CN1926867B - 提供vod媒体流的增强特征的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一个提供VOD媒体流的增强特征的系统和方法。该系统包括一个媒体服务器和一个客户播放器，其中用户可以选择需要的视频以从媒体服务器传输到客户播放器，随后通过客户播放器为用户显示。该系统包括一个可以使用户互动式选择显示所选视频信号的新起点的机制。该机制通过第一系列和第二系列可搜索的索引帧提供；其中媒体服务器在传输所选视频信号的过程中产生第一系列可搜索的索引帧，客户播放器在接收所选视频信号的过程中产生第二系列可搜索的索引帧。当客户播放器接收到需要的新起点后，访问第一或第二系列索引帧，以识别能最佳代表所需要的新起点的所要求的可搜索的索引帧。接着客户播放器从所要求的可搜索的索引帧开始显示视频。

Description

提供VOD媒体流的增强特征的系统和方法
技术领域
本发明一般涉及向终端用户提供VOD媒体流的系统。  本发明尤其涉及通过基于网际协议(IP)的网络向进行视频点播的观众提供增强特征。
背景技术
消费者的娱乐服务，包括视频点播(VOD)，和个人录像机(PVR)服务，可以利用传统的通信系统架构进行交付。在传统的数字有线电视系统中，在视频持续时间内，一个频道是专门提供给用户的。试图仿效数码多功能/视频光盘(即影碟)显示的VOD服务则是通过中央视频服务器来交付，中央视频服务器是大型超级计算机型的处理机。这些处理机通常设在由有线电视运营商(MSO)的都会区域网络所支持的都会服务交付中心。消费者从菜单上选择视频，然后视频通过视频服务器流出。视频服务器随时将视频编码然后将内容流到一个机顶盒，机顶盒随时解码；在机顶盒上不需要进行缓存或本地存储。在这样集中式视频服务器架构里，并发用户的数量受到视频服务器容量的限制。解决这个的办法可以相当昂贵，而且难成规模。“机盒”式影碟服务器也面临类似的性能和规模问题。
VOD服务近几年已被用于酒店的电视系统。VOD服务可以让用户选择欲看的节目，并使这些节目的影音数据发送到他们的电视机中。这种系统的例子包括：美国专利No.6,057,832公开了一个具有快放和正常速度播放模式的VOD系统；美国专利No.6,055,314公开了一个通过分布式网络来安全购买和发送视频内容节目和影碟的系统，该系统包括当节目被预定和付费后从视频源下载解密密钥；美国专利No.6,049,823公开了一个通过局域网或通过在一个互动电视频道上的电视向用户群交付互动式多媒体服务的互动式VOD；美国专利No.6,025,868公开了一个包括高容量存储介质的计次付费系统；美国专利No.5,945,987教导了一个用户可以将节目预告进行组合并以自己的速度查看这些预告然后直接从预告中预定节目的互动式VOD网络系统；美国专利No.5,935,206教导了利用带宽分配方案提供访问点播观看的数字视频电影的服务器，该服务器用带宽分配方案比较对一个节目的请求数量是否超过一个阈值，当对于一个节目的需求较高，源磁盘无足够的带宽以满足所有请求时，系统会将该视频电影拷贝到另一个磁盘上；美国专利No.5,926,205教导了一个可以对被分割成有序的N个分块节目提供访问，并提供给用户对于N个分块中的任何一个可同时访问的VOD系统；美国专利No.5,802,283教导了一个通过交换局把多媒体信息服务器上的信息提供给个人电话用户的公共交换电话网，该交换局作为与多媒体服务器的界面并接收用户请求，该专利还包括传送路由数据的网关以及通过与该用户相连接的ADSL链路的第一、第二、和第三信号频道将多媒体数据从服务器路由到该请求用户的交换机。
美国专利No.6,055,560公开了一个互动式VOD系统，该系统支持通常只在录像机上有的功能，例如倒、停、快进。此外，美国专利No.6,020,912公开了一个包括服务台和用户台的VOD系统，  服务台能以正常、快进、慢放，倒带或暂停的模式发送被请求的电视节目。这两个专利都使用户在观看视频时能够享受一般录像机的功能，如快速前进、或倒。
