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Hintergrund
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verteilen von
Medienkanälen, und insbesondere auf ein Umschalten zwischen
Medienkanälen.
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Verwandte Technik
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Benutzer
analoger Fernsehgeräte sind an ein schnelles Umschalten
zwischen Kanälen gewöhnt, um unterschiedliche
Fernsehprogramme zu wählen. Herkömmlicherweise
sind analoge Fernsehgeräte mit einem internen Kanalwähler
(Tuner) zum Umschalten von Kanälen ausgerüstet,
die über Über-die-Luft-Rundsendesignale oder Kabelfernsehsignale
(CATV-Signale; CATV = cable television) empfangen werden. Um Kanäle
umzuschalten, stimmt sich der interne Tuner auf eine unterschiedliche
Kanalfrequenz ab und verriegelt auf das Signal. Das Fernsehgerät
verarbeitet dann das Signal und zeigt den Kanal an einer Kathodenstrahlröhrenvorrichtung
(CRT-Vorrichtung; CRT = cathode ray tube), einer Flüssigkristallzeige
(LCD, liquid crystal display), einem Plasmabildschirm, etc. an.
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Manchmal
wird eine Set-Top-Box (STB) in Verbindung mit einem Fernsehgerät
verwendet. Bei derartigen Systemen umfasst die STB einen internen Tuner,
der auf eine Weise ähnlich dieser eines herkömmlichen
internen Tuners wirksam ist; das heißt, der STB-Tuner schaltet
durch ein Abstimmen auf eine neue Kanalfrequenz und Verriegeln auf
das Signal zwischen Kanälen um. Die STB liefert dann den erwünschten
Kanal an das Fernsehgerät für eine Anzeige. STBs
verwenden häufig eine zusätzliche Hardware und/oder
Software, die über diese hinausgeht, die bei einem herkömmlichen
Fernsehgerät zu finden ist, wie beispielsweise einem Prozessor,
um verwürfelte (gescrambelte) Zuzahlungskanäle
(Premiumkanäle) zu decodieren.
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In
jüngerer Zeit werden Fernsehkanäle auch über
ein Paketvermittlungsnetz verteilt, wie beispielsweise das Internet.
Diese Fernsehverteilungstechnologie, die als Internet Protocol Television
(IPTV) oder Video-über-IP bezeichnet wird, verwendet keine
unterschiedlichen Frequenzen für jeden Fernsehkanal. Vielmehr
wird für jeden Fernsehkanal ein unterschiedlicher Datenstrom über
das Netzwerk übertragen. Der H.264-Standard,
der auch als MPEG-4 AVC (Advance Video Control) bezeichnet wird,
wird häufig zum Übertragen von Datenströmen
bei IPTV verwendet. Bei dem H.264-Standard weist
ein Datenstrom mehrere Gruppen von Bildern („GOP”,
groups of pictures) auf, die jeweils einen Anfangsrahmen oder Intrarahmen
(„I-Frame”) aufweisen, der von einer Reihe von
zugeordneten aufeinanderfolgenden Delta- oder Bildrahmen („Δ-Frame”)
gefolgt ist.
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Um
ein Betrachten des Datenstroms zu beginnen, muss zuerst ein I-Rahmen
(I-Frame) verarbeitet werden. Bevor ein Benutzer mit einem Betrachten
eines Kanals beginnen kann, muss bei typischen Systemen bei einem
Umschalten von Kanälen ein Benutzer leider warten, bis
die Rundsendequelle ein Übertragen der aktuellen GOP fertig
stellt und den I-Rahmen einer neuen GOP überträgt.
Eine derartige Verzögerung beträgt üblicherweise
mehrere Sekunden, war erheblich länger als die Verzögerung
ist, die dem Umschalten von Fernsehkanälen bei Über-die-Luft-
oder CATV-Systemen zugeordnet ist. Derartige relativ größere
Verzögerungen, um zwischen Kanälen umzuschalten,
können eine Übernahme von IPTV negativ beeinflussen.
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Zusammenfassung
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Bei
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Liefern
von Medienkanälen an einen Benutzer offenbart, wobei das
Verfahren folgende Schritte aufweist: Empfangen eines ersten Datenstroms,
der durch eine Rundsendequelle gesendet wird, durch eine erste Client-Vorrichtung,
wobei der erste Datenstrom einen ersten Kanal darstellt; Verarbeiten
des ersten Datenstroms durch die erste Client-Vorrichtung; Präsentieren
des ersten Kanals dem Benutzer basierend auf dem verarbeiteten ersten
Datenstrom; Empfangen einer Anforderung, die durch eine zweite Client-Vorrichtung
erzeugt wird, Kanäle an der zweiten Client-Vorrichtung
von einem zweiten Kanal auf den ersten Kanal umzuschalten, durch
die erste Client-Vorrichtung; und Senden eines zweiten Datenstroms,
der den ersten Kanal darstellt, von der ersten Client-Vorrichtung
an die zweite Client-Vorrichtung ansprechend auf die Anforderung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung sind unten in Verbindung mit den zugehörigen
Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 ein
Blockdiagramm eines exemplarischen Rundsendenetzwerks gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
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2 ein
Funktionsblockdiagramm einer exemplarischen Client-Vorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
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3 ein
vereinfachtes Blockdiagramm eines exemplarischen Rundsendenetzwerks
gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist;
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4A ein
Flussdiagramm auf hoher Ebene zum Umschalten von Medienkanälen
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ist; und
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4B ein
detaillierteres Flussdiagramm zum Umschalten von Medienkanälen
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ist.
