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1、(10)申请公布号 CN 102845020 A (43)申请公布日 2012.12.26 C N 1 0 2 8 4 5 0 2 0 A *CN102845020A* (21)申请号 201180015614.1 (22)申请日 2011.03.18 12/728,802 2010.03.22 US H04L 12/18(2006.01) H04L 29/06(2006.01) (71)申请人阿尔卡特朗讯 地址法国巴黎市 (72)发明人拉结尔海密科恩 约翰赫恩 (74)专利代理机构北京汉昊知识产权代理事务 所(普通合伙) 11370 代理人罗朋 周建华 (54) 发明名称 提供多个终端自单播。
2、传输渐次转变的控制装 置 (57) 摘要 在信号分配系统的视频前端或其它传输装置 中的控制装置，用于检测条件，在所述条件中给定 内容流至多个终端的单播传输满足设定的阈值。 所述控制装置启动所述给定内容流的组播传输以 响应所述检测条件，及转变所述多个终端中的至 少一个至所述组播传输。在一个实施例中，所述 控制装置将所述多个终端中至少一个确定为先于 接收所述组播传输的其他终端中的一个或多个、 将接收所述给定内容流的所述组播传输以代替其 单播传输的终端。若所述单播传输已经被启动， 所述控制装置停止至所述确定终端的所述单播传 输，启动所述组播传输，切换该所确定终端至所述 组播传输，及随后，转变一个或多。
3、个其它终端至该 组播传输。所述确定终端可包括引导终端或拖尾 终端。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.09.24 (86)PCT申请的申请数据 PCT/US2011/028913 2011.03.18 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/119415 EN 2011.09.29 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书9页 附图5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 9 页 附图 5 页 1/1页 2 1.一种方法包括： 检测条件，在所述条件中给定内容流至多个终端的单播传输满足设定的阈值； 启动所。
4、述给定内容流的组播传输，以响应所述检测的条件；及 将所述多个终端中至少一个转变至所述组播传输。 2.根据权利要求1所述的方法，还包括： 将所述多个终端中至少一个确定为先于接收所述组播传输的其他终端中的一个或多 个、接收所述给定内容流的所述组播传输以代替其单播传输的终端；及 停止至所确定终端的所述单播传输。 3.根据权利要求1所述的方法，还包括识别引导终端与拖尾终端中的至少一个。 4.根据权利要求1所述的方法，还包括降低所述组播传输的速率以同步所述给定内容 流的传送。 5.根据权利要求1所述的方法，还包括以一速率将所述给定内容流传输至所述多个终 端中至少一个，所述一速率大于所述多个终端中另一终端。
5、的速率。 6.一种制品，包括其中包含可执行程序代码的计算机可读存储介质，该可执行程序代 码当被处理装置执行时，使关联的处理设备执行权利要求1所述方法的步骤。 7.一种设备包括： 控制装置包括处理装置； 其中，所述控制装置被配置以检测状态，在所述状态中给定内容流至各个终端的单播 传输满足阈值条件；及 其中，所述控制装置，响应所述检测的状态，被配置来启动所述给定内容流的组播传输 并将所述终端转变至所述组播传输。 8.一种集成电路，包括权利要求7所述的设备。 9.根据权利要求7所述的设备，其中，所述控制装置被配置以接收消息，所述消息指示 所述终端中至少一个终端的最大缓冲能力。 10.根据权利要求9所。
6、述的设备，其中，所述控制装置被配置来至少部分地基于所述最 大缓冲能力将所述至少一个终端转变至所述组播传输。 权 利 要 求 书CN 102845020 A 1/9页 3 提供多个终端自单播传输渐次转变的控制装置 技术领域 0001 本发明一般涉及信号分配系统，更尤其涉及用于在此等系统中控制传输带宽的技 术。 背景技术 0002 信号分配系统通常被配置以支持各种传输协议来传送内容。终端，被耦合至分配 系统或为分配系统的一部分，可能接收到相同的内容。例如，该内容可包括视频和相关音 频。当相同的内容在不同时间被提供至不同终端或者被不同终端接收时，无效率的情况出 现。对该等系统的优化可得到更好的带宽利。
