CN100518303C - 适应数字流式传输源和格式的快速变化的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

家用视频服务器系统包括源控制库和流式传输库。源控制器连接在源控制库和流式传输库之间。此外，多个网络显示终端可以通过网络连接连接到流式传输库。源控制库可以在作为流式传输视频内容的多个媒体源之间进行选择。当作为流式传输视频内容的源改变时，网络显示终端和流式传输库之间的连接保持不变。

Description

适应数字流式传输源和格式的快速变化的装置和方法
发明背景
1.发明领域
本发明一般涉及家用视频服务器系统，更具体地说，涉及由家用视频服务器系统提供的视频流的管理。
2.相关技术说明
电视机已非常普遍，近年来，已开发了与电视机协同工作的家用视频服务器。典型的家用视频服务器可以提供来自各种源的多种媒体内容，在一台或多台电视机上显示。
众所周知，媒体内容可以通过预定路径或流传递到用户的电视机上。可以利用基于内容类型和物理传送资源的各种协议(例如，软件模块或”堆栈”)来建立传递媒体内容的路径或流。在包括媒体内容的各种视频源之间的转换必需尽可能快和有效。但是，视频源之间的转换会因用于视频源的各种格式而很困难，例如模拟视频、MPEG2传输流、MPEG2程序流、MPEG-4、JVT以及其它等等。而且，这些视频源需要来自家用视频服务器的不同资源，例如用于模拟视频的数字编码器。格式如已是数字格式则不要求编码器，但根据家用视频服务器的要求及其与用户显示装置(例如电视机)的连接，可能需要格式转换。
目前的做法要求一旦改变源选择就将整个视频内容流(协议、软件模块和/或”堆栈”)拆卸和重建。此方法最初用于互联网流式传输，例如QuickTime和Real Network。后来，在开发家用视频服务器产品时(例如Nec AX10，Pioneer DL-000，TiVo以及SonicBlue的Replay TV)，此方法仍被采用和效仿。
不幸的是，建立这种连接的传输部分需要终端用户装置和服务器之间进行大量的信息交换，所以就会需要大量的时间来建立连接。
因此，需要一种系统和方法，用于在流源选择时保持用户流式传输连接的传送部分以及其它系统资源。本发明满足了这种需要以及其它需要，并克服了先有途径的不足。
发明概述
本发明一般包括一种系统和方法，用于接受任何输入源格式并向用户提供它想要的格式，即使用户转换流源或需要不同的源格式时也不断开通信链路。本发明把包括流源的资源和维持到用户显示器的传送连接的资源分隔开。这种配置为在不断开与用户显示装置的连接的情况下改变构成内容流的格式和资源作好准备。与产生流或流本身格式所需的资源无关地保持与用户的连接。本发明创建了与家用视频服务器的每个用户的分别管理的和持续的传送连接。可以在源格式以及将用户数据分成信息包所需的资源改变时，保持这种连接。
本发明的一个方面是提供一种家用视频服务器系统，它包括源控制库、流式传输库以及连接在源控制库和流式传输库之间的流控制器。在一个实施例中，多个网络显示终端通过网络连接连接到流式传输库。工作时，网络显示终端和流式传输库之间的连接不随源控制库中的源改变而改变。
在一个实施例中，源控制库包括源路由选择模块，多个媒体源，例如声音、视频或声频/视频源连接到所述模块上。源路由选择模块选择由哪一个媒体源对流控制器提供数据。媒体源最好包括多个模拟视频源、以太网流式传输视频源以及硬盘驱动器。在另一实施例中，iLINK(IEEE-1394)连接可提供附加的视频源。也可以包括其它视频源，视系统要求而定。
模拟视频解码器最好连接到每个模拟视频源。此外，将模拟源路由复用器连接到模拟视频解码器上。系统最好包括相等数量的模拟视频解码器和模拟视频源。数字压缩编码器连接在模拟源路由复用器和源路由选择模块之间。复用器将所选的视频解码器路由到所选的数字压缩编码器上。而且，以太网流式传输接口最好连接在以太网流式传输视频源和源路由选择模块之间。另外，个人录像机(PVR)/文件重放模块连接在硬盘驱动器和源路由选择模块之间。
流控制器最好包括连接到源路由选择模块的流式传输模块接口包。流控制器还包括连接到流式传输模块接口包的通用即插即用(UPnP)软件栈。网络显示终端可以通过网络连接接入UPnP软件栈。
