CN101720032B - 接收设备、接收方法 - Google Patents

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Abstract

公开了接收设备、接收方法和计算机程序。接收设备接收通过网络多播递送的流，接收设备包括：流接收部件，其接收第一频道的流作为观看流，并且接收一个或多个第二频道的流作为观看候选流；缓冲部件，其存储第一频道和第二频道的流，流是由流接收部件接收的；再现处理部件，其执行观看缓冲部件中作为观看流而存储的流的处理；以及频道处理部件，当用于从第一频道切换到正接收作为观看候选流的流的第二频道中的任何一个第二频道作为观看目标的指令被输入时，该频道处理部件使得再现处理部件将与该第二频道相对应的流作为观看流进行处理，并且使得流接收部件接收与该第二频道相对应的流作为观看流，与该第二频道相对应的流被存储在缓冲部件中。

Description

接收设备、接收方法
技术领域
本发明涉及接收设备、接收方法和计算机程序，并且更具体而言，涉及通过多播递送(multicast delivery)来接收数据的接收设备、接收方法和计算机程序。 
背景技术
随着网络技术近来的发展，已经通过网络来递送节目(内容)。递送节目的供应商将节目转换成IP(网际协议)分组，并且之后通过多播递送来递送来自服务器的节目，在多播递送中，相同的信号被递送给多个接收方。通常用来接收通过多播递送的节目的协议包括用于IPv4网络环境的IGMP(互联网工作组管理协议)和用于IPv6网络环境的MLD(多播侦听发现)。 
当使用IGMP(或MLD)来接收通过多播递送的节目时，接收设备在接收内容的流时发送称为“加入消息(Join message)”的信号。通过发送加入消息，接收设备可以加入多播组并且观看与该多播组相对应的内容。为了停止观看内容，发送称为“离开消息(Leave message)”的信号。通过发送离开消息，接收设备可以离开多播组并且停止观看内容。 
在通过网络进行的对内容的多播递送中，由于切换接收设备中所观看的内容(即，切换频道)必需进行如上所述对加入消息和离开消息的发送处理，所以，出现频道切换所需的等待时间比通过广播进行递送所需的时间长的问题。因此，需要实现通过网络对内容的多播递送中的高速频道切换。 
日本专利申请特开2008-022393号公报(以下，称为专利文件1)公开了一种方法，其中，家庭网关装置接收通过复用多个内容的数据所获得的流，并且当从接收端子接收与所希望的内容相对应的频道的信息时，从 经过复用的流中分离与适当的频道相对应的内容的数据，以将其提供给接收端子。 
发明内容
然而，在专利文件1的方法中，由于在从家庭网关装置切换到接收端子之后、在频道的内容数据被发送之前，发生时滞，所以对高速频道切换存在限制。 
考虑到此，提出了一种方法，其中，对离开消息和加入消息中的每一个的发送定时进行控制，以使得在执行从与正在观看的频道相对应的多播组的离开之前，执行加入与作为切换目的地的频道相对应的多播组。然而，在该方法中，在由于网络等问题而发生离开消息和加入消息的发送延迟或丢失的情况中，不能平稳地执行观看频道的切换。 
考虑到以上情况，需要能够减少切换用于观看多播流的频道所需的时间的接收设备、接收方法和计算机程序。 
根据本发明实施例，提供了一种接收设备，该接收设备接收通过网络多播递送的流，该接收设备包括：流接收部件，该流接收部件接收第一频道的流作为观看流，并且接收一个或多个第二频道的流作为观看候选流；缓冲部件，该缓冲部件存储第一频道的流和第二频道的流，所述流是由流接收部件接收的；再现处理部件，该再现处理部件执行观看缓冲部件中作为观看流而存储的流的处理；以及频道处理部件，当用于从第一频道切换到正接收作为观看候选流的流的第二频道中的任何一个第二频道作为观看目标的指令被输入时，该频道处理部件使得再现处理部件将与该第二频道相对应的流作为观看流进行处理，并且使得流接收部件接收与该第二频道相对应的流作为观看流，与该第二频道相对应的流被存储在缓冲部件中。 
在根据本发明实施例的接收设备中，除了第一频道的观看流之外，一个或多个第二频道的流作为观看候选流被流接收部件接收并且被缓冲到缓冲部件中。当用于从第一频道切换到正接收作为观看候选流的流的第二频道中的任何一个第二频道作为观看目标的指令被输入时，频道处理部件使得再现处理部件将与该第二频道相对应的流作为观看流进行处理，并且使 得流接收部件接收与该第二频道相对应的流作为观看流，与该第二频道相对应的流被存储在缓冲部件中。因此，可以从用户的角度减少切换观看频道所需的时间。 
在根据本发明实施例的接收设备中，当上述指令被输入时，频道处理部件还使得流接收部件接收第一频道的流作为观看候选流或停止接收第一频道的流。因此，可以适当地执行对观看目标频道的切换。 
在根据本发明实施例的接收设备中，频道处理部件可以在接收设备能够用来接收和缓冲流的资源的范围以内，将第二频道的数目设置为最大值。因此，可以在实现多播流的多频道传送的同时减少切换观看频道所需的时间。 
在根据本发明实施例的接收设备中，缓冲部件包括一容量，该容量针对接收流的每个频道被分配，并且分配给第二频道中的每个第二频道的容量被设为确保紧在观看频道被切换后再现所获得的视频和音频的值。因此，通过在生成用于切换观看频道的指令之后仅等待再现处理(例如，解码)所需的短的一段时间，可以从用户的角度切换观看频道并且增强对缓冲容量的使用效率。 
在根据本发明实施例的接收设备中，频道处理部件可以参考用户的偏好来计算有关所有能够接收流的频道的优先级顺序，并且可以按照优先级的降序选择频道作为该第二频道。因此，当用户选择所希望的要切换到的频道时，可以使从第二频道中选择所希望的频道的可能性更大。 
在根据本发明实施例的接收设备中，频道处理部件使得流接收部件接收媒体流和针对该媒体流的纠错流作为观看流，并且仅接收媒体流作为观看候选流。如上所述，仅媒体流被流接收部件接收作为观看候选流，从而可以有效利用接收设备用来接收和缓冲流的资源(例如，网络带宽和缓冲容量)。 
