专利名称：一种预处理方法及基于该预处理方法的三种设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及有线电视互动电视技术，特别涉及一种预处理方法及基于该预处理方法的三种设备。
背景技术：
IPQAM设备从IP网络接收MP EG-TS传输流，将传输流转换为基带信号，并调制频点上，通过RF发送器发送到HFC网络。基于IPQAM设备典型的VOD业务实现方式如图I所示系统包括流化服务器、会话与资源管理服务器、IPQAM、数字机顶盒。VOD业务大体流程如下数字机顶盒向流化服务器发送点播请求；流化服务器向会话与资源管理服务器发送频点带宽申请指令；会话与资源管理服务器分配空闲的频点带宽资源用于本次点播，并将频点信息、带宽、IPQAM的IP地址和数据接收端口发送到流化服务器；流化服务器把频点信息通知到数字机顶盒，同时流化服务器将音视频数据推送到指定IP地址和端口的IPQAM ; IPQAM接收数据，将该数据调制到分配频点上；机顶盒锁定频点，在频点上接收数据，解码显示。采用DVB数据广播标准，可将视频、音频、数据等信息发送到IPQAM，由IPQAM广播到HFC网络。其他信息发送到IPQAM与VOD业务相似，数据在发送之前需要申请频点，分配带宽，数据发送服务器，如流化服务器、直播数据服务器、直播数据转发服务器、数据轮播服务器、文件下载服务器，按照申请的频点带宽将数据发送到IPQAM，由于数据发送速率一般不恒定，申请频点带宽时一般按照最大发送速率申请带宽，因此，IPQAM的频点带宽会存在申请而没有充分使用；另一方面，市场上的IPQAM设备一般采用大容量缓存、多级缓存机制来应对突发流量，达到抗抖动的目的，单频点的多路输入数据之间未考虑优先级，特别的，当单频点码流溢出后，一般优先保证各路输入数据中PSI/SI表等功能相关的特定信息传输，未考虑多路输入数据的优先级，因此，不能对单频点多路输入数据进行QoS控制。
发明内容
本发明的目的在于，为了充分利用频点带宽，同时有选择性的处理数据发送服务器输入IPQAM设备的数据，解决现有技术中IPQAM使用过程中可能出现的频点带宽浪费问题，单频点多路输入数据的无差别处理等问题，特别当单频点码流溢出后，为了克服现有技术中一般优先保证各路输入数据中PSI/SI表等功能相关的特定信息传输，导致的不能对单频点多路输入数据进行QoS控制的问题，本发明公开了一种预处理方法及基于该预处理方法的三种设备。为了实现上述目的，本发明提供一种预处理方法，该方法用于对发到或者准备发到IPQAM设备的各路数据进行预处理，所述方法包括以下步骤步骤1，获取发到或者准备发到IPQAM设备的各路数据；步骤2，依据各路数据与频点的对应关系将获取的各路数据进行分组，相同频点的各路数据分为一组；步骤3，获得各组所有路数据的优先级参数；步骤4，根据优先级参数对各组数据进行QoS控制。
上述技术方案中，步骤2所述各路数据与频点的对应关系通过预先配置各路数据IP包的目的端口与频点的对应关系或传递输入数据的函数入参中设置频点参数来进行记录。步骤3所述获得优先级参数的策略包含识别IP包标识数据优先级的特定字段或在数据的函数入参中设置优先级参数。其中，所述特定字段为源IP地址字段、目的IP地址字段、源端口字段、目的端口字段和/或IP包头中业务 类型字段。上述技术方案中，步骤4所述QoS控制包含对各路数据进行分类标记、缓存、丢弃、排序、单频点多路数据统计复用或流量整形。基于上述预处理方法本发明还提供以下三种可选设备。设备一一种基于预处理方法的IPQAM设备，该设备采用上述技术方案所述的预处理方法对输入其内部的数据进行处理，包含QAM单元，其特征在于，所述IPQAM设备还包含数据预处理模块；所述预处理模块用于，获取发到或者准备发到IPQAM设备的各路数据；将获取的各路数据依据频点进行分组；获取每组包含的若干路数据的优先级；根据优先级对每组若干路数据进行QoS控制。设备二，一种基于预处理方法的多路数据预处理设备，该设备采用上述技术方案所述的预处理方法对输入其内部的数据进行处理，所述多路数据预处理设备的输入端与数据发送服务器的输出端相连，其输出端与IPQAM设备的输入端相连；所述预处理设备用于，获取发到或者准备发到IPQAM设备的各路数据；将获取的各路数据依据频点进行分组；获取每组包含的若干路数据的优先级；根据优先级对每组若干路数据进行QoS控制。