CN113852855B - 一种自适应启用快速频道切换功能的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自适应启用快速频道切换功能的方法。由IPTV平台基于代价函数动态生成启动策略，并根据不同时间段内快速频道切换服务器资源使用情况、平均频道切换时延以及快速频道切换服务器请求失败情况进行启动策略的动态调整。IPTV终端与平台通信地连接，基于从平台接收到的启动策略，判断是否需要启动FCC服务。从而避免在观看IPTV高峰期，因部分快速频道切换服务器资源不足，而导致的频道切换时延变长的问题。

Description

一种自适应启用快速频道切换功能的方法

技术领域

本发明涉及IPTV领域，尤其涉及一种自适应启用快速频道切换FCC(Fast ChannelChange)功能的方法和系统。

背景技术

IPTV已经成为宽带互联网最重要的多媒体应用之一。由于信号发送方式的制约，IPTV频道切换往往比传统电视时间长，从用户按下频道切换键到屏幕显示新频道的第一帧图像所消耗的时长比较长，导致观看者有可察觉的等待时间，用户体验差。

针对这个有碍IPTV业务发展的硬伤，近年来发展了一种被称为快速频道切换FCC的技术来减少IPTV频道切换时间。它通过FCC服务器下发特制的以i帧为起始的单播节目流来缩短切换时间。

该方法在网络中建立FCC服务器，用来缓存以i帧开始的一段码流。当收到用户指令频道切换时，IPTV终端先从该FCC服务器获取一段以i帧开始的码流(单播视频流)，随后在频道切换后期向组播源请求组播视频流，并由IPTV终端完成单播视频流与组播视频流之间的衔接。这样可以有效回避等待i帧到来耗费的时间，从而提升道切换速度，提升用户体验。

然而，目前的FCC功能只能一刀切地选择对全部用户开放或者对全部用户都不开放，无法根据实际情况进行动态的调整。这就造成了，闲时(观看IPTV低谷期)FCC服务器闲置，忙时(观看IPTV高峰期)部分FCC服务器资源不足，此时，因为对全部用户开放，可能会出现用户请求数超过FCC服务器最大响应数的情况，并且现在部分区域，还存在组播并发数大于FCC服务请求数的情况，这样会导致部分用户请求FCC单播失败以及部分频道无法开启FCC功能，导致频道切换时间大大延长，甚至反而远超原先不使用FCC方法的频道切换时间，使得用户体验到更长的等待时间，违背了通过使用FCC技术减少IPTV频道切换时间的初衷。

因此，亟须一种自适应启用快速频道切换功能的方法和系统，以减少FCC请求失败概率，提升FCC服务器的服务质量与服务范围。避免不适宜地启动FCC功能导致适得其反地延长了频道切换等待时间，也可以根据情况调整终端特定频道启用FCC功能的概率，从而可以释放部分FCC服务器资源，节省CDN资源的成本，并可以将节省的CDN资源其用于其他服务。

发明内容

提供本发明内容以便以简化形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本发明内容并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征；也不旨在用于确定或限制所要求保护的主题的范围。

针对现有FCC方法，全部用户在全时段开启FCC服务会导致在用户观看高峰时段切换时间并不缩短而且容易造成内容分发网络CDN(Content Delivery Network)资源不足且对带宽占用高的问题，本发明的自适应FCC功能的方法根据历史经验(FCC服务器资源使用情况、用户频道切换时延和FCC请求失败情况等)向终端(通常是机顶盒)下发启用FCC功能的概率的启动策略，该启动策略在忙时会降低启用FCC功能的概率，从而降低FCC服务器的请求压力，节约CDN的资源，并可以将节省出的CDN资源为更多频道开启FCC功能；在闲时，也可以根据情况调整终端特定频道启用FCC功能的概率，从而可以释放部分FCC服务器资源，节省这部分CDN资源的成本，并可以将节省的CDN资源其用于其他服务；由于降低了启用FCC功能的概率，从而也可以降低部分用户的带宽占用。

本发明的一种自适应启用FCC功能的方法，包括：

在平台侧基于代价函数动态生成针对FCC功能的启动策略；

将该启动策略下发到终端；

终端在接收到频道切换指令后，根据该启动策略，决定是否启用FCC功能。

如果终端决定不启用FCC功能则终端直接向组播服务器请求组播视频流；如果决定启用FCC功能则终端向FCC服务器请求单播视频流，随后向组播服务器请求组播视频流，并完成单播视频流与组播视频流之间的衔接。