在根据本发明实施例的接收设备中，频道处理部件可以获取用于评估网络的传输特性的信息，并且可以基于该信息，动态地改变第二频道的最大数目。因此，跟随网络传输特性的波动，第二频道的最大数目可以被最优化，从而可以防止对频道的流的接收、缓冲操作和对媒体流的再现由于 缺少网络带宽和缓冲容量而变得不稳定。 
此外，根据本发明另一实施例，提供了一种接收方法，用于接收通过网络多播递送的流，该接收方法包括：接收第一频道的流作为观看流，并且接收一个或多个第二频道的流作为观看候选流；将所接收到的第一频道的流和第二频道的流存储在缓冲部件中；以及当从第一频道切换到正接收作为观看候选流的流的第二频道中的任何一个第二频道作为观看目标的指令被输入时，将与该第二频道相对应的流作为观看流进行再现，并且接收与该第二频道相对应的流作为观看流，与该第二频道相对应的流被存储在缓冲部件中。 
此外，根据本发明另一实施例，还提供一种计算机程序，该计算机程序使得计算机作为接收通过网络多播递送的流的接收设备进行操作，该计算机程序使得计算机用作：流接收部件，该流接收部件接收第一频道的流作为观看流，并且接收一个或多个第二频道的流作为观看候选流；缓冲部件，该缓冲部件存储第一频道的流和第二频道的流，所述流是由流接收部件接收的；再现处理部件，该再现处理部件执行观看缓冲部件中作为观看流而存储的流的处理；以及频道处理部件，当用于从第一频道切换到正接收作为观看候选流的流的第二频道中的任何一个第二频道作为观看目标的指令被输入时，该频道处理部件使得再现处理部件将与该第二频道相对应的流作为观看流进行处理，并且使得流接收部件接收与该第二频道相对应的流作为观看流，与该第二频道相对应的流被存储在缓冲部件中。 
如上所述，根据本发明实施例，可以减少切换观看多播流的频道所需的时间。 
根据以下按照附图所示对本发明的最佳实施例的详细描述，本发明的这些和其它目的、特征以及优点将更加明显。 
附图说明
图1是示出根据本发明第一实施例的使用接收设备的多播递送系统的结构的框图； 
图2是示出根据本发明第一实施例的接收设备的结构的框图； 
图3是用于描述在典型接收设备中切换观看频道的示例的示图； 
图4是示出在发生图3的观看频道的切换的时间点T2处被放大的时间轴的示图； 
图5是用于描述根据本发明第一实施例的接收设备中的观看频道切换操作的示图； 
图6是与频道选择处理器进行的对观看候选流的频道选择相关的框图； 
图7是用于描述对观看频道切换的预处理的流程图； 
图8是计算在接收设备中可用的网络带宽和缓冲容量的处理的流程图； 
图9是用于获得由于判断目标频道的媒体流的接收所要消耗的网络带宽和缓冲容量的过程的流程图； 
图10是有关通过用户的指令进行的观看频道切换操作的流程图； 
图11是有关根据网络传输特性而自动改变接收频道的数目的处理的流程图。 
具体实施方式
以下，将参考附图来描述本发明的实施例。 
(第一实施例) 
(多播递送系统的结构) 
图1是示出根据本发明第一实施例的使用接收设备100的多播递送系统10的结构的示图。 
如图1中所示，多播递送系统10包括递送服务器13和路由器14。递送服务器13被广播内容提供商11用来通过多播方法递送内容的流。路由器14将由递送服务器13递送的内容的流递送到作为目的地的接收设备100。递送服务器13和路由器14通过CDN(内容递送网络)12相互连接。CDN 12是被最优化以经由网络来递送具有大的文件大小的数字内容的网络。 
这里，由递送服务器13递送的内容的流由包含诸如内容的视频/音频/ 字幕之类的数据的媒体流和用于对媒体流进行纠错的FEC(前向纠错)流构成。这些流通过不同的频道被分开传送。 
路由器14使接收相同频道中的内容的流的一个或多个接收设备100成为一组，并且向该组(多播组)指派一多播IP地址。因此，这些接收设备100中的每一个接收设备100能够接收地址为这些接收设备100所属于的那个组的多播IP地址的分组，同时将该分组视为地址为到这些接收设备100的分组。在从接收设备100接收到包含用于标识接收设备100想要加入的组的信息的加入消息之后，路由器14执行使得接收设备100加入该组的处理。在接收到指示从该组离开的离开消息之后，路由器14执行使得接收设备100离开该组的处理。 
路由器14可以通过本地网络与一个或多个接收设备100连接。 
尽管为了方便图1示出一个递送服务器13和一个路由器14，然而，在多播传送系统10中的CDN 12上可以连接多个递送服务器和多个路由器。 
接收设备100只需要是能够接收内容的流并且再现内容的流的装备。具体而言，该装备的示例包括计算机装备(例如个人计算机(PC))、电视接收机、蜂窝电话、PDA(个人数字助理))和记录装备。 
(接收设备100的结构) 
接着，将描述接收设备100的结构。 
图2是示出接收设备100的结构的框图。 
如图2中所示，接收设备100包括：通信接口101、通信处理器110、流传送处理器(streaming processor)120、解密器(decrypter)102、解复用器103、AV播放器130、视频/音频输出处理器104、视频/音频输出接口105、远程控制器接口106、CAS(条件接收系统)/DRM(数字权限管理)客户端107和BML(广播标记语言)浏览器108。 
通信接口101是将接收设备100连接到网络的接口。在本实施例中，接收设备100通过通信接口101连接到本地网络。 
通信处理器110(流接收部件)执行物理/数据链路层、IP(网际协议)层、IGMP(互联网组管理协议)/MLD(多播侦听发现)层、UDP (用户数据报协议)层、TCP(传输控制协议)层、RTP(实时传送协议)层、HTTP(超文本传输协议/TLS(传输层安全性)层中的通信。通信处理器110例如执行以下处理：经由路由器14接收从递送服务器13向CDN 12递送的内容的流，并且从接收设备100向路由器14发送各种消息。 
流传送处理器120包括缓冲部件121和FEC处理器122。缓冲部件121存储所接收的内容的媒体流以及该媒体流的FEC流，以用于缓冲。FEC处理器122使用该FEC流对缓冲部件121中所存储的媒体流执行纠错处理。流传送处理器120的输出是已经经过了纠错的媒体流。 
