盒的存储器的频道列表文件中，该信息包括：用户有权观看的全部频道的组播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。

与现有技术相比，实施本发明方法可避免现有技术中的双组播流下发现象，消除因双组播流下发所造成的损伤画面质量、甚至导致IP机顶盒异常重启的现象，有效改善了用户体验，并能明显提高用户满意度。

附图简要说明

图1为本发明第一较佳实施例的IP机顶盒工作流程图；

图2为本发明第二较佳实施例的IP机顶盒工作流程图；

图3为本发明第三较佳实施例的IP机顶盒工作流程图；

图4为本发明第四较佳实施例的IP机顶盒工作流程图；

图5为本发明第五较佳实施例的IP机顶盒工作流程图。

实施本发明的方式

下面结合附图及具体实施例对本发明详细说明。

本发明的总体构思为：当IP机顶盒开机启动时先发送IGMP Leave报文离开异常情况发生时所在的组播组，以便从根本上解决双组播流同时下发的问题。

参见图1，图1为本发明第一较佳实施例的IP机顶盒工作流程图。如图1所示，当IP机顶盒上电开机启动后，首先根据自身保存的信息组拼并发送IGMP Leave报文，以离开发生异常情况时所在的组播组。保存在IP机顶盒中的所述信息包含了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。在收到来自IP机顶盒的IGMP Leave报文时，DSLAM就会停止向IP机顶盒发送IGMP Leave报文所针对的组播流，该组播流就是IP机顶盒发生异常情况时被下发的组播流。

显然，基于上述操作，当IP机顶盒正在进行BTV业务时如果发生异常掉电，那么IP机顶盒在开机启动后则可以顺利离开掉电时所在的组播组。在此之后，IP机顶盒还可以进一步根据自身保存的频道列表文件内容组拼并发送IGMP Report报文，加入开机默认频道。之后还可以根据用户指令继续后续操作，如：切换频道、切换到非BTV业务或关机等。

参见图2，图2为本发明第二较佳实施例的IP机顶盒工作流程图。通常，IP机顶盒上都会配置一个设置有文件系统的非易失性存储器，该文件系统中则通常设置有SaveInfo.txt(也可以采用其它名称)文件用于保存信息；在实际应用中，可以利用所述SaveInfo.txt文件保存IP机顶盒当前所加入的组播组的组播IP地址和组播端口号以及校验信息等。

根据图2所示，当机顶盒开机启动时，机顶盒首先检测SaveInfo.txt文件是否存在，如果存在便打开该文件读取信息，之后再关闭SaveInfo.txt文件。在读取的信息通过校验后，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。当然，如果不存在SaveInfo.txt文件，则需要新建SaveInfo.txt文件，并在建立完成后关闭新建的SaveInfo.txt文件。

在此之后，IP机顶盒发生异常情况时被下发的组播流将被停止发送，这使得现有技术中的双组播流下发现象得以避免。

在发送了IGMP Leave报文之后，IP机顶盒便可以根据自身的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。接着，IP机顶盒打开自身存储的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，随后关闭该文件。此时，IP机顶盒提供给用户的组播流就是开机默认频道的组播节目。

在开展开机默认频道的组播业务时，IP机顶盒可能会接收到以下三种指令：

第一种指令：进行频道切换(BTV业务内部的切换)；

第二种指令：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)；

第三种指令：关机；

对于上述三种指令，IP机顶盒能够分别进行相应的处理过程：

IP机顶盒对于第一种指令所进行的第一处理过程：IP机顶盒首先发送IGMP Leave报文离开当前组播组，再根据来自遥控器的指令在自身存储的频道列表文件中查询出指令所对应的BTV节目的组播地址和组播端口号，还根据查询出的组播地址和组播端口号组拼IGMP Report报文并发送；接着，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文件中再关闭该文件。

可见，每次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。该SaveInfo.txt文件更新操作通常是必要并且重要的。当然，如果IP机顶盒新切换到的频道是开机默认频道，则不一定要更新SaveInfo.txt文件。

IP机顶盒对于第二种指令所进行的第二处理过程：当要从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，然后根据收到的指令发出相应报文以请求非BTV业务。

