專利名稱：固定帶寬網(wǎng)絡(luò)中多個壓縮視頻流的自適應(yīng)帶寬腳印匹配的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及媒體數(shù)據(jù)傳輸并且更具體地涉及降低帶寬超載。
這種高數(shù)據(jù)傳輸率造成的一個問題是數(shù)據(jù)存儲。記錄或者保存任何合理時間長度的高分辨率視頻圖象流需要相當(dāng)大量的會是過分昂貴的存儲器。高數(shù)據(jù)傳輸率產(chǎn)生的另一個問題是許多輸出部件不能處理這種傳輸。例如，可以用來觀看低分辨率視頻圖象流的顯示系統(tǒng)不能顯示這樣的高分辨率。另一個問題是具有固定帶寬或容量的系流中在連續(xù)媒體流上的限制。例如，在帶有多個接收/輸出部件的局域網(wǎng)中，這樣的網(wǎng)絡(luò)通常會具有固定的帶寬或容量，從而物理上和/或邏輯上不能同時支持多個接收/輸出部件。
在舉出這些所討論的限制下，很清楚一種至少部分地克服這些限制的方法和/或系統(tǒng)會是有好處的。


圖1是一個狀態(tài)機(jī)圖，示出依據(jù)本發(fā)明的至少一個實(shí)施例的自適應(yīng)帶寬腳印匹配實(shí)現(xiàn)；圖2是一系統(tǒng)圖，示出一個用來實(shí)現(xiàn)依據(jù)本發(fā)明的至少一個實(shí)施例的自適應(yīng)帶寬腳印匹配的服務(wù)器系統(tǒng)；圖3是一方塊圖，示出依據(jù)本發(fā)明的至少一實(shí)施例的網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器的各個組成部分；以及圖4是一方塊圖，示出依據(jù)本發(fā)明的至少一實(shí)施例的接收器客戶單元的各個組成部分。
圖1到圖4示出一種用于在能支持固定帶寬的網(wǎng)絡(luò)中傳輸多個數(shù)據(jù)流的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括一個中央網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器和多個客戶接收器單元。輸入數(shù)據(jù)流從外部流，例如衛(wèi)星電視傳輸或物理頂端器，到達(dá)并且以壓縮形式發(fā)送到各客戶接收器單元。這些數(shù)據(jù)流可包括顯示數(shù)據(jù)，圖形數(shù)據(jù)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、模擬數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)等等。該網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器上的一個自適應(yīng)帶寬腳印(footprint)匹配狀態(tài)機(jī)檢測該網(wǎng)絡(luò)帶寬是否接近飽和。每個流的每個媒體單元的開始時間和該單元的估算傳輸時間匹配對比。當(dāng)任何一個實(shí)際傳輸時間超過它的估算傳輸時間一預(yù)定閾值時，認(rèn)為該網(wǎng)絡(luò)接近飽和或者已經(jīng)飽和，并且該狀態(tài)機(jī)會執(zhí)行一個把至少一個流選擇為目標(biāo)從而降低總帶寬使用的進(jìn)程。一旦選擇了該關(guān)聯(lián)著一個客戶接收器單元的目標(biāo)流，修改該目標(biāo)流以便發(fā)送較少的數(shù)據(jù)，這可能造成較低的數(shù)據(jù)傳輸率。例如，可以通過逐步加大在該目標(biāo)流上進(jìn)行的數(shù)據(jù)壓縮的程度從而減小該目標(biāo)流的分辨率來達(dá)到要發(fā)送的數(shù)據(jù)的減少。如果單獨(dú)提高數(shù)據(jù)壓縮程度不能為防止帶寬飽和足夠地減少要發(fā)送的數(shù)據(jù)，還可以降低目標(biāo)流的分辨率。例如，如果該目標(biāo)流是一個視頻流，可以按比例縮小幀尺寸以減少每幀的數(shù)據(jù)量，并且從而降低數(shù)據(jù)傳輸率。
現(xiàn)參照圖1，圖中示出依據(jù)本發(fā)明的至少一個的實(shí)施例的帶有三種類型的降級的自適應(yīng)帶寬腳印匹配(ABFM)方法的狀態(tài)機(jī)，其中這些降級用于減小和某給定數(shù)據(jù)流關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)量和/或數(shù)據(jù)(傳輸)率。盡管為了便利說明下面的討論使用了視頻流，依據(jù)不同的實(shí)施例也可以使用其它數(shù)據(jù)格式，例如聲頻、畫面、模擬、數(shù)字、多媒體等等。在穩(wěn)定狀態(tài)100下，多個視頻流中的每個視頻流在可接受的參數(shù)組內(nèi)操作。在至少一個的實(shí)施例中，當(dāng)視頻數(shù)據(jù)幀的傳輸是在不超過最大允許延遲時間下傳輸時，判定視頻流可接受地操作。