專利名稱：減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播系統及方法
技術領域：
本發明是有關于一種視頻點播系統及方法，且特別是有關于一種減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播系統及方法。
而也由于寬頻通信網絡技術的快速進步，使得人們通過電視在家庭中被動式看電視節目的地位已逐漸改變，漸漸地大家可以在家中自訂欲收看的電視節目，不用浪費廣告的等待時間，也不需收看無聊的節目，只要告知您現在欲收看的電視節目或信息即可立即播放給訂戶收看，此即為視頻點播(Video On Demand；簡稱VOD)。
但普通的視頻點播系統在傳播影音信息時，會消耗大量的有線電視網絡帶寬，而使使用者的人數及數據的傳送量及速度受到限制。因為當有多個訂戶在彼此距離一時間差范圍內的狀況下而都訂閱同一個節目或影片，則同一個影片就會占據相當大的帶寬。舉個例子來說，當一部影片在播放時每秒占據4Mbit的帶寬，且此影片費時4小時，而剛好有4個訂戶在每相差一小時的狀況下都訂閱同一部影片，則假設在全部訂戶都觀賞完此影片的時間點下，此支影片最多會占帶寬總數高達4(Mbit/sec)*60(sec/min)*60(min/hr)*4(hr)*4(訂戶)＝230400Mbit。
因此，若能在多個訂戶在一時間差范圍內訂閱同一信息時，可減少此同一信息所占據的帶寬，則可在固定帶寬下增加數據的傳送量及傳送速度。
此減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播系統包括視頻服務器、播放裝置及機頂盒。
其中，視頻服務器，是用以判斷各個客戶端的需求在相差一時間差范圍內，是否有選定相同的影音信息。播放裝置，則是存在于每一個客戶端中，輸出客戶端所選定的影音信息。機頂盒，也是存在于每一個客戶端中且連接播放裝置，同時通過網絡連接視頻服務器，其中在每一個機頂盒中包括數個調諧器。
而當第二客戶端與第一客戶端在相差一段時間差范圍內的情況下接收同一個影音信息，則第二客戶端所包括的機頂盒會經由第一調諧器開始儲存第一用戶端正在接收的影音信息以成為一個后段影音信息，同時視頻服務器也會將第一客戶端的前在時間差范圍內接收的影音信息再次輸出至第二客戶端以成為一前段影音信息，以使第二客戶端所屬的機頂盒在經由第二調諧器將前段影音信息輸出至播放裝置后，可接續將后段影音信息輸出至播放裝置。
本發明又提出一種減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播方法，包括先判斷第二客戶端在與第一客戶端相差一段時間差范圍內，是否有選定相同的影音信息，若有，則檢查第一客戶端是利用通訊網絡中哪一個頻道進行接收此影音信息及已接收此影音信息的時間。接著，利用通訊網絡中的一個未使用頻道輸出第一客戶端在已接收時間內接收的影音信息成為一前段影音信息，且第二客戶端會同時錄制目前第一用戶端正在接收的影音信息成為一后段影音信息。而當第二客戶端使用完前段影音信息后，則接續使用已錄制的后段影音信息。
綜上所述，本發明即是減少在至少有兩個客戶端在一時間差范圍內接收同一影音信息所占的帶寬，讓第一個用戶端正在接收的影音信息儲存于第二個客戶端，而將先前第一個客戶端在時間差范圍內已接收的影音信息，再次傳送至第二個客戶端，當第二個客戶端使用完第一個客戶端在時間差范圍內已接收的影音信息后，則可接續使用儲存于本端的后段影音信息，如此即可提早將占用的帶寬釋放出來。
圖3為本發明依據圖2機頂盒的詳細內部方框圖；圖4為本發明一較佳實施例的一種減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播方法的步驟流程圖；圖5為本發明在至少有兩個客戶端在距離時間差范圍內而接收同一影音信息的示意圖。
100視頻點播播放中心110視頻服務器200網絡300，400客戶端310，410，500機頂盒320，420，540播放裝置510分列單元520處理單元530放映單元512，514調諧器522儲存單元524解碼單元步驟s600至步驟s614為本發明的實施步驟其中，視頻點播系統(VOD)分為3種，分別為有線電視視頻點播系統、計算機網絡視頻點播系統及折中式視頻點播系統。
