WO2011035559A1

WO2011035559A1 - 视频点播的方法、系统及机顶盒

Info

Publication number: WO2011035559A1
Application number: PCT/CN2010/070018
Authority: WO
Inventors: 陈琳
Original assignee: 深圳市同洲电子股份有限公司
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2010-01-05
Publication date: 2011-03-31
Also published as: CN101662662A; CN101662662B; HK1140338A1

Description

视频点播的方法、系统及机顶盒

本申请要求于 2009 年 09 月 24 日提交中国专利局、申请号为 200910175619.5、发明名称为"视频点播的方法、系统及机顶盒"的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及视频点播（VOD, Video on Demand )技术，尤其涉及视频点播的方法、系统及机顶盒 (STB, Set Top Box)。

背景技术

目前，基于通用分组无线服务（GPRS, General Packet Radio Service)技术实现的视频点播方法具有点播速率慢的特点，下面通过图 1对该方法进行说明，其包括以下步骤：

步骤 101 , 机顶盒通过设置于其内的 GPRS模块向前端服务器发送描述 ( DESCRIBE )命令。

机顶盒内存储了前端服务器下发的片源的统一资源定位符（ URL, Uniform Resource Locator ) , 进行点播时，机顶盒从服务器下发的片源的 URL中选取请求进行点播的视频节目的 URL, 对选取的 URL进行解析。通过对 URL的解析，可以得到该视频节目所在的前端服务器的 IP地址和端口号，还可以得到前端服务器推送该视频节目时的频点以及该视频节目的节目号。

本步骤具体包括：机顶盒根据解析得到的前端服务器的 IP地址和端口号向相应的前端服务器发送描述命令，该描述命令中包括机顶盒状态，如机顶盒支持的协议。

步骤 102, 前端服务器接收到机顶盒发送的描述命令后，向机顶盒返回描述应答消息。

前端服务器将自身支持的协议携带在描述应答消息中返回给机顶盒。步骤 103 , 机顶盒通过 GPRS模块向前端服务器发送建立（ setup )命令。所述建立命令包括请求点播的视频节目的节目号以及频点。

步骤 104, 前端服务器接收到机顶盒发送的建立命令后，向机顶盒返回建立应答消息。

前端服务器接收建立命令，对建立命令中包含的节目号和频点进行确认后，向机顶盒返回建立应答消息。

步骤 105 ,机顶盒通过 GPRS模块向前端服务器发送点播消息（Play )命令。点播消息命令表示机顶盒可以接收前端服务器推送的视频流。

步骤 106, 前端服务器接收到机顶盒发送的点播消息命令后，向机顶盒返回点播应答消息。

该点播应答消息用于通知机顶盒准备接收视频流。

机顶盒接收点播应答消息后，通过高频头在相应频点上进行锁频，等待接收前端服务器推送的视频流。

可见，对于现有的视频点播，在机顶盒接收到前端服务器推送的视频流之前，需要机顶盒与前端服务器之间进行至少六次消息传输。由于单次消息传输至少需要 1.2s, 这样，在机顶盒接收到前端服务器推送的视频流之前，需要至少 7.2s的等待时间，这导致点播速率慢。

发明内容

本发明提供一种视频点播的方法、系统和机顶盒，以加速视频点播的速率。一种视频点播的方法，该方法包括：

机顶盒组装点播消息命令，该点播消息命令中包括点播命令、指示为点播命令的第一序号、频点和节目号；

机顶盒将组装的点播消息命令发送给前端服务器，并保存点播消息命令；机顶盒在所述频点上进行锁频，等待接收前端服务器推送的视频流；机顶盒将保存的点播消息在设定时间点重新发送给前端服务器，前端服务器对包含第一序号的点播消息命令不做重复处理。

一种视频点播的系统，该系统包括机顶盒和前端服务器；

所述机顶盒，用于组装点播消息命令，该点播消息命令中包括点播命令、指示为点播命令的第一序号、频点和节目号；将组装的点播消息命令发送给前端服务器，并保存点播消息命令；在所述频点上进行锁频，等待接收前端服务器推送的视频流；将保存的点播消息在设定时间点重新发送给前端服务器；所述前端服务器，用于接收机顶盒发送的点播消息命令，在所述频点上将所述节目号对应的视频节目通过视频流的方式推送给机顶盒；并且，前端服务器对包含第一序号的点播消息命令不做重复处理。一种机顶盒，该机顶盒包括消息命令发送模块、高频头、消息命令重发模块；

