CN101729418A

CN101729418A - 一种可降低频道切换延时的数据获取方法

Info

Publication number: CN101729418A
Application number: CN200910250121A
Authority: CN
Inventors: 李茗; 杨永强; 祝晓光
Original assignee: LeTV Information Technology Beijing Co Ltd
Current assignee: Tianjin Zhirong Innovation Technology Development Co.,Ltd.
Priority date: 2009-11-27
Filing date: 2009-11-27
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2029-11-27
Also published as: CN101729418B

Abstract

本申请涉及一种可降低频道切换延时的数据接收方法，首先，对用户喜好的节目进行优先级评定；其次，选择优先级高的一部分节目组成优先级列表；用户请求点播节目时，服务器为当前正在播放的节目提供最大带宽，使得该节目的缓冲量达到基础段缓冲量；同时开始启动优先级列表中其他等待播放节目的缓冲。判断当前播放的节目的缓冲量是否达到扩展段缓冲量或者稳定段缓冲量，如果是，则降低当前播放的节目的网络带宽，而增大用于优先级列表中等待播放的节目的缓冲的带宽。通过对用户喜好的节目分配优先级，并为优先级列表中的每个节目分类基础段的缓冲量，来达到用户在切换频道的时候减少等待时间，播放流畅及更合理的网络带宽使用率和系统设备使用率的目的。

Description

一种可降低频道切换延时的数据获取方法

技术领域

本发明涉及一种可降低频道切换延时的数据缓冲方法，属于交互式网络电视即IPTV领域。

背景技术

IPTV即交互式网络电视，是一种利用宽带有线电视网，集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务。用户在家中可以有两种方式享受IPTV服务，一种是通过计算机连接互联网络或者iptv电视网络收看电视节目，另一种方式是通过网络机顶盒stb接入到IPTV电视网络，利用普通电视机播放节目。传统的IPTV的数据传输策略是：当用户点击一个节目的时候，机顶盒或者计算机的数据收发模块需要通过远程服务器接收数据，由于网络状况的不同，特别是国内，当高峰期的时候网络拥塞很严重，有时候一个节目需要等上很长的一段时间才能观看到节目，并且在播放过程中会出现严重的延迟，即可能出现‘卡’的现象，不能达到流畅的播放影像产品的用户体验。此时如果用户要切换到另外一个节目，则可能需要等待缓冲的时间会更漫长。而当高峰期过后，网络比较空闲的情况下，则可能会出现缓冲的进度远远高于播放的进度的情况，当全部数据缓冲完毕后，系统则可能会处在等待状态，大大降低了网络利用率和系统使用率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种可降低频道切换延时的数据缓冲方法，通过一种方式来获知用户的喜好来预测出用户即将观看的节目进行预缓冲，来达到用户在切换频道的时候减少等待时间，播放流畅及更合理的网络带宽使用率和系统设备使用率的目的。具体地，本发明所涉及的可降低频道切换延时的数据缓冲方法，其特征在于包括以下步骤：

首先，对用户喜好的节目进行优先级评定；

其次，选择优先级高的一部分节目组成优先级列表；

所述每个节目的缓冲量分为三个状态，即基础段缓冲量、扩展段缓冲量和稳定段缓冲量；

每个节目的基础段缓冲量、扩展段缓冲量和稳定段缓冲量的设置因其节目的大小的不同而设置不同的值；

用户请求点播节目时，服务器为当前正在播放的节目提供最大带宽，使得该节目的缓冲量达到基础段缓冲量Th1；同时开始启动优先级列表中其他等待播放节目的缓冲。

还包括以下步骤：

服务器实时监控当前播放的节目的缓冲量状态，判断当前播放的节目的缓冲量是否达到扩展段缓冲量，如果是，则降低当前播放的节目的网络带宽，而增大用于优先级列表中等待播放的节目的缓冲的带宽。

进一步判断当前播放的节目的缓冲量是否到达稳定段缓冲量，如果是，则进一步判断等待播放的节目是否有一半的节目未达到其基础段缓冲量，如果是，则暂停当前播放的节目的缓冲，将网络带宽分配给等待播放的节目，使得等待播放的节目的缓冲量到达基础段缓冲量；如果等待播放的节目超过一半的节目已经达到基础段缓冲量，则降低当前播放的节目的带宽，而分配更多的带宽给等待播放的节目，使得等待播放的节目的缓冲量到达基础段缓冲量。以及，为每一个节目设置四种属性，即发布时间、播放量、推荐次数以及用户的喜好指数，并为这四种属性设置相应的权重；以及每一个节目对应有一个优先级P，该优先级表示该节目播放的优先顺序，所述优先级P与该节目的点播量，即被用户点播的次数、发布时间、以及推荐次数有关。