解密器102对从流传送处理器120输出的纠错后所获得的媒体流进行解密。解密器102在对内容的媒体流进行解密之前，从CAS/DRM客户端107获取用于判断该内容的媒体流是否可以被解密的信息。如果判定可以进行解密，则解密器102对媒体流进行解密。 
解复用器103将由解密器102解密出的媒体流解复用成多种数据段，例如，视频数据、音频数据和字幕数据。由于媒体流是在诸如视频数据、音频数据和字幕数据之类的数据被递送服务器13中的复用器复用之后被递送的，所以，接收设备100需要用于对所复用的数据进行解复用的解复用器103。 
AV播放器130包括视频解码器131、音频解码器132、字幕解码器133、再现控制部件134、频道选择处理器135等。视频解码器131对由解复用器103解复用出的视频数据进行解码。音频解码器132对由解复用器103解复用出的音频数据进行解码。字幕解码器133对由解复用器103解复用出的字幕数据进行解码。再现控制部件134针对用户利用远程控制器151等输入的各种操作(例如，再现/停止/暂停)执行处理。频道选择处理器135(频道处理部件)执行以下处理：选择用户利用远程控制器151等输入的要观看的频道(以下，称为观看频道)以及切换观看频道。此外，频道选择处理器135自动选择递送适合用户偏好的内容的频道并且执行接收该频道的媒体流作为观看候选流的处理。 
视频/音频输出处理器104对视频解码器131的输出、字幕解码器133 的输出、由BML浏览器108生成的图像进行合成，并且通过视频/音频输出接口105将合成的结果输出给诸如外部连接的电视之类视频/音频输出装备。此外，视频/音频输出处理器104通过视频/音频输出接口105将音频解码器132的输出输出给诸如外部连接的电视之类的视频/音频输出装备。 
应当注意，接收设备100可以设有视频显示部件和音频输出部件，并且视频数据和音频数据可以被输出给这些部件。 
远程控制器接口106是用于关于远程控制器151发送和接收诸如红外信号之类的无线电信号的接口。远程控制器接口106向AV播放器130中的再现控制部件134和频道选择处理器135、BML浏览器108和其它块通知由用户通过远程控制器151输入的各种指令。 
BML浏览器108执行用于观看以BML描述的数据的处理。BML是用于基于XML(可扩展标记语言)的数据广播的页面描述语言。BML浏览器108通过解释以BML描述的数据来生成显示信息，并且之后将此显示信息输出给视频/音频输出处理器104。 
CAS/DRM客户端107管理CAS和DRM。 
以上，已经描述了根据本发明第一实施例的接收设备100的结构。 
(观看频道的选择和接收) 
接着，将描述接收设备100中从观看频道的选择到观看频道的接收的操作。 
接收设备100在通信处理器110中获取被指派给其自身的IP地址，并且建立与CDN 12的IP连接。然后，接收设备100获取根据唯一指定的URI(统一资源标识符)来访问各种递送服务器所需要的配置信息。基于该配置信息，接收设备100判断是否可以通过CDN 12接收多播广播。当判断可以被接收多播广播时，接收设备100从配置信息中提取用于获取SI(服务信息)的多播地址。SI包含诸如要通过多播所广播的内容的频道名称、广播时间、标题和表演者之类的内容管理信息，以及作为将频道与多播地址相互关联的信息的NIT(网络信息表格)。频道的内容是由包含诸如视频数据、音频数据和字幕数据之类的数据的媒体流和用作用于纠错的数据的FEC流构成的。媒体流和FEC流被使用不同的多播组来分开递 送。 
接着，为了获取SI，接收设备100向路由器14a发送请求加入与通过多播来递送SI的频道相对应的多播组的加入消息。加入消息包含与通过多播来递送SI的频道相对应的作为指定该多播组的地址的多播地址。当接收到从接收设备100发送的加入消息时，路由器14将接收设备100的IP地址与作为SI的发送源的递送服务器(未示出)的IP地址相关联地登记在IGMP表格中。因此，从这之后，根据IGMP表格中所登记的信息，路由器14利用预定平台(predetermined platform)执行SI的流到接收设备100的路由，所述流是从用作SI的发送源的递送服务器递送的。 
接收设备100接收从递送服务器递送的SI的流，并且存储SI的流。在接收设备100的用户希望选择观看频道的情况中，用户向接收设备100输入指令以使得接收设备100被使得在连接到该接收设备100的视频/音频输出装备的屏幕上显示频道选择列表。响应于该指令，接收设备100基于所存储的SI来创建频道选择列表，并且使得视频/音频输出装备显示该频道选择列表。用户在所显示的频道选择列表中选择所希望的频道，并且输入观看请求。 
在接收到来自用户的对频道的观看请求之后，接收设备100从SI提取出媒体流的多播地址和FEC流的多播地址，媒体流和FEC流使用所选择的频道被递送。接收设备100向路由器14发送用于请求加入每个频道的相应多播组的加入消息。当接收到从接收设备100发送的加入消息时，路由器14将接收设备100的IP地址与多播组的地址相关联地登记在IGMP表格中。从这之后，根据IGMP表格中所登记的信息，路由器14执行从递送服务器13递送的媒体流和FEC流中的每一个到接收设备100的路由。接收设备100接收从递送服务器13递送的媒体流和FEC流。 
(观看频道的典型切换操作) 
图3是示出典型接收设备中切换观看频道的示例的示图。图3示出两个频道A和B之间的切换示例。在该示例中，用户在时间点T1选择观看频道A，并且在一段时间之后，在时间点T2进行切换以观看频道B。 
图4是示出在发生图3的观看频道切换的时间点T2处放大的时间 轴。首先，在时间点T2，用户给出将观看频道从频道A切换到频道B的指令。已经接收到切换观看频道的指令的典型接收设备在时间点T2-1向路由器发送离开消息，离开消息是请求从与频道A对应的多播组离开的多播报告。 
