專利名稱：準(zhǔn)視頻點(diǎn)播流的過濾的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用準(zhǔn)視頻點(diǎn)播(near-video-on-demand)廣播協(xié)議來廣播至少一個(gè)主題的廣播系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括多個(gè)廣播接收機(jī)和從中央分發(fā)器開始經(jīng)過至少一層中間分發(fā)器到廣播接收機(jī)的數(shù)據(jù)分發(fā)器的分級結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明也涉及一種廣播數(shù)據(jù)流的方法。本發(fā)明還涉及在這樣的系統(tǒng)中使用的廣播接收機(jī)、分發(fā)器和過濾控制器。
背景技術(shù)：
用于把數(shù)據(jù)流廣播到多個(gè)廣播接收機(jī)的諸如有線網(wǎng)絡(luò)之類的傳統(tǒng)廣播系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)分發(fā)器的分級結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)頂層由一個(gè)中央頭端形成，設(shè)備的底層由家用廣播接收機(jī)形成。例如，旨在把音頻/視頻廣播到總共200,000個(gè)家庭的系統(tǒng)可以使用七層設(shè)備的分級結(jié)構(gòu)。在頂層，主頭端可以把數(shù)據(jù)提供給五個(gè)城市頭端，每個(gè)城市頭端覆蓋不相連的城市區(qū)域。這些區(qū)域的每個(gè)可被再劃分成五個(gè)集線器(hub)，其具有在城市頭端與集線器之間的直接鏈路。每個(gè)集線器可被直接連接到二十個(gè)光纖節(jié)點(diǎn)，從每個(gè)節(jié)點(diǎn)又發(fā)出四個(gè)同軸電纜。每個(gè)同軸電纜連接多達(dá)一百個(gè)家庭。
典型地，同軸電纜具有約每秒1吉比特的下行流(即向著廣播接收機(jī)的方向)的容量。這個(gè)容量的一些被保留用于傳統(tǒng)的廣播頻道，如最受歡迎的電視臺。這樣的頻道在原則上可以由所有的廣播接收機(jī)接收(即它經(jīng)由所有的同軸電纜被發(fā)送)，盡管實(shí)際的接收可能取決于付費(fèi)。小部分帶寬往往被保留用于從廣播接收機(jī)向上通過網(wǎng)絡(luò)到感興趣的一方的上行通信。通常，這種上行通信是使用寬帶有線調(diào)制解調(diào)器到因特網(wǎng)。它也可以是到用于交互應(yīng)用的業(yè)務(wù)供應(yīng)商。利用剩余的帶寬，在大部分接收機(jī)可以同時(shí)接收其供應(yīng)基本上緊接在用戶表示他希望接收該主題之后就開始的主題(例如電影)的場合下，即使提供有效的視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)是可行的，也是困難的。為了克服這一點(diǎn)，已經(jīng)開發(fā)了所謂的準(zhǔn)視頻點(diǎn)播廣播分發(fā)協(xié)議，其中使用一組多個(gè)廣播頻道來重復(fù)廣播主題。高度有效的協(xié)議是在J.-F.Pris，“A fixed-delay broadcasting protocol forvideo-on-demand(用于視頻點(diǎn)播的固定延時(shí)廣播協(xié)議)”，Proceedings ofthe 10thInternational Conference on Computer Communications andNetworks，pp.418-423中描述的寶塔(Pagoda)式廣播協(xié)議。在這個(gè)協(xié)議中，在例如一分鐘的初始延時(shí)后，廣播接收機(jī)可以通過從多個(gè)頻道檢索數(shù)據(jù)塊來實(shí)時(shí)呈現(xiàn)主題，其中協(xié)議規(guī)定塊在哪個(gè)頻道被發(fā)送和在頻道上塊的發(fā)送順序。典型地，接收機(jī)需要打開頻道組的一小部分(例如兩個(gè)頻道)以避免數(shù)據(jù)下溢。第一頻道的重復(fù)率是最高的，導(dǎo)致相對較低的初始延時(shí)。最后的頻道的重復(fù)率是最低的(這個(gè)頻道可用來發(fā)送大多數(shù)不同的塊)。為了支持大量準(zhǔn)視頻點(diǎn)播電影(例如1000個(gè)電影)的同時(shí)發(fā)送，廣播系統(tǒng)需要高的帶寬。對于在主頭端與光纖節(jié)點(diǎn)之間的級別，這可以使用適當(dāng)?shù)膶Ｓ面溌范菀椎貙?shí)現(xiàn)，例如使用基于光纖的分布。特別是，在最低級別處，使用諸如同軸電纜—之類的共享介質(zhì)是最經(jīng)濟(jì)的。共享介質(zhì)的帶寬對于廣播相對較大量的準(zhǔn)視頻點(diǎn)播主題來說是不夠的。這阻礙這樣的系統(tǒng)的引入。
發(fā)明概要本發(fā)明的目的是提供一種可以支持更多主題的廣播的準(zhǔn)視頻點(diǎn)播系統(tǒng)和在這樣的系統(tǒng)中使用的設(shè)備。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，用于通過使用準(zhǔn)視頻點(diǎn)播廣播協(xié)議來廣播至少一個(gè)主題的廣播系統(tǒng)包括多個(gè)廣播接收機(jī)；從中央分發(fā)器出發(fā)經(jīng)過至少一層中間分發(fā)器到廣播接收機(jī)的數(shù)據(jù)分發(fā)器的分級結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，用于將主題以數(shù)據(jù)塊序列的形式來廣播；以及至少一個(gè)過濾控制器，用來從廣播接收機(jī)接收對于主題的供應(yīng)的請求，以及用于控制至少一個(gè)中間分發(fā)器來濾出沒有被在分級結(jié)構(gòu)上低于中間分發(fā)器的接收機(jī)請求的主題的數(shù)據(jù)塊。通過濾除沒有被要求的塊，在低于中間分發(fā)器的網(wǎng)絡(luò)處容量被釋放。這個(gè)容量可被中央分發(fā)器使用來廣播更多的主題。過濾控制器監(jiān)視哪些主題是由較低的網(wǎng)絡(luò)分段所需要的，并從而控制過濾。
