JPH07202828A - データシーケンスの転送をスケジューリングする方法及びシステム - Google Patents
データシーケンスの転送をスケジューリングする方法及びシステムInfo
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Abstract
ケーラブルな方法及びシステム、或いはビデオ要求サー
バシステムを提供する。利用可能な帯域幅ユニットを位
置付けかつ必要に応じて加入者へ利用可能な帯域幅を割
り当てる方策を提供する。 【構成】 ビデオ画像シーケンスに対するデータを記憶
する記憶層の入力/出力帯域幅が一連の帯域幅ユニット
としてモデル化される。各帯域幅ユニットは、スケジュ
ーリングサイクルの間に、個々の加入者をサービスすべ
く十分な容量を有する。ビデオ画像シーケンスまたは他
のデータシーケンスは、データシーケンスに対するデー
タが連続時間フレームにおける一連の記憶装置から読み
出されることによって加入者へフォワードされるよう
に、記憶装置にわたってストライプされる。
Description
ッシングシステムに関し、より特定的には、ビデオ要求
システム(video-on-demand systems )に関する。
ム(cable vide systems)は、加入者(subscribers )
に多数の異なる視聴選択(viewing choices )を提供す
る。異なる視聴選択は、別々のチャネルに放送され、加
入者は、視聴選択に対応付けられたチャネルに彼らのテ
レビジョンを同調することによって視聴選択を選択す
る。視聴選択の数は、利用可能なチャネルの数によって
制限される。従来のケーブルビデオシステムにおける更
なる制限は、視聴選択が始まる時間が固定されていると
いうことである。人気が増してきた従来のケーブルビテ
オシステムにおいて提供される一つのサービスは、視聴
毎支払いチャネル(pay-per-view channels )である。
視聴毎支払いチャネルは、固定された時間で放送を開始
する選択された視聴選択を加入者に利用可能にする。加
入者は、彼が固定された時間で視聴毎支払いチャネルに
供給される視聴選択を見ることを要求するためにケーブ
ル局に連絡する。視聴毎支払いチャネルをプログラミン
グすることに対して責任があるケーブル局は、視聴者が
指定された開始時間で始まる要求した視聴選択の放送を
受信するように、加入者への接続を切り替える。異なる
視聴選択は、各々のチャネルに出力される。
システム及び視聴毎支払いチャネルは、多くの制限があ
る。本発明の目的は、従来の技術における上記制限を除
去した装置及び方法を提供する。
憶装置にわたってストライプとして、データのブロック
からなる、データシーケンスを記憶する一連の記憶装置
を有しているシステムにおいて、記憶装置に関して選択
されたデータシーケンスの転送をスケジューリングする
方法であって、一連のタイムスロットに各記憶装置に対
するデータ転送のスケジューリングを時間多重化し、各
タイムスロットは、選択されたデータシーケンスに対す
るデータのブロックを転送するために十分な時間量であ
り、各記憶装置に対する一連のタイムスロットは、各記
憶装置に対する一連のタイムスロットが一連の記憶装置
におけるその先行記憶装置に対する一連のタイムスロッ
トに関して時間偏移されることを除いて同じであり、使
用されていない一連の記憶装置における各記憶装置に対
するタイムスロットの各シーケンスにおいて同様に位置
決めされたタイムスロットからなる帯域幅ユニットを位
置付けし、位置付けられた帯域幅ユニットの各連続タイ
ムスロットの間に、選択されたデータシーケンスに対す
るデータの連続ブロックが、位置付けられた帯域幅ユニ
ットのタイムスロットを有している記憶装置に関して転
送されるように、記憶装置に関して選択されたデータシ
ーケンスに対するデータのブロックを転送すべく位置付
けられた帯域幅ユニットをスケジューリングする段階を
具備する方法によって達成される。
ユニットのスケジューリングは、位置付けられた帯域幅
ユニットの各連続タイムスロットの間に、選択されたデ
ータシーケンスに対するデータの連続ブロックが一連の
記憶装置における次の記憶装置に関して転送されるよう
に、実行されるように構成してもよい。本発明の方法で
は、データシーケンスは、オーディオデータを含むよう
に構成してもよい。本発明の方法では、データシーケン
スは、ビデオデータを含むように構成してもよい。本発
明の方法では、データシーケンスは、オーディオデータ
とビデオデータの両方を含むように構成してもよい。本
発明の方法では、選択されたデータシーケンスのデータ
の各ブロックの大きさは、可変であるが、しかし制限さ
れるように構成してもよい。また、本発明の上記目的
は、ビデオ画像シーケンスのデータを記憶する一連の記
憶装置を有しているシステムにおいて、各ビデオ画像シ
ーケンスに対するデータは、データの一連のブロックを
含み、かつ各シーケンスにおけるデータのブロックは、
記憶装置にわたってストライプされており、ビデオ画像
シーケンスの一つの出力をスケジューリングする方法で
あって、一連のタイムスロットに各記憶装置に対するデ
ータ転送のスケジューリングを時間多重化し、各タイム
スロットは、ビデオ画像シーケンスの一つに対するデー
タのブロックを出力するために記憶装置の一つに対する
十分な時間量であり、各記憶装置に対する一連のタイム
スロットは、各記憶装置に対する一連のタイムスロット
が一連の記憶装置におけるその先行記憶装置に対する一
連のタイムスロットに関して時間偏移されることを除い
て同じであり、使用されていない一連の記憶装置におけ
る各記憶装置に対するタイムスロットの各シーケンスに
おける同様に位置決めされたタイムスロットからなる帯
域幅ユニットを位置付けし、位置付けられた帯域幅ユニ
ットの各連続タイムスロットの間に、選択されたビデオ
画像シーケンスに対するデータの一連のブロックにおけ
るデータの連続ブロックが出力されるように、ビデオ画
像シーケンスの選択されたものに対するデータのブロッ
クを出力すべく位置付けられた帯域幅ユニットをスケジ
