TW569570B - Multimedia sensor network - Google Patents

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TW569570B
TW569570B TW90124955A TW90124955A TW569570B TW 569570 B TW569570 B TW 569570B TW 90124955 A TW90124955 A TW 90124955A TW 90124955 A TW90124955 A TW 90124955A TW 569570 B TW569570 B TW 569570B
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Taiwan
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network
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data
sensor
Prior art date
Application number
TW90124955A
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English (en)
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Andrew A Kostrzewski
Sookwang Ro
Tomasz P Jannson
Judy Chih-Jung Chen
Original Assignee
Physical Optics Corp
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    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/007—Details of data content structure of message packets; data protocols
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/22—Transmitting seismic signals to recording or processing apparatus

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  • Emergency Management (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
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Description

569570 A7 ____B7_ 五、發明説明（1 ) 1 ·相關申請案的交互參考 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此是2 0 0 0年七月1 7日申請的美國專利申請案 〇 9 / 6 1 7，6 2 1號的部分接續申請案。 2 .發明範圍 本發明是關於一種智慧型感測器網路，其構造是用於 將高同步化的資料即時處理、壓縮及傳輸至一網路。特別 地’本發明是關於將感測器資料之同質化的T C P / I P 封包化資料流自一感測器網路傳輸至一使用者網路（例如 ，網際網路）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4- 569570 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2 ) 時亦然’緊接著更詳細複習特殊物件。正是爲了這個理由 ’所以在看活動的視訊（s t r e a m i n g v i d e 〇 )時，我們相對可 以忍受單一框架影像品質，只要影像「細節」與物件的辨 認相比是在第二級即可。相反地，根據追蹤每一框架中的 移動物件’我們可以容易及快速地偵測視訊的框架至框架 同步化誤差。 網路上的即時冬媒體 對於同步化誤差的敏感度已經直接衝擊於透過非同步 網路-包S網際網路-傳輸即時多媒體的發展。不幸，用 於主流資料網路的丁 cp/I P、乙太網路與X _ 2 5是 爲了處理不連續資料而設計，且不適用於連續的媒體，因 爲連續資料需要高速非同步傳輸。不連續資料對於誤差的 敏感度大於連續資料，但對於諸如延遲與擾動的因子比較 不苛求。 用於高同步資料的傳統協議典型上提供最佳成果型、 點對點通訊’因而不能可靠地支援等時訊務，這些協議也 不能有效用於多點狀況，諸如電傳會議與合作性工作。即 時能力確保對於事件-諸如藉由照相機產生視訊框架-的 適時反應。當這些框架藉由無即時能力的協議而傳輸以用 於高同步資料且由非即時作業系統顯示時，該顯示是不平 穩的’原因在於傳輸與解碼之不可預測的延遲。所需要的 値必須實現即時能力，以保証所限制的延遲是使用Q 〇 S (服務品質）規格界定，其則依多媒體網路的同步需求而 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） IT------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -5- 569570 A7 __ B7 五、發明説明（3 ) 定。Q 〇 S規格的特定實現關聯於在一感測器網路與一使 用者網路之間傳輸多媒體資料而討論如下。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 由於處理硬體、儲存裝置與通訊網路的快速發展與成 本減少之結果，透過非同步網路之高同步視訊流的遞送障 礙數目逐漸減少。然而，由於透過非同步網路之高同步資 料遞送的複雜性，目前的多媒體網路尙未能夠以受到保証 的服務品質提供即時、全框架串流視訊，原因在於透過遞 送路徑的存取延遲之變化。 特別地，於自一多媒體伺服器檢索資料以後，資料透 過一通訊網路傳輸至最終使用者系統，它最後以恆定的資 料率顯不於最終使用者系統。這些部件（即，儲存、網路 與端系統）中的每一部件對於此型式的多媒體網路之設計 與發展施加不同的限制。在此方面，目前的多媒體需求是 15fps (框架每秒）動畫、30fps NTSC ( 國家電視系統協會）電視品質視訊及 6 0 f p s H D T V (高畫質電視）視訊，且需要對應 的高頻寬以傳輸資料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在先前技藝的網路中，傳輸潛伏與影像品質典型上被 犧牲，其代價是增加的傳輸頻寬。當技術進步時，逐漸需 要一網路，其能夠透過諸如區域網路（L A Ν ’ s )、框 架中繼與網際網路之封包資料網路，以相當低的頻寬而處 理、壓縮及傳輸即時多媒體訊務，諸如聲音、聲頻與視訊 ，不會危及系統潛伏或影像品質。此外，這些系統通常必 須使用冗長的不同格式組，以傳輸不同形式的資料（例如 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公ΐΐ ~ ' 569570 A7 _________B7_ 五、發明説明（4 ) ，用於視訊的Μ P E G、用於靜止成像的子波或j p e G 等）。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 除了同步問題以外，目前的網路需要完全不同的子系 統與協議，以處理不同型式的資料。特別地，目前的網路 不能夠將全部不同型式的感測器資料加以處理、壓縮及傳 輸至單一、同質、τ C P / I Ρ封包化流。此外，目前的 網路不支援使用壓縮的暫時資料（視訊）解譯高解析度空 間資料（靜止成像）。空間與時間資料的整合允許使用者 根據高度壓縮的暫時資料流觀看高解析度靜止影像，不需 要獨立的J P E G或類似的靜止影像編碼與壓縮。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在多媒體感測器網路中之空間與時序資料的整合遇到 問題，即，保存足夠的資料以重建一視訊中之重要景象之 適當數量的空間結構，以在未來的日子分析特殊景象，且 維持相當低的傳輸頻寬。當然，冗餘的平衡是困難的，原 因在於使用者不能事先知道何特殊景物在未來可能是重要 的。所以，已知透過封包化網路遞送即時多媒體的發展緩 慢，現有的網路系統無一能夠以最小的傳輸頻寬提供來自 不同感測器的整合及同步資料，且維持資料之足夠的影像 解析度，以重建任何特殊景象。 網路與協議 網路係設計成爲共享資源，且可簡單至諸如連接在一 起的二部電腦，或複雜至諸如連接在一起的二千萬部電腦 (網際網路）。其他裝置，諸如印表機、磁碟機、終端伺 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 7 569570 A7 B7 五、發明説明（5 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 服器與通訊伺服器也連接至網路。有某些網路規則（協議 )，其爲網路中的全部操作及網路外面的裝置必須如何互 相作用建立規則。 特別地，網際網路包含存取資訊的用戶電腦及將資訊 排序與分散的伺服器。當程式送出請求至伺服器及等待回 應時，它變成用戶。用戶典型上在使用者的電腦上執行， 且便利於存取伺服器（例如，成爲W W W用戶的netscape與 internet explorer及成爲ftp用戶的xftp與fetch )所提供的資訊 〇 資訊典型上透過網路而以資料封包傳輸，每一封包包 含來源與目的地位址、封包長度與生存時間資訊。封包沿 著鏈接行進，鏈接由使行進路徑最佳化的路由器引導至目 的地位址。在封包到達目的地位址以後，它們再組合。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 網路藉由它們如何操作（例如，連接的型式）及它們 如何組成（例如，拓撲）而分類。電路切換網路包含在二 電腦之間的專用連接，以保証容量（例如，電話系統）。 所以，一旦建立電路，則無其他網路活動能夠使電路的容 量減少。不幸，這些網路典型上成本高昂。另一方面，封 包切換網路（例如，網際網路）將網路訊務分爲封包，以 允許電腦之間同時連接。多個電腦共享網路，因而減少連 接的數量。然而，當網路活動增加的時候，互相通訊的電 腦之間的網路資源減少。 星狀、階層狀與迴路狀構造是點對點網路拓撲之例， 其中每一電腦與它的鄰居直接通訊，且依賴它的鄰居而中 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 569570 A7 B7 五、發明説明（6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 繼網路周圍的資料。匯流排與環狀構造是廣播網路拓撲之 例’其中一訊息放在含有所意圖的接收電腦名稱之匯流排 或環上，全部的電腦恆常傾聽，如果名稱由聽眾指認，則 捕捉該訊息。在此構造中，一次只有一節點可以廣播。 目前形式的多媒體對於待透過網際網路傳輸的資料數 量賦予大的負擔。可以從媒體的一端傳輸到另一端之此資 料數量的度量-或是可以通過的頻率範圍-是頻寬。所以 ’實體層的設計在數量-亦即資料傳輸的速率-方面扮演 主要的角色，。 區域網路鏈接一建築物中的若干電腦，且L A N本身 可以鏈接至其他LANs。LANs提供高速連接，但不 能延展及於大的距離。在此方面，典型的L A N s通常是 基於匯流排（乙太網路）的網路，其延展及於小的建築物 且在4Mbp s與2Gbp s之間操作。 廣域網路不受限於端點-它們意圖在該端點中遍及於 大的距離而使用-之間的實體距離，且以9 . 6 K b p s 與4 5 M b p s之間的速率操作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上述，網路協議建立低階電腦通訊直至應用程式如 何通訊。此協議中的每一步驟稱爲「層」。國際標準組織 (I S〇）界定用於網路通信協議的7層模型，其正式稱 爲開放式系統聯結（〇S I )模型，係存在於網路。每一 層視爲一黑箱，具有淸楚界定的輸入與輸出，但層之特殊 內部工作細節是獨立的，以允許寫入新版、更新或更好的 方法，而不會影響整個系統。通訊只發生在適用於任務的
^紙張尺度適用中^國家標準（〇奶）八4規格（210/297公釐） Z 569570 A7 _ B7 五、發明説明（7 ) 層。 〇S I模型包含特殊上下順序的下列7層：
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 · 實體層是媒體與傳輸位元（一與零）的裝置之間的 介面，且界定資料如何透過網路傳輸、使用何控制信號及 網路的機械性値。 2. 資料鏈接層提供低階誤差偵測與修正（例如，如果 一封包受損，則此層負責再傳輸封包）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3. 網路層負責在網路上轉接資料封包（例如，大的電 子郵件檔案被分成封包，且每一封包在此層被定址及送出 )° 4· 傳送層是較高層用於與網路層通訊的中間層。此層 對於較高層隱藏低階網路通訊的複雜性。 5· 交談層是使用者進入網路的（透明）介面。此層管 理通往網路的「目前」連接（或交談），且維持通訊流。 6. 表達層藉由將文字轉換爲ASCII或 E B C D I C且將二進位資料編碼/解碼以便傳輸，以確 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 569570 A7 B7 五、發明説明（8 ) 保電腦說相同的語言。 7· 應用層包含使用者程式（例如，檔案遞送或電子郵 件程式）之間的通訊。 特別地，有若干網路協議支援特定層（諸如X T P與 τ P 5 )，而其他協議是完整協議系列的形式（諸如海德 堡傳送系統與Tenet )。這些協議全部結合不同的傳輸模式 與貪源保留的可能性。串流協議-Π (Stream Protocol - Π )、s Ρ Π與資源保留協議（R S V P )二者皆是傳送階 協議，其支援單向多點發送（點對多點）通訊之受保証的 性能。 如前述，有顯著的壓力以將網際網路從它原始的點對 點、最佳成果型服務更新至媒體capable ( multimedia-capable )網路。下一代的I P係設計成爲包含格式提供， 以用於膨脹的的定址、多點發送轉接、藉由Q 〇 S規格的 標籤流及安全性與隱私性。不幸，這些提供中極少數（若 有的話）已發展出來或實現。充其量，目前的網路支援傳 統的電傳會議系統（1 6 0 X 1 2 0，6位元灰階，1 〇 f P s，1 1 · 〇 5千赫聲頻，總頻寬爲1百萬位元/秒 )。顯然，透過網際網路分散即時多媒體的任何新網路必 須以相當低的傳輸率遞送高度壓縮的資料，其維持框架對 框架同步。 A. 緩衝器 一旦已經克服與頻寬限制有關的困難，任何良好的傳 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 569570 A7 B7 五、發明説明（9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 輸系統必須可以處理送出器與接收器之間的有限而可能是 動駿的延遲。在最熟悉的多媒體資料流-電視信號-之狀 況，工程師只需要擔心發射器與電視-以光速傳播的電磁 波形式之電視信號係設定至彼-之間的距離所導致之小、 固定的延遲。 然而，就現代的封包切換網際網路而言，延遲是不固 定的，且它隨著網路目前所負荷的頻寬使用（及隨著其他 變數）而動態改變。當網路變成擁塞時，可能造成比平均 預期延遲的大小大很多位階的極端延遲。在傳統網路化連 接中，理想、及時遞送的多媒體資料流被延遲，使得定時 循序資料的表達失真超過使用者可以接受者。 多媒體流的發展是要克服，或至少暫時驅除改變傳輸 延遲的效應。多媒體流在將若干資料傳送至使用者以前， 將它緩衝。資料輸出率與輸入率無關，只要在快取中有足 夠的資料以獲得所需要的輸出量即可。如果輸入率開始落 後於輸出率，則最終在快取中將無足夠的資料以支援高輸 出率，而資料流乾涸。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依將用於傳迗多媒體資料的網路速率而定，串流應用 可以在任何地方緩衝若干秒的資料至若干分鐘的資料。串 流應用的設計者假設資料的儲存槽永遠不會淸空，原因在 於輸出率超過輸入率，且當到達多媒體流的末端時，儲存 槽乾涸。 雖然這種多媒體資料表達的方法在使用者端提供高真 度輸出，但它使用的可用網路頻寬多於典型上視爲「表現 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公慶） -12- 569570 A7 B7 五、發明説明（1〇 ) 良好的應用程式」可接受者。如果串流協議建立在諸如 T c P之完全可靠的協議頂部，則將再傳輸由於壅塞而損 失的資料區段，直到它們已被正確地確認爲止，使得網路 的擁塞增加。不幸，如果在傳輸特殊區段時遭遇困難，則 協議不企圖略過它，而傳輸將卡在該段。在很多狀況，這 些困難使多媒體儲存槽空乏，強迫進入的網路資料完全供 應至所呈送的資料流。 諸如T C P之可靠的資料傳輸協議並非設計用於處理 即時應用的這些特殊需求。這些協議是設計用於低頻寬、 互動的應用’諸如telnet，以及潛在性高頻寬、不互動的應 用，諸如電子郵件處理與f t p。在這方面，UDP固有 的最佳效果的傳送服務可能更適用於遞送多媒體資料酬載 〇 特別地，T C P / I P將資料打散成爲一系列封包或 框架。產生緩衝器，以保存框架及它們所含有的資料。由 於網路之固有的非同步性，緩衝器必須從一預先分配的系 列緩衝器池或從總體記憶池動態部署及解除部署。緩衝器 具有可變的壽命，依各種狀況而定，包含網路輸出量、所 包含的框架是否爲一串流傳輸的一部分、或封包是否爲資 料報。 一共用的T C P / I P緩衝機構（“ m b u f S ” ） 允許長度可變的框架。小量的資料直接放在m b u f的資 料區中，但大量的資料需要以叢集延伸的m b u i s。叢 集是一資料結構，其保存異質資料，用於延伸m b u f的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13· 569570 A7 B7____ 五、發明説明（11 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 載運資料容量。mb u f含有頭標資訊與資料區’如果框 架未裝入資料區，則資料區能夠以叢集延伸。雖然這些緩 衝機構有助於減少延遲及增加同步，但這些協議仍然不支 援透過網路之即時、多媒體資料的可靠傳輸。 B .異動控制協議 網際網路協議（T C P / I P ) 插座是使用標準U n i X檔案描述符向其他程式說話 的方式。U n i X程式中的任何I / 〇過程讀取或寫入一 檔案描述符。檔案描述符只是一與開放檔案相關的整數。 然而，此開放檔案可以是網路連接、F I F〇、管、終端 機、「磁碟內存檔案」或只是任何其他者。所以，檔案描 述符是目前程式與其他程式透過網際網路通訊的機件。特 別地，連接是藉由呼叫一插座系統常式-其使一插座描述 符返回-而建立，而一通訊經由是以使用一組特殊的送出 與接收插座呼叫而建立。與直接呼叫正常的讀取及寫入呼 叫相比，送出與接收呼叫提供資料傳輸的更佳控制。 經濟部智慧財產局K工消費合作社印製 有各種不同的插座，包含D A R P A網際網路位址（ 網際網路插座）、在一局部節點（U n i X插座）上的路 徑名稱及CCITT X.25位址（X.25插座）。 在目前的網路環境中，二個一般型式的網際網路插座 包含「資料報插座」與「串流插座」（分別是S〇C K _ STREAM與SOCK — DGRAM)。資料報插座通 常稱爲「不連接插座」，而串流插座是二向連接的通訊流 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ " 569570 A7 B7 五、發明説明（12 ) (例如，如果二項目以” 1 ，2 ”的順序輸出而進入插座 ，則它們必須以” 1，2 ”的順序到達對立端）。 很多目前的網路應用使用這些串流插座（例如， t e 1 n e t與W W W瀏覽器使用Η T T P協議，其則使 用串流插座以提取頁）。這些串流插座使用傳輸控制協議 (TCP : RF C — 7 9 3 )達到一定位準的資料傳輸品 質。T C P設計成爲確保資料循序到達。網際網路協議（ I P : R F C - 7 9 1 )只處理資料的網際網路轉接。 資料報插座也使用I P以轉接，但它們是使用「使用 者資料報協議」（UDP: RFC - 768)而非TCP 。資料報插座的特徵是封包可能到達或不可能到達，且它 們可能順序紊亂地到達。然而，如果封包到達，則封包中 的資料將不含誤差。資料報插座是不連接的，原因在於不 需要維持開放式連接。特別地，一封包被組合，是以一具 有目的地資訊的I P頭標標示，且封包的傳輸不需要任何 連接。這些插座通常用於包含t f t p與b 〇 〇 t P之資 訊的逐封包轉移。
每一資料報在U D P的頂部包含它本身的協議。例如 ，t f t p協議實現的功能是，對於它送出的每一封包， 接收者送回一封包，其指示收到封包（“ A C K ”封包） 。如果封包的送出者未在一預定的時間周期中收到A C K 封包，則送出者將再送出封包，直到收到A C K封包爲止 〇 在TCP/I P網路中，產生一封包，然後它由第一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 569570 A7 ____B7 五、發明説明（13 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 協議（例如，t f t p協議）包覆（「囊封」）在一頭標 (可能是註腳）中，然後包含頭標（例如，t i t p頭標 )的整個封包由次一協議（例如，U D P )再次囊封，然 後由次一協議（例如，I P )再次囊封，然後由硬體（實 體）層（例如，乙太網路）上的最後協議再次囊封。其後 ，當另一電腦接收封包的時候，硬體剝去乙太網路頭標， 核心剝去I P與U T P頭標，t f t P程式剝去t f t p 頭標，然後，接收的電腦最後擁有該資料。 目前的網際網路環境使用一種網路功能系統，其稱爲 分層式網路模型，係根據上述7層〇S I模型。使用分層 式網路模型，則可使用相同的插座程式，而與資料實際上 如何傳輸（例如，串接、薄乙太網路、A U I )無關，原 因爲低階的程式處理這些問題。所以，實際的網路硬體與 拓撲對於插座程式師而言是透明的。如圖1所示，對應於 分層式網路模型的「堆疊」包含（1 )應用程式/表達/ 交談；（2 )傳送；（3 )網路；（4 )資料鏈接；及（ 5 )實體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2繪示目前實施的T C P囊封，其包含一序列號碼 欄與一確認號碼欄，以維持個別資料報的順序。狀態位元 (完成、同步、重置、推、確認與緊急）是由兩端的協議 使用，以追蹤連接的狀態及管理連接。然而，實際的資料 傳輸被緩衝且是非同步。不幸，此緩衝與非同步傳輸已經 導致透過網路朝向遞送即時、高同步、串流多媒體之進展 很小。爲了支援多媒體，系統必須實現與再傳輸有關的計 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 569570 A7 ______B7_ 五、發明説明（14 ) 時器管理以補償損失的封包，以及一智慧型、動態緩衝器 管理者，以將封包緩衝，直到它們被再傳輸或拋棄爲止。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 資料鏈接層將上面的層與實體及電傳輸細節隔離。用 於T C P / I P之資料鏈接層的大部分實例並未實現任何 可靠的機構。資料鏈接層的上部分處理框架細節及與上層 之間的介面。下部分通常稱爲用於網路介面卡（N I C ) 的裝置驅動器，包含裝置管理、中斷處理與DMA控制。 圖3繪示資料鏈接層囊封，其包含上部分與下部分。在將 L L C頭標預先安置於資料前方以後，鏈接層的下半部拾 取資料且設定D Μ A與硬體，以用於框架傳輸。 網路層包含網際網路領域的知識，含有轉接協議，且 瞭解網際網路定址方案。在此方面，I P是堆疊中之網路 層的一部分，用於處理跨越網路介面的封包之轉接。領域 命名與位址管理也包含於此層中。I P又包含一機構，用 於超過資料鏈接層最大傳輸單位（Μ T U )之封包的片斷 化與再組合。MTU是可以跨越一實體層而傳輸之最大的 封包大小。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖4繪示I Ρ層囊封。I Ρ層將它的頭標預先安置於 它自傳送協議接收的資料前方，依據轉接表建立用於封包 的路線，及將適當位址插入I Ρ頭標。I Ρ層也計算檢和 ，及設定生存時間（T T L )欄。 傳送層藉由倂用修正低層的損失資訊所需的再嘗試與 定序，而實現循序封包遞送，其稱爲連接導向轉移。如上 述，用於I Ρ的傳送提供二不同的協議：用於連接導向傳 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 569570 A7 ____B7 五、發明説明（15 ) 輸的丁 c P、用於不連接傳輸的U D P。I p未做出對於 基本資料鏈接與實體層的可靠度之假設。如果實現一用於 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 可靠轉移的機構，則它在網路層上方被實現。與傳送層相 關的是：（1)插座；及（2)應用程式介面（API) 〇 在網路作業系統中，A P I藉由實現各種端對端協議 及使這些協議成爲應用程式的介面，而界定一種使用網路 特性的標準方式。與深埋於作業系統核心中的協議之間的 交互作用不同，傳送協議可以經由A P I直接用於應用程 式。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 交談層起初意圖追蹤一與中央時間共享系統（例如， Telnet )談話之登入的使用者。T C P / I P只倂用通過傳 送層的協議，因而導致交談層與應用層無差別。類似地， 表達層包含於應用層中，且將資料的使用者視野當作結構 化實體映射至下層協議的視野而成爲位元組流。最後，應 用層大體上包含TCP/I P網路的全部應用，包含網路 檔案系統、網頁伺服器或瀏覽器及用戶/伺服器交談協議 。此外，雖然有通往下層的鉤，但網路管理是在應用層中 以便收集統計。 各種層化網路模型將層分成（1 ) 一應用層（telnet， ftp等）；（2) —主機對主機傳送層（TCP， U D P ) ； ( 3 ) —網際網路層（I P與轉接）；及（4 )一網路存取層（前爲網路、資料鏈接與實體）。這些層 直接對應於原始資料的囊封。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ~ 569570 A7 B7 五、發明説明（16) 所以’就串流插座而言，資料只使用一送出命令而送 出。對於資料報插座而言，封包被囊封於各種方法中的任 一方法且使用一送往命令而送出。核心在封包頂部建立傳 送層與網際網路層，而硬體建立網路存取層。路由器剝去 通往I P頭標的封包，查閱它的轉接表，且將封包轉接。 c .使用者資料協議（U D P ) 使用者資料報協議在多媒體協議的領域中逐漸成爲重 要的角色，原因爲它基本上是低階網際網路協議的介面， 且它提供通過柏克萊插座的快速檢和及I / 0多工。在目 前的發展環境中，UDP是用於不能被TCP中之流動控 制機構約束的應用之很多多媒體網路發展者的選擇。然而 ，在此環境中，沒有任何適當流動控制的操作快速充塡局 部插座階層緩衝器，且U D P資料報甚至在到達實體網路 以前被拋棄。通常，應用-其產生資料報的速度比核心可 以處理者更快-導致C P U時間的不良使用且可觀察到性 能的退化，導致更大的往返時間（R T T s )及更慢的網 路生產力。 相反地，諸如τ C P的協議-其具有高精密流動控制 機構-嘗試經由資料傳輸及隨後的資料確認所形成的回授 迴路而動態集中於該最佳傳輸率。給定此觀察，則以無流 動控制方式操作的u D P網路在處理高頻寬、高同步多媒 體資料流的目前網路環境中是不可能的候選者。如上述’ 預期處理此型式的即時、多媒體資料之任何網路必須保存 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公7^ " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 569570 A7 B7 五、發明説明（17 ) 時間序列資料的線性表達。不幸，嘗試保存此關係的目前 網路或協議顯著危及影像的總體品質。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在U D P的目前實例中，待透過網路送出的資料包覆 於一層-其由將使用的遞送服務所辨認，且含有目的地之 位址及送出者的位址。U D P的最佳成果型遞送服務涉及 在遞送時的嘗試及-在失敗時-整個資料庫封包的拋棄。 D ·即時傳送協議（R T P ) R T P是用於傳送即時資料-包含聲頻與視訊-之網 際網路標準協議。它用於隨選媒體及諸如網路電話的互動 式服務。RTP由一資料元件與一控制元件（RTCP) 組成。 R T P的資料元件是薄的協議，其提供對於具有即時 性的用途-諸如連續媒體（例如，聲頻與視訊）-之支援 ，包含計時重建、損失偵測、安全與內容識別。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 R T C P對於網際網路中的群組之即時會議提供支援 ’包含來源識別，且對於諸如聲頻與視訊橋接器之網間連 接器及多點發送至單點發送翻譯器提供支援。U D P / I P是R T P的目標網路環境，但已努力使R τ P係傳送 獨立，以致於它可以用於C L N P、I P X或其他協議。 不幸’ R Τ P並未解決資源保留或服務品質控制的問題， 而是完全依賴於諸如R S V P的資源保留協議。 e . 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） -20- 569570 A7 B7 五、發明説明（18 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 非同步轉移模式（A T Μ )是高性能、細胞導向切換 與多工技術，其使用固定長度的封包，以載運不同型式的 訊務。A Τ Μ是一技術，其使載體能夠經由多個A Τ Μ類 的服務而利用很多受益的機會。基於非同步轉移模式（ ATM)與同步數位階層（SDH)及同步光學網路（ S〇N E T )架構的服務是發展成爲提供用於逐步形成的 多媒體市場之基礎建設。不幸，A Τ Μ對於多點發送所提 供的支援很少。 在1 9 70與1 980年代，ATM技術在寬頻 I SDN之發展有它的歷史。自技術觀點而言，ATM是 封包切換的演化。類似於資料的封包切換（例如， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 X . 2 5、框架中繼、傳輸控制協議〔T C P〕/網際網 路協議〔I P〕），ATM整合多工與切換的功能，且典 型上是叢發性訊務的良好匹配（與電路切換成爲對比）。 