[发明专利]一种发送视频信息的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种发送视频信息的方法及系统，尤其是涉及一种用于手机电视系统发送视频信息的频道切换代理系统。

背景技术

近年来，基于无线网络实现的多媒体服务(如手机电视业务、手机广告业务)逐渐兴起，其商业运营的网络条件和相关媒体技术也在不断成熟。例如通过移动网络传送电视节目可采用移动流媒体的方式和广播组播的方式或者两者相结合的方式。用于承载小区组播业务的无线通信系统及方法有多媒体广播组播业务(MBMS，Multimedia Broadcast/Multicast Service)、广播组播业务(BCMCS，Broadcast/Multicast Service)等，从而实现高速多媒体业务的广播和组播。

以广播组播方式为例，手机电视系统的直播节目典型地运用组播(multicast)技术，组播流一般以IP包的形式穿越传输网络，将直播内容从节目源传送到网络的路由器、GPRS网关支持节点(GGSN)、GPRS服务支持节点(SGSN)、无线网络控制器(RNC)和节点B(NodeB)等，直到最后由用户侧的手机接收，并将数据帧解码后播放出来。

GGSN等网络设备负责响应来自手机的Internet组管理协议(IGMP)请求，并根据该请求类型继续向其上游组播节点申请加入或退出节目组播树。当用户操作手机收看节目时，手机将向其上游IGMP节点(如GGSN)发起IGMP加入组播组消息，如果上游IGMP节点恰好在接收该组播组的数据，那么它可以马上转发该频道的节目数据给手机；否则，该节点还需要进一步向其上游组播节点申请加入目标组播组。

在当前的手机电视传送网络条件下，采编后的节目源通常可以被压缩为MPEG-2、MPEG-4、H.264、VC-1、AVS等格式的数据来传输。这些媒体编码格式往往采用了相关帧压缩技术。以MPEG-2为例，它具有三种基本的视频帧：采用帧内编码的I帧，采用预测编码的P帧和采用双向预测编码的B帧。但其中只有I帧可以被单独地解码和显示出来，而P帧、B帧则需要参考一定的I帧和(或)P帧才能实现正确解码。通常，I帧和P帧、B帧按照IPBBPBB的顺序来传输，并把13或15个这样的帧序列叫做一个图像组(GoP)。在一个完整的GoP中，I帧往往是第一帧。I帧包含了用于图像解码的初始信息，手机根据I帧，才可能解码GoP里其他的帧。当手机接收到一个缺失了I帧的不完整的GoP时，由于B、P帧无法被独立解码，将继续等待，也就是说手机的解码器需要等待下一个I帧的到来才可能开始解码。对于手机来说，在错过I帧的情形下，后续接收到的P帧、B帧也都无效。假定组播网络传送的MPEG-2帧序列为I0、P3、B1、B2、P6、B4、B5...，手机对节目流的显示顺序则为I0、B1、B2、P3、B4、B5、P6...。如果手机接收到的第一个帧是I0帧，那么可以用于解码；但若接收的帧都是B、P帧，那么一直到下一个I帧到来之前，所收到的帧都得丢弃。因而，I帧间隔会影响到视频的呈现快慢。在MPEG-2格式里，I帧的出现频率大约是2帧/秒。最差的情况下，手机需要等待1个GoP的时间(约500ms)才能接收到I帧。这容易给用户带来不良体验。比如换台时，如果转发过来的第一批数据恰好包含了I帧，那么这次换台的体验或许不错。相反地，若初始接收到的数据里并没有I帧，则用户就得多等上一会。这种现象反映了I帧间隔在一定程度上制约了手机电视的换台速度。为了消除或减小这种影响，可以考虑缩短I帧间隔，或者说使用长度更短的GoP。但更短的I帧间隔意味着传输的数据量将要增加，这会对用户接入带宽提出更高的要求。

可见，媒体编解码的特点对手机电视视频呈现快慢有一定影响，如果手机电视的换台时延较长，就容易影响到用户的收视体验。

图1a描述了手机电视系统1，其包括视频服务器11，中间网络设备12和在特定用户位置的客户端设备(CPE)13。

客户端设备(CPE)13例如是手机终端。

中间网络设备12向视频服务器提供接入，并聚集用户业务。中间网络设备12可以是NodeB，或者是RNC，或者是SGSN，或者是GGSN，或者是路由器等。

视频服务器11包括编码模块ENC 1至ENCN，用于将分别代表N个视频频道ch1至chN的N个模拟或数字的视频信号S1至SN编码为视频帧，由此产生N个视频流VS1至VSN。视频流VS1至VSN都被转发给中间网络设备12，用于进一步朝向用户传输。

CPE13包括解码模块DEC，其用于解码和显示视频流VS1至VSN中的任何一个。