向终端用户提供数字视频内容的现有技术的视频点播流媒体(SVOD)和与日俱增的国际标准是存在的。目前这些系统的实现费用昂贵，依靠专用或不可访问的网络或有线系统，造成的最终结果是使这些系统不能综合地提供给用户优惠的价格，有意义的功能和在现有网络上可靠的信息发送。
提供该背景信息，目的是使申请人认为可能与本发明有关的信息成为已知。这并非想承认，也不应该被解释成，任何前述信息构成本发明的现有技术。
发明内容
本发明的目的是提供一个提供VOD媒体流的增强特征的系统和方法。根据本发明的一个方面，提供了一个用户可修改所选视频信号的播放参数的VOD系统，所述系统包括：发送所选视频信号的媒体服务器，所述媒体服务器在发送所选视频信号的过程中产生第一系列可搜索的索引帧，所述媒体服务器在其上存储所述第一系列索引帧；接收和显示所选视频信号的客户播放器，所述客户播放器在其上产生和存储第二系列可搜索的索引帧，当收到用户要求修改播放参数的请求后，所述客户播放器访问所述第一系列或第二系列以从其中得到所要求的可搜索的索引帧，所述所要求的可搜索的索引帧提供一个显示所选视频信号的新起点，所述媒体服务器和所述客户播放器通过通信网可操作地相连。
根据本发明的另一个方面，提供了一种可以使用户修改VOD系统中所选视频信号的播放参数的方法，所述方法包括步骤：媒体播放器接收客户播放器对所选视频信号的请求；所述媒体播放器向所述客户播放器发送所选视频信号；在发送的同时所述媒体播放器产生和存储第一系列可搜索的索引帧；客户播放器接收和显示所述所选视频信号；在接收和显示的同时客户播放器产生和存储第二系列可搜索的索引帧；所述客户播放器从用户处接收修改所述所选视频信号的播放参数的请求；搜索所述第一系列或第二系列以得到所要求的可搜索的索引帧，所述所要求的可搜索的索引帧提供显示所选视频信号的新起点，从所述新起点显示所述所选视频信号。
附图说明
图1图解了根据本发明的一个实施方案的VOD流媒体系统的基本结构。
图2是根据本发明的一个实施方案的VOD流媒体系统流程图。
图3是阐释根据本发明的一个实施方案产生电影数据库和特征数据库的方框图。
图4是阐释根据本发明的一个实施方案的用户账户模块的运行的方框图。
图5是阐释根据本发明的一个实施方案的在线智能检索的方框图。
图6是阐释根据本发明的一个实施方案由媒体服务器向客户播放器流电影内容的过程的方框图。
图7是阐释根据本发明的一个实施方案的媒体服务器和客户播放器数据通信过程的方框图。
图8是阐释根据本发明的一个实施方案的电影的重放和控制机制的方框图。
图9图解了根据本发明的一个实施方案的流序列。
图10图解了根据本发明的另一个实施方案的流序列。
图11图解了根据本发明的另一个实施方案的流序列。
图12图解了根据本发明的一个实施方案由I帧得到S帧的策略。
图13图解了根据本发明的一个实施方案由P帧得到S帧的策略。
图14图解了根据本发明的一个实施方案由I帧通过解码得到S帧的策略。
图15图解了根据本发明的一个实施方案由P帧通过解码得到S帧的策略。
图16图解了根据本发明的一个实施方案在流序列编码和解码期间识别索引序列的生成的流序列。
具体实施方式
本发明提供了一个提供VOD媒体流的增强特征的系统和方法。该系统包括一个媒体服务器和一个客户播放器，其中用户可以选择需要的视频以从媒体服务器发送到客户播放器，随后在客户播放器上为用户显示。该系统包括一个可以使用户互动式选择显示所选视频信号的需要的新起点的机制。该机制通过第一系列和第二系列可搜索的索引帧提供，其中媒体服务器在传输所选视频信号的过程中产生第一系列可搜索的索引帧，客户播放器在接收所选视频信号的过程中产生第二系列可搜索的索引帧。当客户播放器接收到需要的新起点后，访问第一个或第二个系列的索引帧，以识别能最佳代表所需要的新起点的所要求的可搜索的索引帧。接着客户播放器从所要求的可搜索的索引帧开始显示视频。