在从接收设备接收到请求从与频道A对应的多播组离开的离开消息之后，路由器删除被与对应于频道A的多播组的地址相关联地登记在IGMP表格中的、接收设备的IP地址。因此，在时间点T2-2之后，路由器进行的对频道A的流到接收设备的路由停止。 
接着，在时间点T2-3，接收设备向路由器发送加入消息，加入消息是请求加入与频道B相对应的多播组的多播报告。在接收到加入消息之后，路由器将接收设备的IP地址与多播组的地址相关联地登记在IGMP表格中。从这以后，根据IGMP表格中所登记的信息，路由器进行操作来执行频道B的多播流到接收设备的路由。因此，接收设备从时间点T2-4开始接收频道B的流，并且通过诸如缓冲、纠错和解密之类的处理，频道B的内容的视频和音频将从时间点T2-5开始输出。 
如上所述，典型接收设备需要以下过程来切换观看频道：发送离开消息、在从切换前所选择的频道的多播组离开之后发送加入消息，并且加入新选择的频道的多播组。结果，切换观看频道需要一段长时间(约3.5秒)，即，从用户输入观看频道切换指令时到完成到实际要输出的观看频道的切换时之间的一段时间。 
根据本发明第一实施例的接收设备100执行以下操作来减少切换观看频道所需的时间。 
(根据本发明的频道切换操作的概念) 
图5是用于描述根据本发明第一实施例的接收设备100中的观看频道切换操作的概念的示图。 
接收设备100接收用户所选择的观看频道的内容的媒体流和FEC流，并且将它们缓冲在流传送处理器120的缓冲部件121中。所缓冲的媒体流和FEC流在FEC处理器122(见图2)中被处理并且变成经过了纠错的媒体流。之后，纠错之后获得的媒体流在解密器102中被解密并且被解复用 器103解复用成各种数据，例如视频数据、音频数据和字幕数据。解复用出的数据段分别由AV播放器130中的视频解码器131、音频解码器132和字幕解码器133解码。视频解码器131、音频解码器132和字幕解码器133的输出由视频/音频输出处理器104(见图2)通过视频/音频输出接口105输出给诸如外部连接的电视之类的视频/音频输出装备。从而，用户所选择的频道的内容可以被观看。 
另一方面，接收设备100接收并且缓冲被自动选择的另一频道的媒体流，作为观看候选流。在这种情况中，不接收FEC流。换而言之，接收设备100加入与观看频道相对应的多播组，并且同时加入一个或多个其它多播组，并且之后接收并且缓冲与各个多播组相对应的频道的流作为观看候选流。所缓冲的观看候选流中的每一个随着时间的流逝被从较旧的分组中丢弃，以使得所缓冲的观看候选流的大小不超过为各个频道设置的缓冲容量。当用户输入用于切换到作为观看候选流而接收的频道中的任何一个频道作为观看目标频道时，接收设备100对所缓冲的相关频道的流进行解码并且开始再现。同时，接收设备100开始接收相关频道的流作为观看目标流。因此，从用户的角度大大减少了切换观看频道所需的时间。 
这里，将描述选择接收作为观看候选流的流的频道的方法。对接收作为观看候选流的流的频道的选择是由频道选择处理器135自动执行的。 
图6是与频道选择处理器135进行的对观看候选流的频道选择有关的框图。SI存储部件73存储通过CDN 12获得的SI。 
每次内容被观看时，观看历史记录部件74从SI存储部件73中所存储的SI中提取有关内容的信息(例如频道、标题、流派、表演者和广播时间)，并且将所提取的信息累积在观看历史存储部件71中作为观看历史。 
基于观看历史存储部件71中所存储的用户观看历史，频道选择处理器135通过统计技术来判断有关适合用户偏好的频道、标题、流派、表演者等的信息，基于判断结果生成用户的偏好信息，并且将其存储在偏好信息存储部件72中。例如，在每次观看历史存储部件71中所存储的观看历史被更新时，用户偏好信息的生成被执行，并且，在每次这样的情况中， 偏好信息存储部件72的内容也相应地被更新。频道选择处理器135基于偏好信息存储部件72中所存储的用户偏好信息来确定有关所有正在递送内容的频道的优先级顺序。 
此外，频道选择处理器135判断是否存在接收新的频道的流所需的未使用的网络带宽部分和缓冲容量的空余空间。当未使用部分和空余空间都存在时，频道选择处理器135给通信处理器110指令，以向路由器14发布用于请求加入与按优先级的降序选择的频道相对应的多播组的加入消息。 
以上，已经描述了与频道选择处理器135进行的对观看候选流的频道选择相关的配置。 
(根据本发明的观看频道切换操作的细节) 
接着，将详细描述根据本发明第一实施例的接收设备100中的观看频道切换操作。 
首先，参考图7，将描述用于观看频道切换处理的预处理。用户操作远程控制器151来指示显示频道选择列表。来自远程控制器151的指令被远程控制器接口106接收到并且被通知给AV播放器130中的频道选择处理器135。当接收到显示频道选择列表的指令时，频道选择处理器135基于SI存储部件73中所存储的SI生成频道选择列表，并且将其输出给视频/音频输出处理器104。视频/音频输出处理器104生成频道选择列表的显示信息，并且将其通过视频/音频输出接口105输出给诸如外部连接的电视之类的视频/音频输出装备。因此，频道列表被呈现给用户。 
用户操作远程控制器151以从频道选择列表中选择用户希望观看的频道，并且输入观看请求。因此，包含所选择的频道的信息的观看请求被给予AV播放器130的频道选择处理器135。在接收到观看请求之后，基于观看请求中所包含的频道的信息，频道选择处理器135从SI存储部件73中所存储的SI中提取与通过相关频道递送的内容相对应的媒体流的多播地址和FEC流的多播地址。 
接着，频道选择处理器135请求通信处理器110发送请求加入与所提取出的媒体流的多播地址相对应的多播组的加入消息，和请求加入与所提取出的FEC流的多播地址相对应的多播组的加入消息。响应于这些消息的 请求，通信处理器110向路由器14发送加入消息(步骤S201)。当接收到从接收设备100发送的加入消息时，路由器14将接收设备100的IP地址与这些多播组的地址相关联地登记在IGMP表格中。从这之后，路由器14根据IGMP表格中所登记的信息进行操作来执行从递送服务器递送的媒体流和FEC流到接收设备100的路由。接收设备100接收从递送服务器递送的媒体流和FEC流，并且通过诸如缓冲、纠错和解密之类的处理再现内容。 