例如，諸如MPEG的數(shù)字視頻流通常具有嵌在該流內(nèi)的時間戳信息。除了一系列具有固定幀間時間的幀中的第一幀的開始時間T0(當(dāng)該幀已成功發(fā)送時)之外，該包含著已知的幀間時間(其對一系列幀是固定的)的時間戳信息可以用來計(jì)算每個幀到達(dá)的估算時間。例如，在一實(shí)施例中，幀N的幀傳輸結(jié)束估算時間T′j用T′j(N)＝T0+N×D計(jì)算，其中D為幀間時間。在這種情況下，如果流j的每個幀的開始傳輸?shù)墓浪銜r間在可接受的限制內(nèi)并且不超過最大允許延遲Dj，則認(rèn)為流j在可接受的參數(shù)組內(nèi)操作?？梢酝ㄟ^管理人員，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)等等設(shè)置這些可接受參數(shù)。
可以利用各種方法計(jì)算預(yù)定容限D(zhuǎn)j(或最大可接受延遲時間)。在一實(shí)施例中，所使用的方法考慮每個客戶接收器單元的緩沖尺寸，并且確?？蛻艚邮掌鲉卧粫鄙儆糜谧g碼的媒體內(nèi)容。計(jì)算Dj的典型公式利用緩沖器的尺寸并且估算消耗掉或填滿該緩沖器的下限(以時間為單位)。由于通常希望使每個客戶接收器單元的緩沖器盡可能地保持滿，典型的Dj會計(jì)算成Dj＝Tj(估算)/2。其中Tj是徹底耗盡和流j關(guān)聯(lián)的接收器單元的輸入緩沖器的估算時間下限。備擇地，代替使用Tj(估算)的1/2，更積極的方法會采用Tj(估算)的3/4，而較保守的方法會取Tj(估算)的1/3。對于不能提供相當(dāng)大的緩沖空間的接收器部件Tj(估算)小的情況，保守方法可能更恰當(dāng)。在一實(shí)施例中，通過利用流j的觀測到峰(最大)數(shù)據(jù)率(按字節(jié)/秒)以及接收流j的所有部件的緩沖器的最小尺寸(按字節(jié))得到Tj(估算)。在這種情況下，可以把Tj(估算)估計(jì)為Bp/Rp，其中Bp是部件p的接收緩沖器尺寸并且Rp是和部件p關(guān)聯(lián)的流j的峰數(shù)據(jù)率，其中部件p接收流j并且具有最小的接收緩沖器。替代地，Rp可以和均值和峰值之間的任何值相關(guān)。在一實(shí)施例中，峰數(shù)據(jù)率(Rp)可以基于最大的被壓縮幀。如果接收客戶單元不對于至少一個的壓縮幀具有足夠的緩沖能力，則它不像能夠在不扔掉幀的情況下平滑地顯示視頻。
在每個媒體單元，例如視頻幀，開始點(diǎn)，ABFM狀態(tài)機(jī)遷躍到狀態(tài)110。在狀態(tài)110下，在流j的每個幀的起點(diǎn)比較實(shí)際發(fā)送時間Tj(幀傳輸完成的實(shí)際時間)和估算發(fā)送時間T′j(幀傳輸完成的期望時間)。在一實(shí)施例中，如果該幀傳輸完成的實(shí)際時間在小于預(yù)定容限D(zhuǎn)j下超過該估算時間(即Tj-T′j＜Dj)，該ABFM狀態(tài)機(jī)返回到穩(wěn)定狀態(tài)100。反之，如果該實(shí)際發(fā)送時間超過該估算時間至少該預(yù)定容限D(zhuǎn)j(即Tj-T′j≥Dj)，則該ABFM機(jī)進(jìn)入狀態(tài)120。
在狀態(tài)120下，從該多個視頻流中選擇一個受害(victim)流V。在一實(shí)施例中利用一預(yù)定選擇方法選擇受害流V，例如通過其中輪流選擇每一個視頻流的循環(huán)選擇。在另一實(shí)施例中，根據(jù)固定優(yōu)先級模式選擇受害流V，其中總是較低優(yōu)先級流先于較高優(yōu)先級流被選擇。在再一實(shí)施例中，受害流V根據(jù)加權(quán)優(yōu)先級模式選擇，其中流具有最多數(shù)量的數(shù)據(jù)和/或每個流的優(yōu)先級在其被選中的概率上起作用。
和選擇受害流V的方法無關(guān)，在一實(shí)施例中，每個流j具有一個本文中稱為A(j)的計(jì)數(shù)，它表示流j的修改流的當(dāng)前降級值。在這種情況下，在狀態(tài)120下估算受害流V的當(dāng)前降級值A(chǔ)(V)。若A(V)為0，在一實(shí)施例中，于狀態(tài)130下改變受害流V的重編碼進(jìn)程中的一個或多個量化因子，從而造成在受害流V中發(fā)送的數(shù)據(jù)量的減小。在一實(shí)施例中，增大各量化因子從而減小受害流V中發(fā)送的數(shù)據(jù)量。例如，MPEG算法利用這些量化因子通過減小被發(fā)送視頻流的精度減小數(shù)據(jù)量。MPEG依靠圖元(象素)矩陣的量化或象素值上的差異以便得到盡可能多的零圖元。量子因子越大，產(chǎn)生的零圖元越多。通過采用諸如游程長度(run-length)編碼的算法，含有較多零的視頻流(或者它們的相關(guān)矩陣)比具有較少零的視頻流會得到更多的壓縮。