图1图解了根据本发明的一个实施方案的VOD媒体流系统的基本结构。开始时，终端用户向网络服务器发布HTTP GET指令以开始一个实时流协议(Real Time Streaming Protocol (RTSP))的会话。网络服务器在接收和处理连接请求以后，可以向终端用户发回会话描述。如果网络服务器同意建立连接，它可以启动一个客户播放器，客户播放器可以向媒体服务器发布一个建立(SETUP)请求并建立客户播放器和媒体服务器之间的连接。至此，数据通信就绪，用户可以选择播放/暂停接下来从媒体服务器流出来的媒体。  同时，客户播放器可以发送回实时传输控制协议(Real-TimeTransport Control Protocol(RTCP))包以提供服务质量(QoS)反馈和支持本发明实施方案中可能存在的不同媒体流间的同步。这些RTCP包可传送例如会话参与者和多播到单播的翻译程序之类的信息。会话结束时或者根据终端用户请求，客户播放器可通过向媒体服务器发送拆卸(TEARDOWN)指令以关闭连接；然后媒体服务器将关闭连接。
对于流控制，本发明的一个实施方案可以用RTSP。就RTSP大众化和质量而论，它是一个适于建立和控制媒体发送的协议。对于真正的数据传送，也可用互联网工程任务组(IETF)撰写的实时传输协议(Real-Time Transport Protocol(RTP))。RTP位于TCP/IP或UDP层的上面，对于实时数据传输有效。
对于资源控制，可以用资源保留协议(Resource ReserVation Protocol(RSVP))向终端用户提供QoS服务。当客户播放器向网络服务器发送一些带有质量要求的电影请求时，网络服务器可以决定是否有满足该质量要求的可利用资源。如果资源可用，这些资源可被预留用于从媒体服务器到客户播放器媒体传输；否则，网络服务器可以通知客户没有足够的资源满足所请求的要求。在本发明的一个实施方案中，网络服务器和媒体服务器可以合并为同一服务器。
图2图解了VOD媒体流系统的总体流程图。该系统包括五个模块：电影制作、智能电影检索、电影流和数据通信、电影重放、和用户账号管理。
电影制作是产生一个用于重放的电影数据库和一个用于电影提取的特征数据库的过程，电影制作可以由电影制作模块执行。当新电影来了，他们将经过二个过程。一个是编码过程，在此电影内容被编码并转换成比特流以适于流。另一个过程是预处理步骤，在此电影的某些语义内容被提取出来，例如关键词、电影类别、场面变化信息、剧情单元、重要客体或其他特征。
另一个模块是用户账号管理，它包括一个用户注册控制和一个用户账号信息数据库。用户注册给新用户注册和现有用户登录提供了一个界面。用户账号信息数据库保存所有用户信息，包括例如信用卡号码、用户账号号码、余额、和其他用户信息。众所周知，这类信息应该在传输和存储期间被安全地保管以防他人入侵。
在电影编码制作后，顾客(终端用户)可以通过智能电影检索模块浏览电影库。但是，如果数据库包含成千上万部的电影，找到一部想看的电影是困难的。所以，需要通过使用词标识符或图像标识符提取特征来提高系统效率的搜索引擎。例如，可以基于电影标题、电影特征、和/或重要客体搜索。电影标题搜索显而易见，且容易实现。电影特征搜索意味着搜索特征数据库以找到有某些基本特征的电影。这些特征可包括例如颜色、纹理、动作、形状、或其他易懂的特征。第三个搜索标准可以是通过例如主要演员、导演或者其他标准之类的重要客体来找到电影。
一旦终端用户选择了一部电影，电影流和数据通信模块可被启动。流和数据通信的过程始于客户播放器和媒体服务器之间打开连接，随后将压缩的电影文件送到客户播放器重放。文件以合适的格式流出。通过利用流，客户播放器可以开始在缓冲一定数量的帧后播放电影，相比在电影开始播放前必须彻底下载整个文件的过程，用户的体验更好。