ューリングする段階を具備する方法によっても達成され
る。
ユニットの第1のタイムスロットは、ビデオ画像シーケ
ンスにおける初期ブロックを記憶する記憶装置から選択
されたビデオ画像シーケンスに対するデータのブロック
を出力すべくスケジュールされるように構成してもよ
い。本発明の方法では、スケジュールされたように位置
付けられた帯域幅ユニットのタイムスロットの間に記憶
装置から選択されたビデオ画像シーケンスのブロックを
出力する段階を更に具備して構成してもよい。本発明の
方法では、選択されたビデオ画像シーケンスのデータの
ブロックの全てが出力されるまでサイクルの各繰り返し
の間に、スケジュールされたように位置付けられた帯域
幅ユニットの時間の間に、記憶装置から選択されたビデ
オ画像シーケンスのブロックを出力する段階を更に具備
して構成してもよい。本発明の方法では、位置付けられ
た帯域幅ユニットのスケジューリングは、位置付けられ
た帯域幅ユニットの各連続タイムスロットの間に、選択
されたビデオ画像シーケンスに対するデータの連続ブロ
ックが一連の記憶装置における次の記憶装置から出力さ
れるように、実行されるように構成してもよい。
は、オーディオデータを含むように構成してもよい。本
発明の方法では、選択されたビデオ画像シーケンスのデ
ータの各ブロックの大きさは、可変であるが、しかし制
限されるように構成してもよい。本発明の方法では、使
用されていない帯域幅ユニットを位置付ける段階は、更
に、出力されるべき選択されたビデオ画像シーケンスに
対するデータの初期ブロックを保持する記憶装置の一つ
に対するスケジュールされた一連のタイムスロットにお
ける自由タイムスロットを位置付けし、使用されていな
い帯域幅ユニットとして、位置付けられた自由タイムス
ロットを含む帯域幅ユニットを位置付ける段階を具備す
るように構成してもよい。更に、本発明の上述した目的
は、ビデオ画像シーケンスを記憶する一連の記憶装置を
有しているビデオ要求システムにおいて、各ビデオ画像
シーケンスの連続ブロックが一連の記憶装置における次
の記憶装置上であるように一連の記憶装置にわたって各
映画をストライプし、ビデオ画像シーケンスを観るため
に加入者から要求を受け取り、一連のタイムスロットに
各記憶装置に対するデータ転送のスケジューリングを時
間多重化し、各タイムスロットは、記憶装置の一つから
ビデオ画像シーケンスのブロックを出力するために十分
な時間量であり、各記憶装置に対するタイムスロットの
シーケンスは、各記憶装置に対する一連のタイムスロッ
トが一連の記憶装置におけるその先行記憶装置に関して
時間偏移されることを除いて同じであり、加入者要求に
応じて、使用されていない一連の記憶装置における各記
憶装置に対するタイムスロットの各シーケンスにおける
同様に位置決めされたタイムスロットからなる帯域幅ユ
ニットを位置付けし、帯域幅ユニットの各タイムスロッ
トの間に、加入者へビデオ画像シーケンスのデータのブ
ロックを出力すべく位置付けられた帯域幅ユニットをス
ケジューリングする段階を具備する方法によっても達成
される。
幅ユニットを位置付ける段階は、更に、出力されるべき
選択されたビデオ画像シーケンスに対するデータの初期
ブロックを保持する記憶装置の一つに対してスケジュー
ルされた一連のタイムスロットにおける自由タイムスロ
ットを位置付けし、使用されていない帯域幅ユニットと
して位置付けられた自由タイムスロットを含む帯域幅ユ
ニットを位置付ける段階を具備するように構成してもよ
い。また、本発明の上述した目的は、データのブロック
を有し、論理的に連続に編成されており、データシーケ
ンスを記憶する複数の記憶装置を備え、データシーケン
スの各々は、一連の記憶装置にわたってストライプされ
ており、各タイムスロットがデータシーケンスにおいて
データのブロックを出力すべく十分な時間量であり、各
記憶装置に対する一連のタイムスロットが同じであるが
記憶装置に対するタイムスロットの各シーケンスが一連
の記憶装置の先行記憶装置に対するタイムスロットシー
ケンスに関して時間偏移されており、時間を各記憶装置
に対するタイムスロットに分割しかつ一連のタイムスロ
ットとして各記憶装置に関してデータの転送をスケジュ
ーリングする時間多重化スケジューラと、使用されてい
ない一連の記憶装置における各記憶装置に対するタイム
スロットの各シーケンスにおける同様に位置決めされた
タイムスロットからなる自由帯域幅ユニットを位置付け
る自由帯域幅ユニットロケーターと、位置付けられた帯
域幅ユニットの各タイムスロットの間に、データのブロ
ックが記憶装置の一つに関して転送されるのように、デ
ータシーケンスのデータのブロックを転送すべく自由帯
域幅ユニットロケーターによって位置付けられた自由帯
域幅ユニットをスケジュールすべく時間多重化スケジュ
ーラと協働する割当て機構とを備えているシステムによ
っても達成される。
ィスクドライブであるように構成してもよい。本発明の
システムでは、記憶装置は、磁気ディスクドライブであ
るように構成してもよい。本発明のシステムでは、記憶
装置は、RAM装置であるように構成してもよい。本発
明のシステムでは、記憶装置は、EPROM装置である
ように構成してもよい。本発明のシステムでは、記憶装
置は、フラッシュEPROM装置であるように構成して
もよい。本発明のシステムでは、記憶装置は、ROM装
置であるように構成してもよい。
ータシーケンスを記憶する一連の記憶装置を有している
システムで実行される。データシーケンスは、一連の記
憶装置を横切るストライプスとして記憶されるデータの
ブロックを含む。データシーケンスは、オーディオデー
タ、ビデオデータ、またはデータの他の適当な形式を保
持しうる。この方法において、各記憶装置に対するデー
タ転送のスケジューリングは、一連のタイムスロット
(time slots)に時間多重化される。各タイムスロット
は、選択されたデータシーケンスに対するデータのブロ
ックを転送するための十分な時間量である。各記憶装置
に対する一連のタイムスロットは、各記憶装置に対する
一連のタイムスロットが一連の記憶装置においてその先