所述消息命令发送模块，用于组装点播消息命令，该点播消息命令中包括点播命令、指示为点播命令的第一序号、频点和节目号；将组装的点播消息命令发送给前端服务器，并将点播消息命令保存到消息命令重发模块；将所述频点发送给高频头；

所述高频头，用于在所述频点上进行锁频，等待接收前端服务器推送的视频流；

所述消息命令重发模块，将保存的点播消息在设定时间点重新发送给前端服务器。

采用本发明方案进行视频点播，通常情况下，在接收到前端服务器推送的视频流之前，与前端服务器之间的消息传输为一次，即向前端服务器发送一次点播消息命令；为避免前端服务器没有接收到点播消息命令的情况出现，本发明将保存的点播消息在设定时间点重新发送给前端服务器，前端服务器对包含第一序号的点播消息命令不做重复处理。可见，与现有技术中在接收到前端服务器推送的视频流之前需要与前端服务器之间进行至少六次消息传输相比较，节省了时间，加快了视频点播的速率。附图说明

图 1为现有技术中视频点播的方法流程图；

图 2为本发明视频点播的方法示例性流程图；

图 3为本发明视频点播的方法流程图实例一，由图 3-A、图 3-B组成；图 4为本发明视频点播的方法流程图实例二；

图 5为本发明视频点播的系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。

本发明中，在机顶盒接收到前端服务器推送的视频流之前，机顶盒与前端服务器只进行一次消息传输，即机顶盒向前端服务器发送一次点播消息命令，并在机顶盒中保存点播消息命令，该点播消息命令中包括点播命令、第一序号、频点和节目号，前端服务器根据接收到的点播消息命令推送视频；并且，为避免前端服务器没有接收到点播消息命令的情况出现，本发明将保存的点播消息在设定时间点重新发送给前端服务器，前端服务器对包含第一序号的点播消息命令不做重复处理。

下面通过图 2对本发明视频点播的方法进行说明，该方法包括以下步骤：步骤 201 , 组装点播消息命令。

机顶盒内存储了前端服务器下发的片源的 URL, 进行点播时，机顶盒从服务器下发的片源的 URL中选取请求进行点播的视频节目的 URL, 对选取的 URL进行解析。通过对 URL的解析，可以得到该视频节目所在的前端服务器的 IP地址和端口号，还可以得到前端服务器推送该视频节目时的频点以及该视频节目的节目号。

本步骤组装的该点播消息命令中包括控制命令、第一序号、频点和节目号，该控制命令为点播命令。

步骤 202, 将组装的点播消息命令发送给前端服务器，并保存点播消息命令。

本步骤具体包括：机顶盒根据解析得到的前端服务器的 IP地址和端口号向相应的前端服务器发送点播消息命令。

组装点播消息命令、发送点播消息命令和保存点播消息命令，都在机顶盒的内存中进行，使用内存时需要获取与该内存的地址对应的信号量，在同一时刻，该信号量只能被唯一使用，也就是，该信号量的使用是互相排斥的；因此，本发明可以在步骤 201之前预先创建对应内存空间的发送数据互斥量，创建了发送数据互斥量，等待发送数据互斥量成功后再进行上述步骤，便可保证上述步骤的正常执行。本步骤中，保存点播消息命令之后，可释放创建的该发送数据互斥量。释放后，后续可再次使用该发送数据互斥量，再次使用时，需等待发送数据互斥量，如果等待发送数据互斥量成功，便可使用。相反地，如果在步骤 201之前预先不创建保护发送消息命令的发送数据互斥量，而直接执行步骤 201 , 则可能出现请求使用的内存不处于空闲状态，则不能保证上述步骤的正常执行。在本发明的视频点播流程中，创建发送数据互斥量的技术为可选。