例如，用來壓縮視頻流的MPEG算法其中具有一個用于離散余弦變換(DCDT)算法，即一種特殊形式的傅里葉變換，的階段。DCT用于把時域中的象素塊變換到頻域中。作為該變換的結(jié)果，頻域中的那些最靠近結(jié)果矩陣中下標(biāo)為(O，O)的左上角元素的元素在后DCT(post-DCT)處理中和該矩陣右下角的那些元素相比被更重地加權(quán)。如果該頻域中的矩陣用較低的精度表示該圖元矩陣右下半部的元素，該右下半部中的較小的值若它們小于某基于一量化因子的閾值則會變成零。通過一個量化因子劃分每個元素是一種用來產(chǎn)生更多零元素的方法。MPEG以及相關(guān)算法常常應(yīng)用較大的量化值以降低頻域中的矩陣的精度，造成更多的零元素，從而降低數(shù)據(jù)傳輸率。
通過修改量化因子(狀態(tài)130)減小受害流V的數(shù)據(jù)傳輸之后，在一實(shí)施例中，ABFM狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)換到狀態(tài)160，其中對降級值A(chǔ)(V)增加一并且接著應(yīng)用對3的取模，即，A(V)當(dāng)前＝(A(V)先前+1)模3。結(jié)果是，A(V)的值可從0到2循環(huán)。由于先前在狀態(tài)120中把A(V)確定為1，新的A(V)值應(yīng)為1(0+1模3)。在狀態(tài)160下對受害流V修改降級值A(chǔ)(V)后，ABFM狀態(tài)機(jī)遷躍回到狀態(tài)100。
如果在狀態(tài)120中對于受害流V判定A(V)為1，ABFM狀態(tài)機(jī)進(jìn)入狀態(tài)140。在一實(shí)施例中，在步驟140里按預(yù)定量，例如1/2，減小重編碼數(shù)據(jù)流的高度，從而造成要發(fā)送的數(shù)據(jù)量的減少。一種用于照一半縮小象素塊的方法是混合并平均象素。另一種采用的方法每隔一個去掉一個象素。在視頻流相交織的情況下，可以通過去掉間隔的字段達(dá)到高度的減半，例如去掉所有的奇水平顯示行或者所有偶水平顯示行。應(yīng)理解在某些格式中，尤其在美國國家電視系統(tǒng)委員會(NTSC)和美國高級電視系統(tǒng)委員會(ATSC)格式下，視頻流是交織的，其中首先顯示一個整幀的偶水平顯示行接著才顯示奇水平顯示行。在其它實(shí)施例中，如可理解那樣，利用類似的方法，重編碼數(shù)據(jù)流的高度按一個不是二分之一的因子，例如1/3，減小。
通過減小受害流的分辨率(狀態(tài)140)減小受害流V的數(shù)據(jù)傳輸后，在一實(shí)施例中，于狀態(tài)160中如前面討論的那樣修改降級值A(chǔ)(V)。A(V)的結(jié)果值是2(1+1模3)。在狀態(tài)160中修改受害流V的降級值A(chǔ)(V)后，ABFM狀態(tài)機(jī)躍遷回到狀態(tài)100。
若在狀態(tài)120中確定受害流V的A(V)為2，ABFM狀態(tài)機(jī)進(jìn)入狀態(tài)150。在一實(shí)施例中，在狀態(tài)150下利用和前面參照狀態(tài)140討論的方法相似的方法，例如每隔一個去掉一個象素，按某預(yù)定量減小重編碼數(shù)據(jù)流的寬度。可以理解，對于相等的減小因子，狀態(tài)140或狀態(tài)150的減小方法是可以互換的。在受害流V為交錯的情況下，在寬度之前先使高度減半通常是更合適的，因?yàn)樗鼘ν耆S的交錯字段更加有效，省去許多處理要求。
通過減小受害流的分辨率(狀態(tài)150)減少受害流V的數(shù)據(jù)傳輸后，在一實(shí)施例中，如前面討論的那樣，修改降級值A(chǔ)(V)。A(V)的結(jié)果值為0(2+1模3)。在狀態(tài)160下修改級值A(chǔ)(V)后，ABFM狀態(tài)器躍遷回到狀態(tài)100。
在一實(shí)施例，作為受害流V的降級值A(chǔ)(V)在0至2之間循環(huán)的結(jié)果，ABFM狀態(tài)機(jī)隨著每次在狀態(tài)120下對降級的選擇在受害流V的分辨率和/或精度的三種不同類型的降級之間循環(huán)。雖然討論了一種采用三種類型的數(shù)據(jù)降級的ABFM狀態(tài)機(jī)，依據(jù)本發(fā)明可以采用等級更少或更多的數(shù)據(jù)降級。例如，在一實(shí)施例中，一種ABFM狀態(tài)機(jī)采用涉及到多于一個的改變各個量化因子的狀態(tài)的多等級降級。還應(yīng)理解可以使用不同于1/2(例如3/4)的寬度、高度縮放因子。例如，在一實(shí)施例中，受害流V的分辨率和/或精度的大小取決于受害流V的視頻幀的實(shí)際幀傳輸完成時間超過估算幀傳輸完成時間的程度。例如，如果實(shí)際幀傳輸完成時間要比該估算幀傳輸完成時間大10％，則受害流V的分辨率應(yīng)縮減10％，從而使實(shí)際幀傳輸完成時間大概會更接近估算幀傳輸完成時間。