IP机顶盒对于第三种指令所进行的第三处理过程：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。

在上述的第一处理过程完成后，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，IP机顶盒则进行上述的第二处理过程；如果接收到关机指令，IP机顶盒则进行上述的第三处理过程。

在上述的第二处理过程完成后，即IP机顶盒从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，IP机顶盒则基本按照上述的第一处理过程的步骤进行，只不过不用进行第一处理过程中的发送IGMP Leave报文离开当前组播组的操作；如果接收到关机指令，IP机顶盒则直接执行关机流程即可。

图2所示流程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IP机顶盒的块(Block)中，通过调用Block的操作接口函数，对信息进行保存、读取或更新。

另外，在图2所示流程中，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，在异常情况发生时IP机顶盒正进行开机默认频道的BTV业务、并且开机后IP机顶盒要加入开机默认频道的组播组的情况下，根据组播原理，并不会出现两个开机默认频道的组播流被下发到IP机顶盒的现象，因此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保存的。

例如，可以在IP机顶盒开机启动后第一次加入开机默认频道的组播组时，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信息写入SaveInfo.txt(或Block块)中这一操作。此外，IP机顶盒还可以在切换频道之后、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，判断当前所在的组播频道是否是开机默认频道，如果是开机默认频道，则可以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信息写入SaveInfo.txt(或Block块)中这一操作；否则，就需要将切换后新频道的组播IP地址和组播端口号以及校验信息写入SaveInfo.txt(或Block块)中。

IP机顶盒的存储器中一般都保存有频道列表文件，该频道列表文件中保存有用户有权观看的频道节目的组播IP地址、组播端口号以及其它相关频道信息。

可见，为了实现IP机顶盒在发送IGMP Report报文之前发送IGMPLeave报文，图2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；并且还提供了非易失性存储器中不存在文件系统时的替代方案；另外还提供了不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保存到SaveInfo.txt文件的方法；再加上校验信息也得到了考虑，所以图2所示的IP机顶盒工作方法具有显著的有效性和很高的稳定性。

显然，图2所示流程的关键点是：保存进行BTV业务时频道节目的组播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启动时把保存的相关信息读出并组拼成IGMP Leave报文，并在发送IGMP Report报文之前先发送所述IGMP Leave报文，从而使现有技术中的双组播流下发现象得以避免。

参见图3，图3为本发明第三较佳实施例的IP机顶盒工作流程图。图3中，当由于任何情况(包括异常情况)需要开机启动时，IP机顶盒根据自身存储的频道列表文件中的内容，按照先后顺序组拼用户有权观看的频道所对应的IGMP Leave报文并按序发出。上述操作方式可以使IP机顶盒主动离开异常情况发生时所在的组播组。

接着，IP机顶盒可以根据自身存储的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组拼并发送IGMP Report报文，加入开机默认频道的组播组。

在此之后，IP机顶盒还可以根据接收到的用户指令继续后续操作，如：频道切换、切换到非BTV业务或关机等。

可见，图3所示流程采取遍历频道列表文件的方式以确保能够先后发送用户有权观看的所有频道所对应的IGMP Leave报文，以便终止IP机顶盒发生异常情况后仍被继续下发的组播流。假定用户有权观看的组播频道数目为100个，IP机顶盒针对这100个组播频道发送单个IGMPLeave报文的时间可被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，可以将发送IGMP Leave报文的时间间隔设置为1毫秒；这样，IP机顶盒开机后只需0.1秒的时间就能够完成所有IGMP Leave报文的发送，使得IP机顶盒可以用很短的时间就能终止异常情况后仍被继续下发的组播流。

由以上所述可见，图1至图3均是以IP机顶盒主动发送IGMP Leave报文的方式，避免双组播流下发现象。

实际上，也可以由网络侧的通信实体在IP机顶盒开机启动后主动停止下发异常情况时所下发的组播流，以避免双组播流下发现象。具体操作过程如图4、图5所示。

参见图4，图4为本发明第四较佳实施例的IP机顶盒工作流程图。如图4所示，当由于任何情况(包括异常情况)开机启动时，IP机顶盒都会和宽带接入服务器通过相关协议进行协商，并由宽带接入服务器在协商成功后为IP机顶盒分配用于支持通信的IP地址；与此同时，宽带接入服务器可以以发送消息等方式通知DSLAM IP机顶盒已成功接入网络。

