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【摘要】互联网已经深入到人们的日常生活当中，在互联网的影响下，应用组播电视的用户不断增加，然而，在频道切换的过程中，用户需要等待较长时间，严重影响用户体验。本文主要对组播环境下IPTV快速频道切换方法进行研究，促使视频的缓存能够快速完成，从而减少频道切换时间，提高用户体验以及促进IPTV技术的发展。
【关键词】组播环境；IPTV；频道切换；

　　0.引言
　　随着互联网的普及，使用互联网的用户日益增多，新媒体工具IPTV的用户数量也在逐渐增多，目前，我国的IPTV的用户量非常大，具有非常广泛的市场，然而，IPTV技术在发展的过程中依旧存在一些问题，比如频道切换的时间比较长，严重影响用户观看，因此，应当对组播环境下的IPTV快速频道切换方法加以研究，从而提高用户观看视频体验。
　　1IPTV以及IPTV技术
　　IPTV概述
　　IPTV是指交互网络电视，其主要利用网络宽带，将多媒体、通信、互联网三者的优势整合，并向家庭提供数字电视的新型技术，IPTV属于网络科技的产物，适应了现代社会网络发展速度，并有效利用带宽的资源。IPTV服务主要分为三个部分：首先，计算机，其次，网络机顶盒组合家用电视，最后，移动终端，比如手机、平板电脑等。此外，IPTV和传统有线电视以及传统的数字电视存在一定的差异性，传统的有线电视以及数字电视具有定时、频道分制以及单向广播等特征，而IPTV不具备这些特点。
　　IPTV技术
　　主要利用电视机组合计算机或者机顶盒进行电视点播、网上冲浪功能，该技术利用高级视频压缩技术，促使视频流具有DVD播放效果，对互联网视频直播、节目制作具有一定的用途。此外，PTV是新型的多媒体技术，传统有线电视在播放上存在一定的短板，并且主要单向广播，从而限制了人们和电视提供商之间的互动以及节目的个性化。例如，某位电视观众对于正在播放的节目不感兴趣，传统电视的时代下，这位观众只有被动观看不感兴趣的节目，因此，不但造成观众看电视的热情下降，对于电视供应商而言，也属于资源浪费。又比如，某位观众某时间段想看新闻节目，而另一位观众想看足球节目，传统的有线电视较难实现两位用户同一时间段的需求。
　　2.IPTV系统
　　IPTV系统又称为交互电视系统，系统结构主要有节目采编、存储以及认证计费几各部分，首先，存储及传送的内容主要是MPEG-4为已经编码的流媒体文件，并且通过互联网进行传输，在边缘设置分配节点；其次，用户终端主要是机顶盒组合家用电视机，当然，计算机也可以作为用户的终端；最后，主要采取HFC网络体系，相对于传统有线电视而言，体系架构存在一致性，然而，交互式业务下，网络体系也存在一定差异。此外，有线数字电视的系统包括节目采编、存储以及及认证计费等几个方面，存储以及传送内容主要为MP-2TS流，使用IPOVERDWDM技术，并且基于光纤网进行数据传输，和分布式架构有所不同，有线数字电视的系统采用集中服务架构，HFC分前端不需要配置存储以及分发视频的服务器，通过放置接收机以及调制设备即可完成，一定程度上降低系统运营成本以及系统管理的复杂度。一般来说，用户终端为数字机顶盒组合家庭电视机。当前，我国已经普遍使用数字电视，并且出现大量的数字机顶盒的制造商、前端制造商以及系统集成商。
　　3.组播技术概述
　　组播技术和单播技术存在一定的区别，首先，单播技术是点对点的数据传输，而组播技术的一点对多点的数据传输技术；其次，逻辑结构上存在明显的不同。一般来讲，组播技术采用D类地址作为组播的数据传送地址，这一点上，比较类似常见的收音机广播等，用户通过调节到想要的频率，就能够接受到收音机的节目；最后，组播技术主要通过组播路由协议来实现功能的，组播路由协议主要包括两种方式，分别为PIM-SM以及PIM-DM，PIM不依赖单一的路由协议，PIM可以通过路由协议建立路由表，从而完成PDF检查。PIM设计的前提是，互联网能够支持共享以及SPI功能，并且两者之间可以相互转换，由于互联网以及SPI的结合，促使PIM集中二者有点，组播效率更高。此外，DM是密集结构，而SM属于稀松结构，PIM-DM主要应用在组内的主机较多的情况，一般来讲，DM的结构比LAN多，PIM-SM主要应用在WLAN之中[1]。
　　4.IPTV快速频道切换方法
　　频道快速切换算法组播技术下，IPTV频道快速切换的算法如图所示，当终端比如D需要频道进行切换，首先，向最靠近D点终端的路由器发出切换请求信号，其次，向ABF等点发出视频请求信号，最后，从多个下载点下载视频数据。此外，该技术的实现需要加上两个新的组件。首先TRACKER组件，通过这个组件能够维护组播频道信息，不但可以在视频服务器进行部署，而且可以在单独服务器上部署。其次，终端更新软件，一般来讲，收看IPTV节目不但需要终端，而且终端必须和tracker组件兼容，才能发挥终端播放功能。
　　5.频道快速切换算法步骤
　　5.1初始步骤
　　初始加入频道之后，例如终端加入某个节目并将其加入目标组播组，通知TRACKER组件记录下终端以及频道之间的关系，此外，向TRACKER发送请求观看其他频道信息，并且把信息存储到本地[2]。
　　5.2频道切换
　　一般来讲，用户发送频道切换的请求，终端（如电视）向路由器发送频道切换的要求，脱离原先的组播组并且进入新的组播组，其次，终端读取收看频道的终端信息，并向终端发送目标频道数据，不同的终端发送不同的数据，终端对这些发送来的数据进行一定程度的整合，此外，在特定时间之后，没有收到请求的数据，就像其他终端发送请求。
　　5.3退出组播
　　观众不想在观看电视节目，需要停止收看并且退出组播的频道。一般来讲，用户首先发送停止的请求，并且从组播组退出。此外，终端向TRACKER发出停止信号。TRACKER从而清除终端的对应频道信息。
　　6.结语
　　综上所述，IPTV的用户不断增加，而组播环境下，频道的切换速度过于缓慢，严重影响用户的视频体验，因此，相关技术人员应当加强组播环境下IPTV快速频道切换方法研究，促进终端用户能够快速获取视频数据，提高频道切换技术，从而促进IPTV得到进一步的完善，增强用户视频体验。

参考文献
[1]古强,夏烨晗,邹华,杨放春.组播环境下IPTV快速频道切换方法[J].北京邮电大学学报,2009,v.3206:5-8.
[2]古强.直播型IPTVQoS若干关键技术的研究[D].北京邮电大学,2010.

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