CN101640627B - 多媒体数据串流传输的系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种多媒体数据串流传输的系统及其方法,多媒体数据串流传输的系统可通过串流服务器,以串流方式动态地传输多媒体数据至接收端。多媒体数据串流传输的系统包括转码模块及调控模块。调控模块可动态地取得串流服务器与接收端之间的网络连线的带宽状况,并根据带宽状况,要求转码模块动态性地根据带宽的最新状况即时转码产生最合适比特率的串流区域,以符合相对应带宽状况,并将串流区域通过串流服务器传输至接收端。通过本发明可以动态地检测网络带宽状况并产生不同比特率的多媒体数据而串流传输至接收端。

Description

多媒体数据串流传输的系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种多媒体数据串流传输的系统及其方法,尤其涉及一种可通过动态地检测网络带宽状况并产生不同比特率的多媒体数据而串流传输至接收端的多媒体数据串流传输的系统及其方法。
背景技术
随着科技的发展,现实生活中已发展出许多可以通过网络浏览或观看音像文件或文字文件的电子装置,例如计算机、PDA、移动电话等。通过网络的输送功能,这些音像文件或文字文件可以轻易地被从一电子装置传送到另一电子装置。
然而,受限于网络带宽或者接收端的存储容量,较大型的音像文件无法在接收端顺利下载完并顺畅播出,串流技术是为解决此一问题而发展出来。但串流技术容易受到网络带宽变动(bandwidth variation)、传输延迟急遽变化(delay jitter),封包遗失(packet loss)或网络带宽不够造成传输品质不稳定,使一开始选定传输的一比特率的串流区域无法顺利传输,产生音像不同步(通常的情况为有声音却无画面),甚至是播到一段完全中断等情形。
因此,有必要提供一种多媒体数据串流传输的系统及其方法,以改善先前技术所存在的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种多媒体数据串流传输的系统及其方法,可以动态地检测网络带宽状况并产生不同比特率的多媒体数据而串流传输至接收端。
为实现上述的目的,本发明的多媒体数据串流传输的系统包括转码模块及调控模块。其中转码模块,可将一多媒体数据的原始数据转码形成不同比特率的各个串流区域。调控模块可动态地取得串流服务器与接收端之间的网络连线的带宽状况,并根据带宽状况,要求转码模块动态性地根据带宽的最新状况即时转码产生最合适比特率的串流区域,以符合相对应带宽状况,并将串流区域通过串流服务器传输至接收端。
因此,可根据接收端的网络连线的各个带宽状况,动态地传输比特率实质上接近各个带宽状况的各个串流区域至接收端,在各个带宽的改变下达到最佳串流品质。
为实现上述的目的,本发明的多媒体数据串流传输的方法包括下列步骤:步骤A:动态地取得接收端的网络连线的一带宽状况;步骤B:根据带宽状况,取得比特率实质上接近带宽状况的串流区域,并将串流区域传输至接收端;及步骤C:重复步骤A及步骤B。
因此,可根据接收端的网络连线的各个带宽状况,动态地传输比特率实质上接近各个带宽状况的各个串流区域至接收端。
附图说明
图1是根据本发明的多媒体数据串流传输的系统的使用环境示意图。
图2是根据本发明的多媒体数据串流传输的系统的功能方框图。
图3是根据本发明的多媒体数据串流传输的一方法的步骤流程图。
其中,附图标记说明如下:
1多媒体数据串流传输的系统
20数据库
30转码模块
31装置
40调控模块
41检测模块
42预测模块
60串流服务器
80网络
91接收端
具体实施方式
为能更了解本发明的技术内容,特举较佳具体实施例说明如下。
以下请一并参考图1至图2关于本发明的多媒体数据串流(multimediadata streaming)传输的系统的实施例。
