飛機中的分布緩存式音視頻點播系統及其運行方法

2023-10-05 13:55:39 2

專利名稱：飛機中的分布緩存式音視頻點播系統及其運行方法
技術領域：
本發明涉及在飛機中提供音視頻點播的系統以及該系統的運行方法。
背景技術：
航空公司在飛機上為乘客提供音視頻點播系統，如圖1所示，該系統包括媒體伺服器，交換設備，座椅電子盒，顯示設備和控制手柄。航空公司為每個座椅提供顯示設備和 控制手柄，每個乘客可以選擇和觀看自己點播的節目。座椅電子盒為一聯座椅提供音視頻 通道，一聯座椅具體的數量不受限制，可以只有一個頭等艙的座椅，也可以是一聯三個經濟 艙座椅。媒體伺服器每架飛機至少一套。交換設備根據數據交換網絡的帶寬需求可以動態 配置。所有的設備均只代表功能，不代表物理設備，例如顯示設備如果是觸控螢幕，則控制手 柄可以不需要，控制手柄的功能由觸控螢幕提供。在飛機平穩起飛後，乘客可以打開顯示設備，看到音視頻點播系統的導航頁面，導 航頁面的示意圖如圖2所示，必須注意導航頁面可以根據飛機和航空公司的不同而不同， 圖2僅做示意。如果乘客選擇導航頁面中的電影後，進入圖3所示的下一級導航頁面，乘客可以 選擇其中的一部電影播放。音視頻點播系統可以定製提供包括但不限於音頻節目，視頻節目，資訊信息，遊戲 等。音頻節目包括但不限於音樂、有聲朗讀、戲劇等。視頻節目包括但不限於電影、電視、廣
1=1 寸 O現有技術音視頻點播系統通過實時傳輸音視頻流的方式來實現。音視頻流指為了 減少傳輸中需要的帶寬，用音視頻壓縮算法對原始音視頻信號進行壓縮，然後用傳輸流格 式在IP網絡上承載。音視頻壓縮算法包括但不限於MPEG-4或者H. 264壓縮算法。傳輸流 格式包括但不限於IS0/IEC 13818標準定義的TS格式。對音視頻信號進行壓縮。在播放 前必須將音視頻流還原成原始音視頻信號。現有技術通過數據交換網絡，用RFC1889定義的實時傳輸協議(RTP)將音視頻流 傳送到顯示設備，顯示設備將音視頻流解壓縮還原成原始信號並播放。方法的示意流程如圖4所示1.顯示設備啟動；2.顯示設備發送RFC2616標準定義的HTTP請求消息給媒體伺服器，請求導航頁 面；3.媒體伺服器返回HTTP響應消息給顯示設備，導航頁面包含在HTTP響應消息 中；4.顯示設備解析導航頁面，將導航頁面呈現給乘客；5.乘客在導航頁面上選擇一部電影觀看；6.媒體伺服器返回HTTP響應消息給顯示設備，攜帶攜帶媒體伺服器中該電影的 存放信息；
7.顯示設備發送RFC2326定義的RTSP請求消息給媒體伺服器，請求播放節目；8.媒體伺服器返回RTSP響應消息給顯示設備；9.顯示設備接收實時傳輸協議(RTP)承載的音視頻流；10.將音視頻流還原成視頻信號顯示給乘客。音視頻流和視頻信號的區別在於，為了減少傳輸中需要的帶寬，通常採用MPEG-4或者H. 264等算法對音視頻信號進行壓縮。在 播放前必須將壓縮的音視頻信號還原。由上述步驟可見，現有技術都是提供實時的導航頁面和音視頻信號傳送，只有當 乘客點播時，這些信號才從媒體伺服器傳送到顯示設備。現有技術所提供設備的功能模塊如圖5所示。其中，座椅端的顯示設備包括頁面 顯示模塊，HTTP客戶端模塊，RTSP模塊，DHCP客戶端模塊以及IP模塊；伺服器端包括HTTP 伺服器模塊，RTSP模塊，DHCP伺服器模塊以及IP模塊。此外，網絡設備故障或線路故障可能會令整個數據交換網絡陷於癱瘓，因此，現有 的數據交換網絡需要冗餘設計。例如增加備份的交換機，備份的路由器，備份的網段劃分。 這些都會使得數據交換網絡的成本大大增加。