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Detaillierte Beschreibung
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Aspekte
der vorliegenden Erfindung sind im Allgemeinen auf ein Umschalten
von Medienkanälen, die über ein Netzwerk verteilt
werden, auf eine Benutzeranforderung hin gerichtet. Um Kanalumschaltverzögerungen
aufgrund eines Wartens, um einen Anfangsrahmen (z. B. I-Rahmen)
von der Rundsendequelle für einen angeforderten Kanal zu
erhalten, zu verringern, erhalten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung einen erzeugten I-Rahmen von einem anderen
Benutzer in dem Netzwerk, der gegenwärtig den Datenstrom
für den angeforderten Kanal empfängt.
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1 stellt
ein exemplarisches Rundsendenetzwerk 100 zum Rundsenden
von Fernsehkanälen in einem Internet-Protokoll-Fernsehsystem (IPTV-System)
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung dar. Obwohl 1 mit Bezug auf ein Verteilen
von Fernsehkanälen beschrieben wird, können Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung auch bei Systemen verwendbar sein, die
eine andere Art eines Medieninhalts verteilen, wie beispielsweise
Musik. Es sollte auch klar sein, dass, auch wenn 1 mit
Bezug auf ein Verteilen von Fernsehkanälen über
das Internet beschrieben ist, bei alternativen Ausführungsbeispielen der
vorliegenden Erfindung andere Netzwerke genutzt werden können.
Derartige Netzwerke umfassen beispielsweise lokale Netze (LANs,
Local Area Networks), Metronetze (MANs, Metro Area Networks), andere
weite Netze (WANs, Wide Area Networks), drahtlose Netzwerke oder
irgendeine Kombination derselben. Obwohl das Ausführungsbeispiel
von 1 unten unter Bezugnahme auf IPTV beschrieben
ist, sollte zusätzlich klar sein, dass die vorliegende
Erfindung bei anderen Arten von Systemen implementiert sein kann,
einschließlich Internet-Radio oder einer Multimedia-Website
im Internet.
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Wie
hierin verwendet, bezieht sich ein Medienkanal auf eine Sammlung
von Audio- und/oder visuellem Inhalt; das heißt, eine Sammlung
von Medieninhalt. Exemplarische Medienkanäle können
Musikkanäle (z. B. Internet-Radiosender), Multimediakanäle
und/oder Fernsehkanäle umfassen. Ein Medienkanal für
IPTV ist eine Art von „virtuellem” Fernsehkanal
analog zu den Fernsehkanälen für CATV. Bei IPTV
jedoch ist jeder virtuelle Kanal durch einen getrennten Datenstrom
dargestellt. Bei IPTV kann ferner ein Medienkanal eindeutig identifiziert
sein, wie beispielsweise durch Buchstaben, Zahlen oder eine Website-Adresse.
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Bei
dem Rundsendesystem 100 sendet eine Rundsendequelle 102 einen
oder mehrere Fernsehkanäle an Set-Top-Boxen (STBs) 108 rund,
die mit einem oder mehreren Netzübergängen (Gateways) 106 über
ein Netzwerk 104 verbunden sind. Jeder Netzübergang 106 verbindet
mehrere STBs 108 miteinander in einer Nachbarschaft 110.
Ferner kann jede STB 108 einzeln einen speziellen Medienkanal empfangen,
den die STB decodiert, um den Medieninhalt in dem Medienkanal für
eine Betrachtung durch einen Benutzer an ein entsprechendes Fernsehgerät 112 zu
liefern.
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Die
Rundsendequelle 102 kann ein Verteiler eines Sammelsendestroms
(Multicast-Stream) für einen oder mehrere Medienkanäle
sein. Die Rundsendequelle 102 kann einen oder mehrere Verteilungsserver,
Kabel, Satelliten, andere Arten von Servern, Schaltern (Switches),
Netzwerken, etc. umfassen. Beispielsweise kann bei einem Ausführungsbeispiel, das
IPTV einsetzt, die Rundsendequelle 102 einen oder mehrere
Videoverteilungsserver zum Erzeugen und Sammelsenden von Datenströmen
an STBs 108 aufweisen.
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Ein
Sammelsendestrom bezieht sich auf einen Datenstrom, der von der
Rundsendequelle 102 geliefert wird und zum Empfangenwerden
durch einen oder mehrere Endbenutzer in der Lage ist. Der Medieninhalt
für einen speziellen Medienkanal kann durch Fernsehsender
und Unterhaltungsfirmen erzeugt werden oder aus gespeicherten Programmen oder
Filmen erzeugt werden. Ferner kann der Medieninhalt der Rundsendequelle 102 als
ein Feed gelie fert werden und, falls nötig, zu einem digitalen
Format codiert sein, um den Medienkanal und einen entsprechenden
Sammelsendestrom zum Rundsenden des Medienkanals zu erzeugen. Der
Einfachheit halber ist das Rundsendesystem 100 in 1 als
eine einzige Rundsendequelle 102 aufweisend gezeigt. Es
sollte jedoch klar sein, dass bei alternativen Ausführungsbeispielen
das Rundsendesystem 100 mehrere Rundsendequellen 102 aufweisen
kann, von denen jede einen oder mehrere Medienkanäle über
das Netzwerk 104 senden kann.
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Wie
es dargestellt ist, sind beide Netzübergänge 106a und 106b mit
mehreren STBs 108a bzw. 108b verbunden. Ein Netzübergang 106 dient
als ein Netzwerkknoten, der als ein Zugriffspunkt für STBs
in der jeweiligen Nachbarschaft 110 derselben wirkt, um
eine schnittstellenmäßige Verbindung mit dem Netzwerk 104 herzustellen.
