CN102804731A - 网络时移方法和装置 - Google Patents

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Abstract

通过以下两种方法之一消除在处理时移媒体信息流中的消息时的网络延时效应：网络侧向客户端侧提供媒体流起始时间，客户端侧使用媒体起始时间计算在暂停以后重启媒体流的正确时间偏移；或者，客户端侧向网络侧提供暂停请求的时间，网络侧使用该暂停请求时间计算正确时间偏移，并将该偏移提供给客户端侧。

Description

网络时移方法和装置
技术领域
本申请涉及因特网广播电视(TV)。
背景技术
因特网协议电视(IPTV)为有线电信服务提供商提供了吸引新顾客加入他们网络的机会。利用IPTV，电信服务提供商能够与提供电视服务的有线电视运营商、卫星电视运营商和其他地面服务提供商竞争。IPTV还可以帮助提供商留住现有客户，并通过引入捆绑提供因特网、语音和IPTV服务(所谓的“三网合一”)来防止用户波动。
IPTV使用网页浏览器技术使IPTV服务提供商能够提供部署在通信网络(例如，有线和无线电话网络)中的媒体服务。常用网页浏览器应用程序，例如Mozilla火狐浏览器和微软IE浏览器，使用户能够观看特定因特网网页和可通过浏览器访问的其他文件位置。每个页面典型地以统一资源标识符(URI)或类似网页地址来识别。
一般来说，IPTV是用于接收和显示被编码成一系列IP数据分组的多媒体流的系统。在IPTV系统中，用户IPTV设备可以是机顶盒(STB)或具有集成STB功能的电视。例如，这种用户设备(UE)可被配置为经由通信网络的IP多媒体系统(IMS)访问IPTV服务。例如，在N.Mitra等人的国际专利公布WO 2010/016836中描述了一种IPTV系统和用于该系统的媒体书签。
正在多种场景下进行关于IPTV的工作，例如，包括开放IPTV论坛(OIPF)，该论坛规定了一种端到端平台，用于通过因特网和具有受控服务质量(QoS)性能的受控网络，向用户提供多媒体和IPTV服务。功能性IPTV构架2.0版本技术规范可从www.openiptvforum.org获得，该构架使用了第三代伙伴合作计划(3GPP)中规定的IMS。UE能够以多种方式访问通过IMS提供的服务，所述多种方式包括有线方式(例如，以太网、有线调制解调器、数字订户线等)和无线方式(例如，3GPP规定的蜂窝无线电、IEEE 802.11、IEEE 802.16等)。OIPF规范Release 1卷4规定了消息传送协议，可以从www.oipf.org/specifications.html获得。
除了OIPF以外，欧洲电信标准协会(ETSI)及其电信和互联网融合高级联网服务和协议(TISPAN)和其他标准设定组织出于保证服务质量的目的，也已采用IMS网络构架。TISPAN规范可在www.etsi.org/tispan/获取，ETSI TS 183 063 v2.0.2是TISPAN基于IMS的IPTV阶段3规范。
在3GPP技术规范(TS)23.228 V8.4.0(IP多媒体子系统(IMS)阶段2(Release 8)，2008年3月)和TS 23.228的其他版本中对IMS进行了规范。例如，在R.Noldus等人的“IMS网络的多址接入”(Ericsson Review，No.2，第81至86页(2008))、U.Olsson等人的“通信服务-IMS服务增长的关键”(Ericsson Review，No.1，第8至13页(2008))和P.Arberg等人的“IPTV网络的基础设施”(Ericsson Review，No.3，第79至83页(2007))中详细描述了IMS。在M.Cedervall等人的“开放IPTV论坛-通向开放IPTV标准”(Ericsson Review，No.3，第74至78页(2007))和T.Cagenius等人的“演进TV体验：任何时间、任何地点和任何设备”(EricssonReview，No.3，第107至111页(2006))中详细描述了基于IMS的IPTV方案。