然后，频道选择处理器135基于偏好信息存储部件72中所存储的用户偏好信息来确定有关所有正在递送内容的频道的优先级顺序(步骤S202)。稍后将描述确定优先级顺序的方法。 
接着，频道选择处理器135从除了正在观看的频道以外的频道中选择最高优先级的频道，作为要对其进行关于该频道的媒体流是否应被接收作为观看候选流的判断的目标频道(以下，称为“判断目标频道”)(步骤S203)。 
接着，频道选择处理器135计算接收设备100中当前可用的网络带宽和缓冲容量(步骤S205)。在这种情况中，“当前可用的网络带宽”是通过从分配给接收设备100的全部带宽中减去当前所消耗的带宽而获得的。“当前可用的缓冲容量”是从为接收设备100接收流而准备的全部缓冲容量中减去当前所消耗的缓冲容量而获得的。 
接着，频道选择处理器135计算由于判断目标频道的媒体流的接收所要消耗的网络带宽和所要消耗的缓冲容量(步骤S206)。这里，例如，当假定判断目标频道的媒体流的发送速率为a[Mbps]时，由于判断目标频道的媒体流的接收所要消耗的缓冲容量被计算出为a×t[Mbit]。在这种情况中，t表示缓冲时间并且单位是秒[sec]。t的值可以是固定值或可以是用户设置的值。可替换地，该值可以是根据网络传输特性或缓冲器空余空间(buffer free space)被动态改变。 
然后，频道选择处理器135判断是否余留有接收判断目标频道的媒体流所需的网络带宽和缓冲容量(步骤S207)。该判断是通过将在步骤S205中计算出的当前可用的网络带宽和缓冲容量与在步骤S206中计算出 的所要消耗的网络带宽和缓冲容量相比较来执行的。具体而言，在当前可用的网络带宽小于所要消耗的网络带宽或当前可用的缓冲容量小于所要消耗的缓冲容量的情况中，判定没有余留有必要的网络带宽和缓冲容量。相反，在当前可用的网络带宽大于所要消耗的网络带宽或当前可用的缓冲容量大于所要消耗的缓冲容量的情况中，判定余留有必要的网络带宽和缓冲容量。 
在频道选择处理器135判定余留有必要的网络带宽和缓冲容量的情况中，频道选择处理器135判断判断目标频道的媒体流是否正流向自己的接收设备100所连接到的本地网络(步骤S208)。该判断例如是在通信处理器110中通过核查媒体流的多播分组中所包含的多播地址来执行的。具体而言，通信处理器110将已经到达的多播分组的多播地址与判断目标频道的媒体流的多播地址相比较。当这两个多播地址彼此一致时，通信处理器110确定判断目标频道的媒体流正流向接收设备100所连接到的本地网络。这里，在连接到本地网络的另一接收设备观看判断目标频道的内容或正在接收该内容作为观看候选流的情况中，这意味着判断目标频道的媒体流正流向本地网络。 
在判断目标频道的媒体流的多播分组正流向本地网络的情况中，频道选择处理器135向通信处理器110和流传送处理器120发布接收并缓冲该媒体流作为观看候选流的指令。因此，对观看候选流的接收和缓冲在接收设备100中开始(步骤S209)。 
在步骤S208中判断出判断目标频道的媒体流的多播分组没有流向本地网络的情况中，执行以下操作。频道选择处理器135从SI存储部件73中所存储的SI中提取与判断目标频道相对应的媒体流的多播地址。然后，频道选择处理器135请求通信处理器110发送请求加入与所提取出的媒体流的多播地址相对应的多播组的加入消息。 
响应于该请求，通信处理器110向路由器14发送加入消息(步骤S210)。在接收到从接收设备100发送的加入消息之后，路由器14将接收设备100的IP地址与该多播组的地址相关联地登记到IGMP表格中。从这之后，根据IGMP表格中所登记的信息，路由器14执行相关频道的媒 体流到接收设备100的路由，该媒体流是从递送服务器被递送的。因此，对作为观看候选流的相关频道的流的接收和缓冲在接收设备100中开始(步骤S209)。 
随后，频道选择处理器135将判断目标频道更新为其次的最高优先级频道(步骤S211)。之后，频道选择处理器135返回步骤S205并且对具有其次的最高优先级的判断目标频道以相同方式重复执行判断处理。应当注意，处理返回步骤S205和重新计算接收设备100中当前可用的网络带宽和缓冲容量的原因在于所要消耗的网络带宽和缓冲容量由于此时增加了一个接收频道而被改变了。 
在重复上述处理时，将发生这样的情况：在步骤S207的判断中，接收判断目标频道的流所需的网络带宽和缓冲容量中的至少任何一个不会余留。在这种情况中，频道选择处理器135进行到步骤S211，而不开始对此时的判断目标频道的流进行接收和缓冲，并且将判断目标频道更新为其次的最高优先级频道(步骤S211)。此后，对更新后的判断目标频道以相同方式重复判断处理。 
在对所要消耗的网络带宽和缓冲容量相对小的频道执行判断时，在某些情况中可能判断余留有接收判断目标频道的流所需的网络带宽和缓冲容量。在这种情况中，频道选择处理器135请求通信处理器110向路由器14发送用于请求加入与判断目标频道相对应的多播组的加入消息。根据该请求，通信处理器110向路由器14发送加入消息(步骤S210)。因此，对作为观看候选流的、判断目标频道的媒体流的接收和缓冲在接收设备100中开始。 
当对所有的频道完成了判断处理并且在步骤S204中不存在要作为判断目标的频道(在步骤S204中，为否)时，则用于观看频道切换处理的预处理结束。 
如上所述，在接收设备100中，在接收设备100中可用的网络带宽和缓冲容量的范围以内接收并缓冲尽可能多的频道的观看候选流。 
以上，已经描述了用于观看频道切换处理的准备。 
接着，将描述在步骤S205中计算接收设备100中可用的网络带宽和 缓冲容量的方法。图8是计算接收设备100中可用的网络带宽和缓冲容量的处理的流程图。 
