專利名稱：：媒體服務(wù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明有關(guān)一種媒體隨選系統(tǒng)，特別是該系統(tǒng)中的媒體服務(wù)器，以一種即時(shí)且隨選隨傳的方式，來傳送儲存于該服務(wù)器內(nèi)的多種數(shù)字位元數(shù)據(jù)流，與本發(fā)明有密切關(guān)系的是媒體服務(wù)器，它可用于改進(jìn)多媒體數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)，以服務(wù)于很大數(shù)量的用戶。相互對話式的多媒體服務(wù)如隨選視訊、遠(yuǎn)端購物、數(shù)字電視廣播及遠(yuǎn)距教學(xué)已經(jīng)是時(shí)代發(fā)展的趨勢。而其中，多媒體服務(wù)器，已逐漸變成該服務(wù)的主要技術(shù)。媒體服務(wù)器，就如一個(gè)引擎一樣，從磁盤儲存裝置，將多媒體數(shù)據(jù)流讀出，然后以一適當(dāng)速率，將這些數(shù)據(jù)流傳至用戶端，多媒體數(shù)據(jù)，為一些數(shù)字位元數(shù)據(jù)流，如影像、聲音及其它不同型式的數(shù)據(jù)，通常每一個(gè)多媒體數(shù)據(jù)流都以一定的服務(wù)質(zhì)量來傳送，如平均傳送速率或最大延遲差異，而相互對話的多媒體系統(tǒng)中，最重要的效能指標(biāo)，即是同一時(shí)間內(nèi)，能支援的即時(shí)多媒體數(shù)據(jù)流的最大數(shù)目，一媒體服務(wù)器，通常必須以一固定速率傳送數(shù)據(jù)流，并且能維持同一時(shí)間服務(wù)，最多的數(shù)據(jù)流個(gè)數(shù)，然而，有一些環(huán)節(jié)，限制了數(shù)據(jù)流的讀取與傳送，如儲存裝置輸入/輸出限制，網(wǎng)絡(luò)頻寬限制及中央處理器的處理能力等。圖1表示一個(gè)先前技術(shù)范例，其一多媒體傳送系統(tǒng)，所用的視訊服務(wù)器10，包含一個(gè)微處理機(jī)12及其所連接的存儲器14、一儲存裝置控制器16，用以控制多媒體數(shù)據(jù)，從磁盤儲存裝置18的讀取，裝置18亦可以是一多磁盤機(jī)陣列，服務(wù)器10亦包含一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制器20，藉此可以將數(shù)據(jù)送到數(shù)個(gè)用戶端，微處理機(jī)12、儲存裝置控制器16及網(wǎng)絡(luò)控制器20，是由一系統(tǒng)總線22所連接，網(wǎng)絡(luò)控制器20，由網(wǎng)絡(luò)接收用戶端的視訊存取要求，并將此訊息由總線22傳于微處理機(jī)12，微處理機(jī)12以一磁盤排程方法，來產(chǎn)生存取指令，然后將這些指令，放至儲存裝置控制器16，以便從儲存裝置18將數(shù)據(jù)流讀取出來，服務(wù)器10可以設(shè)定可同時(shí)存取多個(gè)數(shù)據(jù)流，服務(wù)器10的詳細(xì)操作可參考，F(xiàn).A.Tobagi，andJ.Pang，″Starworks-AVideoAplicationServer，″IEEECOMPCON，Spring′93，pp.4-11，及W.TsengandJ.Huang，″AHightPerformanceVideoServerForKaraokeSystems，″IEEETransactionsonConsumerElectronics，Vol.40，No.3，August1994，pp.329-336。圖1中服務(wù)器10的問題，在于它無法同時(shí)支援來自多位用戶，對即時(shí)影像讀取的要求，服務(wù)器10通常較適用于較少數(shù)量用戶的個(gè)人電腦或工作站的區(qū)域網(wǎng)上。圖2說明了一個(gè)先前技術(shù)的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)為圖1中的服務(wù)器10，以達(dá)到同時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)流存取及可支援用戶數(shù)的增加。圖2的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)，包含了服務(wù)器10-i中的m端及其所連接的交換網(wǎng)絡(luò)24。交換網(wǎng)絡(luò)24與用戶26-i的n端連接。交換網(wǎng)絡(luò)24，依據(jù)用戶要求將服務(wù)器10-i的輸出傳送至用戶26-i，因此同一時(shí)間內(nèi)，可支援用戶的數(shù)量稍有增加。不過這些及其他以交換為基礎(chǔ)的可放大式服務(wù)器，通常無法提供可供大量用戶使用的多媒體分配系統(tǒng)。另一種先前曾被提出的技術(shù)，在USPatentNo.5,528,435，issuedMay21，1996toM.H.Anderson，assignedtoMicropolisCorp.andentitled″Multi-user，On-demandVideoStorageandRetrialSystemIncludingVideoSignatureComputationforPreventingExcessiveInstantaneousServerDataRate，″USPatentNo，5,510,905issuedApril23，1996toYitzhakBirkandentitle″VideoStorageServerUsingTrack-Pairing，″USPatentNo.5,517,652issuedMay14，1996toTakanoriMiyamotoetal，assignedtoHitachiLtd.Andentitled″MultimediaServerforTreatingMulti-mediaInformationandCommunicationSystemEmployingtheMulti-mediaServer，″andUSPatentNo，5,43,362issuedDecember5，1995toR.P.Fitzgeraldetal.