设备三，一种基于预处理方法的集成处理设备，该设备采用上述技术方案所述的预处理方法对输入其内部的数据进行处理，所述集成预处理设备包含流化服务模块、文件下载服务模块和多路数据预处理模块；所述流化服务模块，用于为终端点播业务提供推流服务；所述文件下载服务模块，用于为终端提供文件下载服务；所述预处理模块，用于获取发到或者准备发到IPQAM设备的各路数据；将获取的各路数据依据频点进行分组；获取每组包含的若干路数据的优先级；根据优先级对每组若干路数据进行QoS控制。其中，所述集成处理设备中流化服务模块、文件下载服务模块与多路数据预处理模块之间可采用的接口形式不限于网络接口，也可包括数据管道、共享内存、文件、函数调用等接口。采用本发明的预处理方法及基于该预处理方法的三种设备，对发到或准备发到IPQAM的多路数据进行预处理，且当单频点输入数据超过其限定带宽后，可对发到或准备发到IPQAM的多路数据进行优先级处理，亦可支持频点带宽的统计复用，提升频点带宽利用率。
图I利用IPQAM设备典型VOD业务系统组成图；图2 —种对发到或准备发到IPQAM的多路数据的预处理方法步骤图；图3 —种对发到或准备发到IPQAM的多路数据的预处理方法较佳实施例结构示意图；图4在现有IPQAM前置多路数据预处理预处理设备实现本发明方法的较佳实施例的结构不意图5 —种包括多个数据发送模块和多路数据预处理模块的集成处理设备的较佳实施例的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面对发明进一步详细描述。如图2所示，该图为本发明所述的对发到和准备发到IPQAM设备的数据进行预处理的方法，所述方法包括步骤I :获取由数据发送服务器发往IPQAM设备的各路数据。步骤2 :对所述各路数据按照输出频点进行分组，将输出频点相同的若干路数据划分为一组。 步骤3 :获取输出到同一频点分组中各路数据的优先级参数。步骤4 :按照优先级参数对输出到该频点的各路数据进行QoS控制。其中，所述输出频点指所述多路数据中的某路数据发到IPQAM，IPQAM经过处理后，通过RF输出的频点。步骤3中的优先级参数的添加依据IP数据的发送端采用的具体策略，这属于现有技术在此不做赘述。本发明只是依据不同策略将优先级参数提取出来进行有关的预处理操作。所述步骤2对获取的各路数据依据频点进行分组，即将输出频点相同的数据分到同一组中，其分组方法基于建立所述输入数据与频点的对应关系，所述各路输入数据与频点的对应关系通过预先配置各路数据IP包的目的端口与频点的对应关系或传递输入数据的函数入参中包括频点参数。所述获取输出到同一频点的所述分组中各路数据的优先级，其获取方式包括识别IP包特定字段、函数入参中包括优先级等。所述通过识别IP包特定字段获取各路数据优先级，其获取方式进一步包括通过IP地址、源端口、目的端口、IP包头中业务类型(Type of Service)字段来识别。所述按按照优先级对输出到同一频点的所述分组中的各路数据进行QoS控制，QoS控制包括数据分类、标记、缓存、丢弃、排序、单频点多路数据统计复用、流量整形等。其中，所述获取发到或准备发到IPQAM的多路数据，其获取方式包括通过网络接口、数据管道、共享内存、文件、函数调用等。本发明方法可在IPQAM设备内采用，作为对IPQAM内部接收数据的预处理模块。本发明方法亦可在现有IPQAM前置多路数据预处理设备实现，由所述多路数据预处理设备接收原先直接发到IPQAM的多路数据，按照本专利方法对所述接收到的数据预处理，将预处理后的数据转发到IPQAM。本发明方法还可将多个数据发送模块和多路数据预处理模块的集成为单一处理设备，所述集成的单一处理设备中多路数据预处理模块接收所述多个数据发送模块的数据，按照本专利方法预处理后，再发到IPQAM。所述数据发送模块可包括流化服务模块、直播数据发送模块、直播数据转发模块、数据轮播模块、文件下载服务模块。所述多路数据预处理模块可通过网络接口、数据管道、共享内存、文件、函数调用等接口获取数据发送模块的数据。所述多路数据预处理模块通过函数调用接口获取数据发送模块的数据，可将数据和优先级作为函数入参，也可将数据、优先级、输出频点作为函数入参。如图3所示，该图提供了一种对发到或准备发到IPQAM的多路数据的预处理方法的较佳实施例。假设本发明所述各路发到和准备发到IPQAM设备的数据包括轮播数据输入、音视频输入和其他数据输入，且假设在发送端发送上述三类数据时分别按照RFC1122定义它们各自的IP优先级(即采用TOS前三位二进制位代表输入数据优先级)，用“ 101”表示关键数据、用“001”表示优先数据、用“000”表示普通数据。IP包头业务类型字段各数据位含义如下表所示