在优选实施例中，流式传输库包括连接到流式传输模块接口包的实时流式传输协议/实时传送协议(RTSP/RTP)流式传输模块。流式传输库还包括也连接到流式传输模块接口包的超文本传输协议(HTTP)流式传输模块。而且，流式传输库还包括也连接到流式传输模块接口包的用户数据报协议(UDP)流式传输模块。最好将网络显示终端连接到RTSP/RTP流式传输模块、HTTP流式传输模块和UDP流式传输模块。
本发明的另一方面是用于管理由家用视频服务器所提供的视频流的方法。在这方面，所述方法包括接收来自网络显示终端的关于流式传输内容的请求。选择第一流源作为流式传输内容。建立与网络显示终端的流式传输协议连接。而且，将来自第一流源的流式传输内容打包并将包结构的流式传输内容发送到网络显示终端。当选择第二流源时，保持与网络显示终端的流式传输协议连接。
本发明还有一方面是家用视频服务器系统，它包括家用视频服务器，多个网络显示终端连接在所述服务器上。所述系统还包括用于接收来自网络显示终端的关于流式传输内容的请求的装置。而且，所述系统包括用于选择流源作为流式传输内容的装置。还有，所述系统包括用于与网络显示终端建立流式传输协议连接的装置，在这方面，系统还包括当流源改变时用于保持与网络显示终端已建立的流式传输协议连接的装置。
本发明的其它方面在说明书的以下部分中提出，所述详细说明是为了完全公开本发明的优选实施例，而不是对本发明提出限制。
附图简要说明
通过参考以下仅为说明目的的附图来更充分理解本发明：
图1A-1B是按照本发明的家用媒体服务器系统的方框图；
图2是按照本发明的工作逻辑的流程图。
发明的详细说明
具体参考用于说明目的的附图，本发明体现在图1A-1B到图2所示的装置和相关的工作方法中。下面将指出所述装置的结构以及组件细节都可改变，且所述方法的步骤和顺序也可改变，这些都不背离本文所公开的基本概念。
图1A-1B示出家用媒体服务器系统，一般以10表示。如图所示，系统10包括连接到流控制器14的源控制库12。流控制器14再连接到流式传输库16。图1A-1B还示出流式传输库16还连接到网络18，例如局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)、广域网(WAN)、无线广域网(WWAN)、个人局域网(PAN)、无线个人局域网(WPAN)或业界已知的任何其它网络。如图所示，多个网络显示终端(NDT)20连接到网络上。下面将指出，每个NDT 20可以是电视机、计算机监控器或任何其它显示装置。如下面详细描述的，显然，流控制器14能够选择流式传输模块，用于将视频信号流式传输到NDT 20。
如图1A-1B所示，源控制库12包括多个模拟视频解码器22，它们连接到模拟源路由复用器(MUX)24上。模拟源路由器MUX 24再连接到多个数字压缩编码器26，编码器26连接到源路由选择(SRS)模块28。而且，以太网流式传输视频接口30连接到SRS模块28。个人录像机(PVR)/文件重放模块32也连接到SRS模块28。显然，SRS模块28处理源选择、源转换以及将数字数据路由到流式传输模块接口包，如以下所描述的。
图1A-1B还示出多个模拟视频源34，它们将模拟视频信号提供到各模拟视频解码器22上。模拟视频解码器22将模拟视频信号转换成数字视频信号，后者输入到模拟源路由器MUX 24。如图所示，模拟源路由器MUX 24可由SRS模块28提供的源选择应用程序接口(API)控制。图1A-1B还表明，模拟源路由器MUX 24把数据信号提供给数字压缩编码器26。每个数字压缩编码器26压缩信号并将压缩的数据信号发送到SRS模块28。数字压缩编码器26最好由来自SRS模块28的编码器控制API控制。