，assignedtoMicrosoftCorp.andentitled″VideoonDemandSystemComprisingStrippedDataAcrossPluralStorableDevicesWithMultiplexScheduling″上發(fā)表過。上述皆以datastripping方法儲存多媒體數(shù)據(jù)流以增進(jìn)即時(shí)媒體隨選服務(wù)器服務(wù)。不過，因?yàn)榇疟P儲存系統(tǒng)，無可避免的機(jī)械延遲問題，將導(dǎo)致數(shù)據(jù)流產(chǎn)出量的改善相當(dāng)有限。上述問題詳細(xì)內(nèi)容可參考C.S.Wuetal.，″PerformanceEvaluationofaDiskArrayforVideo-on-DemandSystems.″Proceedingsof10thInternationalConferenceofInformantionNetworking(ICOIN-10)，Kyung-Ju，Korea，1996，pp.351-358。此外，其它的先前技術(shù)系統(tǒng)提供了與網(wǎng)絡(luò)連合的即時(shí)影像隨選服務(wù)結(jié)構(gòu)。該類系統(tǒng)在USPatentNo.5,442,749issuedAugust15，1995toJ.D.Northcuttetal.，assignedtoSunMicrosystemsInc.andentitled″NetworkVideoServerSystemReceivingRequestsFromClientsforSpecificFormattedDataThroughaDefaultChannelandEstablishingCommunicationThroughSeparateControlandDataChannels，″USPatentNo.，5,508,732issuedApril16，1996toJ.F.Bottomleyetal.，assignedtoIBMCorp.andentitled″DataServer，ControlServerandGatewayArchitectureSystemandMethodforBroadcastingDigitalVideoonDemand，″USPatentNo.，5,521,631issuedMay28，1996toH.S.Budowetal.，assignedtoSpectraVisionInc.andentitled″InteractiveDigitalVideoServicesSystemWithStoreandForwardCapabilities，″USPatentNo.，5,471,318issuedNovember28，1995toS.R.Ahujaetal.，assignedtoAT&amp;TCorp.andentitled″MuitimediaCommunicationsNetwork，″andRepublicofChinaPatentNo.，244224885110129-072228，July1995。但是前述系統(tǒng)，都未對可放大性問題加以討論并解決此問題，因此前述系統(tǒng)，也都無法同時(shí)支援大量用戶的使用。綜上所述，一種用于制造可同時(shí)存取即時(shí)數(shù)據(jù)流，并支援大量用戶的多媒體傳送系統(tǒng)的可放大的多媒體服務(wù)器，的確有其存在的必要。本發(fā)明的多媒體服務(wù)器，可用以制作一放大服務(wù)器同時(shí)讀取及傳送大量的媒體數(shù)據(jù)流。本發(fā)明在許多方面，都與位元流推動引擎的設(shè)計(jì)有關(guān)。位元流推動引擎，是建構(gòu)可放大媒體服務(wù)器的基本方塊，多個(gè)可放大服務(wù)器，可藉它相互聯(lián)接，構(gòu)成一個(gè)放大的服務(wù)器，來達(dá)到想要的傳送能力。多個(gè)可放大服務(wù)器，可藉它彼此聯(lián)接構(gòu)成一個(gè)位元流多工器。該位元流多工器，可從放大的服務(wù)器中，依據(jù)事先同意的服務(wù)器質(zhì)量限制，來傳送多個(gè)媒體數(shù)據(jù)流。本發(fā)明的較佳實(shí)施例敘述如下，一可放大媒體服務(wù)器，包括多個(gè)位元流推動引擎。每一個(gè)位元流推動引擎，連接著儲存系統(tǒng)的儲存裝置與可放大服務(wù)器的系統(tǒng)總線。位元流推動引擎，自其所連接的儲存裝置中，讀取儲存于其中的所要數(shù)據(jù)流，并將此數(shù)據(jù)流傳送至一適當(dāng)?shù)挠脩舳恕４丝煞糯笫椒?wù)器，亦可包括一個(gè)服務(wù)器處理器，經(jīng)由系統(tǒng)總線與位元流推動引擎聯(lián)結(jié)。此服務(wù)器處理器，自用戶端接收到讀取的要求，并根據(jù)此要求，導(dǎo)引數(shù)個(gè)位元流推動引擎動作。位元流推動引擎，亦包含一個(gè)與對應(yīng)的儲存裝置聯(lián)結(jié)的儲存控制裝置，以及一個(gè)與此儲存控制裝置聯(lián)結(jié)的網(wǎng)絡(luò)控制器。該儲存控制裝置，自對應(yīng)的儲存裝置，接收一數(shù)據(jù)流以回應(yīng)特定的讀取要求，而該網(wǎng)絡(luò)控制器，則將讀取出的數(shù)據(jù)流傳送至適當(dāng)用戶可進(jìn)入的網(wǎng)絡(luò)上。該位元流推動引擎，亦包含一個(gè)聯(lián)結(jié)儲存控制器與網(wǎng)絡(luò)控制器的位元流推動引擎處理器，以引導(dǎo)那些要素運(yùn)作。