行するものに関して時間偏移されることを除いて同じで
ある。次に、使用されていない帯域幅ユニットが位置付
けられる。帯域幅ユニットは、一連の記憶装置における
記憶装置に対するタイムスロットの各シーケンスで同様
に位置決めされた(like-positioned )タイムスロット
を含む。位置付けられた帯域幅ユニットは、記憶装置に
関して選択されたデータシーケンスに対するデータのブ
ロックを転送すべくスケジュールされる。結果として、
位置付けられた帯域幅ユニットの各連続タイムスロット
の間、選択されたデータシーケンスに対するデータの連
続ブロックは、適当な記憶装置に関して転送される。デ
ータの転送は、記憶装置への記憶に対するデータの入力
を含みうるか、またはその代わりに、記憶装置から読み
出されたデータの出力を含みうる。
論理的に一連に編成された複数の記憶装置を含む。記憶
装置は、データのブロックからなるデータシーケンスを
記憶する。データシーケンスのブロックは、一連の記憶
装置にわたってストライプされる。システムは、各記憶
装置に対してタイムスロットを分割するタイム−マルチ
プレクサ・スケジューラ(time-multiplexer schedule
r)をも含む。データの転送は、一連のタイムスロット
として各記憶装置に関してスケジューラによってスケジ
ュールされる。各タイムスロットは、データシーケンス
でデータのブロックを出力するために十分な時間の量で
ある。各記憶装置に対する一連のタイムスロットは、同
じであるが、しかし記憶装置に対するタイムスロットの
各シーケンスは、一連の記憶装置における先行記憶装置
に対するタイムスロットシーケンスに関して時間偏移さ
れる。システムは、使用されていない自由帯域幅ユニッ
トを位置付ける自由帯域幅ユニットロケーター(free b
andwidth unit locator )を更に含む。自由帯域幅ユニ
ットロケーターによって位置付けられた自由帯域幅ユニ
ットをスケジュールするためにタイム−マルチプレクサ
・スケジューラと協働する割当て機構がシステムに提供
される。割当て機構は、帯域幅ユニットの各タイムスロ
ットの間にデータのブロックが記憶装置の一つに関して
転送されるようにデータシーケンスのデータのブロック
を転送するために自由帯域幅ユニットをスケジュールす
る。記憶装置は、光ディスクドライブ、磁気ディスクド
ライブ、RAM装置、EPROM装置、フラッシュEP
ROM装置、またはROM装置を含んでいる、多くの異
なる形式の記憶装置のいずれかでありうるということに
注目すべきである。
なビデオ要求サーバシステム(video-on-demand server
system )における使用に適用される。図1に示された
システムは、加入者がケーブル局10から伝送された特
定のビデオ画像シーケンスを観ることをいつでも要求し
うるビデオ要求サーバシステムである。ケーブル局10
は、加入者14へ相互結合網12にわたってビデオ画像
シーケンスに対するデータを伝送する。相互結合網12
は、非同期転送モード(ATM)回路網を含んでいる、
あらゆる適当な相互結合機構でありうる。機能的に、相
互結合網12は、クロスポイントスイッチ(crosspoint
switch )のように作用する。ケーブル局10は、加入
者14へ伝送されかつ実時間で観られうる多数の異なる
ビデオ画像シーケンスを利用可能であることが好まし
い。ビデオ画像シーケンスに対するデータは、ビデオ・
データ、オーディオ・データ、及びクローズド・キャプ
ショニング・データ(closed captioning data)のよう
な、データの他の形式を包含しうる。更に、本発明は、
オーディオ・データまたはデータシーケンスの他の形式
に単独で適用されうる。
して、加入者によって観られたビデオ画像シーケンスの
選択は、予めスケジュールされていない。視聴選択(vi
ewing choices )は、加入者の要求に応じてスケジュー
ルされる。加入者は、他の加入者が観ているビデオ画像
シーケンスを選択する必要がない;それよりも、加入者
は、利用可能なビデオ画像シーケンスのいずれからも選
択しうる。更に、各加入者は、いつ彼がビデオ画像シー
ケンスを観ることを開始したいかを選択する。多くの異
なる加入者14は、同じビデオ画像シーケンスの異なる
部分を同時に観ていることがありうる。加入者は、シー
ケンスのどこで彼が観ることを開始したいかを選択しう
るし、かつ全てのシーケンスを観おわる前にシーケンス
を観ることを停止することができる。図2は、より詳細
にケーブル局10を示しているブロック図である。ケー
ブル局10は、ビデオ要求サーバとして作用する。ケー
ブル局10は、加入者14へのビデオ画像シーケンスの
伝送をスケジューリングする能力があるコントローラ1
6を含む(図1参照)。コントローラ16は、複数のサ
ブシステム18A、18B、及び18Cを制御し、そし
てサブシステムから加入者14へ出力をスケジューリン
グしかつ指示(directing )する能力がある。コントロ
ーラは、システムの障害許容力(fault tolerance )を
向上するバックアップコントローラを供給すべく複製さ
れうる。図2には、3つのサブシステムだけが示されて
いるけれども、当業者は、ほとんどの場合、より多くの
サブシステムを採り入れることがより適当であるという
ことを認識するであろう。簡略化及び明瞭化の目的のた
めに図2には、3つのサブシステムだけが示されてい
る。
Cは、記憶装置の対応するペア(22A、24A)、
(22B、24B)及び(22C、24C)を制御する
ことを引き受けるマイクロプロセッサ20A、20B、
及び20Cを含む。加入者14に利用可能なビデオ画像
シーケンスに対するデータは、記憶装置22A、24
A、22B、24B、22C及び、24Cに記憶され
る。各サブシステム18A、18B、及び18Cは、二
つの記憶装置を含む必要がなく、それよりも各サブシス
テムは、一つの記憶装置だけを含みうるか、または代替
的に二つ以上の記憶装置を含みうる。マイクロプロセッ
サ20A、20B、及び20Cは、記憶装置に記憶され