请先参考图1关于本发明的多媒体数据串流传输的系统的使用环境示意图。如图1所示,在本发明的一实施例中,多媒体数据串流传输的系统1是通过串流服务器60及网络80与接收端91连接。当串流服务器60接收接收端91以串流(streaming)格式传输一多媒体数据的请求时,多媒体数据串流传输的系统1可通过网络80传送该多媒体数据至接收端91。其中,多媒体数据串流传输的系统1通过网络80传送多媒体数据至接收端91时所使用的传输协定包括RSVP(Resource Reservation Setup Protocol)、RTP(Real-timeTransport Protocol)、RTCP(RTP Control Protocol)、RTSP(Real TimeStreaming Protocol)、RTMP(Real Time Messaging Protocol)、UDP(User DataProtocol)或IP(Internet Protocol)等,但本发明并不以此为限。由于上述传输协定是公知的技术,也非本发明的重点,因此在此不赘述其详细功能。
在本发明的一实施例中,多媒体数据串流传输的系统1所传输的多媒体数据包括影像数据(譬如3GP文件、FLV文件、MOV或3GP文件)或声音数据(譬如MP3文件或WAV文件),也可包括图象数据(譬如JPG文件、BMP文件或GIF文件)或文字数据(譬如TXT文件)等数据,或是这些数据的结合,但本发明并不以此为限。
在本发明的一实施例中,网络80可为连线网络或无线网络;并且网络可为网际网络(Internet)、整合封包无线电服务(General Packet Radio Service,GPRS)、第三代(Third Generation,3G)移动通信、无线高保真(Wireless Fidelity,Wi-Fi)或微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMAX)等网络,但本发明并不以此为限。
在本发明的一实施例中,多媒体数据串流传输的系统1可为软件程序、硬件、固件或其组合,并且多媒体数据串流传输的系统1可被配置在计算机、移动电话、个人数字助理(PDA)、游戏机(game console)或机顶盒(set-top box)等装置,但本发明并不以此为限。其他任何装置只要具有与网络连接的功能及具有提供串流区域的功能,都可供配置多媒体数据串流传输的系统1。在本发明的一实施例中,接收端91可为软件程序、硬件、固件或其组合,并且接收端91同样可被配置在计算机、移动电话、个人数字助理、游戏机或机顶盒等装置,但本发明并不以此为限。其他任何装置只要具有与网络连接的功能及具有接收串流区域的功能都应可供配置接收端91。
接着请参考图2关于本发明的一实施例中,本发明的多媒体数据串流传输的系统的功能方框图。
如图2所示,在本发明的一实施例中,多媒体数据串流传输的系统1是通过串流服务器60以串流方式动态地传输不同比特率的多媒体数据至接收端91,多媒体数据串流传输的系统1包括转码模块30及调控模块40。其中多媒体数据串流传输的系统1与串流服务器60是以网络连结,且串流服务器60与接收端91是以网络连结。串流服务器60可接收接收端91以串流格式传输多媒体数据的请求。其中多媒体数据的原始文件的来源可为其他外部装置(图未示)所提供,或由数据库20所提供,但本发明并不以此为限。需注意的是,在本发明的一实施例中,多媒体数据串流传输的系统1也可包括串流服务器60,由于串流服务器60是一公知的技术,因此在此不赘述其详细功能。
其中转码模块30是可将多媒体数据的原始数据转码形成不同比特率的各个串流区域;且调控模块40是可动态地取得串流服务器60与接收端91之间的网络连线的带宽(bandwidth)状况,并根据带宽状况,要求转码模块30动态地根据最新的带宽状况转码产生实质上符合带宽状况的比特率的各个串流区域,以符合相对应的带宽状况,并将各个串流区域通过串流服务器60传输至接收端91。因此,多媒体数据串流传输的系统1可根据接收端91的网络连线的各个带宽状况,动态地传输比特率实质上接近各个带宽状况的各个串流区域至该接收端91。
在本发明的一实施例中,多媒体数据串流传输的系统1包括数据库20,用以存储转码模块30所转码形成的各个串流区域。因此调控模块40是根据带宽状况,查询数据库20是否具有比特率实质上接近带宽状况的串流区域;若是,则传输串流区域至串流服务器60,经由网络80至接收端91;并且若否,则由转码模块30将原始数据转码形成比特率实质上接近带宽状况的串流区域,暂存储于数据库20,并传输串流区域至串流服务器60,再经由网络80传输至接收端91。