Zusätzlich fungieren die Netzübergänge 106a, 106b jeweils
als ein Router, Schalter oder eine Zentralstation (Hub), um zu ermöglichen,
dass die verbundenen STBs 108a bzw. 108b miteinander
kommunizieren. Obwohl das Netzwerk 104 in 1 als
zwei Netzübergänge 106a, 106b aufweisend
gezeigt ist, sollte klar sein, dass bei anderen Ausführungsbeispielen
andere Mengen und Arten von Verteilungsknoten als ein gemeinsamer Zugriffspunkt
für eine Gruppe von STBs 108 verwendet werden
können. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff
Verteilungsknoten auf irgendeine Vorrichtung, die eine Kommunikationsverbindung
zwischen zwei oder mehr STBs 108 liefert und ferner eine
Kommunikationsverbindung mit dem Netzwerk 104 liefert.
Wie es einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet ersichtlich ist,
kann ein derartiger Verteilungsknoten tatsächlich in mehr
als einem Netzwerkknoten implementiert sein. Beispielsweise kann
ein herkömmlicher Router verwendet werden, um eine Kommunikationsverbindung
zwischen STBs 108 zu liefern, während ein herkömmlicher
Netzübergang verwendet werden kann, um eine Kommunikationsverbindung
mit dem Netzwerk 104 zu liefern.
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Obwohl 1 hierin
als STBs 108 umfassend dargestellt ist und erörtert
wird, kann bei anderen Implementierungen das Rundsendesystem 100 andere
Arten von Client-Vorrichtungen zusätzlich zu oder anstelle
von STBs 108 umfassen. Wie hierin verwendet, bezieht sich
der Begriff „Client-Vorrichtung” auf irgendeine
Art von Vorrichtung, die zum Empfangen eines Medienkanals in der
Lage ist. Beispielsweise können exemplarische Client-Vorrichtungen
eine STB 108, ein Fernsehgerät mit einem internen
Kanalwähler (Tuner), ein Digitalvideoaufzeichnungsgerät,
eine Anzeigevorrichtung, einen Computer, ein Mobiltelefon, ein tragbares
Fernsehgerät oder irgend eine andere geeignete elektronische
Vorrichtung umfassen, die einen empfangenen Strom decodieren kann
und ermöglichen kann, dass Benutzer zwischen Medienkanälen
umschalten.
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Das
Netzwerk 104 kann irgendeine Art von Netzwerk sein, wie
beispielsweise das Internet, ein lokales Netz (LAN), ein Metronetz
(MAN) oder irgendeine Kombination derselben. Der Einfachheit halber
sind ferner die verschiedenen Komponenten, wie beispielsweise Server,
Router, Schalter, etc. des Netzwerks 104 in 1 nicht
dargestellt.
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Wie
es dargestellt ist, sind die STBs 108a jeweils mit einem
Fernsehgerät 112a in einer Nachbarschaft 110a verbunden,
während eine Nachbarschaft 110b die STBs 108b und
entsprechende Fernsehgeräte 112b aufweist. Es
ist zu beachten, dass die Nachbarschaften 110 durch einen
festen geografischen Bereich definiert sein können, wie
beispielsweise eine Straße, einen Teilbezirk, einen Stadtblock,
eine Stadt, etc. Dieser geografische Bereich kann abhängig
von der Anzahl und Position der Client-Vorrichtungen variieren.
Oder die Nachbarschaft 110 kann beispielsweise eine Gruppe
von Client-Vorrichtungen sein, die ungeachtet einer physischen Position
mit einem gemeinsamen Netzübergang verbunden sind, und
kann auf eine gewisse andere Weise organisiert sein, wie beispielsweise
jene, die an einem speziellen Dienst teilnehmen, jene, die im Besitz einer
speziellen Firma sind, etc. Ferner können unterschiedliche
Nachbarschaften 110 eine unterschiedliche Anzahl von STBs 108 aufweisen,
die mit dem gemeinsamen Netzübergang 106 verbunden
sind. Zusätzlich kann die Anzahl von Client-Vorrichtungen 108,
die mit einem speziellen Netzübergang 106 verbunden
sind, variieren, wenn neue Benutzer in einer Nachbarschaft 110 hinzugefügt
und entfernt werden. Obwohl 1 dargestellt
ist, derart, dass alle Client-Vorrichtungen STBs sind, kann bei
anderen Ausführungsbeispielen eine Nachbarschaft 110 unterschiedliche
Arten von Client-Vorrichtungen umfassen, wie beispielsweise Computer,
Fernsehgeräte mit internen Kanalwählern, Mobiltelefone,
etc.
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Fernsehgeräte 112 können
passive Vorrichtungen zum Anzeigen von Bildern oder Videos zum Betrachten
durch einen Benutzer sein. Obwohl ferner das Rundsendenetzwerk 100 mit
Bezug auf Fernsehgeräte dargestellt ist, können
andere Arten von Anzeigen verwendet werden, ohne von der Erfindung abzuweichen.
Exemplarische Vorrichtungen zum Anzeigen von Bildern oder Videos
können Plasma-, LCD-, CRT-, Projektionsanzeigen, etc. umfassen,
die einen internen Kanalwähler umfassen können
oder nicht.
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Sammelsendeströme,
die von der Rundsendequelle 102 an die STBs 108 gesendet
werden, können auch Audiodaten in Kombination mit Bilddaten
aufweisen. Um dem Benutzer einen Ton zu liefern, kann das Fernsehgerät 112 auch
einen Lautsprecher oder eine Audioausgabeanordnung (nicht gezeigt)
aufweisen. Die STB 108 oder das Fernsehgerät 112 können
ferner mit einem Tonsystem oder einer Sammlung von Lautsprechern
verbunden sein, das bzw. die dem Benutzer einen Ton liefert.