正如由從屬權(quán)利要求2的范圍描述的，主題的數(shù)據(jù)塊通過使用在按照準(zhǔn)視頻點(diǎn)播調(diào)度表的頻道內(nèi)的順序時(shí)隙經(jīng)由多個(gè)頻道被廣播，該調(diào)度表對主題的每個(gè)數(shù)據(jù)塊相對于用來廣播主題的第一數(shù)據(jù)塊的時(shí)隙規(guī)定用于廣播數(shù)據(jù)塊的一個(gè)時(shí)隙和頻道；被分配給頻道的數(shù)據(jù)塊在頻道內(nèi)被重復(fù)地廣播；過濾控制器用來存儲(chǔ)關(guān)于在結(jié)構(gòu)上低于請求主題的中間分發(fā)器的所有接收機(jī)(此后稱為”感興趣的接收機(jī)”)的信息，以使得過濾控制器能夠?qū)τ诿總€(gè)頻道確定至少一個(gè)感興趣的接收機(jī)是否需要接收被分配給該頻道的數(shù)據(jù)塊；以及如果沒有感興趣的接收機(jī)需要接收被分配給該頻道的數(shù)據(jù)塊，則控制中間分發(fā)器濾除該頻道。過濾控制器存儲(chǔ)關(guān)于感興趣的接收機(jī)的信息，例如在其上它開始接收主題的時(shí)隙和/或當(dāng)前的時(shí)隙和/或接收的數(shù)據(jù)塊。這樣的信息使得過濾控制器能夠確定頻道是否需要被廣播(如果至少一個(gè)感興趣的接收機(jī)仍舊在分流(tap)一個(gè)頻道，則該頻道需要被廣播)。如果沒有感興趣的接收機(jī)分流一個(gè)頻道，則整個(gè)頻道可被濾除并用于其它用途，例如用于廣播另一個(gè)準(zhǔn)視頻點(diǎn)播主題。
正如由從屬權(quán)利要求3的范圍描述的，準(zhǔn)視頻點(diǎn)播調(diào)度表規(guī)定主題的數(shù)據(jù)塊經(jīng)由廣播系統(tǒng)的c個(gè)并行的相等容量的頻道被廣播，其中每個(gè)廣播頻道與各個(gè)順序頻道號相聯(lián)系；主題被劃分成多個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)塊序列；每個(gè)塊序列按照頻道號順序被分配給一個(gè)相應(yīng)的頻道；每個(gè)頻道重復(fù)廣播所分配的塊序列；廣播接收機(jī)具有同時(shí)接收多個(gè)r(1＜r≤c)頻道的容量；廣播接收機(jī)對主題的接收，是通過開始接收在順序上最低的r個(gè)頻道和每次響應(yīng)于接收到頻道i的塊序列的所有塊而終止對頻道i的接收并開始對頻道r+i的接收，直至所有的塊序列被接收為止。這樣的寶塔式廣播調(diào)度表使得過濾控制器能夠純粹根據(jù)由接收機(jī)使用的第一時(shí)隙而只對每個(gè)頻道確定在下一個(gè)時(shí)隙中是否需要數(shù)據(jù)塊。這樣，過濾控制器只需要知道接收的開始點(diǎn)，并且不需要來自能夠控制頻道級別上的過濾的接收機(jī)的連續(xù)信息流。
正如由從屬權(quán)利要求4的范圍描述的，寶塔式廣播調(diào)度表使得過濾控制器甚至在一個(gè)子頻道級別上也能夠過濾，在此，頻道被劃分成時(shí)分復(fù)用的子頻道。
類似地，正如由從屬權(quán)利要求5的范圍描述的，寶塔式廣播調(diào)度表使得過濾控制器甚至在數(shù)據(jù)塊級別上也能夠過濾。
正如由從屬權(quán)利要求6的范圍描述的，頻道被時(shí)分復(fù)用。通過時(shí)分復(fù)用頻道，頻道的重用被簡化。實(shí)際上，濾除頻道、子頻道或各個(gè)數(shù)據(jù)塊都導(dǎo)致釋放可重用于其他目的的一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙。
正如由從屬權(quán)利要求7的范圍描述的，中間分發(fā)器用來提取經(jīng)由要被至少一個(gè)感興趣的接收機(jī)接收的r個(gè)頻道廣播的數(shù)據(jù)塊，并經(jīng)由預(yù)定的頻道把提取的數(shù)據(jù)塊發(fā)送到感興趣的接收機(jī)。特別是，如果主題沒有被許多接收機(jī)通過使用不同的時(shí)隙而接收，則這是把N個(gè)頻道減小到僅僅r個(gè)頻道的有效的方法。用于主題的所有剩余的N-r個(gè)頻道可被濾除。
正如由從屬權(quán)利要求8的范圍描述的，中間分發(fā)器包括過濾控制器。這簡化兩方之間的交互。
正如由從屬權(quán)利要求9的范圍描述的，至少一個(gè)廣播接收機(jī)用來經(jīng)由廣播系統(tǒng)的上行頻道與過濾控制器通信。使用上行頻道是與過濾控制器通信的有效方法。特別是，如果過濾控制器與中間分發(fā)器組合，則上行通信可以被過濾控制器簡單地截取，而廣播接收機(jī)不需要網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜?或分發(fā)器的位置和/或過濾控制器的任何知識。
參照此后描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其它方面是顯而易見，并將被闡明。
附圖簡述在附圖中

圖1示出其中可以采用本發(fā)明的示例性分級結(jié)構(gòu)廣播網(wǎng)絡(luò)；圖2示出按照本發(fā)明的廣播系統(tǒng)的框圖；圖3A和3B說明寶塔式NVoD協(xié)議；圖4說明在寶塔式協(xié)議中添加一個(gè)頻道；圖5說明由接收機(jī)實(shí)際讀出的塊；圖6示出對于一個(gè)電影所使用頻道的預(yù)期數(shù)目；圖7示出描述最小傳輸方案的狀態(tài)的馬爾可夫鏈；圖8示出對于一個(gè)電影所需的頻道的預(yù)期數(shù)目的下限；圖9示出根據(jù)最佳塊周期和選擇的傳輸而對于一個(gè)電影所需的頻道的預(yù)期數(shù)目的第二界限；圖10比較圖6、8和9的曲線圖；以及圖11示出兩個(gè)選擇傳輸調(diào)度表與下限之間的比值。
優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說明圖2示出按照本發(fā)明的廣播系統(tǒng)的框圖。廣播系統(tǒng)100包括數(shù)據(jù)分發(fā)器的分級結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)頂層由中央分發(fā)器110形成。該系統(tǒng)包括至少一層中間分發(fā)器。為了簡化該圖起見，只示出一個(gè)用于下行廣播的中間層，其具有三個(gè)中間分發(fā)器120、130和140，每個(gè)中間分發(fā)器覆蓋不連接的地理區(qū)域。圖1示出用于200,000個(gè)連接的家庭的城市的典型分級結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，其具有三個(gè)中間下行層(城市頭端、集線器、光纖節(jié)點(diǎn))。在該例中，四個(gè)同軸段被連接到每個(gè)光纖節(jié)點(diǎn)。圖2也表示下行路徑160，它在中央分發(fā)器110處開始，經(jīng)過中間分發(fā)器120、130和140，并在該系統(tǒng)的多個(gè)廣播接收機(jī)處結(jié)束。傳統(tǒng)上，分發(fā)器分割指向在分層結(jié)構(gòu)上低一層的接收機(jī)/分發(fā)器的廣播信號。為了簡化起見，只示出一個(gè)廣播接收機(jī)150。