專(zhuān)利名稱(chēng)：多媒體數(shù)據(jù)流網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換用的系統(tǒng)的制作方法
一般說(shuō)來(lái)，本發(fā)明涉及代碼轉(zhuǎn)換，更詳細(xì)地說(shuō)，涉及多媒體數(shù)據(jù)流的網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換。
分布式多媒體應(yīng)用要求網(wǎng)絡(luò)上多個(gè)用戶(hù)的通信支持機(jī)制。參見(jiàn)

圖1，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(駐留在網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī))的聯(lián)網(wǎng)能力分成彼此相聯(lián)接的幾層。這稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)棧。從網(wǎng)絡(luò)棧的底部開(kāi)始，物理網(wǎng)絡(luò)接口負(fù)責(zé)接收通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)路到來(lái)的電子信號(hào)。沿著該棧向上走，進(jìn)一步對(duì)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行解碼，并送往下一個(gè)棧，直至達(dá)到應(yīng)用層為止。就是在這一層，網(wǎng)絡(luò)通信量以這樣一種方式解釋?zhuān)?，能夠把一種響應(yīng)傳達(dá)給網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)，以滿(mǎn)足該用戶(hù)提出的最終服務(wù)請(qǐng)求，諸如關(guān)于特定多媒體數(shù)據(jù)流的請(qǐng)求。
需要以這樣一種形式把這樣的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量送到端系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和最終用戶(hù)，使得他們能夠處理，而同時(shí)滿(mǎn)足應(yīng)用所提出的約束。允許全質(zhì)量的多媒體數(shù)據(jù)在高性能站重放，而同時(shí)在另一個(gè)端系統(tǒng)上或許以不同的編碼格式提供經(jīng)過(guò)適當(dāng)濾波的質(zhì)量較低的重放，這樣一種服務(wù)質(zhì)量(QOS)機(jī)制稱(chēng)為代碼轉(zhuǎn)換。但是，當(dāng)前的代碼轉(zhuǎn)換器不能縮放、不能適配，也不靈活。
所希望的是這樣一種多媒體數(shù)據(jù)流網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換用的系統(tǒng)，其中用戶(hù)可以跨越網(wǎng)絡(luò)對(duì)代碼轉(zhuǎn)換資源進(jìn)行編程，并具有定制的代碼轉(zhuǎn)換器，以便可以說(shuō)話(huà)、能夠縮放、可以適配，有靈活性。
按照本發(fā)明的舉例說(shuō)明的最佳實(shí)施例，服務(wù)提供者節(jié)點(diǎn)具有運(yùn)行于其上的活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)守護(hù)程序。用戶(hù)通過(guò)向服務(wù)提供者節(jié)點(diǎn)發(fā)送編碼的指令、借助服務(wù)提供者節(jié)點(diǎn)的活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能力控制自適應(yīng)流水線(xiàn)。解釋網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的代碼轉(zhuǎn)換請(qǐng)求之后，根據(jù)在用戶(hù)向它發(fā)送的編碼指令中包含的控制參數(shù)，在服務(wù)提供者節(jié)點(diǎn)內(nèi)構(gòu)建自適應(yīng)流水線(xiàn)。自適應(yīng)流水線(xiàn)包括帶有零個(gè)或多個(gè)中間濾波級(jí)的解碼和編碼級(jí)。中間級(jí)的數(shù)目和類(lèi)型由指定的流參數(shù)的值確定。然后，通過(guò)該自適應(yīng)流水線(xiàn)處理網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)所請(qǐng)求的多媒體數(shù)據(jù)流，并將所得的代碼轉(zhuǎn)換后的多媒體數(shù)據(jù)流送往請(qǐng)求它的網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)。
結(jié)合后附的權(quán)利要求書(shū)和附圖閱讀時(shí)，從以下詳細(xì)的描述中將會(huì)明白本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)和其它新穎的特征。
圖1是網(wǎng)絡(luò)棧各層的方框圖；圖2是按照本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換用的系統(tǒng)的方框圖；而圖3是按照本發(fā)明的自適應(yīng)流水線(xiàn)的方框圖。
參見(jiàn)圖1，本發(fā)明工作在網(wǎng)絡(luò)棧的應(yīng)用層，因而不必改變當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，諸如IP(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)，并且使用標(biāo)準(zhǔn)化的分組格式和尋址技術(shù)。