在优选实施例中，以太网流式传输视频源36提供以太网流式传输视频信号到以太网流式传输接口30，接口30将以太网流式传输视频信号转换为压缩的数字视频数据信号并将此数据信号发送到SRS模块28。SRS模块28可以利用发送到以太网流式传输接口30的以太网流式传输视频控制API控制以太网流式传输接口30。又如图1A-1B所示，硬盘驱动器，例如声频/视频硬盘驱动器(AV HDD)38，可以把压缩的数字视频数据信号提供给PRV/文件重放模块32。PRV/文件重放模块32最好把压缩的数字视频数据信号发送到SRS模块28。可以通过由SRS模块28发送到PRV/文件重放模块32的PVR控制API来控制PRV/文件重放模块32的工作。下面将指出，其它源也可以把内容提供给SRS模块28。例如，这些源包括iLink源、存储器棒、声频/视频(AV)源或任何其它媒体源。
仍参考图1A-1B，流控制器包括流式传输模块接口包40。通用即插即用(UPnP)软件栈42连接到流式传输模块接口包40。如图所示，在流式传输模块接口包40和UPnP软件栈42之间发送流请求。此外，流式传输模块接口包40提供SRS模块控制API，用于控制SRS模块28。SRS模块28把数据信号提供给流式传输模块接口包40。如下面详细描述的，数据信号最终被打包并被急送到一个或多个NDT 20。
如图1A-1B所示，流式传输库16包括实时流式传输协议/实时传送协议(RTSP/RTP)流式传输模块44、超文本传输协议(HTTP)流式传输模块46以及用户数据报协议(UDP)流式传输模块48。这些模块44、46、48中每一个都连接到流式传输模块接口包40。具体地说，RTSP/RTP流式传输模块44从流式传输模块接口包40接收数据信号和RTSP/RTPAPI。此外，HTTP流式传输模块46从流式传输模块接口包40接收数据信号和HTTP API。UDP流式传输模块48也从流式传输模块接口包40接收数据信号和UDP API。
显然，在优选实施例中，流式传输模块接口包40利用这些API来控制对其发送API的流式传输模块，即，RTSP/RTP流式传输模块44、HTTP流式传输模块46和UDP流式传输模块48。而且，在优选实施例中，在RTSP/RTP流式传输模块44、HTTP流式传输模块46和UDP流式传输模块48上接收的每个压缩数字视频数据信号被打包和加时间戳，以便产生包数据流，然后利用所选互联网协议(IP)通过网络18将所述包数据流发送或流式传输到一个或多个NDT 20，如以下所描述的。
图1A-1B还表明RTSP/RTP流式传输模块44、HTTP流式传输模块46和UDP流式传输模块48连接到网络18。如图所示，可以通过网络在RTSP/RTP流式传输模块44和一个或多个NDT 20之间发送RTSP/RTP命令。此外，含有包结构数据的包数据流可以通过网络18从RTSP/RTP流式传输模块44发送到一个或多个NDT 20。最好可以通过网络18在HTTP流式传输模块46和一个或多个NDT 20之间发送HTTP命令，并且可以把包数据流从HTTP流式传输模块46发送到一个或多个NDT 20。此外，可以通过网络18在UDP流式传输模块48和一个或多个NDT 20之间发送UDP命令，并且可以把包数据流从UDP流式传输模块48发送到一个或多个NDT 20。又如图1A-1B所示，可以通过网络18在UPnP软件栈42和一个或多个NDT 20之间发送UPnP命令。显然，可以通过UPnP命令从NDT 20获得统一资源定位符(URL)，然后可以通过RTSP/RTP或其它请求的流式传输协议(即HTTP或UDP)将其返回到NDT20。
下面将指出，源控制库12、流控制器14以及流式传输库16可以安装在家用媒体服务器50内。可以由NDT 20通过网络18访问家用媒体服务器50。
现参考图2，图中示出本发明的工作逻辑。下面将指出，所述工作逻辑通常以可以在微计算机上执行的软件实施。在所示实施例中，所述过程在框100以D0循环开始，其中当在流控制器14接收到来自NDT 20的对流的UPnP请求时，执行以下步骤。在框102，利用从流式传输模块接口包40发送到源路由选择模块28的SRS控制API，选择流源。继续进行到框104，来自所选源的数据被路由到流控制器14，具体地说，被路由到流式传输模块接口包40。在框106，建立与NDT 20的连接，例如通过流式传输库16中的模块44、46、48之一和网络18。相应地，所述连接也可通过RTSP/RTP、HTTP或UDP来建立。