此外，A Τ Μ允許以不同速度操作的裝置之間的通訊。與 封包切換不同，A Τ Μ大致上支援高性能、多媒體網路， 且已在廣大範圍的網路裝置中實施，包含個人電腦、工作 站、伺服器網路介面卡、切換式乙太網路與信符環工作群 集線器、工作群與校園A Τ Μ開關、A Τ Μ企業網路開關 、A Τ Μ多工器、A Τ Μ邊緣開關、A Τ Μ骨幹開關。 ATM也是一種能力，其可由服務提供者提供以充當 最終使用者服務（做爲按稅率定價服務的基礎），或充當 用於這些和其他服務的網路基礎建設。最基本的服務建立 區塊是A Τ Μ虛擬電路，其是具有已界定的端點與路線之 I紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ~ ' " 569570 A7 B7 五、發明説明（19 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 端點對端點連接，但不包含專用頻寬。頻寬是在使用者具 有訊務待傳輸時，由網路隨選分配。A T Μ也界定下列國 際標準，以滿足廣大範圍的應用需求： !· 經由硬體切換的高性能； 2· 用於叢發訊務的動態頻寬（例如，聲頻是叢發性，因 爲二團體既非同時亦非總是在講話；視訊是叢發性，因爲 動作的數量與所需要的解析度隨著時間而改變）； 3 · 對於多媒體訊務的服務類支援允許具有不同輸出量與 潛伏需求的應用在單一網路得到滿足； 4· Τ1/Ε1 至〇C - 12 的的速度（622Mbps )與網路大小支援鏈接速度的可定標性； 5· 允許自一桌面至另一桌面一致地使用ATM的公用 L A N / W A N架構（例如，傳統上，L A N與W A N技 術大不相同，意指性能與互作性）； 6. 經由切換式V C架構的簡化機會（例如，性質上係不 連接的L AN基訊務所特有者，包含記帳、訊務管理、安 全與組態管理）；及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7· 允許多個販賣商操作之中央辦公室與顧客端環境的國 際標準順應性。 在A T Μ網路中，全部資訊格式化成爲固定長度的細 胞’其由4 8位元組（每位元組8位元）酬載與5位元組 細胞頭標組成。固定的細胞大小確保諸如聲音或視訊之時 間臨界（time-critical )資訊不會由於長資料框架或封包而 受到不利的影響。頭標的組織是用於高速硬體實施之有效 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22- 569570 A7 B7 五、發明説明（20 ) 切換，且載運酬載型資訊、虛擬電路識別符及頭標誤差核 對。 A T Μ連接標準將個別細胞中不同的訊務流加以組織 ，以允許使用者指定所需要的資源，及允許網路根據這些 需求而分配資源。將每一實體設備上（於最終使用者與網 路之間或網路開關之間）的多個訊務流多工傳輸，配合將 訊務流送至很多不同目標的能力，由於建立網路所需要的 介面與設備之數目減少，導致節省成本。 A Τ Μ標準界定（1 )虛擬路徑連接（V P C s )， 其含有（2)虛擬通道連接（VCCs)。虛擬通道連接 (或虛擬電路）是基本單元，其載運依順序自使用者至使 用者的單一細胞流。虛擬電路的集合可以收集成爲虛擬路 徑連接。虛擬路徑連接可以透過A Τ Μ網路而由端點至端 點產生。在此狀況，A Τ Μ網路不挑選屬於特殊虛擬電路 的細胞。屬於一特殊虛擬路徑的細胞經由A Τ Μ網路而以 相同的方式被挑選，於是導致在極失敗之狀況也可以更快 恢復。 A Τ Μ網路也在內部使用虛擬路徑，以便收集開關之 間的虛擬電路。二A Τ Μ開關可以在它們之間具有很多不 同的虛擬通道連接，其屬於不同的使用者。這些可以由二 A Τ Μ開關收集成爲一虛擬路徑連接，其用於二開關之間 的虛擬中繼線。然後，虛擬中繼線由二虛擬電路開關之間 的-或許是-多個中間虛擬路徑當作單一登錄而處理。 虛擬電路係靜態構成永久虛擬電路（P V C s )，或 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -23- 569570 A7 B7 五、發明説明（21 ) 、 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經由如同切換式虛擬電路（S V C s ) —般地發送信號， 而被動態控制。它們也可以是點對點或點對多點，於是提 供多組服務能力。S V C s是較佳的操作模式，原因在於 它們可以動態建立，於是使重建的複雜性減至最小。 ATM允許使用者根據每一連接（每一 SVC)，動 態指定所需要的資源。爲A T Μ而界定的服務有五類（按 照A Τ Μ討論會U Ν I 4 . 0規格）。用於此類服務的 Q 〇 S參數如下： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 服務種類 服務參數的品質 恆定位元率 (CBR) 此類是用於模仿電路切換。細胞率相對於 時間是恆定的。CBR應用對於細胞延遲變化 相當敏感。可以使用CBR之應用的例子是電 話訊務（即，ηχ64 kbps)、視訊會議及電視。 可變位元率-非即時（VBR-NRT) 此類允許使用者根據使用者資訊的可用性， 以隨著時間改變的速率送出訊務。提供統 計多工，以使網路資源的使用最佳化。多媒 體電子郵件是VBR-NRT之一例。 可變位元率-即時（VBR-RT) 此類類似於VBR-NRT，但其設計是用於對細 胞延遲敏感的應用。即時VBR之例是具有說 話活動偵測（SAD)的聲音與互動式壓縮視訊 〇 可用位元率 (ABR) 此類ATM服務提供基於速率的流動控制，且 針對資料訊務，諸如檔案轉移與電子郵件。 雖然標準並不要求保証細胞轉移延遲與細 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -24- 569570 五、發明説明（22 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 胞損失比或使之減至最小，但所欲者爲，開關 儘可能使延遲與損失減至最小。依網路的 擁塞狀態而定，來源必須控制它的速率。使 用者可以宣告最小的細胞率，其由網路向連 接保証。 未指定的位元 率（UBR) 此類是全抓、其他類，且在今日廣泛用於 TCP/IP。 A T Μ的技術參數包含： 技術參數 定義 細胞損失比 (CLR) CLR是未在它們的目的地遞送的細胞百分比 ，原因爲它們由於擁塞與緩衝溢流而在網路 中損失。 細胞轉移延遲 (CTD) 網路登錄與出口點之間的細胞所經歷的延 遲稱爲CTD。它包含傳播延遲、在各中間開 關的佇列延遲、及在佇列點的服務時間。 細胞延遲變化 (CDV) CD V是細胞轉移延遲之變化的測量。高的變 化意指諸如聲音與視訊之延遲敏感訊務之 更大的緩衝。 尖峰細胞率 (PCR) 使用者將傳輸的最大細胞率。PCR是最小細 胞間達時間的倒數。 持續細胞率 (SCR) 這是在長間隔所測量的平均率，依連接壽命 的順序。 叢發公差（ΒΤ) 此參數決定能夠在尖峰率送出的最大叢發 。此是用於實施演算邏輯的桶尺寸參數，實 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -25- 569570 A7 B7 五、發明説明（23 ) 施演算邏輯是用以控制進入網路的訊務 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 它的種類廣泛的服務能力使得A Τ Μ成爲選用於多媒 體通訊的技術。 •因爲即時聲音服務已經由基於電路的技術（例如，經 由丁1多工器或電路切換），而在WAN中傳統上受到支 援，故自然地，使用電路模仿與A Τ Μ調適層1 ( AAL1)將這些電路映射至ATM CBR P V C s 。然而，使用電路模倣時有顯著的缺點，即，頻寬必須專 用於此型式的訊務（無論是否有有用的資訊待傳輸），因 而抑制共同使用者以長期策略進行電路模仿。例如，T 1 1 · 5 4 4 - M b p s電路以電路模仿模式傳輸的時候需 要1.74 Mbps的頻寬。 隨著技術的演變，藉由使用透過A Τ Μ的V B R — R Τ連接，可以利用聲音與很多即時應用的固有叢發性（ 以及精密的壓縮方案），以減少傳輸的成本。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 添加更多頻寬有效聲音編碼（例如，標準聲音使用 6 4kbps P C Μ編碼）具有經濟上的吸引力，特別 是透過長途電路與Τ 1 ATM介面者。各種壓縮方案在 業界已經標準化（例如，G 7 2 0系列標準）。此外，使 這些編碼方案成爲動態，則提供網路操作者在網路擁塞的 狀況下釋放頻寬的機會。 月艮矛务品質 （Q 〇 S) 服務品質（Q 〇 S )是一種能力的測量，其表示控制 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -26- 569570 A7 B7 五、發明説明（24 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 與指定網路頻寬至特定訊務，以根據與特殊訊務有關的過 程之相對重要性，提供可預測位準之基於I P的資料輸出 量。傳統上，在網際網路上實施Q 0 S尙未成爲優先考慮 的事，原因爲在頻寬便宜且相當容易過度提供之處的 L AN s尙未需要之。然而，隨著遞送即時多媒體的壓力 ’ QoS的觀念越來越重要。不幸，儘管有目前的努力， 目前的網際網路環境並不支援Q 〇 S。 各種應用對於在網際網路中之它們的訊務的處理具有 不同的需求。應用係以不同的速率產生訊務，且通常要求 網路能夠以它們產生訊務的速率載運之。此外，應用或多 或少可以忍受網路的訊務延遲及訊務延遲的變化。另言之 ’某些應用可以忍受某種程度的訊務損失，而其他則不可 。這些需求典型上使用下列Q 〇 S參數表示： 1 · 頻寬-一應用的訊務必須由網路載運的速率； 2. 潛伏-一應用在遞送資料封包時可以忍受的延遲； 3· 擾動-潛伏的變化；及 4. 損失-損失資料的百分比。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如果有無限的網路資源可以使用，則全部應用訊務能 以所需要的頻寬載運，且係零潛伏、零擾動與零損失。顯 然，網路資源並非無限，因而導致網路資源並非總是可以 滿足需求。Q 〇 S機構以滿足應用的服務需求之方式，控 制網路資源之分配至運用訊務。 多媒體資料懕縮 - 27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 569570 A7 B7
五、發明説明（2S 如前述’同步資料意指在時間領域高度相關的數位資 料流。資料是在規則的間隔發生’與電腦和裝置之間的非 同步通訊相反 由於資料固有的冗餘性 是資料可以高度壓縮。 影像壓縮藉由消除影像資訊中 性，使代表數位影像所需要的資料 局度相關、同步資料的結果 的空間及/或暫 數量減少。視訊 包含景象的四維問題，景象含有一物件，其連續改 暫時領域中的大 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 跳躍且無邊緣。在有切割-其是在 空間領域中的大跳躍（例如，邊緣） 影像壓縮大體上分爲二類：（ 損失。無損失的壓縮使儲存與傳輸 而無任何資訊損失，以致於無影像 壓縮導致資訊損失，以致於至少有 壓縮標準使用有損失壓縮以壓縮影 路約束（例如，用於資料儲存之有 於資料傳輸之有限的頻寬）。然而 縮至足以滿足使用無損失資料壓縮 -之處也有景象 1 )無損失與（ 的影像資料數量 退化。相反地， 某些影像退化。 像資料，俾符合 限的記憶體及/ ，如果影像資料 的網路約束，則 時冗餘 壓縮是 變而無 跳躍及 〇 2 )有 減少， 有損失 大部分 一組網 或可用 可以壓 有損失 訂- 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -28- 569570 A7 B7__ 五、發明説明（26 ) 壓縮是不需要的。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 有損失壓縮技術典型上使用餘弦型轉換，諸如D C τ 與碎波壓縮，其由於有限的頻寬而具有損失高頻資訊的趨 勢。碎片形壓縮也苦於高傳輸需求與緩慢的編碼演算邏輯 〇 數位信號的壓縮使得信號儲存或傳輸所需要的頻寬減 少。例如，高解析電視（” H D Τ V ) ig號可能需要每 秒鐘多達十億位元。藉由減少資料數量達五十之因子（例 如，減少至2 0百萬位元），目前的壓縮技術便利於複雜 信號之密切的儲存與即時傳輸。有若干種壓縮技術’其典 型上經由衛星傳輸與電纜而傳輸視訊信號，且促使能夠在 光碟或電腦記憶體中儲存視訊。 假設5 1 2 2個像素、8位元灰階及3 0赫兹全動作視 訊率，則需要6 0 M b p s的頻寬以傳輸此資料。爲了將 資料自6 0Mb p s之此全視訊未壓縮頻寬壓縮成爲所需 要的128kbps資料率，需要486 : 1靜止影像壓 縮率。在具有2 2 1 M b p s之V G A全動作視訊的狀況 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ，需要1 7 2 6 : 1的壓縮。當功率預算的退化或無線媒 體的多路徑誤差使多媒體平行通道化所需要的 128kbps資料率進一步減少時，128kbps更 難以達成給定的通訊連續性問題。 某些眾人皆知的壓縮技術包含” J P E G，” ” MPEG - 1，，，，，MPEG- 2，，，，，MPEG - 4， ”” Η · 2 6 1 ，”與” Η . 2 6 3 . ” 。大部分這些壓 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2!0Χ297公釐） 569570 A7 _____ B7_ 五、發明説明（27 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 縮技術的主要目的是取得全長視訊或聲頻的輸入流，決定 存在於信號中的冗餘及將那些冗餘編碼，俾使輸入信號壓 縮成爲更短。壓縮可以用於消除空間與暫時冗餘。例如， 在一影像框架之區域中的像素値可以轉換爲資訊，其指示 該區域可以個別根據相同影像框架的另一部分或一先前的 影像框架而再生。 先前技藝的壓縮演算邏輯大體上依賴基於區塊、基於 瓷磚或基於物件的編碼。影像框架之一分爲很多正方形瓷 磚，且框架被壓縮，以致於相對較少的資料用於代表影像 。在一典型的影像壓縮中，用於每一瓷磚的像素將分別壓 縮，以移除在同框架中的空間冗餘或框架之間的暫時冗餘 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 數位式處理裝置比較一框架中的每一瓷磚及另一框架 中之相同瓷磚位置附近所發現的影像像素。數位式處理裝 置比較來自一參考瓷磚的像素及一固定「搜尋窗」的像素 子集合，以決定「最接近的匹配」。在將「最接近的匹配 」定位以後，數位式處理裝置計算一動作向量及一組稱爲 「殘數」的像素値差。用於每一瓷磚的「搜尋窗」決定最 大組的邊界，越過彼，則不再執行對於「最接近的匹配」 之搜尋。特別地，影像之一的一部分包含很多像素，其中 一像素是只由單一顏色與強度組成之圖像的最小元件。 一影像框架典型上由在X與Y方向二者之數百瓷磚組 成，且每一瓷磚可以具有-例如-八列與八行像素。對於 一資料區塊之「最接近的匹配」之搜尋傳統上是在最接近 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） •30- 569570 A7 B7 五、發明説明（28 ) 的匹配之預期位置附近的固定搜尋窗中執行。相鄰像素的 每一正方形子集合循序與資料區塊比較，且「最接近的匹 配」是特殊的子集合，其至少與資料區塊不同。一動作向 量識別相對於預期位置之「最接近的匹配」之位置，且相 關的殘數含有亦配置於正方形瓷磚中之逐像素差異。然後 ，動作向量與殘數以密切的方式編碼，通常是經由「運行 長度編碼」、「量化」與「荷夫曼編碼」。數位式處理裝 置就每一瓷磚而重覆此過程，直到全部影像框架被壓縮爲 在稍後的解壓縮期間，例如在網路、電視台、編輯設 備或在終端觀眾的電腦或電視，藉由使用動作向量與殘數 以重建每一瓷磚，而自一已解壓縮的框架完全重新計算影 像框架。上述各種標準大體上以此方式操作，不過，某些 新的標準要求將影像細分爲不同尺寸的物件而非瓷磚。然 而，下面的壓縮原則是類似的。 A. MPEG- 1 Μ P E G壓縮源自於想要以數位形式-諸如藉由電腦 系統-分散及顯示動畫。用於動畫視訊資料的Μ P E G ( 「動晝專家群組」）壓縮標準規定一組用於將動晝視訊與 聲頻資料編碼的可變長度結構，其由一數位處理器讀取及 解譯，以顯示動畫。Μ P E G工作群組（正式名稱爲 ISO/IEC JTC1/SC29/WG11)是 J T C 1 (資訊技術的聯合；[s〇/ I E c技術協會）的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公着） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -31 - 569570 Α7 Β7 五、發明説明（29 ) 一咅β 分，且是由 LeonardoCliiariglione建立。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) MP E G藉由只儲存自一框架至另一框架的改變，而 非全部框架，達成高壓縮率。然後，使用D C T技術將視 訊資訊編碼。Μ P E G使用一種有損失壓縮，原因爲某些 資料被移除，但資料的減少通常是人類的眼睛無法察覺者 。二主要的MPEG標準是：MPEG— 1與MPEG — 2。MP EG — 1標準之最常用的實例以3 0 f p s提供 3 5 2 X 2 4 0的視訊解析度。此產生的視訊品質略低於 傳統V C R視訊的品質。 第二標準（MPEG— 2)以6 0 f p s提供全CD 品質聲頻之720x480與1 280x720的解析度 。此對於全部主要的T V標準一包含N T S C，甚至於高 解析電視-而言已經足夠。Μ P E G — 2通常是由D V D 一 R〇M s所使用。Μ P E G - 2可以將2小時視訊壓縮 成爲數十億位元組。 • -- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Μ P E G視訊壓縮演算邏輯使用二基本技術：用於減 少暫時冗餘之基於區塊的動作補償，以及用於減少空間冗 餘的轉換領域（D C Τ )編碼。動作補償技術施加於前進 (因果）與後退（非因果）方向二者。剩餘的信號（預測 誤差）是使用基於轉換的技術編碼。動作預測器（例如， 上述動作向量）與空間資訊一起傳輸。 MP EG — 2標準使用與MP E G— 1相同的演算邏 輯組，且具有對於交錯視訊來源與定標選擇之額外支援。 雖然在語法上有小的差異，但Μ P E G - 2標準在觀念上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -32- 569570 Α7 Β7 五、發明説明（3〇 ) 是Μ P E G - 1的超組。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Β· 暫時冗餘減少 爲了支援所儲存之視訊的隨機存取，且使用暫時預測 以探索最大的冗餘減少，乃在MP E G中界定三種圖像： 內部（I )圖像、預測（Ρ )圖像與雙向插入（Β )圖像 。I圖像提供用於隨機存取的存取點，但只有適度的壓縮 。Ρ圖像參考先前的圖像而編碼，其可以是I或Ρ圖像。 Β圖像係意圖使用先前與未來的參考二者，而以低位元率 壓縮。Β圖像從未充當參考。MP E G標準對於二參考之 間的Β圖像數目未施加任何限制。 I框架是每隔十五框架送出，與視訊內容無關。將I 框架如此非同步引入編碼器中的視訊位元流是浪費的，且 造成人工痕跡，原因爲視訊的I框架與Β框架及Ρ框架之 間不相關，因而導致浪費的頻寬。特別地，如果一 I框架 已插入未含動作的Β與Ρ框架，則由於I框架是不需要的 而浪費頻寬。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另一方面，如果一 I框架未插入視訊位元流中有顯著 動作之處，則造成顯著的誤差與人工痕跡，因而超出頻寬 且在視訊影像中導致阻礙效應。然而，如果I框架插入有 動作之處，則Β與Ρ框架將已與新的動作序列相關，且視 訊影像將無影像退化的問題。使用標準Μ Ρ E G壓縮，則 與執行有意插入視訊內容所授權的I框架之壓縮技術相比 ，：[框架插入有顯著動作之處的可能性相對低。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -33- 569570 A7 _____B7 五、發明説明（31 ) C. 動作補償 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 動作補償預測假設目前的晝像可以局部模塑成爲某一 先前時間之畫像的轉換。在Μ P E G標準中，每一畫像分 爲1 6 X 1 6像素的區塊，稱爲巨區塊。每一^巨區塊是藉 由估g十在框架時間間隔期間之巨區塊中的動作數量，而自 先前或未來的框架預測。Μ P E G語法指定如何代表用於 每一巨區塊的動作資訊。然而，它並未指定如何計算此向 量。由於基於區塊的動作代表，很多實例使用區塊匹配技 術，其中動作向量是藉由使成本函數一其測量參考與目前 區塊之間的不匹配-減至最小而獲得。雖然可使用任何成 本函數，但最廣泛使用的選擇是絕對差（A Ε )。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲了尋找產生最小不匹配誤差之最佳匹配巨區塊，在 搜尋範圍中的若干位置計算A E。觀念上最簡單但最加強 計算的搜尋方法-稱爲全搜尋或徹底搜尋-估計在搜尋區 中之每一可能的像素位置之A E。爲了降低計算的複雜性 ，已發展出搜尋點數目減少的若干演算邏輯。此演算邏輯 之一是三步驟搜尋（T S S )。此演算邏輯首先估計在 3 2 X 3 2搜尋區之中心及八周圍位置的的A E。產生最 小的A E之位置藉著變成次一階段的中心，且將搜尋範圍 減半。此序列重複三次。 D. 空間冗餘減少 爲了減少在每一 I晝像的空間冗餘或在P與B圖像中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) : ~ 569570 A7 ___B7_ 五、發明説明（32 ) 的預測誤差，Μ P E G標準使用基於D C T的編碼技術。 二維D C Τ是可分離的，且可藉由在行執行一維d CT s (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 及在列執行一維D C T s而獲得之。用於8 X 8二維 D C Τ之明確的公式可以寫爲像素値及頻率領域轉換係數 〇 所轉換的D C Τ係數接著被量化，以減少代表它們的 位元數’且增加零値係數的數目。量化與運行長度碼（下 述）的結合可用於大部分的壓縮。一均勻量化器使用於 Μ P E G標準，而具有不同的步驟大小，以用於每一 D C Τ係數位置。因爲量化誤差的主觀看法隨著頻率而改 變，故使用視覺加權步驟大小之更高的頻率係數係更粗糙 地量化。此外，使用不同的量化矩陣以用於內部編碼與中 間編碼的區塊，原因爲來自內部編碼的信號所具有的統計 特徵不同於來自預測或插入的信號。內部編碼的區塊含有 全部頻率的能量，且如果太過於粗糙地量化，可能會產生 阻礙的人工痕跡。另一方面，在動作預測以後編碼的區塊 含有顯著高的頻率，且可以承受遠爲粗糙的量化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Ε. 熵編碼 然後，量化的D C Τ係數藉由以曲折方式掃描而再配 置於一維陣列中。此配置將D C係數放在陣列的第一位置 ，而剩餘的A C係數在水平與垂直方向二者自低頻配置至 高頻。其假設是高頻的量化D C T係數可能是零，因而將 非零與零部分分離。再配置的陣列編碼成爲運行階層對的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -35- 569570 A7 B7 五、發明説明（33 ) 序列。運行界定爲陣列中二非零係數之間的距離。階級是 緊鄰於零序列後方的非零値。此編碼方法產生8 χ 8 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) C Τ係數的密切代表，原因爲大量的係數已經量化成零値 〇 F. Μ P E G - ? 產生Μ P E G - 2標準的動機之一是引入對於交錯的 視訊源之支援。因爲Μ P E G - 1標準是針對約1 . 5 Μ 位元/秒的位元率，所假設的是來源視訊信號將在6 〇赫 茲系統（例如，在美國）以約3 5 2 X 2 4 0數位化，及 在5 0赫茲系統（例如，在歐洲）以約3 5 2 X 2 8 8數 位化。標準視訊信號以交錯的掃瞄順序載運上述抽樣率二 倍的掃描線。所以，產生一半大小的數位畫像之最簡單的 方式是自每一框架只抽樣一欄。另一欄總是被拋棄。因爲 只使用來自每一框架之一欄，故這些被抽樣的欄形成一漸 進掃描視訊序列。所以，Μ P E G - 1只將用於漸進掃描 序列的編碼參數及演算邏輯定址。然而，應該注意， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Μ P E G - 1標準的語法未將位元率或畫像大小限制爲任 一此値。 因爲Μ P E G - 2是針對將廣播品質的視訊信號編碼 ，故必須將在它的的全部頻寬之來源視訊數位化，在序列 中導致偶數與奇數欄畫像二者。因爲此二攔相隔一時間間 隔，因爲Μ P E G - 1假設在畫像中的連續線之間無時間 差，故使用Μ P E G - 1演算邏輯將序列編碼不會產生品 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） — " 569570 A7 B7 五、發明説明（34 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 質良好的晝像。MP E G - 2標準提供藉由包含二基於欄 的編碼技術-基於欄的預測與基於欄的D C T -以將交錯 的圖像編碼之方式。 在Μ P E G - 2中，術語「畫像」意指一框架或一欄 。所以，一晝像的編碼代表可以重建於一框架或一欄。於 編碼過程期間，編碼器可以選擇將一框架編成一框架晝像 或二欄畫像。如果編碼器決定將框架編成欄晝像，則每一 欄獨立於另一欄而編碼，即，二欄係如同二不同的晝像而 編碼，其各具有一框架之垂直尺寸的一半。 在框架畫像中，可以一框架或欄爲基準而預測（使用 動作補償）每一巨區塊。基於框架的預測在每一方向（向 前或向後）使用一動作向量，以描述相對於參考框架的動 作。做一對比，基於欄的預測使用二動作向量，一向量來 自偶數欄，另一向量來自奇數欄。所以，共有四向量（每 一方向-前進與後退方向-有二向量）。在欄晝像中，預 測總是基於欄，但預測可以相對於偶數或奇數參考欄。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 與預測模式無關，一框架畫像中的每一巨區塊可以使 用基於框架或基於欄的D C Τ編碼。基於框架的D C Τ與 MPEG — 1使用的DCT相同。然而，基於欄的DCT 在交錯的列上操作，即，來自相同欄的列被組合而形成8 X 8區塊。 發明槪述 本發明之一目的是提供一種多媒體網路，包含一感測 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -37- 569570 A7 ____B7_ 五、發明説明（35 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 器網路、一通訊橋接器及一使用者網路（例如，網際網路 )。感測器網路包含一組互聯的感測器，其連接至一控制 模組。控制模組從感測器接收一組感測資料，且根據感測 資料產生均質資料流。通訊橋接器連接至感測器網路，且 緩衝均質資料流。使用者網路連接至通訊橋接器，且從感 測器網路接收均質資料流。使用者網路經由通訊橋接器， 將資料傳回至控制模組。 本發明之又一目的是提供一種透過網路提供多媒體資 料之方法，包含的步驟有處理一組多媒體資訊，其包含一 組暫時資料與一組空間資料，壓縮該組暫時資料與該組空 間資料，及從該組暫時資料解譯該組空間資料。 本發明之另一目的是提供一種多媒體感測器網路，其 構造是整合暫時資料與空間資料。網路包含多個感測器及 一處理器，感測器的構造是產生多媒體資料。處理器處理 、壓縮及傳輸多媒體資料。處理器包含一連接至區域網路 的編碼器，其中區域網路經由第一通訊通道傳輸壓縮的暫 時資料，及經由第二通訊通道傳輸壓縮的空間資料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之另一目的是提供一種網路，其包含一感測器 網路、一智慧型壓縮模組、一通訊橋接器及一使用者網路 。感測器網路包含多個互聯的感測器，其連接至一控制模 組，其中控制模組從多個感測器接收一組感測資料，其包 含一組暫時資料，且根據感測資料產生一均質資料流。智 慧型壓縮模組連接至感測器網路，且一組空間資料由該糸且 暫時資料解譯。通訊橋接器連接至感測器網路，且緩衝自 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ — 569570 A7 B7 五、發明説明（36) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 感測器網路接收的均質資料流。使用者網路連接至通訊橋 接器，從感測器網路接收均質資料流，且經由通訊橋接器 傳輸一組輸入資料至控制模組。 本發明之另一目的是提供一種多媒體網路，其包含一 感測器網路、一智慧型壓縮模組、一通訊橋接器及一使用 者網路。感測器網路包含多個互聯的感測器，其連接至一 控制模組，其中控制模組從多個感測器接收一組感測資料 ，其包含一組暫時資料，且根據感測資料產生一均質資料 流。智慧型壓縮模組連接至感測器網路，且一組空間資料 由該組暫時資料解譯。通訊橋接器連接至感測器網路，且 包含一緩衝器管理者及一服務品質管理者，緩衝器管理者 緩衝自感測器網路接收的均質資料流，服務品質管理者保 証用於傳輸資料流的特殊頻寬。使用者網路連接至通訊橋 接器，從感測器網路接收資料流，且經由通訊橋接器傳輸 一組輸入資料至控制模組。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之另一目的是提供一種多媒體網路，其包含一 感測器網路、一通訊橋接器及一使用者網路。感測器網路 包含多個互聯的感測器，其連接至一控制模組，其中控制 模組從多個感測器接收一組感測資料，其包含一組暫時資 料，且根據感測資料產生資料流。通訊橋接器連接至感測 器網路，且包含一緩衝器管理者及一服務品質管理者，緩 衝器管理者緩衝自感測器網路接收的資料流，服務品質管 理者保証用於傳輸資料流的特殊頻寬。使用者網路連接至 通訊橋接器，從感測器網路接收均質資料流，且經由通訊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -39- 569570 A7 _B7 五、發明説明（37 ) 橋接器傳輸一組輸入資料至控制模組。