典型地，路徑被劃分成多個(gè)頻道，每個(gè)可被再分成子頻道。在最低級別上，通常同軸段用來形成到廣播接收機(jī)的共享介質(zhì)。在同軸電纜中，頻道通常被頻分復(fù)用。在這樣的頻道內(nèi)的子頻道可以被時(shí)分復(fù)用。在較高的級別上，典型地使用光纖。在這樣的介質(zhì)上，頻道也可以被時(shí)分復(fù)用?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)膫鬏敿夹g(shù)，例如各種類型的介質(zhì)與多路復(fù)用技術(shù)。廣播系統(tǒng)被描述為通過使用準(zhǔn)視頻點(diǎn)播(NvoD)協(xié)議廣播數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)到多個(gè)廣播接收機(jī)。數(shù)據(jù)流可以利用諸如MPEG2視頻編碼之類的任何適當(dāng)?shù)募夹g(shù)被編碼。廣播數(shù)據(jù)不是尋址到特定的接收機(jī)，而是原則上可以由分級結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的所有段中所有的接收機(jī)接收。接入數(shù)據(jù)可能要付費(fèi)。在按照本發(fā)明的廣播系統(tǒng)中，也可以利用適當(dāng)?shù)臈l件接入機(jī)制來控制接入。對于該系統(tǒng)的每個(gè)設(shè)備，圖2示意地示出對于發(fā)送/接收廣播數(shù)據(jù)和執(zhí)行所有必須的處理所必需的各個(gè)硬件/軟件功能112、122、132、142和152。這樣的HW/SW本身是已知的，并且可用于按照本發(fā)明的系統(tǒng)。HW/SW可以由通過使用諸如信號處理器之類的適當(dāng)?shù)奶幚砥骺刂频倪m當(dāng)?shù)氖瞻l(fā)信機(jī)(例如光纖收發(fā)信機(jī)和/或有線調(diào)制解調(diào)器)形成。也可以使用專用硬件，例如MPEG編碼器/譯碼器、緩沖器等等。
傳統(tǒng)上，所有的數(shù)據(jù)流由中央分發(fā)器110引入，并由每個(gè)中間層未修改地復(fù)制到網(wǎng)絡(luò)的最低部分(即信號被分割)。為了引入，中央分發(fā)器可以具有存儲(chǔ)裝置115，用于存儲(chǔ)多個(gè)主題，例如電影。它還可以具有連接160，用于例如通過衛(wèi)星連接接收實(shí)況廣播。存儲(chǔ)裝置可以在例如基于RAID系統(tǒng)的適當(dāng)?shù)姆?wù)器平臺上被實(shí)施。接收機(jī)也可接入到存儲(chǔ)裝置155。這個(gè)存儲(chǔ)裝置也可由硬盤或諸如閃存的RAM之類的固態(tài)存儲(chǔ)器形成。存儲(chǔ)裝置用于在呈現(xiàn)主題之前(臨時(shí)或永久)存儲(chǔ)經(jīng)由下行頻道接收的整個(gè)主題或主題的一部分。圖2也示出指向中央分發(fā)器的網(wǎng)絡(luò)的上行頻道170。原則上，上行頻道可以在中間級別處開始向上發(fā)送。優(yōu)選地，上行頻道已經(jīng)存在于最低的級別上，還允許傳送到廣播系統(tǒng)的外面(例如經(jīng)由中央分發(fā)器傳送到因特網(wǎng)或中間分發(fā)器向外傳送)。
過濾為了支持大量準(zhǔn)視頻點(diǎn)播電影(例如1000個(gè)電影)的同時(shí)傳輸，廣播系統(tǒng)需要高的帶寬。對于在主頭端與光纖節(jié)點(diǎn)之間的級別，這可以使用適當(dāng)?shù)膶Ｓ面溌范菀椎剡_(dá)到，例如使用基于光纖的分布。特別是，在最低級別處，使用諸如同軸電纜之類的共享介質(zhì)是最經(jīng)濟(jì)的。通過按照本發(fā)明例如在光纖節(jié)點(diǎn)處選擇性地過濾數(shù)據(jù)并只傳送對于其存在至少一個(gè)感興趣的接收機(jī)的數(shù)據(jù)，帶寬可以足夠用于同時(shí)分發(fā)相對較大量的電影。應(yīng)當(dāng)指出，在網(wǎng)絡(luò)的較高的級別，也可以作出選擇，例如集線器只需要轉(zhuǎn)發(fā)將由它的子樹上的任何用戶使用的電影的塊；而不必轉(zhuǎn)發(fā)其它部分。
為了能夠進(jìn)行過濾，該系統(tǒng)包括至少一個(gè)過濾控制器，用來控制至少一個(gè)中間分發(fā)器來濾除沒有被在分級結(jié)構(gòu)上低于中間分發(fā)器的接收機(jī)請求的主題的數(shù)據(jù)塊。圖2示出一個(gè)中央過濾控制器180。優(yōu)選地，該系統(tǒng)包括多個(gè)過濾控制器，其中有利的是每個(gè)過濾控制器控制一個(gè)中間分發(fā)器并可以與它相組合。為了使過濾控制器能夠確定是否有接收機(jī)需要主題的某些數(shù)據(jù)塊，它直接或間接從廣播接收機(jī)接收對于主題供應(yīng)的請求。優(yōu)選地，它經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)的上行頻道直接從接收機(jī)接收這個(gè)信息。根據(jù)所使用的NVoD協(xié)議，對于過濾控制器知道作為由控制器控制的網(wǎng)絡(luò)段的一部分的每個(gè)接收機(jī)接收的開始(例如第一塊的時(shí)隙)可能是足夠的。例如，這是諸如寶塔式之類的固定延時(shí)NVoD廣播調(diào)度表的情形。這樣的調(diào)度表對于主題的每個(gè)數(shù)據(jù)塊規(guī)定相對于用于廣播主題的第一數(shù)據(jù)塊的時(shí)隙的、用于廣播數(shù)據(jù)塊的時(shí)隙和頻道(和/或頻道內(nèi)的子頻道)。對于其它調(diào)度表，可能需要過濾控制器更定期地對于接收機(jī)所需要的塊進(jìn)行更新。過濾控制器存儲(chǔ)有關(guān)在分級結(jié)構(gòu)上低于已請求主題的中間分發(fā)器的所有接收機(jī)(此后稱為“感興趣的接收機(jī)”)的信息，以便能夠?qū)τ诿總€(gè)頻道確定至少一個(gè)感興趣的接收機(jī)是否需要在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)接收分配給頻道的數(shù)據(jù)塊。對于所描述的固定延時(shí)調(diào)度表，過濾控制器只需要存儲(chǔ)由接收機(jī)使用的第一數(shù)據(jù)塊的時(shí)隙。由于這些調(diào)度表規(guī)定整個(gè)塊傳輸調(diào)度表，原則上，諸如當(dāng)前使用的塊之類的其它信息足以確定在下一個(gè)時(shí)隙中接收機(jī)是否需要數(shù)據(jù)塊，以及如果需要的話確定經(jīng)由哪個(gè)頻道/子頻道。過濾可以以幾種方式進(jìn)行，例如，可以停止經(jīng)由一個(gè)頻道對于一個(gè)或多個(gè)塊的廣播或可以停止經(jīng)由一個(gè)子頻道對于一個(gè)或多個(gè)塊的廣播?？