进到框110，在模块44、46、48之一将数据打包。然后，在框112，把包结构的数据以包数据流的形式通过已建立的连接发送到NDT20。进到框114，当源选择改变时，逻辑进到框116，此时利用从流式传输模块接口包40发送到源路由选择模块28的SRS控制API，选择新流源。在框118，保持以前建立的连接，即，在框108建立的连接。然后逻辑回到框110并继续进行，如上所述。
显然，本发明将包括流源的资源和保持与用户显示器的传送连接的资源分隔开。这种结构为在不断开与用户显示装置(例如NDT 20)的连接的情况下改变构成内容流的格式和资源作好准备。可以与产生流或流本身的格式所需的资源无关地保持与NDT 20的连接。还应理解，本发明创建了对家用视频服务器50的每个用户分别管理的和持续的传送连接。当源格式以及将用户数据打包所需的资源改变时，这种连接可以保持。显然，如果与NDT 20的连接(例如从HTTP改到UDP的连接)改变，那么，可以拆卸和重建所述连接。
如上所述，在优选实施例中，本发明可以是家用媒体服务器系统10的一部分，其中家用内容服务器50将视频流从所选的流源发送到多个NDT 20。这些流源的范围从插入内容服务器的AV设备到有录制内容的硬盘驱动器到电缆连接、卫星接收器或与互联网的连接以及其它。
可以理解，本发明适用于所需资源和数字信号内容会有改变的各种形式的数字传输。
工作时，当从第一源流改变到第二源流时，用户流管理器中的用户连接进行源转换，例如，从数字压缩编码器26到AV HDD 38，且必要时，进行流式传输转换。由于这些改变发生在用户流连接的范围之内，重点在于资源再利用并对当前线程、存储器等具有最小的SreamWriter(SW)环境改变，所以用户装置所看到的整体时延极小。因此，将流源之间改变的响应时间减至最小。
虽然以上的说明包含许多细节，但是它们不应被认为是限制本发明的范围，而仅是对本发明一些目前优选的实施例提供说明。而且，下面将指出，本发明最好用软件来实施，且按照上述说明所述软件可以用常规的编程技术来编码。所以，下面将指出，本发明的范围完全包括对本专业的技术人员来说是显而易见的其它实施例，并且本发明的范围相应地仅受所附权利要求书的限制，权利要求书中以单数提到的元件不是仅指”一个和只有一个”(除非明确说明)，而是指”一个或多个”。上述优选实施例中本专业的技术人员已知的元件在结构上、化学上及功能上的全部等效物已作为参考明确包括在本文内，亦应属于本发明的范围之内。此外，对于装置或方法，不需要针对准备由本发明解决的所有问题，因为后者被包含在本发明的权利要求书中。另外，本公开中的元件、部件和方法步骤，不论它们是否已在权利要求书中明确叙述，都将公布于众。将不按照35 U.S.C 112第六段的规定来理解本文中权利要求组成部分，除非所述组成部分用短语”用于...的装置”来明确叙述。

Claims (23)

1.一种用于在通过通信链路连接到一个或多个视频显示器的视频服务器系统中，适应数字流式传输格式或源的快速变化的设备，所述设备包括：
视频流控制器；以及
与所述视频流控制器关联的装置，用于建立视频服务器和视频显示器之间的流式传输协议连接，所述流式传输协议连接包括传输部分和流式部分，
其中在不断开到所述视频显示器的通信链路的情况下，当数字视频流的格式或源改变时，所述视频流控制器和所述装置共同作用使得改变所述流式传输协议连接的流式部分而不改变流式传输协议连接的传输部分。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述装置包括：
源控制库；以及
流式传输库；
其中所述视频流控制器连接在所述源控制库和所述流式传输库之间；以及
其中在互连的视频显示器和所述流式传输库之间的所述通信链路不随视频源或视频格式的变化而改变。
3.如权利要求2所述的设备，其中所述源控制库包括：
源路由选择模块；以及
多个媒体源，它们连接到所述源路由选择模块；
其中所述源路由选择模块选择由哪个媒体源向所述视频流控制器提供数据。
4.如权利要求3所述的设备，其中所述媒体源包括以下各项中的至少两项：
模拟视频源；
以太网流式传输视频源；以及
硬盘驱动器。
5.如权利要求3所述的设备，其中所述媒体源包括多个模拟视频源，并且还包括：
多个模拟视频解码器，每个模拟视频解码器连接到各自的模拟视频源；