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之另一目的是提供一種追蹤網路，其包含一感 測器網路、一通訊橋接器及一使用者網路。感測器網路包 含多個互聯的感測器，其連接至一控制模組，其中多個感 測器追蹤在一監視區中的移動物件，控制模組從多個感測 器接收一組感測資料，且根據感測資料產生資料流。通訊 橋接器連接至感測器網路，且緩衝自感測器網路接收的資 料流。使用者網路連接至通訊橋接器，從感測器網路接收 均質資料流，且經由通訊橋接器傳輸一組輸入資料至控制 模組。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之另一目的是提供一種追蹤網路，其包含一感 測器網路、一智慧型壓縮模組、一通訊橋接器及一使用者 網路。感測器網路包含多個互聯的感測器，其連接至一控 制模組，其中多個感測器追蹤在一監視區中的移動物件， 控制模組從多個感測器接收一組感測資料，其包含一組暫 時資料，且根據感測資料產生資料流。智慧型壓縮模組連 接至感測器網路，且一組空間資料由該組暫時資料解譯。 通訊橋接器連接至感測器網路，且緩衝自感測器網路接收 的資料流。使用者網路連接至通訊橋接器，從感測器網路 接收資料流，且經由通訊橋接器傳輸一組輸入資料至控制 模組。 本發明之另一目的是提供一種追蹤網路，其包含一動 作偵測網路、一通訊橋接器及一使用者網路。動作偵測網 路包含多個互聯的感測器，其連接至一控制模組，其中多 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 569570 A7 B7 五、發明説明（38 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 個感測器追蹤在一監視區中的至少一移動物件，控制模組 從多個感測器接收一組感測資料，其包含一組暫時資料， 且根據感測資料產生資料流。通訊橋接器連接至動作偵測 網路，且緩衝自動作偵測網路接收的資料流。使用者網路 連接至通訊橋接器，從感測器網路接收資料流，且經由通 訊橋接器傳輸一組輸入資料至控制模組。控制模組自第一 感測器接收至少一組位置座標，其對應於至少一移動物件 ，且將該組位置座標傳輸到第二感測器，其追蹤該至少一 移動物件。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明的另一目的是提供一種追蹤在監視區中的至少 一移動物件之方法，包含的步驟有測試連接至一動作偵測 網路中的控制模組之多個互聯感測器，以根據該至少一移 動物件之移動，判定多個感測器中的任何感測器是否被引 動，處理來自第一感測器的一組感測資料，其包含一組暫 時資料，以計算與至少一移動物件的每一物件相關之一組 位置座標，根據與至少一移動物件的每一物件相關之該組 位置座標，以第二感測器追蹤至少一移動物件的每一物件 ，傳輸來自第二感測器的第二組資料至一連接到控制模組 的物件辨認模組，以判定至少一移動物件的每一物件是否 在一顯著物件組中，且同時經由通訊橋接器傳輸來自第二 感測器的第二組資料至一使用者網路。 本發明的另一目的是提供一種追蹤在監視區中的至少 一移動物件之方法，包含的步驟有測試連接至一動作偵測 網路中的控制模組之多個互聯感測器，以根據該至少一移 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -41 - 5的57〇 A7 五、發明説明（39 ) 動物件之移動，判定多個感測器中的任何感測器是否被引 動，處理來自第一感測器的一組感測資料，其包含一組暫 時資料，以計算與至少一移動物件的每一物件相關之一組 位置座標，根據與至少一移動物件的每一物件相關之該組 位置座標，以第二感測器追蹤至少一移動物件的每一物件 ，傳輸來自第二感測器的第二組資料至一連接到控制模組 的物件辨認模組，以判定至少一移動物件的每一物件是否 在一顯著物件組中，藉由自該組暫時資料解譯一組空間資 料而智慧型壓縮第二組資料，及經由通訊橋接器傳輸來自 第二感測器之壓縮的第二組資料至一使用者網路。 本發明的另一目的是提供一種熔合感測器網路中的資 料之方法，包含的步驟有擬定一組模糊規則的初稿，模糊 規則對應於一組感測資料，其來自連接於一控制模組的多 個互聯感測器，將該組模糊規則的初稿映射至一位置及一 組會員資格函數的曲線，使用神經網路微調該組會員資格 函數的位置以使該組模糊規則的性能最佳化，呈送一組訓 練資料至一模糊規則庫及神經網路，使用神經網路產生一 組初始模糊會員資格函數，呈送該組初始模糊會員資格函 數至模糊規則庫，自模糊規則庫產生實際的輸出，比較實 際的輸出與包含於該組訓練資料中之所欲的輸出，調整一 組神經網路權數，以調整該組會員資格函數，及將所調整 的該組會員資格函數送至模糊規則庫，直到實際的輸出與 所欲的輸出之間的差異低於一預定的最小臨限値爲止。 本發明的另一目的是提供一種網路，其包含一感測器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -42- 569570 A7 B7 五、發明説明（4〇 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 網路、一網間連接器軟體代理、一主機軟體代理、一通訊 橋接器及一使用者網路。感測器網路包含一組區域感測器 、一組中域感測器、及一組連接至一控制模組的廣域感測 器。控制模組從該組區域、該組中域及該組廣域感測器接 收一組感測資料，且根據該組感測資料產生資料流。網間 連接器軟體代理連接至該組中域感測器，智慧型過濾來自 感測器資料的上下文意義，及判定感測資料是否有意義。 主機軟體代理連接至該組廣域感測器，且收集、處理及傳 輸感測資料至控制模組。通訊橋接器連接至感測器網路， 且緩衝自感測器網路接收的資料流。使用者網路連接至通 訊橋接器，從感測器網路接收資料流，且經由通訊橋接器 傳輸一組輸入資料至控制模組。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 最後，本發明的另一目的是提供一種網路，其包含一 感測器網路、一通訊橋接器及一使用者網路。感測器網路 包含一組區域感測器、一組中域感測器、及一組連接至一 控制模組的廣域感測器。控制模組從該組區域、該組中域 及該組廣域感測器接收一組感測資料，且根據該組感測資 料產生資料流。通訊橋接器連接至感測器網路，且緩衝自 感測器網路接收的資料流。使用者網路連接至通訊橋接器 ，從感測器網路接收資料流，且經由通訊橋接器傳輸一組 輸入資料至控制模組。每一該組區域感測器、該組中域感 測器及該組廣域感測器監視一監視區之有限區域，且每一 有限區域的一部分重疊於與每一該組區域、該組中域及該 組廣域感測器對應的有限區域。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公楚) ~ ~ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 569570 A7 -- ---B7_ 五、發明説明（41 ) 圖式簡單說明 本發明的較佳示範性實施例繪示於附圖，其中相同的 號碼代表相同的零件，且其中·· 圖1是依據先前技藝之層式網路模型的圖； 圖2是依據先前技藝之T C P囊封的圖； 圖3是依據先前技藝之資料鏈接層囊封的圖； 圖4是依據先前技藝之I P層囊封的圖； 圖5是依據本發明的多媒體網路系統之圖； 圖6是依據本發明的多媒體網路系統中之感測器與網 際網路之圖； 圖7是依據本發明的感測器網路拓撲圖； 圖8是依據本發明的網間連接器軟體代理（G S A ) 之圖； 圖9是依據本發明的網間連接器軟體代理（G S A ) 之網路的圖； 圖1 0是依據本發明的感測器網路之發射器流動的流 程圖； 圖1 1是依據本發明的感測器網路之接收器流動的流 程圖， 圖1 2是用於執行依據本發明之有意義的I框架插入 之硬體構造圖； 圖1 3是在一依據本發明之動作估計的誤差累積程序 流程圖； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-44- 569570 Α7 Β7 五、發明説明（42 ) 圖1 4是依據本發明用於將視訊資料的多個通道編碼 之系統的圖； (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 5是依據本發明的多媒體網路系統之圖； 圖1 6是依據本發明的多媒體網路系統的l a N設計 圖； 圖17是具有一依據本發明的通訊介面之單一通道編 碼器之圖； 圖1 8是具有一依據本發明的通訊介面之解碼器之圖 圖1 9是原始框架之框架資料內容、在Mp e G流中 係低壓縮之壓縮的有意義的I框架、高壓縮之壓縮的I框 架、及依據本發明之壓縮的Μ P E G女兒框架圖； 圖2 0是對應於依據先前技藝之μ P E G框架的框架 循環圖， 圖2 1是依據本發明之標準Μ P E G時間性能圖； 圖2 2是依據本發明而在景象之間的過渡點插入I框 架相關的時間性能圖； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2 3是依據本發明只傳輸低壓縮率之有意義的I框 架之圖； 圖2 4是依據本發明之有意義的I框架插入程序之流 程圖； 圖2 5是依據本發明之圓形緩衝器的圖； 圖2 6是依據本發明之圓形緩衝器的記憶體之圖； 圖2 7是實施依據本發明之緩衝器管理的編碼器過程 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -45- 569570 A 7 B7 五、發明説明（43 ) 流程圖； (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖2 8是實施依據本發明之緩衝器管理的解碼器過程 流程圖； 圖2 9是依據本發明之緩衝器寫入過程流程圖； 圖3 0是依據本發明之緩衝器讀取過程流程圖； 圖3 1是用於依據本發明之追蹤系統的神經網路圖； 圖3 2是用於依據本發明之追蹤模組的圖； 圖3 3是在依據本發明之感測器網路中的追蹤過程流 程圖； 圖3 4是在依據本發明之感測器網路中的物件識別過 程流程圖； 圖3 5是在依據本發明之感測器網路中的獨立物件追 蹤圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 多媒體網路系統 智慧型整合感測器網路 區域感測器 中域感測器 廣域感測器 感測器熔合缺陷模組 追蹤模組 壓縮模組 位元選擇誤差修正模組 符號說明 10 12 14 16 18 2 0 2 2 2 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -46- 569570 A7B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（44 2 8 3 0 3 2 3 4 3 6 3 8 4 0 4 2 4 4 4 6 4 8 5 0 5 2 5 4 5 6 5 8 6 0 6 2 6 4 6 6 6 8 7 0 7 2 7 4 智慧型代理模組 橋接器 通訊線路 Q 〇 S管理者 緩衝器管理者 非同步使用者網路 通訊線路 感測器 通訊鏈接 通訊鏈接 通訊鏈接 通訊鏈接 通訊鏈接 通訊鏈接 控制模組 網間連接器軟體代理 類比-數位轉換器 樣板匹配區塊 過濾庫 決定區塊 通訊介面（C I ) 主機軟體代理 快閃記憶體 視覺化模組 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -47- 569570 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（45 ) 7 6 7 8 114 116 118 12 0 12 2 1 2 4 12 6 12 8 13 0 13 2 13 4 13 6 13 8 15 2 15 4 15 6 15 8 16 0 16 2 16 4 圖形覆蓋模組 記憶體 電腦主機 視訊處理器板 P C I匯流排 P C I匯流排控制器 記憶體（E P R〇Μ ) 輸入視訊處理器 標準複合N T S信號輸入 高解析度Y / C信號輸入 聲頻輸入處理器 左輸入立體聲信號 右輸入立體聲信號 D T C基壓縮晶片 動作估計晶片 系統 編碼器 輸入 通道 韌體 壓縮軟體 緩衝器 平行緩衝器 解碼器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) d
、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -48- 569570 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（46 ) 17 0 17 2 17 4 17 8 18 0 18 2 18 4 18 6 18 8 19 0 19 4 19 6 19 8 2 0 0 2 0 2 2 0 4 2 0 6 2 0 8 2 10 2 12 2 14 2 2 0 非同步網路 韌體 顯示單元 感測器 第一視訊照相機 第二視訊照相機 紅外線感測器 地震感測器 成像雷達 編碼器 通訊線路 通訊線路 通訊線路 通訊線路 通訊線路 壓縮處理器 緩衝器 非同步區域無線網路 緩衝器 解碼器 匯流排 匯流排 儀器控制 資料轉移單元 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ：297公釐） -49- 569570 A7 B7 五、發明説明（47 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 2 2 匯 流排 2 2 4 顯 示器 2 2 6 儀 器模組 2 2 8 匯 流排 2 3 0 匯 流排 2 3 2 遠 端網路 2 3 4 螢 光幕 2 3 6 螢 光幕 2 3 8 照 相機 2 4 0 處 理器 2 4 2 顯 示器 2 4 4 伺 服器 2 4 6 視 訊編碼 器 2 4 8 影 像壓縮 A SI c 2 5 0 動 作估計 A SI c 2 5 2 S D R A M 2 5 4 S D R A M 2 5 6 視 訊處理 器 2 5 8 低 通過濾 器 2 6 〇 緩 衝器 2 6 2 P C I介面 2 6 4 匯 流排 2 6 6 位址解碼 器 2 6 8 匯 流排 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -50- 569570 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（48 ) 2 7 0 緩 衝 器 2 7 2 緩 衝 器 2 7 4 緩 衝 器 2 7 6 分 數 Τ 1 控 制器 2 7 8 P C I匯 流 排 2 8 0 資 料 模組 2 8 2 資 料介面 2 8 4 類 比 至數 位 轉換器 9 LmJ 8 6 類 比 裝置 單 元 2 8 8 S R AM 2 9 0 視 訊 邏輯 控 制單元 2 9 2 Μ Ρ EG 資 料F I F 0單元 2 9 4 線 路 介面 單 元 2 9 6 網 路 2 9 8 解 碼 器 3 0 0 網 路 控制 器 3 〇 2 C 5 1控 制 器 3 0 4 Μ Ρ EG 視 訊解碼器 3 〇 6 視 訊 處理 器 3 0 8 視 訊 覆蓋 圖 3 1 0 資 料 F I F 〇f宁列 3 1 2 Μ U X 3 1 4 Ρ C I匯 流 排 3 1 6 暫 存 器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -51 - 569570 A7 B7 五、發明説明（49 3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 8 Μ Ρ E G 聲 頻 解 碼 器 2 0 聲 頻 數 位 至 類 比 轉 換 器 2 2 視 訊 數 位 至 類 比 轉 換 器 2 4 顯 示 器 2 6 原 始 框 架 2 8 顯 著 事 件 3 0 壓 縮 I 框 架 ( Μ Ρ Ε G ) 3 2 女兒 框 架 ( Μ Ρ Ε G ) 3 4 I 框 架 3 6 I 框 架 3 8 I 框 架 同 步 框 架 子 組 6 4 圓 形 ( 環 ) 緩 衝 器 6 6 記 憶 體 6 8 寫 入 過 程 7 0 讀 取 過 程 7 2 隙 7 6 視 訊 編 碼 器 1¾ 塊 7 8 視 訊 Μ Ρ Ε G 壓 縮 區 塊 8 0 主 要 記 憶 體 ( D R A Μ ) 3 8 2 3 8 4 3 8 6 3 8 8 3 9 0 網路模組區塊 圓形網路緩衝器 網路區塊 網路介面區塊 圓形網路緩衝器（D R A Μ ) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -52- 569570 A7 B7 五、發明説明（50 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 9 2 解 碼 區塊 3 9 4 顯 示 器 3 9 6 區 塊 3 9 8 塊 4 0 2 塊 4 1 2 智 慧 型決定 輔 助 4 1 4 模 糊 規則庫 4 1 6 神 經 網路 4 1 8 訓 練 資料 4 2 0 追 蹤 系統 4 2 2 動 作 偵測感 測 器模 組 4 2 4 廣 視 野（F 〇 V ) 照相機 4 2 6 廣 F 〇V通 道 4 2 8 窄 F 〇V照 相 機 4 3 0 窄 F 〇V通 道 4 3 2 發 射 器 4 3 4 輸 入 景象 4 3 6 感 測 器區塊 4 3 8 物 件 偵測感 測 器 4 4 0 神 經 模糊處 理 器 4 4 2 塊 4 4 4 資 料格式器 4 4 6 資 料 數位化 區 塊 4 4 8 框 架 緩衝器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -53- 569570 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（51 ) 4 5 0 4 5 2 4 5 4 4 5 6 4 5 8 4 6 0 4 6 2 4 6 4 4 6 6 4 6 8 4 7 0 4 7 2 4 7 4 4 7 6 4 7 8 4 8 0 4 8 2 4 8 4 4 8 6 4 8 8 4 9 0 4 9 2 4 9 4 4 9 6 照相機平台動作補償器 可變延遲區塊 參考框架緩衝器 照相機平台動作補償器 框架刪減單元 物件單元 物件座標單元 縮放控制區塊 第二物件辨認單元 視訊多工器單元 區塊 視訊壓縮輸入模組 處理器 智慧型I框架插入模組 壓縮數位資料流格式器單元 啓動區塊 睡眠模式 區塊 區塊 區塊 物件區塊 區塊 區塊 區塊 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -54- 569570 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（52 ) 4 9 8 5 0 0 5 0 2 5 0 4 5 0 6 5 0 8 5 10 5 14 5 16 5 18 5 2 0 5 2 6 5 3 0 5 3 2 5 3 8 5 4 2 5 4 4 5 4 8 5 5 0 5 5 2 5 5 4 5 5 6 5 5 8 5 6 0 區塊 物件座標單元 區塊 區塊 區塊 區塊 區塊 決定單元 區塊 區塊 區塊 區塊 區塊 區塊 區塊 污塊 污塊 矩形區段 重心點 噪音人工痕跡 總體重心點 總體重心點 點 點 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -55- 569570 A7 ____B7_ 五、發明説明（53 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 較佳實施例詳細說明 多媒體網路系統 參考圖5，多媒體網路系統1 〇包含一智慧型整合感 測器網路1 2，其具有各種感測器，包含一組區域感測器 14 (LAS)、一組中域感測器（M A S ) 1 6、一組 廣域感測器（W A S ) 1 8。 感測器網路1 2連接至一感測器熔合缺陷模組2 0、 一追蹤模組2 2及一壓縮模組2 4。壓縮模組2 4包含一 位元選擇誤差修正模組2 6及智慧型代理模組2 8。感測 器網路1 2透過一通訊線路3 2，連接至一橋接器3 0。 橋接器3 0包含一 Q 〇 S管理者3 4及一緩衝器管理者 3 6 °橋接器3 0將來自感測器網路1 2之線3 2上的高 同步、即時T C P / I P封包化多媒體資料流透過通訊線 路4 0 ’連接至非同步使用者網路3 8 (例如，網際網路 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 緩衝器管理者3 6響應於網路與過程狀況，智慧及互 動式改變資料緩衝器的緩衝設定，以使網路中的潛伏減至 最小’同時維持資料的框架至框架同步。緩衝器管理者 3 6又使記憶體的使用減至最小，同時透過線3 2與4 0 ’維持網路3 8中的非同步通訊。 類似地，Q 〇 S管理者3 4使網路3 8的潛伏減少， 同時維持全框架部多媒體資料流的品質。在此方面，本發 明中的T C P / I P之低階實施包含藉由實施緩衝器管理 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -56- 569570 A7 ____B7_ 五、發明説明（54 ) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 者API與Q〇S管理者API (對比於標準微軟 TMWinS0Ck APIs)而修改傳送層，以使構造最佳化及管理實 體層上的N I C發射器（編碼器）與n I C接收器（解碼 器）緩衝器。因此，與只修改應用層成爲對比，本發明在 應用層下方的層（例如，傳送與實體層）上操作，以確保 在非同步網路環境中的資料同步傳輸。大體上，橋接器 3 0藉由使同步多媒體資料流與非同步網路流同步及整合 ，以提供全框架、多媒體資料至網路3 8。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 除了即時多媒體資料以外，在線3 2與4 0傳輸的資 料也包含各種感測器資料，諸如暫時資料（視訊）、空間 資料（靜止影像）、聲頻資料、感測器遙測、紅外線資料 、控制資料、訊息、雷射資料、磁性資料、熱資料、地震 資料與化學資料。因此，由感測器網路1 2傳輸到網際網 路3 8的資料可能包括一維感測器資料，與也傳輸到網際 網路3 8的「流通」視訊與聲頻成爲對比。在流通的視訊 與聲頻之狀況，傳輸的任何延遲比線3 2與4 0上之封包 的精確傳輸更重要。網路1 2中的W A S 1 8安裝在一 移動平台上，且構建成爲使用無線通訊信號傳輸資料。 如圖6所示，感測器網路1 2中之多個感測器4 2的 每一感測器是T C P / I P定址，以允許遠端的使用者連 接至網際網路伺服器3 8及直接與任一感測器4 2通訊。 在本發明之一較佳實施例中，感測器4 2是高解析度照相 機，其可沿著美國/墨西哥邊界安置，且坐在華盛頓特區 辦公室中的政府人員可以連接至網際網路伺服器3 8，及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -57- 569570 A 7 B7 五、發明説明（55 ) 選擇任一感測器4 2，以觀看由照相機4 2記錄的活動之 即時視訊。 圖7繪示感測器網路1 2的階層、「分子」式感測器 網路架構。網路1 2包含L A S感測器1 4、M A S感測 器1 6與W A S感測器1 8，其中一通訊鏈接4 4將 WA S感測器1 8連接在一起，一通訊鏈接4 6連接 W A S感測器1 8至M A S感測器1 6，一通訊鏈接4 8 連接M A S感測器1 6至L A S感測器1 4，一通訊鏈接 5 4連接W A S感測器1 8至一控制模組5 6。一緊急通 訊鏈接5 0將L A S感測器1 4互相連接，一緊急通訊鏈 接5 2將M A S感測器1 6互相連接。 在本發明的較佳實施例中，通訊鏈接4 4、4 6、 4 8、5 0與5 2是無線通訊鏈接，通訊鏈接5 4是通往 控制模組5 6的衛星繼電器。L A S感測器1 4與M A S 感測器1 6各具有全方向的天線，以簡化網路重建與感測 器再安置。MAS感測器16與WAS感測器18包含獨 立、高度分散式每秒八十億次操作（Β Ο P S )的超級電 腦路徑處理功率，以用於減少網路內與網路間的通訊頻寬 、資訊溢流，及用於支援網路1 2的冗餘與自療能力。壓 縮模組2 4 (圖5 )包含特定的圖形積體電路，其在 2 5 6平行處理器上，以8 B OP S執行特定應用積體電 路（A S I C )操作而執行簡單的算術操作。 感測器網路1 2中的全部感測器資料-包含視訊-均 質化成爲T C P / I P封包流，以顯著簡化透過網路3 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -58- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 569570 A7 __ _ B7__ 五、發明説明（56 ) (例如，網際網路）的即時多媒體資料轉移。感測器資料 的均質化或熔合是來自各種不同感測器（例如，視覺與 G P S的感測器對熔合，用於自發導航）之資料的連，結。 資料的感測器熔合詳細描述於所徵求的論文「用於同步資 料的軟計算與軟通訊」，光-光學儀器工程師會議記錄第 3812卷第55 - 67頁（1999)，其以引用的方 式倂入本文中。此外，如通訊鏈接4 4、4 6、4 8、 5 0與5 2所示，感測器網路1 2是高冗餘系統，具有自 療與可構建的架構，其極可忍受堵塞、多路徑誤差與感測 器失效，而具備在一跳頻分散光譜無線或纖維感測器通訊 網路的電磁干涉免疫力。 感測器網路1 2根據實施位元選擇誤差修正2 6的壓 縮模組2 4之特殊壓縮，且使用智慧型代理模組2 8，以 幾乎自發的模式操作。實際上，感測器網路1 2對於實體 通訊層不敏感，原因爲對於網路1 2上的任二節點之間的 通訊路徑之多重選擇及冗餘的資料選路網路協議之選擇。 在本發明之一替代實施例中，感測器資料就一非T C P協 議（例如，具有A T Μ封包化、U D P等的元件之T C P / I Ρ )而最佳化。 高階網路內工作（例如，Q 〇 S低潛伏資訊傳輸與處 理）是根據壓縮模組2 4，其中全部型式的多媒體資料（ 包含Τ V級視訊）壓縮成爲達4 0 0 : 1 ( V G A )之封 包化的數位流，且經由網間連接器軟體代理5 8而協商（ 圖8 )。此智慧型高壓縮比又允許資料率低至每秒若干千 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-59- 569570 A7 _B7_ 五、發明説明（57 ) 位兀-即使是成像亦然。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲了進一步的資料保護，位元選擇誤差修正模組2 6 執行在T C P階的位元修正以及階層式無損失與有損失的 資料壓縮。最小的潛伏（1 〇 〇 m s或更低）是根據低傳 輸頻寬與位元選擇誤差修正，以減少緩衝。 只要網路1 2依賴漸進式精確度與自動感測器網路重 建以補償感測器失效，則感測器網路1 2可以自發調適及 忍受感測器失效。感測器熔合缺陷模組2 0以接近自發的 模式處理來自感測器網路1 2的任何「幫助請求」。在本 發明的較佳實施例中，感測器網路1 2在9 0 %的時間是 自發的，而只有在重要的時刻，感測器熔合缺陷模組2 0 才會以在WAS感測器18的3D遙控操作形式向操作者 警示請求協助。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 特別地，由感測器熔合缺陷模組2 0處理之來自感測 器網路1 2的「幫助請求」響應於自靜止及/或移動感測 器所獲得的矛盾資料。例如，G P S系統從垂直觀點傳輸 視覺地標的衛星資料，而此資料使用不同的技術-諸如樣 板匹配-轉換成爲水平觀點。如果衛星資料與待在網路 1 2中自關聯於相同視覺地標的其他感測器傳輸的資料矛 盾，則感測器熔合缺陷模組處理「幫助請求」以解決矛盾 的資訊。 此外，感測器網路1 2的8 Β Ο P S處理功率消除傳 統小通訊平台的功率約束，使感測器網路1 2變成以資料 爲中心，而非以節點爲中心。感測器網路1 2只受限於每 -60- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 569570 A7 _____B7 五、發明説明（S8 ) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 一感測器具有有限（但重疊）的景象視野或有限（但重疊 )的監視區。在這方面，網路1 2中的的每一感測器根據 它本身的資料及它的二最接近的鄰居之資料，將一部分景 象合成。這些資料的重疊產生冗餘，其則使感測器網路1 2的強度增加。 A· 感測器網路宰構 如參考圖5與7所介紹者，智慧型感測器網路1 2包 含經由各種通訊鏈接互聯的下列各類感測器： 1 . 「局部」或「點」感測器（L A S ) 1 4，諸如局 部偵測（例如，讀取1 m / s 1 2與；L 〇 Η z振動） 的磁性、簡單地震、簡單化學、溫度與風感測器等 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -61 - 1 . 1 — D ”或「中域感測器」（M A S ) 1 6，諸 如聲音、光譜儀、X光與複雜的化學感測器，其特 徵是諸如強度對比於波長之非成像感測器；及 2 · 2 - D ”或「廣域感測器」（W A S ) 1 8，諸 如視訊、向前看的紅外線、成像雷達與複雜的地震 感測器，其包含2 - D成像、3 - D體積上彩及4 - D視訊（3 - D光譜視訊序列）與更高維（例如 ，超光譜視訊）。 569570 A7 五、發明説明（59 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 識與觀察而導出。導出模糊規則之此過程耗費勞力，且當 感測器的數目增加及添加新型感測器時，可能無法獲得精 確的模糊規則。相反地，感測器網路1 2較佳爲根據神經 模糊處理的系統，其依賴人類專家擬定模糊規則的初稿， 然後將規則映射至會員資格函數的位置與曲線。網路1 2 中的神經網路微調會員資格函數的位置，以確保模糊規則 的最佳性能。 特別地，訓練資料呈送至規則庫與神經網路二者。神 經網路將初始模糊會員資格函數送到模糊規則庫。模糊規 則庫使用這些函數產生實際輸出，其與訓練資料包含之所 欲的輸出相比較。訓練演算邏輯改變神經網路權數，於是 調整會員資格函數。新的函數接著送至規則庫，並重複此 過程，直到實際與所欲的輸出間的差異減至最小爲止。重 複施加額外的訓練資料組，直到最後的會員資格函數參數 及會員資格函數形狀收斂至最後値爲止。根據會員資格函 數的定義，本發明之模糊規則庫的操作密切模仿訓練資料 所代表的操作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以壓縮模組2 4實現的4 0 0 0 : 1壓縮比一結果使 頻寬減少-支援上述高冗餘的架構。此位準的壓縮開啓額 外的通道，以向感測器網路1 2提供額外的通訊通道’用 於需要資料再選路或額外頻寬的狀況。例如’如果感測器 1 4、1 6或1 8之一壞掉，則開啓的通道提供冗餘通訊 路徑，供資料旁通於壞掉的感測器。 