电影重放模块负责播放和控制播放电影。当媒体流在继续时，电影重放可同时执行。同时，另一个用于来自顾客(终端用户)的控制信息的线程可以被维持。控制信息可以包括播放/停止/暂停、快进/快退、和退出。
当用户选择看某个电影时，网络服务器可以激活对应的客户播放器，该客户播放器可以为该特定电影与媒体服务器通信。为了使网络服务器认出适当的文件扩展名和调用相应的客户播放器，某些配置是必要的。
系统内的媒体服务器是重要的，它的责任包括建立与客户的连接，发送数据，以及关闭与客户播放器的连接。
所有电影文件可以以流格式保存在媒体服务器中。客户播放器和媒体服务器之间的数据通信可以使用RTSP进行控制和RTP进行实际数据传输。Real Network的软件开发工具包(SDK)可以用于将本发明被编码的文件转换成标准流格式。在解码侧，同样的SDK可以被用于将流数据转换成多路复用比特流。
电影制作是将视频文件转换成一个流格式的过程。本发明的电影制作过程包括视频编码和转换过程以及内容提取过程。第一个过程将一部未加工的电影编码，并将被编码的文件转换成适于流的格式。在一个实施方案中，系统可以使用H.263+、AVC(H.264)或其他编解码器为视频编码和解码，而且系统可以使用MP3、AAC+或其他编解码器为音频编码和解码。同样，所用的多路复用系统可以是MPEG的标准之一。在编码和多路复用后，比特流被转换成流格式。本发明可以用一些Real Producer SDK将比特流转换成流格式的文件，然后将该文件保存到电影数据库中。
提取过程始于视频分割，即侦测到场面变化而将长电影分割成小片断。在每个场面变化内，可以提取一个或多个关键帧。关键帧可以被组织起来构成情节提要，也可被串成语义单元，与电影中的某些剧情相对应的。关键帧的视觉特征是可以计算的，例如颜色、纹理、和形状。每个场面内的动作和客体信息也可以计算。所有这些信息可以存在一个电影特征数据库中用于索引和提取电影数据库。
用户账号管理模块，如图4所示，负责用户注册和用户账号信息的管理。用户注册可以通过Java一类的接口实现，新用户需要提供一些信息而现有用户可以输入他们的用户名和密码。新用户需要输入和发送新账户信息给媒体服务器以加以确认。如果账户信息被接受，账号名和密码可以产生出来并且发送给用户。否则，用户将被要求重新输入账户信息。例如，要是用户三次输入均不成功，模块将退出。现有用户可以通过登录界面输入用户名和密码。如果用户名和密码被接受，用户可以浏览电影数据库并选择一个或多个电影观看。否则，用户会被告知输入的用户名和/或密码不正确。用户可以再次输入用户名和密码。例如，要是用户三次输入均不成功，模块将退出。
图5图解了在线智能检索模块的功能的流程图。该模块显示所选择的某套电影的缩图预览。如果顾客(终端用户)欲搜索某电影，他可用不同的搜索标准，例如电影标题、关键词、重要客体、基于特征的搜索、和音频特征搜索。对照用户指定的标准来搜索特征数据库，从电影数据库中得到的最佳匹配的缩图预览作为搜索结果被返回。顾客可以浏览这些缩图预览以获得更详细的信息或者点击它们来重放短片断。这个模块使得用户在短时间内找到他们喜欢的一套电影。
图6显示了媒体服务器和客户播放器之间的流过程。视频和音频编码后，用多路复用来产生含有定时信息的多路复用比特流。之后比特流被转换成流格式并被发送到客户播放器。当客户播放器接收到比特流后，客户播放器将它转换成多路复用比特流，然后解除多路复用并且发送到音频和视频解码器以重放。
图7显示了媒体服务器和客户播放器间的数据通信。如果媒体服务器未收到停止命令，它总是会检查来自客户播放器的连接请求。当一个新的连接请求到来时，媒体服务器检查可利用资源以确定是否可以处理这个新请求。如果能处理这个新请求，它可以打开一个新连接并将所请求的电影流给客户；否则，它可以通知客户播放器媒体服务器无法处理该请求。在电影流给客户后，媒体服务器和客户之间的连接可以关闭，以保存网络带宽留给其他的用途。