7、用率。 发明内容 0003 在单播传输中，单个内容流被传输至不同的终端。对于组播传输，系统的多个终端 加入指定组播组及该组中的所有终端接收相同的传输内容流。传输视频内容至多个终端的 信号分配系统的一个举例为在数字用户线路(DSL)或光纤上提供互联网协议电视(IPTV) 的系统。在该系统中，订阅用户或者其他用户被提供用于与网络设备进行通信的接口设备， 诸如机顶盒(STB)或接收装置，该网络设备可包括DSL接入复用装置(DSLAM)。该接口设备 被配置来允许该订阅用户在给定地点、在被耦合至该接口设备的电视或其他显示设备上接 收对应于所选择频道的内容流。为接收IPTV系统中给定的所选频道，该接口设备。
8、通常会加 入相应的组播流。2008年10月30日提交的、题为“快速信道改变请求处理”的美国专利申 请序列号12/26,175，同此一起被转让并在此以引用的方式并入本文，公开了显著降低在用 户输入频道改变指令与接收到用于新信道的可解码组播数据之间的延迟的说明性实施例。 0004 在IPTV系统及其他信号分配系统中，将单播流分发至该系统的各终端经常是必 要的。例如，单播流可用于支持应用，诸如视频点播(VOD)或网络个人视频录制(NPVR)。这 就产生一个问题，因为许多需要的单播流可消耗过多网络带宽。尽管通过将关于相同内容 的多个单播流合为一个组播流，带宽可被显著降低，但在该方法中存在许多挑战。例如。
9、，多 个终端可能都在通过各自的单播流接收相同的内容，该多个单播流是时域上互相偏离的。 在该情况下，没有有效的机制可以用来将所有单播流合为一个组播流，而不会为该等终端 中的一个或多个终端带来相当程度的延迟。 0005 本发明在一个或多个说明性实施例中提供用于在IPTV系统中或者其他类型的信 号分配系统中，将多个终端从单播渐次转变至组播传输的技术。 0006 根据本发明的一个方面，在视频前端中或信号分配系统的其他部件中的控制装 置，可用于检测条件，在所述条件中给定内容流至多个终端的单播传输满足设定的阈值。该 控制装置启动所述给定内容流的组播传输，以响应所检测的条件，并将所述多个终端中至 少一个转变。
10、至所述组播传输。例如，该控制装置可将所述多个终端中至少一个，确定为先于 接收所述组播传输的其他终端中的一个或多个、接收所述给定内容流的所述组播传输以代 替其单播传输的终端。该控制装置然后停止至所确定终端的所述单播传输，若该单播传输 说 明 书CN 102845020 A 2/9页 4 已经被启动；启动组播传输；切换该所确定终端至该组播传输；及随后将所述其他终端中 一个或多个转变至该组播传输。 0007 第一说明性实施例提供了在此被称为引导组播(lead multicast)技术的内容。在 该技术中，所确定终端为该多个终端的引导终端，也即，该终端通过其单播传输，在时间上、 相对其他终端最早地接收。
11、或者否则被指定接收给定内容流。当组播传输被启动时，该引导 终端加入该组播，并且，该给定内容流经其各自单播传输被传输至其他终端中各终端的速 率，利用已知的速率调整机制，诸如削弱(denting)或突发，被增加。在此，在该上下文及本 文他处所运用的术语“速率”旨在被广义地解释，以覆盖有效数据速率或实际数据速率。通 过举例方式，有效数据速率可利用削弱机制被增加，该削弱机制不会导致实际数据速率的 增加，而实际数据速率可运用突发机制被增加。其他终端被渐次转变至组播传输，基于它们 各自的单播何时“赶上”至引导终端的组播传输。 0008 第二说明性实施例提供了在此被称为拖尾组播(trail multicas。
12、t)技术的内容。 在该技术中，所确定终端为多个终端中的拖尾(trailing)终端，也即，该终端通过其单播 传输，在时间上相对于其他终端最晚接收或者否则被指定接收给定内容流。组播传输以大 于各单播传输速率的速率被启动，再次运用已知速率调整技术，诸如削弱或突发。当该组播 传输被启动时，该拖尾终端加入该组播传输，并且，给定内容流经其各自单播传输被传输至 其他终端中各终端的速率保持未显著改变，直至恰在加入该组播传输之前，此时这些速率 中的一个或多个可能被增加，例如被增加至该组播传输的速率。其他终端被渐次转变至组 播传输，基于组播传输何时“赶上”它们各自的单播传输。在其他终端被转变至组播传输后， 该组。