接著參照圖2，圖中示出依據(jù)本發(fā)明的至少一個實(shí)施例的自適應(yīng)帶寬腳印匹配(ABFM)服務(wù)器系統(tǒng)205。數(shù)據(jù)流，例如視頻數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、MPEG數(shù)據(jù)等，輸入到網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器210。在一實(shí)施例中，網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器210使用二種主要輸入流。一個輸入是提供高速因特網(wǎng)訪問的廣域網(wǎng)(WAN)連接200。另一個輸入是媒體流源，例如衛(wèi)星電視(利用衛(wèi)星圓盤天線201)或有線電視。在其它實(shí)施例中，可以使用其它輸入源，例如局域網(wǎng)(LAN)。WAN連接200和/或其它所使用的輸入源，包括由電纜、雙絞線、光纖電纜、無線射頻網(wǎng)等等組成的網(wǎng)絡(luò)。
在一實(shí)施例中，網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器210從衛(wèi)星圓盤天線201和/或WAN200接收一個或多個輸入數(shù)據(jù)流，例如數(shù)字視頻或顯示數(shù)據(jù)。每個輸入數(shù)據(jù)流可包括多個多路復(fù)用信道，例如MPEG數(shù)據(jù)信道。網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器210在一個公用媒介(局部數(shù)據(jù)網(wǎng)220)上向一個或多個接收客戶單元，例如膝上機(jī)230、計(jì)算機(jī)240或觀看單元250，廣播這些數(shù)據(jù)流和/或信道。在一實(shí)施例中，在輸入到網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器210的數(shù)據(jù)信道的數(shù)量和接收輸出數(shù)據(jù)信道或流的客戶接收器單位的數(shù)量之間存在一對一的對應(yīng)。在另一實(shí)施例中，數(shù)據(jù)信道或流的數(shù)目比接收器客戶單元數(shù)目少。在這種情況下，需要二個或更多的客戶接收器單元共享一個或更多的數(shù)據(jù)信道或者流。局部數(shù)據(jù)網(wǎng)220可以包括局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、總線、串行連接等等。可以利用電纜、雙絞線、光纖電纜等構(gòu)成局部數(shù)據(jù)網(wǎng)220。在向各接收客戶單元廣播期間，在一實(shí)施例里，網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器210應(yīng)用前面參照圖1討論的該ABFM算法管理網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)以確?？山邮軈?shù)組之內(nèi)的恒定的和持續(xù)的傳送，從而使用戶無縫地觀看數(shù)據(jù)流。
在至少一個實(shí)施例中，網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器210使用的ABFM算法試圖確保顯示數(shù)據(jù)的表示滿足預(yù)定準(zhǔn)則。例如，網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器210可把該顯示數(shù)據(jù)發(fā)送到接收器客戶單元，其中在接收器客戶單元上顯示的視頻序列是該被顯示數(shù)據(jù)的表示。如果該視頻序列實(shí)時地同時在若干接收器客戶單元上正確地顯示，網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器210不必采取進(jìn)一步的行動。但是如果該視頻序列不連貫、不同步、延遲或者未被所有規(guī)定的接收器客戶單元接收，則該顯示數(shù)據(jù)的該表示不滿足該預(yù)定準(zhǔn)則，則在一實(shí)施例中網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器210利用前面討論的ABFM方法修改顯示數(shù)據(jù)的一個或多個數(shù)據(jù)流以便改進(jìn)該視頻序列的顯示。
如前面所討論那樣，在至少一個的實(shí)施例中，ABFM算法起在固定帶寬內(nèi)維持ABFM服務(wù)器系統(tǒng)205的數(shù)據(jù)傳輸率的作用。在一實(shí)施例中，按網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器210和各客戶接收器單元(膝上機(jī)230，計(jì)算機(jī)240或觀看單元250)之間的傳輸媒介(局部數(shù)據(jù)網(wǎng)225)的最大帶寬確定ABFM服務(wù)器系統(tǒng)205的帶寬。例如，如果局部數(shù)據(jù)網(wǎng)是一個最大傳輸率為每秒1兆位的局域網(wǎng)，可把ABFM服務(wù)器系統(tǒng)205的帶寬確定成最大為每秒1兆位。替代地，在另一實(shí)施例中，ABFM服務(wù)器系統(tǒng)205的帶寬可以是該傳輸媒介(局部數(shù)據(jù)網(wǎng)225)可使用帶寬的一預(yù)定部分。例如，如果存在四個連接到其最大傳輸率為每秒1兆位的局部數(shù)據(jù)網(wǎng)225的ABFM服務(wù)器系統(tǒng)205，每個ABFM服務(wù)器系統(tǒng)205應(yīng)預(yù)先確定成具有每秒0.25兆位的固定帶寬(最大可使用傳輸率的四分之一)。