發明內容
本發明的目的，在於提供一種不完全依賴數據交換網絡的，且無需對數據交換網 絡作冗餘設計的音視頻點播系統。為實現上述目的，本發明提供了一種飛機中的分布緩存式音視頻點播系統，其包 括通過數據交換網絡相互連接的媒體伺服器、多個座椅電子盒和多個播放終端其中，媒體 伺服器用於提供可播放的數據；多個座椅電子盒通過交換設備接收媒體伺服器的可播放數 據後存儲於其本地硬碟；播放終端分別通過數據總線連接到相鄰的座椅電子盒，其提供多 個界面，通過對界面的操作，向座椅電子盒發出請求，座椅電子盒接到請求後將所述可播放 數據還原為音、視頻信號並通過播放終端播放。優選的是，播放終端啟動後，座椅電子盒通過交換設備向媒體伺服器發送更新請 求，並在有更新內容的情況下，下載更新內容至本地硬碟。優選的是，播放終端包括分別連接於座椅電子盒的顯示設備和控制手柄。優選的是，還包括連接於媒體伺服器和座椅電子盒之間的交換設備，該交換設備 用於將媒體伺服器存儲的數據交換至座椅電子盒。本發明還提供了一種上述分布式音視頻點播系統的運行方法，其包括啟動播放終端；播放終端向座椅電子盒發送請求消息，請求導航頁面；座椅電子盒返迴響應消息給播放終端，導航頁面包含在該響應消息中；播放終端解析導航頁面，將導航頁面呈現給乘客；乘客在導航頁面上選擇一可播放的數據；座椅電子盒返迴響應消息給播放終端，將可播放的數據還原為音、視頻信號，並開始向播放終端發送。優選的是，播放終端啟動後，座椅電子盒在音、視頻信號播放時，通過交換設備向 媒體伺服器發送更新請求。
本發明中所有音視頻信號和導航頁面全部預先從媒體伺服器下載到每個座椅電 子盒的本地硬碟中。每個座椅電子盒為一聯座椅的顯示設備提供點播服務。一聯座椅可以 包括一個座椅，也可以包括多個並排放置的座椅。本發明不受一聯座椅中具體座椅數量的 限制。播放終端啟動後，從座椅電子盒的硬碟中讀取導航頁面，呈現給乘客，乘客在導航 頁面上操作點播音視頻節目。乘客確定點播後，所有的內容均從座椅電子盒的硬碟讀取並 呈現在顯示設備上給乘客觀看或者收聽。乘客觀看的內容無需從媒體伺服器實時獲取。與現有技術相比，本發明的優勢在於首先，數據交換網絡的故障不影響系統提供服務。由於所有內容均已下載到顯示 設備，在數據交換網絡發生故障時，乘客仍然能使用音視頻點播服務，這些服務均通過顯示 設備本地提供。其次，數據交換網絡不需要冗餘設計。現有技術為了防止網絡的故障影響系統提 供服務，會採用網絡冗餘設計，例如增加備份的交換機，備份的路由器，備份的網段劃分。再次，數據交換網絡的擁塞不影響用戶的體驗。現有技術當數據交換網絡發生擁 塞時，用戶會看到畫面停滯和馬賽克，用戶體驗很差。本發明中這些服務均通過顯示設備本 地提供，數據交換網絡的擁塞不影響用戶的體驗。