たビデオ画像シーケンスに対するデータを加入者14へ
伝送すべくコントローラ16と協働する能力がある。記
憶装置22A、22B、22C、24A、24B及び2
4Cは、例えば、磁気ディスク・ドライブまたは光ディ
スク・ドライブでありうる。当業者は、あらゆる適当な
記憶装置がビデオ画像シーケンスに対するデータを記憶
するために用いられうるということを認識するであろ
う。例えば、本発明においてビデオ画像シーケンスを記
憶するためにRAM、マクスROM、EPROM及びフ
ラッシュEPROMが用いられうる。
実行されるステップのフローチャートである。最初に、
ビデオ画像シーケンスは、ビデオ要求サーバシステムの
記憶装置22A、22B、22C、24A、24B及び
24Cにわたって記憶(即ち、スリライプ:striped )
される(図3のステップ42参照)。ビデオ画像シーケ
ンスの多重複写は、ケーブル局10に記憶されうる。こ
のステップは、ケーブル局10に記憶されたビデオ画像
シーケンスの各複写に対して一度だけ実行されうるであ
ろうし、かつ各加入者に対して繰り返されない。ビデオ
画像シーケンスのビデオデータをストライピングするこ
との動機付けは、制限された時間量でデータが記憶装置
によって出力される効率を向上すること及び各記憶装置
のロード要条件(load requirements )を平衡に保つこ
とである。図4は、記憶装置22A、22B、22C、
24A、24B及び24Cにわたってビデオ画像シーケ
ンスをストライプすべく(即ち、図3のステップ42を
実行すべく)本発明の好ましい実施例によって実行され
るステップを示しているフローチャートである。ビデオ
画像シーケンスの第1のブロックは、指定された記憶装
置に記憶される(ステップ54)。上述したように、ビ
デオ画像シーケンスの一つ以上の複写が記憶装置にわた
ってストライプされうるということが認識されるべきあ
る。そのように、ビデオ画像シーケンスの各ブロックが
記憶される一つ以上の記憶装置が存在しうる。ブロック
サイズは、可変であるが、しかし一般的に、ブロック
は、64キロバイト(kilobytes )から4メガバイト
(megabytes )のデータ含む。ブロックサイズは、越え
られえない上限によって制限される。ビデオ画像シーケ
ンスの第1のブロックが指定された記憶装置に記憶され
た後、ビデオ画像シーケンスに対するデータのブロック
の全てが既に記憶装置に記憶されたかどうかという決定
がなされる(ステップ56)。もしそうでないならば、
ビデオ画像シーケンスに対するデータの次のブロック
が、記憶装置の所定のシーケンスで次の記憶装置に記憶
される(ステップ58)。ビデオ画像シーケンスに対す
るデータの各連続するブロックは、所定のシーケンスで
次の記憶装置に記憶される。ステップ56及び58は、
ビデオ画像シーケンスに対するデータの全てが記憶装置
にわたって記憶されるまで繰り返される。シーケンスの
終わりに達したときに、所定のシーケンスが始め(begi
nning )に巻き付く。この処理の結果として、ビデオ画
像シーケンスに対するデータは、記憶装置にわたってス
トライプされる。図4に示されたステップは、本発明の
好ましい実施例のシステムに記憶される各ビデオ画像シ
ーケンスに対して実行される。
けるステップ42の終了の後、ケーブル局10は、ビデ
オ画像シーケンスを観せるべく加入者要求を受け取る
(ステップ44)。加入者要求に応じて、本発明の好ま
しい実施例は、加入者の要求をサービスするために利用
可能な出力帯域幅をどのように活用するかを決定する。
利用可能な帯域幅を活用する第1のステップは、ビデオ
画像シーケンスで観られるべき初期ブロックが記憶され
るドライブを決定する(ステップ46)。もし加入者が
シーケンスの始めからビデオ画像シーケンスを観ている
ならば、初期ブロックは、シーケンスの第1のブロック
である。しかしながら、ある中間地点で始まるビデオ画
像シーケンスを観ることを加入者が望む場合には、初期
ブロックは、加入者が観ることを望む第1のブロックで
ある。本発明の好ましい実施例は、利用可能なビデオ画
像シーケンスのそれぞれが始まる記憶装置の記録(以下
に詳述する)を維持し、そしてより一般的には、加入者
によって観られるべき初期ブロックの位置を突き止める
十分な知識を有する。この情報は、図3のステップ46
を実行するために利用される。一度、観られるべき要求
されたビデオ画像シーケンスの初期ブロックを保持する
記憶装置が識別されたならば(即ち、ステップ46)、
本発明の好ましい実施例は、要求されたビデオ画像シー
ケンスのビデオデータを要求している加入者へ伝送する
ために用いられうる次の自由な帯域幅ユニットを見つけ
る(ステップ48)。帯域幅ユニットは、本発明の好ま
しい実施例のビデオ要求システムの帯域幅の割当てのユ
ニットである。各記憶装置に対するスケジューリング
は、タイムスロットのコラムで行われる。各コラムは、
繰り返すシーケンスで多数のタイムスロットを含んでい
る。各タイムスロットは、データのブロックを出力する
ために記憶装置に対して十分である制限された時間であ
る。帯域幅ユニットは、タイムスロットの各コラムから
のタイムスロットからなる。帯域幅ユニットの各タイム
スロットは、ビデオ画像シーケンスのデータのブロック
を出力する異なる記憶装置に対応付けられる。データの
ブロックは、記憶装置にわたってストライプされるの
で、連続するデータのブロックは、帯域幅ユニットのタ
イムスロットのシーケンスの間に記憶装置の所定のシー
ケンスから読み出される。タイムスロットは、コントロ
ーラ16又は他の適当な機構によって発生される(図2
参照)。
トの概念は、例を用いて最も良く説明できる。加入者
は、帯域幅ユニットによってスケジュールされる。換言
すれば、かれらは、各コロムの同じ数のタイムスロット
を与えられる。図5は、3つの記憶装置(例えば、ディ
スク0、ディスク1及びディスク2)に対する7人の加
入者のスケジューリングを示す。図5に示された矩形
は、タイムスロットである。図5の1〜7番は、対応す
るコロム0、1及び2のタイムスロットに対する。共通
