專利名稱：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
一般說來，本發(fā)明涉及代碼轉(zhuǎn)換，更詳細地說，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)上多個用戶的通信支持機制。參見

圖1，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(駐留在網(wǎng)絡(luò)上的計算機)的聯(lián)網(wǎng)能力分成彼此相聯(lián)接的幾層。這稱為網(wǎng)絡(luò)棧。從網(wǎng)絡(luò)棧的底部開始，物理網(wǎng)絡(luò)接口負責(zé)接收通過網(wǎng)絡(luò)線路到來的電子信號。沿著該棧向上走，進一步對網(wǎng)絡(luò)信號進行解碼，并送往下一個棧，直至達到應(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，即，能夠把一種響應(yīng)傳達給網(wǎng)絡(luò)用戶，以滿足該用戶提出的最終服務(wù)請求，諸如關(guān)于特定多媒體數(shù)據(jù)流的請求。
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，使得他們能夠處理，而同時滿足應(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，而同時在另一個端系統(tǒng)上或許以不同的編碼格式提供經(jīng)過適當濾波的質(zhì)量較低的重放，這樣一種服務(wù)質(zhì)量(QOS)機制稱為代碼轉(zhuǎn)換。但是，當前的代碼轉(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)，其中用戶可以跨越網(wǎng)絡(luò)對代碼轉(zhuǎn)換資源進行編程，并具有定制的代碼轉(zhuǎn)換器，以便可以說話、能夠縮放、可以適配，有靈活性。
按照本發(fā)明的舉例說明的最佳實施例，服務(wù)提供者節(jié)點具有運行于其上的活動網(wǎng)絡(luò)守護程序。用戶通過向服務(wù)提供者節(jié)點發(fā)送編碼的指令、借助服務(wù)提供者節(jié)點的活動網(wǎng)絡(luò)能力控制自適應(yīng)流水線。解釋網(wǎng)絡(luò)用戶的代碼轉(zhuǎn)換請求之后，根據(jù)在用戶向它發(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)點內(nèi)構(gòu)建自適應(yīng)流水線。自適應(yīng)流水線包括帶有零個或多個中間濾波級的解碼和編碼級。中間級的數(shù)目和類型由指定的流參數(shù)的值確定。然后，通過該自適應(yīng)流水線處理網(wǎng)絡(luò)用戶所請求的多媒體數(shù)據(jù)流，并將所得的代碼轉(zhuǎn)換后的多媒體數(shù)據(jù)流送往請求它的網(wǎng)絡(luò)用戶。
結(jié)合后附的權(quán)利要求書和附圖閱讀時，從以下詳細的描述中將會明白本發(fā)明的目的、優(yōu)點和其它新穎的特征。
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)流水線的方框圖。
參見圖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)，并且使用標準化的分組格式和尋址技術(shù)。
參見圖2，網(wǎng)絡(luò)用戶10通過網(wǎng)絡(luò)8發(fā)出服務(wù)請求。常駐在網(wǎng)絡(luò)8上的服務(wù)提供者節(jié)點11有一個稱為活動網(wǎng)絡(luò)(AN)守護程序6的程序在運行。AN守護程序6提供一個可編程的開放節(jié)點，使得網(wǎng)絡(luò)用戶可以動態(tài)地把程序配置到節(jié)點引擎中去。服務(wù)提供者11截獲該請求，并且AN守護程序6從多個可用的服務(wù)中分出與所請求的服務(wù)對應(yīng)的子進程5。按照本發(fā)明，所請求的服務(wù)是代碼轉(zhuǎn)換。然后AN守護程序6對服務(wù)請求進行分析，并把該服務(wù)請求中指定的特定的控制參數(shù)裝入一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。所述控制參數(shù)由網(wǎng)絡(luò)用戶指定，并包括，但不限于1.命令類型(例如，連接請求)2.端口(通道識別符)3.介質(zhì)類型4.位速率5.幀速率6.分辨率7.端到端延遲
8.交錯9.簽字10.損失百分數(shù)11.內(nèi)容識別符12.代碼類型13.濾波器14.濾波器參數(shù)15.預(yù)測16.主機名父進程和子進程之間的關(guān)系是這樣的，父進程(AN守護程序6)和子進程5并發(fā)地運行在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點11中，因此可以通過參數(shù)相互溝通。