频道选择处理器135首先计算当前已经消耗的网络带宽(步骤S301)。例如，可以基于每单位时间的发送/接收分组数的平均值来进行该处理。接着，频道选择处理器135从分配给接收设备100的全部网络带宽中减去当前已经消耗的网络带宽，并且将得到的结果作为步骤S205中所提到的“当前可用的网络带宽”(步骤S302)。随后，频道选择处理器135从全部缓冲容量中减去当前已经消耗的缓冲容量并且得到“当前可用的缓冲容量”(步骤S303)。 
接着，将描述获得由于对判断目标频道的媒体流的接收所要消耗的网络带宽和缓冲容量的方法，该方法用于频道接收处理器135在步骤S206中判断是否余留有可接收判断目标频道的流所需的网络带宽和缓冲容量。 
图9是用于获得由于对判断目标频道的媒体流的接收所要消耗的网络带宽和缓冲容量的过程的流程图。 
首先，频道选择处理器135判断判断目标频道的媒体流是否正流向自己的接收设备100所连接到的本地网络(步骤S401)。例如，在连接到该本地网络的另一接收设备以及自己的接收设备100正在观看该媒体流或接收该媒体流作为观看候选流的情况中，发生判断目标频道的媒体流流向本地网络的情形。在判定判断目标频道的媒体流正流向本地网络的情况中，频道选择处理器135接收该媒体流并且从此时发送/接收分组的数目等来计算所要消耗的网络带宽(步骤S402)。此后，频道选择处理器135计算由于对判断目标频道的媒体流的接收所要消耗的缓冲容量(步骤S407)。 
这里，由于对判断目标频道的媒体流的接收所要消耗的缓冲容量被设置为可以在观看频道切换之后立即通过所缓冲的流来输出运动图像和音频的值。更具体而言，所要消耗的缓冲容量可以由频道选择处理器135基于流的属性信息来设置，所述属性信息例如是确定运动图像数据的图像质量和音频数据的声音质量的编码方法以及编码的比特率。因此，由于对判断目标频道的媒体流的接收所要消耗的缓冲容量可以被设为相对用于接收观看频道的媒体流的缓冲容量而言充分小的值。 
此外，在判断出判断目标频道的媒体流没有流向本地网络的情况中，频道选择处理器135判断是否可以从递送服务器13获得有关媒体流的发送速率的信息(步骤S403)。当可以从递送服务器13获得有关媒体流的发送速率的信息时，频道选择处理器135从递送服务器13获得有关媒体流的发送速率的信息，并且基于发送速率的信息来推定所要消耗的网络带宽(步骤S404)。此后，频道选择处理器135计算由于对判断目标频道的媒体流的接收所要消耗的缓冲容量(步骤S407)。 
此外，在不能从递送服务器13获得有关媒体流的发送速率的信息的情况中，频道选择处理器135尝试基于观看历史存储部件71中所存储的观看历史来获得有关媒体流所要消耗的网络带宽的信息(步骤S405)。例如，频道选择处理器135从观看历史来判断在过去是否曾经观看过与判断目标频道的内容的频道、时区和标题相同的内容。在曾经观看过这样的内容的情况中，频道选择处理器135从观看历史中提取有关已经观看过的内容所消耗的网络带宽的信息，并且采用该信息作为媒体流所要消耗的网络带宽的信息(步骤S406)。为了准备该处理，观看历史记录部件74计算在接收内容的同时观看内容时，内容的媒体流所要消耗的网络带宽，并且将该网络带宽与观看历史存储部件71中所存储的内容的观看历史相关联地记录。 
应当注意，在曾经没有观看过与判断目标频道的内容的频道、时区和标题相同的内容的情况中，可以执行以下处理。频道选择处理器135搜索观看历史，查找频道和时区与判断目标频道的内容的频道和时区相同的内容。换而言之，如果内容的频道和时区与目标频道的内容的频道和时区相相同，则即使它们的标题不同，也判定该内容与判断目标频道的内容相关。频道选择处理器135从相关内容的观看历史中提取出所要消耗的网络带宽(该观看历史被存储在观看历史存储部件71中)，并且采用该信息作为判断目标频道的媒体流所要消耗的网络带宽。在检索到多个内容的情况中，采用这些内容所要消耗的网络带宽的平均值作为判断目标频道的媒体流所要消耗的网络带宽的信息。然后，频道选择处理器135计算由于对判断目标频道的流的接收所要消耗的缓冲容量(步骤S407)。 
在不能从内容观看历史中获得有关判断目标频道的媒体流所要消耗的网络带宽的信息的情况中，频道选择处理器135进行到图7的步骤S211，并且将该判断目标频道更新为其次的最高优先级频道(步骤S211)。之后，对更新后的判断目标频道以相同的方式重复判断处理。 
接着，将描述在接收设备100中，用户给出用于切换观看频道的指令的情况中的操作。 
图10是通过用户的指令进行的观看频道切换操作的流程图。 
首先，用户操作远程控制器151来输入包含新选择的频道的信息的观看频道切换指令。来自远程控制器151的指令被远程控制器接口106接收到并且被通知给AV播放器130中的频道选择处理器135。 
在接收到观看频道切换指令之后，频道选择处理器135将视频解码器131、音频解码器132和字幕解码器133的数据发送源的缓冲器，从用于此前一直在观看的频道的媒体流的缓冲器改为用于新选择的频道的媒体流的缓冲器(步骤S501)。以下，新选择的频道称为“新的观看频道”。用于观看候选流的缓冲器的容量被设为确保在观看频道被切换之后立即再现获得的视频和音频的值。因此，仅通过等待用于再现处理(例如，媒体流的解码)所需的短的一段时间，就可以从用户的角度切换观看频道，并且增强缓冲容量的使用效率。 
此后，用于新的观看频道的媒体流的缓冲容量增大到用于观看的大小，并且还可以确保用于与该媒体流相对应的FEC流的缓冲器(步骤S502)。在这种情况中，用于观看的大小是被确定为可以防止由于网络上的数据发送速率的波动而引起的缓冲器下溢(buffer underflow)发生的大小。 
然后，频道选择处理器135从SI存储部件73中所存储的SI中提取出与新的观看频道相对应的FEC流的多播地址。然后，频道选择处理器135请求通信处理器110发送用于请求加入与FEC流的多播地址相对应的多播组的加入消息(步骤S503)。 
响应于该请求，通信处理器110向路由器14发送加入消息。当接收到从接收设备100发送的加入消息时，路由器14将接收设备100的IP地 址与此多播组的地址相关联地登记到IGMP表格中。从这之后，根据IGMP表格中所登记的信息，路由器14执行从递送服务器递送的相关FEC流到接收设备100的路由。因此，对FEC流的接收和缓冲在接收设备100中开始。 