全模擬式的VOD系統基本上是為了有線電視系統而發展，其主要目的是在現有的有線電視網絡線上，傳載新的數字節目信號，并構成有限的反饋網絡使客戶端可以藉由這個反饋網絡傳送控制信號，這是最類似于混合式的方式，而其節目帶寬擴充能力也是極好的，但是由于有線電視網絡的反饋網絡部份速度有限，所以在大數量服務對象時，控制指令的回傳將會受到影響。
而純數字式的VOD系統，基本上是一種單點對單點的服務方式，雖然其架構上可以提由單點對多點或多點對多點的服務方式，但是由于現時技術的發展限制，使得非單點的服務方式會受到網絡架構的限制。由于其圖像及控制信號都經由數字計算機網絡線所傳送，它對有線電視網絡帶寬的要求就遠比一般的網絡要大許多。
折中式VOD系統，則是綜合上述兩種VOD系統的傳輸數據種類，其方法是將影音信息保留在模擬的型式，而僅僅將控制信號通過數字網絡傳送。
不管是哪一類型的VOD系統，對于帶寬的需求都是相同的，因此本發明即針對此加以提供減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播系統及方法。
請合并參照
圖1、圖2及圖3，其為依照本發明一較佳實施例的一種減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播系統，適用于減少多個客戶端在彼此距離一段時間差范圍內的狀況下，接收同一影音信息時所使用的帶寬。
其中在圖1中的減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播系統包括視頻服務器110、播放裝置320與420，以及機頂盒310與410。其中，視頻服務器110，即是在視頻點播播放中心100中響應客戶端的需求，以求在一時間內輸出客戶端選定的影音數據，另外，視頻服務器110也可以用以判斷是否有兩個以上的客戶端需求在時間差范圍內，選定相同的影音信息。而所謂的時間差范圍內，是指在第一客戶端未接收完影音信息而有其余的客戶端也開始接收同一個影音信息的情況下發生。
另外，播放裝置，都是存在于每一個客戶端中，如播放裝置320即是存在于客戶端300中，而播放裝置420則是存在于客戶端400中。每一個播放裝置是用以輸出客戶端所選定的影音信息，也就是通過此播放裝置將客戶端選定的節目或影片播放出來給訂戶觀賞。其中，此播放裝置可為電視機或是計算機系統。
機頂盒(STB；Set Top Box)，也是存在于每一個客戶端中且連接客戶端中的播放裝置，同時通過通訊網絡連接視頻服務器110，由于通訊網絡分為模擬式網絡及數字式網絡，因此客戶端中所具備的機頂盒，可以接收模擬式網絡傳來的模擬信息將其傳至電視機顯現出來，或接收數字式網絡傳送的數字數據將其傳至計算機系統上，以其計算機屏幕將數字數據顯示出來。
其中，在各個機頂盒中包括如圖2所示的分列單元510、處理單元520以及放映單元530。
其中的分列單元510，通過通訊網絡連接視頻服務器110，用以將視頻服務器110所傳送的影音信息分成前段影音信息及后段影音信息，其中，在視頻服務器110判斷有其它客戶端比現在欲接收此影音信息的客戶端更早選定此影音信息，則視頻服務器110會通知此客戶端需進行錄制工作，而在分列單元510中所包括的數個調諧器(如圖3所示的調諧器512及調諧器514)，即會用以分送前段影音信息及后段影音信息與分列單元510相連接的處理單元520，其中，處理單元520用以輸出前段影音信息及儲存后段影音信息。放映單元530，連接處理單元520，用以輸出前段影音信息或是后段影音信息至播放裝置540，以供客戶端觀賞。
另外，由圖3可知處理單元520中包括儲存單元522及解碼單元524。
其中，儲存單元522，連接分列單元510，用以儲存后段影音信息，而解碼單元524，連接分列單元510、儲存單元522及放映單元530，用以將前段影音信息及后段影音信息進行解碼，因為在視頻服務器中影音信息已編碼，所以需進行解碼才可輸出至放映單元530。
在本實施例中，假設有兩個客戶端在距離一時間差范圍內接收同一筆影音信息，因此只繪出兩個調諧(tuner)，但實際上在分列單元510中具有多個調諧器。
其中，當客戶端400在與客戶端300相差一段時間差范圍內的情況下也同樣接收與客戶端300相同的影音信息時，客戶端400中所包括的機頂盒400會經由第一調諧器(假設為圖3的調諧器512)開始利用處理單元520中的儲存單元522儲存客戶端300正在接收的后段影音信息C2。其中，我們稱客戶端300在此段時間差范圍內所接收的影音信息為前段影音信息C1，而儲存單元522儲存客戶端300正在接收的影音信息為后段影音信息C2。