13、播传输的速率，相对于其在其他终端转变之前的速率，可能被降低。例如，组播传输的 有效速率可能被降低至该等其他终端中一个的单播传输的速率。 0009 第三说明性实施例提供了在此被称为组合式引导和拖尾组播的技术的内容。在该 技术中，引导终端和拖尾终端均被确定。第一组播传输被启动，引导终端被切换至该第一组 播传输。同样，第二组播传输被启动，拖尾终端被切换至该第二组播传输。随后，剩余终端 中的每一个自其单播传输被转变至该第一组播传输与第二组播传输中的一个。该第二组播 传输可拥有大于第一组播传输速率的速率。同样，拖尾终端，以及已被自其各自的单播传输 转变至第二组播传输的终端中的任意其他终端，可能随后自该第。
14、二组播传输被转变至第一 组播传输。 0010 说明性实施例有利地降低了信号分配系统中的带宽消耗，而没有引起相当程度的 延迟或其他不利损害，诸如用户终端所接收到的视频或其他内容流中的停滞(freezing) 或丢弃。 0011 从附图及以下详细描述中，本发明的该等及其它特征和优势将会变得更加明显。 附图说明 0012 图1示出根据本发明的信号分配系统的说明性实施例； 0013 图2为在说明性实施例中图1信号分配系统的控制装置的更详细视图； 0014 图3为示出在说明性实施例中图2的控制装置的操作的流程图； 0015 图4示出图1系统的多个用户终端通过各自的时移(time-shifted)单播流接。
15、收 相同内容的举例； 说 明 书CN 102845020 A 3/9页 5 0016 图5示出图4中的终端运用本发明的引导组播技术渐次转变至单个组播流的方 法； 0017 图6示出图4中的终端按照本发明的拖尾组播技术渐次转变至单个组播流的方 法； 0018 图7示出图4中的终端按照本发明的组合式引导与拖尾组播技术渐次转变至单个 组播流的方法； 0019 图8为本发明的另一个实施例中的信号分配系统的方框图。 具体实施方式 0020 在此，结合关于信号分配系统及相关的单播至组播转变技术的说明性实施例，本 发明将被描述。然而，应当理解，本发明不限于结合所描述的特定系统及技术使用，但反而 更普遍适用于。
16、任何信号分配系统，在该系统中，提供多个终端从单播到组播传输的改进的 转变以减少该系统中的带宽消耗，是值得期望的。例如，尽管在此主要在IPTV系统的上下 文中被描述，但本发明的技术也可以直接被适用于其他类型的信号分配系统，包括，例如， 网络电视(即，互联网电视)系统，蜂窝系统，有线电视系统，卫星系统，基于地面综合服务 数字广播(Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial，ISDB-T)系统和巴 西数字电视(Sistema Brasileiro de Digital，SBTVD)标准等。此外，尽管主 要在视频分配的上下文中被阐述，所公开。
17、的技术也可以被应用到其他类型信息的传输，如 音频或任意组合的其它类型的信号。 0021 图1示出信号分配系统100，其包括通过网络104被耦合至多个用户终端106-1、 106-2、.106-N的视频源102。视频源102包括被耦合至控制装置112的一个或多个服务 器110。如下将更详细描述，该控制装置被配置，来以一种有利地避免在该多个终端中的任 意特定一个所接收和显示的内容中引入任何显著的延迟、停滞、丢弃或其他不期望损害的 方式，实现用户终端106中的多个用户终端从各自、单独的相同内容流的单播传输到接收 该内容流的单个组播传输的渐次转变。 0022 信号分配系统100可包括，通过举例，IPT。
18、V系统。视频源102可包括IPTV系统的 其他传统服务提供者设备，包括，例如，前端系统，卫星，服务器，网关路由器等，以此所公开 方式被适当修改。尽管在本实施例中的控制装置112被显示为与一个或多个服务器110相 分离，在其它实施例中，该控制装置可被实现于这样的一个或多个服务器中，或者可被安排 到视频源102的外部。该视频源为在此更一般地被称为信号分配系统的“传输装置”的装 置的举例。这样的传输装置应被理解为包括提供通过网络至多个终端的单播和组播传输的 任何处理装置或装置集合。 0023 用户终端106可能都包括接口设备，诸如IPTV系统中的STB，及可能地关联显示 装置，诸如电视。或者，用户终。