收到来自宽带接入服务器的通知时，DSLAM查询当前是否正在向IP机顶盒发送组播流，并在确定正在向IP机顶盒发送组播流时停止向IP机顶盒发送该组播流。当IP机顶盒不再收到来自DSLAM的组播流时，IP机顶盒可以根据自身存储的频道列表文件的内容组拼IGMPReport报文并发送，加入开机默认频道组播组。

当然，如果DSLAM确定当前没有向IP机顶盒发送组播流，DSLAM则可以按照现有技术执行自身的其它操作。在这种情况下，IP机顶盒同样可以根据自身存储的频道列表文件的内容组拼IGMP Report报文并发送，加入开机默认频道组播组。

参见图5，图5为本发明第四较佳实施例的IP机顶盒工作流程图。如图5所示，当由于任何情况(包括异常情况)开机启动时，IP机顶盒都会和宽带接入服务器通过相关协议进行协商，并由宽带接入服务器在协商成功后为IP机顶盒分配用于支持通信的IP地址；接着，IP机顶盒根据自身存储的频道列表文件的内容组拼IGMP Report报文并发送，请求加入开机默认频道组播组。

当收到来自IP机顶盒的IGMP Report报文时，DSLAM查询当前是否正在向IP机顶盒发送组播流，如果是，DSLAM就停止向IP机顶盒发送组播流，还可以进一步拒绝IP机顶盒加入开机默认频道组播组的请求；否则，DSLAM就允许IP机顶盒加入所请求的开机默认频道组播组。

由图4、图5可见，在IP机顶盒因发生异常情况而开机启动时，网络侧的DSLAM可以主动停止下发异常情况时向IP机顶盒所下发的组播流，以避免双组播流下发现象。

综上所述，本发明所提供的防止双组播流下发的方法可避免现有技术中的双组播流下发现象，消除因双组播流下发所造成的损伤画面质量、甚至导致IP机顶盒异常重启的现象，有效改善了用户体验，并能明显提高用户满意度。

Claims (9)

1.一种防止双组播流下发的方法，其特征在于，该方法包括：

在网际协议IP机顶盒开机启动时，停止向该IP机顶盒下发组播流；

IP机顶盒根据自身存储的频道列表文件的内容组拼并发送IGMPReport报文，加入开机默认频道组播组。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，停止下发所述组播流的方法为：

IP机顶盒在开机启动后，根据自身保存的信息组拼并发送IGMPLeave报文；收到来自IP机顶盒的IGMP Leave报文时，DSLAM停止向IP机顶盒发送IGMP Leave报文所针对的组播流。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述信息是保存在IP机顶盒的非易失存储器中的掉电前最近一次所在频道的组播IP地址和组播端口号以及校验信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，停止下发所述组播流的方法为：

获知IP机顶盒已成功接入网络时，DSLAM查询当前是否正在向IP机顶盒发送组播流，并在确定正在向IP机顶盒发送组播流时停止向IP机顶盒发送该组播流。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，在所述加入开机默认频道组播组之后，该方法进一步包括：

根据接收到的用户指令执行包括频道切换、切换到非BTV业务、关机中的至少一个操作。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，执行的所述操作为频道切换，该频道切换操作包括：

发送IGMP Leave报文离开当前组播组；找出频道列表文件中用户所选频道的组播IP地址和组播端口号，据此组拼并发送IGMP Report报文加入新组播组。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，加入所述新组播组时，用该新组播组的组播IP地址和组播端口号及校验信息更新原来存储的相应信息；

或者，判断用户所选频道是否是开机默认频道，如果不是，则用该新组播组的组播IP地址和组播端口号及校验信息更新原来存储的相应信息；否则，不对原来存储的所述信息进行更新。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述IP地址和组播端口号以及校验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，或是保存在所述非易失存储器的文件系统的块中。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述信息保存在IP机顶盒的存储器的频道列表文件中，该信息包括：用户有权观看的全部频道的组播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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