帯域幅ユニットのタイムスロットは、全て同じ数を有す
る。コラム0、1及び2は、互いに関して一時的に全て
オフセット(即ち、図5のタイムユニット)であるが、
しかし各コラムは、タイムスロットの同じシーケンスを
有する。図5に示されているように、ディスクドライブ
0は、帯域幅1の論理ユニットが割り当てられた加入者
で始まっているシーケンスで加入者のそれぞれをサービ
スする。図5の例では、帯域幅ユニット1は、コラム
0、1及び2に1とレッテルを貼られたタイムスロット
を含む。コラム1のスロット1の間に、ディスクドライ
ブ0は、ビデオ画像シーケンスに対するデータのブロッ
クを、帯域幅ユニット1が割り当てられた最初の加入者
へ出力することを開始する。一つのタイムユニットの後
で、ディスクドライブ1は、コラム1のタイムスロット
1の間に最初の加入者へデータの次のブロックを出力す
る。更に、タイムユニット2で、ディスクドライブ2
は、コラム2のタイムスロット1の間に加入者へビデオ
画像シーケンスに対するデータの次のブロックを出力す
る。この例における記憶装置の予め規定されたシーケン
スは、ディスクドライブ2からディスクドライブ0へ巻
き戻されるシーケンスを伴う、ディスクドライブ0、デ
ィスクドライブ1及びディスクドライブ2である。上述
したように、好ましい実施例は、図3のステップ48
で、所望のビデオ画像シーケンスを加入者へ伝送すべく
加入者に割り当てられうる次の自由帯域幅ユニットを見
つける。特に、好ましい実施例は、ビデオ画像シーケン
スの観られるべき初期ブロックを保持する記憶装置の次
の自由タイムスロットを見つける。他のコラムのスケジ
ューリングは、この記憶装置に対するコラムのスケジュ
ーリングを有するロックステップの後に続く。図6は、
ステップ48における次の自由帯域幅ユニットを見つけ
るべく本発明の好ましい実施例によって実行されるステ
ップのフローチャートである。図6のステップを探索す
る前に、帯域幅ユニットを監視することを援助するため
にシステムによって維持されたデータ構造を最初に導入
することは、有用である。特に、好ましい実施例は、シ
ステムにおける帯域幅の論理的ユニットのそれぞれに対
するアレー、線形リスト、またはトリー(図7参照)の
ようなデータ構造69を維持する。エントリーは、帯域
幅ユニットのそれぞれに対するデータ構造68に供給さ
れる。データ構造は、メモリまたは他の装置に記憶され
うる。図7に示す例では、16の帯域幅ユニットがあ
る。各エントリーは、帯域幅ユニットが現在割り当てら
れている加入者へのポインタまたは帯域幅ユニットがま
だ割り当てられていないことを示すヌルポインタ(null
pointer)のいずれかを保持する。この構造は、タイム
スロットの各コラムは、同じシーケンスに従うので、加
入者へのタイムスロットの割当てを保持するとして代替
的に観られうる。図6に示すように、自由帯域幅ユニッ
トを見つける第1のステップは、現行時間フレームを与
えて、次に用いられうる第1の帯域幅ユニットを決定す
るための計算を実行することである。自由帯域幅ユニッ
トが見つかったときと決定における原因とならなければ
ならない画像データを出力するために自由論理帯域幅ユ
ニットが実際に用いられうるときとの間には固有な遅延
が存在する。図6のステップ60において、本発明は、
クロック細分性(clock granularity )、相互接続網1
2への通信遅延、及び考慮されるべき次の帯域幅ユニッ
トの位置を突き止めるときに読み出されるべきビデオデ
ータのブロックに対する通信遅延の原因(説明)とな
る。この計算を与えて、本発明の好ましい実施例は、加
入者へ要求されたビデオ画像シーケンスを出力するため
に用いられうる第1の帯域幅ユニットを決定する(もし
帯域幅ユニットが既に割り当てられていないならば)。
見出された帯域幅ユニットは、検査され、そして帯域幅
ユニットが自由であるかどうかが決定される(ステップ
62)。従って、図6のステップ62において、データ
構造68は、それがヌルエントリーを保持するかどうか
を決定すべく、見出された帯域幅ユニットに対して検査
される。もし見出された帯域幅ユニットに対するエント
リーがヌルエントリーを保持するならば、見出された帯
域幅ユニットは、自由でありかつ用いられる(ステップ
66)。他方、もし見出された帯域幅ユニットが自由で
ないならば(即ち、それが加入者へのポインタを保持す
るならば)、それが自由かどうかを決定すべく次の帯域
幅ユニットに対するエントリーが検査される(ステップ
64)。換言すれば、データ構造68(図7参照)に保
持されたシーケンスの次の帯域幅ユニットに対するエン
トリーが検査される。ステップ62は、上述したように
繰り返される。この処理は、自由帯域幅ユニットが見つ
かるまで繰り返される。このアプローチを採用すること
によって、本発明の好ましい実施例は、利用可能な帯域
幅のあらゆる自由部分が過度の遅延なく加入者へ割り当
てられうることを確実にする。
入者は、自由帯域幅ユニットに割り当てられ、そしてビ
デオ画像シーケンスのデータのブロックは、シーケンス
で伝送される(図3のステップ50参照)。サイクル
は、全てのデータが出力されるまで、または使用者がビ
デオ画像シーケンスを観ることを停止することを要求す
るまで繰り返される。時間にわたって、使用者がシステ
ムにエンターしたりシステムをリーブ(leave )しえか
つ使用者がビデオ画像シーケンスを観ることを開始した
り停止しうるように、スケジューリングは、動的(dyna
mic )でありうるということに注目すべきである。更
に、ステップ44、46、48及び50は、加入者毎基
準(per-subscriber basis)で実行されるということに
注目すべきである。それゆえに、加入者は、所望のデー
タを受け取る。当業者は、本発明は、加入者または他の
データ源(data source )から記憶装置上へのデータの
書込みにも適用されうるということに気付くであろう。
帯域幅ユニットにスケジューリングを分割することの同
じステップが実行され、そして割り当てられたタイムス
ロットの間にデータが、記憶装置から読み出されるより