图8图解了电影重放和控制模块，该模块可以有二个与此相关的线程，例如线程A和线程B。线程A将压缩的电影进行解码和播放，而线程B可以通过客户播放器从终端用户接收控制信息。控制信息可以包括播放、停止/暂停、快进/快退、和退出命令。线程A可以检查目前的重放模式看它是否已经被设置。如果它已经被设置，那么线程A可以将当前的电影文件进行解码并且重放该电影；否则，它什么都不会做。当解码和重放继续时，一些重建的P帧将被保存以用于快退功能。重放结束后，重放模式将被设为关闭。图8右侧部分显示线程B的工作，它从终端用户接受控制信息。当接收到播放命令时，它将调用线程A的播放功能并且播放电影。当接收到停止命令时，当前电影将被停止，而且文件指针将被移到电影的开始。当接收到暂停命令时，当前电影将被暂停在当前的位置。当接收到快进命令时，如果顾客想要快进到I帧，那么该信息在本地磁盘上可用。但是，如果顾客想要快进到P或B帧，客户播放器则需要从媒体服务器上取来一两个被重建的帧。当接收到快退命令时，需要获得一个重建的P帧或I帧以开始解码过程。当接收到退出的命令时，线程A和B将终止而且客户播放器会退出。
随机帧搜索是视频播放器从当前帧重定位到一个不同帧的能力。因为视频帧通常被组织成一个一维序列，  随机帧搜索可以被分类为快进(FF)和快退(或倒带REW)。
如果视频序列中的每个帧都被独立编码，比如利用I帧，那么播放器(解码器)就可以跳到一个任意帧然后从那里重新开始解码并且播放。  在所有帧都是I帧的视频序列中，每个帧在FF和REW功能中可以作为一个新的视频序列的起点。但是，由于I帧的低压缩率，非常少的系统，如MJPEG，使用这类方法。
在MPEG系列中，使用预测帧(P帧)和双向帧(B帧)以达到更高的压缩。因为P帧s和B帧用视频序列中的一些其他帧的信息进行编码，它们不能作为FF和REW功能中一个新的视频序列的起点。
MPEG系列通过在视频序列中的固定间隔处插入I帧来支持FF和REW的功能。在FF或REW的请求时，客户播放器将定位到离需要的帧最近的上一个I帧处并且从那里重新开始播放。以下显示一个典型的MPEG视频序列，在此一对I帧之间的间隔是16个帧：
I BBBPBBBPBBBPBBB I BBBPBBBPBBBPBBB I
但是，I帧与P帧和B帧相比而言通常有更低的压缩率。在压缩性能和录像机功能性之间MPEG系列提供了一个折衷。
在本发明中，任何一个视频档案在媒体服务器上都存有二个序列。一个序列，称为流序列，可以为正常传输目的提供数据。另一个序列，称为索引序列，可以为实现FF和REW功能提供数据。
流序列以一个I帧开始，并且只有在场面变化发生处包含I帧，其中这个概念已示于图9。
索引序列包含可搜索的索引帧(S帧)以用于支持FF和REW功能，如图10所示。S帧对之间的间隔是可变的，并且取决于随机搜索精确性的要求。
在编码过程期间，流序列可以被编码为主要序列，而索引序列可以从流序列得到。从I帧或从流序列的P帧，而非B帧，可以获得一个在索引序列中的S帧。这个特征在图11中图解了。
从I帧获得S帧的过程在图12中图解了。在本发明中，将压缩的I帧数据拷贝到S帧的缓冲区中。
图13图解了如何从一个P帧获得S帧。首先，需要该P帧的重构形式，它可以从正常的P帧编码例程的反馈环路获取。然后，调用一个I帧的编码例程给这个与I帧同样的帧编码，并且必须保持它的压缩形式和重构形式。
然后，计算重构的P帧和重构的I帧间的差值。这个差值可以通过一个无损耗的过程被编码。无损耗编码后的差值，与压缩的I帧数据共同构成S帧的全套数据。
类似于编码过程，解码器在解码流序列时需要获得索引序列。与编码过程一样，从I帧或流序列的P帧，但不是B帧，可以获得一个索引序列中的S帧。解码器不必和编码过程一样在序列中的同样地点产生S帧。
图14显示解码过程中从I帧获得一个S帧，而图15图解从P帧获得一个S帧。