根据本发明的方法，终端周期性地将频道切换时延数据和发生FCC服务器请求失败情况向平台反馈。FCC服务器周期性地也向平台发送资源使用情况的报告。

平台根据所收到的不同时间段内FCC服务器资源使用情况、平均频道切换时延以及FCC服务器请求失败情况进行启动策略的调整。

根据本发明的方法，将启动策略下发到终端，可以根据终端的请求或基于终端的开机进行，或在平台完成启动策略调整时主动向所连接的处于开机状态的各终端分发。

根据本发明的一种自适应启用快速频道切换功能的系统，包括平台、终端、FCC服务器，以及组播服务器。

其中，平台基于代价函数动态生成启动策略，并根据不同时间段内FCC服务器资源使用情况、平均频道切换时延以及快速频道切换服务器请求失败情况进行启动策略的调整。终端与平台通信地连接，基于从平台接收到的启动策略，判断是否需要启动FCC服务，并周期性地将频道切换时延数据和发生FCC服务器请求失败情况向平台反馈。。

通过阅读下面的详细描述并参考相关联的附图，这些及其他特点和优点将变得显而易见。应该理解，前面的概括说明和下面的详细描述只是说明性的，不会对所要求保护的各方面形成限制。

附图说明

以下将通过参考附图中示出的具体实施例来对本发明进行更具体描述。

图1是现有技术FCC和本发明的根据启动策略的自适应启用FCC的启用概率对比。

图2根据本发明的自适应启用FCC功能的方法的流程图；

图3根据本发明的自适应启用FCC功能的系统框图。

附图中的流程图和框图显示了根据本申请的实施例的系统、方法可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。

具体实施方式

以下将通过参考附图中示出的具体实施例来对本发明进行更具体描述。通过阅读下文具体实施方式的详细描述，本发明的各种优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的各实施方式所限制。提供以下实施方式是为了能够更透彻地理解本发明。除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

机顶盒在开机时接收平台下发的不同时间段内不同频道启用FCC功能概率的启动策略，并在接收到用户的切换频道的指令时根据启动策略判断是否启用FCC功能。这样可以减少FCC请求失败概率，提升FCC服务器的服务质量与服务范围，同时节省CDN资源。

图1是现有技术FCC和本发明的自适应启用FCC的启用概率对比。其中上图是现有技术，下图为本发明。从对比中可见，本发明中，在晚间IPTV观看高峰时段，启用FCC功能概率被降低。本领域可以理解，下图本发明的自适应启用FCC的启用概率仅为示意，在不同的日子，例如双休日、节假日，寒暑假等时候，情况可能并不相同。

图2是根据本发明的自适应启用快速频道切换功能的方法的流程图。

机顶盒在步骤S210开机，并在步骤S220从平台接收启动策略。

本领域技术人员可以理解，除了在开机时机顶盒从平台接收启动策略外，还可以设置诸如某个固定时间点或经历固定时间间隔从平台接收启动策略，反过来，也可以是平台在动态更新其启动策略后，向机顶盒进行新版启动策略的推送，目的都是确保机顶盒的启动策略始终为最新。

在步骤S230，机顶盒接收到来自用户的频道切换指令；

步骤S240为判断步骤，机顶盒根据在步骤S220接收到的启动策略判断是否启用FCC功能。

·如果为否，也就是启动策略指示此时不适宜启动FCC功能，则流程直接进展到步骤S260，和传统情况一样，机顶盒直接向组播服务器请求组播视频流；

·如果为是，在在步骤S250，机顶盒先向FCC服务器请求单播视频流，即缓存在FCC服务器中以i帧开始的一段码流，随后再直接进展到步骤S260，向组播服务器请求组播视频流，完成单播视频流与组播视频流之间的衔接；

在步骤S270，频道切换完成。

平台中的启用策略是根据历史经验得出，根据现网反馈不断进行学习调整，包括根据不同时间段内FCC服务器资源使用情况、平均频道切换时延以及FCC服务器请求失败等进行策略调整。

该学习方法基于以下代价函数：

其中，

为t时段内i频道的FCC服务器同时存在的最大请求数；

R_i为i频道的FCC服务器可以处理的最大请求数；

为t时段内频道i的平均频道切换时延；

为t时段内请求i频道的FCC服务器失败请求数。

α、β、γ分别为代价函数中用来表征现网情况的三个参数的权重，根据不同地区用户观看行为确定取值。

通过使得代价最小化来进行学习，完善启用FCC的策略。

通过使用本发明的方法，可以提高FCC服务器10％的服务并发量，减少至少10％因为资源不足导致的FCC请求失败数。在忙时，避免不适宜地启动FCC功能导致适得其反地延长了频道切换等待时间，而在闲时，也可以根据情况调整终端特定频道启用FCC功能的概率，从而可以释放部分FCC服务器资源，节省这部分CDN资源的成本，并可以将节省的CDN资源其用于其他服务。