盡管網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器210和客戶接收器單元之間的傳輸媒介通常是限制或確定ABFM服務(wù)器系統(tǒng)205的要素，但在一實(shí)施例中按其上網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器205能輸入一個或多個數(shù)據(jù)流、壓縮這些數(shù)據(jù)流中的一個或多個并且向客戶接收器單元輸出壓縮的(以及未壓縮的)數(shù)據(jù)流的速率規(guī)定ABFM服務(wù)器系統(tǒng)205的帶寬。例如，若網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器205每秒只能處理1兆位的數(shù)據(jù)，但局部數(shù)據(jù)網(wǎng)225具有每秒10兆位的傳輸率，即使局部數(shù)據(jù)網(wǎng)225可在更高的傳輸率下發(fā)送，ABFM服務(wù)器系統(tǒng)205的帶寬只能限制在每秒1兆位。應(yīng)理解，在不背離本發(fā)明的精神和范圍下可以通過其它因素限制ABFM服務(wù)器系統(tǒng)205的帶寬。
參照圖3，圖中更詳細(xì)地示出依據(jù)本發(fā)明的至少一個實(shí)施例的網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器210。輸入媒體流經(jīng)數(shù)字調(diào)諧器去復(fù)用器(DEMOX)330進(jìn)入系統(tǒng)，從該去復(fù)用器把適當(dāng)?shù)牧靼l(fā)送到代碼轉(zhuǎn)換器控制器電路350。在一實(shí)施例中，代碼轉(zhuǎn)換器控制器電路350包括一個或多個完成數(shù)字媒體譯碼的較高層任務(wù)，例如視頻譯碼，的流分析處理器360。這些流分析處理器360驅(qū)動一組完成低層媒體代碼轉(zhuǎn)換任務(wù)的媒體代碼轉(zhuǎn)換向量處理器390。在諸如動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)380的部件存儲器中存儲譯碼及代碼轉(zhuǎn)換的中間結(jié)果以及最終結(jié)果。在一實(shí)施例中，最終的壓縮代碼轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)按照直接存儲器存取(DMA)方法經(jīng)外部系統(tǒng)輸入/輸出(IO)總線320通過北網(wǎng)橋305發(fā)送到主存儲器(主DRAM310)。采用時間驅(qū)動的調(diào)動程序的處理器300在適當(dāng)時刻把主DRAM310中存儲的最終壓縮代碼轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)路由到網(wǎng)絡(luò)接口控制器395，后者接著把該數(shù)據(jù)路由到局域網(wǎng)(LAN)399。
接著參照圖4，圖中示出依據(jù)本發(fā)明的至少一個實(shí)施例的接收器客戶單元401。接收器客戶單元401可以包括能夠接收和/或顯示媒體流的部件，例如膝上機(jī)230，計(jì)算機(jī)240和觀看單元250(圖2)。通過LAN399向網(wǎng)絡(luò)接口控制器400發(fā)送參照圖3討論的最終壓縮代碼轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)流。接著經(jīng)IO連接410把該數(shù)據(jù)流發(fā)送到媒體譯碼器/再現(xiàn)器(renderer)420。IO連接410可以包括任何IO連接方法，例如總線或串行連接。在一實(shí)施例中，媒體譯碼器/再現(xiàn)器420包括可用作用來存儲譯碼數(shù)據(jù)的中間存儲區(qū)的嵌入式DRAM430。在嵌入式DRAM430不適應(yīng)譯碼數(shù)據(jù)的情況下，媒體譯碼器/再現(xiàn)器420還包括要比嵌入式DRAM430大的DRAM440。當(dāng)譯碼壓縮數(shù)據(jù)后，把它發(fā)送到接收器客戶IO總線490并且最后由接收器客戶單元的主處理器(未示出)接收。在一實(shí)施例中，該主處理器直接控制視頻譯碼器/再現(xiàn)器420并且主動讀取再現(xiàn)的數(shù)據(jù)。在其它實(shí)施例中，在該主機(jī)上通過應(yīng)用軟件完成視頻譯碼器/再現(xiàn)器420的功能。在該主處理器無力完成這樣的譯碼任務(wù)時，視頻譯碼器420完成部分或全部的譯碼任務(wù)。