感測器網路1 2的自然網路階層是源自於與每一 本紙張尺度適用中國國家標準（cns ) a4規格（2ΐοχ297公i ) _62_ 569570 A7 ____B7_ 五、發明説明（6〇 ) L A S感測器1 4、M A S感測器1 6、W A S感測器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 8相關的階層位準界定它的通訊平台位準之事實。例如 ’ L A S感測器1 4不需要數位化（或者，它可以使用低 頻寬數位化），以透過需要若干立方公分之硬體的標準類 比R F通道，傳輸類比資料至M A S感測器1 6，及抽取 約0 · 1 W功率。這些型式的感測器主要是在「睡眠」模 式，且由來自M A S感測器1 6的「甦醒」信號引動。在 本發明之一替代實施例中，L A S感測器1 4包含精密的 類比視訊。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲了減少頻寬，M A S感測器1 6不僅需要數位化， 而且需要網間連接器軟體代理5 8，如圖8所示。網間連 接器軟體代理5 8是自行組織的模糊控制器，其以每秒百 萬次操作（Μ Ο P S )的處理功率操作。網間連接器軟體 代理5 8包含一類比-數位轉換器6 0、一連接至過濾庫 6 4的樣板匹配區塊6 2、一決定區塊6 6及一通訊介面 (C I ) 6 8。在本發明的較佳實施例中，通訊介面6 8 是「哈理士稜鏡」或其他常用的C I 。在替代例中，樣板 匹配區塊6 2能夠由類似的目標/簽名辨認系統取代。 樣板匹配區塊6 2從轉換器6 0接收數位式輸入資料 ，且將樣品信號與一組來自過濾庫6 4的過濾信號數位式 交互相關，以產生一相關尖峰D。在決定區塊6 6中，D 的大小與一預先界定的臨限値Τ比較。在替代例中，D的 大小與一先進的模糊邏輯系統中之多個臨限値比較。如果 相關尖峰D大於或等於臨限値Τ，則將正決定送到通訊介 -63- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 569570 A7 B7 五、發明説明（61 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 面6 8且傳輸到W A S感測器1 8。輸出信號被組織成爲 簡單模糊句子邏輯，諸如「聲頻資料指示人類的聲音，很 可能有一個人自距離邊界不遠於1 0 0公尺處過來」。 M A S感測器1 6也將來自L A S感測器1 4的類比信號 收集及數位化，且將輸出闡述於如上述的模糊句子。 所以，感測器網路1 2的分子架構使資訊的過濾與轉 移成爲階層性。此外，感測器資訊過濾是以智慧型執行-意指在資訊的「上下文意義」內，以顯著減少頻寬，原因 爲模糊句子輸出只需要若干位元以便傳輸。相反地，數位 式輸入資料需要至少若干千位元的頻寬。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 然而，與L A S感測器1 4及M A S感測器1 6處理 相比，W A S感測器1 8通訊很複雜。如上述，W A S感 測器1 8需要8 BOP S的處理功率或更高，原因爲具有 Μ位元或G位元之資料的全框架必須即時估算，以維持即 時操作。在本發明的較佳實施例中，每一 W A S感測器 1 8包含一在3吋X 2吋X 0 · 5吋印刷電路板上實施的 8B〇P S處理器。WAS感測器1 8所需要的處理功率 之複雜性是源自於在2 D空間的樣板匹配及在數分之一秒 內處理約7 M b資料的全影像框架。每一 W A S感測器 18自MAS感測器16收集資料，及透過通訊鏈接54 傳輸資料至控制模組5 6。 B. 智慧型懕縮 感測器網路1 2藉由實施依賴冗餘的簡單壓縮或根據 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -64- 569570 A7 B7 五、發明説明（62 ) 類似於網間連接器軟體代理5 8的智慧型或軟體代理之智 慧型壓縮，使用壓縮模組2 4減少頻寬。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 標準Μ P E G壓縮是根據簡單減法操作，其中 MP E G方法包含一母框架及一女兒框架，其代表母框架 及一後續框架之間的逐像素差。如上述，其他先前技藝壓 縮標準也以類似方式消除冗餘，但這些方法未自框架過濾 出重要的資訊。以尚速執行如同減法的簡單操作導致以平 行系統操作。另一方面，如果一網路正處理不同的操作， 則網路將苦於內部潛伏的問題。然而，在本發明的較佳實 施例中，壓縮模組2 4包含顯著的處理功率，以計算簡單 的減法操作很多次。與簡單的減法處理結合之此處理功率 導致網路系統1 0，其在3框架潛伏（9 0 m s )內估算 全框架的資料。所以，網路系統1 〇中的任何潛伏問題主 要是基於以平行系統操作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 類似地，在本發明之一替代實施例中，感測器網路 1 2的壓縮模組2 4包含不同的壓縮演算邏輯，諸如樣板 匹配。樣板匹配是根據圖案辨認技術，其包含與一資料庫 中所儲存的資料之逐樣板（或逐像素）比較。感測器網路 1 2的構造是根據資料的簡單比較而實施樣板匹配，類似 於Μ P W G的簡單減法。然而，在標準網路中，樣板匹配 是極緩慢的過程，因而刺激使用者轉向富立葉處理。不幸 ，富立葉處理是複雜的，且與偏離平面的移動（轉動）並 無不同。 圖8的網間連接器軟體代理5 8實施多維分佈的特徵 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） -65- 569570 A7 B7 五、發明説明（63 ) 之樣板匹配。如上述，網間連接器軟體代理5 8只遊〜广 網間連接器」’其中它只決定資料資訊是否有意義。如果 資訊是有意義的，則代理5 8將視訊傳輸到W A S感谢器 1 8，否則不傳輸資料。 比網間連接器軟體代理5 8更加複雜的是圖9所希的 主機軟體代理7 0，其收集、處理及傳輸視覺資訊，視資 資訊的形式是視訊、影像、雷達影像及除了來自M a Q _ b感 測器1 6的資料以外的其他感測資料。主機軟體代壤7 ^ 使用所謂漸進式精確度的觀念收集、處理及傳輸此資料， 漸進式精確度意指視覺資訊傳輸是以俾使只有一「資訊樣 品」傳輸到控制ί吴組5 6的方式組織。 其後，主機軟體代理7 0與控制模組5 6協商，以判 定更完整資訊的哪一子組應該傳輸。即使在4 0 0 〇 :工 的壓縮比，感測器網路1 2中的2 2 1 M b p s之原始 V G A頻寬並非總是減少至避免節點過負載的位準。所以 ，感測器網路1 2中的漸進式精確度之實施藉由選擇傳輸 「第一切割」的臨界資料，緊接著是控制模組5 6所需要 的更詳細資訊，以避免節點過負載。 在本發明的較佳實施例中，自主機軟體代理7 0至控 制模組5 6的資料是使用T C P / I P而封裝於傳送層中 。在替代例中，資料使用T C P / I P與A T P的組合而 封裝。即使A T Μ包含快速流動控制、硬Q 〇 S (與 Q 〇 S模仿成爲對比）及高聲音品質，ATM也具有固定 的細胞大小、顯著數量的作業系統中斷及高計算負擔。使 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） Γ請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁，> -訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -66- 569570 A7 _____B7 五、發明説明（64 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 用T c p / I P之封包化的較佳實施例的是根據大小可變 的封包（與A T Μ相比，作業系統中斷的減少是6 : 1 ) 、便宜的乙太網路及有效的中繼封包。另一方面，T C Ρ / I Ρ的「標準」實施包含很緩慢的流動控制，且未提供 Q 〇 S。所以，在本發明中實施tcp/I Ρ時，感測器 網路1 2也包含支援Q 〇 S管理者3 4與緩衝器管理者 3 6的橋接器3 0。 如圖9所示，L A S感測器1 4經由通訊鏈接4 8連 接至M A S感測器1 6。L A S感測器1 4也經由通訊鏈 接5 0互相連接。M A S感測器1 6經由通訊鏈接4 6連 接至W A S感測器1 8，且經由通訊鏈接5 6互相連接。 M A S感測器1 6也連接至網間連接器軟體代理5 8。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 W A S感測器1 8包含一快閃記憶體7 2，且連接至主機 軟體代理7 0與控制模組5 6。一視覺化模組7 4、一圖 形覆蓋模組7 6與一記憶體7 8連接至主機軟體代理7 0 ，且視覺化模組7 4也連接至控制模組5 6。除了施加漸 進式精確度以傳輸「第一切割」的臨界資料以外，主機軟 體代理7 0也在資訊的「上下文意義」中傳輸智慧型、已 過濾的感測器資訊，以減少傳輸頻寬。 回到美國/墨西哥邊界之例，如果網路1 2未施加「 第一切割」或漸進式精確度至資料的傳輸，則嘗試跨越邊 界的人的突然匯集將使感測器網路1 2快速過度負載。所 以，預期有此過度負載時，感測器網路1 2的構造是根據 網路1 2的處理，識別及傳輸臨界資訊的初始抽樣至控制 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐） -67- 569570 A7 B7 五、發明説明（65 ) 模組5 6。如同關聯於人類視覺工作的方式所討論者，此 方法模仿人首先辨認一物件的輪廓及邊緣接著更詳細分析 整個景象的方式。 替代地，有某些狀況，即，希望施加漸進式精確度於 感測器網路1 2中’俾以低頻寬（例如，1 6 k b p s ) 傳輸資訊。做一比較’以下所討論及由壓縮模組2 4實現 的4000 : 1 MPEG壓縮比（根據從VGA 22lmbps 除以 4，〇〇〇 = 56kbps 且四捨五 入至6 4 kb p s的壓縮）是用於ad SL的足夠頻寬。 然而’爲了維持1 6 k b p s，壓縮比必須是 16 ’ 〇〇〇 : 1 (64/4 = 16)。然而，在此壓縮 比，影像的品質顯著降低。 對於1 6 k b p s而言，作爲將整個影像壓縮在 1 6，〇 〇 〇 : 1的替代例，依賴網路1 〇中之 8 B ◦ P S處理功率，網路1 〇界定及隔離一移動物件周 圍的機會窗。在本發明的較佳實施例中，將大部分可用的 頻寬指定給機會窗中的物件，而將百分比很小（但非零） 的可用頻寬指定給背景。在控制模組5 6的使用者自所界 定的窗管理看目標物件，及決定特殊影像是否需要進一步 分析。如果使用者需要額外的資料，則一來自網路系統 1 0的視訊夾被送至控制模組5 6。使用者觀看原始的壓 縮視訊夾或一已以較低壓縮比壓縮的靜止影像。 與1 6 k b p s的預算頻寬（通訊）關聯之窗由B。/ K(CW)界定，其中B◦是未壓縮的VGA框架（ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -^1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -68- 569570 A7 B7
五、發明説明（66 ) 7 · 3M位元），k = (CD/CI)，其中 CD 是一 Μ P E G流的平均壓縮比，C I是只有在此同步化I框架 MP E G循環中的I框架之壓縮比，而cw是窗壓縮。 此外，用於背景的壓縮頻寬是由Β ◦ ( k - 1 ) / ( CB) K界定，其中CB是背景壓縮。框架頻寬（CT) 等於窗的壓縮頻寬加上背景的壓縮頻寬：^J^+B〇HCT K(CW) (CB)K 將此方程式簡化：
K{CW) · + 1 icr1 \ k ) CB = CR
C 所以： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 CW (CB) X y 在以2 2 f p s傳輸臨界高解析度視訊至具有 1 6 k b p s可用頻寬的控制模組5 6之例，框架位元體 積必須是0 · 7 3 k b p s，其相當於1 〇，〇 〇 〇 : 1 的壓縮。顯然，對於壓縮模組2 4而言，此1 0，0 0 0 :1的壓縮比是過高的壓縮比。 以此約束操作，壓縮模組2 4界定一機會窗，其是總 面積（6 40x480)的1/64。使用漸進式精確度 模型，1 / 6 4窗是以相對低的壓縮比（例如，1 0 0 0 :1 )壓縮，而剩餘的影像是以高壓縮比（例如， 1 1 ，6 0 0 : 1 )壓縮，恰趨近於影像的背景。在漸進 式精確度的第二步驟中，假設機會窗界定使用者特別有興 趣的區域，一全V G A視訊夾傳輸到控制模組5 6。替代 地，靜止影像使用下述格式之一傳輸到控制模組5 6 : (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -69- 569570 A7 B7 五、發明説明（67 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 頻覓 (kbps) 視訊對比於影像 RGB/顏色對 比於單色 每一框架的 位元(Mb) 壓縮比 框架格式 框架率(fps) 64 視訊 MPEG/VGA RGB 7.35 4000:1 640x480 24bpp 30 16 視訊 MPEG/QVGA RGB 1.8 4000:1 320x240 24bpp 30 16 視訊/影像 二步驟互動(漸進 式精確度） RGB 7.35 可變 可變 30 64 靜止影像 RGB 7.35 40:1 640x480 24bpp 全部有意義 的框架(3秒 平均） 16 視訊 MPEG/VGA 單色 2.4 4000:1 640x480 8bpp 22 8 視訊 MPEG/QVGA 單色 0.6 4000:1 320x240 8bpp 30 64 靜止影像 單色 0.6 40:1 320x240 8bpp 4 16 靜止影像 單色 0.6 160:1 320x240 8bpp 4 8 視訊/影像 二步驟互動(漸進 式精確度） 單色 2.45 可變 可變 30 8 視訊 MPEG/VGA RGB 7.35 16,000:1 丨 「晝漫 畫」 640x480 ：.2bpp 30 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -70 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 569570 A7 B7 五、發明説明（68 ) 使用下述超壓縮方法，靜止影像包含不可能包含於壓 縮視訊夾的局解析度細節。相反地，在先前技藝網路系統 中的視訊夾之靜止影像不代表有意義的資料，原因爲I框 架的插入依據Μ P E G標準係每隔1 5框架發生，與框架 的上下文無關，而非響應於景象的改變。 特別地’來自感測器網路1 2的視訊流之靜止影像是 有意義的，原因爲I框架對應於一景象的開始而在需要時 智慧型插入，所以代表根據恆定監視一累積誤差的全暫時 事件，累積誤差源自於一目前框架與一對應於目前框架的 預測框架之對應區塊間的實際誤差。 所以，感測器網路1 2與壓縮模組2 4由暫時資料（ 視訊）解譯有意義的空間資料（靜止影像），而不訴諸空 間資料（例如，J P E G )之完全不同的影像壓縮方法， 其需要額外的處理資源。此外，在漸進式精確度的上下文 與一機會窗中，壓縮模組2 4以不同的壓縮比同時即時壓 縮視訊資料與影像。如上述，影像是以相對低的壓縮比壓 縮，以儘可能保持影像品質。 再次地，與當前技藝的網路系統相反，使用者觀看自 感測器網路1 2中的視訊流擷取之視訊或高解析度靜止影 像或二者。靜止影像是有意義的，原因爲壓縮模組2 4根 據景象的改變’將I框架編碼。此編碼方法導致一靜止影 像，其代表全部景象。有意義的I框架之插入與視訊與影 像的整合二者詳細討論如下。此外’ 2 〇 〇 〇年七月1 7 曰申請的美國申請案09/6 17 ’ 621與1 998年 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁j
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公着） -71 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 569570 A7 _____B7_ 五、發明説明（69 ) 八月19曰申請的09/136 ，624及1997年七 月28曰申請的08/901 ，832號-其以引用的方 式倂入本文中-完全揭示依賴有意義的I框架之壓縮-資料 ，以自視訊夾重建景象。 在本發明的較佳實施例中，暫時與空間資料即時傳輸 到控制模組5 6。在一替代實施例中，感測器網路i 2將 暫時及/或空間資料儲存於快閃記憶體7 2中，以將傳輸 資料「離線」提供至使用者。2 G B的快問記憶體可以儲 存約1分鐘的未壓縮資料（4 0 f p s )，但實施i 〇 〇 1 ·· 1的壓縮導致可以儲存2 0 0 0分鐘的資料（約3 3 小時的視訊）。 C. 自療架構 一網路的存活能力界定爲一隨機使用者在失效以前可 以通訊的使用者數目及一給定的部件失效的數目之比。因 爲感測器網路1 2是高冗餘，故網路存活能力係數接近一 。只要L A S感測器1 4之間的緊急通訊線路5 0與 M A S感測器1 6之間的緊急通訊線路5 2取代通訊線路 4 4、4 6與4 8，則感測器網路1 2是自療式。在此方 面，網路選路協議是根據「映射」函數或查詢表。 圖1 0繪示感測器網路1 2之自療過程的發射器流動 。在第一步驟8 0獲得資料，且在步驟8 2封包化。然後 ，感測器網路1 2在步驟8 4建立與一接收節點的通訊通 道。一資料通道是在步驟8 6從接收節點請求，而步驟 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
* 72 - 569570 A7 B7 五、發明説明（70 ) 8 8測試是否收到一確認信號。如果在步驟8 8未收到確 認信號，則過程繼續進行至步驟9 〇，以測試過程是否暫 停。如果過程尙未暫停，則控制回到步驟8 8，以連續測 試是否已經收到確認信號。然而，如果過程在步驟9 〇暫 停’則在步驟9 2選擇另一節點，而控制回到步驟8 4， 以建立與一接收節點的連接。 在步驟8 8收到確認信號以後，感測器網路1 2在步 驟9 4判定是否有足夠的頻寬可用於傳輸資料。如果無足 夠的頻寬，則控制回到步驟8 4，以建立與一接收節點的 通訊通道。另一方面，如果有足夠的頻寬可用，則在步驟 9 6送出資料頭標，且在步驟9 8將資料送到目的地節點 〇 類似於上述發射器流動過程，圖1 1繪示自療感測器 網路1 2的接收器流動。在步驟1 0 0接收資料以後，過 程測試是否在步驟1 0 2請求資料。過程並未超過步驟 1 0 2，直到資料匹配所請求的資料爲止。在步驟1 〇 4 ，於收到所請求的資料以後，核對通訊頻寬以送出新資料 。其後，通訊頻寬限制在步驟1 〇 6傳達至請求節點。在 步驟1 0 8，過程等待資料頭標，且在步驟1 1 0，資料 被接收及緩衝。然後，收到的資料在步驟1 1 1以所獲得 的感測器資料多工傳輸至一傳送流。最後，在步驟1 1 2 ，資料傳輸到目的地節點。 整合的暫時逛空間資料 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -73- 569570 A7 B7 五、發明説明（71 ) 目前，最有效的靜止影像壓縮技術-諸如J P E G與 wavelet係源自於線性基分解。實際上，使用富立葉正交餘 弦基準（如同J PEG)或富立葉相關的雙正交基準（如 同wavelet )，乃應用線性重疊原則。富立茱方法在信號處 理與壓縮方面可能是最常用的。根據富立葉式線性與準正 交基準的這些靜止影像壓縮方法於實用上是無限的，但於 實用上被截短。在物件邊緣的特殊狀況，截短產生了影像 干擾與人工痕跡，其導致嚴重的影像退化。 然而，相當令人驚訝地，1 9 9 8年八月1 9日申請 的美國申請案09/1 36，624與1 997年七月 28日申請的08/90 1 ，832號一其以引用的方式 倂入本文中-所揭示之信號處理與壓縮的新穎方法至少與 富立葉方法同樣有效。這些先前的專利申請案所揭示的壓 縮是根據牛頓多項式空間（「超壓縮」）。雖然此空間係 極度非線性，但它仍然在非奇異與奇異的狀況二者產生很 有效的基部，以用於歧管的離散化。另言之，藉由將連續 統（c ο n t i n u u m )(例如，歧管）轉換成爲離散的資料組， 則資訊內容顯著減少，導致靜止影像與視訊二者之極高的 壓縮比（C R )。在多項式資料減少以後，資料是從影像 連續統獲得，導致具有最小的資訊損失之datery (例如，資 料形式的成像）。 本發明所描述的超壓縮方法是根據軟計算技術。軟計 算與傳統（硬）計算的差異在於，與硬計算不同，它可忍 受不完美、不確定與部分真實。軟計算嘗試解決人的天性 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 «74- 569570 A7 B7 五、發明説明（72 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 可以完美地解決但不適用於古典演算邏輯解決方案的問題 。軟計算的基本處理工具包含模糊邏輯、神經網路、基因 演算邏輯與模仿退火。結合這些工具或將它們合倂成爲諸 如模糊神經網路、基因調諧神經網路或模糊化神經網路， 可使它們更有彈性且增加它們的效率。 這些軟計算技術在搜尋與最佳化的問題方面是有效的 ，特別是當搜尋空間係大、多維且未完全特徵化的時候。 標準最佳化與搜尋技術-諸如最陡峭下降及動態程式規劃 -於相同的狀況時失效。如上述，本發明的較佳實施例依 賴軟計算技術（例如，神經模糊處理），以解決從感測器 網路1 2中將異質感測器1 4、1 6與1 8之資料熔合在 一起的問題。此外，本發明依賴軟計算技術（例如，基因 演算邏輯），以用於下述智慧型視訊及靜止影像壓縮。 A. 單一通道I框架插入 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 單一通道「有意義的I框架」超壓縮方法描述於共同 待審而在2 0 0 0年七月1 7日申請的美國專利申請案 09/617，621、1997年七月28日申請的 08/901，832及1998年八月19日申請的 0 9 / 1 3 6，6 2 4號（其附於此供參考）。這些申請 案揭示根據視訊內容，將I框架插入視訊位元流。目前框 架與預測框架之全部對應的微區塊或區段之間的誤差或差 異被累積及與一臨限値比較，以判定送出的次一後續框架 是否必須是I框架。如果誤差或差異大（對應於高動作誤 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） -75- 569570 Α7 Β7 五、發明説明（73 ) 差），則送出I框架。如果誤差或差異小’則不送出I框 架，且框架序列不改變。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 於是，達成景象改變之1框架插入的完全同步化’且 頻寬顯著減少，原因爲框架1只在需要的時候插入。另言 之，是否插入I框架的決定是根據分析1框架與它將插入 的B與P框架之間的誤差。差異傳輸至一解碼器。動作估 計系統也「略過」可以迅速估計的很多框架（中間框架） ，原因爲它們與先前框架之間的動作改變典型上相當少。 參考圖1 2，用於執行I框架插入的硬體以方塊圖格 式描述，其包含一電腦主機1 1 4，電腦主機1 1 4透過 P C I匯流排1 1 8而與視訊處理器板1 1 6通訊。電腦 主機1 1 4較佳爲5 Ο Ο Μ赫兹Pentium® PC(Pentium®是加 州Santa Clara的Intel公司的註冊商標）。P C I匯流排控制 器1 2 0透過P C I匯流排1 1 8控制通訊。記憶體（ EPROM) 122儲存及轉移壓縮係數至PCI匯流排 控制器1 2 0，俾使P C I匯流排控制器1 2 0全部的內 部暫存器於啓動的時候設定。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 輸入視訊處理器1 2 4是標準的輸入處理器，用於將 來自一框架的像素定標及引入。輸入視訊處理器1 2 4包 含一標準複合NT S信號輸入1 2 6及一高解析度Y/C 信號輸入1 2 8，其具有分離的亮度與色度信號，以防止 污染。輸入視訊處理器1 2 4將N T S C輸入1 2 6的 7 0 2 X 4 8 0解析度定標至標準MP EG— 1的3 5 2 X 2 4 0解析度。視訊處理器1 2 4又包含一類比至數位 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210Χ；297公釐） 569570 A7 B7 五、發明説明（74 ) 轉換器（未顯示），以將輸入信號自類比轉換爲數位輸出 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 聲頻輸入處理器1 3 0包含一左輸入立體聲信號 1 3 2與一右輸入立體聲信號1 3 4，其使用類比至數位 轉換器（未顯示）轉換。聲頻輸入處理器1 3 0的輸出係 輸入至數位信號處理器（D S P )聲頻壓縮晶片1 3 2。 D S P 1 3 2的輸出係輸入至P C I匯流排控制器1 2 0 ，其將壓縮的聲頻送到P C I匯流排1 1 8，以與電腦主 機1 1 4通訊。 類似地，輸入視訊處理器1 2 4的輸出係輸入至 AS I C (特定應用積體電路）1 34，其包含一 DTC 基壓縮晶片1 3 6與一動作估計晶片1 3 8。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A S I C 1 3 4負責來自輸入視訊處理器1 2 4的信號傳 送、緩衝與格式化，且控制D T C基壓縮晶片1 3 6與動 作估計晶片1 3 8二者。A S I C 1 3 4、壓縮晶片 1 3 6與動作晶片1 3 8的輸出饋送至P C I匯流排控制 器1 2 0，用於送出P C I匯流排1 1 8的壓縮視訊，以 與電腦主機1 1 4通訊。 來自視訊處理器板1 1 6的壓縮視訊流使用標準無損 失壓縮技術，包含統計編碼與運行長度編碼，在電腦主機 1 1 4中承受無損失壓縮。在無損失壓縮以後，視訊與聲 頻使用標準方法多工處理成爲標準視訊信號。含有視訊與 聲頻的封包以適當的標籤插入單一位元流中，以在反向播 放期間同步化。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -77- 569570 A7 _ B7 五、發明説明（75 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 在目前框架與預測的第三後續框架之間的動作估計器 1 3 8中計算的誤差透過P C I匯流排1 1 8傳輸到電腦 主機1 1 4，以傳輸到編碼器（未顯示），俾使用動作估 計期間產生的誤差或差異信號與動作向量而再產生目前框 架。 依據共同待審而於1 9 9 7年七月2 8日申請的美國 專利申請案08/90 1 ，832與1998年八月19 日申請的09/1 36，624號描述的動作估計，目前 框架與預測的第三後續框架之間的誤差累積於電腦主機 114° 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 參考圖1 3，在動作估計程序中累積的誤差包含在步 驟1 4 0經由P C I匯流排1 1 8讀取壓縮處理器1 3 6 中的誤差緩衝器。其後，在步驟1 4 2，該誤差累積於電 腦主機1 1 4的軟體產生的誤差緩衝器，以致於累積的誤 差等於預先存在的誤差加上目前的誤差。在步驟1 4 4， 累積的誤差與一臨限値誤差比較。如果累積的誤差大於臨 限値誤差，則在步驟1 4 6送出新的I框架，且壓縮處理 器1 3 6中的誤差緩衝器不再爲了該特殊框架而被讀取。 另一方面，如果累積的誤差不大於臨限値誤差，則過 程迴路回到步驟1 4 8，以選擇在該特殊框架中的次一後 續微區塊。如果在該框架中有一後續微區塊，則過程繼續 進行到步驟1 4 0，以讀取壓縮處理器1 3 6中的誤差緩 衝。此誤差在步驟1 4 2累積於累積緩衝器，且在步驟 1 4 4與臨限値比較。此重複的迴路繼續進行直到累積誤 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 569570 A7 B7 五、發明説明（76 ) ~ 差超過臨限値，那時候，不再需要爲了該特殊框架而測試 任何微區塊，原因爲累積誤差變高，以致於電腦主機 1 1 4判定必須送出新的I框架，以再啓動動作序列。 另一方面’如果用於一完整框架的全部微區塊之累積 誤差從未超過臨限値，則在步驟1 5 〇，標準Μ P E G壓 縮過程將繼續而不修改（例如，其次的Β或Ρ框架將被抓 取及壓縮）。 Β. 多通道I框架插入 如1 9 9 7年七月2 8日申請之共同待審的美國申請 案08/901 ，832號所揭示，立體感的資料由多通 道輸入-其典型上包含自二觀點觀看一物件之二來源-組 成。顯然，在二來源之間有相當數量的冗餘資訊。多通道 之另一普遍的應用是在「四處觀看」的環境中捕捉視訊， 在「四處觀看」的環境中使用多個照相機以觀看某一範圍 的景象或一指定的物件，而每一照相機用於一通道的資料 ，其代表指定的物件或景象之特殊視野（例如，自各種角 度）。所欲者爲，決定多個來源的座標，俾使來源之間的 冗餘資訊不需要編碼及傳輸以再產生每一來源的全部視訊 ，以使資料的生產量最大化且保留頻寬。 類似地，可以使用單一照相機以觀看一光譜影像，藉 以使用過濾器，將所獲得的信號，根據狹窄的頻寬窗而分 爲獨立的通道。當觀看此影像的時候，可以在若干毫微米 中實現數百通道。顯然，每一此類通道中的影像資料含有 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -79- 5的57〇 Α7 Β7 i、發明説明（77 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 相鄰通道之數量巨大的相關資料，每一通道對應於一略不 相同的頻寬。傳輸這些通道的每一通道之全部視訊內容是 極無效率的。 在一相關的例子中，由單一來源在不同時間捕捉的資 料可能具有相當數量的相關資料，此狀況可能是當使用來 自特殊環境的視訊電話透過網際網路送出資訊的時候。例 如，如果使用者透過網際網路，在一後續的日子，從與先 前的日子相同的地方傳輸視訊電話訊息，則則很多周圍的 資訊將保持相同，且只有傳輸的特定觀點會改變。由於來 自每一傳輸的類似資料的數量，將每一訊息所含有的全部 資訊編碼及傳輸是無效率的。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 4繪示一依據本發明的系統1 5 2，用於將多通 道的視訊資料編碼。系統1 5 2包含一編碼器1 5 4，具 有一系列多個輸入1 5 6，用於自多個來源或通道1 5 8 接收視訊資料信號S i，S 2，· · · S N。編碼器1 5 4 與韌體1 6 0結合，以處理自成群的通道1 5 8輸入的視 訊資料信號，成群的通道1 5 8包括來自每一通道之預定 數目的框架。韌體1 6 0較佳爲人工智慧（A I )模糊邏 輯軟體，其控制編碼過程，包含判定I框架何時應該插入 。