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Das
Folgende liefert eine detailliertere exemplarische Betriebsbeschreibung
dessen, wie das Rundsendesystem 100 verwendet werden könnte, um
Medienkanäle an Benutzer zu verteilen. Wie es oben angemerkt
ist, kann in Betrieb die Rundsendequelle 102 Sammelsendeströme
von einem oder mehreren entsprechenden Medienkanälen an
STBs 108 über das Netzwerk 104 übertragen.
Wenn ein Benutzer einer speziellen STB 108 wünscht,
einen speziellen Kanal zu betrachten, kann der Benutzer beispielsweise
unter Verwendung einer Fernsteuerung, Knöpfen, die an der
Client-Vorrichtung positioniert sind, oder einer grafischen Benutzerschnittstelle (GUI,
Graphical User Interface), die an einer Anzeige (z. B. dem Fernsehgerät 112)
angezeigt wird, die STB 108 des Benutzers anweisen, den
erwünschten Kanal zu erhalten. Ansprechend darauf kann
die STB 108 eine Anforderung erteilen, den erwünschten
Kanal zu empfangen. Diese Anforderung kann dann mit dem Netzübergang 106 über
das Netzwerk 104 an die Rundsendequelle 102 gesendet
werden. Ansprechend darauf kann dann die Rundsendequelle 102 mit
dem Senden eines Sammelsendestroms, der den angeforderten Kanal
beinhaltet, an die STB 108 des Benutzers beginnen. Die
STB 108 verarbeitet den Sammelsendestrom und leitet das
sich ergebende Video an das Fernsehgerät 112 weiter,
so dass der Benutzer den erwünschen Kanal betrachten kann.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel sendet die Rundsendequelle 102 einen
Medienkanal an eine oder mehrere STBs 108 über
einen Sammelsendestrom unter Verwendung eines Digital-Video-Komprimierers/Dekomprimierers
(Codec, Compressor/Decompressor), wie beispielsweise eines Codec,
der den Standard H.264 oder MPEG-4 AVC (Advance
Video Control) implementiert. Wie es oben angemerkt ist, weist gemäß dem H.264-Standard ein
Sammelsendestrom für Video eine Sequenz einer Gruppe von
Bildern („GOP”) auf, wobei jede GOP einen Anfangsrahmen
oder Intrarahmen („I-Rahmen”) aufweist, der von
einer Reihe von aufeinanderfolgenden Rahmen (hierin auch als Bildrahmen
oder „Δ-Rahmen” bezeichnet) gefolgt ist.
Die Δ-Rahmen können einen prädiktiven
Rahmen („p-Rahmen”) oder einen bidirektionalen
Rahmen („b-Rahmen”) umfassen. Jede GOP kann eine
feste Länge mit der gleichen Anzahl von I-Rahmen und Δ-Rahmen
aufweisen. Alternativ kann jede GOP von variabler Länge
mit unterschiedlichen Mengen von I-Rahmen und Δ-Rahmen
sein.
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2 ist
ein schematisches Blockdiagramm einer exemplarischen Client-Vorrichtung 200 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Client-Vorrichtung 200 kann
beispielsweise eine STB, wie beispielsweise die STB 108 (1),
ein Computer, ein Digitalvideoaufzeichnungsgerät, etc.
sein, wie es oben beschrieben ist.
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Die
Client-Vorrichtung 200 kann eine Zentralverarbeitungseinheit
(CPU, Central Processing Unit) 202, einen Nur-Lese-Speicher
(ROM, Read Only Memory) 204 und einen anderen Speicher 206, wie
beispielsweise einen Direktzugriffsspeicher (RAM, Random Access
Memory) oder einen Flash-Speicher aufweisen, die kommunikativ miteinander
gekoppelt sind. Die Client-Vorrichtung 200 kann auch eine
Infrarotschnittstelle (IR-Schnittstelle) 208, eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle (E/A-Schnittstelle) 210 und
eine Netzwerkschnittstelle 212 (einen Netzwerkschnittstellenport)
umfassen. Es ist zu beachten, dass 2 ein vereinfachtes
Diagramm ist und die Client-Vorrichtung 200 bei einer tatsächlichen
Implementierung zusätzliche Komponenten umfassen kann,
einschließlich eines Festplattenlaufwerks, eines Diskettenlaufwerks,
eines Optikplattenlaufwerks, etc.
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Die
IR-Schnittstelle 208 kann IR-Signale 213 von einer
Fernsteuerung 214 empfangen, um zu ermöglichen,
dass ein Benutzer die Client-Vorrichtung 200 mit der Fernsteuerung 214 steuert.
Zusätzlich kann die Client-Vorrichtung 200 auch
andere Benutzersteuerungen zusätzlich zu oder anstelle
von der Fernsteuerung 214 umfassen. Bei Ausführungsbeispielen
kann ein Benutzer beispielsweise eine Steuerung über eine
Client-Vorrichtung 200 unter Verwendung anderer Arten von
Eingabegeräten ausüben, einschließlich
eines Personaldigitalassistenten, eines Laptop-Computers, einer
Tastatur oder einer Computermaus, die mit einer Client-Vorrichtung 200 unter
Verwendung geeigneter Draht- oder drahtloser Funkfrequenzverbindungen
verbunden ist. Bei Ausführungsbeispielen kann die Client-Vorrichtung 200 ferner
mit mehreren Eingabegeräten durch eine IR-Fernsteuerung 214 und/oder
ein Steuerfeld an der Client-Vorrichtung 200 verbunden
sein, die eines oder mehrere Tore zum Herstellen einer Verbindung mit
Eingabegeräten aufweist.