Bils311111PrecedenceDelay Throughput Reliability CostMBZ
Cl - normal D - normal D - normal D - normal·
1- low 1 - high 1 - high 1 - low 进一步优化的，在图3实施例中，设定轮播数据IP优先级为101，音视频数据IP优先级为001，普通数据IP优先级为000，当输出到同一频点的各路数据码流溢出时，对各路数据按照优先级从高到低来保证高优先级数据的传输，具体包括步骤4. I :将业务类型字段中前三位二进制101的IP数据包的载荷放入到关键数据队列403队尾，将业务类型字段中前三位二进制001的IP数据包的载荷放入到优先数据队列404队尾，将业务类型字段中前三位二进制000的普通IP数据包的载荷放入到普通数据队列405队尾，当各队列满时，丢弃新到的IP数据包；步骤4. 2 :关键数据队列403中的数据优先出队，优先数据队列404中的数据次优先出队，普通数据队列405最后出队；步骤4. 3 :出队数据经过令牌桶406进行限速，令牌桶依据频点带宽按照规定的速率生成令牌，获得令牌的数据进入输出队列407，未获得令牌的数据被丢弃，使得单频点的输出数据不超过其最大带宽。步骤4. 4 :进入输出队列407的数据出队，进行后续处理。图3提供的一种对发到或准备发到IPQAM的多路数据的预处理方法的较佳实施例，可作为IPQAM内部功能模块，对接收到的数据进行预处理。图4提供了在现有IPQAM前置多路数据预处理设备实现本发明方法的较佳实施例，该实施例包括会话与资源管理服务器501、流化服务器502、数字机顶盒503、IPQAM504、多路数据预处理设备505、文件下载服务器506。其中，流化服务器502和/或文件下载服务器506的输出端与多路数据预处理设备的输入端通过IP网络连接，多路数据预处理设备的输出端与IPQAM设备的输入端通过IP网络连接。流化服务器和/或文件下载服务器等类型的数据发送服务器将原先发向IPQAM的数据全部发送到多路数据预处理设备，多路数据预处理设备按照图3所示的实施例对接收的多路数据进行同样的预处理(该处预处理具体包含对截获数据依据频点进行分组，将分组后的数据按照优先级进行QoS控制，如果有频点发生数据溢出时按照优先级优先保证高优先级的数据及时被处理发往IPQAM设备)，将预处理后的数据转发到IPQAM。如图5所示，本发明提供了一种包括多个数据发送模块和多路数据预处理模块的集成处理设备的较佳实施例，该实施例包括会话与资源管理服务器601、集成处理设备602、数字机顶盒603和IPQAM604。其中，所述集成处理设备602包括流化服务模块、文件下载服务模块和多路数据预处理模块。该实施例的连接关系与交互流程与图4所示的实施例相同，其中集成处理设备602中流化服务模块、文件下载服务模块与多路数据预处理模块之间可采用的接口形式不限于网络接口，也可包括数据管道、共享内存、文件、函数调用等接口。所述多路数据预处理模块通过函数调用接口获取数据发送模块的数据，可将数据和优先级作为函数入参，也可将数据、优先级、输出频点作为函数入参。本发明的一种对发到或准备发到IPQAM的多路数据的预处理方法，在上述三个实施例中，主要以一种本发明方法的特定实施例、多路数据前置处理设备实施例、多个数据发送模块和多路数据的预处理模块的集成处理设备实施例为例介绍，其他满足发明内容的实 现方式均属于本发明的保护范围，这里就不再逐一介绍。综上所述，本发明中的实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用于限于本发明的保护范围。