而在儲存單元522儲存客戶端300正在接收的后段影音信息C2同時，視頻服務器110也會將客戶端300之前在時間差范圍內所接收的前段影音信息C1再次經由第二調諧器(假設為圖3的調諧器514)輸出至客戶端400，以使客戶端400所屬機頂盒410在將前段影音信息C1輸出至播放裝置540后，可接續將儲存的后段影音信息C2輸出至播放裝置540，以提早將客戶端300及客戶端400都接收的影音信息所占的帶寬釋放出來。
而各個客戶端所接收的影音信息可包括視頻信息及音頻信息，例如點播影片服務(Movies On Demand；簡稱MOD)、點播卡拉OK服務(Karaoke On Demand；簡稱KOD)、點播信息服務(InformationOn Demand；簡稱IOD)等等，都是由視頻點播播放中心100中的視頻服務器110所統一提供，而當客戶端欲選擇想要的影音信息時，則需傳遞一控制信號讓視頻服務器110知道該傳輸何信息給客戶端，其中，控制信號可以是由電話語音方式提供，或是通過遙控器提供，以進行選定的作業。
請合并參照圖4及圖5，其為依照本發明一較佳實施例的一種減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播方法，適用于減少多個客戶端在彼此距離一段時間差范圍內的狀況下，接收同一影音信息時所使用的帶寬。
此減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播方法包括先在步驟s600中，列出一個信息索引(例如節目表)給客戶端選擇欲接收或觀賞的影音信息(節目內容)，讓客戶端可在步驟s602中，利用此信息索引選擇欲接收的影音信息，舉例來說，假設分別有第一客戶端與第二客戶端前后進入節目表選擇影片X。
接著需在步驟s604中，判斷第二客戶端在與第一客戶端相差一段時間差范圍內時，是否有選定相同的影音信息。舉例來說，我們以第一客戶端為客戶端A，以第二客戶端為客戶端B，假如客戶端B選擇的節目與客戶端A不同時，在步驟s606中會找一個空的頻道播放客戶端B選定的節目，但是假如客戶端B在與客戶端A相差一段時間差范圍內的時間內選定相同的影音信息，則會在步驟s608中，檢查客戶端A是利用通訊網絡中的哪一個頻道，比如為頻道1中進行接收影音信息及有關此影音信息的已接收時間，也就是客戶端A已接收此影片X多久，換句話說就是影片X在頻道1中已經播放的時間片段“K”，并會檢查影片X尚未播放的時間片段“L”。
然后，在步驟s610中，利用通訊網絡中的一個未使用頻道2播放影片X的前段，也就是之前客戶端A在頻道1中于已接收時間內所接收的前段影音信息片段“K”，并通知客戶端B的設備同時錄制目前客戶端A正在接收的后段影音信息片段“L”，此時客戶端B會被通知需切換頻道至此未使用頻道2開始收看選定的影音信息的片段“K”。
請參看圖5來詳細說明其過程，當客戶端A在利用頻道1收看一個影片時，在已收看T0至T1這段時間(即第1部份影片，也就是影片X的片段“K”)后，客戶端B也欲選擇此影片以進行觀賞，但若也從頭將此影片在重復傳送給客戶端B收看，則就會浪費太多帶寬在傳輸同樣的一個影片，于是對客戶端B而言，就將影片分成前段影片(即使用者A在T0至T1時間中所收看的片段“K”)及后段影片(即使用者A在接下來的時間T1至T4時間中將收看的第2、3、4部份影片，也就是片段“L”)，而當客戶端A在進入T1后的時間點收看后段影片片段“L”時，則客戶端B的設備就會同時錄制T1至T4的后段影片片段，此時視頻服務器會利用一個未使用頻道2重復將T0至T1的前段影片片段“K”輸出至使用端B，以供立即觀賞。
在步驟s612中，會比較前段影片片段“K”與后段影片片段“L”的時間，假如“K”大于“L”時，在步驟s614中，頻道1播放的片段“L”會比頻道2播放的片段“K”早結束，因此使用端A占用的頻道1會先被收回，在此使用端B的設備會同時完成錄制片段“L”的動作，此時頻道2會繼續播放片段“K”直到片段“K”播放完以后，頻道2也會被回收，而使用者B端的影片X播放動作則會由使用端B設備中事先錄制的片段“L”來取代，此時雖然使用端B還在觀看影片，但實際上頻道1與頻道2均已收回。
反之，若在步驟s612中的比較結果顯示片段“K”不大于“L”，則在步驟s618中，頻道2在播完片段“K”后會先被回收，此時頻道1仍在播放片段“L”，且使用端B的設備也同時持續錄制頻道1播放的片段“L”；另外，使用端B的播放的影片X原本是來自于頻道2，在頻道2被回收以后，使用端B的設備會呼叫出本身已錄制的片段“L”接續播放，而頻道1則會于影片片段“L”完全播畢以后回收。