19、端可包括，例如，计算机、移动电话、个人数字助理(PDA)，无 线设备，或其他基于处理装置的设备的任何组合。该等设备在此也可被称为用户接口设备 或“用户”。该类型的给定接口或终端设备允许一个或多个用户访问通过信号分配系统的 其它装置分发给该设备的内容流。“终端”，如在此被称谓，旨在被广义地解释为任何类型的 处理设备或设备集合，该处理设备或设备集合在信号分配系统通过网络接收单播或组播传 输，以向用户显示或其他展示。该终端一般将包括被耦合至存储装置的处理装置，以及用于 说 明 书CN 102845020 A 4/9页 6 通过网络与视频源进行通信的收发器电路，并且在说明性的实施例中，通常将包括接收和。
20、 处理来自控制装置的、指示终端从单播接收切换至组播接收的一个或多个指令的功能。 0024 网络104可包括任何类型的通信网络，其适合于传输与提供电视服务或其他类型 的内容分发服务相关联的信号，本发明并不受限于此。例如，网络104的部分可包括诸如互 联网的广域网、城域网、局域网、有线电视网络、电话网络、卫星网络，以及这些或其它网络 的部分或组合。 0025 结合图1所示出和描述的特定信号分配系统配置，应被看作该系统的说明性示 例，并且，应当理解，本发明可利用其他类型和配置的系统装置来被实现。在本发明的另外 一个实施例中，信号分配系统的更详细的示例将在下文结合图8被描述。 0026 现参考图2，图。
21、1系统的控制装置112的一个可能实现被示出。在该实施例中，控 制装置包括被耦合至存储装置202的处理装置200，还包括接口电路204。在该控制装置中 还包括模块210-216，更具体的包括单播控制模块210，组播控制模块212，列表生成与维护 模块214，引导和/或拖尾选择模块216。 0027 处理装置200可被实现为微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)或者其它类 型的处理设备，以及该等设备的部分或组合。存储装置202可包括电子的随机存取存储 器(RAM)，只读存储器(ROM)，基于磁盘的存储器，或其他类型的存储设备，以及该等设备的 部分或组合。处理装置和存储装置被用于一个或多个软件。
22、程序的存储和执行，该(等)软 件程序用于利用在此所公开的技术实现多个终端从单播到组播传输的渐次转变。各模块 210-216至少部分地可运用该软件被实现。存储装置202可被视为在此更一般地被称 为计算机程序产品，或者，仍更一般地被称为计算机可读的存储介质，其中包括可执行程序 代码的举例。计算机可读存储介质的其他举例可包括磁盘及其他类型的磁介质或光介 质的任意组合。 0028 处理装置200、存储装置202及接口电路204可包括众所周知的传统电路，该电路 经适当修改以按照在此描述的方式运行。该电路的传统方面是被本领域技术人员所公知 的，因此，在此，将不被详细描述。 0029 应理解的是，如在此所公。
23、开的给定控制装置，可运用不同于图2中示例性装置中 所具体示出的装置和模块，来实现。 0030 在说明性实施例中，控制装置112的运行，现在将参照图3至图7被描述。该等说 明性实施例实现了在此被称为带宽“退火(annealing)”技术的技术，其中，一个或多个特定 终端在一组接收或被指定接收给定内容流的各自单播传输的终端中被识别，一个被识别的 终端首先被转变至组播传输，而该组中其他终端的一个或多个渐次被转变至该组播传输。 0031 现参考图3，在一个实施例中，控制装置112的操作被示出。在该实施例中，所应 用的具体退火技术被称为引导组播退火，因为如上所述的所识别的终端为该组中的引导终 端，也即，。
24、该终端在时间上相对该组中的其他终端最早通过其单播传输接收给定内容流。在 该实例中的引导组播技术包括所示的步骤300至316。 0032 在步骤300中，控制装置112被触发以检查通过各自的单播传输接收相同视频流 的用户。该触发可包括，例如，定期(例如，由时钟驱动)，或事件驱动(例如，用户的视频流 请求引起该控制装置检查接收该相同流的其他用户)。如前面所示，在此上下文中的术语 “用户”是指终端106的各个终端。 说 明 书CN 102845020 A 5/9页 7 0033 在步骤302中，关于通过各自的单播传输接收相同视频流的用户集合是否已达到 设定阈值的判定被做出。这可能包括，例如，确定是否。