3GPP网络中的IMS使用会话发起协议(SIP)和会话描述协议(SDP)作为其基础信令机制。SIP是互联网工程任务组(IETF)在请求注解(RFC)3261中定义的机制，用于找出端点，并在这些端点间路由控制信号，是包括REGISTER、INVITE、ACK和BYE在内的一系列简单操作的集合。SDP是用于宣布媒体的协议。在IMS网络中，媒体传输基于实时传输协议(RTP)。3GPP TS 24.229 V7.11.0(基于会话发起协议(SIP)和会话描述协议(SDP)的IP多媒体呼叫控制协议，阶段3，Release 7(2008年3月))规定了基于SIP和SDP的IP多媒体呼叫控制协议。TS 24.229中的第5节规定了UE对SIP的使用，TS 24.229中的第6节规定了SDP的使用。
对于要访问IMS和IPTV服务的UE，UE在服务呼叫会话控制功能(S-CSCF)中注册，S-CSCF是IMS核心节点并且本质上是SIP服务器。IMS还包括多个接入节点，包括代理SCSF(P-CSCF)、媒体网关控制功能(MGCF)和一个或多个边界网关(BG)，转送UE对核心节点的访问，并通过它们访问驻留在媒体服务器上的媒体内容。UE可以包括IP多媒体订户标识模块(ISIM)，它是驻留在通用集成电路卡(UICC)上的应用程序或计算机程序，使UE能够注册并访问IMS。典型地，用发起UE向IMS注册所需的参数(包括私有用户标识、一个或多个公共用户标识和家庭网络域名)预先配置ISIM。
利用当前的标准IPTV，可以使用网络中存储的记录，暂停现场直播和恢复节目观看。这被称为“网络时移”。
图1是示出了网络时移装置100的示意图，时移装置100包括配置用于从组播源120和向STB 110提供单播流的媒体服务器(MS)130接收现场直播节目的组播流的STB 110。当用户暂停现场直播节目时，建立传送已暂停节目记录的单播流。
应该注意的是，为了执行用户暂停和播放之间的无缝传输，需要从STB 110向MS 130发送已记录内容的重启位置。然而，根据当前的标准，目前从STB 110向MS 130发送的偏移与实际期望的节目重启时间没有任何关系。
图2更详细地示出了当前标准下的网络时移所存在的问题。如图2所示，在用户侧或客户端侧，组播流开始于时刻t0，用户在时刻t1暂停该组播流。客户端侧，精确知晓时刻t0与时刻t1之差。时刻t1处的暂停使STB 110向网络侧发送SIP INVITE消息，该SIP INVITE消息在时刻t3到达网络侧，时刻t3与时刻t1不同。及时地，网络侧在时刻t4发送SIP 200OK消息，该SIP 200OK消息在时刻t2到达客户端侧。SIP 200OK消息包括节目时间偏移t4-t0，从网络侧看该偏移是精确的，但从客户端侧看是不精确的，因为它不等于t 1-t0。
如图2所示出，网络侧偏移和客户端侧偏移之差是时间长度d1，它可归因于处理暂停请求时的网络延时，并造成返回客户端侧的不正确偏移。网络延时d1可能是200毫秒或更多。另外，如果图2中示出的任意一个消息丢失，或者通信事务没有成功完成，可能存在重传，在最坏情况下，可能使网络侧响应延迟多达32秒。
即使是仅为200毫秒的延时效应也将导致重启的视频或其他媒体信息流发生跳跃，当用户试图重启已暂停的现场直播时，阻碍了从组播流到单播流的平滑过渡。
发明内容
根据本发明，系统和方法将能够在暂停和播放之间实现更精确的媒体过渡的参数包括在SIP/SDP信令中。
在本发明的一个方案中，提供了一种产生偏移值的方法，用于对提供给电子通信网络用户的媒体信息流进行时移。所述方法包括：产生应答消息，该应答消息至少包括所述用户的标识符、所述媒体信息流的标识符、和所述媒体信息流的起始时间的指示符；向所述通信网络中的机顶盒发送所述应答消息；以及，在所述机顶盒中，基于所述媒体信息流的起始时间的指示符，计算所述偏移值。
在本发明的另一方案中，提供了一种处理时间信息的方法，所述时间信息用于对提供给电子通信网络用户提供的媒体信息流进行时移。所述方法包括：产生请求消息，所述请求消息至少包括所述用户的标识符、所述媒体信息流的标识符、和所述媒体信息流的暂停时间的指示符；向所述通信网络中的控制服务器发送所述请求消息；以及，在所述控制服务器中，基于所述媒体信息流的暂停时间的指示符，计算偏移值。