梢詫γ總€(gè)單獨(dú)的時(shí)隙或只對例如相應(yīng)于通過頻道或子頻道重復(fù)廣播的主題的塊序列的時(shí)隙序列進(jìn)行過濾。過濾控制器可以指示中間分發(fā)器對于每個(gè)時(shí)隙是否傳送從中央分發(fā)器接收的數(shù)據(jù)塊。將會(huì)看到，通過濾除塊(的序列)而節(jié)省的帶寬可以被重新使用。如果系統(tǒng)中的頻道被時(shí)分復(fù)用，則重新使用可以特別簡單。對于這樣的系統(tǒng)，典型地沒有被使用的時(shí)隙可用于其它用途，例如用于其它等時(shí)(isochronous)頻道(廣播、多播或直接尋址)或用于非同步的數(shù)據(jù)。對于使用頻分復(fù)用頻道的系統(tǒng)，過濾控制器可以指示中間分發(fā)器如何把(過于多的)輸入頻道映射到較少的輸出頻道。為了過濾小的序列(或甚至單獨(dú)的塊)，過濾控制器可能需要通知廣播接收機(jī)(例如經(jīng)由直接尋址消息)它可以在哪個(gè)頻率上接收該頻道。特別是對于固定延時(shí)調(diào)度表，過濾控制器可以定期地計(jì)算從頻道到頻率的這種映射。它甚至可以廣播這樣的調(diào)度表給接收機(jī)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，中間分發(fā)器可以根據(jù)被廣播給分發(fā)器的流來構(gòu)成用于一個(gè)或多個(gè)接收機(jī)的頻道。如果在該時(shí)刻只有相對較少的接收機(jī)對于主題感興趣和/或它們正在觀看幾乎相同的序列，則這是特別有效的。為此，分發(fā)器從專用于該主題的頻道組中提取接收機(jī)所需要的主題的數(shù)據(jù)塊，并利用較少的頻道把它們重新廣播到接收機(jī)。在下面對于寶塔調(diào)度表給出的例子中，這涉及從分配給該主題的c個(gè)頻道提取塊以及只使用r個(gè)頻道重新廣播塊。
參考寶塔式NVoD廣播協(xié)議將描述按照本發(fā)明的過濾。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠把相同的原理也應(yīng)用到其它調(diào)度表。
固定延時(shí)的寶塔式廣播優(yōu)選地，固定延時(shí)的寶塔式廣播協(xié)議用作用于廣播主題的數(shù)據(jù)塊的準(zhǔn)視頻點(diǎn)播協(xié)議。這個(gè)協(xié)議是漸近最佳的，并且它可以容易地適配于有限的客戶I/O帶寬。圖3A給出這個(gè)的小例子。圖3B示出對于任意時(shí)刻的請求如何進(jìn)行檢索。在圖3的例子中，至多兩個(gè)頻道同時(shí)被分流，以及所有的塊及時(shí)到達(dá)。在這個(gè)NVoD方案中的關(guān)鍵是，頻道i在頻道i-2的分流完成后開始被分流，由此把要被分流的頻道數(shù)限制為2。這意味著，例如對于頻道4，接收機(jī)在它開始分流該頻道之前必須等待兩個(gè)時(shí)間單位。由于塊7必須在請求后的7個(gè)時(shí)間單位內(nèi)被接收，這意味著只留下5個(gè)時(shí)間單位以接收它，因此它必須以周期至多為5而不是為7被發(fā)送。它實(shí)際上以周期為4被發(fā)送。以上的廣播方案的總體結(jié)構(gòu)將對可被接收的給定的數(shù)目c個(gè)服務(wù)器頻道和給定的數(shù)目r個(gè)客戶頻道進(jìn)行描述。而且，偏移o被看作為意味著，在播放之前用戶將總是等待附加的o個(gè)時(shí)間單位。頻道i中(分流的)分段的開始由si表示，以及由ei表示末端。然后，為了不超過用戶可接收的頻道的最大數(shù)目r，在頻道i-r中的分流結(jié)束后開始在頻道i＝r+1，…，c中的分流。因此， 接著，在頻道i發(fā)送數(shù)據(jù)塊li，…，hi。在頻道i中發(fā)送的不同塊的數(shù)目因此由ni＝hi-li+1給出，以及 為了及時(shí)接收每個(gè)塊，塊k要在時(shí)間單位o+k中或之前被發(fā)送。如果塊k要在時(shí)間單位si開始被接收的頻道i中被發(fā)送，則這意味著塊k應(yīng)當(dāng)以至多o+k-(si-1)的周期被廣播。理想地，這個(gè)周期對于每個(gè)塊k剛好滿足，但達(dá)到足夠接近是足夠的。
在寶塔方案中頻道i的結(jié)構(gòu)為如下。首先，頻道i被劃分成由下式給出的數(shù)目di個(gè)子頻道di=[o+li-(si-1)]---(1)]]>即塊li的最佳周期的平方根舍入到最接近的整數(shù)。這些子頻道的每個(gè)以循環(huán)方式得到發(fā)送塊的時(shí)間單位的1/di。換句話說，在時(shí)間單位t中，子頻道t模di可以發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)塊，其中我們把子頻道編號為0，1，…，di-1。
現(xiàn)在如果在頻道i的一個(gè)子頻道內(nèi)給予塊k一個(gè)周期pk，則塊k以pkdi的周期在頻道i上被廣播。因此，為了得到pkdi≤o+k-(si-1)，這意味著，pk≤[o+k-(si-1)di]]]>通過對于在每個(gè)子頻道內(nèi)所有的塊取相等的周期，可以輕微地避免沖突。所以，如果lij是頻道i的子頻道j中最低的塊數(shù)，則這意味著對于頻道i的子頻道j內(nèi)所有的塊選擇以下的周期， 因此，我們可以在這個(gè)子頻道發(fā)送nij＝pij個(gè)塊(塊lij，…，lij+nij-1)。塊號由下式給出 在頻道i中發(fā)送的塊的總數(shù)ni然后由下式給出ni=Σj=0di-1nij]]>通過它我們可計(jì)算hi＝li+ni-1。
最后，頻道內(nèi)分段的開始和結(jié)束的時(shí)刻被再檢查。頻道i的所有的子頻道在時(shí)間si開始發(fā)送。頻道i的子頻道j在nij個(gè)塊后準(zhǔn)備好，它花費(fèi)頻道i內(nèi)dinIJ個(gè)時(shí)間單位。因此，子頻道j中分段的末端由eij＝si-1+dinij給出，以及當(dāng)頻道i的最后的子頻道在ei時(shí)間結(jié)束時(shí)頻道i結(jié)束
ei=ei,di-1=si-1+dini,di-1]]>為了示例性說明上述，圖4說明把第五頻道加到圖3的例子上。對于第五頻道，以下公式成立l5＝12，s5＝e3+1＝6，以及偏移o＝0。子頻道數(shù)目是d5＝[√(0+12-5)]＝3。對于子頻道j＝0，這給出l5，0＝12，因此我們可以在這個(gè)子頻道中發(fā)送
個(gè)塊，即塊12和13。對于子頻道j＝l，這給出l5，1＝14，因此我們可以在這個(gè)子頻道中發(fā)送
個(gè)塊，即塊14、15和16。對于子頻道j＝2，這給出l5，2＝17，因此我們可以在這個(gè)子頻道中發(fā)送