25、指定的最小数量的用户通过各自的单 播传输正在接收或被指定接收相同的视频流。在其它实施例中，该设定阈值可能更复杂，可 能包括，举个例子，相邻用户对之间的最大时间偏移。也即，除了要求指定最小数量的终端 通过单播接受或被指定接收相同内容流之外，在该等单播之间的时间上的偏移量，可能被 要求在指定的最大值之内。这可帮助确保该等终端均可转变至组播，而不要求在任何特定 终端中过量的缓冲。该最大时间偏移可以时间单位，或者依据帧、数据包、字节等的数量被 表示。 0034 若在步骤302中，被判定该设定阈值未被满足，则在步骤304中，系统继续向各用 户发送分离的视频流单播传输。另一方面，若在步骤302中，被判定该。
26、设定阈值已经被满 足，该过程如所示前进至步骤306。应注意的是，在步骤300中的检查可不时地被重复触发， 可能导致步骤302中阈值判定的一次或多次重复。 0035 在步骤306中，关于通过各自的单播传输接收相同视频流的用户的列表被创建。 该列表一般将包括那些接收相同视频内容、能够被转变至组播的用户，因此，可排除一些用 户也正接收该相同视频内容，但没有足够的缓冲能力来支持转变至组播。然后该相同 内容的组播流被创建，及在该列表中的用户渐次转变至该组播流。在引导组播退火技术中， 该列表的用户中的引导者被选择，并且，旨在代替至该所选择用户的单播传输的组播流被 启动，如在步骤307中所示。然后，至该所选。
27、择用户的单播流被停止，及该用户被指示加入 该组播流。一旦该所选择用户加入组播，组播传输代替至该所选择用户的单播传输，因此， 该用户从单播传输被转变至组播传输。在该特定引导组播实施例中，引导者为在时间上相 对该组终端中其他终端最早通过其单播传输接收该给定内容流的终端，也称作如上的引导 终端。 0036 应注意的是，终端一般不假定支持同时接收单播和组播，因为此可能会超出关联 的用户环路中的可用带宽。由于加入组播最多可能需要几百毫秒(例如，从发送IGMP加入 请求，直到接收到第一个组播包)，当单播领先组播至少那么多时间时，该单播的停止可能 会发生。一个实现该目的的方法为在停止该单播及指示该所选择终端。
28、加入组播之前，通过 运用削弱(例如，通过跳过比较不重要的视频部分，增加有效数据速率)或突发(例如，增 加实际数据速率)，提高至所选择终端的单播流的速率。 0037 其它终端随后以渐次的方式从单播传输转变至组播传输，基于它们各自的单播何 时“赶上”至引导终端的组播传输。这部分的过程在步骤308到316被示出。 0038 在步骤308中，关于在步骤306所创建列表中的任何特定剩余单播用户是否赶上 如在307所示的被发送至步骤306中所识别的引导者的组播的判定被做出。若在列表中， 没有用户赶上组播，该过程转移至步骤310。在该步骤中，至剩余用户的各个用户的单播传 输速率被增加，运用已知的技术，诸如削。
29、弱或突发。从步骤310开始，重复步骤308中的判 定。 0039 若在步骤308中的判定为列表中剩余用户中特定的一个已经赶上组播，至该特定 用户的单播被停止，及该用户被信号通知转移至组播，及被发送组播信号，如在步骤312中 所示。 0040 一旦用户在步骤314中确认转移，在步骤316中，该用户从该列表中被删除的。然 说 明 书CN 102845020 A 6/9页 8 后，该过程返回至步骤310，以继续至列表中剩下的用户的更高速率的单播传输，直至它们 中的一个或多个也赶上该组播。 0041 应注意的是，在步骤314中的应答是可选的，并可在其他实施例中被去除。例如， 若由于某种原因，在步骤31。
30、2中，用户错过转移至组播的信号，该用户将会发现单播已停 止，并将其向视频源报告，该视频源然后可采取适当的措施步骤，诸如再次用信号通知该用 户以加入该组播。 0042 图3流程图中的各种操作可运用如图2所示的相关的控制装置模块来实现。例如， 在步骤304和310中的单播传输可被单播控制模块210控制。类似地，在307所示的组播 传输可被组播控制模块212控制。在步骤306和316中被提及的列表产生和维护操作可通 过模块214被执行，在步骤306中被提及的引导选择操作可以通过模块216被执行。当然， 图3的特定的处理操作及图2的相关模块配置仅用于说明的目的，不应该被解释为以任何 方式限制本发明的范。