在本发明的另一方案中，提供了一种因特网协议电视(IPTV)服务器，用于处理时间信息，所述时间信息用于对提供给电子通信网络用户的媒体信息流进行时移。所述IPTV服务器包括：收发机，配置用于与所述通信网络中的一个或多个实体交换电子信号；以及电子处理器，可编程地配置用于根据存储器中的指令，处理由电子信号携带的信息。所述处理器被配置用于：产生应答消息，所述应答消息至少包括所述用户的标识符、所述媒体信息流的标识符、和所述媒体信息流的起始时间的指示符；并使得向所述通信网络中的机顶盒发送所述应答消息，以便在所述机顶盒中，基于所述媒体信息流的起始时间的指示符，计算偏移值。
在本发明的另一方案中，提供了一种电子通信网络的用户设备，所述用户设备用于处理时间信息，所述时间信息用于对提供给所述用户设备的媒体信息流进行时移。所述用户设备包括：收发机，配置用于与所述网络中的一个或多个实体交换电子信号；以及电子处理器，可编程地配置用于根据存储器中的指令，处理由电子信号携带的信息。所述处理器被配置用于：产生请求消息，所述消息至少包括所述用户的标识符、所述媒体信息流的标识符、和所述媒体信息流的暂停时间的指示符；并使得向所述通信网络中的控制服务器发送所述请求消息；并基于由所述控制服务器产生且由所述用户设备接收的偏移值，计算校正暂停时间，所述偏移值基于所述暂停时间的指示符。
附图说明
通过结合附图阅读本说明书，将理解本发明的多个特征、目的和优点，在附图中，
图1针对网络时移，示出了通信网络；
图2示出了在网络时移请求后通信网络中的网络延时；
图3针对网络时移，示出了通信网络和通信网路实体间的信号流；
图4A和4B示出了根据会话发起协议的消息示例；
图5是通信网络的用户设备(例如机顶盒)的方框图；以及
图6是通信网络的IPTV应用平台的方框图。
具体实施方式
特别地，发明人已经认识到需要提供能够实现图2中时间偏移t1-t0的精确计算的信息。根据本发明，系统和方法将能够实现更精确计算从而实现从暂停到播放更平滑的媒体过渡的参数包括在SIP信令中。
图3示出了通信网络300和通信网络实体间的信号流，以根据本发明实现改善的网络时移。图3结合网络时移，示出了发生在从组播传输向单播传输转换时的信号流。如图所示，网络300包括位于用户或客户端侧的浏览器305和STB 110、和位于网络侧的IMS 315、IPTV应用平台(IAP)325、组播源120和媒体服务器130。应当清楚，IAP325大体上用作网络侧的控制服务器，而且也可以使用除以下所描述的消息传送协议以外的其他消息传送协议。
对于以任意合适的方式建立的、来自组播源120的广播媒体流，用户通过点击浏览器350上显示的合适的链接暂停该广播媒体流，浏览器350向STB 110发送暂停消息(步骤351)。作为响应，STB 110向IAP 325发送(步骤353)SIP reINVITE消息，所述SIP reINVITE消息包括用于在另一频道上作为单播流重启媒体流的SDP相关信息。应当清楚，在会话中，虽然可以替代地使用“伪”INVITE消息(即，空INVITE消息)，但是典型地使用SIP reINVITE消息。根据协议，IAP325回复(步骤355)SIP 200OK消息，所述SIP 200OK消息包括所述暂停在节目中的时间偏移，STB 110向组播源120发送(步骤357)因特网组管理协议(IGMP)LEAVE消息，所述IGMP LEAVE消息包括用于重启已暂停流的其他频道信息。IP主机使用IGMP来管理IP组播组，已连接的路由器使用IGMP来发现发送视频流和其他内容流的组成员。RFC 1112定义了IGMP版本1，RFC 2236定义了IGMP版本2，以及RFC3376定义了IGMP版本3。
用户可以通过点击浏览器305显示的合适的链接开始接收已暂停的媒体流，浏览器305向STB 110发送播放(Play)消息(步骤359)。作为响应，STB 110向媒体服务器130发送(步骤361)实时流协议(RTSP)播放消息，所述RTSP播放消息包括作为单播流重启已暂停且已记录的组播流所需的合适信息。这些信息可以包括指示所期望的流的URI、会话标识(ID)和指示暂停发生时刻的偏移值。根据协议，媒体服务器130向STB 110发送(步骤363)RTSP 200OK消息，并提供(步骤365)已暂停的记录节目的单播流。