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Die
E/A-Schnittstelle 210 kann eine Schnittstelle zum Verbinden
der Client-Vorrichtung 200 mit einer Anzeige 216 sein.
Wie es oben mit Bezug auf 1 angemerkt
ist, kann die Anzeige 216 ein Fernsehgerät, wie
beispielsweise die Fernsehgeräte 112 von 1 oder
ein Computermonitor sein. Zusätzlich kann die E/A-Schnittstelle 210 die
Client-Vorrichtung 200 mit einer anderen elektronischen
audio-/visuellen Ausrüstung verbinden, wie beispielsweise
einem Personalcomputer, einem Videokassettenaufzeichnungsgerät,
einem optischen Wiedergabe-/Aufzeichnungsgerät, einem Digitalvideoaufzeichnungsgerät, einem
Camcorder, einer Digitalkamera, Lautsprechern, einem Verstärker,
einem Empfänger, einem Personaldigitalassistenten, etc.
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Wie
es dargestellt ist, verbindet das Netzwerkschnittstellentor 212 die
Client-Vorrichtung 200 mit dem Netzwerk 218. Unter
Rückbezug auf 1 kann das Netzwerk 218 von 2 Netzübergänge 110,
ein Netzwerk 104 und eine Rundsendequelle 102 des
exemplarischen Rundsendenetzwerks 100 aufweisen. Bei einer
derartigen Implementierung kann das Netzwerkschnittstellentor 212 die
Client-Vorrichtung 200 mit einem Netzübergang 110 entweder
direkt oder indirekt durch einen oder mehrere Schalter, Router,
etc. verbinden.
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Das
Netzwerkschnittstellentor 212 ist mit der Client-Vorrichtung 200 mit
dem Netzwerk 218 über eine drahtlose Verbindung,
Koaxialkabelleitung(en), Glasfaserleitung(en), eine Digitalteilnehmerleitung (DSL-Leitung;
DSL = Digital Subscriber Line), Telefonleitung(en), eine Satellitenverbindung
oder eine Kombination derselben verbunden. Zusätzlich zu dem
Netzwerktor 212 kann bei anderen Ausführungsbeispielen
die Client-Vorrichtung 200 auch mehrere zusätzliche
Netzwerktore zum Herstellen einer Verbindung mit anderen Netzwerken
umfassen, die unterschiedliche Protokolle implementieren. Bei einem
Ausführungsbeispiel kann eine Client-Vorrichtung beispielsweise
sowohl ein Netzwerktor, das ein LAN-Protokoll implementiert (z.
B. eine Ethernet-Karte), als auch ein Netzwerktor aufweisen, das
ein drahtloses Protokoll implementiert (z. B. eine Drahtlos-Karte,
die ein WIFI-Protokoll (IEEE 802.11) implementiert).
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Wie
es oben mit Bezug auf 1 angemerkt ist, kann während
einer Kanalumschaltung die anfordernde STB 108, anstatt
dass eine STB 108 wartet, bis die Rundsendequelle 102 einen
neuen Anfangsrahmen (z. B. I-Rahmen) für einen angeforderten
Kanal sendet, anfänglich einen Anfangsrahmen (z. B. einen
I-Rahmen) und einen oder mehrere nachfolgende Bildrahmen (z. B. Δ-Rahmen)
für den neuen Kanal von einer anderen STB 108 erhalten,
die mit einem gemeinsamen Netzübergang 110 verbunden
ist. Die bedienende STB 108 kann diesen Anfangsrahmen und
nachfolgende Bildrahmen an die anfordernde STB 108 über
einen Einsendestrom (Unicast-Stream) senden. Wie hierin verwendet,
bezieht sich der Begriff Einsendestrom auf einen Strom von Daten,
die von einer Client-Vorrichtung an zumindest eine andere Client-Vorrichtung
gesendet wird.
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3 ist
ein Funktionsdiagramm eines vereinfachten Rundsendenetzwerks 300 zum
Darstellen eines exemplarischen Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung. Zu Erläuterungszwecken ist das
Rundsendenetzwerk 300, wie dasselbe dargestellt ist, eine
vereinfachte Version des Rundsendesystems 100 und umfasst,
wie es gezeigt ist, eine Rundsendequelle 302, einen Netzübergang 306 und STBs 310 und 320.
Wie es dargestellt ist, sind ferner die STBs 310 und 320 mit
Fernsehgeräten 312 bzw. 322 verbunden.
Ebenfalls dargestellt sind Sammelsendeströme 334 und 330 und
ein Einsendestrom 342, die unten mit Bezug auf 4A und 4B ausführlicher
beschrieben werden.
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4A ist
ein Flussdiagramm auf hoher Ebene eines exemplarischen Verfahrens 400 zum Umschalten
von Medienkanälen gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. 4A ist
mit Bezug auf das Rundesendenetzwerk 300 (3)
beschrieben. Bei diesem Beispiel sendet die Rundsendequelle 302 anfänglich
die Sammelsendeströme 330 und 334 an
die STBs 310 bzw. 320. Zu Beispielszwecken sind
bei diesem Beispiel der Sammelsendestrom 330 und der Sammelsendestrom 334 Fernsehkanalströme,
die durch die Rundsendequelle 302 gemäß einem
Videocodierungsstandard codiert sind, wie beispielsweise dem H.264-Videocodec.
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Bei
einem Schritt 401 empfangen, verarbeiten und präsentieren
die STBs 310, 320 jeweils anfänglich
die Sammelsendeströme 330, 334 und präsentieren
die codierten Medieninhalte den jeweiligen Fernsehgeräten 312, 322.