個(gè)塊，即塊17、18、19和20。子頻道中分段的末端由e5，0＝5+3*2＝11、e5，1＝5+3*3＝14和e5，2＝5+3*4＝17給出，因此e5＝17。
hi的數(shù)值，即一個(gè)電影可被分割成的塊的數(shù)目在對于偏移零和對于不同的r值的表1中給出。級數(shù)收斂到分別為對于r＝2，3，4和∞的以約1.75，2.42，2.62和e≈2.72的為底的冪級數(shù)。
表1
最后的列相應(yīng)于對于客戶頻道的數(shù)目沒有限制。使用上述的hc值，當(dāng)使用c個(gè)頻道時(shí)，最大等待時(shí)間由電影長度的1/hc給出。如果使用正的偏移o，則對于最大等待時(shí)間的一般公式是電影長度的(o+1)/hc。
在以前的分段中，頻道i的子頻道的數(shù)目di是固定的，由公式(1)給出。應(yīng)當(dāng)指出，不同的數(shù)值也可用來根據(jù)電影可被分割成的塊的數(shù)目而得到更好的解。為此，可以通過每個(gè)頻道i利用圍繞在(1)中給出的目標(biāo)值的多個(gè)不同的數(shù)值、計(jì)算可以適于頻道i的最后得到的塊的數(shù)目、以及取其頻道i可包含最高數(shù)目的塊的子頻道的數(shù)目而施加一階最佳化。應(yīng)當(dāng)指出，這是按各個(gè)頻道完成的，即沒有反向跟蹤以前的頻道，以避免用于直接實(shí)施方案的指數(shù)運(yùn)行時(shí)間。這可導(dǎo)致次最佳解決方案，因?yàn)檫x擇頻道i的不同數(shù)目的子頻道以得到其中較高數(shù)目的塊會(huì)導(dǎo)致加大結(jié)束時(shí)間ei，由此加大頻道i+r的開始時(shí)間si+r，這又會(huì)減小適于這個(gè)頻道的塊的數(shù)目。無論如何，這個(gè)一階最佳化給出良好的結(jié)果，如表2所示。hi的新的數(shù)值是對于偏移零和對于不同的r數(shù)值給出的。雖然數(shù)目大于以前的表中的數(shù)目，但冪級數(shù)的底是與表1的底相同的。
表2
在其余部分，將使用用于傳統(tǒng)的寶塔式協(xié)議的表1的數(shù)值。
在至今為止的說明中已經(jīng)假設(shè)主題具有恒定的比特速率(CBR)。然而，傳輸方案可以容易地適于應(yīng)付可變比特速率(VBR)的流。由o+k對CBR流給出的塊k必須到達(dá)的時(shí)間然后由函數(shù)o+t(k)給出。這里，t(k)是遞增函數(shù)，它描述及時(shí)播出流的方式。關(guān)于傳輸方案的影響為如下。如果塊k在頻道i中在時(shí)間si開始被發(fā)送，則它必須以至多o+t(k)-(si-1)的周期被廣播。因此，如在公式(1)中給出的子頻道數(shù)目的目標(biāo)值現(xiàn)在成為 在頻道i的子頻道j中的塊的數(shù)目，即在這個(gè)子頻道內(nèi)使用的周期然后由下式給出 計(jì)算的其余部分保持相同。
網(wǎng)絡(luò)假設(shè)在其余部分給出對于如圖1所示的分級結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的例子。假設(shè)主要的瓶頸是由從家庭到光纖節(jié)點(diǎn)的上行和下行鏈路的容量造成的。在本例中，假設(shè)從光纖節(jié)點(diǎn)到家庭的下行鏈路的容量是20Mb/s。假設(shè)5Mb/s的視頻傳輸速率，則這意味著每個(gè)家庭可以下行4個(gè)視頻頻道。而且假設(shè)希望具有1000個(gè)電影的集合，每個(gè)電影持續(xù)6000秒(100分鐘)。電影的大小因此是30Gb或3.75GB。針對約一秒的最大響應(yīng)時(shí)間和分流的r＝3個(gè)頻道的限制，表1表示應(yīng)當(dāng)使用11個(gè)傳輸頻道，其中一個(gè)電影可以被分割成6308個(gè)塊，以及實(shí)際的最大響應(yīng)時(shí)間是6000/6308≈0.95s。生成全部1000個(gè)電影的11個(gè)傳輸頻道將使用55Gb/s。將會(huì)看到，這極大地超過網(wǎng)絡(luò)的最低級別的容量，其中最低級別的容量約為1.5Gb/s。
按照本發(fā)明的過濾傳統(tǒng)的寶塔式NVoD廣播方案或其它類似的NVoD方案的缺點(diǎn)在于，所有的主題被全部地連續(xù)廣播，占用許多帶寬。這對于流行的電影可能不是主要問題，因?yàn)樵S多接收機(jī)在接收該主題，但對于不流行的主題可能是重大的帶寬浪費(fèi)。在已知的系統(tǒng)中，不流行的電影得到與流行的電影分配的相同的帶寬量。按照本發(fā)明，通過不發(fā)送對服務(wù)于用戶請求所不需要的塊來減小使用的頻道數(shù)目。圖5說明對于由箭頭表示的三個(gè)初始的用戶請求使用寶塔式調(diào)度表由接收機(jī)實(shí)際讀出的塊。這些塊以灰色表示。所有其它的塊被廣播但不消耗浪費(fèi)的帶寬。可以看到，在像寶塔那樣的調(diào)度表中，接收機(jī)只在接收機(jī)特定的開始和結(jié)束時(shí)間之間分流頻道。被分配給該頻道的塊序列的所有其它重復(fù)不被那個(gè)接收機(jī)接收(但可能被其它接收機(jī)接收)。相同的觀察應(yīng)用到子頻道級別，即每個(gè)子頻道只需要在用于該子頻道的接收機(jī)的特定的開始和結(jié)束時(shí)間之間被接收機(jī)分流。因此，數(shù)據(jù)塊只需要在它處在對于某個(gè)請求(即至少一個(gè)接收機(jī)需要經(jīng)由塊/子頻道或頻道發(fā)送的序列或序列的塊)的讀時(shí)間間隔內(nèi)才被發(fā)送。如果沒有這樣的請求，則不需要發(fā)送塊，并且?guī)捒捎糜谄渌猛尽＝Y(jié)果，同時(shí)使用的頻道的平均數(shù)目可以大大低于最糟糕情形的數(shù)目11,000。所以，如果在時(shí)間t出現(xiàn)請求，則頻道i的子頻道j應(yīng)當(dāng)從時(shí)間單位t+si開始是工作的，直至?xí)r間單位t+eij為止，即在時(shí)間單位x是工作的，其中t+si≤x≤t+eij。用相反方式，如果在時(shí)間單位x輪到子頻道j，則它在且只在時(shí)間t時(shí)有請求才發(fā)送塊，其中x-eij≤ t≤x-si。
任何用戶在時(shí)間單位對于電影f的請求的概率被表示為pf。如果在某個(gè)時(shí)間單位輪到頻道i的子頻道j，則需要發(fā)送塊的概率由下式給出pfij=1-(1-pf)eij-si+1=1-(1-pf)dinij,]]>假設(shè)在不同時(shí)間單位中的請求是獨(dú)立的。對于圖5的例子，這給出pf，3，0＝1-(1-pf)2Pf，3，1＝1-(1-pf)4，