步骤 203 , 在所述频点上进行锁频，等待接收前端服务器推送的视频流。具体地，机顶盒的高频头进行锁频，以等待接收前端服务器推送的视频流。步骤 204, 将保存的点播消息在设定时间点重新发送给前端服务器。

可选地，所述设定时间点的到达提醒通过对定时器的设置实现，该设定时间点为至少一个。

通过实际测试获知，向前端服务器发送一次点播消息命令，基本就能实现从前端服务器获取到请求的视频节目；为了使本发明方案达到更好的效果，防止前端服务器没有接收到第一次发送的点播消息命令的情形出现，本步骤还将保存的点播消息命令在设定时间点重新发送给前端服务器。并且，为了减少对机顶盒存储空间的占用，将保存的点播消息命令在所有的设定时间点重新发送给前端服务器之后，可删除保存的点播消息命令。

前端服务器对包含第一序号的点播消息命令不做重复处理。在视频点播过程中，机顶盒向前端服务器发送不同的消息命令，例如，可以是关于请求点播的点播消息命令，还可以是关于视频控制的视频控制消息命令，所述视频控制包括对视频节目的暂停、快进、快退、恢复等操作，不同的消息命令中包含的序号不同，例如，本发明将关于请求点播的点播消息命令中包含的序号用第一序号表示，第一序号指示了点播命令，将关于视频控制的视频控制消息命令中包含的序号用第二序号表示，第二序号指示了视频控制命令。

本步骤中，前端服务器接收到点播消息命令后，如果根据序号判断出已经接收过该点播消息命令，则不进行相应操作，即不再根据该点播消息命令向机顶盒推送视频流；如果根据序号判断出之前没有接收过该点播消息命令，则根据该点播消息命令向机顶盒推送视频流。

接收到前端服务器推送的视频流，进行播放之后，还可对播放的视频节目进行暂停、快进、快退、恢复等操作。这些操作的流程类似，这里以暂停、快进或快退进行举例说明，此时，机顶盒内的流程包括：

接收用户输入的视频控制指令；组装视频控制消息命令，将组装的视频控制消息命令发送给前端服务器，并保存视频控制消息命令，该视频控制消息命令中包括视频控制命令、第二序号、频点、节目号和速率；将保存的视频控制消息命令在设定时间点重新发送给前端服务器，前端服务器对包含第二序号的视频控制消息命令不做重复处理。并且，为了减少对机顶盒存储空间的占用，将保存的视频控制消息命令在所有设定时间点重新发送给前端服务器之后，可删除保存的视频控制消息命令。

若所述视频控制命令为暂停，则所述速率为 0; 若所述视频控制命令为快进，则所述速率为快进速率；若所述视频控制命令为快退，则所述速率为快退速率。

下面通过图 3和图 4的流程对本发明方案进行举例说明，图 3为机顶盒向前端服务器发送点播消息命令，请求视频流的实例，图 4为机顶盒向前端服务器发送视频控制消息命令，请求进行暂停、快进或快退操作的实例。

图 3-A、 3-B的流程包括以下步骤：

步骤 301 , 创建定时器。

定时器的设定时间点可根据实际情况进行设定。这里，以定时器的设定时间点依次为 250ms, 500ms, 1000ms, 2000ms, 3000ms进行举例说明，本步骤所述第一设定时间操作为 250ms重发操作。

步骤 302, 解析前端服务器下发的片源的 URL, 如果解析成功，则执行步骤 303 , 否则，结束流程。

步骤 303 , 创建保护发送消息命令的发送数据互斥量。

步骤 304, 等待创建的发送数据互斥量是否成功，如果成功，则执行步骤 305; 否则，结束点播流程。

步骤 305 ,组装点播消息命令，将组装的点播消息命令发送给前端服务器，并保存点播消息命令。

点播消息命令包括：点播命令、第一序号、步骤 302中解析得到的请求的视频节目的频点、以及该视频节目的节目号。可选地，点播消息命令中还包括该机顶盒的标识，机顶盒的标识可用于前端良务器对相应机顶盒进行识别。本步骤所述将组装的点播消息命令发送给前端服务器具体包括：首先将点播消息命令发送给机顶盒内的 GPRS模块，再根据步骤 302中解析得到的视频节目所在的前端服务器的 IP地址和端口号，由 GPRS模块向相应的前端服务器发送点播消息命令。