接着，观看历史记录部件74从SI存储部件73中所存储的SI提取有关新的观看频道的信息(例如，频道、标题、流派、表演者和广播时间)，并且将所提取出的信息作为观看历史添加到观看历史存储部件71。基于观看历史存储部件71中所存储的观看历史，频道选择处理器135生成用户的偏好信息，并且用新生成的偏好信息来替换偏好信息存储部件72的内容。随后，频道选择处理器135基于偏好信息存储部件72中所存储的用户偏好信息来重新计算有关所有正在递送内容的频道的优先级顺序(步骤S504)。 
在此时，接收设备100仍然接收并且缓冲紧在频道被切换前一直在观看的频道的媒体流和FEC流。然后，频道选择处理器135基于重新计算出的频道的优先级顺序来判断是否继续缓冲切换前所观看的频道的媒体流作为观看候选流(步骤S505)。这里，如果切换前所观看的频道的优先级低，则认为用户在不久的将来再次选择该频道来观看的可能性低。因此，当切换前所观看的频道的优先级从最高优先级下降为第n级优先级时，频道选择处理器135确定该频道的媒体流之后将被缓冲作为观看候选流。此外，当切换前所观看的频道的优先级低于第n级优先级时，频道选择处理器135确定将不接收该频道的媒体流。这里，n可以是固定值或用户设置的值。 
在频道选择处理器135确定要将紧在切换紧前一直在观看的频道的媒体流缓冲作为观看候选流的情况中，频道选择处理器135从SI中提取与该频道相对应的FEC流的多播地址。频道选择处理器135请求通信处理器110发送用于请求从与所提取出的FEC流的多播地址相对应的多播组离开的离开消息。响应于该请求，通信处理器110向路由器14发送离开消息(步骤S506)。在接收到从接收设备100发送的离开消息之后，路由器14从IGMP表格中删除接收设备100的IP地址，该IP地址是与FEC流的 多播地址相关联地登记的。 
之后，频道选择处理器135消减用于接收切换前所观看的频道的FEC流的缓冲器，并且将用于接收切换前所观看的频道的媒体流的缓冲容量减小为观看候选流所需的容量(步骤S507)。 
因此，从这之后，接收设备100不接收切换前所观看的频道的FEC流，而是只接收其媒体流。换而言之，从这之后，接收设备100接收并且缓冲切换前所观看的频道的媒体流作为观看候选流。 
结果，可用于接收设备100的网络带宽的未使用部分和缓冲容量的空余空间增大了，所以频道选择处理器135进行到图7的步骤S203。因此，用于按照优先级的降序来判断是否接收除新的观看频道的流和观看候选流之外的流作为观看候选流的处理被执行。 
此外，在步骤S505中，在频道选择处理器135确定不将切换前所观看的频道的流缓冲作为观看候选流的情况中，频道选择处理器135执行以下操作。频道选择处理器135从SI提取出与切换前所观看的频道相对应的媒体流的多播地址和FEC流的多播地址。接收设备100向路由器14发送请求从与各个流相对应的多播组离开(步骤S508)的两个离开消息。当路由器14接收到从接收设备100发送的这两个离开消息时，路由器14从IGMP表格中删除接收设备100的IP地址，该IP地址是与各个多播组的地址相关联地登记的。因此，接收设备100将不接收切换前所观看的频道的媒体流和FEC流。 
由于在这种情况中，可用于接收设备100的网络带宽的未使用部分和缓冲容量的空余空间也增大了，所以频道选择处理器135进行到图7的步骤S203以设置新的观看候选流。因此，用于按照优先级的降序来判断是否接收除新的观看频道的流和观看候选流之外的流作为观看候选流的处理被执行。 
如上所述，除了所观看的频道的流之外，根据该实施例的接收设备100接收并且缓冲一个或多个频道的一个或多个流作为(一个或多个)观看候选流。在接收设备100中，当用户输入将正作为观看候选流而接收的频道中的任何一个频道切换成观看目标频道时，接收设备100对所缓冲的 相关频道的流进行解码并且开始对其进行再现，并且同时，开始接收相关频道的流作为观看目标流。因此，从用户的角度可以大大减少切换观看频道所需的时间。 
此外，在根据该实施例的接收设备100中，在接收设备100能够用来接收并缓冲流的资源的范围以内接收并缓冲尽可能多的频道的观看候选流。因此，可以在实现多播流的多频道传送的同时减少观看频道切换所需的时间。 
此外，在根据该实施例的接收设备100中，参考用户的偏好来计算频道的优先级顺序，并且按照优先级的降序来选择要被作为观看候选流而接收的频道的每个频道。因此，当用户选择所希望的要切换到频道时，可使得从正在接收观看候选流的频道中选择所希望的频道的可能性更大。 
此外，在根据该实施例的接收设备100中，用于缓冲观看候选流的缓冲容量被设为确保紧在频道被切换后再现所获得的视频和音频的值。因此，仅通过等待再现处理(例如，对媒体流的解码)所需的短的一段时间，就可以从用户的角度切换观看频道并且增强缓冲容量的使用效率。 
(第二实施例) 
接着，将描述本发明的第二实施例 
该实施例涉及用于根据网络环境的传输特性的劣化来动态地改变在接收设备100中接收的作为观看候选流的频道的数目的方法。 
图11是根据网络传输特性动态地改变所接收的频道的数目的处理的流程图。例如，该处理可以在用户指定的任意定时处被执行或有规律地被执行。在处理被有规律地执行的情况中，在对所递送的内容进行切换之前若干分钟(x时25分、x时55分等)开始该处理是有效的。 
首先，频道选择处理器135计算接收设备100中的当前可用的网络带宽和缓冲容量(步骤S601)。然后，频道选择处理器135获取评估网络传输特性的信息，例如FEC修复之前的数据误差率(error rate of data)和根据RTCP(RTP控制协议)的分组丢失率等(步骤S602)。这里，当前可用的网络带宽和缓冲容量的有效值随着网络传输特性的劣化程度变大而变得降低。 