A I /模糊邏輯軟體達成高生產量，結果達成更高的視 訊信號解析度。編碼器1 5 4又包含壓縮軟體1 6 2，用 於依據標準視訊壓縮技術-諸如Μ P E G內部框架視訊資 料壓縮-進一步壓縮所編碼的視訊資料之特殊部分。此額 外位準的資料壓縮更有效使用有用的頻寬，而不會犧牲視 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -80- 569570 A7 B7 五、發明説明（78 ) 訊品質。編碼器1 5 4中之緩衝器1 6 4的智慧與互動式 緩衝器管理及解碼器1 6 8中的平行緩衝器1 6 6形成高 同步化的即時視訊流與一非同步網路1 7 0之間的橋接器 〇 在特定的應用中，於將來自每一通道1 5 8的視訊資 料之至少一部分編碼以後，編碼器1 5 4將所得的信號以 適當的序列傳輸到接收器/解碼器1 6 8，其包含韌體 1 7 2，以再產生視訊影像。於根據所編碼的傳輸信號重 建每一通道1 5 8的視訊影像以後，解碼器1 6 8將解碼 的信號傳輸到顯示單元1 7 4。 略過的框架數目典型上依被壓縮的視訊型式而定，俾 使就高動作視訊而言（其中每一通道的連續框架之間的差 異相當多），應該略過的框架數目較少，原因爲有更高的 風險會損失相當的資料，其可能破壞視訊品質。用於每一 通道的預測” B ”框架對應於略過的框架數目，B框架是 用於「略過」的框架之充塡框架。 如同初始的框架間差異或預測的框架間差異，超過臨 限値的框架內差異可能觸發I框架。 圖1 4的編碼器/發射器1 5 4較佳爲使用平行處理 ，俾使當較早編碼之通道的資料被傳輸的時候，後續通道 的視訊資料正在編碼。此外，雖然方法已經特別描述爲將 一通道的資料一次編碼及傳輸，但通道可以成對編碼/傳 輸，以增加生產量。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -81 - 569570 A7 _______B7__ 五、發明説明（79 ) C. 資料均質# (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如圖1 5所示，網路系統使來自各種感測器1 7 8的 感測器資料均質化，感測器1 7 8包含諸如一第一視訊照 相機1 8 0、~第二視訊照相機1 8 2、一紅外線感測器 1 8 4、一地震感測器1 8 6及一成像雷達1 8 8。均質 化與封包化的資料傳輸到一視訊編碼器與一感測器資料格 式化模組。在本發明的較佳實施例中，來自照相機感測器 1 8 0與1 8 2的資料個別透過通訊線路1 9 4與1 9 6 傳輸至編碼器1 9 0。類似地，來自I R感測器1 8 4、 地震感測器1 8 6與成像雷達1 8 8的資料個別透過通訊 線路1 9 8、2 0〇與2 0 2而傳輸。 在本發明的較佳實施例中，一壓縮處理器2 0 4是特 殊應用積體電路（A S I C )板（例如，P C M C I A封 裝圖<0 · 5W)，其構造是用於透過非區域感測器之超 級電腦等級的8 B〇P S視訊處理。如上述，處理器 204具有成本效益，原因爲256 AS I Cs係平行 工作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 編碼器1 9 0又包含一緩衝器2 0 6，其構造是透過 非同步區域無線網路2 0 8，使資料與解碼器2 1 2中的 緩衝器2 1 0同步。來自視訊編碼器1 9 0的編碼資料與 來自格式化單元1 9 2的格式化資料個別經由匯流排 2 1 4與匯流排2 1 6，傳輸至區域無線網路2 0 8。來 自儀器控制2 1 8的資料也藉由資料轉移單元2 2 0，經 由匯流排2 2 2傳輸至區域無線網路2 0 8。非同步分散 I紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公H ΓΙ~ — 569570 A7 —__B7_ 五、發明説明（80 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 光譜網路2 0 8經由解碼器2 1 2，透過個別匯流排 2 2 8與2 3 0，傳輸互動視訊資料的同步流至顯示器 2 2 4與儀器模組2 2 6。區域無線網路2 0 8也連接至 遠端網路2 3 2。 處理器2 0 4整合視訊與高品質靜止影像，藉以經由 匯流排2 2 8的獨立通道向使用者提供暫時資料（例如， 視訊）與空間資料（例如，靜止影像）。使用者可以將視 訊顯示於螢光幕2 3 4及/或將靜止影像顯示於獨立的螢 光幕2 3 6上。 參考圖1 6 ，感測器網路1 2之簡化的非同步網路例 子包含一系列照相機2 3 8，其使用6 4 k b p s或 1 28kbp s通道—包含高速幹線（2Mbp s) -連 接至一系列處理器2 4 0。每一處理器2 4 0又連接至一 系列顯示器2 4 2與一伺服器2 4 4。 圖1 7繪示一用於單一通道例子的視訊編碼器2 4 6 ，其包含個別連接至一對SD RAM(256x32) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 5 2與2 5 4的影像壓縮A S I C 2 4 8與動作估計 ASIC 2 5 0。複合與S視訊經由一系列低通過濾器 2 5 8連接至視訊處理器2 5 6。一緩衝器2 6 0連接至 S D R A Μ 2 5 2。視訊處理器2 5 6經由匯流排 2 6 4，與P C I介面2 6 2通訊。類似地，位址解碼器 266經由匯流排268，與PCI介面262通訊。 緩衝器2 7 0、緩衝器2 7 2、緩衝器2 7 4與一組 分數T 1控制器2 7 6透過P C I匯流排2 7 8而通訊。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -83- 569570 Α7 Β7 五、發明説明（81 ) 資料模組2 8 0經由資料介面2 8 2，連接至緩衝器 2 7 0。聲頻經由類比裝置單元2 8 6傳輸至類比至數位 轉換器2 8 4，其連接至緩衝器2 7 2。類似地， SRAM 2 8 8經由類比裝置2 8 6，連接至緩衝器 2 7 2。視訊邏輯控制單元2 9 0也透過匯流排 PCI 2 7 8而通訊。解壓縮資料是經由Μ P E G資料 F I FO單元292，自緩衝器274傳輸至Τ1控制器 2 7 6，向下傳輸至線路介面單元2 9 4且輸出至網路 2 9 6° 在資料傳輸的另一側，解碼器2 9 8繪示於圖1 8。 來自網路2 9 6的資料經由線路介面單元2 9 9傳輸至網 路控制器3 0 0，其連接至C 5 1控制器3 0 2。大體上 ，來自分散光譜無線網路的資料是由一晶片組-包含一 Μ P E G視訊解碼器3 0 4與一視訊處理器3 0 6 -處理 。視訊覆蓋圖3 0 8在顯示以前重疊於視訊互聯。控制器 3 0 0將資料傳輸至資料F I F〇佇列3 1 0，稍後通過 M U X 3 1 2到達解碼器3 0 4。P C I匯流排3 1 4 連接至1 6位元暫存器3 1 6與視訊處理器3 0 6。暫存 器316也經由MUX 312連接至解碼器304。解 碼器3 0 4將聲頻資料傳輸至Μ P E G聲頻解碼器3 1 8 ，其連接至聲頻數位至類比轉換器3 2 0。在解碼器 3 0 4的另一側，來自處理器3 0 6的R G Β信號傳輸至 視訊數位至類比轉換器3 2 2，然後到達顯示器3 2 4。 壓縮處理器2 0 4的構造是用於模仿多媒體資料的即 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -84- 569570 A7 B7 五、發明説明（82 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 時處理、計算、壓縮與傳輸。在網路路1 0中，軟體與硬 體設計之間強烈相關，導致處理負擔減至最小，以使傳輸 速率與效率最大化。結果，壓縮處理器2 0 4的處理速率 最大化，其代價是計算一般化。例如，壓縮處理器2 〇 4 的處理速率相當於100 Pentiums，而處理器2 0 4執行的實 際計算只限於簡單的算術操作。此外，廣泛應用模糊邏輯 、神經、基因演算邏輯與其他人工智慧（A I )處理。靜 止影像與視訊是根據統計總體恬算，不僅根據發射器，需 要的時候亦根據接收器位準，只以統計精確度計算及/或 傳輸。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 所以，網路1 0係一般地而壓縮處理器2 0 4係特殊 地提供影像處理、編輯、甚或即時修理，以產生傳輸大槪 是自然事件之視訊的印象，而實際上，這些事件可以「在 操作中」修理。另言之，由於只是模仿或統計形式（仍是 人眼可忍受的）的影像傳輸及顯著的資料縮減（或壓縮） ，處理器2 0 4以最小的傳輸延遲（或潛伏）提供影像/ 視訊處理/傳輸。在此方面，處理器2 0 4依賴高專業化 的晶片組積體電路（I C )電子元件，其使處理負擔減至 最小且提供具有超級電腦式的速率（例如，相當於100 Pentium Is或 20 Pentium Ills)之備選的操作。 如上述，壓縮處理器2 0 4可以是密切的2 ” X 3，， P C板或完全可升級的p c M C I A卡，儘管係 8 Β Ο P S (每秒八十億次操作）處理，但具有最小的功 率消耗（<1W)。壓縮處理器2 〇4主要處理同步化之 本紙張尺度適用中國國家標準( CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 ~~ 媒體之型式 典型的原始資料 率 典型的SC2壓縮 壓縮資料率 視訊（VGA) 221Mbps 4000:1 56kbps 聲頻*) 56kbps 20:1 2.8kbps 資料 1 kbps 2:1 0.5kbps 氺）又，某些感測器與遙測資料 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 569570 A7 __B7_ 五、發明説明（83 ) 包含視訊事件的暫時資料與包含高解析度靜止影像的空間 資料。處理器2 0 4也處理其他多媒體資料（例如，聲頻 感測器與資料）。 由於資料的高相關性（或高冗餘），潛在的壓縮亦高 。所以，儘管視訊、聲頻與資料的原始資料率極端不同， 壓縮比也很不同，因而導致全部三媒體之資料率比較係如 下： _ D. 顯著的事件 雖然傳輸感測器1 7 8記錄的顯著事件，但壓縮處理 器2 0 4傳輸及儲存事件的暫時序列及每一重要景象之精 密空間結構-其已被記錄，以保存任何未預期的重要事件 ，以供進一步分析。例如，視訊照相機1 7 8可以記錄在 一星期的某一天自墨西哥越過邊界進入加州的所有人。政 府人員（例如，F B I 、D E A等）可以透過網際網路， 自遠端即時存取監督照相機1 7 8，以掃描視訊，搜尋企 圖非法進入美國的人。在照相機1 7 8已連續記錄越過邊 界的人以後，政府人員被警示-有一特殊的人在特定的日 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) 一 ~ " (請先閱讀背面之注意事項存填寫本頁)
569570 A7 B7 五、發明説明（84 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 子非法越過邊界。政府人員自對應於照相機1 7 8的特定 曰期存取特殊視訊，以判定是否有非法越過邊界的人之任 何証據。 不幸，網路上之監督視訊的標準品質典型上是很差的品 質。當然，最好的解決方案是以原始的資料內容（例如， 完全不壓縮）保留越過邊界的人之全部時間-空間景象。 此顯然是不實際的方案，原因爲用於未壓縮視訊的原始傳 輸頻寬太高（例如，用於V G A / N T S C視訊標準的 2 2 1Mbps)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 可以利用壓縮處理器2 0 4執行的實際解決方案是使用 影像處理A S I C 2 4 8，以平衡空間-時間領域中的 冗餘，藉以允許使用者經由獨立的通道觀看顯示器2 2 4 上之過去的影像。重要的是，此特殊靜止影像是以比 Μ P E G流中之I框架更低的比例（例如，4 0 : 1 )壓 縮，以致於影像含有足夠的資料，以適當重建使用者有興 趣的景象。此靜止影像是有意義的，原因爲壓縮AS I C 2 4 8藉由修改標準Μ P E G壓縮演算邏輯及在需要的時 候插入I框架以與視訊的景象改變對應，俾壓縮Μ P E G 視訊流。這些景象改變可能源自於各種狀況，包含視訊夾 (例如，電影）的改變、照相機突然移動、物件突然移動 、突然的噪音等。 實際上，動作估計對於壓縮而言是重要的，原因爲全 動作視訊中的很多框架係暫時相關（例如，在諸如移動汽 車的影像之固體背景上的移動物件在自框架至框架之間具 本&張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210'〆297公釐） ~ " 569570 A7 B7 五、發明説明（85) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 有高類似性）。如果待編碼之目前框架的每一部件或區塊 由它與先前框架中之最相似的部件-稱爲預測者-之間的 胃胃及由表示二區塊自目前框架至預測框架的相對位置之 向4所代表，則可以達成有效的壓縮。原始區塊可以從差 異'動作向量與先前框架重建。 待壓縮的框架可以分爲微區塊，其係個別處理。在一 目前框架中，像素的微區塊一例如，8x8一被選擇，且 執行搜尋先前框架中之最接近的匹配。典型上使用平均絕 對旨吳差充當最佳匹配的標準，原因爲複雜性與效率之間的 妥協。對於先前框架中之匹配的搜尋是在-例如- 1 6 X 1 6像素窗中就8 X 8參考或微區塊而執行。可以比較總 數爲-例如- 8 1的候選區塊，以獲得最接近的匹配。較 大的搜尋窗可以使用較大的區塊8 X 3 2或1 6 X 1 6， 其中搜尋窗是在每一方向大1 5像素，導致有2 5 6候選 區塊及同樣多的向量待比較，以獲得最接近的匹配。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一旦已預測第三後續框架，則標準方法規定，比較目 前框架中之一微區塊與預測框架中之對應微區塊之間的誤 差，且判定它們之間的誤差或差異。此是在一微區塊上以 微區塊爲基準而執行，直到比較目前框架中的全部微區塊 與預測框架中的全部微區塊爲止。在標準過程中，這些差 異即時送到解碼器，由解碼器使用，以從差異、動作向量 與先前框架重建原始區塊。在先前技藝中，誤差資訊並未 以任何其他方式使用。 相反地，在本發明中，目前框架與預測框架中之微區 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -88- 569570 Α7 Β7 五、發明説明（86 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 塊之間算出的誤差或差異被累積或儲存，且每次當目前框 架之微區塊與預測框架中之對應微區塊間的誤差即時有效 地計算出來時，該誤差累積至框架的現有誤差。一旦目前 框架的全部區塊與預測框架相比較的全部誤差產生且加總 ，則該累積誤差用於判定是否必須插入新的I框架。 此方法與Μ P E G相容，且導致高品質視訊影像。累 積誤差的使用方式是將它與一臨限値比較，臨限値是預設 的，依視訊的內容或型式-諸如動作、記錄影片或性質-而定。如果一特殊目前框架的臨限値被累積誤差超過，此 意指景象有顯著的改變，其批准送出全新的I框架。 結果，新的I框架被壓縮及送出，而動作估計序列以 該新的I框架再開始。如果臨限値未由累積誤差超過，則 目前框架與預測框架之間的差異如常送出，且此過程持續 ，直到超過臨限値，而動作估計序列以一新的I框架再開 始。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如果用於該框架的累積誤差曾經超過臨限値，則全部 框架（例如，每一區塊）標示爲I框架。在本發明中，框 架標示爲I框架或區塊差異。系統逐區塊分析累積誤差， 所以如果超過臨限値，則並非框架中的全部區塊皆需要分 析。那時候，將一 I框架編碼。替代地，可以計算全部區 塊，然後與臨限値比較。 Ε. 壓縮空間I框架 顯示於螢光幕2 3 4的暫時資料是經由第一通訊通道 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇Χ297公釐） : 569570 Α7 Β7 五、發明説明（87 ) 而傳輸，具有與顯示於螢光幕2 3 6的空間資料相同的資 料生產量，空間資料是經由第二數位通訊通道而傳輸。經 由第一通訊通道而傳輸的暫時資料包含高壓縮Μ P E G流 (約4 0 0 0 : 1 )，經由第二數位通訊通道而傳輸的空 間資料包含壓縮的I框架，但其已以顯著低於Μ P E G流 的比例壓縮，以確保高影像品質。 特別地，空間信號使用低壓縮比（C I ) Q壓縮。（ C I ) 〇的値顯著低於（C I )的値，其中C I是同步化I 框架Μ P E G循環中之I框架的壓縮比。平均I框架循環 含有數目爲Ν的框架，包含單一 I框架（母框架）與Ν -1框架（女兒框架），而平均壓縮比爲CD。壓縮處理器 2 0 4的構造是判定下列諸項： 1. MPEG I框架循環（C R )的平均壓縮比；及 2. 視訊通道中之I框架的平均壓縮比（C I )及第二通 道中之單一框架的平均壓縮比（C I ) 〇，以針對傳輸暫時 與空間資料的第一與第二通道，個別判定保存相同資料生 產量所需要的値。 壓縮處理器2 0 4計算N框架同步化循環的平均壓縮 比是根據： 鹰匡架的原始資料內容_ 一 [/框架的壓縮資料內容+剩餘- 0女兒框架的平均壓縮資料內容ί 所以， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇><297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} -訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -90- 569570 A/ B7 五、發明説明（88 ) ΡΈ (N-l)(FR) CI^^iCD) ~ (1) 其中F R是單一框架原始內容。例如，根據V G A ^丁8(：視訊標準，？11=640又480又24二 7 · 3 x 1 0 6 位元。 然後，方程式（1 )簡化爲： (CR) = —~^7 =(2) 其中k N N(CI) N(CI) 1 十（N-iJ 一· 1 + (Ν-ιχα)' Ή (Cl) k ㈣ 1+ k CD^ Cl) (3) C I是同步化I框架Μ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中C D是資料框架的壓縮 P E G循環的I框架之壓縮比。 k有下列三種特殊狀況·· a) k=l，則（CR) = (CI) = (CD) (4) b) k=°°，則（CR) = (CR)〇〇 = N(CI) (5) 例如，如果壓縮處理器2 0 4以C ] 架的資料（N = 9 0 )且計算下列： (CR)〇〇 = 27,000 (6) c) k>lJ[J(CR)>(CI)，l(CR)<(CD) 參考圖1 9，N框架同步循環的平均壓縮比係就一原 始框架3 2 6、一對應於顯著事件3 2 8的壓縮I框架、 一壓縮I框架（MPEG) 3 3 0及一系列女兒框架（ MPEG) 332而繪示。 壓縮處理器2 0 4根據N = 9 0框架的資料之典型値 3 0〇處理9 0框 ⑺ -91 - 569570 A7 B7 五、發明説明（89 ) 而計算（C R )的値。根據下 、CI = 350 且 k 列實驗表，C R = 3 1 8 (CD) k= 1 k = 2 k=3 k=5 k=10 k = 20 k=00 100 100 198 293 478 909 1,651 9,000 200 200 345 587 957 1,818 3,303 18,000 300 300 593 880 1,436 2,727 4,954 27,000 350 350 692 1,027 1,675 3,181 5,780 31,500 400 400 791 1,174 1,915 3,636 7,912 36,000 壓縮處理器2 0 4又計算下列比： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ⑻ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
(CR)〇〇/(CI) =常數=N 現在，爲了保存相同的通道生產量以用於傳輸 Μ P E G - 1視訊的第一通道及傳輸單一 I框架的第二通 道，壓縮處理器2 0 4計算下列比： 9 其相當於下列方程式 _ (CI) (10) V (C/)〇 1 + ^ k 1 2 3 5 10 5.45 n 90 45.5 30.6 18.8 *9.9 5.45 *典型狀況 - 92- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 569570 A7 B7 五、發明説明（9〇 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另言之，已知々係數是k係數的函數，上表顯示用於 I框架靜止影像的等效値。在此方面，係數是使用有意 義的I框架插入（C I )之Μ P E G編碼中的I框架與具 有相同通道頻寬之靜止影像（C I )。的壓縮比。 使用k = 1 〇之典型例，7?係數是9 · 9 (約爲1 0 )，所以，單一靜止Μ P E G框架（使用有意義的I框架 插入）的頻寬典型上是Μ P E G視訊I框架的1 0倍高。 所以，如果（C I ) = 3〇0 ，貝丨J ( C I ) 〇 = 3 0 ，其是 保存全部重要的靜止物件細節之足夠低的値。由於高的靜 止Μ P E G壓縮、像素解析度的減少及顏色對比的減少， I框架（C I )的壓縮比可以爲高。 F. 壓縮處理器與相關的硬體 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電影中之典型的景象改變約每3秒就發生，而先前技 藝的Μ P E G壓縮每〇 · 5秒改變I框架。所以，本發明 之有意義的I框架插入所實現的立即壓縮增益是6 ·· 1。 網路1 0的系統潛伏由於提供高平行操作（例如，2 5 6 平行處理器）的圖形整合晶片而顯著減少。網路1 〇又包 含框架總體誤差估算的模糊邏輯自動控制。特別地，壓縮 處理器2 0 4根據下式計算正常總體誤差（g Ε )： I / Ν γ/2 Z(di~di〇)2 (11)
八 V /=1 J -93- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） 569570 A7 B7 五、發明説明（91 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中N是框架中的像素數目（例如，對於V G A標準 而言是640x480) ，d i與d i 〇是用於一給定的 I框架與參考框架之R G B像素灰階。在資料處理期間， 壓縮處理器2 0 4又計算： (G E ) ^ T (12) (G E ) ^ T (13) 其中T是預先界定的臨限値。 參考圖2 0 - 2 3 ’其繪不各種框架循環，如果（ G E ) g T，則壓縮處理器2 0 4繼續I框架循環，而圖 2 2中，如果（G E ) - T且插入新的I框架3 3 4，則 圖2 1的標準I框架循環是不連續的。壓縮處理器2 0 4 以統計方式估算總體誤差（I框架與I框架同步框架子組 的任何其他框架之間的差異）或I框架同步框架子組中的 任何區塊誤差。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在圖2 0與2 1顯示的標準Μ P E G編碼中，I框架 同步框架子組的長度固定，以致於每隔1 5框架插入I框 架3 3 6，而與框架內容無關。所以，由於缺少與 Μ P E G編碼中的標準I框架有關的意義，此是因爲固定 插入框架而與框架內容或景象的計時無關之故，則施加至 Μ P E G編碼中標準I框架的低壓縮比將仍是無意義的。 另言之，使用者不能夠依賴標準Μ P E G編碼方案中的任 何I框架，而不顧壓縮比，原因爲這些I框架不代表全部 暫時’即使是與一特殊景象有關的靜止影像之形式亦然。 -94- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 569570 Α7 Β7 五、發明説明（92 ) 在圖2 2所示本發明的較佳實施例中，I框架同步框 架子組的長度是可變的（例如，並非總是如技藝現況之 Μ P E G — 1的1 5框架，而是少於或多於1 5，依景象 的持續時間而定）。當一特殊景象在過渡點3 3 6改變時 ，壓縮處理器2 0 4轉動估算一給定框架的總體誤差。如 果誤差太高，則產生新的I框架3 3 4，以起動新的I框 架同步框架子組3 3 8。不僅可以藉由整個框架中的全部 動作，且可以藉由框架之選定的區域-諸如一特殊目標一 中之動作，使新的I框架插入及新的動作估計增加。 在圖2 1與2 2的比較中，緊鄰於景象過渡點3 3 6 後方插入新I框架3 3 4可以確保總體誤差位準減至最小 ，以避免圖2 1所示標準Μ P E G編碼之一系列動作的人 工痕跡。網路1 0中之壓縮處理器2 0 4實施的智慧型I 框架插入是即時執行，以確保總壓縮潛伏小於2 0 0 m s 。此外，總誤差估算是在9 0 m s e c (三框架）潛伏內 提供。自相矛盾地，使用智慧型I框架插入的高壓縮（ 4 0 0 0 : 1 )影像之品質甚至於可以優於以相當低壓縮 比壓縮的標準Μ P E G影像之品質，原因爲使用智慧型I 框架插入消除人工痕跡。 圖2 3繪示與第二通道之控制資料的傳輸有關的區框 架循環。（C I ) Q是I框架3 4 2的壓縮比，I框架 3 4 2是在比圖2 2的Μ P E G區框架循環-其使I框架 之插入與景象改變同步-的I框架3 3 4壓縮比（C I ) 低的比例壓縮。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ ^1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -95- 569570 B7 五、發明説明（93 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 在本發明的較佳實施例中，壓縮處理器2 〇 4實施軟 計算演算邏輯以實施在視訊流的景象改變時之有意義的j 框架的插入，且包含大小爲8 - 1 0 Β 〇 p s的處理功率 。此外，網路系統1 0支援壓縮比爲3 9 4 6 ·· 1 (比技 藝現況的壓縮方案增加十倍）的原始、高品質、全動作彩 色視訊（NTSC/VGA - 221Mbps)。 5 6 k b p s的頻寬支援時間-多工傳輸的控制資料。 1 1 2kbp s的頻寬支援3D。最後，若干kbps的 頻寬支援類似於「畫漫畫」的極低頻寬應用。 與網路1 0的較佳硬體實施有關的有用於壓縮處理器 2 0 4的整合式晶片封裝之下列三實施例:
潛伏 封裝之型式 電源電壓 處理功率 平行 功率消耗 15 0msec 8層8”x4”印刷 電路板（離散 式部件） 5V 與 3.3V 混合 8BOPS 256 4W 90msec 12層4、4”印 刷電路板（離 散式部件） 全部3.3V 8BOPS 256 2W 90msec 具有ASIC的 PCMCIA(整合 式部件） 1.8V 8BOPS 256 0.6 〜0.8W 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據本發明之較佳實施例的較佳硬體和軟體構造，網 路1 0提供T V品質或N T S C / V G A的數位視訊之即 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 OX 297公釐） 569570 A7 B7 五、發明説明（94 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 時流：640x480，24bps ，30fps，其含 有低頻寬（6 4 k b p s )與低潛伏（< =〇 · 5秒）。 此外’網路1 〇包含即時框架估算，其中壓縮處理器 2 0 4在0 · 5秒的間隔規則地產生一 I框架，而景象的 典型改變約爲每隔3秒。所以，當I框架只在需要的時候 (當實際累積誤差超過一特殊臨限値時，藉以指示對應於 景象改變的移動）產生時，直接從壓縮處理器2 0 4的即 時框架恬算獲得6倍因子。 G. 圖案辨認與軟體代理 軟體代理的角色是關聯於圖7 - 9而討論，且同樣適 用於與圖1 5的感測器1 7 8對應的M A S感測器1 6與 WAS感測器1 8。在此方面，這些感測器1 78之一可 以是光譜儀，其以百分比的形式傳輸測量結果。感測器 1 7 8以病理學的句子（字彙中的任何句子）之形式傳輸 結論。軟體代理智慧型過濾資訊，藉以顯著減少傳輸訊息 所需要的頻寬，同時保持傳輸的意義。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 類似地，這些軟體代理較佳爲由壓縮處理器2 0 4施 加，以減少下列二項有關的頻寬需求：（1 )有意義的I 框架Μ P E G流；及（2 )自（1 )中的Μ P E G流擷取 且以較低比例壓縮以保持影像品質之有意義的I框架。 如原先配合圖8與9而討論者，智慧型過程或軟體代 理是人工智慧（A I )類，且包含應用程式，其幫助電腦 的使用者使用電腦系統上可用的工具，且展現人類的智慧 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） -97- 569570 A7 B7 五、發明説明（95 ) 與行爲，諸如機器人、專家系統、聲音辨認、自然與外國 語言處理。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 與高資料壓縮連接的視訊傳輸之數位化開啓新的應用 領域，其不僅適用於壓縮成爲低頻寬通訊，而且可以恢復 某些成熟的圖案辨認技術，諸如樣板匹配。在此方面，技 藝現況的壓縮系統已經拋棄樣板匹配，原因爲當壓縮處理 器2 0 4中無處理功率時，它不能即時處理。 例如，壓縮處理器204在具有1024x1024 像素（或約N2 = 1 〇6像素）及全RGB顏色（2 4位元 /像素）之二高解析度框架上執行樣板匹配。已知係 8 B〇P S，則可以在若干毫秒或1 〇 0 〇框架/秒內比 較二高解析度框架。 富立葉處理的類比包含一交互相關操作，其比較有些 許平移或繞重心轉動之二相同格式的框架。如果二框架相 同，則對於一特殊的平移與轉動而言，有一精確的匹配， 否則匹配不存在。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲了導出用於純電子、即時樣板匹配之任何可能實用 的用途，考慮N 2維向量a i j，其中a i〗是向量成分，且 如果a i』是用於第丨〗像素的1106灰階，貝[] a ΐ j ^ 〇 (14) 緩慢改變向量代表平均的背景。則： -98 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） 569570 A7 _B7_ 五、發明説明（96 ) αί}. = (α^ >) (15) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 是相對向量，且 〈(％-ζ)2〉= ΣΣ(Α -¾)2 =i?i(0,0) (16) z=l j=\ 其中R是二相對向量之間的歐幾里德距離。 此方程式只是逐像素減法的應用，而i ^是像素的數目 。如果（i = j )，則方程式是零且有全匹配。另一方面 ，如果留下一値，則有某種相關性。 表示此觀念的另一方式是應用布林邏輯，其中：1 + 1 = 0 ; 0 + 0 = 0 ; 1+0 二 1 ; 0 + 1 = 1。如果使 用加法而非減法，則將出現有同樣意義的結果。另言之， 當二像素相同時，和是〇，而如果像素不同則是1。此估 算導致計算差與平方時的負擔較少。 如果二框架相同，且位置轉動被調整，貝[] 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 υο,〇) = 〇 (17) 假設核對二框架以判定它們是否相同，且假設此是 2D的狀況，其中。（或+/-3。公差），且 土 -平移公差 （19) 巧氏張尺度適财關家鱗（CNS)祕ϋ^__χ 297公着-- " -yy - 569570 Μ ___Β7 __ 五、發明説明（97 ) 其中Ε是減小因子，Ε = 1 0 0，則等於1 0 0 〇 1 0 0 = 1 0像素公差，則界定於3 D空間之可能的抽 點之數目是：