步骤 306, 通知高频头在点播消息命令包括的频点上锁频，在该频点上等待前端服务器推送的视频流。

步骤 307, 释放步骤 303创建的发送数据互斥量，启动步骤 301中创建的定时器的第一设定时间操作。

向前端服务器发送点播消息命令之后，前端服务器可能没有接收到点播消息命令，机顶盒就接收不到前端服务器推送的视频流，为了避免前端服务器没有接收到点播消息命令而导致点播失败，在发送点播消息命令之后，启动定时器，在设定时间点向前端服务器重新发送点播消息命令。

在第一次发送点播消息命令之后，启动定时器的 250ms 重发操作，在第一次发送点播消息命令后的 250ms 时向前端服务器重新发送点播消息命令，并启动定时器的 500ms重发操作，停止定时器的 250ms重发操作；这样，在第一次发送点播消息命令后的 500ms时向前端服务器重新发送点播消息命令，并启动定时器的 1000ms重发操作，停止定时器的 500ms重发操作；类似地，后续将相继启动 2000ms重发操作， 3000ms重发操作。本实施例为了进一步确定前端服务器能够接收到点播消息命令，设置了 250ms , 500ms , 1000ms , 2000ms和 3000ms五个设定时间点；实际测试表明，一般情况下，最多在 500ms 内便可接收到前端服务器推送的视频流。

上述流程中，步骤 306和步骤 307可以无序执行。

步骤 308,判断定时器是否到达当前设定时间点，如果是，则执行步骤 309; 否则，继续等待，直到到达当前设定时间点。

本步骤所述的当前设定时间点为在第一次发送点播消息命令后的 250ms。步骤 309, 等待步骤 303创建的发送数据互斥量是否成功，如果成功，则执行步骤 310; 否则，结束点播流程。

步骤 310, 将保存的点播消息命令发送给前端服务器。步骤 311 , 释放发送数据互斥量，停止定时器的当前设定时间操作，启动下一设定时间操作。

本步骤所述定时器的当前设定时间操作为第一设定时间操作，即 250ms 重发操作，所述下一设定时间操作为第二设定时间操作，即 500ms重发操作。

步骤 312, 判断定时器的下一设定时间点是否小于或等于 3000ms, 如果是，则执行步骤 308 , 否则结束流程。

如果大于 3000ms还没有接收到前端服务器推送的视频流，则放弃此次点播。

通过图 3的流程，机顶盒可以接收前端服务器推送的视频流，在接收视频流之后，还可对播放的视频节目进行暂停、快进、快退、恢复等操作。图 4 为机顶盒向前端服务器发送视频控制消息命令，以请求进行暂停操作的实例，该实例中，向前端服务器发送的视频控制消息命令为暂停控制消息命令。对于视频控制消息命令为快进控制消息命令、快退控制消息命令、恢复控制消息命令等其它视频控制消息命令的情况，可根据图 4的流程经过筒单的变换得到。

图 4的流程包括以下步骤：

步骤 401 , 接收到用户输入的暂停控制指令。

用户在观看视频节目的过程中，通过遥控器按键向机顶盒输入暂停控制指令。

步骤 402, 终止当前定时器。

本步骤所述当前定时器，也就是图 3流程中步骤 301创建的定时器。终止当前定时器，也就是，将定时器的计时清零。

步骤 403 , 等待图 3流程中步骤 303创建的发送数据互斥量是否成功，如果成功，则执行步骤 404; 否则，结束流程。

步骤 404, 组装暂停控制消息命令，保存暂停控制消息命令并向前端服务器发送暂停控制消息命令。

暂停控制消息命令包括：视频控制命令、第二序号、该视频节目的频点、节目号以及速率。其中，视频控制命令为暂停命令；其中的第二序号可采用对图 3步骤 305使用的第一序号加一得到。可选地，暂停消息命令中还包括机顶盒的标识，机顶盒的标识可用于前端服务器对相应机顶盒进行识别。 3

向前端服务器发送暂停控制消息命令的具体步骤包括：首先将暂停消息命令发送给机顶盒内的 GPRS模块，再根据该视频节目所在的前端服务器的 IP 地址和端口号，由 GPRS模块向相应的前端服务器发送暂停消息命令。