所述优先级的设置方式为：

P＝C*Wc+T*WT+R*WR；

其中，C表示播放量在计算优先级中所占的权重；T表示发布时间在计算优先级中所占的权重；R表示推荐次数在计算优先级中所占的权重；

Wc、WT、WR分别为属性C、T以及R所对应的权值。

所述基础段的缓冲量由当前网速，文件大小，播放时间来决定的；

如果当前网速大于播放速度，则基础段缓冲量、扩展段缓冲量和稳定段缓冲量分别被设置为每一个节目大小的5％、45％、50％；

如果当前网速小于播放速度，基础段缓冲量Th1的设置方式为：Th1＝fssp*t，而扩展段缓冲量Th2的设置方式为Th2＝(fs Th1)/2；其中fs为文件大小，sp为当前网速(网络传输带宽)，t是播放时间；稳定段缓冲量Th3可以设置为比Th2大的值。

附图说明

图1是所有节目的列表示意图；

图2是对用户喜好的节目列表的各属性进行排序的示意图；

图3是生成的优先级列表的示意图；

图4是增加用户喜好的节目的示意图；

图5是用户点播节目后更新的优先级列表；

图6是可降低频道切换延时的数据缓冲方法的流程图。

具体实施方式

本发明提出的可降低频道切换延时的数据缓冲方法包括，为每一个节目设置属性，所述属性可以包括发布时间、播放量、推荐次数、用户的喜好指数、以及其他的与节目有关的属性，并为这四些属性设置相应的权重。还包括权值的计算，节目的播放、停止时在队列里前后顺序的设定，节目的缓冲量设定。

每一个节目对应有一个优先级P，该优先级表示该节目播放的优先顺序，在本发明的一个实施方式中，优先级P与该节目的点播量，即被用户点播的次数、发布时间、以及推荐次数有关，更进一步，优先级的设置方式为：

P＝C*Wc+T*WT+R*WR-----------(1)；

其中，C表示被用户的点播次数在优先级计算中的贡献，即播放量在计算优先级中所占的权重；

T表示该节目的发布时间在优先级计算中的贡献，即发布时间在计算优先级中所占的权重；

R表示推荐次数在优先级计算中的贡献，即推荐次数在计算优先级中所占的权重；

为了计算方便，上述C、T、R可以做归一化处理，如被用户的点播次数在优先级计算中的贡献C可以是20％、发布时间T可以是30％、推荐次数R可以是50％。当然本领域的技术人员可以预见到可以采用其他的权重分配方式。

Wc、WT、WR分别为属性C、T以及R所对应的权值，可以随不同的节目而发生变化。在一个示意性实施方式中，可以使用各自的排列顺序来设定权值，以Wc为例，将所有的用户喜好的节目(或者某一个特定列表中的节目)按照用户点播的次数由多到少进行排序，然后取前十名，从第一名到第十名分别赋以100、90、80......10的权值；同样，对于WT，将所有的用户喜好的节目(或者某一个特定列表中的节目)按照发布时间的先后进行排序，然后取前十名，从第一名到第十名分别赋以100、90、80......10的权值；对于WR，将所有的用户喜好的节目(或者某一个特定列表中的节目)按照推荐次数由多到少进行排序，然后取前十名，从第一名到第十名分别赋以100、90、80......10的权值。

例如，对于一个节目，权值Wc为60、权值WT为80、权值WR为100。权重C、R以及T采用前面提到的实施方式中所分配的值，则优先级P为：P＝20％*60+30％*80+50％*100＝86。

如果两个节目有相同的优先级，那么可以按照推荐次数，发布时间，播放量的次序排列，在另一个实施方式中，可以按照推荐次数、发布时间、播放量的权重大小进行排序。

当然，上述实施方式并非实施本发明的唯一方式，本领域的技术人员完全可以遇见采用其他的权值设置方式也是可以的，比如可以引入其他的属性以及该属性对应的权值，将引入的属性的权重及权值的乘积添加到上述公式(1)中已形成新的优先级的计算方式；也可以仅采用发布时间、播放量、推荐次数等属性中的一个或几个的组合来计算优先级。

上述用户喜好的节目列表可以由用户预设而确定，另一种可选的实施方式中，可以统计并分析用户的观看记录，选定用户观看次数最多的节目而组成用户喜好的节目列表。

为了更好地对本发明所提出的优先级设置思想进行说明，可以参照图1-图3所示出的实施方式。图1示意性地说明了一个表，该表中包括每一个节目的推荐次数，发布时间，播放量、以及是否用户喜好节目的标识。图2示出了图1中对于用户喜好节目标识为“是”的节目的排序，在该表中第1栏表示按照播放量的多少的一个排序，可以看出播放量最多的前三个影片分别排在序列的前三位，他们是赤壁、叶问和国产零零柒；第二栏则是按照推荐次数的多少进行的排序，而第三栏为根据节目发布的时间戳，从新到旧的顺序对节目进行的排序，分别对于各排序列表中所对应的属性赋以权值，如按照第一名赋以100、第二名赋以90、第三名赋以80......的方式进行赋值。