ί λ/·^2 V Μ = Ν △ θ — ( 2 〇 )
\EJ 對於 Ν=1〇3，Ε = 100 且= 三〇 . l ， M=l〇3xl〇_1xl〇2=l Ο4 交互相關分析的Μ數字之形式是： ( 2 1 ) i=n i>j (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 假設單一抽樣點的估算需要1 m S e c ’則總時間是 1 0秒。下表包含用於各N與△ Θ且E = 5 〇的總時間結 果0 __ Δ Θ/Ν 1。 1.5° 2° 2.5° 3° 128 14秒 21秒 28秒 35秒 42秒 256 1分54秒 2分5秒 3分4 8秒 4分45秒 5分34秒 512 15分12秒 22分48秒 30分25秒 38分 4 5分3 6渉 本紙張尺度適用中國國家標準（ CNS ) Α4規格（210X297公釐） -100- 569570 A7 B7 五、發明説明（98 ) 下寿句.含Ε=1 ΩΩ的結罢 △ Θ/Ν 1° 1.5° 2° 2.5° 3° 128 3.5秒 5.25 秒 7秒 8.75 秒 10.5 秒 256 28.5 秒 43秒 57秒. 1分11秒 1分2 5秒 512 3分48秒 5分42秒 7分36秒 9分30秒 11分2 4秒 以上識別的表中之加框區界定用於在網路1 〇中實施 的純電子即時樣板匹配而模仿交互相關操作的實際應用之 總時間。此樣板匹配是本發明的替代實施例之一例，其應 用於物件辨認與對準目標而非視訊壓縮。 H. 用於低頻寬與位元選擇誤差修正的單一涌措盤合 根據一視訊流中景象改變之有意義的I框架插入之暫 時與空間的整合又具有的用途是原始以2 2 1 M b p s ( VGA，640x480，30fps，24bpp)但 下降至5 6 k b p s而透過第一通道傳輸壓縮視訊（ 4000:1) ’同時以56kbps透過第二通道傳輸 低壓縮、高解析度影像（40 : 1，640x480， 24bpp)。特別地，某些平台提供]_6kbps的最 大頻寬。 透過單一低頻寬通道而用於暫時與空間事件的自動選 擇監督過程控制揭示於圖2 4。在啓動步驟3 4 4以後， 使用者在步驟3 4 6可選擇是否以自發模式操作。如果使 用者選擇不自發操作，則控制到達步驟3 4 8以供使用者 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -一口 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 101 569570 A7 B7 五、發明説明（99 ) 選擇： 1. 資料率； 2. 關鍵框架間隔； 3. 強化的視訊；及 4. 解析度（暫時與空間）。 其後，在步驟3 5 0建立一通訊通道。然而，如果使 用者在步驟3 4 6選擇自發操作，則壓縮參數的預設値在 步驟3 5 2使用，且在步驟3 5 4請求暫時與空間資料的 二流連接。在步驟3 5 6，根據位元誤差率（B E R )比 較傳輸品質與臨限値。通常，對於配合有意義的I框架壓 縮而說明如上之壓縮比爲4 0 0 0 : 1的最小人工痕跡而 言，1 〇 - 4B E R是最大可接受的誤差位準。如果傳輸品 質不夠，則在步驟3 5 8進行額外的誤差修正。 在步驟3 5 8，位元選擇誤差修正模組2 6 (圖5 ) 根據觀察-在有意義的I框架壓縮中，有某些位元（例如 ，：[框架位元與同步控制位元）比其他位元重要-進行位 元選擇（B S E L )誤差縮減。在典型的位元誤差修正中 ，添加控制位元以修正誤差。在此狀況，如果一位元改變 ，則和變成非偶數，而偵測到（除了誤差的位置以外）誤 差。 假設m很大，近似公式2 k = m (其中m是資訊位元的 數目而k是控制位元的數目）運作良好。例如，m二 1000且k=l〇意指對於每1 ，〇〇〇位元而言，只 需要1 0調節位元（1 % )。然而，在實際的狀況，不只 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -102- 569570 A 7 B7 五、發明説明（100) 有一位元誤差。所以，使用有意義的I框架壓縮，位元選 擇誤差修正模組2 6施加額外位準的誤差修正於傳送層。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 實際上，由於壓縮處理器2 0 4實施之特殊壓縮特有 的位元（例如，同步位元，其維持I框架與女兒框架之間 的基本連接）之重要性，內部誤差修正是在封包通過網路 傳輸以前於封包上執行。模組2 6施加於傳送層的誤差修 正是除了在I P協議固有的實體層上執行的誤差修正以外 另有的誤差修正。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 假設1 0 _ 4 B E R視爲用於可接受的影像品質之臨限 値，則到達模組2 6的位元已承受實體層中的I P誤差修 正。模組2 6施加額外的誤差修正至有效位元，以將有效 位元減少至1 0 - 5 B E R的位準，而另一位元留在 1 〇_3BER的位準，或只減少至1 〇_4BER。另言之 ，有效位元由二位階的大小壓縮，而其他位元減少一位階 的大小，或全無減少。由模組2 6施加的誤差修正方法包 含—充當簡例—由Richard Hamming發展出來的傳統Hamming 碼，其是根據源自於高斯在1 8 0 1年的數字-理論硏究 之代數觀念。該方法也可以應用於更複雜的碼，諸如以以-Solomon ( R S )碼，其可根據有限欄與相關的多項式環而 修正多個誤差與叢發誤差。 模組2 6使用下表，以判定需要多少頻寬，以及藉由 施加—例如—Hamming碼（一誤差加上位置）以顯著減少 B E R的Μ T U內部封包的最佳大小。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 103- 569570
7 B 五、發明説明（101) P 修 正以前的BER 10 一3 10 -3 ΙΟ'3 ΙΟ-3 m 資 訊位元的數目 20 50 100 200 OVH 由 於控制位元而增加的負擔 25% 12% 7% 4% P， 修 正以後的BER 10~5 2xl0"5 5x10一3 10 一4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如果模組2 6自B E R 1 〇 - 3壓縮至 B E R 1 0 _ 5，則使用2 0位元（m = 2 0 )的短流， 而有2 5 %的添加位元（5控制位元添加至2 0資訊位元 )。m = 2 0 0及4 %添加位元之較長的流用於自 BER 10_3 減少至 BER 1〇_4。 在模組2 6施加位元選擇誤差修正至資料以後，在步 驟3 5 6再測試修正資料，直到B E R >臨限値爲止。其 後，在步驟3 6 0，連續傳輸資料，直到終止步驟3 6 2 爲止。 通訊橋接器 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如圖5所示，感測器網路1 2與網路3 8之間的通訊 橋接器3 0包含Q 〇 S管理者3 4及智慧與互動緩衝器管 理者3 6。特別地，儘管網路之固有非同步「隨選」性質 ，橋接器3 0確保高同步多媒體流的遞送。如上述，透過 網際網路之即時多媒體傳輸的基本挑戰是產生此橋接器， 以動態調整計時與緩衝網路參數，俾使儘管有網路潛伏（ 例如，路由器與開關延遲）及優先化的問題，亦可保証送 出的同步資料係同步接收。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -104 - 569570 A 7 B7 五、發明説明（102) 在本發明的較佳實施例中，有三部件，其有助於高同 步多媒體資料流與非同步網路之間的橋接器：（1 )協議 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) :(2 )緩衝器管理/圓形緩衝器；及（3 )總體網路最 佳化/服務品質（Q 〇 S )。 A. 協議 網路系統1 〇中的通訊橋接器3 〇在堆疊中的很多標 準層中產生修改，其包含： 1. 傳送層的修改，以實施多媒體資料流的圓形緩衝 器管理’根據動態網路狀況與優先化方案施加智慧與互動 式緩衝’及使用網際網路協議實施具有插座發展的Q 〇 S ;及 2 · 傳送層的修改，係在實體層執行初始誤差修正以 後’藉由模組2 6 (圖5 )實施額外的位元選擇誤差修正 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 τ C P/ I p插座子協議是藉由合倂智慧與互動式緩 衝而延伸。在此方面，橋接器3 0依賴微軟T M Q 0 S的 模仿與一應用程式介面（API)，其構造是實施一圓形 緩衝器，圓形緩衝器根據網路狀況而智慧與互動式緩衝多 媒體資料。 B. 緩衝器管理/圓形緩衝器 依位元率與網路狀況而定，緩衝器的大小是根據標準 模型而以統計方式預測。當一封包正透過網路送出的時候 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -105- 569570 A7 B7 五、發明説明（103) ，根據網路的狀況及封包的相對優先權，有一統計數値指 示多少封包可以透過網路安全傳輸及多少封包必須被緩衝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 最大允許的封包大小（Μ T U )可以由作業系統構建 。在本發明的較佳實施例中，Μ T U設定爲1 5 0 0位元 組（例如，以1 5 0 0位元組自編碼器1 9 0送到接收器 ，而解碼器2 1 2接收2 k封包），以使網路潛伏減至最 小。參考圖1 5，編碼器1 9 0與解碼器2 1 2之間的傳 輸是由網路介面卡（N I C )(例如，P C M C I A無線 LAN卡I EEE 8 02 1 1 )控制，其具有編碼器緩衝 器2 0 6與解碼器緩衝器2 1 0。標準的傳輸率在 29 . 97fps (NTSC 的標準）是 64kbps 至 1.5Mbps)，而具有影像大小SIF (320x 240)(標準MPEG)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 標準N I C卡與緩衝器2 0 6及2 1 0的目前實施不 包含經由非同步網路而與同步多媒體流協商所需要的智慧 與活動式緩衝器管理之型式。在此方面，緩衝器管理者 3 6也包含可變率分配，其根據不同使用者與過程的優先 權以管理網路頻寬。 例如，假設一網路包含1，0 0 0連接的使用者與1 G b p s的總頻寬，根據頻寬的均勻分佈，1 M b p s的 頻寬分配予每一使用者，其在實施時實際上接近 7 0 0 k b p s。典型上，由於誤差、封包之間的碰撞及 緩衝與等待的時間，只有約7 0 %的頻寬是可用的。如果 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -106- 569570 A7 B7 五、發明説明（104) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一使用者需要1 · 6Mbps但只被配給7〇〇kbps ，而一不同的使用者被配給7 0 〇 k b p s但只使用 3 0 0 k b p s ，則緩衝器管理者3 6向過程「協商」， 以自第二使用者分配多餘的頻寬至第一使用者。 在本發明的較佳實施例中，實施二不同的方法以用於 緩衝器管理：（1 )總體平滑；及（2 )局部平滑。總體 平滑是基於時間的方法，以判定網路頻寬最佳操作參數。 根據與時間相關的頻寬使用，於一特殊時間周期（例如， 1個月）收集統計數値，而統計最佳化方法以最佳操作頻 寬參數提供至管理者3 6。類似地，使用局部平滑，管理 者3 6根據最小的時間延遲，產生一統計窗。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 參考圖2 5，一圓形（環）緩衝器3 6 4在隨機存取 記憶體（編碼器緩衝器2 0 6與解碼器緩衝器2 1 0 )中 實施。緩衝器3 6 4是永久分配的緩衝器，具有一讀取與 一寫入位置。讀取位置從不大於寫入位置，原因爲若如此 ，則程式將讀取尙未寫入緩衝器的資料。同樣地，寫入位 置從不涵蓋讀取位置，否則，尙未讀取的資料將被覆寫。 因爲緩衝器3 6 4沒有「結束」元件，故重要的是在疊代 期間避免無限迴路。 在本發明中，這些無限迴路的避免是藉由維持串列登 錄數目的計數，及藉由測量掃描値的數目而控制迴路。一 替代的方法包含在鏈接的串列中使用一特殊、可辨認的節 點以充當警戒。警戒從不自串列中移除。疊代將在每一增 量時核對，且當遭遇警戒節點時中止。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -107- 569570 A7 ____B7 五、發明説明（彳〇5) 另一變化包含維持在指向前方與後方二考的每一節點 的鏈接。此配置導致一雙鏈接圓形串列，其包含維持二鏈 接’以發現任何節點的前行者與後續者二者，俾使只以一 通往單一節點的指標而可進行插入與移除，以取代在使用 疊代器界定操作時所需要的二指標。 圖2 6繪示駐留於記憶體3 6 6中的圓形緩衝器 3 6 4之不同視圖。藉由實施圓形緩衝器3 6 6以包容潛 伏與計時複雜性，橋接器3 0中的緩衝器管理者3 6補償 非同步網路1 0，同步資料流是透過彼而送出。在本發明 的較佳實施例中，緩衝器管理者3 6「調諧」記憶體 3 6 6中的寫入過程3 6 8與讀取過程3 7 0之間的計時 。記憶體366分成2k增量372。 特別地，當封包必須送出的時候，網路狀況可能強迫 過程等待，但寫入過程3 7 0繼續。其後，當網路狀況接 收封包送出的時候，封包透過網路1 0而送出。寫入過程 3 6 8傳統上是有限的過程，即，封包的送出可以比它們 的寫入更快。在此方面，Μ P E G編碼/解碼過程是比送 出封包更慢的過程。所以，緩衝器管理者3 6維持寫入過 程3 6 8 ，且當網路狀況將資源分配至寫入過程3 6 8時 ，讀取過程3 7 0「趕上」寫入過程3 6 8。讀取過程 3 7 0與寫入過程3 6 8之間的計時導致一間隙3 7 2 ， 其由緩衝器管理者3 6管理。 圖2 7繪示編碼過程，其包含自一輸入視訊區塊到達 視訊編碼器區塊3 7 6、視訊Μ P E G壓縮區塊3 7 8而 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -108- 569570 A7 B7 五、發明説明（106) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 後到達主要記憶體（D R A Μ ) 3 8 0中之一緩衝器的流 動。一網路模組區塊3 8 2包含一軟體驅動器，以管理連 接至網路區塊3 8 6的圓形網路緩衝器3 8 4。類似地， 圖2 8繪示解碼過程，其包含一連接至圓形網路緩衝器（ D R A Μ ) 3 9 0的網路介面區塊3 8 8，圓形網路緩衝 器（DRAM) 390連接至一解碼區塊392，而後連 接至一顯示器3 9 4。 圖2 9繪示圓形緩衝器3 6 4的寫入實施，包含資料 自區塊3 9 6送到區塊3 9 8，以測試圓形緩衝器3 6 4 是否可用。如果緩衝器3 6 4不可用，則過程等待。當緩 衝器3 6 4可用的時候，資料在步驟4 0 0寫入緩衝器 3 6 4，而緩衝器的總大小計數在區塊4 0 2增量。其後 ，控制回到啓動區塊3 9 6。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如圖3 0所示，圓形緩衝器3 6 4的讀取實施包含在 步驟4 0 4測試緩衝器3 6 4是否可用。如果緩衝器 3 6 4不可用，則過程等待。當緩衝器3 6 4可用的時候 ’在步驟4 0 6自緩衝器3 6 4讀取資料，且對應的記憶 體在步驟4 0 8係未分配（釋放）。最後，總緩衝器大小 在步驟4 1 0減少，而控制回到測試區塊4 0 4。 有若干參數，管理者3 6利用彼判定緩衝器3 6 4， 其被迫脫離每一節點上的伺服器。傳統上，網際網路上的 視訊係非同步傳輸，以致於它根據較早到達及具有一可變 ^遲而稍後到達的框架而被切割。緩衝器3 6 4的構造是 維持®定流，藉以維持在流中之框架遞送的一致計時。例 本紙張尺度適用中國國家標準（CNs ) A4規格（210 X 297公釐） -109- 569570 A7 B7 五、發明説明（107) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如’網路上的每一使用者可以具有不同的優先權與不同的 視訊率。控制分散的發射器與接收器緩衝器2 〇 6 (編碼 器）及2 1 0 (解碼器）之參數是由管理者3 6修改，以 強迫造成在特殊感測器（例如，照相機）的不同傳輸率或 優先權，及動態調整緩衝器2 0 6、2 1 0的寬度。 例如，如果在美國/墨西哥邊界的照相機連續監視著 活動，且在很短的時期內，活動等級顯著增加（例如，「 侵入」類），則管理者3 6爲一組「優先權」照相機動態 調整緩衝器3 6 4與傳輸率，以致於網路系統1 0不會過 負載。在此狀況，與在較不重要的位置之感測器（照相機 )相比，在關鍵位置之某些感測器（照相機）被指定較高 的優先權及較多的網路資源（傳輸頻寬）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 管理者3 6使智慧型緩衝與Q 〇 S管理者3 4 (圖5 )結合，以將來自「隨選」非同步網路的潛伏問題減至最 小。Q 〇 S管理者3 4參與協商過程，以維持臨限値（例 如，特定照相機不會掉落到諸如5 1 2 k b p s的特定頻 寬以下）。例如，優先權照相機上的傳輸率可能是在 5 1 2 k b p s — 1 M b p s的範圍，且非優先權照相機 可能具有在6 4 kb p s — 5 1 2 kb p s的範圍之傳輸 率。如果網路1 0未加載，則非優先權照相機將全力（ 5 1 2 k b p s )傳輸，且管理者3 6將緩衝器3 6 4「 調諧」或最佳化至此5 1 2 k b p s頻寬。當網路1 〇的 負載增加的時候，緩衝器管理者3 6調整各種緩衝參數， 以包容負載，並根據最佳化方法，維持多媒體資料流的同 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -110- 569570 A7 B7 五、發明説明（1〇8) 步傳輸。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 特別地，Q 〇 S管理者3 4依據網路的操作負載與資 料的優先權，藉由動態調整頻寬、潛伏、擾動與損失參數 ’透過網路1 0而與每一過程協商。頻寬參數是一應用的 訊務必須由網路載運之率。潛伏參數是一應用在遞送一封 包的資料時可以忍受的延遲。擾動參數是潛伏的變化，而 損失是損失資料的百分比。 如上述，編碼器1 9 0與解碼器2 1 2的網路介面卡 實體連接至網路1 〇。介面卡自P C接收資料，將資料處 理成爲適當的格式，且透過電纜傳輸資料至另一 LAN介 面卡。另一介面卡接收資料，將資料轉換成爲P C 了解的 形式，且傳輸資料至P C。 NIC 190與212的角色分爲八個工作：主機 至卡的通訊、緩衝、框架格式化、平行至串接轉換、編碼 與解碼、電纜存取、交握、傳輸與接收。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 大體上，傳輸的第一步驟是個人電腦與網路介面卡之 間的通訊。有三種方式可移動資料於P C的記憶體至 NIC 1 9 0與2 1 2之間·· I /〇、直接記憶體存取 及共享記憶體。資料進入N I C 1 9 〇與2 1 2之速度 比它能夠自串接或平行格式轉換、解除封包化、讀取與送 出的速度更快。此在二方向皆爲真。 NIC 190與212也形成框架-包含一頭標、 資料與尾標之傳輸的基本單元。頭標包含一警示（用於通 知「該框架已就定位」）、框架的來源位址、目的地位址 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -111 - 569570 A7 B7 五、發明説明（109) 及時脈資訊，以使傳輸同步。頭標也包含用於各種目的之 前行位元，包含設定用於傳輸的參數，及一用於引導框架 通過網路的控制欄、一位元組計數、一訊息型欄。尾標含 有誤差核對資訊（循環冗餘核對（C R C ))。 於通過網路1 0送出資料以前，在卡1 9 0與2 1 2 之間有一短的通訊周期。在此周期期間，卡1 9 0與 2 1 2協商用於即將來臨的通訊。傳輸卡送出它想使用的 參數。接收卡以它的參數回答。參數包含最大的框架大小 、回答以前必須送出多少框架、計時器値、等待回答需要 多久及緩衝器的大小。具有較緩慢、較小、較不複雜參數 的卡總是占上風，原因爲較精巧的卡可能使它們本身「降 低」，而較不精巧的卡不能使它們本身「提升」。 C. 總體網路最佳化/服務品質 如上述，QoS管理者34 (圖5)與緩衝器管理者 3 6 —起平行工作，以根據網路負載與優先化，使網路參 數最佳化及動態調整。當優先權與傳輸率改變的時候，調 整各種參數，包含框架解析度、框架率、顏色深度、框架 下降的頻率及緩衝器寬度，以使新頻寬率最佳化。 管理者3 6智慧型監視網路的負載，及動態計算緩衝 器3 6 4的最佳操作參數。這是多維最佳化問題，原因爲 每一參數是最佳化空間之一維，且參數是非線性鏈接（例 如，減少框架率不必然意指你正在以相同的因子減少資料 率）。QoS管理者34應用一函數（例如，基因演算邏 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 _· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 112- 569570 A7 _ B7 五、發明説明（110) 輯）’以尋找複函數的總體最小値。如果連續函數未良好 地定義，則一模糊神經網路教導網路辨認各種狀況。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在A T Μ網路中的Q 0 s實施基本上與網際網路中的 Q 〇 S實施不同，原因爲ATM是基於連接，所以有一管 子自用戶至伺服器，以保証送出特定頻寬。在L A N網路 中，連接被仿效。在本發明的較佳實施例中，Q 〇 S管理 者使用Q 〇 S方案（例如，微軟Q 〇 S模仿），根據網路 的優先化而協商頻寬，以提供同位至即時視訊轉移，以致 於伺服器仿效封包且保証頻寬。 追蹤移動物件 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上述，包含感測器網路1 2的系統網路是根據整合 模糊邏輯與神經網路以使感測器資料熔合的工作自動化， 以及判定警示。使用上述感測器網路1 2中之感測器熔合 的應用之一是在安全系統，其具有很多監視活動的照相機 感測器，及傳輸監督資料至控制模組（例如，沿著美國/ 墨西哥邊界追蹤物件，及判定是否有人非法越過邊界）。 在此方面，網路1 2中的感測器熔合包含之能力有動態適 應改變中的外部狀況、使用照相機感測器執行物件的即時 追蹤及根據智慧型神經模糊感測器控制以辨認物件。合倂 的多個感測器資料轉換爲知識，且用於解譯是否存在警示 狀況（例如，非法越過邊界）。 目前的「安全」系統花費相當數量的資源以與異質感 測器連繫，及花費數量較少的時間以「整合」資料。與這 本紙張尺度適财酬家鮮（CNS ) A4規格（21GX297公釐)" ' -113 - 569570 A7 ______B7 五、發明説明（^) 些標準系統相反，系統網路1 0由於智慧型多個感測器資 料熔合而具有低的錯誤警示率，且包含遠端引動、每一感 測器1 4、1 6或1 8的人工控制、即時遠端感測器資訊 檢索及經由圖形介面之系統1 〇的線上程式規劃。 某些先前技藝的安全系統是根據神經網路，其不能適 應在一感測器組中的感測器失效，且需要延長的訓練、大 量記憶體與強力的處理器，因而顯著增加系統的複雜性。 如果感測器的數量大，則動態適應改變中的外部狀況之能 力特別重要。感測器失效的傳統解決方式是將來自故障的 感測器之資料從感測器熔合排除。所以，神經網路傳統上 達成較佳的辨認率，原因爲自輸入排除不正確的資料。此 型式的神經網路之實施包含下列步驟： 1. 離線訓練一群神經網路（N = N i，N 2，N 3， _ . . Ν η )，而每一神經網路N i對應於一感測器失效的 狀況； 2. 自動及連續判定每一感測器是否正常工作；及 3 · 自動選擇何網路（N = N !，N 2，N 3，· · · Ν n )對應於偵測到的感測器失效的狀況。 相反地，本發明的較佳實施例藉由實施一基於模糊邏 輯的功能估算器-其即時偵測感測器失效，及一模糊邏輯 產生器-其使大量神經網路模糊成爲數目可管理的群組， 因而避免與實施此神經網路相關的計算負擔。此外’根據 神經模糊網路的智慧型決定使得一警示爲真或假的決定自 動化且有幫助。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -114- 569570 A7 B7 五、發明説明（112) A.基於神經模糊邏輯的功能估算器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 感測器網路1 2包含一功能估算器，以即時判定每一 感測器1 4、1 6與1 8的功能，以致於自多個感測器網 路1 2除去任何故障的感測器，忽略沒有價値或錯誤的資 料。估算器是基於模糊邏輯且包含下列步驟： 1 . 使 輸 入 模 糊 化 f 2. 施 加 一 模 糊 操 作 器 3 . 施 加 一 蘊 含 操 作 器 4. 聚 合 輸 出 f 及 5. 使 輸 出 去 模 糊 化 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例如，追蹤感測器網路1 2可能包含很多紅色敏感的 C C D照相機以充當感測器。五會員資格函數用於輸入灰 階標度（很局、尚、中、低與很低）。三會員資格函數用 於估算每一 C C D照相機的輸出信用（高、中、低）。根 據下列模糊規則，產生用於話語之輸入全域的輸出。使用 丰旲糊遍輯’事先產生全部可能的輸入之輸出，將輸出儲存 爲查詢表以用於即時操作。 如果（灰階係很高），則（信用係低）。 如果（灰階係尚），則（信用係低）。 如果（灰階係中），則（信用係中）。 如果（灰階係低），則（信用係高）。 如果（灰階係很低），則（信用係高）。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ 297公釐） -115- 569570 A7 B7 五、發明説明（113) B. 良糊權數產牛袈 模糊權數產生器根據神經網路之間的相關性，將替代 的神經網路自動組合成爲叢集。所以，屬於一給定的叢集 之全部神經網路模糊化成爲單一模糊神經網路，取代其他 狀況所需要的大量神經網路。 根據神經網路之間的相關性，將對應於每一感測器失 效狀況的大量神經網路組合成爲叢集。所以，屬於一給定 的叢集之全部神經網路模糊化成爲一模糊神經網路，取代 其他狀況所需要的大量神經網路。 未受監督的競爭性學習較佳爲由感測器網路1 2實施 ’原因爲對應於每一感測器失效狀況之可用的神經網路間 所欲的分類標籤係未知。已知某些輸入樣品資料庫，則一 競爭性網路的輸出神經元彼此競爭以便引動，而任何時候 只有一輸出神經元可以在競爭中獲勝（例如，「勝者全拿 j ) 〇 在輸入樣品資料歸類於適當的模糊神經網路中以後， 使用修改的學習向量量化，將每一模糊神經網路以它的樣 品資料訓練。此量化的目標是尋找再生向量組，其代表具 有最小的預期「失真」之資訊來源。在圖案辨認與信號處 理應用中，學習向量量化特別有用。 C. 智慧型_決定輔肋 參考圖3 1，如上述，構建成爲追蹤一移動物件的感 測器網路1 2也包含智慧型決定輔助4 1 2，以在合理的 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 116 569570 A7 B7 五、發明説明（114) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 時間內處理及整合來自異質感測器1 4、1 6與1 8的全 部資訊。特別地，智慧型決定輔助4 1 2整合一神經網路 狀的結構，其適宜地產生模糊邏輯規則。在此「神經模糊 」方法中，模糊規則的初稿由專家準備，且映射至會員資 格函數的位置與曲線，以建立模糊規則庫4 1 4。神經網 路4 1 6調諧會員資格函數的位置，以使模糊規則的性能 最佳化。一組訓練資料4 1 8呈送給規則庫4 1 4與神經 網路4 1 6二者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 神經網路4 1 6將初始模糊會員資格函數送給模糊規 則庫4 1 4。然後，模糊規則庫4 1 4產生一實際輸出， 其與訓練資料4 1 8中含有之所欲的輸出比較。訓練演算 邏輯改變神經網路權數，藉以調整會員資格函數。然後， 新函數送給規則庫4 1 4，且過程重複，直到實際與所欲 的輸出間之差異減至最小爲止。重複施加額外的訓練資料 組，直到最後的會員資格函數參數爲止，所以會員資格函 數成形、收斂至它們的最後値。以此方式定義會員資格函 數，則模糊規則庫4 1 4的操作密切模仿訓練資料4 1 8 代表的操作。 D. 即時物件洎蹤與影像區段化 視訊動作偵測是根據類比或活動偵測。類比偵測器響 應於來自照相機的視訊輸出位準，但視訊位準的任何些微 改變通常觸發一錯誤的警示（例如，吹落樹葉或下雨）。 活動偵測是使用有限數位技術之一種形式的視訊動作偵測 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -117- 569570 A7 B7 五、發明説明（115) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 。活動偵測分辨一視訊影像的個別像素或細胞之改變，而 非偵測視訊視訊位準的改變。