步骤 405 , 释放步骤 403中使用的发送数据互斥量，启动定时器的第三设定时间操作。

这里，假设本步骤所述第三设定时间操作为 250ms重发操作。

定时器的设定时间可根据实际情况进行设定。这里，假设定时器的设定时间可以依次为 250ms, 500ms, 1000ms , 2000ms, 3000ms。

步骤 406, 获取已经播放的时间、命令切换时间点和设置暂停的时间点等信息，并显示这些信息；同时保存播放速率。

本步骤是为了将视频播放过程中的某些信息显示给用户。其中，已经播放的时间，是指该视频节目已经播放的时间；命令切换时间点，是指当前操作与上一次操作之间的时间差，本步骤中，当前操作为暂停操作；设置暂停的时间点也就是当前时间；对于暂停操作而言，保存的播放速率为 0。本步骤的实现与现有技术类似，这里不赘述。

步骤 405和 406可以无序执行。

步骤 405中启动定时器的第三设定时间操作之后，后续的流程与图 3中的步骤 308-步骤 312类似：判断定时器是否到达当前设定时间点，如果是，则向前端服务器发送保存的暂停控制消息命令，并同时启动定时器的下一设定时间操作；否则，继续等待，直到到达当前设定时间点。

现有技术中，当需要对正在播放的视频节目进行包括暂停、快进、快退、恢复等操作时，需要向前端服务器发送相应的消息命令；前端服务器接收该消息命令后，向机顶盒返回相应的命令应答消息，通知机顶盒前端服务器即将对视频节目进行相应的操作；然后，前端服务器再对视频节目进行相应的操作。此流程需要机顶盒与前端服务器之间进行至少两次消息传输。而采用本发明的方案，一般情况下机顶盒与前端服务器之间只需要一次消息传输即可，也就是，通常情况下机顶盒向前端服务器发送一次相应的命令消息即可，从而节省了时间。

参见图 5 , 为本发明视频点播的系统结构示意图，该系统包括机顶盒和前端月良务器；

所述机顶盒，用于组装点播消息命令，该点播消息命令中包括点播命令、第一序号、频点和节目号；将组装的点播消息命令发送给前端服务器，并保存点播消息命令；在所述频点上进行锁频，等待接收前端服务器推送的视频流；将保存的点播消息在设定时间点重新发送给前端服务器；

所述前端服务器，用于接收机顶盒发送的点播消息命令，在所述频点上将所述节目号对应的视频节目通过视频流的方式推送给机顶盒；并且，前端服务器对包含第一序号的点播消息命令不做重复处理。

可选地，该机顶盒包括消息命令发送模块、高频头、消息命令重发模块；所述消息命令发送模块，用于组装点播消息命令，该点播消息命令中包括点播命令、第一序号、频点和节目号；将组装的点播消息命令发送给前端服务器，并将点播消息命令保存到消息命令重发模块；将所述频点发送给高频头；所述高频头，用于在所述频点上进行锁频，等待接收前端服务器推送的视频流；

可选地，所述消息命令发送模块包括视频控制消息命令发送子模块，所述消息命令重发模块包括视频控制消息命令重发子模块；

所述视频控制消息命令发送子模块，用于接收用户输入的视频控制指令，组装视频控制消息命令，将组装的视频控制消息命令发送给前端服务器，并将视频控制消息命令保存到视频控制消息命令重发子模块，该视频控制消息命令中包括视频控制命令、第二序号、频点、节目号和速率；

所述视频控制消息命令重发子模块，用于将保存的视频控制消息命令在设定时间点重新发送给前端服务器。前端服务器对包含第二序号的视频控制消息命令不做重复处理。

需要说明的是，在点播过程中机顶盒向前端服务器发送的各种消息命令可以采用传输控制协议 ( TCP, Transmission Control Protocol )数据包的形式，也可采用用户数据 4艮协议 ( UDP , UDP User Datagram Protocol )数据包的形式。采用本发明方案进行视频点播，一般情况下，机顶盒接收到前端服务器推送的视频流之前，与前端服务器之间的交互为一次，即机顶盒向前端服务器发送一次点播消息命令；同时，为避免前端服务器没有接收到点播消息命令的情况出现，本发明将保存的点播消息在设定时间点重新发送给前端服务器，前端服务器对包含第一序号的点播消息命令不做重复处理。通过实际测试获知，采用本发明方案进行视频点播，在机顶盒接收到前端服务器推送的视频流之前需要最多 2000ms至 3000ms , 即 2s至 3s , 相比现有技术中需要的至少 7.2s , 节省了时间，加快了点播速率。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