參見(jiàn)圖2，網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)10通過(guò)網(wǎng)絡(luò)8發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求。常駐在網(wǎng)絡(luò)8上的服務(wù)提供者節(jié)點(diǎn)11有一個(gè)稱(chēng)為活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(AN)守護(hù)程序6的程序在運(yùn)行。AN守護(hù)程序6提供一個(gè)可編程的開(kāi)放節(jié)點(diǎn)，使得網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)可以動(dòng)態(tài)地把程序配置到節(jié)點(diǎn)引擎中去。服務(wù)提供者11截獲該請(qǐng)求，并且AN守護(hù)程序6從多個(gè)可用的服務(wù)中分出與所請(qǐng)求的服務(wù)對(duì)應(yīng)的子進(jìn)程5。按照本發(fā)明，所請(qǐng)求的服務(wù)是代碼轉(zhuǎn)換。然后AN守護(hù)程序6對(duì)服務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行分析，并把該服務(wù)請(qǐng)求中指定的特定的控制參數(shù)裝入一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。所述控制參數(shù)由網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)指定，并包括，但不限于1.命令類(lèi)型(例如，連接請(qǐng)求)2.端口(通道識(shí)別符)3.介質(zhì)類(lèi)型4.位速率5.幀速率6.分辨率7.端到端延遲
8.交錯(cuò)9.簽字10.損失百分?jǐn)?shù)11.內(nèi)容識(shí)別符12.代碼類(lèi)型13.濾波器14.濾波器參數(shù)15.預(yù)測(cè)16.主機(jī)名父進(jìn)程和子進(jìn)程之間的關(guān)系是這樣的，父進(jìn)程(AN守護(hù)程序6)和子進(jìn)程5并發(fā)地運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)11中，因此可以通過(guò)參數(shù)相互溝通。
子進(jìn)程5主持自適應(yīng)流水線(xiàn)4，以便提供代碼轉(zhuǎn)換服務(wù)。參見(jiàn)圖3，自適應(yīng)流水線(xiàn)4是一組模塊組件，每一個(gè)組件實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)流的一種轉(zhuǎn)換。最佳實(shí)施例中的數(shù)據(jù)流是送往服務(wù)提供者節(jié)點(diǎn)11的多媒體數(shù)據(jù)流，諸如活動(dòng)圖象專(zhuān)家組標(biāo)準(zhǔn)1-4(MPEG-1，MPEG-2，NPEG-4)、聯(lián)合照相專(zhuān)家組標(biāo)準(zhǔn)(JPEG)，H.263，H.261，但不限于這些標(biāo)準(zhǔn)。流水線(xiàn)4的頭端級(jí)是代碼轉(zhuǎn)換所請(qǐng)求的特定標(biāo)準(zhǔn)的解碼器引擎20，而同時(shí)尾端級(jí)24是一個(gè)準(zhǔn)備請(qǐng)求作為代碼轉(zhuǎn)換結(jié)果的特定標(biāo)準(zhǔn)的編碼器引擎26。中間級(jí)22是那些允許調(diào)整基帶多媒體數(shù)據(jù)流的質(zhì)量，以便對(duì)該數(shù)據(jù)流進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換的部分。這些部分包括，但不限于水平濾波、垂直濾波、蚊式(mosquito)濾波和自適應(yīng)插值。緩沖池12，14，16，18滿(mǎn)足自適應(yīng)流水線(xiàn)4特定級(jí)的存儲(chǔ)器要求。
參見(jiàn)圖2，AN守護(hù)程序6通過(guò)把含有控制參數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)送到主持自適應(yīng)流水線(xiàn)4的子進(jìn)程5來(lái)把控制參數(shù)送到自適應(yīng)流水線(xiàn)4。參見(jiàn)圖3，自適應(yīng)流水線(xiàn)是按照控制參數(shù)構(gòu)建的。子進(jìn)程調(diào)用動(dòng)作功能，以便執(zhí)行自適應(yīng)流水線(xiàn)4的級(jí)解碼20、濾波22或編碼24，而這些本身又選擇適當(dāng)?shù)墓δ?，以便按照控制參?shù)所規(guī)定的編碼或解碼的代碼類(lèi)型和其它配置對(duì)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)10所請(qǐng)求的多媒體數(shù)據(jù)流進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換。這使流水線(xiàn)4本身和流水線(xiàn)的各級(jí)能夠由規(guī)定流參數(shù)的值的用戶(hù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置。
但是流水線(xiàn)4的中間級(jí)22是任選的，而且可以有多于一個(gè)中間級(jí)。中間級(jí)22依要求的濾波量而變，該濾波量由上述的流參數(shù)指定。關(guān)于簡(jiǎn)單的方面，從MPEG-2到H.263的代碼轉(zhuǎn)換要求至少在中間級(jí)22進(jìn)行水平濾波和垂直濾波。關(guān)于比較復(fù)雜的方面，濾波可以這樣徹底，以致某些組合在一個(gè)級(jí)中裝不下，因此把多個(gè)組合分解成多個(gè)中間級(jí)22。例如，若自適應(yīng)內(nèi)插屬于所請(qǐng)求的濾波類(lèi)型，而且仍舊要求水平/垂直濾波，則將選擇增加另一個(gè)中間級(jí)。哪種組合裝入一級(jí)和以何種順序把活動(dòng)節(jié)點(diǎn)智能裝入表中。若用戶(hù)請(qǐng)求大量的濾波，則導(dǎo)致多級(jí)濾波，并且因此導(dǎo)致更多的端到端延遲。對(duì)于視頻會(huì)議這是不希望有的，但僅就瀏覽而言或許是可以接受的。為了作出實(shí)時(shí)反應(yīng)，像在視頻會(huì)議那樣，最好請(qǐng)求這樣的濾波量，它或者只要求一級(jí)，或者根本不需要級(jí)。所述一個(gè)濾波級(jí)的重要性是它還可以用作同步端口。