本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)是一組駐留在按概括地在圖1-4中所描述的那樣配置的一個或多個處理系統(tǒng)的隨機(jī)存取存儲器中的計(jì)算機(jī)可讀指令。在該處理系統(tǒng)需要之前，這種指令可存儲在另一個計(jì)算機(jī)可讀存儲器中，例如，硬盤機(jī)中或者可移動存儲器諸如最終用于CD機(jī)或DVD機(jī)的光盤或最終用于軟盤驅(qū)動器的軟盤中。另外，該組指令可存儲在另一個圖象處理系統(tǒng)的存儲器中并且在局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)如因特網(wǎng)上發(fā)送，其中被發(fā)送的信號可以是通過諸如ISDN線路的媒介傳播信號，或者該信號可以通過空氣媒介傳播并且由當(dāng)?shù)匦l(wèi)星接收以傳送到該處理系統(tǒng)上。這樣的信號可以是由載波信號構(gòu)成的復(fù)合信號并且在載波信號內(nèi)含有所需信號，其中該所需信號包含至少一條的用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序指令，而且這樣的信號可在用戶需要時下載。業(yè)內(nèi)人士理解，在以電、磁或化學(xué)的方式存儲該指令組時，該指令組的物理存儲和/或物理傳送物理地改變該媒介從而該媒介攜帶計(jì)算機(jī)可讀的信息。
在上述對各圖的詳細(xì)說明中，參照了構(gòu)成該說明的一部分的并且其中以示例方式示出可實(shí)踐本發(fā)明的各具體優(yōu)選實(shí)施例的各附圖。這些實(shí)施例是足夠詳細(xì)的說明的以便能使業(yè)內(nèi)人士實(shí)踐本發(fā)明，并且應(yīng)理解可以采用其它實(shí)施例而且在不背離本發(fā)明精神和范圍下可以做出邏輯、機(jī)械、化學(xué)和電方面的改變。為了避免業(yè)內(nèi)人士能實(shí)踐本發(fā)明所不必要的細(xì)節(jié)，本說明可能省略了業(yè)內(nèi)人士周知的某些信息。另外，業(yè)內(nèi)人士容易構(gòu)建含有本發(fā)明的原理的許多其它的不同實(shí)施例。從而，本發(fā)明不意味著受文中描述的具體形式的限制，相反，本發(fā)明復(fù)蓋所有可以合理地包含在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的所有替代、修改以及等同品。因此，上述詳細(xì)說明不包括限制意義，從而本發(fā)明的范圍只由附屬權(quán)利要求書定義。
權(quán)利要求
1.一種方法包括步驟接收顯示數(shù)據(jù)；判定該顯示數(shù)據(jù)的第一表示是否滿足預(yù)定準(zhǔn)則，其中該顯示數(shù)據(jù)的第一表示包括第一多個要發(fā)送到第二多個顯示部件的顯示流；當(dāng)判定該顯示數(shù)據(jù)的該第一表示不滿足該預(yù)定準(zhǔn)則時，按第一方式壓縮該第一多個顯示流中的第一顯示流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該判定步驟還包括利用一個公用媒介向該第二多個顯示部件提供顯示流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中該公用媒介是局域網(wǎng)的一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中該局域網(wǎng)的物理媒介包括電纜。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中該局域網(wǎng)的物理媒介包括雙絞線。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中該局域網(wǎng)的物理媒介包括光纖。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中該公用媒介包括無線射頻。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中該公用媒介是廣域網(wǎng)的一部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中當(dāng)預(yù)期該第一多個顯示流中的每個顯示流能在實(shí)時地同時顯示該第一多個顯示流的每個流的方式下發(fā)送時判定滿足該預(yù)定準(zhǔn)則。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中該判定步驟還包括判定多個顯示流中的一個第一顯示流的數(shù)據(jù)幀的實(shí)際傳輸時間是否和第一預(yù)計(jì)傳輸時間相匹配。