由此可以生成一个用户喜好节目的优先级列表，图3为对于图1中用户喜好节目标识为“是”的节目的优先级排序列表，优先级的计算方式采用前面提到的公式(1)。

系统定时按照节目单去更新整个队列。当一个节目开播的时候，即意味着该节目为当前播放的节目，其享有最高的缓冲优先级，系统会把此节目提升到缓冲队列的排头，即更新图3中的优先级列表，当一个节目停止播放的时候(一般情况下，意味着用户已经收看完该节目，不会再次点播该节目)，系统会保留一定量的缓存数据、如基础段缓冲量大小的数据，然后把该节目从队列中删除。

如图4，假如节目单中现在又增加了一项用户喜好的节目，由于发布了新的用户喜爱的节目，所以要根据所发布的节目对优先级列表(队列)做出调整，即更新整个优先级列表，更新方法与生成优先级列表的方法相同。

如果用户此时点播的喜好的节目为《机器侠》，那么系统将《机器侠》提升到优先级列表的排头，即优先队列就变成了如图5所示，其中《机器侠》的为正在播放节目，为了保证《机器侠》的优先级列表中的其他节目都高，可以为其设置一个临时优先级，比如在图5所示的实施方式中，其优先级要比可能的最高优先级高1，因为按照公式(1)所计算出来的优先级的最大值为100，这里为其设置的优先级为101，可以确保其优先级列表中的其他任意一个节目的优先级都高。

下面说明基于优先级列表进行节目缓冲的方法。本发明提出的用于降低频道切换掩饰的数据接收方法中，根据节目的状态(即播放与否)可以分为正在播放节目和等待播放节目。并为每一个节目的缓冲量分为三个状态，每一个状态对应节目播放的三个不同阶段，它们分别是：基础段，其对应的缓冲量可以表示为基础段缓冲量Th1，在这个阶段中，正在播放的节目以最快的速度完成此阶段的缓冲，而等待播放的节目则以此阶段为已完成缓冲的依据，也就是说，首先为当前正在播放的节目分配更多的带宽，使用户在尽可能短的时间内下载Th1大小的节目数据，以完成基础段的缓冲。扩展段，其对应的缓冲量可以表示为扩展段缓冲量Th2，正在播放的节目缓冲到此阶段(即缓冲区的容量达到Th2)的时候可以适当分配出一些带宽来供给等待播放的节目，带等待的节目开始基础段的缓冲，即从服务器中下载每个等待的节目的前Th1大小的节目内容，这一过程中，可以按照优先级列表中所设置的优先级的大小比例，来为每一个等待的节目分配相应比例带宽。稳定段，其对应的缓冲量可以表示为稳定段缓冲量Th3，正在播放的节目缓冲到此阶段(即缓冲区的容量达到Th3)，即意味着有足够的缓冲的节目数据供播放，因此可以根据当前带宽暂停或者降低此节目的缓冲速度(比如降低当前播放的节目的带宽)，以供他等待播放的节目快速完成基础段的缓冲。

需要说明的是，上述Th1、Th2以及Th3不是固定的，其可以根据每一个节目的大小的不同而设置不同的值，一般而言，Th1＜＝Th2＜＝Th3。

在一个优选的实施方式中，基础段的缓冲量Th1由当前网速，文件大小，播放时间来决定的。如果当前网速(网络传输带宽)大于播放的速度，播放速度为文件大小和播放时间的比值(播放的比特率)，则可以设置基础段、扩展段和稳定段的缓冲比率分别为每一个节目大小的5％、45％、50％。

在另一个优选的实施方式中，如果当前网速小于播放速度的时候，基础段的缓冲量Th1的计算公式为：Th1＝fs sp*t，而扩展段的缓冲量Th2和稳定段的缓冲量Th3都可以采用的公式为：Th2(或者Th3)＝(fs Th1)/2。其中fs为文件大小，sp为当前网速(网络传输带宽)，t是播放时间。当然Th3亦可以设置为比Th2大的一个值。