之后，频道选择处理器135判断：当网络传输特性的劣化程度是预期的时，当前可用的网络带宽和缓冲容量是否足够用于接收观看频道的流和观看候选流(步骤S603)。更具体而言，例如，频道选择处理器135从当前可用的网络带宽中减去通过将当前可用的网络带宽乘以例如FEC修复之前的数据误差率所得到的值，所述误差率是网络传输特性的评估信息。当所产生的结果为负数时，判定当前可用的网络带宽对于接收观看频道的流和观看候选流是不够的。相反，当所产生的值是正数时，判定当前可用的网络带宽对于接收观看频道的流和观看候选流是足够的。相同的判断还针对当前可用的缓冲容量被执行。 
当在考虑网络传输特性的情况中判断出当前可用的网络带宽和缓冲容量中的任何一个是不够的时(在步骤603中为否)，频道选择处理器135执行以下处理。频道选择处理器135停止接收当前正在接收的一个或多个观看候选流中具有最低优先级的观看候选流。换而言之，频道选择处理器135从当前正在接收的一个或多个观看候选流中确定具有最低优先级的观看候选流，并且请求通信处理器110发送用于请求从与该观看候选流对应的多播组离开的离开消息。响应于该请求，通信处理器110发送用于请求从与具有最低优先级的观看候选流对应的多播组离开的离开消息(步骤S604)。因此，对具有最低优先级的观看候选流的接收和缓冲停止。 
当在考虑网络传输特性的情况中判断出当前可用的网络带宽和缓冲容量是足够的时(在步骤603中为是)，频道选择处理器135执行以下处理。频道选择处理器135基于偏好信息存储部件72中所存储的用户偏好信息来确定有关未被接收的频道的内容的优先级顺序。接着，基于该确定结果，频道选择处理器135确定未被接收的频道的内容中具有最高优先级的内容。频道选择处理器135计算由于对正在递送内容的频道的媒体流的接收所要消耗的网络带宽和缓冲容量。频道选择处理器135判断是否余留有接收该频道的媒体流作为观看候选流所需要的网络带宽和缓冲容量(步骤S605)。 
当在该判断中判定没有余留必要的网络带宽和缓冲容量中的至少一个时，频道选择处理器135结束该处理而不做什么。当判定余留有必要的网 络带宽和缓冲容量时，频道选择处理器135请求通信处理器110发送用于请求加入与该频道的媒体流相对应的多播组的加入消息。响应于该请求，通信处理器110向路由器14发送加入消息(步骤S606)。因此，对具有最高优先级的频道的媒体流的接收和缓冲开始。 
如上所述，根据第二实施例，跟随网络传输特性的波动，接收作为观看候选流的流的频道的最大数目被最优化。因此，可以防止对频道的流的接收、缓冲操作和对媒体流的再现由于缺少网络带宽和缓冲容量而变得不稳定。 
本申请包含于2008年10月8日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2008-262004中所公开的主题相关的主题，其全部内容通过引用被结合于此。 
本领域技术人员应当理解，根据设计需要和其它因素可以进行各种修改、组合、子组合和更改，只要它们在所附权利要求书及其等价物的范围之内即可。 

Claims (9)

1.一种接收设备，接收通过网络多播递送的流，所述接收设备包括：
流接收部件，所述流接收部件接收第一频道的流作为观看流，并且接收一个或多个第二频道的流作为观看候选流；
缓冲部件，所述缓冲部件存储所述第一频道的流和所述第二频道的流，所述流是由所述流接收部件接收的；
再现处理部件，所述再现处理部件执行观看所述缓冲部件中作为观看流而存储的流的处理；以及
频道处理部件，当用于从所述第一频道切换到正接收作为观看候选流的流的所述第二频道中的任何一个第二频道作为观看目标的指令被输入时，所述频道处理部件使得所述再现处理部件将与该第二频道相对应的流作为观看流进行处理，并且使得所述流接收部件接收与该第二频道相对应的流作为观看流，与该第二频道相对应的流被存储在所述缓冲部件中。
2.根据权利要求1所述的接收设备，其中，当所述指令被输入时，所述频道处理部件还使得所述流接收部件接收所述第一频道的流作为观看候选流或停止接收所述第一频道的流。
3.根据权利要求2所述的接收设备，其中，所述频道处理部件在所述接收设备能够用来接收和缓冲流的资源的范围以内，将所述第二频道的数目设置为最大值。
4.根据权利要求3所述的接收设备，其中，所述缓冲部件包括一容量，该容量针对接收流的每个频道被分配，并且分配给所述第二频道中的每一个的容量被设为确保紧在观看频道被切换后再现所获得的视频和音频的值。
5.根据权利要求4所述的接收设备，其中，所述频道处理部件参考用户的偏好来计算有关所有能够接收流的频道的优先级顺序，并且按照优先级的降序来选择频道作为该第二频道。
6.根据权利要求5所述的接收设备，其中，所述频道处理部件使得所述流接收部件接收媒体流和对于媒体流的纠错流作为观看流，以及仅将媒体流接收作为观看候选流。
7.根据权利要求6所述的接收设备，其中，所述频道处理部件获取用于评估网络的传输特性的信息，并且基于该信息，动态地改变所述第二频道的最大数目。
8.一种接收方法，用于接收通过网络多播递送的流，所述接收方法包括：
接收第一频道的流作为观看流，并且接收一个或多个第二频道的流作为观看候选流；
将所接收的所述第一频道的流和所述第二频道的流存储在缓冲部件中；以及
当从所述第一频道切换到正接收作为观看候选流的流的所述第二频道中的任何一个第二频道作为观看目标的指令被输入时，将与该第二频道相对应的流作为观看流进行再现，并且接收与该第二频道相对应的流作为观看流，与该第二频道相对应的流被存储在所述缓冲部件中。
9.一种接收通过网络多播递送的流的接收设备，包括：
用于接收第一频道的流作为观看流，并且接收一个或多个第二频道的流作为观看候选流的装置；
用于存储所述第一频道的流和所述第二频道的流的装置，所述流是由所述用于接收的装置接收的；
用于执行观看作为观看流而存储的流的处理的装置；以及
用于在当用于从所述第一频道切换到正接收作为观看候选流的流的所述第二频道中的任何一个第二频道作为观看目标的指令被输入时，使得用于执行的装置将所存储的与该第二频道相对应的流作为观看流进行处理并且使得用于接收的装置接收与该第二频道相对应的流作为观看流的装置。
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