模拟源路由复用器，它连接到所述模拟视频解码器；以及
多个数字压缩编码器，它们连接在所述模拟源路由复用器和所述源路由选择模块之间。
6.如权利要求3所述的设备，其中所述各媒体源中的至少一个包括以太网流式传输视频源，并且还包括：
以太网流式传输视频接口，它连接在所述以太网流式传输视频源和所述源路由选择模块之间。
7.如权利要求3所述的设备，其中所述各媒体源中的至少一个包括声频/视频硬盘驱动器，并且还包括：
个人录像机/文件重放模块，它连接在所述声频/视频硬盘驱动器和所述源路由选择模块之间。
8.如权利要求3所述的设备，其中所述视频流控制器包括：
流式传输模块接口包，它连接到所述源路由选择模块。
9.如权利要求8所述的设备，其中所述视频流控制器还包括：
通用即插即用(UPnP)软件栈，它连接到所述流式传输模块接口包；以及
其中网络显示终端通过网络连接访问所述UPnP软件栈。
10.如权利要求9所述的设备，其中所述流式传输库包括：
连接到所述流式传输模块接口包的至少一个实时流式传输协议/实时传送协议(RTSP/RTP)流式传输模块。
11.如权利要求10所述的设备，其中所述流式传输库还包括：
连接到所述流式传输模块接口包的至少一个超文本传输协议(HTTP)流式传输模块。
12.如权利要求11所述的设备，其中所述流式传输库还包括：
连接到所述流式传输模块接口包的至少一个用户数据报协议(UDP)流式传输模块。
13.如权利要求12所述的设备，其中所述网络显示终端连接到所述RTSP/RTP流式传输模块、所述HTTP流式传输模块和所述UDP流式传输模块中的至少一个。
14.一种用于管理由家用视频服务器提供的视频流的方法，所述方法包括：
接收来自网络显示终端的对流式传输内容的请求；
选择第一流源作为流式传输内容；
建立与所述网络显示终端的流式传输协议连接，所述流式传输协议连接包括传输部分和流式部分；
根据第一流式格式将来自所述第一流源的流式传输内容打包；
通过所述流式传输协议连接的传输部分将包结构的流式传输内容传送到所述网络显示终端；以及
在选择第二流源时保持与所述网络显示终端的所述流式传输协议连接的传输部分。
15.如权利要求14所述的方法，其中还包括：
选择第二流源作为所述流式传输内容；
将来自所述第二流源的所述流式传输内容打包；以及
经由为传送来自所述第一流源的流式传输内容而建立的所述流式传输协议连接的传输部分，把包结构的流式传输内容传送到所述网络显示终端。
16.如权利要求14所述的方法，其中在流控制器接收对流式传输内容的所述请求，所述流控制器包括：
流式传输模块接口包，以及
通用即插即用(UPnP)软件栈，它连接到所述流式传输模块接口包。
17.如权利要求16所述的方法，其中对流式传输内容的所述请求包括在所述UPnP软件栈接收的UPnP请求。
18.如权利要求14所述的方法，其中利用源路由选择模块选择流源，所述源路由选择模块连接到多个媒体源。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述媒体源包括以下各项中的至少两项：
模拟视频源；
以太网流式传输视频源；以及
硬盘驱动器。
20.如权利要求14所述的方法，其中经由实时流式传输协议/实时传送协议(RTSP/RTP)流式传输模块建立与所述网络显示终端的所述流式传输协议连接。
21.如权利要求14所述的方法，其中经由超文本传送协议(HTTP)流式传输模块建立与所述网络显示终端的所述流式传输协议连接。
22.如权利要求14所述的方法，其中经由用户数据报协议(UDP)流式传输模块建立与所述网络显示终端的所述流式传输协议连接。
23.一种家用视频服务器系统，它包括：
家用视频服务器；
连接到所述家用视频服务器的至少一个网络显示终端；
用于接收来自所述网络显示终端的对流式传输内容的请求的装置；
用于选择流源作为所述流式传输内容的装置；
用于建立与所述网络显示终端的流式传输协议连接的装置，所述流式传输协议连接包括传输部分和流式部分；以及
用于在所述流源或格式改变时保持已建立的与所述网络显示终端的流式传输协议连接的传输部分的装置。
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