該位元流推動引擎，也可包括一個(gè)共享存儲器。服務(wù)器處理器，可藉由一個(gè)主要系統(tǒng)總線取得此共享存儲器，而位元流推動引擎處理器，則可經(jīng)由位元流推動引擎的內(nèi)部總線取得。因此可放大式服務(wù)器中之各個(gè)位元流推動引擎，將可互相溝通，所有用戶便可取得通往該儲存系統(tǒng)，所有儲存裝置的途徑。本發(fā)明另可包含數(shù)個(gè)可放大式媒體服務(wù)器相互連接，以使放大的媒體服務(wù)器，適用于大量用戶的服務(wù)。以利用一組位元流多工器與數(shù)個(gè)媒體服務(wù)器主機(jī)交叉連接。每一個(gè)媒體服務(wù)器主機(jī)包含多個(gè)以前述方式設(shè)定之位元流推動引擎。位元流多工器的輸入端至少與每一個(gè)可放大式媒體服務(wù)器主機(jī)的一個(gè)數(shù)據(jù)流存取輸出端交叉連接，并依照服務(wù)質(zhì)量的限制傳送讀取出的數(shù)據(jù)流。每一個(gè)位元流多工器，可包括多個(gè)封包分配電路及多個(gè)封包輸入單元。該封包分配電路將與讀取出的數(shù)據(jù)流對應(yīng)之封包，分配至特定的封包輸入單元，因此每一封包輸入單元，只接收一個(gè)讀取的位元流的封包。封包輸入單元，依據(jù)對特定位元流的服務(wù)質(zhì)量需求處理封包，并將封包傳送至對應(yīng)的輸出緩沖器。本發(fā)明亦可另與位元流多工器的封包輸入單元有關(guān)。封包輸入單元，決定應(yīng)用的封包是否處于最高速率、中間速率或是在過高狀態(tài)，并將處于中間速率狀態(tài)的封包，循線遞送至中間速率輸出端，將處于最高速率的封包也循線遞送至最高速率輸出端，至于處于過高狀態(tài)的封包，則會被延遲或丟棄。封包輸入單元，運(yùn)用一種兩段式桶漏裝置，來決定封包所處的狀態(tài)。本發(fā)明采取如下具體結(jié)構(gòu)本發(fā)明的一自儲存系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)位元流的媒體服務(wù)器，其特征在于，媒體服務(wù)器為一可擴(kuò)充式的服務(wù)器，包括至少一個(gè)位元流推動引擎，每個(gè)位元流推動引擎，連接儲存系統(tǒng)中的儲存裝置及此擴(kuò)充式媒體服務(wù)器的系統(tǒng)總線，且每個(gè)位元流推動引擎，可自所連接的儲存裝置將數(shù)據(jù)位元流取出，并將此位元流送至適當(dāng)?shù)目蛻?；以及至少有一服?wù)器處理器，其經(jīng)由系統(tǒng)總線與位元流推動引擎相連，處理器可接收來自客戶端的位元流讀取要求，并指揮位元流推動引擎的運(yùn)作以配合客戶端的要求。所述的媒體服務(wù)器，其特征在于，所述位元流推動引擎，包括至少一儲存裝置控制器，其連接到與所述位元流推動引擎相關(guān)的儲存裝置，以回應(yīng)客戶端的要求，而讀取位元流；至少一網(wǎng)絡(luò)控制器，其與儲存裝置控制器連接，以接收儲存裝置讀取的數(shù)據(jù)位元流，并將其傳遞至網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)客戶端從網(wǎng)絡(luò)拾取；以及至少一位元流推動引擎處理器，其連接于所述儲存裝置控制器及網(wǎng)絡(luò)控制器，并指揮它們的運(yùn)作。所述的媒體服務(wù)器，其特征在于，所述位元流推動引擎，更包括至少一個(gè)共享存儲器，此存儲器，被所述位元流推動引擎處理器或服務(wù)器處理器存取。本發(fā)明的另一種媒體服務(wù)器，用來從儲存系統(tǒng)拾取其中的數(shù)據(jù)位元流，其特征在于，服務(wù)器為一可擴(kuò)充式的服務(wù)器，包括至少二個(gè)可擴(kuò)充式的媒體服務(wù)器主機(jī)，每個(gè)媒體服務(wù)器主機(jī)，包括至少二個(gè)位元流推動引擎，該位元流推動引擎，可自相關(guān)儲存系統(tǒng)內(nèi)的儲存裝置中，拾取所要求的數(shù)據(jù)位元流，并將每個(gè)位元流導(dǎo)至相關(guān)的位元流推動引擎的輸出端；以及至少二個(gè)位元流多工器，此位元流多工器上有至少二個(gè)輸入端，這些輸入端以相互交錯(cuò)的方式與至少一個(gè)可擴(kuò)充式媒體服務(wù)器上的數(shù)據(jù)位元流的輸出相連，此位元流多工器，以符合服務(wù)質(zhì)量要求的方式來傳遞讀出的數(shù)據(jù)位元流。結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明說明如下圖1為一先前技術(shù)中的視頻服務(wù)器電腦。圖2為以圖1的視頻服務(wù)器電腦為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)示意圖。圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例的可放大式媒體服務(wù)器主機(jī)的電路方框圖。圖4為一位元流推動引擎的電路方框圖，該位元流推動引擎適用于圖3的可放大式媒體服務(wù)器主機(jī)。圖5為一方塊圖，描述圖3中可放大式媒體服務(wù)器主機(jī)與多個(gè)用戶端連接的方式。圖6為本發(fā)明一較佳實(shí)施例，適用于住宅的媒體服務(wù)器。圖7適用于圖6媒體的服務(wù)器中位元流多工器的封包再分配裝置。圖8為一適用于圖7封包再分配裝置的封包輸入單元的運(yùn)作示意圖。圖9為適用于圖6媒體服務(wù)器的位元流多工器程序示意圖。本發(fā)明以媒體服務(wù)器的應(yīng)用加以說明，該媒體服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)，傳送多媒體數(shù)據(jù)流至用戶端。不過，此處所描述的技術(shù)，多被應(yīng)用在任何其他數(shù)據(jù)存取的應(yīng)用上，亦即多個(gè)多媒體數(shù)據(jù)流，自一媒體儲存裝置，同時(shí)被一服務(wù)器讀取，而且被傳送至一個(gè)或多個(gè)用戶處。