も、記憶装置に書き込まれる。
オ要求サーバ(video-on-demand server)の帯域幅のス
ケジューリングに対するスケーラブル・アプローチを提
供する。スケジューリングは、サーバによって記憶され
たビデオ画像シーケンスの変更数及びビデオ画像シーケ
ンスを要求している加入者の変更数を容易にするために
スケジューリング・アプローチが容易にスケールされう
るということにおいてスケーラブルである。更に、本発
明の好ましい実施例のスケジューリング・アプローチ
は、容易に実施される。このコンテキストにおいて用い
られるように、帯域幅は、ビデオ画像シーケンスに対す
るデータを保持する記憶装置の(固定時間フレームに対
する)入力/出力容量を参照すべく企図される。本発明
の好ましい実施例は、出力帯域幅(即ち、ビデオ画像シ
ーケンスを保持している記憶装置からデータを読み出す
こと)に関する実施に関して説明されたが、しかしこの
分野における技術者(当業者)は、本発明が入力帯域幅
(即ち、記憶装置にビデオ画像シーケンスを書き込むこ
と)にも同様に適用されうるということを認識するであ
ろう。本発明は、その好ましい実施例を参照して記述さ
れたが、当業者は、フォーム及び細部における種々の変
化が、添付された特許請求の範囲に規定された本発明の
精神及び範囲から逸脱することなく、なしうるというこ
とに気付くであろう。例えば、他の記憶媒体が使用しえ
かつ記憶媒体の異なる量が使用しうる。加えて、記憶装
置のシーケンスは、示されたものから変化しうる。更
に、上述された線形リストとは異なる帯域幅ユニットの
割当てを監視するアプローチが使用しうる。加えて、本
発明のアプローチは、入力帯域幅を保証することにも適
用可能である。
トライプとして、データのブロックからなる、データシ
ーケンスを記憶する一連の記憶装置を有しているシステ
ムにおいて、記憶装置に関して選択されたデータシーケ
ンスの転送をスケジューリングする方法であって、一連
のタイムスロットに各記憶装置に対するデータ転送のス
ケジューリングを時間多重化し、各タイムスロットは、
選択されたデータシーケンスに対するデータのブロック
を転送するために十分な時間量であり、各記憶装置に対
する一連のタイムスロットは、各記憶装置に対する一連
のタイムスロットが一連の記憶装置におけるその先行記
憶装置に対する一連のタイムスロットに関して時間偏移
されることを除いて同じであり、使用されていない一連
の記憶装置における各記憶装置に対するタイムスロット
の各シーケンスにおいて同様に位置決めされたタイムス
ロットからなる帯域幅ユニットを位置付けし、位置付け
られた帯域幅ユニットの各連続タイムスロットの間に、
選択されたデータシーケンスに対するデータの連続ブロ
ックが、位置付けられた帯域幅ユニットのタイムスロッ
トを有している記憶装置に関して転送されるように、記
憶装置に関して選択されたデータシーケンスに対するデ
ータのブロックを転送すべく位置付けられた帯域幅ユニ
ットをスケジューリングする段階を具備するので、ビデ
オ要求サーバ(video-on-demand server)の帯域幅のス
ケジューリングに対するスケーラブル・アプローチを提
供する。ここで、スケジューリングは、サーバによって
記憶されたビデオ画像シーケンスの変更数及びビデオ画
像シーケンスを要求している加入者の変更数を容易にす
るためにスケジューリング・アプローチが容易にスケー
ルされうるという意味でスケーラブルである。
ンスのデータを記憶する一連の記憶装置を有しているシ
ステムにおいて、各ビデオ画像シーケンスに対するデー
タは、データの一連のブロックを含み、かつ各シーケン
スにおけるデータのブロックは、記憶装置にわたってス
トライプされており、ビデオ画像シーケンスの一つの出
力をスケジューリングする方法であって、一連のタイム
スロットに各記憶装置に対するデータ転送のスケジュー
リングを時間多重化し、各タイムスロットは、ビデオ画
像シーケンスの一つに対するデータのブロックを出力す
るために記憶装置の一つに対する十分な時間量であり、
各記憶装置に対する一連のタイムスロットは、各記憶装
置に対する一連のタイムスロットが一連の記憶装置にお
けるその先行記憶装置に対する一連のタイムスロットに
関して時間偏移されることを除いて同じであり、使用さ
れていない一連の記憶装置における各記憶装置に対する
タイムスロットの各シーケンスにおける同様に位置決め
されたタイムスロットからなる帯域幅ユニットを位置付
けし、位置付けられた帯域幅ユニットの各連続タイムス
ロットの間に、選択されたビデオ画像シーケンスに対す
るデータの一連のブロックにおけるデータの連続ブロッ
クが出力されるように、ビデオ画像シーケンスの選択さ
れたものに対するデータのブロックを出力すべく位置付
けられた帯域幅ユニットをスケジューリングする段階を
具備するので、ビデオ要求サーバの帯域幅のスケジュー
リングに対するスケーラブル・アプローチを提供する。
ンスを記憶する一連の記憶装置を有しているビデオ要求
システムにおいて、各ビデオ画像シーケンスの連続ブロ
ックが一連の記憶装置における次の記憶装置上であるよ
うに一連の記憶装置にわたって各映画をストライプし、
ビデオ画像シーケンスを観るために加入者から要求を受
け取り、一連のタイムスロットに各記憶装置に対するデ
ータ転送のスケジューリングを時間多重化し、各タイム
スロットは、記憶装置の一つからビデオ画像シーケンス
のブロックを出力するために十分な時間量であり、各記
憶装置に対するタイムスロットのシーケンスは、各記憶
装置に対する一連のタイムスロットが一連の記憶装置に
おけるその先行記憶装置に関して時間偏移されることを
除いて同じであり、加入者要求に応じて、使用されてい
ない一連の記憶装置における各記憶装置に対するタイム
スロットの各シーケンスにおける同様に位置決めされた
タイムスロットからなる帯域幅ユニットを位置付けし、
帯域幅ユニットの各タイムスロットの間に、加入者へビ
デオ画像シーケンスのデータのブロックを出力すべく位
置付けられた帯域幅ユニットをスケジューリングする段
