一种基于olt设备的iptv频道切换加速的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，尤其涉及基于OLT设备的IPTV频道切换加速的方法。
【背景技术】
[0002] 与传统的有线电视相比，IPTV(交互式网络电视）的频道切换时相对比较慢的。已 经习惯传统有线电视快速频道切换的用户来说，他们也势必期望IPTV的频道切换速度与 传统电视相当甚至更快。通常情况下，观众能够接受的频道切换延迟时间应该小于1秒以 内。
[0003] 在IPTV中，视频编码提供了 3个主要的帧：1，B，P。其中影响频道切换的主要因 素是I帧。解码器必须接受到I帧才能开始解码。两个I帧之间的画面叫做G0P，G0P的长 度对视频码流的大小影响很大。如表1所示，其为影响频道切换时间的因素与延迟时间的 关系。
[0004] 表1影响频道切换时间的因素与延迟时间的关系
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[0006] 由上表可知影响频道切换速度的是I帧延迟，其次是缓冲区的填充，最后是组播组 的离开和加入。
[0007] 通常可以通过加入cache设备来实现频道快速切换，而且能把频道切换时间缩减 到大约1秒左右。其系统原理如下所示：
[0008] A.通过在汇聚网之上增加 cache设备IPTV PoP服务器来缓存所有的频道流；
[0009] B.机顶盒STB发起频道切换，请求停止原有组播流，向cache设备请求新的频道的 I帧开始的流；
[0010] C. Cache设备向机顶盒以单播方式快速发送新的频道流；
[0011] D.机顶盒请求正常的组播流；
[0012] E. Cache停止发送单播流。
[0013] 在现有技术中，需增加额外的网络设备和PC服务器，对运营商来说就意味的额外 的投资和维护成本，在用户不断增加时，相应的设备也要进行增加和扩容。接入网和汇聚 网需要为频道切换预留单播带宽，通常需要预留40%左右的带宽来保证频道切换和视频 点播。频道切换时需把组播流变成单播流，网络流量大大增加。如果有200个频道，其中 SDTV (2M)占60%，HDTV (8M)占40%，平均每个频道流量为4. 4M。在单OLT为2000用户情 况下，如果有20%的用户在切换频道，那么就会有I. 76G的额外流量产生，在高清视频越来 越普及的情况了，这些流量更会成倍增长。
【发明内容】
[0014] 鉴于上述问题，本申请记载了一种基于OLT设备的IPTV频道切换加速的方法，包 括步骤：
[0015] 所述OLT设备订阅所有的频道并缓存每个频道的单播视频流；
[0016] 用户通过机顶盒向所述OLT设备发出组播离开请求和组播加入请求，所述OLT设 备推送单播视频流至所述机顶盒，并将所述组播离开请求和所述组播加入请求转发至组播 路由器；
[0017] 所述组播路由器接收所述组播离开请求和所述组播加入请求，并通过所述OLT设 备向所述机顶盒发送所述组播加入请求所对应的组播视频流。
[0018] 较佳的，在步骤所述OLT设备订阅所有的频道并缓存每个频道的单播视频流中还 包括步骤：
[0019] 查询所有频道的视频组播数据；
[0020] 当所述视频组播数据更新时，提取更新的所述视频组播数据的组播地址，并找出 更新的所述视频组播数据所在频道对应的单播视频流地址；
[0021] 计算出所述单播视频流的最后帧的地址；
[0022] 将所述视频组播数据拷贝至所述单播数据流的最后帧中。
[0023] 较佳的，在将所述视频组播数据拷贝至所述单播数据流的最后帧中时，删除所述 单播数据流的第一帧，并将其余帧向与其对应的前一帧所在地址移动；之后返回步骤查询 所有频道的视频组播数据。
[0024] 较佳的，在步骤所述OLT设备推送单播视频流至所述机顶盒中还包括步骤：
[0025] OLT设备接收所述机顶盒发送来的所述组播加入请求；
[0026] 根据所述组播加入请求查找所述组播加入请求对应的所述单播视频流所在地 址；
[0027] 查找所述单播视频流的第一帧；
[0028] 对所述第一帧进行拷贝，将所述第一帧传递至所述机顶盒；
[0029] 更新所述单播视频流的第一帧。
[0030] 较佳的，通过直接内存存取的方式对所述第一帧进行拷贝。
[0031] 较佳的，所述步骤更新所述单播视频流的第一帧具体包括步骤：
[0032] 对所述第一帧进行拷贝后删除所述第一帧，并将其余帧向与其对应的前一帧所在 地址移动。
[0033] 较佳的，在步骤更新所述单播视频流的第一帧后还包括步骤：
[0034] 判断所述单播视频流数据是否发送完毕，如果完毕，结束；否则，执行步骤查找所 述单播视频流的第一帧。
[0035] 较佳的，代理服务器侦测到所述组播离开请求和所述组播加入请求，并将所述组 播离开请求和所述组播加入请求传递至所述OLT设备。
[0036] 较佳的，所述OLT设备设置有PON 口，所述OLT设备通过所述PON 口推送所述单播 视频流。
[0037] 本发明还提供了一种基于OLT设备的IPTV频道切换加速的装置，包括OLT设备， 所述OLT设备包括：
[0038] 缓存模块，用以订阅所有的频道并缓存每个频道的单播视频流；
[0039] 传输模块，与所述缓存模块相连，用以推送单播视频流至机顶盒，并将组播离开请 求和组播加入请求转发至组播路由器。
[0040] 较佳的，所述缓存模块包括：
[0041] 查询单元，查询所有频道的视频组播数据；
[0042] 第一地址查询单元，与所述查询单元相连，用以当所述视频组播数据更新时，提取 更新的所述视频组播数据的组播地址，并找出更新的所述视频组播数据所在频道对应的单 播视频流地址；
[0043] 地址计算单元，与所述第一地址查询单元相连，用以计算出所述单播视频流的最 后帧的地址；
[0044] 第一拷贝单元，分别与所述第一地址查询单元和所述地址计算单元相连，用以将 所述视频组播数据拷贝至所述单播数据流的最后帧中。
[0045] 较佳的，所述传输模块包括：
[0046] 接收单元，接收所述组播离开请求和所述组播加入请求；
[0047] 第二地址查询单元，与所述接收单元相连，用以根据所述组播加入请求查找所述 组播加入请求对应的所述单播视频流所在地址；
[0048] 第一帧查找单元，与所述第二地址查询单元相连，查找所述单播视频流的第一 帧；
[0049] 第二拷贝单元，与所述第一帧查找单元相连，用以对所述第一帧进行拷贝，并将所 述第一帧传递至所述机顶盒；
[0050] 更新单元，与所述第一帧查找单元相连，用以更新所述单播视频流的第一帧。
[0051] 较佳的，所述IPTV频道切换加速装置还包括：
[0052] 机顶盒，与所述接收单元和所述第二拷贝单元相连，用以向所述接收单元发送所 述组播离开请求和所述组播加入请求，并接收所述第二拷贝单元传递来的所述第一帧；
[0053] 组播路由器，与所述接收单元相连，用以接收所述组播离开请求和所述组播加入 请求，并通过所述OLT设备向所述机顶盒发送所述组播加入请求所对应的组播视频流。
[0054] 上述技术方案具有如下优点或有益效果：本发明利用OLT的本地缓存替代价格昂 贵的PC服务器以及相应的网络设备，降低设备投资的同时也降低了相应的维护费用；本发 明的成本低廉，只需在根据相应的应用，OLT增加缓存；缓存大小可以根据事件应用场景， 可以从几 G到几十G不等，甚至可以引入SSD硬盘使缓存空