图3根据本发明的自适应启用FCC功能的系统框图。

该系统包括平台310、机顶盒320(为简便起见图中仅示出一个机顶盒，本领域技术人员可以理解，机顶盒为多个)、FCC服务器330和组播服务器340。机顶盒与各模块之间通信地连接，平台310和FCC服务器330之间也通信地连接。

机顶盒320在开机时向平台310请求启动策略，并根据启动策略选择是否启用FCC功能。如果根据策略，此时属于闲时，适宜启用FCC功能，则机顶盒在收到用户频道切换的指令后，先向FCC服务器330请求单播视频流，随后再向组播服务器340请求组播视频流，并完成单播视频流与组播视频流之间的衔接；如果根据策略，此时属于忙时，不适宜启用FCC功能，则机顶盒在收到用户频道切换的指令后，直接向组播服务器340请求组播视频流。

机顶盒320周期性地将频道切换时延数据和发生FCC服务器请求失败情况向所述平台310反馈。这个周期的设定是根据平台的压力情况的。

平台310除了从机顶盒320接收用户频道切换时延信息、FCC服务器请求失败等情况的报告，也从FCC服务器接收其资源使用情况的报告，基于代价函数进行学习，不断动态完善FCC启动策略。

本发明的动态启用FCC功能的方法，通过自适应算法根据FCC服务器资源使用情况来动态制定启动策略，用于指导机顶盒调整FCC功能的启动与否，这样可以减少FCC请求失败概率，提升FCC服务器的服务质量与服务范围。同时也可以根据实际情况调整CDN资源的使用情况，这样可以为节约CDN资源，为更多频道开启FCC功能。

以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种自适应启用快速频道切换功能的方法，包括：

在平台侧基于以下代价函数动态生成针对快速频道切换功能的启动策略:

其中，

为t时段内i频道的快速频道切换服务器同时存在的最大请求数；

R_i为i频道的快速频道切换服务器可以处理的最大请求数；

为t时段内频道i的平均频道切换时延；

为t时段内请求i频道的快速频道切换服务器失败请求数；

α、β、γ为权重，根据用户观看行为确定取值；

将所述启动策略下发到终端；

所述终端在接收到频道切换指令后，根据所述启动策略，决定是否启用快速频道切换功能。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

如果决定不启用快速频道切换功能则所述终端直接向组播服务器请求组播视频流；

如果决定启用快速频道切换功能则所述终端向快速频道切换服务器请求单播视频流，随后向组播服务器请求组播视频流。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

所述终端周期性地将频道切换时延数据和发生快速频道切换服务器请求失败情况向所述平台反馈。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平台根据不同时间段内快速频道切换服务器资源使用情况、平均频道切换时延以及快速频道切换服务器请求失败情况进行所述启动策略的调整。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述启动策略下发到终端，可以根据所述终端的请求或基于所述终端的开机进行，或在所述平台完成启动策略调整时主动向所连接的开机状态的各终端分发。

6.一种自适应启用快速频道切换功能的系统，包括平台、终端、快速频道切换服务器，以及组播服务器，其中：

所述平台基于代价函数动态生成启动策略，并根据不同时间段内所述快速频道切换服务器资源使用情况、平均频道切换时延以及快速频道切换服务器请求失败情况进行所述启动策略的调整；

所述终端与所述平台通信地连接，基于从所述平台接收到的所述启动策略，判断是否需要启动快速频道切换服务，

其中所述代价函数为：

其中，

为t时段内i频道的快速频道切换服务器同时存在的最大请求数；

R_i为i频道的快速频道切换服务器可以处理的最大请求数；

为t时段内频道i的平均频道切换时延；

为t时段内请求i频道的快速频道切换服务器失败请求数；

α、β、γ为权重，根据用户观看行为确定取值。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述终端与所述组播服务器和所述快速频道切换服务器通信地连接，

如果所述终端基于所述启动策略决定不启用快速频道切换功能则所述终端直接向组播服务器请求组播视频流；

如果所述终端基于所述启动策略决定启用快速频道切换功能则所述终端向所述快速频道切换服务器请求单播视频流，随后向所述组播服务器请求组播视频流。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述终端周期性地将频道切换时延数据和发生快速频道切换服务器请求失败情况向所述平台反馈。