Zu Erläuterungszwecken wird der Sammelsendestrom 330,
der anfänglich durch die STB 310 empfangen wird,
als „Kanal 1” 332 bezeichnet und wird
der Sammelsendestrom 334, der anfänglich durch
die STB 320 empfangen wird, als „Kanal 2” 336 bezeichnet.
Folglich werden anfänglich der „Kanal 1” 332 und
der „Kanal 2” 336 an dem Fernsehgerät 312 bzw.
dem Fernsehgerät 322 angezeigt.
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Bei
einem Schritt 402 leitet die STB 310 eine Kanalumschaltanforderung
ein, um von dem Kanal 1 auf den Kanal 2 umzuschalten. Ansprechend
darauf bestimmt die STB 310 bei einem Entscheidungsblock 410,
ob irgendwelche STBs, die mit dem Netzübergang 306 verbunden
sind, gegenwärtig den Kanal 2 empfangen. Falls nicht, erhält
die STB 310 den Kanal 2 von dem Rundsendeserver 302 bei
einem Schritt 450. Falls jedoch eine STB, die mit dem Netzübergang 306 verbunden
ist, den angeforderten Kanal empfängt, erhält
die STB 310 einen Einsendestrom 342 für
den angeforderten Kanal von der anderen STB bei einem Schritt 420.
Die STB 310 verarbeitet dann den empfangenen Einsendestrom 334,
um den Kanal 2 336' an dem Fernsehgerät 312 anzuzeigen, bis
die STB 310 bei einem Schritt 440 zu einem Empfangen
und Verarbeiten des Sammelsendestroms 334 für
den Kanal 2 von dem Rundsendeserver 302 übergeht.
Es ist zu beachten, dass 4A ein
Flussdiagramm auf hoher Ebene ist, das darstellt, wie die STB 310 die
Kanalumschaltgeschwindigkeit derselben durch ein anfängliches
Erhalten eines Einsendestroms 342 für einen angeforderten
Kanal von einer anderen STB, die mit dem gleichen Netzübergang 306 wie
die STB 310 verbunden ist, erhöhen kann. Eine
ausführlichere Beschreibung der exemplarischen Schritte
von 4A wird unten vorgelegt.
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4B ist
ein detaillierteres Flussdiagramm des exemplarischen Verfahrens 400 zum
Umschalten von Medienkanälen gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4B ist,
wie 4A, mit Bezug auf das Rundsendenetzwerk 300 (3)
beschrieben. Wie es oben angemerkt ist, empfangen, verarbeiten und
präsentieren anfänglich bei dem Schritt 401 die
STBs 310, 320 die Sammelsendeströme 330, 334 und
präsentieren den decodierten Medieninhalt den jeweiligen
Fernsehgeräten 312, 322.
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Bei
dem Schritt 402 leitet die STB 310 eine Kanalumschaltanforderung
ein, um von dem Kanal 1 auf den Kanal 2 umzuschalten. Wie es dargestellt
ist, kann der Schritt 402 aufweisen, dass ein Benutzer der
STB 310 bei einem Schritt 403 eine Anforderung einleitet,
um Kanäle von dem Kanal 1 auf den Kanal 2 umzuschalten.
Ansprechend darauf sendet bei einem Schritt 408 die STB 310 eine
Beitrittsanforderung an den Netzübergang 306,
der dann die Anforderung an alle anderen STBs rundsendet, die mit dem
Netzübergang 306 verbunden sind. Ansprechend darauf
senden alle STBs, die gegenwärtig den angeforderten Kanal
von der Rundsendequelle 302 empfangen, eine Bestätigung
an die STB 310 über den Netzübergang 306,
die angibt, dass die STB(s) gegenwärtig den angeforderten
Kanal empfängt/empfangen. Weil bei dem gegenwärtig
beschriebenen Ausführungsbeispiel die STB 320 den angeforderten
Kanal 2 empfängt, sendet die STB 320 eine Bestätigung
an die STB 310 ansprechend auf die Anforderung der STB 310.
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Gleichzeitig
damit, dass die STB 310 die Beitrittsanforderung bei dem
Schritt 408 sendet, kann die STB 310 bei einem
Schritt 404 eine Austrittsanforderung über den
Netzübergang 306 an die Rundsendequelle 302 senden.
Ansprechend darauf beendet bei einem Schritt 406 die Rundsendequelle 302 das
Senden des bestehenden Sammelsendestroms 330 and die STB 310.
An sich muss bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die
Rundsendequelle 302 lediglich einen Sammelsendestrom zu
einer Zeit an die STB 310 senden, was folglich eine verbesserte
Netzwerkbandbreitennutzung gegenüber Techniken bieten kann,
bei denen eine Kanalumschaltung dadurch erzielt wird, dass eine
Rundsendequelle simultan zwei oder mehr Sammelsendeströme
an die STB 310 sendet.
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Bei
einem Entscheidungsblock 410 bestimmt die STB 310,
ob der angeforderte Kanal (das heißt, der Kanal 2) durch
eine andere STB empfangen wird, die mit dem Netzübergang 106 verbunden
ist, wie es oben angemerkt ist. Dies kann beispielsweise dadurch
erzielt werden, dass die STB 310 bestimmt, ob dieselbe
irgendwelche Antworten von STBs empfangen hat, die angeben, dass
dieselben gegenwärtig den angeforderten Kanal empfangen.
Falls dem so ist, erhält die STB 310 einen Einsendestrom
von einer derartigen anderen STB bei dem Schritt 420, wie es
oben angegeben ist.