因?yàn)閐3＝2，n3，0＝1和n3，1＝2，其分別相應(yīng)于在兩個(gè)時(shí)間單位和四個(gè)時(shí)間單位的時(shí)間間隔中到達(dá)的概率。電影f的頻道i必須發(fā)送的預(yù)期的塊的部分因此被給出為Efi=Σj=0di-1pfijdi,]]>以及必須發(fā)送用于電影f的塊的頻道的預(yù)期總數(shù)被給出為Ef=Σi=1cEfi.]]>現(xiàn)在，假設(shè)泊松到達(dá)過程具有參數(shù)λ，則在一個(gè)時(shí)間單位中的到達(dá)概率被給出為pf＝1-e-λu，其中u是時(shí)間單位的長度。圖6在對數(shù)標(biāo)度上對每小時(shí)10x個(gè)接收機(jī)的不同到達(dá)速率(x被水平地顯示)垂直地顯示對于一個(gè)電影所使用的頻道的預(yù)期數(shù)目。
假設(shè)1000個(gè)電影，其中31、115、200、285和369個(gè)電影分別具有0.01、0.0316、0.001、0.00316和0.0001的被選擇的概率，并且我們假設(shè)每6,000秒200,000個(gè)請求的到達(dá)速率，則所使用的頻道的預(yù)期總數(shù)約為5,533，與11,000形成對比。如果到達(dá)速率被減小10倍，例如由于不是所有的用戶都將觀看一個(gè)電影，則數(shù)目甚至進(jìn)一步降低到2,858。
在理想的情形下，相對于所使用頻道的平均數(shù)，塊k的新的傳輸被安排為盡可能遲。應(yīng)當(dāng)指出，雖然這種安排給出所使用的頻道的最低的平均數(shù)目，但它沒有限制所使用的頻道的最大數(shù)目，這使得不太適合于實(shí)際的應(yīng)用。所以，它只用于得到所使用頻道的數(shù)目的下限。這意味著，如果新的請求在時(shí)間單位t到達(dá)，則塊k被安排為在時(shí)間單位t+o+k發(fā)送，在該時(shí)間單位需要播出。這樣，在時(shí)間單位t+1，…，t+o+k-1到達(dá)的所有請求可以分流塊k的這個(gè)傳輸，即所考慮的塊k的發(fā)送可再用于盡可能多的其它請求。只有在新的請求在時(shí)間單位t+o+k或更遲的時(shí)間到達(dá)時(shí)，才安排塊k的新的發(fā)送?，F(xiàn)在確定塊k被發(fā)送的時(shí)間部分，再次假設(shè)λ的泊松到達(dá)速率和長度u的時(shí)間單位。正如以前推導(dǎo)的，一個(gè)請求在一個(gè)時(shí)間單位內(nèi)到達(dá)的概率于是等于p＝1-e-λu.
以上的過程可以借助于馬爾可夫鏈被建模，如圖7所示。在這個(gè)鏈中，狀態(tài)0被規(guī)定為系統(tǒng)正在等待新的請求時(shí)。當(dāng)請求到達(dá)時(shí)，計(jì)數(shù)從1到o+k，因此引入狀態(tài)1，…，o+k。如果系統(tǒng)處在狀態(tài)0，則當(dāng)請求到達(dá)時(shí)計(jì)數(shù)開始，該到達(dá)以概率p發(fā)生。如果這個(gè)事件發(fā)生，則轉(zhuǎn)移到狀態(tài)1，否則系統(tǒng)保持在狀態(tài)0。
如果系統(tǒng)處在狀態(tài)s＝1，…，o+k-1，則計(jì)數(shù)繼續(xù)進(jìn)行，因此下一個(gè)狀態(tài)是具有概率1的狀態(tài)s+1。如果系統(tǒng)處在最后的狀態(tài)o+k，則進(jìn)行發(fā)送。如果在這個(gè)同一時(shí)間單位中新的請求到達(dá)，它再次以概率p發(fā)生，則重新開始計(jì)數(shù)，即系統(tǒng)再次轉(zhuǎn)到狀態(tài)1。否則，它轉(zhuǎn)到等待狀態(tài)0。
系統(tǒng)平衡地處在狀態(tài)s的概率被表示為ps。查看該鏈，可以看到，每當(dāng)時(shí)間狀態(tài)1到達(dá)時(shí)，狀態(tài)2，…，o+k也將到達(dá)，因此有以下公式成立p1＝p2＝...＝po+k接著，考慮從狀態(tài)0和到狀態(tài)0的轉(zhuǎn)移，這給出p0*p＝po+k*(1-p)，因此，p0=1-pppo+k=(1p-1)po+k.]]>
概率的總和必須是1，所以，po+k(1p-1+o+k)=1,]]>這給出po+k=(1p-1+o+k)-1.]]>這是塊k被發(fā)送的時(shí)間的一部分，因此，如果電影包含n個(gè)塊，則所使用頻道的平均數(shù)目被給出為Σk=1u(1p-1+o+k)-1]]>把時(shí)間單位的尺寸u選擇為非常小，并假設(shè)電影的最大等待時(shí)間w和長度l，于是我們具有o≈w/u、n≈l/u以及p＝1-e-λu，這給出由下式給出的所使用頻道的平均數(shù)目Σk=1l/u(11-e-λu-1+w/u+k)-1,]]>對于足夠小的u，這可被近似為∫0l/u(11-e-λu-1+w/u+x)-1dx.]]>因?yàn)?amp;Integral;0b(a+x)-1dx=ln((a+b)/a),]]>這可被重寫為
ln(11-e-λu-1+w/u+l/u11-e-λu-1+w/u)=ln(u+(w+l)(eλu-1)u+w(eλu-1)).]]>如果u↓0，則這收斂到ln(1+λ(w+1)1+λw).]]>圖8對每小時(shí)10x個(gè)客戶的到達(dá)速率(x被水平地顯示)(垂直地)顯示對于相同的最大響應(yīng)時(shí)間w＝0.95s和相同的電影長度1＝6000s所使用的頻道的平均數(shù)目的下限。
在上述的實(shí)施例中，在不但關(guān)于塊是否被發(fā)送的判定取決于是否出現(xiàn)請求、而且安排(盡可能遲地)發(fā)送的時(shí)間單位也取決于是否出現(xiàn)請求的意義上該發(fā)送調(diào)度表是具有最大自適應(yīng)性的。在替換實(shí)施例中，塊的調(diào)度表是固定的，并且只作出是否發(fā)送塊的決定。對于固定的發(fā)送調(diào)度表，決k每o+k個(gè)時(shí)間間隔最佳地發(fā)送一次。如果然后在時(shí)間單位t中出現(xiàn)請求，則正好有一個(gè)可被及時(shí)接收的塊k的發(fā)送被安排。要跳過塊k的發(fā)送并一直等到下一個(gè)發(fā)送是不可能的，因?yàn)檫@下一個(gè)發(fā)送是在o+k時(shí)間單位以后，因此這將會(huì)太遲而不能播放。塊k是否應(yīng)當(dāng)在它的預(yù)先安排的時(shí)間單位中被發(fā)送，現(xiàn)在只取決于在過去的o+k時(shí)間單位期間是否出現(xiàn)請求，這以以下概率發(fā)生1-e-λu(o+k)，因此，所使用頻道的平均數(shù)目被給出為Σk=1n1-e-λu(o+k)o+k,]]>再次地，把時(shí)間單位的尺寸u選擇為非常小，并假設(shè)電影的最大等待時(shí)間w和長度l，我們具有o≈w/u以及n≈l/u，這給出平均數(shù)目Σk=1l/u1-e-λ(w+uk)(w+uk)/u,]]>對于足夠小的u，這可再次被近似為∫0l/u1-e-λ(w+ux)(w+ux)/udx,]]>通過使用y＝w+ux，上式等于∫ww+l1-e-λyydy.]]>應(yīng)當(dāng)指出，在這個(gè)公式中對于u的依賴消失了。由替換實(shí)施例得到的結(jié)果被顯示于圖9。這個(gè)圖對每小時(shí)10x個(gè)客戶的到達(dá)速率(x被水平地顯示)(垂直地)顯示對于相同的最大響應(yīng)時(shí)間w＝0.95s和相同的電影長度l＝6000s所使用頻道的平均數(shù)目的第二界限。