相反地，只要感測器網路 1 2判定一特殊環境中的物件之大小、方向及數目，則感 測器網路1 2是實際數位動作偵測器。 根據感測器網路1 2的追蹤系統4 2 0包含一動作偵 測感測器模組4 2 2、一連接至廣F〇V通道4 2 6的廣 視野（F〇V )照相機4 2 4、一連接至窄F Ο V通道 4 3 0的窄F〇V照相機4 2 8、一連接至控制模組5 6 的發射器4 3 2。 在本發明的較佳實施例中，照相機4 2 4與4 2 8是 數位照相機。替代地，照相機4 2 4與4 2 8是類比照相 機，且追蹤系統4 2 0又包含和類比照相機4 2 4與 4 2 8對應的額外介面元件（例如，類比至數位轉換器等 )° 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 追蹤系統4 2 0包含二靜止的「魚眼」照相機4 2 4 ，每一照相機具有連接至二窄F〇V照相機4 2 8的 1 8 0 °之視野，窄F〇V照相機4 2 8可以使用分時多 工（例如，分割與多個物件間的單一照相機對應的追蹤時 間）追蹤多個物件。藉由預先處理提供至通道4 2 6的資 料，將根據「魚眼」照相機4 2 4之物件的極座標轉換爲 直角座標。 每一窄F〇V照相機4 2 8具有傾斜/搖攝的能力， 其由使用視訊系統控制架構（V I S C A )協議（上、下 、左、右、放大、縮小）的R S 2 3 2連接所控制。在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -118 - 569570 A7 __B7 五、發明説明（116) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此構造中，V I S C A訊息封包具有一在第一位元組的封 包頭標（其含有來源位址與目的地位址）及一在最後位元 組（F F )的終止標。最大的訊息是1 4位元組。追蹤系 統4 2 0是在「睡眠模式」，而活動廣F ◦ V照相機 4 2 4保持活動，以偵測控制模組5 6可能有興趣的任何 潛在性物件。 每一照相機4 2 4與4 2 8在感測器網路1 2中是 I P定址，以允許用者透過使用者網路3 8 (例如，網際 網路）訊問每一照相機。控制命令也是透過網路3 8自使 用者取得，以控制感測器（照相機）4 2 4與4 2 8。 在本發明之一替代實施例中，一系列動作偵測器沿著 界限而安置，以允許廣F〇V照相機4 2 4與窄F Ο V照 相機4 2 8保持「睡眠模式」，直到動作偵測器之一指示 必須使4 2 0「甦醒」爲止。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本發明之另一替代實施例中，一「蟲眼」感測器取 代動作偵測器，以根據沿著界限的活動，向廣F〇V照相 機4 2 4警示「甦醒」。特別地，「蟲眼」感測器是方向 感測器，具有很多安置在感測器半球上的小、不成像、光 學元件，每一零件之間有特定的距離。當具有很狹窄視野 的元件之一的強度改變時，對應的元件被引動，而追蹤系 統4 2 0自感測器（照相機）4 2 4接收方向資料。此感 測器是根據不成像光學多孔複眼架構，其滿足Liouville理論 。蟲眼中的這些「小眼」不成像光學視野與相鄰的小眼（ 例如，單一不成像光學尖端「孔眼」）有某種程度的重疊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） -119- 569570 A7 B7 五、發明説明（117) ，允許基於模糊邏輯的模糊度量衡。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 最後，在本發明的另一替代實施例中，一系列具有無 線發射器的動作偵測器分散於窄F Ο V照相機4 2 8之間 。當動作偵測器之一引動時，追蹤系統4 2 0 「甦醒」， 且移動窄F〇V照相機4 2 8至所引動的動作偵測器之座 標，藉以免除使用廣F〇V照相機4 2 4，以判定一特殊 物件的座標。 在動作偵測感測器模組4 2 2中，一在輸入景象 4 3 4中的物件在一根據動作偵測器（其偵測物件的移動 )或一「蟲眼」感測器（其偵測強度的改變）的感測器區 塊4 3 6中被偵測到。如果感測器4 3 6是「蟲眼」感測 器，則觸發一物件偵測感測器4 3 8，以指示一物件已在 輸入景象4 3 4中被偵測到。一神經模糊處理器4 4 0偵 測被偵測物件的方向，而物件的對應座標是在區塊4 4 2 中計算且提供至通道4 2 6。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 廣F〇V照相機4 2 4可以包含一資料格式器4 4 4 及/或一資料數位化區塊4 4 6，依照相機4 2 4是類比 或數位照相機而定。在上述較佳實施例中，照相機4 2 4 是數位照相機。來自照相機4 2 4的視訊傳輸至單一框架 緩衝器4 4 8，其連接至一照相機平台動作補償器4 5 0 。視訊也饋送至一可變延遲區塊4 5 2，且饋送至一參考 框架緩衝器4 5 4，其連接至一類似的照相機平台動作補 償器4 5 6。比較儲存於緩衝器4 4 8中的目前視訊彳匡架 及儲存於框架刪減單元4 5 8中之緩衝器4 5 4的參考視 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -120- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 569570 A7 _____ B7_ 五、發明説明（118) 訊框架。 框架刪減單元4 5 8根據二連續框架的逐像素刪減， 判定在輸入景象4 3 4中之任何物件的任何移動。資料-其指示何像素已經改變目前框架與一參考框架之間的狀態 -傳輸至物件單元4 6 0，其構造是判定影像中之污塊的 數目。污塊是連接的像素之區域，像素顯示諸如顏色與光 的強度之類似性質，以及與它的相鄰像素不類似的性質。 如果二污塊被視爲基於單元4 6 0而「連接」，則二污塊 合倂成爲大的污塊。計算像素之間的類似性，以對照於預 先界定的常數。改變單元4 6 0中之這些約束的値會限制 或放鬆污塊之間的連接。此外，諸如相機4 2 4的廣 F〇V照相機導致成比例的小物件。界定噪音與物件（污 塊）之間的差異之臨限値參數也可以在追蹤系統4 2 0中 調整。 單元4 6 0執行污塊之標準區段化，以形成（諸）物 件’以致於各種矩形形成於類似的像素群組周圍，且〜組 矩形典型上產生一「物件」。追蹤系統4 2 0計算一點， 其代表對應於每一矩形箱的局部重心，然後是一根據局部 重心點的總體重心，以形成隨後界定爲「物件」的總體形 心座標。如果界定單一物件，則窄F Ο V照相機4 2 8移 至物件的總體形心座標。如果界定單一物件且多個窄 F〇V照相機4 2 8可用於追縱，則任一照相機4 2 8可 以移動至總體形心座標，或者，每一照相機可以藉由基本 上將單一物件分爲兩半而移至影像的一部分。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210父297公系"7^ ----—— -121 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
569570 A7 B7 五、發明説明（119) 單元4 6 0根據污塊之間的互聯，計算多個物件是否 存在於輸入景象4 3 4中及對應的座標。爲了分割輸入景 象4 3 4以允許窄F〇V照相機4 2 8追蹤多個污塊，單 元458計算包含於區段（XI，yi)與（X2，y2)中 的二最遠的點間之距離。單元4 6 0也計算對應於線（X。 ’ y。）之中心的座標，其形成於區段所包含的二最遠的點 之間。最後，單元4 6 0計算線（X * i，y * :)與（ x * 2，y * 2 ) -其在線的中心與每一個別端點〔（x c， yc)與（XI，y!)〕及〔（XC，yc)與（x2，y2 )〕的中心。 座標與（x*2，y*2)送到二窄 F〇V照相機4 2 8之每一照相機，以追蹤二物件。單元 4 6 0又根據上述線分割演算邏輯，重複輸入景象4 3 4 的分割，完全根據形心分析或使用計算幾何中的凸出殼體 理論，判定多個座標，以尋找涵蓋污塊之全部面積的最小 多邊形。 凸出殼體方法包含尋找最小的多邊形，或者將一圓擬 合於一污塊中的像素周圍。在此狀況，計算圓上任二點之 間最大的距離。界定最小面積之圓的第三點由單元4 6 0 計算。然後，計算此三點形成之三角形的最大角（例如， 與三角形的最大長度對立的角）。最後’此最大角界定的 線段中點趨近於二窄F〇V照相機4 2 4管轄的區域之分 離點。 假設「魚眼」透鏡使用於二廣F〇v照相機4 2 4 ’ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -122- 569570 A7 __ B7 五、發明説明（120) 則使用下列關係’在單元4 5 8之前將極座標預先處理成 爲直角座標： x=rcos0 而 y 二 rsin0 在物件已於單兀4 5 8中界定以後，單元4 6 0也可 以包含第一物件辨認過濾器，以應用各種計算與圖案辨認 技術及狀況表’判定有任何含義的任何物件是否已經進入 廣F〇V照相機4 2 4的視野。例如，界定一物件的特性 組包含物件大小、物件方向、物件的平均速度、物件的路 徑及物件相對於特殊區域的位置。單元4 6 〇將與每一物 件有關的特性組參數和一狀況表相比較，以判定（諸）特 殊物件是否爲追縱系統4 2 0有興趣者。假設至少某些物 件是系統4 2 0有興趣的，則每一物件的座標自區塊 4 2 6饋送至縮放控制區塊4 6 4。 在窄FOV通道4 3 0中，縮放控制區塊4 6 4將窄 F〇V照相機4 2 8移動至從物件座標單元4 6 2接收的 座標，且接收有興趣的特殊物件之高解析度視訊。於獲得 更詳細的資訊以後，追蹤系統4 2 0在第二物件辨認單元 4 6 6中根據物件特性組與一狀況表的比較，自動判定有 興趣的物件是否爲必須追蹤之顯著物件。 如果單元4 6 6判定有顯著物件待追蹤，則視訊信號 呈送至視訊多工器4 6 8，其連接至區塊4 7 0中的其他 窄F 〇 V照相機，以將個別追蹤照相機4 2 8之追蹤時間 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -123- 569570 A7 B7 五、發明説明（121) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 为割於物件之間。特別地’如果必須追縱的顯著物件多於 窄F〇V照相機4 2 8的數目，則視訊多工器單元4 6 8 依有多少照相機可用，將花費於追蹤顯著物件之照相機時 間的數量分割於多個物件之間。 然後，視訊在視訊壓縮輸入模組4 7 2中壓縮，傳輸 到根據動作估計的壓縮模組，其使用軟計算技術，以處理 器4 7 4施加超壓縮於資料。來自模組4 7 2與處理器 4 7 4的壓縮資料傳輸至一智慧型I框架插入模組4 7 6 ’其在一視訊的每一景象改變之開始插入有意義的I框架 ’如上述。然後，視訊呈送至壓縮數位資料流格式器單元 4 7 8，且送到無線資料分散光譜發射器4 3 2，以便無 線傳輸至控制模組5 6。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖3 3繪示配合上述追蹤例之追蹤系統4 2 〇的自發 操作。於啓動區塊4 8 0設立系統4 2 0以後，全部感測 器1 4、1 6與1 8是在睡眠模式4 8 2。包含動作偵測 器4 3 6的每一感測器在區塊4 8 4中測試，而區塊 4 8 6判定動作偵測器4 3 6是否已經引動。只要動作偵 測器4 3 6未引動，則追蹤系統4 2 〇保持在「睡眠」模 式。然而，當動作偵測器4 3 6引動，則追蹤系統4 2〇 在區塊4 8 8自「睡眠」模式切換成爲「黃色」警戒模式 〇 如配合圖3 2所述者，在一物件區塊4 9 〇中，視訊 的二框架互相刪減，以判定已經改變的像素，且將污塊區 段化’以根據區段的形心形成物件。在區塊4 9 2將噪音 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2i〇X 297公慶） -124- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 569570 A7 _______ B7_ 五、發明説明（122) 自圖像濾出，且在區塊4 9 4施加第一級物件辨認至在區 塊4 9 0所識別的物件。 根據區塊4 9 4之此初始物件辨認分析，於區塊 4 9 6中設定一警戒狀況，以判斷物件是否被辨認爲必須 追蹤的顯著物件。如果區塊4 9 6判定物件是不顯著的， 則控制回到區塊4 8 4，等待額外的物件通過廣F Ο V照 相機4 2 4前方。另一方面，如果在區塊4 9 6判定一物 件是顯著的，則追蹤系統4 2 0在區塊4 9 8自黃色警戒 切換到紅色警戒。 當追蹤系統4 2 0重複通過每一物件以判定是否必須 設定紅色警戒狀況時，追縱系統4 2 0也將控制自區塊 4 9 4轉移至物件座標單元5 0 0，以判定區塊4 9 0中 識別之每一物件的物件座標。 來自區塊5 0 0的座標饋送至區塊5 0 2，以將窄 F〇V照相機4 2 8移至每一物件的座標。這時候，追蹤 系統4 2 0在每一物件執行第二物件辨認，以判定是否偵 測到顯著物件。區塊5 0 4測試每一物件是否爲顯著物件 。如果特殊物件是不顯著的，則控制回到物件辨認區塊 4 9 4，以繼續重複過濾每一物件，直到無物件待測試爲 止。 然而，如果來自區塊5 0 2的任何物件被判定是顯著 的，則追蹤系統4 2 0在區塊4 9 8切換成爲「紅色」警 戒，且區塊5 0 6中的窄FOV照相機4 2 8藉由在區塊 5 0 8送出物件的視訊至控制模組5 6，而追蹤每一顯著 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-125- 569570 A7 ___B7_ 五、發明説明（123) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 物件。特別地，顯著物件的視訊可以在區塊5 1 0即時送 到顯示器2 2 4 (圖1 5 )，或者，視訊可以在夾5 1 2 中儲存，供未來參考。最後，顯著事件的視訊可以送到決 定單元5 1 4，供使用者接手系統4 2 0的人工優先控制 〇 區塊5 1 6測試顯著物件是否超出視野。如果物件未 超出視野，則在區塊5 0 8繼續送出信號。另一方面，當 顯著物件移出視野時，在區塊5 1 8取消紅色警戒，在區 塊5 2 0取消黃色警戒，而控制在箱5 2 2轉移至次一感 測器，然後轉移至區塊4 8 4，以連續核對全部感測器。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖3 4總結追蹤系統4 2 0的物件追蹤演算邏輯。爲 判定框架之間的相對物件移動，則影像刪減是在步驟 5 2 4逐像素而執行。物件是在區塊5 2 6界定，而於步 驟5 2 8，在來自步驟5 2 6的污塊上執行第一級物件辨 認。如果第一級物件辨認判定物件是不顯著的，則決定區 塊5 3 0將控制送回框架刪減區塊5 2 4。然而，如果正 要追蹤一顯著物件，則控制自區塊5 3 0轉移至區塊 5 3 2，以計算每一物件的重心。 窄F〇V照相機4 2 8在步驟5 3 4指定給每一物件 ，第二級物件辨認在步驟5 3 6進行，以在決定區塊 5 3 8判定窄F〇V照相機4 2 8是否必須追蹤物件。如 果物件是顯著的且須追蹤，則視訊在步驟5 4 0傳回控制 模組5 6。另一方面，如果物件是不顯著的，則控制自決 定區塊5 3 8回到框架刪減區塊5 2 4。 -126- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 569570 A7 B7 五、發明說明（124) 圖3 5繪示一對污塊5 4 2與5 4 4，其包含矩形區 段5 4 8，每一區段包含一重心點5 5 0。噪音人工痕跡 5 5 2由追蹤系統4 2 0消除，而窄F〇V照相機4 2 8 可以根據總體重心點5 5 4與5 5 6，個別追蹤污塊 5 4 2與5 4 4。窄F〇V*照相機也可使用點5 5 8與 5 β 0 ’個別追蹤污塊5 4 2與5 4 4，此是根據取得第 一端部5 6 4與第二端部5 6 6之間的中心點5 6 2，然 後將端點5 6 4與5 6 6及中心之間個別分割成兩半而獲 得點5 5 8與5 6 0。窄F〇V照相機4 2 8根據對應於 點5 5 8與5 6 0的座標，追蹤物件5 4 2與5 4 4。替 代地’依照相機的數目與物件的數目而定，照相機4 2 8 可以在多個物件之間多工操作。 多藍體感測器網路的橼作 操作的時候，在多媒體感測器網路1 2中互相連接的 異質感測器14、16與18以均質、TCP - ip封包 的形式’經由通往使用者網路3 8 (諸如網際網路）的橋 接器3 0，傳輸感測資料至控制模組5 6。藉由實施依賴 網間連接器軟體代理5 8與主機軟體代理7 0的神經模糊 網路’將感測資料熔合在一起，以形成模糊句子輸出，與 自每一感測器1 4、1 6與1 8直接傳輸未處理的感測資 料至控制模組5 6相比，其所需的頻寬相當小。 連接至感測器網路1 2的壓縮模組2 4依賴位元選擇 誤差修正模組2 6與智慧型代理模組2 8，以將感測資料 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -127- 569570 A7 B7 五、發明説明（125) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 壓縮成爲封包化數位流，且經由智慧型代理模組2 8整合 資料。感測器網路1 2近乎自發地處理及傳輸感測資料， 直到壓縮模組2 4不能將感測資料熔合在一起爲止，原因 爲來自特殊感測器組的資料與來自不同感測器組的資料矛 盾。在此狀況，感測器熔合缺陷模組2 0要求使用者參與 解決矛盾的資料。 均質化資料經由橋接器3 0而傳輸，橋接器3 0維持 高同步感測資料（例如，多媒體流）與使用者網路3 8 ( 例如，網際網路）之固有非同步性之間的同步化。特別地 ，儘管網路資源之不一致性而可維持資料的同步性之能力 是根據QoS管理者34與緩衝器管理者36，QoS管 理者3 4根據網路資源的變化，保証特殊過程的頻寬，緩 衝器管理者3 6實施N I C編碼器緩衝器2 0 6與N I C 解碼器緩衝器2 1 0中的圓形緩衝器3 6 4。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 特別地，緩衝器管理者3 6根據優先化及使資源最大 化的網路狀況，動態及互動式調整緩衝器參數（讀取/寫 入過程的計時、緩衝器寬度等）。當緩衝器等待網路資源 傳輸資料的時候，寫入過程繼續將資料寫入緩衝器，以致 於當網路資源允許的時候，資料被傳輸且讀取過程趕上寫 入過程，以透過非同步使用者網路3 8，維持資料的同步 轉移。 網路1 0之一應用以感測器網路1 2充當追蹤移動物 件的網路。當在一特殊監視區偵測到動作的時候，動作偵 測感測器模組4 2 2使廣視野照相機4 2 4「甦醒」。廣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -128- 569570 Α7 Β7 五、發明説明（126) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 視野照相機4 2 4根據第一級物件辨認，傳輸資料至控制 模組5 6，其判定監視區中是否有識別物件是顯著的。如 果偵測到任何顯著物件，則窄視野照相機4 2 8類似地移 至廣視野照相機4 2 4所判定的物件座標，及傳輸額外資 料至控制模組5 6。 進行第二級物件辨認以後，如果判定物件是顯著的， 則透過橋接器3 0 ’將物件的即時視訊自控制模組5 6傳 輸到使用者網路3 8。窄視野照相機4 2 8連續追蹤顯著 物件，直到物件在特殊監視區外部爲止。 使用者可以透過使用者網路3 8 (例如，網際網路） 存取物件的即時視訊，或特殊景象的即時高品質靜止影像 。暫時與空間資料也可以儲存於快閃記憶體，且於需要時 觀看。促使從視訊解譯的靜止影像可以傳輸的壓縮是根據 視訊中的每一景象改變之I框架的有意義的插入。所以， I框架含有資料，其代表一視訊的全部景象，原因爲I框 架並非無視於視訊的內容（其在先前技藝的壓縮方法中是 標準的行動）而只在預定的間隔插入。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 雖然所提供的詳圖、特例與特殊公式描述示範性實施 例’但它們只用於闡釋。例如，雖然壓縮處理器2 0 4根 據Μ P E G策略而實施資料壓縮，但其他標準（例如， J P E G )也可以充當資料壓縮及均質化的基準。此外， 感測器網路1 2可以實施各種商務對商務（Β 2 Β )及/ 或商務對消費者（Β 2 C )模型（例如，視覺購物、遠距 離學習等）。例如，照相機可以安裝在遠端機器人上，而 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -129- 569570 A7 B7 五、發明説明（127) 在網際網路3 8購物的消費者將透過來自感測器網路1 2 的線路3 2與4 0，接收串流視訊。替代地，感測器網路 1 2可支援互動式視訊，而消費者在網際網路3 8上。類 似地，感測器網路1 2可透過網際網路3 8，支援在教室 中指導學生的教授之互動視訊。所以，所顯示及所說明的 構造不限於所揭示之精確的細節與狀況。此外，可以對於 示範性實施例的設計、操作狀況與配置進行其他取代、修 改、改變與省略，而不會偏離在附屬申請專利範圍中表示 之本發明的精神。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -130-

Claims (1)

  1. 569570 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 附件二 % 90124955歲專利申請案 中文申請專利範圍無劃線替換^ 民國92年9月17日修正 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 · 一種多媒體網路，包含： 一感測器網路，包含多個互聯的感測器，其連接至一 控制模組，控制模組從多個感測器接收一組感測資料，且 根據感測資料產生均質資料流； 一通訊橋接器，連接至感測器網路，橋接器緩衝從感 測器網路接收的均質資料流；及一使用者網路，連接至通 訊橋接器，使用者網路從感測器網路接收均質資料流，且 經由通訊橋接器，將一組輸入資料傳輸至控制模組。 2 .如申請專利範圍第1項之網路，其中均質資料流 是多媒體資料的封包化資料流。 3 ·如申請專利範圍第2項之網路，其中使用者網路 是網際網路。 4 ·如申請專利範圍第3項之網路，其中多個互聯的 感測器包含一組區域感測器。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 .如申請專利範圍第4項之網路，其中多個互聯的 感測器包含一組中域感測器。 6 .如申請專利範圍第5項之網路，其中多個互聯的 感測器包含一組廣域感測器。 7 .如申請專利範圍第6項之網路，其中第一通訊匯 流排在每一廣域感測器之間提供第一通訊路徑。 8 .如申請專利範圍第7項之網路，其中第二通訊匯 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ” · A8 ，二. B8 」 C8 _-------—:… D8 ~~ ~~---- -------_____ 六、申請專利範圍 流排在該組廣域感測器與該組中域感測器之間提供第二通 訊路徑。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 9 ·如申請專利範圍第8項之網路’其中第三通訊匯 流排在該組中域感測器與該組區域感測器之間提供第三通 訊路徑。 1 〇 ·如申請專利範圍第9項之網路，其中第四通訊 匯流排在該組廣域感測器與控制模組之間提供第四通訊路 徑。 1 1 ·如申請專利範圍第1 〇項之網路，其中第一緊 急通訊匯流排在每一區域感測器之間提供第一緊急通訊路 徑。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之網路，其中第二緊 急通訊匯流排在每一中域感測器之間提供第二緊急通訊路 徑。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之網路，其中第一、 第二與第三通訊路徑是無線的。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項之網路，其中第四通 訊路徑是通往控制模組的衛星繼電器。 1 5 .如申請專利範圍第1 2項之網路，其中該組區 域感測器產生一組區域感測資料，該組中域感測器產生一 組中域感測資料，該組廣域感測器產生一組廣域感測資料 〇 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項之網路，其中控制模 組熔合區域感測資料、中域感測資料與廣域感測資料。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ ? _ A8 B8 C8 D8 569570 、申請專利範圍 1 7 ·如申請專利範圍第1 6項之網路，其中區域感 測資料、中域感測資料與廣域感測資料的熔合是根據神經 模糊處理。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項之網路，其中區域感 測資料、中域感測資料與廣域感測資料的熔合又包括： 模擬一組模糊規則的初稿； 將該組模糊規則的初稿映射至一組會員資格函數的位 置與曲線； 使用神經網路微調該組會員資格函數的位置，以使該 組模糊規則的性能最佳化； 呈送一組訓練資料至模糊規則庫與神經網路； 使用神經網路產生一組初始模糊會員資格函數； 呈送該組初始模糊會員資格函數至模糊規則庫； 自模糊規則庫產生一實際輸出； 比較實際輸出與該組訓練資料所含有之所欲的輸出； 調整一組神經網路權數，以調整該組會員資格函數； 及 呈送已調整的該組會員資格函數至模糊規則庫，直到 實際輸出與所欲的輸出之間的差異低於一預定的最小臨限 値爲止。 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項之網路，其中額外的 訓練資料組重複呈送至模糊規則庫與神經，網路，直到與該 組會員資格函數相關的一組參數收斂至最後値爲止。 2 0 ·如申請專利範圍第1 9項之網路，其中模糊規 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -3 - 年 月曰 修正補充 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 則庫根據該組會員資格函數的定義，模仿該組訓練資料。 2 1 ·如申請專利範圍第2 0項之網路’其中感測器 網路是冗餘網路，其在區域感測器、中域感測器與廣域感 測器之間提供一組替代的通訊路徑。 2 2 ·如申請專利範圍第2 1項之網路，其中感測器 網路主要以自發模式操作。 2 3 ·如申請專利範圍第1 5項之網路，其中該組區 域感測器包含磁性感測器、簡單地震感測器、簡單化學感 測器、溫度感測器與風感測器至少之一。 2 4 .如申請專利範圍第2 3項之網路，其中該組區 域感測器是在睡眠模式，直到由中域感測器之一透過第三 通訊匯流排傳輸至區域感測器之一的甦醒信號引動爲止。 2 5 .如申請專利範圍第2 4項之網路，其中區域感 測器之一透過一類比R F通道傳輸類比資料至中域感測器 之一。 2 6 .如申請專利範圍第2 4項之網路’其中該組中 域感測器是一維感測器。 2 7 ·如申請專利範圍第2 6項之網路，其中該組中 域感測器包含聲音感測器、光譜儀、X光、複雜的化學感 測器至少之一。 2 8 .如申請專利範圍第2 7項之網路，其中中域感 測資料係數位化。 2 9 ·如申請專利範圍第2 8項之網路’其中中域感 測資料使用網間連接器軟體代理壓縮° ^-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、^τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4 - A8 B8 C8 D8 56娜 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 〇 .如申請專利範圍第2 9項之網路，其中網間連 接器軟體代理處理中域感測資料，且判定中域感測資料是 否有意義。 3 1 ·如申請專利範圍第3 0項之網路，其中如果網 間連接器軟體代理判定中域感測資料有意義，則中域感測 資料從該組中域感測器透過第二通訊匯流排傳輸至該組廣 域感測器。 3 2 ·如申請專利範圍第3 1項之網路，其中網間連 接器軟體代理是自行組織的模糊控制器，其以每秒一百萬 次操作（Μ〇P S )的處理功率操作。 3 3 ·如申請專利範圍第3 2項之網路，其中網間連 接器軟體代理另包括： 一類比至數位轉換器； 一樣板匹配模組； 一連接至樣板匹配模組的過濾庫； 一決定模組；及 一通訊介面。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 4 .如申請專利範圍第3 3項之網路，其中通訊介 面是哈理士稜鏡。 3 5 .如申請專利範圍第3 3項之網路，其中一相關 尖峰與一預先界定的臨限値比較，相關尖峰代表一樣品信 號與一組來自過濾庫的過濾信號之數位相關。 3 6 ·如申請專利範圍第3 5項之網路，其中如果相 關尖峰大於或等於預先界定的臨限値，則決定模組送出正 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -5 - 569570 ABICD 穴、申請專利範圍 信號至通訊介面。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 7 ·如申請專利範圍第3 6項之網路，其中如果通 訊介面自決定模組接收正信號，則中域感測資料透過第二 通訊匯流排傳輸至該組廣域感測器。 3 8 ·如申請專利範圍第3 7項之網路，其中如|通 訊介面未自決定模組接收正信號，則中域感測資料不胃過 第二通訊匯流排傳輸至該組廣域感測器。 3 9 .如申請專利範圍第2 7項之網路，其中該|且0 域感測器是二維感測器。 4 0 ·如申請專利範圍第3 9項之網路，其中該組廣 域感測器包含一向前看的紅外線感測器、一成像雷達、一 複雜的地震感測器、一個二維成像感測器、一個三維體積 感測器、一個具有一組三維光譜視訊序列的四維視訊、一 高光譜視訊感測器及一視訊感測器至少之一。 4 1 ·如申請專利範圍第4 0項之網路’其中使用智 慧型代理壓縮廣域感測資料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 2 ·如申請專利範圍第4 1項之網路’其中使用主 機軟體代理壓縮廣域感測資料。 4 3 ·如申請專利範圍第4 2項之網路’其中主機軟 體代理透過第四通訊匯流排傳輸廣域感測資料與中域感測 資料至控制模組。 4 4 ·如申請專利範圍第4 3項之網路’其中主機軟 體代理收集、處理及傳輸均質資料流至控制模組’均質資 料流包含中域感測資料與廣域感測資料。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6 - 569570 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 4 5 ·如申請專利範圍第4 4項之網路，其中均質資 料流包含一組視訊與影像形式的視覺資訊。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 6 ·如申請專利範圍第4 5項之網路，其中主機軟 體代理傳輸均質資料流的樣品至控制模組。 4 7 ·如申請專利範圍第4 6項之網路，其中在樣品 傳輸至控制模組以後，主機軟體代理與控制模組協商，以 決定均質資料流之一子組自該組廣域感測器傳輸至控制模 組。 4 8 ·如申請專利範圍第4 7項之網路，其中控制模 組在傳送層將均質資料封包化。 4 9 .如申請專利範圍第4 8項之網路，其中使用 T C P / I P協議將均質資料封包化。 5 0 ·如申請專利範圍第4 8項之網路，其中使用 T C P / I P協議與A Τ Μ協議將均質資料封包化。 5 1 ·如申請專利範圍第4 8項之網路，其中控制模 組在傳送層將均質資料封包化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 2 .如申請專利範圍第6項之網路，其中該,組區域 感測器與該組中域感測器包含至少一全方向天線。 5 3 ·如申請專利範圍第6項之網路，其中該組中域 感測器與該組廣域感測器包含高分散式、每秒Λ十f意次Β 作（Β〇P S )的處理功率。 5 4 .如申請專利範圍第5 3項之網路，其中感沏[器 網路是以資料爲中心。 5 5 ·如申§靑專利範圍弟6項之網路，其中該組區域 ί紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（ 210X297公釐） 569570 ABICD ，爲V丨 々、申請專利範圍 感測器、該組中域感測器與該組廣域感測器的每一組包含 一監視區的有限視野。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 6 ·如申請專利範圍第5 5項之網路，其中一部分 的有限視野重疊於該組區域感測器、該組中域感測器與該 組廣域感測器的每一組。 5 7 ·如申請專利範圍第5 6項之網路，其中該組區 域感測器、該組中域感測器與該組廣域感測器的每一組監 視一部分監視區，根據來自與一特殊感測器相鄰之第一感 測器的第一組感測資料及與特殊感測器相鄰之第二感測器 的第二組感測資料，合成一組相鄰資料。 5 8 .如申請專利範圍第5 7項之網路，其中該組區 域感測器、該組中域感測器與該組廣域感測器的每一組又 處理與特殊感測器相關聯之第一組感測資料和第二組感測 資料及該組區域感測資料、該組中域感測資料或該組廣域 感測資料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 9 ·如申請專利範圍第5 8項之網路，其中根據和 該組區域感測器、該組中域感測器與該組廣域感測器的每 一組關聯的監視區部分的重疊，感測器網路是冗餘的。 6 0 ·如申請專利範圍第5 9項之網路，其中冗餘的 感測器網路係又根據一位元選擇誤差修正模組。 6 1 ·如申請專利範圍第6 0項之網路，其中位元選 擇誤差修正模組在一傳送層實施。 6 2 ·如申請專利範圍第6 1項之網路，其中感測器 網路包含在一特殊區域感測器與一特殊中域感測器之間以 本紙張尺度適财關家標準（€叫八4制^(21(^297公釐) 7〇 _ 一 '