這里所謂“服務(wù)器”一詞，至少可包含一部電腦、設(shè)計(jì)的集成電路、能執(zhí)行此處所述的數(shù)據(jù)存取運(yùn)作的任何其他數(shù)位數(shù)據(jù)處理器的微處理機(jī)?！坝脩簟币辉~則包括多媒體分配系統(tǒng)的訂戶或任何其他電腦網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)絡(luò)、電話網(wǎng)絡(luò)或其他形式的數(shù)據(jù)分配網(wǎng)絡(luò)的使用者或終端。圖3為本發(fā)明的一個(gè)放大式媒體服務(wù)器主機(jī)50的一較佳實(shí)施例?？煞糯笫矫襟w服務(wù)器主機(jī)50，包含了N個(gè)位元流推動引擎52-i，i＝1，2，位元流推動引擎52-i，可自一包含N個(gè)磁盤式的儲存裝置54-i的媒體儲存副系統(tǒng)54，讀取數(shù)據(jù)流并儲存數(shù)據(jù)流到此媒體儲存副系統(tǒng)54。數(shù)據(jù)流可以被儲存在以磁盤為基礎(chǔ)的儲存裝置54-i中，可參考USPatentApplicationSerialNo.08/657,739ofShiao-LiTsaoetal.，entitled″ImprovedMethodofDataPlacementofContinuousMediatoUtilizeBandwithEfficiency″。每一位元流推動引擎52-i，將數(shù)據(jù)流自54-i儲存裝置，讀取出來并傳送至裝備有可放大式服務(wù)器主機(jī)的多媒體數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的用戶端。位元流推動引擎52-i與用戶對應(yīng)的連結(jié)面通過一主機(jī)系統(tǒng)總線56相戶連結(jié)。媒體服務(wù)器主機(jī)50，包括一個(gè)與存儲器60聯(lián)結(jié)的微處理機(jī)58、一個(gè)與控制儲存裝置64聯(lián)結(jié)的儲存控制裝置62以及連接一個(gè)向上位元流控制單元66，以便接收自用戶的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)，所發(fā)出的向上位元流讀取需求。微處理機(jī)58、儲存控制裝置62以及向上位元流控制器66，都與主機(jī)系統(tǒng)總線56相連。微處理機(jī)58控制向上位元流控制器66，對用戶向上位元流讀取需求的接收與處理?？刂苾Υ嫜b置64，則儲存了微處理機(jī)58導(dǎo)引讀取運(yùn)作的控制軟件，此于下將有更詳細(xì)的敘述。圖4為本發(fā)明的較佳實(shí)施例的位元流推動引擎52-i的示意圖。位元流推動引擎52-i，經(jīng)由儲存控制裝置70與以磁盤為基礎(chǔ)的儲存裝置54-i聯(lián)結(jié)。內(nèi)部總線74將儲存控制裝置72與網(wǎng)絡(luò)控制器72、總線橋接器76連接。網(wǎng)絡(luò)控制72，則如圖所示將讀出的數(shù)據(jù)流傳至用戶端的網(wǎng)絡(luò)上。儲存控制裝置70和網(wǎng)絡(luò)控制器72是由微處理機(jī)78控制?？偩€橋接器74，是內(nèi)部總線74與媒體主機(jī)50的主機(jī)系統(tǒng)總線56之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿浇榫彌_器。而通過直接存儲器存取控制單元81及地址轉(zhuǎn)換單元82、83可從主機(jī)系統(tǒng)總線56或內(nèi)部總線74通往共享存儲器80。地址轉(zhuǎn)換單元82、83，則負(fù)責(zé)共享存儲器80與其他通過主機(jī)系統(tǒng)總線56或內(nèi)部總線74和共享存儲器80相通的其他裝置之間的地址定位。存取指令可自微處理機(jī)78，并經(jīng)由內(nèi)部總線74傳送至儲存控制裝置70。在讀取與儲存之間，位元流推動引擎54-i中讀出的數(shù)據(jù)流可能需要緩沖。如上所述，位元流推動引擎52-i中的共享存儲器80與主機(jī)系統(tǒng)總線56及內(nèi)部總線74聯(lián)結(jié)，媒體服務(wù)器主機(jī)50中的微處理機(jī)58以及位元流推動引擎微處理機(jī)78都可至共享數(shù)據(jù)80存取數(shù)據(jù)。因此共享存儲器80就可根據(jù)所需般被當(dāng)作讀出位元流的緩沖器。依據(jù)本發(fā)明，位元流推動引擎，可經(jīng)由橋接器76，讓位元流推動引擎52-i與其它位元流推動引擎52-i溝通，總線橋接器76，可于媒體服務(wù)器主機(jī)50中的主機(jī)系統(tǒng)總線56存取。圖4中的位元流推動引擎52-i，可當(dāng)做一個(gè)控制面板，以便從儲存裝置54-i讀取所需的數(shù)據(jù)流，以及導(dǎo)引讀出的位元流，經(jīng)由用戶網(wǎng)絡(luò)到適當(dāng)?shù)挠脩舳?。位元流推動引擎微處理機(jī)78，導(dǎo)引位元流推動引擎52-i的其它成份，以提供下列處理功能，例如(1)利用儲存控制裝置70，自媒體儲存裝置讀取所需的數(shù)據(jù)流方塊；(2)將讀出的數(shù)據(jù)流方塊，經(jīng)由內(nèi)部總線74，運(yùn)輸至共享存儲器80；(3)如所需數(shù)據(jù)流被連續(xù)存取，則連續(xù)重覆步驟(1)和(2)；(4)讀自共享存儲器80，取出的數(shù)據(jù)流方塊，并將其經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)控制器72，傳送至適當(dāng)?shù)挠脩艟W(wǎng)絡(luò)；(5)如取出的媒體位元流必須被連續(xù)傳送，重覆步驟(4)。