圖10結(jié)合圖6、8和9的所使用頻道的平均數(shù)目的曲線圖。頂部的線相應(yīng)于所使用的選擇寶塔式方案，底部的線相應(yīng)于由完全自適應(yīng)方案給出的下限，以及中間的線相應(yīng)于具有最佳周期的選擇發(fā)送。圖11示出在頂部的線與下限之間的比值以及在中間的線與下限之間的比值。正如可以看到的，選擇的寶塔式方案總是在離下限的32％內(nèi)。在兩條線之間的差值表示通過選擇較好的NVoD調(diào)度表可以獲益的部分。為了得到在第二條線以下，發(fā)送的時(shí)刻也必須成為自適應(yīng)的。
在文獻(xiàn)中已經(jīng)提出了幾種降低對于非流行電影的帶寬需要的方法。一種方法是只對于電影的后面部分使用廣播，并對于每個(gè)用戶單獨(dú)地或多或少發(fā)送根據(jù)請求的電影的第一(小的)部分。這個(gè)方法的缺點(diǎn)是流行的電影比起使用全部廣播的方法來需要更多的帶寬。為了克服這一缺點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)知道電影的流行性，并選擇第一點(diǎn)播部分與后面廣播部分之間的適當(dāng)?shù)钠胶狻Ａ硪环N方法是動(dòng)態(tài)調(diào)度塊發(fā)送。根據(jù)請求，檢查哪些塊尚待到來，并把丟失的塊動(dòng)態(tài)地插入到調(diào)度表中。這個(gè)方法的缺點(diǎn)是使用試探法來調(diào)度塊，這比起最佳離線廣播方案實(shí)行起來更糟糕。按照本發(fā)明的調(diào)度表的好處是可以使用(漸近)最佳離線廣播方案，并且只需要在線確定是否應(yīng)當(dāng)廣播塊。這樣，所需要的帶寬自動(dòng)適應(yīng)于電影的流行性，并對整個(gè)流行性范圍得到(接近)最佳解決方案。
應(yīng)當(dāng)指出，上述的實(shí)施例是說明而不是限制本發(fā)明，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠在不背離所附權(quán)利要求書的范圍的條件下設(shè)計(jì)許多替換實(shí)施例。在權(quán)利要求書中，被放置在括號之間的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制權(quán)利要求。詞“包括”和“包含”不排除與權(quán)利要求中列出的那些不同的其它單元或步驟的存在。本發(fā)明可以借助于包括幾個(gè)不同單元的硬件和借助于適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來實(shí)施。在枚舉幾個(gè)裝置的系統(tǒng)權(quán)利要求中，這些裝置中的若干可以由同一個(gè)硬件項(xiàng)來體現(xiàn)。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可被存儲(chǔ)/分布在適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)上，例如光存儲(chǔ)裝置，但也可以以其它形式被分發(fā)，例如經(jīng)由廣播系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)或無線電信系統(tǒng)被分發(fā)。
權(quán)利要求
1.一種通過使用準(zhǔn)視頻點(diǎn)播廣播協(xié)議來廣播至少一個(gè)主題的廣播系統(tǒng)；該系統(tǒng)包括多個(gè)廣播接收機(jī)；數(shù)據(jù)分發(fā)器的分級結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，它從中央分發(fā)器出發(fā)經(jīng)過至少一層中間分發(fā)器到廣播接收機(jī)以用于將該主題以數(shù)據(jù)塊序列的形式來廣播；至少一個(gè)過濾控制器，用來從廣播接收機(jī)接收對于主題的供應(yīng)的請求，以及用于控制至少一個(gè)中間分發(fā)器來濾除沒有被在分級結(jié)構(gòu)上低于中間分發(fā)器的接收機(jī)請求的主題的數(shù)據(jù)塊。
2.如權(quán)利要求1中要求的廣播系統(tǒng)，其中該主題的數(shù)據(jù)塊使用在按照準(zhǔn)視頻點(diǎn)播調(diào)度表的頻道內(nèi)的順序時(shí)隙經(jīng)由多個(gè)頻道被廣播，對于主題的每個(gè)數(shù)據(jù)塊，該調(diào)度表相對于用來廣播主題的第一數(shù)據(jù)塊的時(shí)隙規(guī)定用于廣播該數(shù)據(jù)塊的一個(gè)時(shí)隙和頻道；被分配給一個(gè)頻道的數(shù)據(jù)塊在該頻道內(nèi)被重復(fù)地廣播；該過濾控制器用來存儲(chǔ)關(guān)于在分級結(jié)構(gòu)上低于已請求該主題的中間分發(fā)器的所有接收機(jī)(此后稱為”感興趣的接收機(jī)”)的信息，以使得過濾控制器能夠?qū)τ诿總€(gè)頻道確定至少一個(gè)感興趣的接收機(jī)是否需要接收被分配給該頻道的數(shù)據(jù)塊；以及如果沒有感興趣的接收機(jī)需要接收被分配給該頻道的數(shù)據(jù)塊，則控制中間分發(fā)器濾除該頻道。
3.如權(quán)利要求2中要求的廣播系統(tǒng)，其中準(zhǔn)視頻點(diǎn)播調(diào)度表規(guī)定主題的數(shù)據(jù)塊經(jīng)由廣播系統(tǒng)的c個(gè)并行的相等容量的頻道被廣播，其中每個(gè)廣播頻道與各個(gè)順序頻道號相聯(lián)系；主題被劃分成多個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)塊序列；每個(gè)塊序列按照頻道號順序被分配給一個(gè)相應(yīng)的頻道；每個(gè)頻道重復(fù)廣播所分配的塊序列；廣播接收機(jī)具有用于同時(shí)接收多個(gè)r(1＜r≤c)頻道的容量；廣播接收機(jī)用來接收該主題是通過開始接收在順序上最低的r個(gè)頻道和每次響應(yīng)于接收到頻道i的塊序列的所有塊而終止頻道i的接收并開始頻道r+i的接收，直至所有的塊序列被接收為止。