階を具備するので、ビデオ要求サーバの帯域幅のスケジ
ューリングに対するスケーラブル・アプローチを提供す
る。
クを有し、論理的に連続に編成されており、データシー
ケンスを記憶する複数の記憶装置を備え、データシーケ
ンスの各々は、一連の記憶装置にわたってストライプさ
れており、各タイムスロットがデータシーケンスにおい
てデータのブロックを出力すべく十分な時間量であり、
各記憶装置に対する一連のタイムスロットが同じである
が記憶装置に対するタイムスロットの各シーケンスが一
連の記憶装置の先行記憶装置に対するタイムスロットシ
ーケンスに関して時間偏移されており、時間を各記憶装
置に対するタイムスロットに分割しかつ一連のタイムス
ロットとして各記憶装置に関してデータの転送をスケジ
ューリングする時間多重化スケジューラと、使用されて
いない一連の記憶装置における各記憶装置に対するタイ
ムスロットの各シーケンスにおける同様に位置決めされ
たタイムスロットからなる自由帯域幅ユニットを位置付
ける自由帯域幅ユニットロケーターと、位置付けられた
帯域幅ユニットの各タイムスロットの間に、データのブ
ロックが記憶装置の一つに関して転送されるのように、
データシーケンスのデータのブロックを転送すべく自由
帯域幅ユニットロケーターによって位置付けられた自由
帯域幅ユニットをスケジュールすべく時間多重化スケジ
ューラと協働する割当て機構とを備えているので、ビデ
オ要求サーバの帯域幅のスケジューリングに対するスケ
ーラブル・アプローチが可能なシステムを提供する。
のブロック図である。
階の高レベルビューを提供するフローチャートである。
ましい実施例に記憶されるかを詳細に示すフローチャー
トである。
ドライブシステムにおける帯域幅のスケジューリングを
示す図である。
サービスするために割り当てられるべき帯域幅ユニット
の位置を突き止めるために実行される段階を示すフロー
チャートである。
示データ構造を示す図である。
憶装置
Claims (23)
- 【請求項1】 記憶装置にわたってストライプとして、
データのブロックからなる、データシーケンスを記憶す
る一連の記憶装置を有しているシステムにおいて、該記
憶装置に関して選択されたデータシーケンスの転送をス
ケジューリングする方法であって、 一連のタイムスロットに各記憶装置に対するデータ転送
のスケジューリングを時間多重化し、各タイムスロット
は、前記選択されたデータシーケンスに対するデータの
ブロックを転送するために十分な時間量であり、各記憶
装置に対する該一連のタイムスロットは、各該記憶装置
に対する該一連のタイムスロットが該一連の記憶装置に
おけるその先行記憶装置に対する該一連のタイムスロッ
トに関して時間偏移されることを除いて同じであり、 使用されていない該一連の記憶装置における各記憶装置
に対するタイムスロットの各シーケンスにおいて同様に
位置決めされたタイムスロットからなる帯域幅ユニット
を位置付けし、前記位置付けられた帯域幅ユニットの各
連続タイムスロットの間に、前記選択されたデータシー
ケンスに対するデータの連続ブロックが、該位置付けら
れた帯域幅ユニットのタイムスロットを有している記憶
装置に関して転送されるように、該記憶装置に関して該
選択されたデータシーケンスに対するデータのブロック
を転送すべく該位置付けられた帯域幅ユニットをスケジ
ューリングする段階を具備することを特徴とする方法。 - 【請求項2】 前記位置付けられた帯域幅ユニットのス
ケジューリングは、該位置付けられた帯域幅ユニットの
各連続タイムスロットの間に、前記選択されたデータシ
ーケンスに対するデータの連続ブロックが前記一連の記
憶装置における次の記憶装置に関して転送されるよう
に、実行されることを特徴とする請求項1に記載の方
法。 - 【請求項3】 前記データシーケンスは、オーディオデ
ータを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 前記データシーケンスは、ビデオデータ
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】 前記データシーケンスは、オーディオデ
ータとビデオデータの両方を含むことを特徴とする請求
項1に記載の方法。 - 【請求項6】 前記選択されたデータシーケンスのデー
タの各ブロックの大きさは、可変であるが、しかし制限
されることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項7】 ビデオ画像シーケンスのデータを記憶す
る一連の記憶装置を有しているシステムにおいて、各ビ
デオ画像シーケンスに対するデータは、データの一連の
ブロックを含み、かつ各シーケンスにおけるデータのブ
ロックは、前記記憶装置にわたってストライプされてお
り、前記ビデオ画像シーケンスの一つの出力をスケジュ
ーリングする方法であって、 一連のタイムスロットに各記憶装置に対するデータ転送
のスケジューリングを時間多重化し、各タイムスロット
は、前記ビデオ画像シーケンスの一つに対するデータの
ブロックを出力するために前記記憶装置の一つに対する
十分な時間量であり、各記憶装置に対する前記一連のタ
イムスロットは、各記憶装置に対する該一連のタイムス
ロットが前記一連の記憶装置におけるその先行記憶装置
に対する該一連のタイムスロットに関して時間偏移され
ることを除いて同じであり、 使用されていない前記一連の記憶装置における各記憶装
置に対するタイムスロットの各シーケンスにおける同様
に位置決めされたタイムスロットからなる帯域幅ユニッ
トを位置付けし、 前記位置付けられた帯域幅ユニットの各連続タイムスロ
ットの間に、前記選択されたビデオ画像シーケンスに対
するデータの前記一連のブロックにおけるデータの連続
ブロックが出力されるように、該ビデオ画像シーケンス
の選択されたものに対するデータのブロックを出力すべ
く前記位置付けられた帯域幅ユニットをスケジューリン
グする段階を具備することを特徴とする方法。 - 【請求項8】 前記位置付けられた帯域幅ユニットの第
1のタイムスロットは、前記ビデオ画像シーケンスにお
ける初期ブロックを記憶する記憶装置から前記選択され