圖1示出了一個現有飛機上音視頻點播系統的示意圖。圖2示出了視頻點播系統的導航頁面的示意圖。圖3示出了導航頁面的電影點播頁面示意圖。圖4示出了現有技術電影點播的流程示意圖。圖5A示出了現有技術中顯示設備的模塊示意圖。圖5B示出了現有技術中媒體伺服器的模塊示意圖。圖6A示出了本發明音視頻點播系統的示意圖。圖6B示出了本發明音視頻點播系統的另一種結構框圖。圖7示出了本發明電影點播的流程示意圖。圖8A示出了本發明中的顯示設備的模塊示意圖。
圖8B示出了本發明中的座椅電子盒的模塊示意圖。圖8C示出了本發明中的媒體伺服器的模塊示意圖。
具體實施例方式本發明涉及一種分布緩存式音視頻點播系統，其通過設置全新的座椅電子盒，避 免了在傳統的集中式網絡架構中會產生的流量集中致使網絡阻塞，以及網絡或設備故障而 導致需要冗餘設計等問題。參照圖6A、6B，本發明中的分布式音視頻點播系統的基本架構包括通過數據交換 網絡相互連接的至少一個媒體伺服器10，交換設備20以及多個座椅電子盒30，其中，硬體 上，媒體伺服器10可以包括一中央控制器，通過總線與其相連的多個硬碟，在硬碟中存儲 有可播放數據，例如電影或音樂；以及網絡接口設備，該媒體伺服器應當至少能夠提供IP
5模塊和網絡下載服務模塊。還可以包括交換設備20，其用於在媒體伺服器10和座椅電子盒30之間建立連接。 其可以是常規的路由器等交換設備。座椅電子盒30在硬體上應當至少包括一處理器，與該處理器通過本地總線連接 至少一個本地硬碟，以及與處理器通過本地總線連接的一個網絡接口設備；該處理器至少 應該運行一程序，如圖8B所示，該程序能夠通過交換設備從媒體伺服器下載/更新可播放 數據至本地硬碟，還應當提供IP(網際網路協議)服務用於與媒體伺服器建立連接，下載模塊 用於從媒體伺服器下載/更新數據。該處理器應該運行另一程序，該程序應該能夠在接到 播放終端40的請求的情況下，進行下載/更新操作；或者在接到播放終端40的請求後，將 可播放的數據復原為音頻、視頻流並以音、視頻信號的方式響應至播放終端40。播放終端40，如圖7，8A所示，在硬體上可以包括顯示設備41和控制裝置42，顯示 設備41可以以摺疊的形式藏於座椅扶手中或者座椅一側，包括作為軟體的顯示模塊；控制 裝置42同樣可以隱藏在座椅手柄中或置於座椅一側。這裡所講的控制裝置可以是與顯示 裝置分立的單獨的裝置麼，也可以是例如觸控螢幕等與顯示裝置結合的裝置。媒體伺服器，如圖8C所示，包括與座椅電子盒通信的IP模塊，以及相應座椅電子 盒下載請求的網絡下載伺服器模塊。參照圖7，上述系統的運行方法如下顯示設備啟動101 ；和媒體伺服器通信，檢測導航頁面和媒體內容是否有更新102。如果有，就從媒體伺服器下載需要更新的內容到座椅電子盒的硬碟中；顯示設備啟動103 ；顯示設備發送HTTP請求消息給座椅電子盒，請求導航頁面104 ；座椅電子盒返回HTTP響應消息給顯示設備，導航頁面包含在HTTP響應消息中 105 ；顯示設備解析導航頁面，將導航頁面呈現給乘客106 ；乘客在導航頁面上選擇一部電影觀看；選擇的信息由乘客控制手柄通知給座椅電 子盒107 ；座椅電子盒將電影內容轉換成視頻信號輸出給顯示設備。音視頻流和視頻信號的 區別在於，為了減少傳輸中需要的帶寬，通常採用MPEG-4或者H. 264等算法對音視頻信號 進行壓縮。在播放前必須將壓縮的音視頻信號還原108。與現有技術相比，本發明的優勢在於首先，數據交換網絡的故障不影響系統提供服務。