4.如權(quán)利要求3中要求的系統(tǒng)，其中準(zhǔn)視頻點(diǎn)播調(diào)度表規(guī)定主題的數(shù)據(jù)塊經(jīng)由廣播系統(tǒng)的c個(gè)并行的相等容量的頻道被廣播，其中每個(gè)廣播頻道與各個(gè)順序頻道號相聯(lián)系；多個(gè)廣播頻道包括多個(gè)時(shí)間上順序交織的子頻道；一個(gè)頻道中子頻道的數(shù)目是隨頻道號而單調(diào)非遞減的；頻道中的子頻道與各個(gè)順序子頻道號相聯(lián)系；主題被劃分成多個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)塊序列；每個(gè)數(shù)據(jù)塊序列按照頻道號順序和子頻道號順序被分配給一個(gè)相應(yīng)的子頻道；每個(gè)子頻道重復(fù)廣播所分配的塊序列；廣播接收機(jī)具有同時(shí)接收多個(gè)r(1＜r≤c)頻道的所有的子頻道的容量；廣播接收機(jī)用來接收該主題是通過開始接收在順序上最低的r個(gè)頻道的所有子頻道和每次響應(yīng)于接收到頻道i的子頻道的塊序列的所有塊而終止頻道i的子頻道接收和開始頻道r+i的子頻道的接收，直至所有的塊序列被接收為止；過濾控制器用于在如果沒有感興趣的接收機(jī)需要接收被分配給子頻道的數(shù)據(jù)塊的情況下控制中間分發(fā)器濾除子頻道。
5.如權(quán)利要求2中要求的系統(tǒng)，過濾控制器通過使用所存儲(chǔ)的信息來確定對于每個(gè)頻道，至少一個(gè)感興趣的接收機(jī)是否需要接收在該頻道的下一個(gè)時(shí)隙中的數(shù)據(jù)塊，以及如果沒有感興趣的接收機(jī)需要接收在下一個(gè)時(shí)隙中的數(shù)據(jù)塊，則控制中間分發(fā)器濾除該數(shù)據(jù)塊。
6.如權(quán)利要求5中要求的系統(tǒng)，其中頻道被時(shí)分復(fù)用。
7.如權(quán)利要求3中要求的系統(tǒng)，其中中間分發(fā)器用來提取經(jīng)由要被至少一個(gè)感興趣的接收機(jī)接收的r個(gè)頻道廣播的數(shù)據(jù)塊，并把提取的數(shù)據(jù)塊經(jīng)由預(yù)定的頻道發(fā)送到感興趣的接收機(jī)。
8.如權(quán)利要求1中要求的系統(tǒng)，其中中間分發(fā)器包括過濾控制器。
9.如權(quán)利要求1中要求的系統(tǒng)，其中至少一個(gè)廣播接收機(jī)用來經(jīng)由廣播系統(tǒng)的上行頻道與過濾控制器通信。
10.一種使用準(zhǔn)視頻點(diǎn)播廣播協(xié)議通過從中央分發(fā)器出發(fā)經(jīng)過至少一層中間分發(fā)器到廣播接收機(jī)的數(shù)據(jù)分發(fā)器的分級結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)而將至少一個(gè)主題以數(shù)據(jù)塊序列的形式廣播的方法；該方法包括從廣播接收機(jī)接收對于主題的供應(yīng)的請求；在至少一個(gè)中間分發(fā)器中，濾除沒有被在分級結(jié)構(gòu)上低于中間分發(fā)器的接收機(jī)請求的主題的數(shù)據(jù)塊。
11.在如權(quán)利要求1中要求的廣播系統(tǒng)中使用的廣播接收機(jī)，該廣播系統(tǒng)包括從中央分發(fā)器出發(fā)經(jīng)過至少一層中間分發(fā)器到廣播接收機(jī)的數(shù)據(jù)分發(fā)器的分級結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，用于經(jīng)由系統(tǒng)的下行頻道通過使用準(zhǔn)視頻點(diǎn)播廣播協(xié)議來將一個(gè)主題以數(shù)據(jù)塊序列的形式廣播；廣播接收機(jī)用來經(jīng)由廣播系統(tǒng)的上行頻道與過濾控制器通信，以使得過濾控制器能夠控制在分級結(jié)構(gòu)上高于廣播接收機(jī)的至少一個(gè)中間分發(fā)器來濾除沒有被在分級結(jié)構(gòu)上低于該中間分發(fā)器的接收機(jī)請求的主題的數(shù)據(jù)塊。
12.在如權(quán)利要求1中要求的廣播系統(tǒng)中使用的過濾控制器，該廣播系統(tǒng)包括從中央分發(fā)器出發(fā)經(jīng)過至少一層中間分發(fā)器到廣播接收機(jī)的數(shù)據(jù)分發(fā)器的分級結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，用于經(jīng)由系統(tǒng)的下行頻道通過使用準(zhǔn)視頻點(diǎn)播廣播協(xié)議來將一個(gè)主題以數(shù)據(jù)塊序列的形式廣播；過濾控制器用來從廣播接收機(jī)接收對于主題的供應(yīng)的請求，以及用于控制至少一個(gè)中間分發(fā)器來濾除沒有被在分級結(jié)構(gòu)上低于該中間分發(fā)器的接收機(jī)請求的主題的數(shù)據(jù)塊。
13.在如權(quán)利要求1中要求的廣播系統(tǒng)中使用的中間分發(fā)器，該廣播系統(tǒng)包括從中央分發(fā)器出發(fā)經(jīng)過至少一層中間分發(fā)器到廣播接收機(jī)的數(shù)據(jù)分發(fā)器的分級結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，用于經(jīng)由系統(tǒng)的下行頻道通過使用準(zhǔn)視頻點(diǎn)播廣播協(xié)議來將一個(gè)主題以數(shù)據(jù)塊序列的形式廣播；中間分發(fā)器用來濾除沒有被在分級結(jié)構(gòu)上低于該中間分發(fā)器的接收機(jī)請求的主題的數(shù)據(jù)塊。
全文摘要
用于使用準(zhǔn)視頻點(diǎn)播廣播協(xié)議廣播至少一個(gè)主題的廣播系統(tǒng)100包括多個(gè)廣播接收機(jī)150。數(shù)據(jù)分發(fā)器的分級結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)從中央分發(fā)器110出發(fā)經(jīng)過至少一層中間分發(fā)器120、130、140到廣播接收機(jī)，用于將主題廣播為數(shù)據(jù)塊序列。至少一個(gè)過濾控制器180從廣播接收機(jī)接收對于主題的供應(yīng)的請求，以及控制至少一個(gè)中間分發(fā)器來濾除沒有被在分級結(jié)構(gòu)上低于該中間分發(fā)器的接收機(jī)請求的主題的數(shù)據(jù)塊。
文檔編號H04N7/173GK1720737SQ200380104949
公開日2006年1月11日 申請日期2003年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月6日
發(fā)明者W·F·J·維黑格, R·里特曼, J·H·M·科斯特 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司