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Wie
es dargestellt ist, kann der Schritt 420 aufweisen, dass
die STB 310 bei einem Block 422 bestimmt, ob mehrere
STBs den angeforderten Kanal betrachten. Falls dem so ist, wählt
die STB 310 bei einem Block 424 eine der antwortenden
STBs aus, die den angeforderten Kanal gegenwärtig empfangen.
Die STB 310 kann verschiedene Techniken zum Auswählen
einer speziellen STB verwenden, einschließlich eines Auswählens
der STB, die den Kanal mit der größten verfügbaren
Bandbreite, größten Verarbeitungsleistung etc.
empfängt. Oder die STB 310 kann beispielsweise
bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem STBs mit Netzübergängen über
eine oder mehrere Komponenten oder Netzwerke verbunden sind, die
STB auswählen, die den Kanal empfängt, für
die es die geringste Menge an Netzwerklatenz zwischen der STB und
dem Netzübergang 306 gibt. Unter Rückbezug
auf den Schritt 410 wählt die STB 310 jedoch,
falls dieselbe lediglich eine Bestätigung von einer STB
empfängt, folglich diese STB aus.
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Wenn
einmal eine spezielle STB ausgewählt ist, um die Kanalumschaltanforderung
der STB 310 zu bedienen, kann die STB 310 bei
einem Schritt 426 eine Angabe an die ausgewählte
STB senden, um die ausgewählte STB zu benachrichtigen,
dass dieselbe die STB 310 mit einem Einsendestrom für
den angeforderten Kanal versehen soll. Zu Beispielszwecken wird
bei der vorliegenden Beschreibung angenommen, dass die STB 320 die
ausgewählte STB ist.
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Ansprechend
auf die empfangene Angabe stellt bei einem Schritt 428 die
STB 320 einen I-Rahmen aus dem Sammelsendestrom 334,
der durch die Rundsendequelle 302 empfangen wird, zusammen und
beginnt ein Senden eines Einsendestroms 342 an die STB 310 für
den angeforderten Kanal. Wie es oben angemerkt ist, kann dieser
erzeugte und gesendete Einsendestrom 342 eine Sequenz von
GOPs aufweisen, von denen jede einen I-Rahmen, gefolgt von einer
Reihe von Δ-Rahmen umfasst. Der I-Rahmen für den
Einsendestrom 342 kann durch die STB 320 unter
Verwendung verschiedener Techniken erzeugt werden. Beispielsweise
kann die STB 320 den I-Rahmen auf der Basis des Videobildes,
das dieselbe gegenwärtig an das Fernsehgerät 344 sendet,
unter Verwendung von Standardtechniken zusammenstellen, die zum
Erzeugen eines I-Rahmens für ein Bild (z. B. ein Videobild)
verwendet werden. Oder die STB 320 kann beispielsweise
in dem Speichergerät derselben einen empfangenen I-Rahmen
und nachfolgende Δ-Rahmen speichern und einen I-Rahmen aus
diesen gespeicherten Datenstrom erzeugen. Auf einen Empfang des
Einsendestroms 342 von der STB 320 hin verarbeitet
die STB 310 den empfangenen Einsendestrom 342,
um den Kanal 2 336 an dem Fernsehgerät 312 anzuzeigen,
derart, dass das Fernsehgerät 312 den Kanal 2 336' anstelle
des Kanals 1 332 anzeigt. Die STB 310 kann den
Einsendestrom 342 weiterhin empfangen und verarbeiten,
bis beispielsweise die STB 310 zu einem Empfangen und Verarbeiten
des Sammelsendestroms 334 bei dem Schritt 440 übergeht.
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Wie
es dargestellt ist, kann bei dem vorliegenden Beispiel der Schritt 440 aufweisen,
dass die STB 310 bei einem Schritt 442 eine Beitrittsanforderung
an die Rundsendequelle 302 über den Netzübergang 306 sendet,
wobei angefordert wird, dass die Rundsendequelle 302 ein
Senden des Sammelsendestroms 334 für den Kanal
2 an die STB 310 beginnt. Es ist zu beachten, dass das
Flussdiagramm von 4 lediglich exemplarisch
ist und dass die exemplarische Beitrittsanforderung, die während
des Schritts 442 gesendet wird, bei anderen Ausführungsbeispielen
zu anderen Zeiten gesendet werden kann, ohne von der Erfindung abzuweichen.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann diese Beitrittsanforderung
beispielsweise gleichzeitig mit oder kombiniert mit der Austrittsanforderung
des Schritts 404 gesendet werden und/oder gleichzeitig
mit der Beitrittsanforderung des Schritts 408 gesendet
werden.
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Die
STB 310 fährt fort, den Einsendestrom 342 von
der STB 320 zu empfangen, bis die STB 310 den
Sammelsendestrom 334 von der Rundsendequelle 302 bei
einem Schritt 444 empfängt. Die STB 310 hört
dann auf, den Einsendestrom 342 zu verarbeiten, und schaltet
um auf ein Verarbeiten des Sammelsendestroms 334, um Bilder
für den Kanal 2 336' zu erzeugen, der durch das
Fernsehgerät 312 angezeigt wird. Ferner kann die
STB 310 gleichzeitig mit dem Umschalten auf das Verarbeiten
des Sammelsendestroms 334 bei einem Schritt 446 über
den Netzübergang 306 an die STB 320 eine
Angabe senden, dass die STB 320 die Sendung des Einsendestroms 342 derselben
an die STB 310 beenden kann. Ansprechend auf ein Empfangen
dieser Angabe kann die STB 320 bei einem Schritt 448 die
Sendung des Einsendestroms 342 derselben an die STB 310 beenden
und kann der Kanalumschaltprozess enden.