从I帧获得的S帧可以用压缩的形式保存，而从P帧获得的S帧可以用重构的形式保存。因为相比压缩的形式，重构的形式需要更大的存储空间，本发明的系统使用二种方法以节省从P帧获得S帧所需的空间：即(1)本发明可以用一个无损耗压缩的步骤保存重构的S帧，这样可以平均减少所需空间的50％。(2)本发明可以在编码过程期间，创建一个更稀疏的索引序列。
本发明的一个实施方案中，  在一个现场直播的环境中，客户播放器可要求以最低1秒的反应速度更换频道，例如加入新的数据流所需的时间。为了激活这类特征，可以要求视频流每秒至少有一个I帧。因为I帧固有地大于P帧，给I帧固定的插入率是不合需要的。所以，使用上述的S帧方法，一个现场直播环境可以用一个自然的编码系统，例如针对场面变化使用I帧，并且每秒在成对的S帧流上产生一个S帧。例如，这样，客户播放器可以自动地在P帧序列中间再加入正常频道流并且继续无误解码。
在流过程中，存储于媒体服务器上的编码后的流序列被发送给客户播放器。
客户播放器对接收的流序列进行解码，同时产生一个索引序列并且将其存储于和播放器相关的本地存储设备中。
图16图解了该发明实现FF和REW功能的方法。假设解码过程当前在‘当前帧’100的位置。由于这是一个流的应用，当前帧被放置在缓冲数据范围之内的某处。一般来说，这个位置定义了用于随机帧访问的二个搜索区域。有效的REW区域110始于第一帧止于当前帧，而有效的FF区域120是从当前帧到缓冲数据范围的前端。在实践中，在已经执行FF搜索操作后，为使视频顺利播放，本发明在缓冲数据范围的前端定义了一个死带(Dean Zone)130。
当客户播放器接收到针对FF操作的用户请求时，它首先检查被要求的帧是否在有效的FF区域之内。如果是，所要求的帧的编号被发送到媒体服务器。媒体服务器可以定位离被要求的帧最近的S帧并以压缩格式向客户发送这个S帧的数据。一旦这数据被接收，客户播放器对这个S帧进行解码并播放它。由于缓冲区中的数据，因而播放过程可以继续进行。
当客户播放器接收到REW的请求时，它首先将检查本地索引序列看是否可找到一个‘足够近’的S帧。如果可以，最近的S帧可用于重新开始该视频序列。如果不可以，向媒体服务器发布下载离所要求的帧最近的S帧的请求。
在FF和REW的操作中，下载了的S帧在用完之后被存储在客户播放器的本地存储器中以便重新开始一个新的视频序列。
因为媒体服务器和客户播放器都可以给索引序列提供部分数据，这个随机搜索方法被称为‘分布的’。对一个特定的FF或REW的请求，所要求的S帧可以在客户播放器的本地索引序列或媒体服务器的索引序列中被找到。在播放过程结束时，终端用户可以有一套完整的S帧存放在他们的客户播放器以便将来回顾。所以，当观众第二次观看同一个视频内容时，在本地可以利用所有的FF和REW功能。
本发明的一个产生情节提要的实施方案中，情节提要可以很短，例如是一个2或3分钟的电影总结用来放映一个长篇电影的重要画面。人们也许只想在定购电影之前有一个大体概念。本发明的SVOD系统可以允许观众预览电影的情节提要以决定是否定购该电影。情节提要的另一个好处是它可以允许观众快进/快退情节提要单元而不是快进/快退每个帧。而且，基于情节提要可以用一些索引法并且可以实现智能检索电影。
在本发明的一个实施方案中，产生情节提要的过程包括三步。首先，用一些场面变化方法将一部长电影分割成更短的视频片断。之后，基于一些低级或中级信息，例如颜色、纹理、或场面中的重要客体或其他特征，选择每个视频片断中的关键帧。随后，如需要的话，可用一个高级语义分析将被分割的片断编组使他们成为有意义的情节单元。当顾客想要知道某电影的大体概念，他们可以迅速浏览情节单元，如果他们感兴趣，可以通过看关键帧和每个视频片断挖掘细节。