在本发明的一实施例中,调控模块40还包括检测模块41及预测模块42。其中检测模块41是以检测方式动态地取得串流服务器60与接收端91之间的网络连线的带宽状况。在本发明的一实施例中,检测模块41是即时(realtime)或每隔一特定时间取得串流服务器60与接收端91之间的网络连线的带宽状况。预测模块42是以预测方式取得串流服务器60与接收端91之间的网络连线的带宽状况。举例而言,检测模块41是每隔特定时通过串流服务器60对接收端91发出ping的命令,接收端91会通过串流服务器60回传一封包(packet)至检测模块41,可计算当时串流服务器60与接收端91间的带宽状况;预测模块42可统计此带宽状况并对之后的带宽状况预做分析。举例来说,调控模块40可先请求转码模块30预先转码比特率实质上接近所预测的各个带宽状况的串流区域以节省时间,但本发明不以此检测方法或预测方法为限。
在本发明的一实施例中,转码模块30还包括多装置31,各个装置包括系统资源(譬如该装置的运算能力、传送能力或存储器空间等)及工作分配状况。转码模块30是根据各个装置31的系统资源及工作分配状况进行适当分配,如此,将能使需要大量运算的转文件作业更有效率。举例而言,在本发明的一实施例中,转码模块30将原始数据分割成多个影像群组(Group ofpictures,GOP),并分配至各个装置31,以通过各个装置31分别进行运算及转码,之后再将各个装置31所运算及转码的部分组合,而形成串流区域。接着,即可将该串流区域存储至数据库20并传输至串流服务器60以便传输至接收端91。
需注意的是,在传输不同比特率的串流区域时,通过RTP或RTSP等协定,接收端91在接收不同比特率的串流区域时,不会造成接收端91需要重新接收全部的串流区域或造成串流区域顺序的错乱。更详细的说明为,串流服务器60会在各个串流区域在传输给接收端91前,给各个串流区域序号(sequence number)或时间戳记(time stamp),当传输不同比特率的串流区域时,串流服务器60仅需将下一个序号或时间戳记的不同比特率的串流区域传输给接收端91即可,而不需将整个串流区域全部传输。
在本发明的一实施例中,多个装置31包括计算机、移动电话、个人数字助理、游戏机或机顶盒等装置,但本发明并不以此为限。其他任何装置只要具有运算及转码的功能,都可为本发明的多个装置31。
因此,本发明的多媒体数据串流传输的系统1是每特定时间取得多媒体数据串流传输的系统1与接收端91之间网络连线的网络连线的带宽状况,动态地传输适合接收端91的连线比特率的至少一串流区域,使接收端91可顺利的接收所有串流区域,而不会因为网络带宽太小或者是网络传输品质不稳定造成的传输不稳定的情况发生。
举例来说,当接收端91(譬如移动电话)通过网络80(譬如3G网络)向串流服务器60请求一3GP文件时,调控模块40先以检测模块41检测串流服务器60与接收端91之间的网络连线的带宽状况;若检测结果带宽为200kbits/sec,则调控模块40查询数据库20是否存储属于该3GP文件且比特率为200kbits/sec的串流区域;数据库20若有,则传输该3GP文件且比特率为200kbits/sec的串流区域至接收端91;数据库20若无,则调控模块40请求转码模块30将该3GP文件转码成比特率为200kbits/sec的串流区域传输至接收端91及存储至数据库20;在传输比特率为200kbits/sec的串流区域的同时,检测模块41每隔1秒即重新检测串流服务器60与接收端91之间的网络连线的带宽状况;并且若发现带宽下降为100kbits/sec,则重复上述过程,调控模块40向数据库20请求比特率为100kbits/sec的串流区域或向转码模块30请求将该3GP文件转码成比特率为100kbits/sec的串流区域传输至接收端91。需注意的是,在传输不同比特率的串流区域时,通过RTP或RTSP等协定,接收端91在接收不同比特率的串流区域时,不会造成接收端91需要重新接收全部的串流区域或造成串流区域顺序的错乱。如此,可根据接收端91的网络带宽的改变,调控模块40会动态地要求转码模块30以产生不同比特率的多媒体数据,在各个带宽的改变下达到最佳串流品质。