如此一來，位元流推動引擎52-i允許其所在的媒體儲存裝置54-i，通過用戶網(wǎng)絡(luò)可直接被存取。每一個(gè)位元流推動引擎52-i，可支援多數(shù)個(gè)讀出位元流到多數(shù)用戶的傳送。圖3所示的媒體服務(wù)器主機(jī)50，將數(shù)個(gè)位元充推動引擎合并組成一個(gè)通過位元流推動引擎52-i，可同時(shí)服務(wù)大量用戶的較大型媒體服務(wù)器。媒體服務(wù)器主機(jī)50，接收并處理從用戶端傳來的要求，使得儲存副系統(tǒng)54中的媒體位元流，能通過位元流推動引擎52-i，以隨選的方式被互動地存取。媒體服務(wù)器主機(jī)50上的微處理機(jī)58指揮媒體服器主機(jī)50上的組成元素及相關(guān)的位元流推動引擎52-i，以提供以下的處理功能(1)控制位元流推動引擎52-i對位元流推動引擎52-i的相互通訊，如利用直接儲存器存取(DMA，DirectMemoryAccess)(2)允入控制，并處理經(jīng)由向上位元流控制單元66，所收到來自用戶端的上游數(shù)據(jù)存取要求，及(3)其他存取的管理。兩個(gè)位元流，推動引擎之間的通訊是必的，如某一位元流推動引擎之下的用戶，可能需要讀取由另一位元流推動引擎所控制的儲存裝置，這種通訊可藉由直接存儲器存取來完成，一位元流推動引擎52-i上的共享存儲器80，可被另一位元流推動引擎52-i直接存取，此動作是經(jīng)由媒體服務(wù)器主機(jī)50上的主機(jī)系統(tǒng)總線56、直接存儲器存取控制單元81及地址轉(zhuǎn)換單元83。此種方式的數(shù)據(jù)移動，是利用一塊被兩個(gè)微處理機(jī)，所對映的共享存儲器來達(dá)成，目前，有國際組織正在制定其標(biāo)準(zhǔn)，見“IntelligentI/O(I2O)ArchitectureSpecification″，I2OSIG，Rev.1.0，March1996，圖3及圖4中的媒體服務(wù)器主機(jī)50及位元流推動引擎52-i，提供了服務(wù)管理與數(shù)據(jù)存取之間的一個(gè)清楚的功能分割，而且仍然維持系統(tǒng)的可擴(kuò)充性，因此，位元流推動引擎的動作，便可以被最佳化，以保證服務(wù)質(zhì)量。圖5說明一多媒體數(shù)據(jù)傳遞系統(tǒng)84，其中圖3中的可擴(kuò)充式媒體服務(wù)器主機(jī)50，用來將所讀出的位元流傳遞至P個(gè)用戶端，P可以是一個(gè)很大的數(shù)目，可擴(kuò)充式媒體服務(wù)器主機(jī)50，利用位元流推動引擎52-i，從儲存副系統(tǒng)54將所讀出的位元流，傳遞至數(shù)個(gè)用戶85-i，其中i＝1，2，”P，如前面敘述的方式，用戶85-i的存取要求，是經(jīng)由上游網(wǎng)絡(luò)的連線89，傳送至媒體服務(wù)器主機(jī)50，而且用戶85-i是經(jīng)由下游網(wǎng)絡(luò)的連線87，接收從媒體服務(wù)器主機(jī)50，傳遞過來的位元數(shù)據(jù)流，媒體服務(wù)器主機(jī)50，隨時(shí)可以加裝額外的位元流推動引擎52-i或連接其他類型的服務(wù)器主機(jī)來擴(kuò)充服務(wù)容量。圖6以另一較佳實(shí)施例，來說明本發(fā)明的住宅區(qū)媒體服務(wù)器90，此服務(wù)器90主要是用來服務(wù)于圖5中系統(tǒng)84所服務(wù)的區(qū)域范圍，還要廣大的區(qū)域，此服務(wù)器90可包含K個(gè)可擴(kuò)充的媒體服務(wù)器主機(jī)與M個(gè)位元流多工器100-i，而用戶均連結(jié)到這M個(gè)位元流多工器100-i的其中之一，且這K個(gè)可擴(kuò)充的媒體服務(wù)器主機(jī)與M個(gè)位元流多工器100-i以交錯(cuò)式連結(jié)，使得每一個(gè)用戶，均可經(jīng)由這K個(gè)可擴(kuò)充的媒體服務(wù)器主機(jī)讀取每一個(gè)儲存副系統(tǒng)541至54K，在服務(wù)器90中讀取的數(shù)據(jù)，均裝在封包中，因此，服務(wù)器90以一類似封包交換機(jī)的方式運(yùn)作，每個(gè)讀出位元流，均須滿足服務(wù)質(zhì)量變數(shù)的需求，如最大傳輸延遲、最小傳輸效能等等，服務(wù)器90傳送并交換的媒體位元流封包，同時(shí)必須保持服務(wù)質(zhì)量變數(shù)的需求，服務(wù)器90中的位元流多工器100-i在處理封包時(shí)，會針對服務(wù)質(zhì)量變數(shù)，而避免過長的封包延遲、延遲變異及其他不正常的變數(shù)，這些于下文有更詳細(xì)的說明。位元流多工器100-i處理兩種位元流型別、變速率(VBR，Variable-bie-rate)位元流及定速率(CBR，Constent-bit-rate)位元流，若周期Cycle表示一固定的時(shí)間長，且一周期包含固定多數(shù)個(gè)媒體封包，一變速率數(shù)據(jù)源可用下列兩個(gè)變數(shù)表示(1)BPi＝變速率數(shù)據(jù)源i的最大速率，即在任一周期中，變速率數(shù)據(jù)源i被允許傳送的最大封包個(gè)數(shù)，(2)BMi＝變速率數(shù)據(jù)i的平均速率，即在任一周期中，變速率數(shù)據(jù)庫i，被允許傳送的平均封包個(gè)數(shù)。對于一定速率數(shù)據(jù)庫i，則以BPi＝BMi表示之，位元流多工器100-i，可被被視為一M×N的交換機(jī)，其中M可大于N以允許擴(kuò)充儲存空間，如前所述，位元流多工器100-i，必須保證封包傳送的服務(wù)質(zhì)量例如小于某種延遲及延遲變異下的傳輸效能，傳輸?shù)姆獍喙ぜ夹g(shù)，如循環(huán)法(RoundRobin)、加權(quán)循環(huán)法(WeightedRoundRobin)均無法提供變速率傳輸?shù)姆?wù)保證，本發(fā)明提出的位元流多工器100-i封包流量控制法、“桶漏原理(LeakyBucket)”為基礎(chǔ)而設(shè)計(jì)的方式達(dá)成所需目的。