按照最佳實(shí)施例，服務(wù)提供者節(jié)點(diǎn)11的節(jié)點(diǎn)操作系統(tǒng)(NodeOS)是現(xiàn)有的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)REACT，SGI公司提供的IRIX操作系統(tǒng)的擴(kuò)充，但具有以下的一般特點(diǎn)的其它任何一種實(shí)時(shí)NodeOS均可使用。REACT NodeOS為活動(dòng)/線(xiàn)程映射提供接口，并且為實(shí)時(shí)幀基調(diào)度和有關(guān)的上下文交換提供支持。標(biāo)稱(chēng)周期設(shè)為幾毫秒，同時(shí)對(duì)幻影幀注入進(jìn)行編程。這產(chǎn)生幀邊界的彈性行為，這是軟實(shí)時(shí)應(yīng)用所希望的一種屬性，當(dāng)同一組資源由多個(gè)對(duì)話(huà)(Session)共享時(shí)尤為如此。這種特定的NodeOS提供有限的監(jiān)視設(shè)施，使自適應(yīng)流水線(xiàn)4可以用于自適應(yīng)行為。超限(跨越規(guī)定的幀邊界)狀態(tài)是所使用的最常見(jiàn)的監(jiān)視項(xiàng)目。NodeOS還提供系統(tǒng)調(diào)用來(lái)管理資源的使用。這種輸入由許可控制引擎用來(lái)限制新通道的組成。
參見(jiàn)圖2，隨后把從自適應(yīng)流水線(xiàn)4的過(guò)程得出的代碼轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)流通過(guò)網(wǎng)絡(luò)8送往請(qǐng)求它的網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)10。按照服務(wù)請(qǐng)求中的流參數(shù)，該數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)10所請(qǐng)求的格式一致。
于是，本發(fā)明提供一種多媒體數(shù)據(jù)流網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換用的系統(tǒng)，其中用戶(hù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)代碼轉(zhuǎn)換資源進(jìn)行編程，而且具有用戶(hù)代碼轉(zhuǎn)換器，于是可以說(shuō)話(huà)、可以縮放、可以適配，而且靈活。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)多媒體數(shù)據(jù)流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換的方法，它包括以下步驟活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)守護(hù)程序從網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)接收含有流參數(shù)的服務(wù)請(qǐng)求；按照由所述服務(wù)請(qǐng)求中的所述流參數(shù)確定的方式對(duì)所述服務(wù)請(qǐng)求所請(qǐng)求的多媒體數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼；按照由所述服務(wù)請(qǐng)求中的所述流參數(shù)確定的方式對(duì)所述已解碼的多媒體數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼，從而產(chǎn)生代碼轉(zhuǎn)換后的多媒體數(shù)據(jù)流；以及把所述代碼轉(zhuǎn)換后的多媒體數(shù)據(jù)流發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)。
2.按照權(quán)利要求1的多媒體數(shù)據(jù)流的網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換方法，其特征在于在所述解碼步驟之后它還包括以下步驟按照所述服務(wù)請(qǐng)求中的所述流參數(shù)確定的方式對(duì)所述已解碼的多媒體數(shù)據(jù)流進(jìn)行濾波，所述解碼并濾波后的多媒體數(shù)據(jù)流被輸入到所述編碼步驟。
3.按照權(quán)利要求1或2的多媒體數(shù)據(jù)流的網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換方法，其特征在于所述流參數(shù)表示以下項(xiàng)目中的至少一個(gè)命令類(lèi)型、端口、介質(zhì)類(lèi)型、位速率、幀速率、分辨率、端到端延遲、交錯(cuò)、簽字、損失百分?jǐn)?shù)、內(nèi)容識(shí)別符、代碼類(lèi)型、濾波器、濾波器參數(shù)、預(yù)測(cè)和主機(jī)名。