たビデオ画像シーケンスに対するデータのブロックを出
力すべくスケジュールされることを特徴とする請求項7
に記載の方法。 - 【請求項9】 スケジュールされたように前記位置付け
られた帯域幅ユニットのタイムスロットの間に前記記憶
装置から前記選択されたビデオ画像シーケンスのブロッ
クを出力する段階を更に具備していることを特徴とする
請求項7に記載の方法。 - 【請求項10】 前記選択されたビデオ画像シーケンス
のデータのブロックの全てが出力されるまで前記サイク
ルの各繰り返しの間に、スケジュールされたように前記
位置付けられた帯域幅ユニットの時間の間に、前記記憶
装置から前記選択されたビデオ画像シーケンスのブロッ
クを出力する段階を更に具備していることを特徴とする
請求項9に記載の方法。 - 【請求項11】 前記位置付けられた帯域幅ユニットの
スケジューリングは、該位置付けられた帯域幅ユニット
の各連続タイムスロットの間に、前記選択されたビデオ
画像シーケンスに対するデータの連続ブロックが前記一
連の記憶装置における次の記憶装置から出力されるよう
に、実行されることを特徴とする請求項7に記載の方
法。 - 【請求項12】 前記ビデオ画像シーケンスは、オーデ
ィオデータを含むことを特徴とする請求項7に記載の方
法。 - 【請求項13】 前記選択されたビデオ画像シーケンス
のデータの各ブロックの大きさは、可変であるが、しか
し制限されることを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 【請求項14】 使用されていない帯域幅ユニットを位
置付ける前記段階は、更に、 出力されるべき前記選択されたビデオ画像シーケンスに
対するデータの初期ブロックを保持する前記記憶装置の
一つに対するスケジュールされた前記一連のタイムスロ
ットにおける自由タイムスロットを位置付けし、 前記使用されていない帯域幅ユニットとして、前記位置
付けられた自由タイムスロットを含む帯域幅ユニットを
位置付ける段階を具備することを特徴とする請求項7に
記載の方法。 - 【請求項15】 ビデオ画像シーケンスを記憶する一連
の記憶装置を有しているビデオ要求システムにおいて、 各ビデオ画像シーケンスの連続ブロックが前記一連の記
憶装置における次の記憶装置上であるように該一連の記
憶装置にわたって各映画をストライプし、 ビデオ画像シーケンスを観るために加入者から要求を受
け取り、 一連のタイムスロットに各記憶装置に対するデータ転送
のスケジューリングを時間多重化し、各タイムスロット
は、前記記憶装置の一つからビデオ画像シーケンスのブ
ロックを出力するために十分な時間量であり、各記憶装
置に対するタイムスロットのシーケンスは、各記憶装置
に対する前記一連のタイムスロットが前記一連の記憶装
置におけるその先行記憶装置に関して時間偏移されるこ
とを除いて同じであり、 加入者要求に応じて、 使用されていない前記一連の記憶装置における各記憶装
置に対するタイムスロットの各シーケンスにおける同様
に位置決めされたタイムスロットからなる帯域幅ユニッ
トを位置付けし、 前記帯域幅ユニットの各タイムスロットの間に、前記加
入者へ前記ビデオ画像シーケンスのデータのブロックを
出力すべく前記位置付けられた帯域幅ユニットをスケジ
ューリングする段階を具備することを特徴とする方法。 - 【請求項16】 使用されていない帯域幅ユニットを位
置付ける段階は、更に、 出力されるべき前記選択されたビデオ画像シーケンスに
対するデータの初期ブロックを保持する記憶装置の一つ
に対してスケジュールされた前記一連のタイムスロット
における自由タイムスロットを位置付けし、 使用されていない帯域幅ユニットとして前記位置付けら
れた自由タイムスロットを含む帯域幅ユニットを位置付
ける段階を具備することを特徴とする請求項15に記載
の方法。 - 【請求項17】 データのブロックを有し、論理的に連
続に編成されており、データシーケンスを記憶する複数
の記憶装置を備え、前記データシーケンスの各々は、前
記一連の記憶装置にわたってストライプされており、 各タイムスロットがデータシーケンスにおいてデータの
ブロックを出力すべく十分な時間量であり、各記憶装置
に対する前記一連のタイムスロットが同じであるが記憶
装置に対するタイムスロットの各シーケンスが前記一連
の記憶装置の先行記憶装置に対するタイムスロットシー
ケンスに関して時間偏移されており、時間を各記憶装置
に対するタイムスロットに分割しかつ一連のタイムスロ
ットとして各記憶装置に関してデータの転送をスケジュ
ーリングする時間多重化スケジューラと、 使用されていない前記一連の記憶装置における各記憶装
置に対するタイムスロットの各シーケンスにおける同様
に位置決めされたタイムスロットからなる自由帯域幅ユ
ニットを位置付ける自由帯域幅ユニットロケーターと、 前記位置付けられた帯域幅ユニットの各タイムスロット
の間に、データのブロックが前記記憶装置の一つに関し
て転送されるのように、データシーケンスのデータのブ
ロックを転送すべく前記自由帯域幅ユニットロケーター
によって位置付けられた自由帯域幅ユニットをスケジュ
ールすべく前記時間多重化スケジューラと協働する割当
て機構とを備えていることを特徴とするシステム。 - 【請求項18】 前記記憶装置は、光ディスクドライブ
であることを特徴とする請求項17に記載のシステム。 - 【請求項19】 前記記憶装置は、磁気ディスクドライ
ブであることを特徴とする請求項17に記載のシステ
ム。 - 【請求項20】 前記記憶装置は、RAM装置であるこ
とを特徴とする請求項17に記載のシステム。 - 【請求項21】 前記記憶装置は、EPROM装置であ
ることを特徴とする請求項17に記載のシステム。 - 【請求項22】 前記記憶装置は、フラッシュEPRO
M装置であることを特徴とする請求項17に記載のシス
テム。 - 【請求項23】 前記記憶装置は、ROM装置であるこ
とを特徴とする請求項17に記載のシステム。
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