由於所有內容均已下載到顯示 設備，在數據交換網絡發生故障時，乘客仍然能使用音視頻點播服務，這些服務均通過顯示 設備本地提供。其次，數據交換網絡不需要冗餘設計。現有技術為了防止網絡的故障影響系統提 供服務，會採用網絡冗餘設計，例如增加備份的交換機，備份的路由器，備份的網段劃分。再次，數據交換網絡的擁塞不影響用戶的體驗。現有技術當數據交換網絡發生擁 塞時，用戶會看到畫面停滯和馬賽克，用戶體驗很差。本發明中這些服務均通過顯示設備本 地提供，數據交換網絡的擁塞不影響用戶的體驗。
權利要求
一種飛機中的分布緩存式音視頻點播系統，其包括通過數據交換網絡相互連接的媒體伺服器、多個座椅電子盒和多個播放終端其特徵在於媒體伺服器用於提供可播放的數據；多個座椅電子盒通過交換設備接收媒體伺服器的可播放數據後存儲於其本地硬碟；播放終端分別通過數據總線連接到相鄰的座椅電子盒，其提供多個界面，通過對界面的操作，向座椅電子盒發出請求，座椅電子盒接到請求後將所述可播放數據還原為音、視頻信號並通過播放終端播放。
2.根據權利要求1所述的飛機中的分布緩存式音視頻點播系統，其特徵在於播放終 端啟動後，座椅電子盒通過交換設備向媒體伺服器發送更新請求，並在有更新內容的情況 下，下載更新內容至座椅電子盒本地硬碟。
3.根據權利要求1所述的飛機中的分布緩存式音視頻點播系統，其特徵在於播放終 端包括分別連接於座椅電子盒的顯示設備和控制手柄。
4.根據權利要求1所述的飛機中的分布緩存式音視頻點播系統，其特徵在於還包括 連接於媒體伺服器和座椅電子盒之間的交換設備，該交換設備用於將媒體伺服器存儲的數 據交換至座椅電子盒。
5.本發明還提供了一種權利要求1至4中任意一項的飛機中的分布緩存式音視頻點播 系統的運行方法，其包括啟動播放終端；播放終端向座椅電子盒發送請求消息，請求導航頁面；座椅電子盒返迴響應消息給播放終端，導航頁面包含在該響應消息中；播放終端解析導航頁面，將導航頁面呈現給乘客；乘客在導航頁面上選擇一可播放的數據；座椅電子盒返迴響應消息給播放終端，將可播放的數據還原為音、視頻信號，並開始向 播放終端發送。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，播放終端啟動後，座椅電子盒在音、視頻信號播 放時，通過交換設備向媒體伺服器發送更新請求。
全文摘要
本發明公開了一種飛機中的分布緩存式音視頻點播系統，其包括通過數據交換網絡相互連接的媒體伺服器、多個座椅電子盒和多個播放終端其中，媒體伺服器用於提供可播放的數據；多個座椅電子盒通過交換設備接收媒體伺服器的可播放數據後存儲於其本地硬碟；播放終端分別通過數據總線連接到相鄰的座椅電子盒，其提供多個界面，通過對界面的操作，向座椅電子盒發出請求，座椅電子盒接到請求後將所述可播放數據還原為音、視頻信號並通過播放終端播放。本發明中，服務均通過顯示設備本地提供，數據交換網絡的故障不影響系統提供服務，從而數據交換網絡不需要冗餘設計。本發明還公開了其運行方法。
文檔編號H04N7/173GK101867783SQ201010194770
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月8日 優先權日2010年6月8日
發明者葉廣明, 蔡朝陽, 費鵬 申請人:深圳市多尼卡電子技術有限公司