圖7詳細(xì)的表示位元流多工器100-i的一范例，此位元流多工器100-i，從住宅區(qū)媒體服務(wù)器90上的服務(wù)器主機(jī)50-i中的位元流推動引擎52-i，接收一序列的連續(xù)數(shù)據(jù)封包，這些連續(xù)數(shù)據(jù)封包，可能包含多個(gè)媒體位元流，因此，這些連續(xù)數(shù)據(jù)封包，會被進(jìn)一步送入封包分配電路110-i，以便將各別的媒體位元流導(dǎo)入各別的封包輸入單元120-i，只須獨(dú)立處理一個(gè)媒體位元流。圖8詳細(xì)的表示為封包輸入單元120-i的一范例，每個(gè)大服務(wù)器90上的媒體數(shù)據(jù)庫i，均對應(yīng)一個(gè)封包輸入單元120-i，而且封包是經(jīng)由輸入單元120-i中的輸入端Ii輸入的，輸入的封包，會根據(jù)其狀態(tài)選擇適當(dāng)?shù)妮敵龆薖′i或M′i，每個(gè)封包有三種狀態(tài)尖峰速率狀態(tài)P、平均速率狀態(tài)M及異常狀態(tài)N，可以下列方式用來決定每一封包的狀態(tài)在一周期當(dāng)中，若收到此封包之前所收到的封包累積個(gè)數(shù)小于BMi，則令此封包具有平均速率狀態(tài)M，若收到此封包之前所收到的封包累積個(gè)數(shù)小于BPi且大于BMi，則使此封包具有平均速率狀態(tài)P，若不滿足以上兩種狀況，則屬于異常狀態(tài)N。具有P狀態(tài)的封包，會選擇輸出端P′i輸出，具有M狀態(tài)的封包，會選擇輸出端M′i輸出，而具有N狀態(tài)的封包，會被丟棄或延后傳送。圖8中封包輸入單元120-i的輸出端選擇，是以一種兩級桶漏電路(Two-stageLeakyBucket)為例，來據(jù)以實(shí)施的，在第一級中，第一根漏電路130的作用，是一個(gè)P狀態(tài)判斷器，它被第一符號產(chǎn)生器所控制，其中包括一個(gè)符號計(jì)數(shù)器131，在一個(gè)周期中，符號計(jì)數(shù)器131內(nèi)有BP′i個(gè)符號，當(dāng)封包來時(shí)，而且當(dāng)時(shí)符號計(jì)數(shù)器131內(nèi)仍有符號時(shí)，該封包會被導(dǎo)入第二桶漏電路136，若當(dāng)時(shí)符號計(jì)數(shù)器131內(nèi)沒有符號時(shí)，該封包會被丟棄，或者根據(jù)即時(shí)需求程序?qū)⑵溲雍髠魉?，第二根漏電?36的作用，是一個(gè)M狀態(tài)判斷器，它被第一符號產(chǎn)生器，所控制而選擇將封包送到輸出端P′i或M′i，其中包括一個(gè)符號計(jì)數(shù)器137，在一個(gè)周期中，符號計(jì)數(shù)器137內(nèi)有BMi個(gè)符號，當(dāng)封包來時(shí)，而且當(dāng)時(shí)符號計(jì)數(shù)器137內(nèi)仍有符號時(shí)，該封包會被送到輸出端M′i，若當(dāng)時(shí)符號計(jì)數(shù)器137內(nèi)已經(jīng)沒有符號時(shí)，該封包會被送到輸出端P′i，在封包輸入單元120-i中，以上的選擇方法，是由一具選擇電路來完成的，該電路是根據(jù)兩個(gè)位元的操作而設(shè)計(jì)的，即符號位元T及排隊(duì)暫存器排頭狀態(tài)位元H，T＝1表示符號計(jì)數(shù)器137內(nèi)仍有符號，H＝1表示至少有一封包，等待于排隊(duì)暫存器的排頭，第一桶漏電路130中處理完畢的封包，會被轉(zhuǎn)往第二桶漏電路136或者根據(jù)與門132的輸出狀態(tài)，而決定是否將該封包丟棄，另一個(gè)與門134的作用，是當(dāng)排隊(duì)暫存器中無封包抵達(dá)時(shí)，將符號回授至符號計(jì)數(shù)器131，與門132及134兩個(gè)輸入分別為位元T及H，其真值表如表1表1</tables>同樣的方法，亦使用于第二桶漏電路136、第一符號產(chǎn)生器既計(jì)數(shù)器137及與門138及140，以便選擇輸出端P′i或M′i，一脈沖訊號Clk，是用來控制封包輸入單元120-i的動作，一歸零訊號rest，是當(dāng)一周期結(jié)束時(shí)，用來將符號計(jì)數(shù)器131、137歸零。圖9為一適合用于圖6中的可放大式服務(wù)器90上的位元流多工器100-i的范例圖，此便中，若最多有J個(gè)媒體數(shù)據(jù)庫可以通過服務(wù)器90提供讀取服務(wù)，每個(gè)封包輸入單元120-i的動作，是被Clk信號所啟動的，一延遲電路150，用來將多個(gè)封包輸入單元120-i，串聯(lián)起來使得這些封包輸入單元120-i能順序地操作，在一位元流多工器100-i中，總共使用了J個(gè)封包輸入單元120-i，且每個(gè)封包輸入單元120-i，都對應(yīng)一個(gè)延遲電路150，這J個(gè)延遲電路150被順序地串聯(lián)起來，使得每一個(gè)封包輸入單元120-i，能順序地操作，延遲電路150的延遲信號長度D可以設(shè)為T/J，其中，T為在一位元流多工器100-i中、一個(gè)封包的傳送時(shí)間(等于一個(gè)脈沖時(shí)間)，每個(gè)封包輸入單元120-i有兩個(gè)輸出，分別將P狀態(tài)的封包，導(dǎo)入一個(gè)P暫存器152或?qū)狀態(tài)的封包，導(dǎo)入一個(gè)M暫存器154，這兩個(gè)暫存器152及154提供了兩種優(yōu)先權(quán)，在M暫存器154中的封包，比在P暫存器152中的封包，具有較高的優(yōu)先權(quán)，能被傳送至位元流多工器100-i的輸出連結(jié)，如此，便可保證可放大服務(wù)器90上的J個(gè)媒體，均有一定的平均傳送效能，而數(shù)據(jù)的最高傳送效能，取決于允入控制演算法，可根據(jù)允許的最大封包延遲及數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)而得最高傳送效能?