在视频流的应用中，可量测性(scalability)是一个非常值得要的选项。当前的流系统通过舍弃帧允许暂时的可量测性并在一个确定点切割微波比特流以实现空间可量测性。本发明提供了另一个可量测性模式，称为SNR和空间可量测性。这种可量测性对于视频流非常适合，因为视频已在基层和加强层编码。服务器可以决定向不同的客户发送不同的层。例如，如果客户需要高质量的视频时，服务器可以同时发送基层流和加强层流。而当客户只想要中等品质的视频时，服务器可以只发送基层流。视频播放也可根据网络流量对可升级的比特流进行解码。通常，视频播放器会显示客户请求的视频流，但是，比如当网络繁忙时传输速度会非常慢，客户播放器可以通知上游的服务器只传送基层比特流以减轻网络负荷。
在对电影片段处理后，场面变化的信息和关键帧是可用的并且可以用于组装电影数据库。关键词，和关键帧的视觉内容，可以被用作索引来搜索感兴趣的电影。通过与人的交互处理，计算机可以将关键词分配给电影片断。例如，电影可被分为喜剧、恐怖、科学、历史、音乐电影或其他的类别。关键帧的视觉内容，例如颜色、纹理、和客体可以通过自动计算机处理提取。颜色和纹理相对而言容易解决，然而一个难题是如何从一个自然场面提取对象。这个组装过程可以是自动或半自动的，人类操作员可以干涉。
组装后，本发明的另一个实施方案可以允许顾客搜索他们希望看的电影。例如，他们可以指定哪类电影，例如喜剧、恐怖、或科学电影。他们也可以选择看有他们喜欢的某个人物的电影，或有其它的他们喜欢的特点的电影。智能检索的能力可以允许客户在短时间内找到他们喜欢的电影，这可能对某些顾客是重要的。
多播也可以是视频流的一个特征。这个特征可以允许多个用户分享有限的网络带宽。在某些情况下，多播可用于当前发明的另一个实施方案。第一种情况是广播节目，同一个内容同时被发送给多个用户，第二种情况是一个预选的节目，多个用户选择大约在同一时间观看同一个节目。第三种情况是，当多个用户定购了视频点播，他们中的一些恰巧大约在同一时间定购了同一部电影。多播允许媒体服务器向一组顾客而不是每个顾客发送一部编码电影的一份拷贝。例如，这类的特征可以提高服务器的能力并可以充分利用网络带宽。
本领域的技术人员可以很容易知道如何针对每个媒体服务器，网络服务器和客户播放器设计一个计算系统来提供以上功能。同样可以很容易知道，媒体服务器和网络服务器的功能可以由一个单独的计算系统或可以由一系列计算系统来提供。
下表提供了依照本发明的一个实施方案所实现的压缩性能的估值，假设用2Mbps带宽频道，而且这些估值是基于30个帧/秒，320×240的帧大小。
100-分钟的电影(未加工的数据大小)   DVD质量(20∶1)   VCD质量(40∶1)   DAC质量(80∶1)
数据大小 下载时间 数据大小 下载时间 数据大小 下载时间
  19775兆 989兆 3956秒 495兆 1980秒 248兆 992秒
表1
下表提供了根据本发明的一个实施方案的系统规范。
  带宽(客户端) 服务器能力   播放延迟 服务器网络 转换控制协议 转换协议
1.5Mbps  1.5Gbps  6分钟 光纤/异步传输模式(ATM)   RTSP   RTP
快进/快退 暂停/停止/播放 情节提要 可量测性 智能电影检索   高质量，平滑重放   多播
  是   是   是   是     是     是     是
表2
像这样描述了本发明的实施方式，显而易见的是，同样的实施方式可以以多种方式被改变。这样的变化不被视为背离本发明的精神和范围，并且所有这些对本领域的技术人员而言明显的变形都旨在落入以下权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种使用户能够修改所选视频的播放参数的视频点播系统，所述系统包括：
发送包含所选视频的视频信号的媒体服务器，所述媒体服务器在传输视频信号的过程中从所述视频信号产生第一系列可搜索的索引帧，并在其上存储所述第一系列可搜索的索引帧；