再举例来说,当接收端91(譬如计算机)通过网络80向串流服务器60请求一即时音像(譬如棒球比赛)时,调控模块40先以检测模块41检测串流服务器60与接收端91之间的网络连线的带宽状况;若检测结果带宽为300kbits/sec,则调控模块40请求转码模块30将该即时音像转码成比特率为300kbits/sec的串流区域传输至接收端91及存储至数据库20;在传输带宽为300kbits/sec的串流区域的同时,检测模块41每隔0.5秒即重新检测串流服务器60与接收端91之间的网络连线的带宽状况;并且若发现带宽下降为50kbits/sec,则重复上述过程,调控模块40请求转码模块30将该即时音像转码成比特率为50kbits/sec的串流区域传输至接收端91及存储至数据库20。需注意的是,在传输不同比特率的串流区域时,通过RTP或RTSP等协定,接收端91在接收不同比特率的串流区域时,不会造成接收端91需要重新接收全部的串流区域或造成串流区域顺序的错乱。如此,可根据接收端91的网络带宽的改变,调控模块40会动态地要求转码模块30以产生不同比特率的多媒体数据,在各个带宽的改变下达到最佳串流品质。
本发明另外提出一种多媒体数据串流传输的方法,可通过网络及串流服务器,以串流方式动态地传输多媒体数据至接收端。接下来请参考图3关于本发明的一实施例的多媒体数据串流传输的方法的步骤流程图。
如图3所示,本发明首先进行步骤S51:串流服务器接收接收端以串流格式传输多媒体数据的请求。
在本发明的一实施例中,串流服务器是接收接收端以串流格式传输多媒体数据的请求,并将请求传输给调控模块。
接着进行步骤S52:动态地取得接收端的网络连线的带宽状况。
在本发明的一实施例中,动态地取得该接收端的网络连线的带宽状况的时间即时或每隔一特定时间(譬如1秒)取得该接收端的网络连线的带宽状况。接收端与串流服务器之间的网络连线的带宽状况是以检测方式取得,并且通过检测所得的结果也可以预测方式取得接收端与串流服务器之间的网络连线的带宽状况。
接着进行步骤S53:根据带宽状况,查询数据库是否具有比特率实质上接近带宽状况的串流区域。
以及进行步骤S54:若是,则传输串流区域至接收端。
或者进行步骤S55:若否,则由多媒体数据的原始数据转码形成比特率实质上接近带宽状况的串流区域,并将串流区域传输至接收端并且存储于数据库。
在本发明的一实施例中,步骤S55还包括以下步骤:
步骤S551:调控模块取得多个装置的各个装置的一概况。
其中概况包括各个装置的系统资源及工作分配状况。
步骤S552:调控模块将原始数据分配至多个装置时,根据各个装置的系统资源及工作分配状况进行分配。
步骤S553:调控模块将原始数据分割成多个影像群组,并分配至多个装置,根据带宽进行转码形成比特率实质上接近各个带宽的串流区域。
步骤S554:组合各个装置所运算及转码的部分,以形成串流区域。
以及步骤S555:将串流区域存储于数据库。当完成步骤S55完成后,本发明将进行步骤S54:传输串流区域至接收端。
需注意的是,若多媒体数据尚未传输完毕(多媒体数据是否传输完毕是由串流服务器判断)时,则将重复此多媒体数据串流传输的方法的步骤。因此,可根据接收端的网络连线的各个带宽状况,动态地根据最新的带宽状况转码产生实质上符合带宽状况的比特率的各个串流区域,以符合相对应的带宽状况,并将各个串流区域通过串流服务器传输至接收端。
在本发明的一实施例中,多个装置包括计算机、移动电话、个人数字助理、游戏机或机顶盒等装置,但本发明并不以此为限。其他任何装置只要具有运算及转码的功能,都可为本发明的多个装置。此外,接收端可为计算机、移动电话、个人数字助理、游戏机或一机顶盒等装置,但本发明并不以此为限。其他任何装置只要具有接收串流区域的功能,都可为本发明的接收端。
综上所陈,本发明无论就目的、手段及功效,均显示其迥异于公知技术的特征,需要注意的是,上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例而已,本发明所主张的权利范围自应以权利要求的保护范围为准,而非仅限于上述实施例。

Claims (17)

1.一种多媒体数据串流传输的方法,用以串流方式动态地传输一多媒体数据至一接收端,该方法包括以下步骤:
步骤A:动态地取得该接收端的网络连线的一带宽状况;
步骤B:根据该带宽状况,将该多媒体数据的一原始数据转码形成比特率实质上接近该带宽状况的一串流区域,并将该串流区域传输至该接收端;以及