，F(xiàn)在說明圖9的位元流多工器100-i的一個(gè)實(shí)施范例，此范例中的位元流多工器100-i，使用長度為64位元的封包及一32位元寬的數(shù)據(jù)總線，輸出連結(jié)的速度，可為符合非同步傳輸模式(ATM)OC-3標(biāo)準(zhǔn)和155Mbps，每個(gè)位元流的最高傳送效能，若為25.6Mbps，然而，一般高畫質(zhì)的MPEG-2數(shù)字影像在12Mbps之下，即可完美的傳送，在一封包輸入單元中，將一封包從輸入送到輸出(P暫存器152或M暫存器154)所需的脈沖個(gè)數(shù)為64×8/32＝16，既然總共有J個(gè)位元流，則將封包輸入單元中，每個(gè)封包從輸入送到輸出(P暫存器152或M暫存器154)所需的總脈沖個(gè)數(shù)為16J，T為在一位元流多工器100-i中、一個(gè)封包的傳送時(shí)間(等于一個(gè)脈沖時(shí)間)，故將封包輸入單元中，每個(gè)封包從輸入送到輸出所需的總時(shí)間為16JT，在16JT的時(shí)間內(nèi)，若只有一個(gè)封包到達(dá)其中的一個(gè)封包輸入單元，則此封包必須能在1/(25.6×106/(8X64))＝2.0×10-5秒內(nèi)傳至輸出連結(jié)，即16JT必須小于2.0×10-5秒，若J選定為126，則T值必須小于10-8秒、即10ns，亦即此實(shí)施例，所需要的脈沖速率為100MHz。本發(fā)明的效果如下本發(fā)明較佳實(shí)施例的位元流多工器100-i，不需要復(fù)雜的硬件設(shè)計(jì)，如圖8，每一個(gè)封包輸入單元120-i，只用了少數(shù)個(gè)與門及暫存器，例如，一個(gè)輸出連結(jié)速率為155MbpsATMOC-3的位元流多工器欲處理100個(gè)1.5MbpsPEG-1數(shù)字影像時(shí)，僅需100個(gè)封包輸入單元，可節(jié)省相關(guān)硬件的使用成本。最后要提及的是，上述較佳實(shí)施例描述，僅為說明本發(fā)明的特點(diǎn)，任何熟知此技術(shù)的人士，所做的任何潤飾、修改，皆應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一自儲存系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)位元流的媒體服務(wù)器，其特征在于，媒體服務(wù)器為一可擴(kuò)充式的服務(wù)器，包括至少一個(gè)位元流推動引擎，每個(gè)位元流推動引擎，連接儲存系統(tǒng)中的儲存裝置及此擴(kuò)充式媒體服務(wù)器的系統(tǒng)總線，且每個(gè)位元流推動引擎，可自所連接的儲存裝置將數(shù)據(jù)位元流取出，并將此位元流送至適當(dāng)?shù)目蛻?；以及至少有一服?wù)器處理器，其經(jīng)由系統(tǒng)總線與位元流推動引擎相連，處理器可接收來自客戶端的位元流讀取要求，并指揮位元流推動引擎的運(yùn)作以配合客戶端的要求。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的媒體服務(wù)器，其特征在于，所述位元流推動引擎，包括至少一儲存裝置控制器，其連接到與所述位元流推動引擎相關(guān)的儲存裝置，以回應(yīng)客戶端的要求，而讀取位元流；至少一網(wǎng)絡(luò)控制器，其與儲存裝置控制器連接，以接收儲存裝置讀取的數(shù)據(jù)位元流，并將其傳遞至網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)客戶端從網(wǎng)絡(luò)拾??；以及至少一位元流推動引擎處理器，其連接于所述儲存裝置控制器及網(wǎng)絡(luò)控制器，并指揮它們的運(yùn)作。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的媒體服務(wù)器，其特征在于，所述位元流推動引擎，更包括至少一個(gè)共享存儲器，此存儲器，被所述位元流推動引擎處理器或服務(wù)器處理器存取。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的媒體服務(wù)器，其特征在于，所述服務(wù)器，包括至少兩個(gè)相互通訊的位元流推動引擎。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的媒體服務(wù)器，其特征在于，進(jìn)一步包括至少一連接于系統(tǒng)總線的儲存裝置控制器，接收來自所述控制儲存裝置的控制指令。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的媒體服務(wù)器，其特征在于，進(jìn)一步包括至少一連結(jié)于系統(tǒng)總線的上游控制器，以接收來自客戶網(wǎng)絡(luò)的拾取要求，并可將此要求由系統(tǒng)總線，傳給所述服務(wù)器處理器。7.一種媒體服務(wù)器，用來從儲存系統(tǒng)拾取其中的數(shù)據(jù)位元流，其特征在于，服務(wù)器為一可擴(kuò)充式的服務(wù)器，包括至少二個(gè)可擴(kuò)充式的媒體服務(wù)器主機(jī)，每個(gè)媒體服務(wù)器主機(jī)，包括至少二個(gè)位元流推動引擎，該位元流推動引擎，可自相關(guān)儲存系統(tǒng)內(nèi)的儲存裝置中，拾取所要求的數(shù)據(jù)位元流，并將每個(gè)位元流導(dǎo)至相關(guān)的位元流推動引擎的輸出端；以及至少二個(gè)位元流多工器，此位元流多工器上有至少二個(gè)輸入端，這些輸入端以相互交錯(cuò)的方式與至少一個(gè)可擴(kuò)充式媒體服務(wù)器上的數(shù)據(jù)位元流的輸出相連，此位元流多工器，以符合服務(wù)質(zhì)量要求的方式來傳遞讀出的數(shù)據(jù)位元流。