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中該判定步驟還包括對該第一多個顯示流中的每個顯示流判定視頻幀的實(shí)際傳輸時間是否在預(yù)定容限內(nèi)和預(yù)計(jì)的傳輸時間相匹配。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中該判定步驟還包括對該第一多個顯示流中的每個顯示流判定視頻幀的實(shí)際傳輸時間是否和預(yù)計(jì)的傳輸時間相匹配。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在該第一多個顯示流中的顯示流和該第二多個顯示部件中的顯示部件之間存在一對一的對應(yīng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該第一多個顯示流中的顯示流少于該第二多個顯示部件中的顯示部件，其中該第一多個顯示流中的至少一個流由該第二多個顯示部件中的二個或更多的顯示部件共享。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中接收步驟還包括該顯示數(shù)據(jù)是視頻數(shù)據(jù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中接收步驟還包括該顯示數(shù)據(jù)是圖形數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中接收步驟還包括該顯示數(shù)據(jù)是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中接收步驟還包括該顯示數(shù)據(jù)是模擬數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該顯示數(shù)據(jù)還包括來自多個源的顯示數(shù)據(jù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中接收步驟還包括從具有多個多路復(fù)用信道的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流接收至少一部分的顯示數(shù)據(jù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中該具有多個多路復(fù)用信道的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流是MPEG數(shù)據(jù)流。
22.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該判定步驟包括判定當(dāng)利用固定帶寬把該第一多個顯示流發(fā)送到該第二多個顯示部件時是否滿足該預(yù)定準(zhǔn)則。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中該固定帶寬是該傳輸媒介的最大帶寬。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中該固定帶寬是該傳輸媒介可使用帶寬中的一預(yù)定部分。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中該固定帶寬是完成壓縮媒體步驟的處理部件的最大帶寬。
26.根據(jù)權(quán)利要求1的方法還包括步驟利用一預(yù)定的選擇方法從該第一多個顯示流選擇該第一顯示流。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中該預(yù)定選擇方法包括采用循環(huán)法。
28.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中該預(yù)定選擇方法包括選擇該多個顯示流中一個數(shù)據(jù)量最大的顯示流。
29.根據(jù)權(quán)利要26的方法，其中選擇步驟基于與該多個顯示流關(guān)聯(lián)的一個或多個顯示流的優(yōu)先性。
30.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中選擇第一顯示流的步驟基于該多個顯示流中的第一顯示流的先前的壓縮。
31.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中壓縮步驟包括當(dāng)判定該第一顯示流先前未被壓縮過時按第一方式壓縮；當(dāng)判定該第一顯示流先前已在該第一方式下壓縮時按第二方式壓縮。
32.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中壓縮步驟還包括當(dāng)判定該第一顯示流先前已在該第二方式下壓縮時按第三方式壓縮。