发明人已经认识到图2中示出的延时d1是由于传统上产生和处理SIP INVITE消息(图3中步骤353)和SIP 200OK消息(图3中步骤355)产生的。可以使用下述两种备选方法之一消除延时d1的效应：1.网络侧向客户端侧提供时刻t0，客户端侧使用时刻t0计算正确的偏移t1-t0；或者2.客户端侧向网络侧提供时刻t1，网络侧使用时刻t1计算正确的偏移t1-t0，并向客户端侧提供所述偏移。如下所述，可以通过SDP消息，在客户端和网络侧之间传递所需的信息。
根据RFC 3264，SDP提供/应答过程中的SDP提供消息(SDP offermessage)包括传达会话时间的″t＝″字段，并且根据RFC 2327，″t＝″字段具有规定会话的起始时间和结束时间的格式t＝<起始时间><结束时间>。大体上，通过外部信令(例如SIP信令)，创建和销毁单播会话流，在这种情况下，SDP提供消息中的″t＝″字段应该具有值″00″。
如果会话在多个不规则的间隔时刻有效，可以在SDP提供消息中使用多个″t＝″字段，并且每个额外的″t＝″字段均规定了会话变为有效的额外时间段。如果会话在多个规则的间隔时刻有效，则除了″t＝″字段之外，还在″t＝″字段之后使用″r＝″字段，在这种情况下，″t＝″字段规定了重复序列的起始时间和结束时间。如果停止时间设置为零，则会话没有给定界限，但是该会话直到起始时间以后才会有效。如果起始时间也是零，认为该会话是永久的。
为了使网络侧向客户端侧提供节目开始的实际时刻t0，IAP 325可以在SIP 200OK消息(图3中步骤355)中的SDP应答中包括起始时刻t0。这需要在SDP应答消息中引入新字段。例如，可以在SIPiptv_rtsp消息中引入新的h-start字段以提供节目的起始时间。这一h-start字段的语法可以设置如下：
a＝fmtp:iptv_rtsp h-start＝<起始时间>。
于是，为了计算精确偏移，STB 110可以使用h-start字段的<起始时间>值，从已知的时刻t1中减去h-start字段的<起始时间>值。利用实质上等于时刻t0的<起始时间>值，STB可以根据偏移＝t1-t0来计算STB。应当理解，也可以使用其他字段名称。
图4示出了SIP 200OK消息的示例，该SIP 200OK消息包括会话标识符(″h-session＝...″)，节目的URI(″h-uri＝...″)、和起始时间偏移(″h-start＝...″)。应该注意的是，在先前的标识和鉴权过程期间，用户注册到网络，IAP 325(controlserveriptvprovider.com)可以从先前的标识和鉴权过程获知由信元sip:usernameiptvprovider.com标识的图4中的用户。
为了使客户端侧向网络侧提供暂停的实际时刻t1，STB 110可以在SIP reINVITE消息(图3中步骤353)中的SDP提供消息的″t＝″字段中包括暂停时刻t1。图4B示出了包括数值为t0＝0、t1＝0的″t＝″字段和与图4A相对应的其他信息在内的reINVITE消息的示例。于是，IAP 325可以使用″t＝″字段中的t1值，将它减去已知的起始时间t0，从而计算精确偏移＝t1-t0。IAP 325可以通过在SIP 200OK消息(图3中步骤355和图4A)中的SDP应答消息中的h-start字段中包括该精确偏移，向客户端侧提供该精确偏移。
目前认为，客户端侧在SDP提供的″t＝″字段中提供时刻t1是更简单的，至少因为这样避免了在标准中引入新字段。在标准″t＝″字段中的两个值(起始时间和停止时间)中，停止时间未知并取0值，起始时间反映暂停的起始时间(即时刻t1)。SDP相关规范(例如，RFC 2327和RFC 3264)允许如本发明所记载的对″t＝″字段的修改。
本发明的实施例与现存系统和方法相比具有多个优点，例如，包括：已暂停的现场直播和网络记录内容之间的平滑过渡。重用标准中的现有参数可以避免引入新的参数。通过发送STB产生的时间指示符或时间戳，网络侧能计算出更精确的偏移。