接著，以上例繼續說明本發明減少有線電視網絡帶寬使用的方法。若在一個時間差范圍內，假設是在時間點T0后至T4時間點前，有4個客戶端都選擇同一部影片以進行觀賞，則由于在本發明中，其它客戶端(即為本例中的客戶端B、C、D)將第一個客戶端(即客戶端A)尚未播出部分予以錄制，而利用其它頻道(即頻道2、3、4)將客戶端A已播出部分進行輸出，因此客戶端B、C、D所錄制的部分即不會占用所謂的有線電視網絡帶寬。在此例中，若采用普通傳輸方法，則在T0至T7的時間中，最多占據帶寬230400Mbit，但在本發明中最多卻只占據4*60*60*(4+1+2+3)＝144000Mbit(即第1客戶端占4個小時，依次的客戶端分別為1小時，2小時，3小時)，可節省86400Mbit。
綜上所述，本發明的優點在于當其它客戶端使用完第一個客戶端在時間差范圍內已接收的影音信息后，即可接續使用儲存于其本端的后段影音信息，以便提早將占用的帶寬釋放出來，減少客戶端占用頻道的時間，以降低帶寬的使用量，減少整個視頻點播系統的傳輸負荷量，換句話說，可以有效的增加整個系統的傳輸速度，另外更可以于同一時間內提供相同的服務品質予更多的客戶端。
權利要求
1.一種減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播方法，適用于減少多個客戶端在彼此距離一時間差范圍內的狀況下，接收相同的一影音信息時所使用的帶寬，其中該時間差范圍內是在一第一客戶端未接收完該影音信息而一第二客戶端也開始接收相同的一該影音信息的情況下發生，其特征是，該減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播方法包括判斷該第二客戶端在與該第一客戶端在相差該時間差范圍內時，是否有選定相同的該影音信息；若該第二客戶端在與該第一客戶端相差該時間差范圍內的時間內選定相同的該影音信息，則檢查該第一客戶端是利用哪一個頻道進行接收該影音信息及一已接收時間；利用一未使用頻道輸出該第一客戶端在該已接收時間內接收的一前段影音信息，并同時錄制目前該第一用戶端正在接收的一后段影音信息；以及當該第二客戶端使用完該前段影音信息后，則接續使用已錄制的該后段影音信息。
2.如權利要求1所述的減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播方法，其特征是，可利用一有線電視視頻點播系統成為進行該視頻點播方法的系統。
3.如權利要求1所述的減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播方法，其特征是，可利用一計算機網絡視頻點播系統成為進行該視頻點播方法的系統。
4.如權利要求1所述的減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播方法，其特征是，可利用一折中式視頻點播系統成為進行該視頻點播方法的系統。
5.如權利要求1所述的減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播方法，其特征是，若該第二客戶端并沒有與該第一客戶端在相差該時間差范圍內的時間內選定相同的該影音信息，則選定該未使用頻道直接輸出該影音信息。
6.如權利要求1所述的減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播方法，其特征是，該影音信息包括視頻信息及音頻信息。
7.如權利要求1所述的減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播方法，更包括列出一信息索引；以及讓該些客戶端利用該信息索引選擇欲接收的該影音信息。