31、围。 0043 图3的引导组播退火的详细示例现将被描述，参考图4和图5。 0044 图4示出至四个终端A、B、C和D各个终端的相同视频内容的单播传输。在该图 中，水平轴代表时间，垂直轴表示在视频流中的位置，或者换句话说，所发送内容中的偏移 (例如，在相应视频文件中的字节偏移)。每个终端通过实线和虚线被表示。实线示出在终 端处随时间的视频接收，虚线示出在该终端处随时间的视频消耗。对于给定终端，该两条线 之间的垂直间隔为在任何给定时间，在该终端处的视频缓冲量。水平间隔为由该缓冲所引 入的延迟(例如，从视频包被终端接收到的时刻直至其被消耗)。 0045 尽管在该图中显示为直线，实线和虚线可以偏离该线。
32、性恒定比特率的表现。例如， 实线周围的波动可能由网络抖动被引起，虚线周围的波动可能由视频帧具有不同大小、但 以固定的帧速率被消耗的事实被引起。接收实线和消耗虚线之间的平均间隔应足够宽，以 保证尽管波动，接收线将始终领先消耗线(例如，时间上更早，或在该图中在其左侧)。 这将避免在所显示视频中的停滞、跳跃及其它损害。 0046 从图4可知，终端A为引导终端，因为它在时间上相对其他终端B、C和D，最早通 过其单播传输接收给定的内容流。类似地，终端D为尾随终端，因为它在时间上相对其他终 端A、B和C，最晚通过其单播传输接收给定的内容流。在该示例中，在水平轴上在给定的一 对终端之间的时间偏移(例如，A和。
33、B)，为在一个终端(例如，终端A)接收特定的数据包或 视频流的其他指定部分和按照时间在下一个终端(例如，终端B)接收该视频流相同部分之 间的时间差。 0047 现在参考图5，图3的引导组播过程的操作被说明。假设在步骤302中的阈值为 四个或更多的终端，当终端D开始接收或被指定接收其单播传输时，达到该阈值。应注意的 是D实际上并不需要接收其单播的任何部分，但实际可能仅请求通常经由单播传输被传递 到D的视频内容。该情况旨在通过“被指定接收”单播传输的终端的一般叙述被覆盖，它只 是意味着该终端将接收如在此所公开的带宽退火技术的、缺少单播传输的应用。 0048 在该阶段，终端列表包括终端A、B、C和D。
34、，终端A被指定为引导者。因此，终端A 自单播被转变至组播。该组播在图5中示为终端A的实线的较厚部分，如所示从500点处 开始。作为该转变的一部分，服务装置110停止发送单播至终端A，及该终端然后加入组播。 应注意的是，在该举例中至引导终端的单播速率在其被停止之前，在短时间内被增加，以便 说 明 书CN 102845020 A 7/9页 9 促进自单播至组播的平滑过渡。其他终端开始以增加的速率接收视频，例如，通过之前所述 的削弱或突发。该情况通过终端B、C和D的接收实线所增加的斜率被示出。为说明目的， 该图中斜率的增加被夸大了，但是相对于正常的视频率，通常将增加5至25。 0049 至终端B、C。
35、和D的、速率被增加的单播传输将最终允许该等终端赶上组播，在该实 施例中，该组播以与以前至终端A的单播传输相同的速率传输。当该等速率被增加的单播 传输中每一个到达并超越组播传输时，该单播传输被停止及对应的终端被切换至该组播， 例如，被指示加入该组播。所有剩余终端B、C和D因而最终自单播被转变至组播传输。 0050 如前所述，终端一般不被假定同时接收单播和组播。由于加入组播可能需花费几 百毫秒(例如，从发送IGMP加入请求直至接收第一组播包)，当单播领先组播(即，在该图 示中在其左边)至少那么多时间时，单播的停止可发生。然而，若终端等待较长时间作为安 全措施，没有造成危害。例如，若仅当单播领先两秒。
36、时该单播被停止，可能不会有问题或者 损失数据。 0051 一旦所有终端已经加入组播，每一终端B、C和D所需要的缓冲数量，通过在组播和 其相应的消费线之间的垂直间隔被给出。该垂直间隔显著大于终端否则未加入该组播时所 对应的间隔，在拖尾终端D处最大。然而，现代设备通常具备大量可用存储器，因此，该额外 的缓冲需求不应构成问题。 0052 在本发明的该实施例的扩展中，新用户请求相同的视频内容，在组播流被启动后， 或者甚至在所有用户加入该组播之后。该用户可能通过运用削弱或突发，以增加的速率接 收单播流，并且，一旦至该用户的单播赶上该组播，该用户被指示加入该组播。这样，当该操 作开始时，带宽退火不再局限于。
37、已经接收视频内容的用户。 0053 在本发明的进一步实施例中，当用户做出视频流的请求时，用户在该请求中包括 其可支持的最大缓冲的指示，及控制装置112可运用该信息做出其决定，如在步骤302和 306中所示。 0054 图6示出在此被称为拖尾组播退火的替代方法。在该方法中，当终端D请求与当 前正经由单播被提供至终端A、B和C的相同视频流的单播传输时，决定被做出以转变所有 四个终端至一个共同的组播传输。然而，代替最初将组播发送至引导终端A，该组播首先实 际被发送至拖尾终端D。因此，拖尾终端D启动在点600处接收组播，如更厚的接收实线所 示。最初，组播流，或者通过削弱或者通过突发，以大于实时视频速率。