本领域技术人员应当理解，可以在多种电子通信网络(例如，移动无线电网络)中实施本申请中所描述的方法和装置。
图5是典型UE 500(例如移动电话、STB 110和计算机等)的方框图，用于如本申请中所描述的那样对媒体信息流进行访问和时移。
UE 500包括适于与图1和图3中示出的一个或多个网络实体交换电子信号的收发机502。处理器504处理这些信号所携带的信息，处理器504可以包括一个或多个子处理器，并执行一个或多个软件模块和应用程序(例如，包括浏览器应用程序305和IPTV终端功能(ITF))以实现上述STB 110的操作。通过键盘、遥控器或其他设备506提供用户对UE 500的输入，在显示器508上提供要显示给用户的信息。如果显示器有触摸屏功能，可以通过显示器提供用户输入。软件应用程序可以存储在合适的应用程序存储器510中，UE也可以下载期望的信息，和/或将期望的信息存储在合适的存储器512中。UE 500还可以包括接口514，接口514可以用于将其他组件(例如，计算机、麦克风等)连接到UE 500。基于编程，处理器504形成上述合适的请求和应答消息，经由收发机502向网络100和300发送请求和应答消息，并对从网络接收的消息和信息执行处理。这些动作可以包括上述的偏移计算。
图6是典型的IAP 325的方框图，用于本申请中所述的那样提供媒体信息流和时移信息。
IAP 325包括适于与图1和图3中示出的一个或多个网络实体交换电子信号的收发机602。处理器604处理这些信号所携带的信息，处理器504可以包括一个或多个子处理器，并执行一个或多个软件模块和应用程序，以实现上述IAP 325的操作。具体地，处理器604与合适的存储器606合作，产生并解译SDP消息中的″t＝″字段，用以如上所述地传达时间指示符和计算时间偏移。例如，处理器604被合适地配置用于使用客户端侧(UE 500)在SIP INVITE消息中提供的暂停时刻t1，来计算精确时间偏移t1-t0，并将起始时间t0包括在SIP 200OK消息中，以使客户端侧能够计算精确的时间偏移。应当理解，典型的IAP 325是网络中的数据库服务器，因此，对于用户输入/输出，键盘/显示器608通常是不需要的，虽然也可以提供这些接口，例如，用于管理功能。可以在合适的应用程序存储器610中存储由处理器604执行的软件应用程序。
这里描述的本发明可以看作完全以任意形式的计算机可读存储介质实现，该计算机可读存储介质中存储有合适的指令集，由指令执行系统、装置或设备(例如，基于计算机的系统、包含处理器的系统或其他能从介质中获取指令并执行该指令的系统)使用，或者结合上述指令执行系统、装置或设备使用。这里使用的“计算机可读介质”可以是能够包含、存储或传输由上述指令执行系统、装置或设备使用或结合上述指令执行系统、装置或设备使用的程序的任意装置。例如，计算机可读介质可以是但不限于：电子的、磁的、光学的、电磁的、红外线的或半导体的系统、装置或器件。计算机可读介质的更为具体的示例(非穷举列表)包括：具有一个或多个线路的电连接、可移动计算机盘、RAM、ROM和可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)。
可以预期的是，可以在很多环境下实施本发明，例如，包括移动通信设备。同样，可以清楚的是，可以根据需要重复执行上述过程。为了便于理解，例如，本发明的各个方案按照可以由可编程计算机系统的元件执行的动作序列来描述。应当认识到，可以由专用电路(例如，相互连接以执行专用功能的分立逻辑门电路或应用特定集成电路)、由一个或多个处理器执行的程序指令、或这二者的组合，执行各个动作。
因此，本发明可以按照多种不同形式实现(以上并未描述所有形式)，所有这些形式都应包含在本发明的范围以内。针对本发明的各个方案中的每一个，上述任一形式可以称为“逻辑配置用于”执行所述动作，或可选地，称为“逻辑地”执行所述动作。需要强调的是，本申请中使用的术语“包括”仅表明所描述的特征、数字、步骤或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、数字、步骤、组件或其组合的存在或添加。
上述特定实施例仅是说明性的，而不应以任何方式被认定为是限制性的。