OP090834 WO 2011/035559 PCT/CN2010/070018 ― 1 2― 权利要求

1、一种视频点播的方法，其特征在于，该方法包括：

2、如权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述设定时间点的到达提醒通过设置定时器实现。

3、如权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述设定时间点为至少一个。

4、如权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述机顶盒组装点播消息命令之前，该方法进一步包括：

机顶盒创建保护发送消息命令的发送数据互斥量；机顶盒等待所述发送数据互斥量，如果等待所述发送数据互斥量成功，则执行所述组装点播消息命令的步骤，如果等待所述发送数据互斥量失败，则结束流程；

所述保存点播消息命令之后，该方法进一步包括：释放所述发送数据互斥量；

所述机顶盒将保存的点播消息命令在设定时间点重新发送给前端服务器之前，该方法进一步包括：机顶盒等待所述发送数据互斥量，如果等待所述发送数据互斥量成功，则执行所述将保存的点播消息命令在设定时间点重新发送给前端服务器的步骤，如果等待所述发送数据互斥量失败，则结束流程；

所述机顶盒将保存的点播消息命令在设定时间点重新发送给前端服务器之后，该方法进一步包括：机顶盒释放所述发送数据互斥量。

5、如权利要求 1所述的方法，其特征在于，机顶盒在所述频点上接收到前端服务器推送的视频流之后，该方法进一步包括：

机顶盒接收用户输入的视频控制指令；

机顶盒组装视频控制消息命令，将组装的视频控制消息命令发送给前端服务器，并保存视频控制消息命令，该视频控制消息命令中包括视频控制命令、 OP090834

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指示为视频控制命令的第二序号、频点、节目号和速率；

机顶盒将保存的视频控制消息命令在设定时间点重新发送给前端服务器，前端服务器对包含第二序号的视频控制消息命令不做重复处理。

6、如权利要求 5所述的方法，其特征在于，若所述视频控制命令为暂停，则所述速率为 0; 若所述视频控制命令为快进，则所述速率为快进速率；若所述视频控制命令为快退，则所述速率为快退速率。

7、一种视频点播的系统，其特征在于，该系统包括机顶盒和前端服务器；所述机顶盒，用于组装点播消息命令，该点播消息命令中包括点播命令、指示为点播命令的第一序号、频点和节目号；将组装的点播消息命令发送给前端服务器，并保存点播消息命令；在所述频点上进行锁频，等待接收前端服务器推送的视频流；将保存的点播消息在设定时间点重新发送给前端服务器；所述前端服务器，用于接收机顶盒发送的点播消息命令，在所述频点上将所述节目号对应的视频节目通过视频流的方式推送给机顶盒；并且，前端服务器对包含第一序号的点播消息命令不做重复处理。

8、一种机顶盒，其特征在于，该机顶盒包括消息命令发送模块、高频头、消息命令重发模块；

9、如权利要求 8所述的机顶盒，其特征在于，所述消息命令发送模块包括视频控制消息命令发送子模块，所述消息命令重发模块包括视频控制消息命令重发子模块；

所述视频控制消息命令发送子模块，用于接收用户输入的视频控制指令，组装视频控制消息命令，将组装的视频控制消息命令发送给前端服务器，并将 OP090834

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― 14―

视频控制消息命令保存到视频控制消息命令重发子模块，该视频控制消息命令中包括视频控制命令、指示为视频控制命令的第二序号、频点、节目号和速率；所述视频控制消息命令重发子模块，用于将保存的视频控制消息命令在设定时间点重新发送给前端服务器，前端服务器对包含第二序号的视频控制消息命令不做重复处理。