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的媒體服務(wù)器，其特征在于，所述可擴(kuò)充式媒體服務(wù)器主機(jī)，進(jìn)一步包括至少二個(gè)位元流推動引擎，每個(gè)位元流推動引擎，連接儲存系統(tǒng)中的儲存裝置及此擴(kuò)充式媒體服務(wù)器的系統(tǒng)總線，而且每個(gè)位元流推動引擎，可自連接的儲存裝置，將數(shù)據(jù)位元流取出，并將此位元流輸送至客戶；以及一服務(wù)器處理器，其經(jīng)由系統(tǒng)總線與位元流推動引擎相連，其可接收來自客戶端的位元流讀取要求。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的媒體服務(wù)器，其特征在于，所述位元流推動引擎，進(jìn)一步包括至少一與位元流推動引擎相關(guān)的特定儲存裝置連接的儲存裝置控制器，以接收與特定讀取要求對應(yīng)的數(shù)據(jù)位元流；至少一與儲存裝置控制器連結(jié)的網(wǎng)絡(luò)控制器，以接收被讀取的數(shù)據(jù)位元流，并將此被讀取來的位元流，送至客戶可拾取的網(wǎng)絡(luò)中；以及至少一與儲存裝置控制器及網(wǎng)絡(luò)控制器連接的位元流推動引擎處理器。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的媒體服務(wù)器，其特征在于，所述位元流推動引擎，進(jìn)一步包括至少一共享存儲器，其可被所述位元流推動引擎處理器或服務(wù)器處理器用于存取。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的媒體服務(wù)器，其特征在于，所述服務(wù)器處理器，用于指揮在至少兩個(gè)位元流推動引擎間的通訊。12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的媒體服務(wù)器，其特征在于，所述位元流多工器，進(jìn)一步包括至少二個(gè)封包分配電路；以及至少二具封包輸入單元，封包分配電路將承載讀取數(shù)據(jù)位元流的封包分配至封包輸入單元，且每一封包輸入單元，依序以封包接著封包的方式，接收一特別的媒體位元流，可依該媒體位元流要求的服務(wù)質(zhì)量來處理封包，并將封包傳遞至相關(guān)的輸出暫存器。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的媒體服務(wù)器，其特征在于，所述封包分配電路，檢查每個(gè)自可擴(kuò)充式服務(wù)器主機(jī)中的位元流推動引擎接收的封包，并將這些封包分配至相應(yīng)的封包輸入單元，使每個(gè)封包輸入單元，能獨(dú)立地處理不同的數(shù)據(jù)位元流。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述媒體服務(wù)器，其特征在于，所述封包輸入單元，進(jìn)一步包括至少一接收特定數(shù)據(jù)位元流的封包輸入；至少一平均速率狀態(tài)輸出；至少一最高速率狀態(tài)輸出；以及所述封包輸入單元，可決定收進(jìn)來的封包，是處于最高率狀態(tài)、平均速率狀態(tài)或異常狀態(tài)，將處于平均速率狀態(tài)的封包，送至平均速率輸出端或?qū)⑻幱谧罡咚俾薁顟B(tài)的封包送至最高速率輸出端，并允許處于異常狀態(tài)的封包，被遲延或暫存。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的媒體服務(wù)器，其特征在于，所述封包輸入單元，包括一雙級桶漏電路裝置以決定封包的狀態(tài)。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的媒體服務(wù)器，其特征在于，自所述每一個(gè)位元流多工器拾取J個(gè)影像信號來源，并且每一個(gè)位元流多工器，至少包括J個(gè)封包輸入單元。17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的媒體服務(wù)器，其特征在于，所述位元流多工器的J個(gè)封包輸入單元，依序相互與J個(gè)遲延電路連接，使每一個(gè)J個(gè)封包輸入單元都能依序運(yùn)作。18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的媒體服務(wù)器，其特征在于，所述每一個(gè)多工器包括第一及第二暫存器，以分別維持最高速率狀態(tài)與平均速率狀態(tài)的封包，以此兩個(gè)特定優(yōu)先階段用來傳輸封包至用戶端。全文摘要一種可擴(kuò)充式的媒體服務(wù)器,包括至少一個(gè)位元流推動引擎及至少一服務(wù)器處理器,處理器,接收來自用戶端的位元流讀取要求,并指揮位元流推動引擎運(yùn)作;每一個(gè)位元流推動引擎,進(jìn)一步包括一儲存裝置控制器,其連接到此推動引擎,進(jìn)一步包括一儲存裝置控制器,此控制器連接到與此位元流推動引擎相關(guān)的儲存裝置,又包含一網(wǎng)絡(luò)控制器,其與儲存裝置控制器連接,以接收從儲存裝置讀取的數(shù)據(jù)位元流并將其傳遞至網(wǎng)絡(luò)中為客戶拾取。文檔編號G06F15/16GK1180967SQ97115149公開日1998年5月6日申請日期1997年7月30日優(yōu)先權(quán)日1996年10月23日發(fā)明者吳炯憲,馬金溝,楊木榮申請人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院