8.一種減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播系統，適用于減少多個客戶端在彼此距離一時間差范圍內的狀況下，接收同一影音信息時所使用的帶寬，其中該時間差范圍內是在一第一客戶端未接收完該影音信息而一第二客戶端也開始接收該影音信息的情況下發生，其特征是，該減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播系統包括一視頻服務器，用以判斷該些客戶端的需求在相差該時間差范圍內，是否有選定相同的該影音信息；一播放裝置，存在于每一該些客戶端中，以供輸出該些客戶端所選定的該影音信息；以及一機頂盒，存在于每一該些客戶端中且連接該播放裝置，同時通過一通訊網絡連接該視頻服務器，該機頂盒包括多個調諧器；其中，當該第二客戶端與該第一客戶端在相差該時間差范圍內的情況下接收該影音信息，該第二客戶端所包括的該機頂盒會經由一第一調諧器開始儲存該第一用戶端正在接收的一后段影音信息，同時該視頻服務器也會將該第一客戶端之前在該時間差范圍內接收的一前段影音信息再次經由一第二調諧器輸出至該第二客戶端，以使該第二客戶端所屬的該機頂盒在將該前段影音信息輸出至該播放裝置后，可接續將儲存的該后段影音信息輸出至該播放裝置。
9.如權利要求8所述的減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播系統，其特征是，該機頂盒包括一分列單元，通過該通訊網絡連接該視頻服務器，包括該些調諧器，用以將經由該通訊網絡所傳送的該影音信息分成該前段影音信息及該后段影音信息；一處理單元，連接該分列單元，用以輸出該前段影音信息及儲存該后段影音信息，其特征是，在傳送完該前段影音信息后，會接續傳送所儲存的該后段影音信息；以及一放映單元，連接該處理單元及該播放裝置，用以輸出該前段影音信息及該后段影音信息，二者擇一，至該播放裝置。
10.如權利要求9所述的減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播系統，其特征是，該處理單元包括一儲存單元，連接該分列單元，用以儲存經由該第一調諧器所傳送的該后段影音信息；以及一解碼單元，連接該分列單元、該儲存單元及該放映單元，用以將該前段影音信息及該后段影音信息進行解碼，以進一步輸出至該放映單元。
11.如權利要求8所述的減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播系統，其特征是，該播放裝置可為一電視機。
12.如權利要求8所述的減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播系統，其特征是，該播放裝置可為一計算機系統。
13.如權利要求8所述的減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播系統，其特征是，視頻點播系統可為一有線電視視頻點播系統。
14.如權利要求8所述的減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播系統，其特征是，視頻點播系統可為一計算機網絡視頻點播系統。
15.如權利要求8所述的減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播系統，其特征是，視頻點播系統可為一折中式視頻點播系統。
16.如權利要求8所述的減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播系統，其特征是，該影音信息包括視頻信息及音頻信息。
17.如權利要求8所述的減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播系統，其特征是，該通訊網絡可為一模擬式網絡。
18.如權利要求8所述的減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播系統，其特征是，該通訊網絡可為一數字式網絡。
全文摘要
一種減少使用有線電視網絡帶寬的視頻點播系統及方法。其適用于減少多個客戶端在彼此距離一時間差范圍內的狀況下，接收同一影音信息時所使用的帶寬。此方法包括判斷第二客戶端在與第一客戶端相差時間差范圍內的時間內，是否選定相同的影音信息，若選定相同的影音信息，則檢查第一客戶端是利用哪一個頻道進行接收影音信息及已接收時間。利用第二客戶端的未使用頻道輸出第一客戶端在已接收時間內接收的影音信息成為一前段影音信息，并同時錄制目前第一用戶端正在接收的影音信息成為一后段影音信息。當第二客戶端使用完前段影音信息后，則接續使用已錄制的后段影音信息。
文檔編號H04N7/173GK1414790SQ0113674
公開日2003年4月30日 申請日期2001年10月23日 優先權日2001年10月23日
發明者劉孟賢 申請人:麗臺科技股份有限公司