假如当前网络的带宽为500KB/s，《机器侠》的大小为900M字节，播放时间为180分钟。则其播放的速度为900*1024/(180*60)≈85KB/s。即网络带宽大于播放速度，则可以按5％的比例来设置基础段，基础段大小为900M*5％＝45M字节，系统首先分配最高的带宽用于《机器侠》的下载，使其缓冲量最快地达到45M。接着，如果当前节目的缓冲量已经缓冲到扩展段，则会分出50％的网络带宽用于缓冲队列中的其他节目，待当前节目缓冲量到稳定段且优先级列表(队列)中尚有过半节目未完成基础段的缓冲，则暂停当前节目的缓冲，分配出所有的带宽用于缓冲队列中的待播放的节目数据。如果当前节目的剩余缓冲量不大于本节目基础段缓冲量的话，则再次为当前播放的节目分配最大的网络带宽(这里只是示意性的说明，不应该理解为对本发明精神的限定，实际应用当中，可以不设定为最大网络带宽，只要是增大当前播放的节目的带宽的实施方式均可以)，使得当前节目的缓冲量再次达到基础段所对应的基础段缓冲量。

综上所述，本发明提出的可降低频道切换延时的数据接收可以用图6来说明。

首先，对用户喜好的节目进行优先级评定；

其次，选择优先级高的一部分节目(如10个)组成优先级列表；

用户从喜好的列表中选择一个节目请求点播，并向服务器提出播放请求，服务器首先提升该节目的优先级，使其缓冲量到达基础段所对应的缓冲量Th1；同时开始启动其他等待播放节目的缓冲。在播放的同时，用户向服务器反馈当前的缓冲量，服务器并实时判断缓冲量的状态，判断当前播放的节目的缓冲量是否达到扩展段对应的缓冲量Th2，如果达到该缓冲量，则降低当前播放的节目的网络带宽；如果当前播放的节目的缓冲量到达稳定段对应的缓冲量，则判断等待播放的节目是否有一半的节目未达到基础段的缓冲量，如果是，则暂停当前播放的节目的缓冲，将网络带宽分配给等待播放的节目，用于实现基础段的缓冲。如果等待播放的节目超过一半的节目已经达到基础段的缓冲量，则降低当前播放的节目的带宽(而非停止缓冲)，而分配更多的带宽用于实现等待播放的节目的基础段的缓冲。

本发明提供的一种可降低频道切换延时的数据接收方法，由于对用户喜好的节目分配了优先级，并为列表中的每个节目分类了基础段的缓冲量，使得用户切换节目时，无需即时向服务器下载数据，从而降低了频道切换延时，实践表明，该方法具有良好的降低频道延时的技术效果。

Claims

1.一种可降低频道切换延时的数据缓冲方法，其特征在于包括以下步骤：

首先，对用户喜好的节目进行优先级评定；

其次，选择优先级高的一部分节目组成优先级列表；

每个节目的基础段缓冲量、扩展段缓冲量和稳定段缓冲量因其节目的大小的不同而设置不同的值；

用户请求点播节目时，服务器为被点播的节目提供最大带宽，使得该节目的缓冲量达到基础段缓冲量；同时开始启动优先级列表中其他等待播放节目的缓冲。

2.如权利要求1所述的可降低频道切换延时的数据缓冲方法，其特征在于，还包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的可降低频道切换延时的数据缓冲方法，其特征在于：

进一步判断当前播放的节目的缓冲量是否到达稳定段缓冲量，如果是，则进一步判断等待播放的节目是否有一半的节目未达到其基础段缓冲量，如果是，则暂停当前播放的节目的缓冲，将网络带宽分配给等待播放的节目；如果等待播放的节目超过一半的节目已经达到基础段缓冲量，则降低当前播放的节目的带宽，而分配更多的带宽给等待播放的节目，使得等待播放的节目的缓冲量到达基础段缓冲量。

4.如权利要求1所述的可降低频道切换延时的数据缓冲方法，其特征在于，还包括以下步骤：

为每一个节目设置发布时间、播放量、推荐次数等属性，并为这些属性设置相应的权重；

每一个节目对应有一个优先级P，该优先级表示该节目播放的优先顺序，所述优先级P与该节目的点播量，即被用户点播的次数、发布时间、以及推荐次数有关。

5.如权利要求4所述的可降低频道切换延时的数据缓冲方法，其特征在于：

所述优先级的设置方式为：

P＝C*Wc+T*WT+R*WR；

Wc、WT、WR分别为属性C、T以及R所对应的权值。

6.如权利要求1所述的可降低频道切换延时的数据缓冲方法，其特征在于，还包括以下步骤：

基础段的缓冲量由当前网速，文件大小，播放时间来决定的；

如果当前网速小于播放速度，基础段缓冲量Th1的设置方式为：Th1＝fs sp*t，而扩展段缓冲量Th2的设置方式为Th2＝(fs Th1)/2；其中fs为文件大小，sp为当前网速(网络传输带宽)，t是播放时间；稳定段缓冲量Th3可以设置为比Th2大的值。