Claims (13)

1.一种产生偏移值的方法，所述偏移值用于对提供给电子通信网络(300)用户(110；305)的媒体信息流进行时移，所述方法包括：
(a)产生应答消息，所述应答消息至少包括所述用户的标识符、所述媒体信息流的标识符、和所述媒体信息流的起始时间的指示符；
(b)向所述通信网络中的机顶盒发送(355)所述应答消息；以及
(c)在所述机顶盒中，基于所述媒体信息流的起始时间的指示符，计算所述偏移值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述应答消息是包括在会话发起协议(SIP)200OK消息中的会话描述协议(SDP)消息。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：(d)在与所述偏移值对应的点，重启(357；359，361)所述媒体信息流。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述偏移值是从所述媒体信息流的起始点到所述机顶盒产生暂停请求的时间点之间的时间位移。
5.一种处理时间信息的方法，所述时间信息用于对提供给电子通信网络用户的媒体信息流进行时移，所述方法包括：
(a)产生(351)请求消息，所述请求消息至少包括所述用户的标识符、所述媒体信息流的标识符、和所述媒体信息流的暂停时间的指示符；
(b)向所述通信网络中的控制服务器发送(353)所述请求消息；以及
(c)在所述控制服务器中，基于所述媒体信息流的暂停时间的指示符，计算偏移值。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述请求消息是包括在会话发起协议(SIP)INVITE消息中的会话描述协议(SDP)消息。
7.根据权利要求5所述的方法，还包括：(d)向机顶盒发送(355)所述偏移值。
8.一种因特网协议电视(IPTV)服务器(325)，用于处理时间信息，所述时间信息用于对提供给电子通信网络(300)用户(110；305)的媒体信息流进行时移，所述IPTV服务器(325)包括：
收发机(602)，配置用于与所述通信网络中的一个或多个实体交换电子信号；以及
电子处理器(604)，可编程地配置用于根据存储器(606；610)中的指令，处理由电子信号携带的信息；
其中所述处理器被配置用于：产生应答消息，所述应答消息至少包括所述用户的标识符、所述媒体信息流的标识符、和所述媒体信息流的起始时间的指示符；并使得向所述通信网络中的机顶盒(110)发送所述应答消息，以便在所述机顶盒中，基于所述媒体信息流的起始时间的指示符，计算偏移值。
9.根据权利要求8所述的IPTV服务器，其中所述应答消息是包括在会话发起协议(SIP)200OK消息中的会话描述协议(SDP)消息。
10.根据权利要求8所述的IPTV服务器，其中所述起始时间的指示符使所述偏移值与所述用户所请求的所述媒体信息流中的暂停点相对应。
11.一种电子通信网络(300)的用户设备(110；305)，所述用户设备用于处理时间信息，所述时间信息用于对提供给所述用户设备的媒体信息流进行时移，所述用户设备包括：
收发机(502)，配置用于与所述网络中的一个或多个实体交换电子信号；以及
电子处理器(504)，可编程地配置用于根据存储器(510；512)中的指令，处理由电子信号携带的信息；
其中所述处理器被配置用于：产生请求消息，所述消息至少包括所述用户的标识符、所述媒体信息流的标识符、和所述媒体信息流的暂停时间的指示符；并使得向所述通信网络中的控制服务器(325)发送所述请求消息；并基于由所述控制服务器产生且由所述用户设备接收的偏移值，计算校正暂停时间，所述偏移值基于所述暂停时间的指示符。
12.根据权利要求11所述的用户设备，其中所述请求消息是包括在会话发起协议(SIP)INVITE消息中的会话描述协议(SDP)消息。
13.根据权利要求11所述的用户设备，其中所述偏移值是从所述媒体信息流的起始点到所述用户设备所请求的暂停点之间的时间位移。
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