步骤C:重复步骤A及步骤B;
因此,可根据该接收端的网络连线的各个带宽状况,动态地产生并传输比特率实质上接近该各个带宽状况的各个串流区域至该接收端。
2.如权利要求1所述的多媒体数据串流传输的方法,其中在步骤A中,即时或每隔一特定时间取得该接收端的网络连线的该带宽状况。
3.如权利要求1所述的多媒体数据串流传输的方法,其中步骤B包括以下步骤:
根据该带宽状况,查询一数据库是否具有比特率实质上接近该带宽状况的该串流区域;
若是,则传输该串流区域至该接收端;以及
若否,则由该多媒体数据的一原始数据转码形成比特率实质上接近该带宽状况的该串流区域,并将该串流区域传输至该接收端并且存储于该数据库。
4.如权利要求3所述的多媒体数据串流传输的方法,其中由该原始数据转码形成比特率实质上接近该带宽状况的该串流区域的步骤包括以下步骤:
将该原始数据分割成多个影像群组,并分配至多个装置,以进行转码。
5.如权利要求4所述的多媒体数据串流传输的方法,其中在将该原始数据分配至该多个装置的步骤中,包括以下步骤:
取得该多个装置的各个装置的一概况,其中该概况包括各个装置的一系统资源及一工作分配状况;以及
根据各个装置的该系统资源及该工作分配状况进行分配。
6.如权利要求1所述的多媒体数据串流传输的方法,其中是以检测方式或预测方式动态地取得该接收端的网络连线的该带宽状况。
7.如权利要求1所述的多媒体数据串流传输的方法,其中该多媒体数据包括一影像数据、一声音数据、一图象数据或一文字数据。
8.如权利要求5所述的多媒体数据串流传输的方法,其中该多个装置包括一计算机、一移动电话、一个人数字助理、一游戏机或一机顶盒。
9.如权利要求1所述的多媒体数据串流传输的方法,其中该接收端是一计算机、一移动电话、一个人数字助理、一游戏机或一机顶盒。
10.一种多媒体数据串流传输的系统,可通过一串流服务器,以串流方式动态地传输一多媒体数据至一接收端,该系统设置有:
一转码模块,是可将该多媒体数据的一原始数据转码形成不同比特率的各个串流区域;
一调控模块,该调控模块是可动态地取得该串流服务器与该接收端之间的网络连线的一带宽状况,并根据该带宽状况,要求该转码模块动态地根据最新的该带宽状况转码产生实质上符合该带宽状况的比特率的各个串流区域,以符合相对应的该带宽状况,并将各个串流区域通过该串流服务器传输至该接收端;其中该调控模块设置有:
一检测模块,以供以检测方式动态地取得该串流服务器与该接收端之间的网络连线的该带宽状况;
一预测模块,以供以预测方式动态地取得该串流服务器与该接收端之间的网络连线的该带宽状况。
因此,可根据该接收端的网络连线的各个带宽状况,动态地传输比特率实质上接近该各个带宽状况的各个串流区域至该接收端。
11.如权利要求10所述的多媒体数据串流传输的系统,该调控模块即时或每隔一特定时间取得该接收端的网络连线的该带宽状况。
12.如权利要求10所述的多媒体数据串流传输的系统,还包括:
一数据库,用以存储该转码模块所转码形成的各个串流区域;
通过该调控模块是根据该带宽状况,查询该数据库是否具有比特率实质上接近该带宽状况的该串流区域;
若是,则传输该串流区域至该接收端;以及
若否,则由该转码模块将该原始数据转码形成比特率实质上接近该带宽状况的该串流区域,并将该串流区域传输至该接收端并且存储于该数据库。
13.如权利要求12所述的多媒体数据串流传输的系统,其中该转码模块包括多装置,该转码模块是将该原始数据分割成多个影像群组,并分配至多装置的各个装置,以通过各个装置进行转码。
14.如权利要求13所述的多媒体数据串流传输的系统,其中该转码模块是根据各个装置的一系统资源及一工作分配状况进行分配。
15.如权利要求10所述的多媒体数据串流传输的系统,其中该多媒体数据包括一影像数据、一声音数据、一图象数据或一文字数据。
16.如权利要求13所述的多媒体数据串流传输的系统,其中该多个装置包括一计算机、一移动电话、一个人数字助理、一游戏机或一机顶盒。
17.如权利要求10所述的多媒体数据串流传输的系统,其中该接收端是一计算机、一移动电话、一个人数字助理、一游戏机或一机顶盒。
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