38、的加速速率被发送。当 组播流变得充分接近终端A、B或C的接收线中的一个时，至该终端的单播被停止，及该终端 被指示加入该组播。一旦引导者A已经加入组播，该组播的速率在点602处被下降至其正 常速率，一般地对应至实时视频速率。 0055 在稳定阶段，在所有终端已将加入该组播之后，引导组播和拖尾组播方法产生相 同结果。然而，每一方法相对于其他方法，具有一定优势，如下所示。 0056 拖尾组播相对于引导组播的优势包括，对于拖尾组播，在任何给定时刻，仅一个流 处于加速速率(即组播流)，因而保护了网络带宽。 0057 拖尾组播的另一个优势包括接收组播的第一个终端拖尾终端不需要从 单播传输切换至组播传输。反。
39、而，其可在组播中直接被启动。 0058 引导组播相对于拖尾组播的优势包括，在引导组播中，从单播至组播的转变更简 单。在拖尾组播中，正如在引导组播中，该单播仅当领先该组播至少几百毫秒时，应当停止， 说 明 书CN 102845020 A 8/9页 10 以便防止在即将到来的视频中的不连续性或其他损害。这在引导组播中引入关于转变的 “不早于”限制，及在拖尾组播中引入关于转变的“不迟于”限制。另外，在拖尾组播中，该转 变不可太早，否则其可引起给定终端(其遵循在转变之后的组播)的接收线在该终端的损 耗线之后。因此，在拖尾组播中，具有有限的间隔，其中，单播可被停止以允许无缝衔接。通 过在单播被停止之前不。
40、久，加速该单播速率，该困难可被缓解，因此单播和组播“肩并肩”运 行很短的时间(如在图6中终端A和B所示)。 0059 引导组播的另一个优势包括，在带宽退火操作启动之后，其允许将新用户转变至 组播，这通常对于拖尾组播是不可行的。 0060 应注意的是，在引导组播中，至终端诸如终端B的单播在该过程中被相对早的停 止，其中，终端B在时间上相对接近终端A，然而，至终端C和D的单播将持续很长时间直至 他们赶上组播。在拖尾组播中，该情况则相反，因为终端A和B相比终端C和D花费较长时 间直至它们的组播可能被停止。 0061 图7示出一种组合式引导组播和拖尾组播的方法，该方法允许所有单播流被迅速 停止。在该方。
41、法中，当D请求与已正被终端A，B和C通过单个单播所接收的相同的视频流 时，如同在图6中的拖尾组播方法，D被分配加速组播流。与此同时，如同在图5中的引导 组播方法，引导终端A在其通常速率处增加组播。终端B在该引导终端附近，因此，其单播 速率被加速并最终加入A的组播。终端C在拖尾终端D附近，因此，其保持其正常单播速 率，并当后者进入正确的切换间隔时，最终切换至D的拖尾组播。这样，在该过程中的早期， 所有单播信道被转变至组播中的一个。当拖尾组播领先于引导组播时，所有在其上的终端 (在该举例中为终端C和D)被指示加入引导组播，且该拖尾组播被停止。 0062 图5、6和7中典型的带宽退火技术提供终端从单。
42、播至组播传输的渐次转变，且通 过以有效方式降低传输的重复，可显著降低信号分配系统的带宽需求，其中，该有效方式不 会导致在所接收及显示的视频中的不良损害。 0063 图8示出信号分配系统800的另一个实施例，该信号分配系统800运用在此披露 的带宽退火技术，实现多个终端自单播至组播传输的渐次转变。在该实施例中，系统800包 括视频前端802，其包括被耦合至媒体存储单元806的卫星接收装置804。该媒体存储单元 从接收装置804接收视频信号，并存储该信号以分发至服务器810。该视频前端可包括常规 性的额外装置，诸如一个或多个解码装置。 0064 前端802为在网络800中的视频源。然而，应理解的是。
43、，其不需要作为最终的视频 源。例如，前端802可属于另一高层次网络，从该网络其接收分发至网络800的视频内容。 0065 服务器810被耦合至控制装置812，其假设被配置类似于如图2中所示的控制装置 112。该服务器也被耦合至包括边路由器822的核心网络820。核心网络820的边缘路由器 被耦合至接入网络830-1、830-2及830-3各自的边缘路由器。每个这样的接入网络更一般 地包括边缘路由器832，交换机834及额外的网络装置836，其示例性地包括DSLAM和/或 光纤到用户(FTTU)接口单元。接入网络830-1、830-2及830-3均被耦合至各自的用户组 840-1、840-2及8。