子進程5主持自適應(yīng)流水線4，以便提供代碼轉(zhuǎn)換服務(wù)。參見圖3，自適應(yīng)流水線4是一組模塊組件，每一個組件實現(xiàn)對數(shù)據(jù)流的一種轉(zhuǎn)換。最佳實施例中的數(shù)據(jù)流是送往服務(wù)提供者節(jié)點11的多媒體數(shù)據(jù)流，諸如活動圖象專家組標準1-4(MPEG-1，MPEG-2，NPEG-4)、聯(lián)合照相專家組標準(JPEG)，H.263，H.261，但不限于這些標準。流水線4的頭端級是代碼轉(zhuǎn)換所請求的特定標準的解碼器引擎20，而同時尾端級24是一個準備請求作為代碼轉(zhuǎn)換結(jié)果的特定標準的編碼器引擎26。中間級22是那些允許調(diào)整基帶多媒體數(shù)據(jù)流的質(zhì)量，以便對該數(shù)據(jù)流進行代碼轉(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滿足自適應(yīng)流水線4特定級的存儲器要求。
參見圖2，AN守護程序6通過把含有控制參數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)送到主持自適應(yīng)流水線4的子進程5來把控制參數(shù)送到自適應(yīng)流水線4。參見圖3，自適應(yīng)流水線是按照控制參數(shù)構(gòu)建的。子進程調(diào)用動作功能，以便執(zhí)行自適應(yīng)流水線4的級解碼20、濾波22或編碼24，而這些本身又選擇適當?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型和其它配置對網(wǎng)絡(luò)用戶10所請求的多媒體數(shù)據(jù)流進行代碼轉(zhuǎn)換。這使流水線4本身和流水線的各級能夠由規(guī)定流參數(shù)的值的用戶通過網(wǎng)絡(luò)進行配置。
但是流水線4的中間級22是任選的，而且可以有多于一個中間級。中間級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)于簡單的方面，從MPEG-2到H.263的代碼轉(zhuǎn)換要求至少在中間級22進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級中裝不下，因此把多個組合分解成多個中間級22。例如，若自適應(yīng)內(nèi)插屬于所請求的濾波類型，而且仍舊要求水平/垂直濾波，則將選擇增加另一個中間級。哪種組合裝入一級和以何種順序把活動節(jié)點智能裝入表中。若用戶請求大量的濾波，則導(dǎo)致多級濾波，并且因此導(dǎo)致更多的端到端延遲。對于視頻會議這是不希望有的，但僅就瀏覽而言或許是可以接受的。為了作出實時反應(yīng)，像在視頻會議那樣，最好請求這樣的濾波量，它或者只要求一級，或者根本不需要級。所述一個濾波級的重要性是它還可以用作同步端口。
按照最佳實施例，服務(wù)提供者節(jié)點11的節(jié)點操作系統(tǒng)(NodeOS)是現(xiàn)有的實時操作系統(tǒng)REACT，SGI公司提供的IRIX操作系統(tǒng)的擴充，但具有以下的一般特點的其它任何一種實時NodeOS均可使用。REACT NodeOS為活動/線程映射提供接口，并且為實時幀基調(diào)度和有關(guān)的上下文交換提供支持。標稱周期設(shè)為幾毫秒，同時對幻影幀注入進行編程。這產(chǎn)生幀邊界的彈性行為，這是軟實時應(yīng)用所希望的一種屬性，當同一組資源由多個對話(Session)共享時尤為如此。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)是所使用的最常見的監(jiān)視項目。NodeOS還提供系統(tǒng)調(diào)用來管理資源的使用。這種輸入由許可控制引擎用來限制新通道的組成。
參見圖2，隨后把從自適應(yīng)流水線4的過程得出的代碼轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)流通過網(wǎng)絡(luò)8送往請求它的網(wǎng)絡(luò)用戶10。按照服務(wù)請求中的流參數(shù)，該數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)用戶10所請求的格式一致。
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)，其中用戶通過網(wǎng)絡(luò)對代碼轉(zhuǎn)換資源進行編程，而且具有用戶代碼轉(zhuǎn)換器，于是可以說話、可以縮放、可以適配，而且靈活。
權(quán)利要求
1.一種用于對多媒體數(shù)據(jù)流進行網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換的方法，它包括以下步驟活動網(wǎng)絡(luò)守護程序從網(wǎng)絡(luò)用戶接收含有流參數(shù)的服務(wù)請求；按照由所述服務(wù)請求中的所述流參數(shù)確定的方式對所述服務(wù)請求所請求的多媒體數(shù)據(jù)流進行解碼；按照由所述服務(wù)請求中的所述流參數(shù)確定的方式對所述已解碼的多媒體數(shù)據(jù)流進行編碼，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。