33.一種方法包括步驟對多個顯示流中的每個流判定估算的發(fā)送時間是否在一預(yù)定容限內(nèi)和實(shí)際發(fā)送時間相匹配，若不相匹配則發(fā)送的數(shù)據(jù)過多；根據(jù)一優(yōu)先化方法從該多個顯示流中選擇一個第一流；從多個壓縮方法中選擇一個方法以應(yīng)用到該第一流上；重復(fù)每個上述步驟，直至該判定步驟表明實(shí)際發(fā)送時間在該估算發(fā)送時間的該預(yù)定容限內(nèi)。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中該預(yù)定容限基于對該多個顯示流中的每個流實(shí)時地提供同時顯示的預(yù)定傳輸率。
35.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中該多個壓縮方法中的一個方法包括減小該第一顯示流的精度。
36.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中該多個壓縮方法中的一個方法包括減小該第一顯示流的分辨率。
37.一種方法，包括步驟接收一個具有多個多媒體信道的多媒體數(shù)據(jù)流；對該多媒體數(shù)據(jù)流中的每個多媒體信道判定多媒體信道的實(shí)際傳輸時間是否在一預(yù)定的容限內(nèi)和預(yù)測的傳輸時間相匹配；利用一預(yù)定的選擇方法選擇一第一多媒體信道；當(dāng)該第一多媒體信道的實(shí)際傳輸時間超過該預(yù)測傳輸時間一個比該預(yù)定容限大的值時，減小和該第一多媒體信道相關(guān)的數(shù)據(jù)發(fā)送量。
38.權(quán)利要求37的方法，其中預(yù)定選擇方法包括循環(huán)法。
39.根據(jù)權(quán)利要求37的方法，其中減小步驟包括減小該第一多媒體信道發(fā)送的數(shù)據(jù)的精度。
40.根據(jù)權(quán)利要求37的方法，其中減小步驟包括減小該第一多媒體信道發(fā)送的數(shù)據(jù)的分辨率。
41.根據(jù)權(quán)利要求37的方法，其中該多媒體數(shù)據(jù)流包括MREG數(shù)據(jù)。
42.一種系統(tǒng)包括一個數(shù)據(jù)處理器；操作上可和所述處理器連接的存儲器；以及一個能在所述存儲器中存儲的和由所述處理器執(zhí)行的指令程序，所述指令程序操縱所述處理器以便按收顯示數(shù)據(jù)；判定該顯示數(shù)據(jù)的第一表示是否滿足預(yù)定準(zhǔn)則，其中該顯示數(shù)據(jù)的第一表示包括第一多個要發(fā)送到第二多個顯示部件的顯示流；當(dāng)判定該顯示數(shù)據(jù)的該第一表示滿足該預(yù)定準(zhǔn)則時，按第一方式壓縮第一多個顯示流中的第一顯示流。
43.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其有形地含有一個指令程序以便操縱一個數(shù)據(jù)處理器從而接收顯示數(shù)據(jù)；判定該顯示數(shù)據(jù)的第一表示是否滿足預(yù)定準(zhǔn)則，其中該顯示數(shù)據(jù)的第一表示包括第一多個要發(fā)送到第二多個顯示部件的顯示流；當(dāng)判定該顯示數(shù)據(jù)的該第一表示不滿足該預(yù)定準(zhǔn)則時，按第一方式壓縮該第一多個顯示流中的第一顯示流。
全文摘要
文中公開一種在固定帶寬網(wǎng)絡(luò)中同時傳輸多個媒體流的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括一個中央網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器和多個客戶接收器單元。輸入媒體從外部源抵達(dá)并且接著在壓縮格式下發(fā)送到各個客戶接收器單元。該網(wǎng)關(guān)媒體服務(wù)器上的狀態(tài)機(jī)檢查網(wǎng)絡(luò)帶寬是否接近飽和。在一實(shí)施例中，通過對比每個流的媒體單元的開始時間和該單元的估算傳輸時間，測量可能的帶寬飽和。當(dāng)任何一個實(shí)際傳輸時間超過它的估算傳輸時間某預(yù)定閾值時，認(rèn)為該網(wǎng)絡(luò)接近飽和或者已經(jīng)飽和，并且該狀態(tài)機(jī)執(zhí)行選擇至少一個流作為降低總帶寬使用量的目標(biāo)的進(jìn)程。一旦選擇和某客戶接收機(jī)單元相關(guān)的目標(biāo)流時，減小該目標(biāo)流發(fā)送的數(shù)據(jù)量，這應(yīng)造成較低的數(shù)據(jù)傳輸率。在一實(shí)施例中，通過逐步減低數(shù)據(jù)的精度以造成數(shù)據(jù)壓縮的更大可能和/或通過逐步減小目標(biāo)流數(shù)據(jù)的分辨率減小數(shù)據(jù)量。
文檔編號H04N7/24GK1460378SQ02800966
公開日2003年12月3日 申請日期2002年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者英德拉·拉克索諾 申請人:Vixs系統(tǒng)公司