4.一種用于對(duì)多媒體數(shù)據(jù)流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換的設(shè)備，它包括通過(guò)活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)守護(hù)程序從網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)接收含有流參數(shù)的服務(wù)請(qǐng)求的裝置；按照由所述服務(wù)請(qǐng)求中的所述流參數(shù)確定的方式對(duì)所述服務(wù)請(qǐng)求所請(qǐng)求的多媒體數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼的裝置；按照由所述服務(wù)請(qǐng)求中的所述流參數(shù)確定的方式對(duì)所述已解碼的多媒體數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼，從而產(chǎn)生代碼轉(zhuǎn)換后的多媒體數(shù)據(jù)流的裝置；以及把所述代碼轉(zhuǎn)換后的多媒體數(shù)據(jù)流發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的裝置。
5.按照權(quán)利要求4的用于對(duì)多媒體數(shù)據(jù)流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換的設(shè)備，其特征在于若所述流參數(shù)表明要求任何濾波，則它還包括按照由所述服務(wù)請(qǐng)求中的所述流參數(shù)確定的方式對(duì)所述已解碼的多媒體數(shù)據(jù)流進(jìn)行濾波的裝置。
6.按照權(quán)利要求4或5的用于對(duì)多媒體數(shù)據(jù)流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換的設(shè)備，其特征在于所述流參數(shù)表示以下項(xiàng)目中的至少一個(gè)命令類(lèi)型、端口、介質(zhì)類(lèi)型、位速率、幀速率、分辨率、端到端延遲、交錯(cuò)、簽字、損失百分?jǐn)?shù)、內(nèi)容識(shí)別符、代碼類(lèi)型、濾波器、濾波器參數(shù)、預(yù)測(cè)和主機(jī)名。
7.一種對(duì)用于多媒體數(shù)據(jù)流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換的設(shè)備，它包括服務(wù)提供者節(jié)點(diǎn)，它具有能夠從網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)接收含有流參數(shù)的服務(wù)請(qǐng)求的活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)守護(hù)程序；自適應(yīng)流水線(xiàn)，它按照由所述服務(wù)請(qǐng)求中的所述流參數(shù)確定的方式對(duì)多媒體數(shù)據(jù)流進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換。
8.按照權(quán)利要求7的用于對(duì)多媒體數(shù)據(jù)流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換的設(shè)備，其特征在于所述自適應(yīng)流水線(xiàn)包括所述服務(wù)提供者節(jié)點(diǎn)內(nèi)的解碼器，它適合于按照由所述服務(wù)請(qǐng)求中的所述流參數(shù)確定的方式對(duì)所述服務(wù)請(qǐng)求所請(qǐng)求的多媒體數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼；耦合到所述解碼器的濾波器，它適合于當(dāng)所述流參數(shù)表明要求任何濾波時(shí)，按照所述服務(wù)請(qǐng)求中的所述流參數(shù)確定的方式對(duì)多媒體數(shù)據(jù)流進(jìn)行濾波；耦合到濾波器的編碼器，它適合于按照所述服務(wù)請(qǐng)求中的所述流參數(shù)確定的方式對(duì)所述已解碼的多媒體數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼，從而產(chǎn)生代碼轉(zhuǎn)換后的多媒體數(shù)據(jù)流；以及把所述代碼轉(zhuǎn)換后的多媒體數(shù)據(jù)流發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的裝置。
9.按照權(quán)利要求7或8的用于對(duì)多媒體數(shù)據(jù)流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換的設(shè)備，其特征在于所述流參數(shù)表示以下項(xiàng)目中的至少一個(gè)命令類(lèi)型、端口、介質(zhì)類(lèi)型、位速率、幀速率、分辨率、端到端延遲、交錯(cuò)、簽字、損失百分?jǐn)?shù)、內(nèi)容識(shí)別符、代碼類(lèi)型、濾波器、濾波器參數(shù)、預(yù)測(cè)和主機(jī)名。
全文摘要
服務(wù)提供者節(jié)點(diǎn)有在其上運(yùn)行的活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)守護(hù)程序。用戶(hù)通過(guò)向服務(wù)提供者節(jié)點(diǎn)發(fā)送編碼指令,借助服務(wù)提供者節(jié)點(diǎn)的活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能力控制自適應(yīng)流水線(xiàn)。按照用戶(hù)送到服務(wù)提供者節(jié)點(diǎn)的編碼指令中包含的控制參數(shù),在服務(wù)提供者節(jié)點(diǎn)內(nèi)構(gòu)建自適應(yīng)流水線(xiàn)。自適應(yīng)流水線(xiàn)包括解碼和編碼級(jí),以及零個(gè)或多個(gè)中間濾波級(jí)。中間級(jí)的數(shù)目和類(lèi)型由所指定的流參數(shù)的值確定。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1254151SQ9912359
公開(kāi)日2000年5月24日 申請(qǐng)日期1999年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月13日
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