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)請求中的所述流參數(shù)確定的方式對所述已解碼的多媒體數(shù)據(jù)流進行濾波，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)表示以下項目中的至少一個命令類型、端口、介質(zhì)類型、位速率、幀速率、分辨率、端到端延遲、交錯、簽字、損失百分數(shù)、內(nèi)容識別符、代碼類型、濾波器、濾波器參數(shù)、預(yù)測和主機名。
4.一種用于對多媒體數(shù)據(jù)流進行網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換的設(shè)備，它包括通過活動網(wǎng)絡(luò)守護程序從網(wǎng)絡(luò)用戶接收含有流參數(shù)的服務(wù)請求的裝置；按照由所述服務(wù)請求中的所述流參數(shù)確定的方式對所述服務(wù)請求所請求的多媒體數(shù)據(jù)流進行解碼的裝置；按照由所述服務(wù)請求中的所述流參數(shù)確定的方式對所述已解碼的多媒體數(shù)據(jù)流進行編碼，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)用戶的裝置。
5.按照權(quán)利要求4的用于對多媒體數(shù)據(jù)流進行網(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)請求中的所述流參數(shù)確定的方式對所述已解碼的多媒體數(shù)據(jù)流進行濾波的裝置。
6.按照權(quán)利要求4或5的用于對多媒體數(shù)據(jù)流進行網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換的設(shè)備，其特征在于所述流參數(shù)表示以下項目中的至少一個命令類型、端口、介質(zhì)類型、位速率、幀速率、分辨率、端到端延遲、交錯、簽字、損失百分數(shù)、內(nèi)容識別符、代碼類型、濾波器、濾波器參數(shù)、預(yù)測和主機名。
7.一種對用于多媒體數(shù)據(jù)流進行網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換的設(shè)備，它包括服務(wù)提供者節(jié)點，它具有能夠從網(wǎng)絡(luò)用戶接收含有流參數(shù)的服務(wù)請求的活動網(wǎng)絡(luò)守護程序；自適應(yīng)流水線，它按照由所述服務(wù)請求中的所述流參數(shù)確定的方式對多媒體數(shù)據(jù)流進行代碼轉(zhuǎn)換。
8.按照權(quán)利要求7的用于對多媒體數(shù)據(jù)流進行網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換的設(shè)備，其特征在于所述自適應(yīng)流水線包括所述服務(wù)提供者節(jié)點內(nèi)的解碼器，它適合于按照由所述服務(wù)請求中的所述流參數(shù)確定的方式對所述服務(wù)請求所請求的多媒體數(shù)據(jù)流進行解碼；耦合到所述解碼器的濾波器，它適合于當所述流參數(shù)表明要求任何濾波時，按照所述服務(wù)請求中的所述流參數(shù)確定的方式對多媒體數(shù)據(jù)流進行濾波；耦合到濾波器的編碼器，它適合于按照所述服務(wù)請求中的所述流參數(shù)確定的方式對所述已解碼的多媒體數(shù)據(jù)流進行編碼，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)用戶的裝置。
9.按照權(quán)利要求7或8的用于對多媒體數(shù)據(jù)流進行網(wǎng)絡(luò)代碼轉(zhuǎn)換的設(shè)備，其特征在于所述流參數(shù)表示以下項目中的至少一個命令類型、端口、介質(zhì)類型、位速率、幀速率、分辨率、端到端延遲、交錯、簽字、損失百分數(shù)、內(nèi)容識別符、代碼類型、濾波器、濾波器參數(shù)、預(yù)測和主機名。
全文摘要
服務(wù)提供者節(jié)點有在其上運行的活動網(wǎng)絡(luò)守護程序。用戶通過向服務(wù)提供者節(jié)點發(fā)送編碼指令,借助服務(wù)提供者節(jié)點的活動網(wǎng)絡(luò)能力控制自適應(yīng)流水線。按照用戶送到服務(wù)提供者節(jié)點的編碼指令中包含的控制參數(shù),在服務(wù)提供者節(jié)點內(nèi)構(gòu)建自適應(yīng)流水線。自適應(yīng)流水線包括解碼和編碼級,以及零個或多個中間濾波級。中間級的數(shù)目和類型由所指定的流參數(shù)的值確定。
文檔編號H04L29/06GK1254151SQ9912359
公開日2000年5月24日 申請日期1999年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月13日
發(fā)明者R·內(nèi)奧吉 申請人:特克特朗尼克公司