44、40-3，每一这样的用户与住宅或商业位置842相关联。 0066 在操作中，控制装置812与服务器810相互作用以检测用户中的特定多个用户， 该用户从视频前端802通过单播接收或被指定接收相同内容流，并运用如前所述的引导组 播、拖尾组播或组合式引导和拖尾组播技术中的一个或多个，自动地转变这些用户中特定 说 明 书CN 102845020 A 10 9/9页 11 多个用户至共享组播。 0067 关于何时为一给定的用户组启动带宽退火技术的决定，可不仅取决于诸如接收相 同内容的用户数量或他们之间的相对延迟等因素，还取决于这些用户在该系统中所处的位 置。例如，系统800的核心网络820可具有高带宽容。
45、量，因此，其带宽退火阈值可为10个用 户。接入网络830可具有较低带宽容量，并且，因此，此处的阈值可为4个用户。在该情况 中，规则可被指定如下：“若存在至少4个用户自相同接入网络接入，或存在共10个用户自 所有网络接入，则启动带宽退火”。 0068 在其他实施例中，在核心网络820和接入网络830之间，可存在一个或多个中间层 次的网络，每一个具备其自己的限制。该中间网络可包括，例如，城域网络。视频前端802 可能未意识到每一个低层次网络的特定阈值，且其可能甚至未知晓每一用户所属的特定网 络。额外控制装置可因此在接入网络(例如被耦合至边缘路由器的部分)处被提供，其中， 该额外控制装置监测用户对视。
46、频内容的请求，并且，若该网络的退火约束已经到达，其向控 制装置812发送请求，以请求为这些用户进行带宽退火。 0069 应强调的是，系统800仅为根据本发明的信号分配系统的一个可能的实现。许多 其它系统可被配置来实现本发明的一个或多个方面。例如，在其他实施例中，一个或多个接 入网络830可由至蜂窝网络的网关代替。 0070 如上所述，本发明的实施例可至少部分地以一个或多个软件程序的形式被实现， 其中，该软件程序被存储于信号分配系统中的视频前端或者其它传输装置中的存储器或者 其它计算机可读介质。系统部件诸如模块210，212，214及216可至少部分地运用软件程序 被实现。当然，根据本发明，硬件。
47、、软件或固件的许多替代装置的任意组合可被用于实现该 等及其它系统装置。例如，本发明的实施例可在一个或多个现场可编程门阵列(FPGAs)、专 用集成电路(ASICs)或者其它类型的集成电路设备的任意组合中被实现。该集成电路设 备，以及关于其的部分或组合，均为在此使用的后者术语“电路”的举例。 0071 应注意的是，在此，使用的术语“单播”和“组播”旨在被广义的解释，以分别覆盖 对于一对一及一对多传输的各种不同的技术。 0072 此外，尽管在IPTV的上下文中已说明，所描述的技术可适用于以直接的方式运用 在其它类型的信号分配系统，诸如蜂窝系统，有线和卫星电视系统等。作为一个举例，在图 1实施例中与。
48、视频源102相关联的控制装置112，例如，可在分发电视信号至移动设备的蜂 窝系统的基站中被执行。该基站为在此使用的后者术语“传输装置”的另一个举例。 0073 应再次强调的是，以上描述的实施例仅为说明性目的，不应被解释为以任何方式 的限制。其它实施例可运用不同类型的系统部件、网络、设备配置及通信介质，取决于特定 内容分发应用的需求。替代性实施例可因此利用在此在其它上下文中所描述的技术，其中， 实现多终端自单个单播至共享组播的有效转变是可取的。同样，还应注意的是，在描述说明 性实施例的上下文中所做的特定假设不应被解释为本发明的需要。本发明可在其它未使用 该等特定假设的实施例中被实现。在所附权利要求的范围之内的该等及许多其它替代实施 例，对于本领域技术人员，将变得显而易见。 说 明 书CN 102845020 A 11 1/5页 12 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102845020 A 12 2/5页 13 图3 说 明 书 附 图CN 102845020 A 13 3/5页 14 图4 图5 说 明 书 附 图CN 102845020 A 14 4/5页 15 图6 图7 说 明 书 附 图CN 102845020 A 15 5/5页 16 图8 说 明 书 附 图CN 102845020 A 16 。