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，均因包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种预处理方法，该方法用于对发到或者准备发到IPQAM设备的各路数据进行预处理，所述方法包括以下步骤 步骤1，获取发到或者准备发到IPQAM设备的各路数据； 步骤2，依据各路数据与频点的对应关系将获取的各路数据进行分组，相同频点的各路数据分为一组； 步骤3，获得各组所有路数据的优先级参数； 步骤4，根据优先级参数对各组数据进行QoS控制。
2.根据权利要求I所述的预处理方法，其特征在于，步骤2所述各路数据与频点的对应关系通过预先配置各路数据IP包的目的端口与频点的对应关系或传递输入数据的函数入参中设置频点参数来进行记录。
3.根据权利要求I或2所述的预处理方法，其特征在于，步骤3所述获得优先级参数的策略包含识别IP包标识数据优先级的特定字段或在数据的函数入参中设置优先级参数。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述特定字段为源IP地址字段、目的IP地址字段、源端口字段、目的端口字段和/或IP包头中业务类型字段。
5.根据权利要求I、2或3所述方法，其特征在于，步骤4所述QoS控制包含对各路数据进行分类标记、缓存、丢弃、排序、单频点多路数据统计复用或流量整形。
6.一种基于预处理方法的IPQAM设备，该设备采用权利要求I所述的预处理方法对输入其内部的数据进行处理，包含QAM单元，其特征在于，所述IPQAM设备还包含数据预处理模块； 所述预处理模块用于，获取发到或者准备发到IPQAM设备的各路数据；将获取的各路数据依据频点进行分组；获取每组包含的若干路数据的优先级；根据优先级对每组若干路数据进行QoS控制。
7.一种基于预处理方法的多路数据预处理设备，该设备采用权利要求I所述的预处理方法对输入其内部的数据进行处理，所述多路数据预处理设备的输入端与数据发送服务器的输出端相连，其输出端与IPQAM设备的输入端相连； 所述预处理设备用于，获取发到或者准备发到IPQAM设备的各路数据；将获取的各路数据依据频点进行分组；获取每组包含的若干路数据的优先级；根据优先级对每组若干路数据进行QoS控制。
8.一种基于预处理方法的集成处理设备，该设备采用权利要求I所述的预处理方法对输入其内部的数据进行处理，所述集成预处理设备包含流化服务模块、文件下载服务模块和多路数据预处理模块； 所述流化服务模块，用于为终端点播业务提供推流服务； 所述文件下载服务模块，用于为终端提供文件下载服务； 所述预处理模块，用于获取发到或者准备发到IPQAM设备的各路数据；将获取的各路数据依据频点进行分组；获取每组包含的若干路数据的优先级；根据优先级对每组若干路数据进行QoS控制。
9.根据权利要求8所述的基于预处理方法的集成处理设备，其特征在于，所述集成处理设备中流化服务模块、文件下载服务模块与多路数据预处理模块之间可采用的接口包含网络接口、数据管道接口、共享内存接口、文件接口和/或函数调用接口。
全文摘要
本发明公开了一种预处理方法及基于该预处理方法的三种设备，所述方法用于对发到或准备发到IPQAM设备的各路数据预处理，所述方法包括获取发到或者准备发到IPQAM设备的各路数据；依据各路数据与频点的对应关系将获取的各路数据进行分组，相同频点的各路数据分为一组；获得各组所有路数据的优先级参数；根据优先级参数对各组数据进行QoS控制。所述各路数据与频点的对应关系通过预先配置各路数据IP包的目的端口与频点的对应关系或传递输入数据的函数入参中设置频点参数来进行记录。本方法可在IPQAM设备内采用，亦可在IPQAM前置多路数据预处理设备实现，或将多个数据发送模块和多路数据预处理模块集成为单一处理设备。
文档编号H04L12/927GK102957631SQ201110240419
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者刘磊, 王献冠, 王劲林, 郑艳伟, 牛津 申请人:中国科学院声学研究所