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Mit
Rückbezug auf den Entscheidungsblock 410 erhält
die STB 310, falls die STB 310 keine Bestätigungen
von irgendeiner STB empfängt, die angeben, dass die STBs
den angeforderten Kanal empfangen, den Sammelsendestrom für
den angeforderten Kanal (d. h. den Sammelsendestrom 334)
von der Rundsendequelle 302 bei dem Schritt 450,
wie es oben angegeben ist.
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Der
Schritt 450 kann aufweisen, dass die STB 310 eine
Beitrittsanforderung an die Rundsendequelle 302 sendet,
um einen Sammelsendestrom 334 für den angeforderten
Kanal bei einem Schritt 452 zu erhalten. Die Rundsendequelle 302 sendet ansprechend
darauf den Sammelsendestrom 334 an die STB 310,
der bei einem Schritt 454 durch die STB 310 empfangen
wird. Die STB 310 verarbeitet dann den empfangenden Sammelsendestrom 334 und zeigt
das sich ergebende Video (d. h. den Kanal 2 336') an dem
Fernsehgerät 312 an. Der Prozess kann dann enden.
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Wie
es oben erörtert ist, ist zu beachten, dass das Flussdiagramm
von 4 lediglich exemplarisch ist und
Schritte, die in demselben dargestellt sind, in einer unterschiedlichen
Reihenfolge durchgeführt werden können oder Schritte
kombiniert werden können, ohne von der vorliegenden Erfindung
abzuweichen. Beispielsweise kann anstelle eines Wartens bis zu dem
Schritt 452, um die Beitrittsanforderung des Schritts 452 zu
senden, bei anderen Ausführungsbeispielen diese Beitrittsanforderung
gleichzeitig oder mit oder kombiniert mit anderen Anforderungen
gesendet werden, wie beispielsweise der Beitrittsanforderung des
Schritts 408 oder Austrittsanforderung des Schritts 404.
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung sind gut geeignet, um skaliert zu werden,
da sich, wenn die Anzahl von Client-Vorrichtungen steigt, die in
jeder Nachbarschaft verbunden sind, die Chancen erhöhen,
eine Client-Vorrichtung zu finden, die bereits einen angeforderten
Medienkanal empfängt.
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Obwohl
bei dem oben unter Bezugnahme auf 3 und 4 erörterten Ausführungsbeispielen der
Einsendestrom 342 lediglich durch die STB 310 an
die STB 320 gesendet wird, kann bei anderen Ausführungsbeispielen
der Einsendestrom 342 auch durch andere Client-Vorrichtungen,
die anfordern, auf den gleichen Kanal umzuschalten, gesendet und empfangen
werden. Oder es können beispielsweise bei anderen Ausführungsbeispielen
mehrere Einsendeströme zusammengestellt und von einer Client-Vorrichtung
an jede Client-Vorrichtung gesendet werden, die anfordert, auf den
Kanal umzuschalten.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung in Verbindung mit mehreren Ausführungsbeispielen
derselben unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen ausführlich
beschrieben wurde, sollte klar sein, dass verschiedene Veränderungen
und Modifikationen Fachleuten auf dem Gebiet ersichtlich sein können. Beispielsweise
sollte einem Durchschnittsfachmann ersichtlich sein, dass die oben
mit Bezug auf Funktionsblockdiagramme beschriebenen Elemente mehr oder
weniger Komponenten als die dargestellten oder beschriebenen aufweisen
können und dass die hierin beschriebenen funktionalen Unterteilungen
lediglich konzeptionell sind und vorgesehen sind, um ein Verständnis
von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung zu
erleichtern. Derartige Funktionszuteilungen sollten deshalb in keiner
Weise als einschränkend aufgefasst werden. Derartige Veränderungen
und Modifikationen sind als innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden
Erfindung eingeschlossen zu verstehen, wie derselbe durch die beigefügten
Ansprüche definiert ist, außer dieselben weichen
davon ab. Es ist zu beachten, dass, obwohl 3 mit Bezug
auf die STBs 310 und 320 erörtert ist,
andere Arten von Client-Vorrichtungen, wie beispielsweise die oben
erörterten, verwendet werden können, ohne von
der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die vorliegenden Ausführungsbeispiele sind
daher in jeglicher Hinsicht als veranschaulichend und nicht einschränkend
aufzufassen.
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Alle
Dokumente, Patente, Zeitschriftenartikel und andere Materialien,
die in der vorliegenden Anmeldung zitiert sind, sind hierdurch durch
Bezugnahme aufgenommen.
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Zusammenfassung
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Die
vorliegende Erfindung offenbart Verfahren und Systeme zum Umschalten
zwischen Medienkanälen. Gemäß diesen
Verfahren und Systemen kann eine Rundsendequelle (302)
Sammelsendeströme (330, 334) an Client-Vorrichtungen
(310, 320) für eine Präsentation
von Medienkanälen (332, 336) einem Benutzer
liefern. Wenn eine Client-Vorrichtung (310) anfordert,
Kanäle umzuschalten, sendet eine Client-Vorrichtung (320),
die den angeforderten Kanal empfängt, anfänglich
einen Einsendestrom (342) für den angeforderten
Kanal an die Client-Vorrichtung (310), die Kanäle
umschaltet. Die anfordernde Client-Vorrichtung (310) kann
dann auf einen Empfang dieses Einsendestroms hin den entsprechenden
Kanal an den Benutzer liefern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - H.264-Standard [0004]
- - H.264-Standard [0004]
- - Standard H.264 [0026]
- - H.264-Standard [0026]