接收所述视频信号和显示所选视频的客户播放器，所述客户播放器从所接收的视频信号产生第二系列可搜索的索引帧，并在其上存储所述第二系列可搜索的索引帧，在接收到修改用于显示所选视频的播放参数的请求后，所述客户播放器访问所述第一系列或第二系列可搜索的索引帧以从其中得到所要求的可搜索的索引帧，所述所要求的可搜索的索引帧提供显示所选视频的新起点；所述媒体服务器和客户播放器通过一个通信网络相连。
2.如权利要求1所述的视频点播系统，其特征在于，进一步包括与所述媒体服务器相连的视频数据库，所述视频数据库包括用户可选的多个视频。
3.如权利要求2所述的视频点播系统，其特征在于，所述视频数据库中的所述多个视频是已编码格式。
4.如权利要求2所述的视频点播系统，其特征在于，进一步包括与所述媒体服务器相连的特征数据库，所述特征数据库包括多个提取特征，其中所述多个提取特征中的一个或多个提取特征与所述视频数据库中多个视频中的一个视频相关。
5.如权利要求4所述的视频点播系统，其特征在于，所述特征数据库中包含的多个提取特征为所述用户提供基于该多个提取特征中的一个或多个提取特征所代表的期望标准而搜索和识别用于随后显示的视频的手段。
6.如权利要求4所述的视频点播系统，其特征在于，所述多个提取特征中的一个或多个提取特征或者是词标识符或者是图像标识符。
7.如权利要求4所述的视频点播系统，其特征在于，所述多个提取特征中的一个或多个提取特征是代表视频数据库中某视频的电影片段。
8.如权利要求4所述的视频点播系统，其特征在于，进一步包括将每个所述视频编码成编码格式的视频制作模块。
9.如权利要求8所述的视频点播系统，其特征在于，所述视频制作模块进一步产生所述特征数据库中包含的多个提取特征。
10.如权利要求1所述的视频点播系统，其特征在于，进一步包括提供控制用户访问的手段的用户账号管理模块。
11.一种使用户在视频点播系统中能够修改所选视频的播放参数的方法，所述方法包括：
建立媒体服务器和客户播放器之间的连接；
所述媒体服务器接收所述客户播放器对所选视频的请求；
从所述媒体服务器向所述客户播放器发送包含所述所选视频的视频信号；
在发送所述视频信号的同时在所述媒体服务器从所述视频信号产生第一系列可搜索的索引帧，并在所述媒体服务器存储所述第一系列可搜索的索引帧；
所述客户播放器接收所述视频信号和显示所述所选视频；
在接收所述视频信号的同时在所述客户播放器从所接收的视频信号产生第二系列可搜索的索引帧，存储所述第二系列可搜索的索引帧，并在所述客户播放器显示所选视频；
所述客户播放器接收修改所述所选视频的播放参数的请求；
搜索所述第一系列或第二系列可搜索的索引帧以得到所要求的可搜索的索引帧，所述所要求的可搜索的索引帧提供显示所选视频的新起点；
从所述新起点显示所述所选视频；以及
完成显示所述所选视频后终止媒体服务器和客户播放器之间的连接。
12.如权利要求11所述的方法，包括，在所述媒体服务器和所述客户播放器之间建立连接后：
搜索特征数据库，所述的特征数据库包括多个提取特征，其中所述多个提取特征中的一个或多个提取特征与视频数据库中的多个视频中的一个视频相关；
基于所述多个提取特征中的一个或多个提取特征从所述视频数据库选择需要的视频；以及
从所述客户播放器发送对所选视频的请求。
13.如权利要求12所述的方法，包括，在所述媒体服务器和所述客户播放器之间建立连接前，验证用户。
14.如权利要求13所述的方法，包括，在验证用户之前：
对多个视频进行编码，以便为了以后传输；
在所述视频数据库中保存所述的编码后的视频；
识别所述多个视频中的每个视频的一个或多个提取特征；以及
在所述特征数据库中的可搜索的结构中保存识别出的提取特征。
15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述媒体服务器与多个客户播放器相连。
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