    -月 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 \.产： A8 B8 C8 D8 柄兄4 …__________________^ 、申請專利範圍 及在特殊中域感測器與一特殊廣域感測器之間的至少二通 訊路徑。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I) 6 3 ·如申請專利範圍第6 2項之網路，其中感測器 網路對於一實體通訊層不敏感。 6 4 ·如申請專利範圍第6 3項之網路，其中如果該 組區域感測器、該組中域感測器或該組廣域感測器之一失 效，則控制模組經由至少二通訊路徑之一，選擇經由該組 區域感測資料、該組中域感測資料或該組廣域感測資料。 6 5 ·如申請專利範圍第6 4項之網路，其中如果感 測器網路無法解決該組區域感測資料、該組中域感測資料 與該組廣域感測資料之間的矛盾，則一感測器熔合缺陷模 組傳輸請求至控制模組。 6 6 .如申請專利範圍第6 5項之網路，其中與感測 器網路相關的運行時間在‘9 0 %的時間中以自發模式操作 〇 6 7 ·如申請專利範圍第6 6項之網路，其中感測器 熔合缺陷模組在該組廣域感測器以三維遠端操作的形式， 從使用者請求幫助。 6 8. ·如申請專利範圍第6項之網路’其中該組區域 感測器與該組中域感測器包含至少一全方向天線。 6 9 ·如申請專利範圍第6 7項之網路，其中請求係 欲解決感測資料固有的矛盾。 7 0 ·如申請專利範圍第1項之網路，其中感測資料 的傳輸是就T C Ρ / I Ρ協議而最佳化。 9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2iOX297公釐）
    Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 7 1 ·如申請專利範圍第1項之網路，其中感測資料 的傳輸是就A Τ Μ協議而最佳化。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 7 2 ·如申請專利範圍第1項之網路，其中感測資料 的傳輸是就T C P / I Ρ協議與A Τ Μ協議而最佳化。 7 3 .如申請專利範圍第1項之網路，其中感測資料 由一壓縮模組壓縮且封包化成爲數位資料流，並經由一網 間連接器軟體代理而傳輸。 7 4 .如申請專利範圍第7 3項之網路，其中感測資 料以4 0 0 0 : 1的比例壓縮。 7 5 .如申請專利範圍第1項之網路，其中感測器網 路是跳頻分散光譜網路。 7 6 .如申請專利範圍第1項之網路，其中感測器網 路是纖維感測器通訊網路。 7 7 .如申請專利範圍第1項之網路，其中感測資料 使用感測資料的上下文意義，自控制模組經由橋接器傳輸 至使用者網路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 8 .如申請專利範圍第7 7項之網路，其中感測資 料使用模糊化輸出傳輸。 7 9 .如申請專利範圍第7 8項之網路，其中輸出是 模糊句子的形式。 8 0 .如申請專利範圍第1項之網路，其中感測器網 路是自療式，且包含發射器流動的資料與接收器流動的資 料。 8 1 ·如申請專利範圍第8 0項之網路，其中資料的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） _ 1〇 _ ABCD 56m 、申請專利範圍 發射器流動包括： 根據感測資料，產生一組封包化資料； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 建立與一接收節點之間的通訊通道； 請求一來自接收節點的資料通道； 如果自用於請求資料通道的接收節點收到確認信號， 則測試是否存在足夠的頻寬以傳輸感測資料；及 傳輸與封包化資料相關的資料頭標至一目的地節點。 8 2 ·如申請專利範圍第8 1項之網路，其中如果未 在預定的時間限制內收到確認信號，則選擇一不同的接收 節點。 8 3 ·如申請專利範圍第8 2項之網路，其中如果沒 有足夠的頻寬以傳輸感測資料，則建立與接收節點之間的 新通訊通道。 8 4 .如申請專利範圍第8 3項之網路，其中資料的 接收器流動包括： 如果一組收到的資料與一組請求的資料相同，則向一 請求節點傳達是否存在足夠的頻寬以接收感測資料； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 等待資料頭標； 接收及以一組獲得的感測器資料將該組收到的資料多 工處理成爲一傳送流； 將傳送流傳輸至目的地節點。 8 5 ·如申請專利範圍第1 2項之網路，其中又包括 連接至該組中域感測器之一網間連接器軟體代理；及 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） ABCD 56fU 六、申請專利範圍 連接至該組廣域感測器與控制模組之一主機軟體代理 ，主機軟體代理包含一視覺化模組、一圖形重疊模組及一 記憶體。 8 6 ·如申請專利範圍第8 5項之網路，其中視覺化 模組連接至控制模組。 8 7 ·如申請專利範圍第8 1項之網路’其中如果未 在預定的時間限制內收到確認信號，則選擇一不同的接收 節點。 8 8 ·如申請專利範圍第1項之網路，其中控制模組 界定一在監視區中之移動物件周圍的機會窗。 8 9 ·如申請專利範圍第8 8項之網路’其中控制模 組以低於與移動物件關聯之機會窗中的一組背景資料之壓 縮率壓縮移動物件。 9 0 ·如申請專利範圍第8 9項之網路’其中低壓縮 率約爲1 0 0 0 : 1的壓縮比，且該組背景資料約胃 1 1，6 0 0 ·· 1的壓縮比。 9 1 ·如申請專利範圍第8 1項之網路’其中如果未 在預定的時間限制內收到確認信號，則選擇一7^ @# 節點。 . 9 2 ·如申請專利範圍第1項之網路’其中感測資料 包含一組暫時資料和一組空間資料。 9 3 ·如申請專利範圍第9 2項之網路’其中袭$且空 間資料由該組暫時資料解譯。 9 4 ·如申請專利範圍第9 3項之網路’其中暫時資 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -12 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ABCD
    569570 齡 六、申請專利範圍 料經由第一通訊通道而傳輸，且該組空間資料經由第二通 訊而傳輸。 9 5 ·如申請專利範圍第9 4項之網路，其φ與第一 通訊通道有關的資料生產量相同於與與第二通訊通道有關 的資料生產量。 9 6 · —種透過網路提供多媒體資料之方法，@ $的 步驟有： 處理一組多媒體資訊，其包含一組暫時資料與—組空 間資料； 壓縮該組暫時資料與該組空間資料；及 從該組暫時資料解譯該組空間資料。 9 7 .如申請專利範圍第9 6項之方法，其中目亥，組暫 時資料經由第一通訊通道而傳輸，且該組空間資g ,經自第 二通訊而傳輸。 9 8 ·如申請專利範圍第9 7項之方法，其中與第一 通訊通道有關的資料生產量相同於與與第二通訊通道有關 的資料生產量。 9 9 ·如申請專利範圍第9 8項之方法，其中該組暫 時資料包含其一景像的數位視訊，該景像具有多個框架。 1 0 0 ·如申請專利範圍第9 9項之方法，其中該組 空間資料包含高解析度靜止影像之一區段，其對應於數位 視訊的多個框架之一。 1 0 1 •如申請專利範圍第1 0 0項之方法，其中區 段中之框架的數目根據景象之開始位置與結束位置而改變 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) M規格（2ΐ〇χ297公釐） -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -?<» 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 56952α 年月Hi A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 〇 1 0 2 ·如申請專利範圍第；L 〇 1項之方法，其中每 一區段包含一代表對應景象的I框架。 1 0 3 ·如申請專利範圍第i 〇 2項之方法，其中壓 縮該組空間資料的步驟又包含將I框架插在對應景象的開 始位置。 1 0 4 ·如申請專利範圍第1 〇 3項之方法，其中根 據計算I框架與區段中的剩餘框架之間的差，將I框架插 入。 1 0 5 ·如申請專利範圍第1 〇 4項之方法，其中差 是根據下式計算： 1 / Μ 卿二77 Σ㈣-如)2 ^ V ) 其中N是框架中的像素數目（例如，對於V G A標準而言 是640x480) ，d i與d i 〇是用於一給定的Ϊ框 架與參考框架之R G B像素灰階。 1 0 6 .如申請專利範圍第1 〇 5項之方法，其中如 果（G E ) - T，則插入新的I框架，T是預先界定的臨 限値。 1 〇 7 ·如申請專利範圍第1 〇 6項之方法，其中I 框架經由第二通訊通道即時傳輸至顯示器，同時，數位視 訊經由第一通訊通道即時傳輸至顯示器。 1 0 8 ·如申請專利範圍第1 〇 7項之方法，其中根 據下式，爲第一通道及第二通道維持相同的資料生產量： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14 - 正充修補 ABCD 申請專利範圍 (FCf(N)二(FC) (CR) ~(CI\ (CR) N F C是單一框架原始內容，N是框架的數目，CR是 N框架同步循環的平均壓縮比，C I 〇是第二通道內之I框 架的壓縮比，k是C D (平均壓縮比）與C I (第一通道 中的視訊之壓縮比）之比。 1 0 9 ·如申請專利範圍第1 0 8項之方法’其中根 據下式，爲第一通道及第二通道維持相同的資料生產量： (C/) V (C/)C :ι+宁 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 N是框架的數目，C 1〇是第二通道內之I框架 比，k是CD (平均壓縮比）與CI (第一通道中 之壓縮比）之比。 1 1 0 . —種多媒體感測器網路，其構造是整 資料與空間資料，網路包含： 多個感測器，其構造是產生多媒體資料·及 一處理器，其處理、壓縮及傳輸多媒體資料， 包含一連接至區域網路的編碼器，區域網路經由第 通道傳輸壓縮的暫時資料，及經由第二通訊通道傳 的空間資料。 1 1 1 ·如申請專利範圍第1 1 ◦項之網路， 一通訊通道的資料生產量與第二通訊通道的資料生 同。 1 1 2 ·如申請專利範圍第1 1 1項之網路， 個感測器包含區域感測器、非成像中域感測器與基 的壓縮 的視訊 合暫時 處理器 一通訊 輸壓縮 其中第 產量相 其中多 於影像 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -15- 5W〇 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 的廣域感測器。 1 1 3 ·如申請專利範圍第1 1 2項之網路，其中編 碼器包含一影像壓縮處理器與一動作估計處理器。 1 1 4 ·如申請專利範圍第1 1 〇項之網路，其中暫 時貪料包含一具有多個框架之景象的數位視訊。 1 1 5 ·如申請專利範圍第1 1 〇項之網路，其中空 間資料包含一高解析度靜止影像的區段，其對應於數位視 訊的多個框架之一。 1 1 6 ·如申請專利範圍第1 1 5項之網路，其·中區 段中的框架數目根據景象的開始位置與結束位置而改變。 1 1 7 ·如申請專利範圍第1 1 6項之網路，其中每 一區段包含一代表對應景象的I框架。 1 1 8 ·如申請專利範圍第1 1 7項之網路，其中區 段中之框架的數目根據景象之開始位置與結束位置而改變 〇 1 1 9 ·如申請專利範圍第1 1 0項之網路，其中將 I框架插在對應景象的開始位置。 1 2 0 .如申請專利範圍第1 1 9項之網路，其中根 據計算I框架與區段中的剩餘框架之間的差，將I框架插 入。 1 2 1 .如申請專利範圍第1 2 0項之網路，其中根 據下式計算差： 1 f N V/2 ^GE^Ti Σ(^-^)2 ^ V /=1 J N是框架中的像素數目（例如，對於V G A標準而言 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ J 、\-口 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 569570 歡 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 是640x480) ，d i與d i 〇是用於一給定的I框 架與參考框架之R G B像素灰階。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 2 2 ·如申請專利範圍第1 2 1項之網路，其中如 果（G E ) - T，則插入新的I框架，T是預先界定的臨 限値。 1 2 3 ·如申請專利範圍第1 2 2項之網路，其中I 框架經由第二通訊通道即時傳輸至顯示器，同時，數位視 訊經由第一通訊通道即時傳輸至顯示器。 1 2 4 .如申請專利範圍第1 2 3項之網路，其中根 據下式，爲第一通道及第二通道維持相同的資料生產量： (FCy(N)_(FQ — (〇〇 (CR) {Cl), )〇 N F C是單一框架原始內容，N是框架的數目，CR是 N框架同步循環的平均壓縮比，C I 〇是第二通道內之I框 架的壓縮比，k是CD (平均壓縮比）與c I (第一通道 中的視訊之壓縮比）的比。 1 2 5 ·如申請專利範圍第1 2 4項之網路，其中根 據下式，爲第一通道及第二通道維持相同的資料生產量： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (C/)〇 k N是框架的數目，C Ιο是第二通道內之i框架的壓縮 比’ k是C D (平均壓縮比）與C I (第一通道中的視訊 之壓縮比）的比。 1 2 6 ·如申請專利範圍第1 2 5項之網路，其中區 段中的框架數目根據景象的開始位置與結束位置而改變。 "17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 569570 A8 B8 C8 08 拉 9, II 申請專利範圍 1 2 7 · —種多媒體網路，其包含： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一感測器網路，包含多個互聯的感測器，其連接至一 控制模組，控制模組從多個感測器接收一組感測資料，其 包含一組暫時資料，且根據感測資料產生一均質資料流； 一智慧型壓縮模組，連接至感測器網路，且一組空間 資料由該組暫時資料解譯； 一通訊橋接器，連接至感測器網路，且緩衝自感測器 網路接收的均質資料流；及 一連接至通訊橋接器的使用者網路，使用者網路從感 測器網路接收均質資料流，且經由通訊橋接器傳輸一組輸 入資料至控制模組。 1 2 8 .如申請專利範圍第1 2 7項之多媒體網路， 其中該組暫時資料對應於視訊資料，該組空間資料對應於 靜止影像。 1 2 9 ·如申請專利範圍第1 2 8項之多媒體網路， 其中壓縮模組藉由將I框架插在多個景象之每一景象的開 始位置，而將該組暫時資料編碼。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 3 0 ·如申請專利範圍第1 2 9項之多媒體網路， 其中根據計算I框架與景象中的一組剩餘框架之間的差， 將I框架插入。 1 3 1 ·如申請專利範圍第1 2 7項之多媒體網路， 其中使用者網路是網際網路。 1 3 2 . —種多媒體網路，其包含： 一感測器網路，包含多個互聯的感測器，其連接至一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18 _ A8 B8 C8 D8 5,69570 六、申請專利範圍 控制模組，控制模組從多個感測器接收一組感測資料，其 包含一組暫時資料’且根據感測資料產生一*均質資料流； 一智慧型壓縮模組，連接至感測器網路，且一組空間 資料由該組暫時資料解譯； 一通訊橋接器，連接至感測器網路，橋接器包含一緩 衝器管理者及一服務品質管理者，緩衝器管理者緩衝自感 測器網路接收的資料流，服務品質管理者保証用於傳輸資 料流的特殊頻寬；及 一連接至通訊橋接器的使用者網路，使用者網路從感 測器網路接收資料流，且經由通訊橋接器傳輸一組輸入資 料至控制模組。 1 3 3 ·如申請專利範圍第1 3 2項之網路，其中該 組暫時資料對應於視訊資料，該組空間資料對應於靜止影 像。 1 3 4 ,如申請專利範圍第1 3 3項之網路，其中壓 縮模組藉由將I框架插在多個景象之每一景象的開始位置 ，而將該組暫時資料編碼。 1 3 5 ·如申請專利範圍第1 3 4項之網路，其中根 據計算I框架與景象中的一組剩餘框架之間的差，將I框 架插入。 1 3 6 ·如申請專利範圍第1 3 3項之網路，其中當 該組暫時資料經由非同步使用者網路傳輸的時候，通訊橋 接器維持該組暫時資料的同步性。 1 3 7 .如申請專利範圍第1 3 6項之網路，其中通 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -19-
    ABCD 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訊橋接器動態調整該組暫時資料的傳輸計時與一組網路緩 衝器參數’俾使儘管使用者網路固有的網路潛伏，亦可保 証該組暫時資料係同步接收。 1 3 8 ·如申請專利範圍第1 3 7項之網路，其中網 路潛伏源自於與多個開關相關的一組路由器及一延遲。 1 3 9 ·如申請專利範圍第1 3 8項之網路，其中緩 衝器管理者實施一圓形緩衝器，以緩衝自感測器網路至使 用者網路的資料流。 1 4 0 ·如申請專利範圍第1 3 9項之網路，其中使 用者網路是網際網路。 1 4 1 ·如申請專利範圍第1 4 〇項之網路，其中圓 形緩衝器藉由修改一傳送層而實施。 1 4 2 ·如申請專利範圍第1 4 1項之網路，其中一 應用程式介面實施圓形緩衝器。 1 4 3 •如申請專利範圍第1 4 2項之網路，其中傳 送層藉由延伸T C P / I P插座子協議而修改。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 4 4 ·如申請專利範圍第1 4 2項之網路，其中在 一初始誤差修正於一實體層實施以後，藉由施加一位元選 擇誤差修正於資料流，而修改傳送層。 1 4 5 ·如申請專利範圍第1 3 2項之網路，其中控 制模組將資料流封包化。 1 4 6 ·如申請專利範圍第1 4 5項之網路，其中控 制模組構建與封包化資料流相關的最大允許封包大小。 1 4 7 ·如申請專利範圍第1 4 6項之網路，其中最 20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） Α8 Β8 C8 D8 補充 六、申請專利範圍 大允許封包大小是1 5 0 0位元組。 1 4 8 如申請專利範圍第1 4 7項之網路，其中於 感測器網路與使用者網路間之封包化資料流的傳輸是由通 訊橋接器控制。 1 4 9 ·如申請專利範圍第1 4 8項之網路，其中封 包化資料的傳輸是由一編碼器與一解碼器控制，編碼器包 含一編碼器網路介面卡，解碼器包含一解碼器網路介面卡 〇 1 5 0 ·如申請專利範圍第1 4 9項之網路，其中編 碼器網路介面卡包含一編碼器緩衝器，解碼器網路介面卡 包含一解碼器緩衝器。 1 5 1 .如申請專利範圍第1 5 0項之網路，其中緩 衝器管理者緩衝編碼器緩衝器與解碼器緩衝器中的資料流 0 1 5 2 ·如申請專利範圍第1 5 1項之網路，其中緩 衝器管理者在每一編碼器緩衝器與解碼器緩衝器中實施一 圓形緩衝器。 1 5 3 ·如申請專利範圍第1 5 2項之網路，其中緩 衝器管理者根據一組使用者網路參數動態分配頻寬，以用 於資料流的傳輸。 1 5 4 ·如申請專利範圍第1 5 3項之網路，其中緩 衝器管理者爲了資料流的每一傳輸而協商頻寬，以使根據 與一特殊資料流有關的優先權參數之頻寬分佈及根據該組 使用者網路參數之使用者網路的狀況最佳化。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 21 _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α8 Β8 C8 D8 物λ:. 、申請專利範圍 1 5 5 .如申請專利範圍第1 5 4項之網路，其中緩 衝器管理者實施總體平滑，以動態分配頻寬。 1 5 6 .如申請專利範圍第1 5 4項之網路，其中緩 衝器管理者實施局部平滑，以動態分配頻寬。 1 5 7 .如申請專利範圍第1 5 2項之網路，其中圓 形緩衝器是永久分配的緩衝器。 1 5 8 .如申請專利範圍第1 5 7項之網路，其中圓 形緩衝器包含一讀取指標與一寫入指標，讀取指標未超過 寫入指標，且寫入指標未超過讀取指標。 1 5 9 .如申請專利範圍第1 5 1項之網路，其中緩 衝器管理者在每一編碼器緩衝器與解碼器緩衝器中實施雙 鏈接的圓形緩衝器。 1 6 0 ·如申請專利範圍第1 5 8項之網路，其中緩 衝器管理者根據該組使用者網路參數，調整與讀取指標及 寫入指標的增量有關的計時參數。 1 6 1 ·如申請專利範圍第1 6 0項之網路，其中緩 衝器管理者根據該組使用者網路參數，動態調整與每一圓 形緩衝器有關的緩衝器寬度參數。 1 6 2 ·如申請專利範圍第1 6 1項之網路，其中緩 衝器管理者調整計時參數，俾使縱然使用者網路狀況強迫 讀取指標停止增量，亦確保寫入指標連續增量。 1 6 3 •如申請專利範圍第1 6 2項之網路，其中在 讀取指標被迫停止增量以後，緩衝器管理者調整計時參數 ，以當使用者網路狀況允許讀取指標開始增量的時候，允 -- (請先閱讀背面之注意事項存填寫本κ) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22 5 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 許讀取指標趕上寫入指標。 1 6 4 ·如申請專利範圍第1 3 2項之網路，其中控 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 制模組指定一優先權參數至多個感測器的每一感測器。 1 6 5 ·如申請專利範圍第1 6 4項之網路，其中被 指定高優先權之多個感測器的每一感測器所接收的頻寬數 量大於被指定低優先權之多個感測器的每一感測器。 1 6 6 ·如申請專利範圍第1 6 5項之網路，其中服 務管理者的品質使一必需的頻寬參數、一潛伏殘數、一擾 動參數與一損失參數至少之一最佳化，以確保資料流的每 一傳輸之特殊頻寬。 1 6 7 .如申請專利範圍第1 6 6項之網路，其中服 務品質管理者使一框架解析度參數、一框架率參數、一顏 色深度參數、一根據與指定給每一感測器的優先權參數之 框架掉落頻率參數及一根據與資料流的每一傳輸有關之使 用者網路狀況的可用頻寬參數至少之一最佳化。 1 6 8 .如申請專利範圍第1 6 7項之網路，其中框 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 架解析度參數、框架率參數、顏色深度參數、框架掉落頻 率參數、所需頻寬的參數、潛伏殘數、擾動參數與損失參 數中的每一參數在一最佳化空間中非線性鏈接及且係一尺 寸。 1 6 9 .如申請專利範圍第1 6 8項之網路，其中服 務品質管理者藉由尋找複函數最佳化問題的總體最小値， 而使最佳化空間的每一尺寸界定的複函數最佳化問題最佳 化。 本&張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 〇〇 I " 一 569570 Α8 Β8 C8 D8 m %,Μ 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 7 0 ·如申請專利範圍第1 6 9項之網路，其中服 務品質管理者應用基因演算邏輯，以尋找複函數最佳化問 題的總體最小値。 1 7 1 ·如申請專利範圍第1 6 9項之網路，其中服 務品質管理者應用模糊神經網路至複函數最佳化問題。 1 7 2 · —種多媒體網路，其包含： 一感測器網路，包含多個互聯的感測器，其連接至一 控制模組，控制模組從多個感測器接收一組感測資料’其 包含一組暫時資料，且根據感測資料產生資料流； 一通訊橋接器，連接至感測器網路，橋接器包含一 @ 衝器管理者及一服務品質管理者，緩衝器管理者緩衝自感 測器網路接收的資料流，服務品質管理者保証用於傳輸資 料流的特殊頻寬； 一連接至通訊橋接器的使用者網路，使用者網路從感 測器網路接收資料流，且經由通訊橋接器傳輸一組輸入資 料至控制模組。 1 7 3 ·如申請專利範圍第1 7 2項之網路，其中網 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 路又包含一連接至感測器網路的智慧型壓縮模組，一組空 間資料是由該組暫時資料解譯。 1 7 4 .如申請專利範圍第1 7 3項之網路，其中壓 縮模組藉由將I框架插在多個景象之每一景象的開始位置 ，而將該組暫時資料編碼。 1 7 5 .如申請專利範圍第1 7 4項之網路，其中該 組暫時資料對應於視訊資料，該組空間資料對應於靜止影 本ϋ尺度適用中國國家標準（ CNS ) A4規格（ 210 X297公羡) ~〇Α . ~一 Α8 Β8 C8 D8 569570 m f, η 六、申請專利範圍 像。 1 7 6 ·如申請專利範圍第1 7 5項之網路，其中根 據計算1框架與景象中的一組剩餘框架之間的差，將I框 架插入。 1 7 7 ·如申請專利範圍第1 7 6項之網路，其中當 該組暫時資料經由非同步使用者網路傳輸的時候，通訊橋 接器維持該組暫時資料的同步性。 1 7 8 ·如申請專利範圍第1 7 7項之網路，其中通 訊橋接器動態調整該組暫時資料的傳輸計時與一組網路緩 衝器參數’俾使儘管使用者網路固有的網路潛伏，亦可保 δ正S亥過暫時資料係同步接收。 1 7 9 · —種追蹤網路，其包含： 一感測器網路，包含多個互聯的感測器，其連接至一 控制模組，多個感測器追蹤在一監視區中的移動物件，控 制模組從多個感測器接收一組感測資料； 一連接至感測器網路的通訊橋接器，橋接器緩衝自感 測裔1網路接收的資料流； 一連接至通訊橋接器的使用者網路，使用者網路從感 測器網路接收資料流，且經由通訊橋接器傳輸一組輸入資 料至控制模組。 1 8 0 ·如申請專利範圍第1 7 9項之網路，其中資 料流是多媒體資料的封包化與均質化資料流。 1 8 1 ·如申請專利範圍第1 8 0項之網路，其中使 用者網路是網際網路。 本&尺度適用中國國家標準（CNS ) 21〇><297公釐） ^-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本買) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -25- ABCD 六、申請專利範圍 1 8 2 ·如申請專利範圍第1 8 1項之網路’其中多 個互聯感測器包含一組區域感測器。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 8 3 ·如申請專利範圍第1 8 2項之網路’其中多 個互聯感測器包含一組中域感測器。 1 8 4 ·如申請專利範圍第1 8 3項之網路’其中多 個互聯感測器包含一組廣域感測器。 1 8 5 ·如申請專利範圍第1 8 4項之網路，其中第 一通訊匯流排在每一廣域感測器之間提供第一通訊路徑。 1 8 6 ·如申請專利範圍第1 8 5項之網路’其中第 二通訊匯流排在該組廣域感測器與該組中域感測器之間提 供第二通訊路徑。 1 8 7 .如申請專利範圍第1 8 6項之網路’其中第 三通訊匯流排在該組中域感測器與該組區域感測器之間提 供第三通訊路徑。 1 8 8 .如申請專利範圍第1 8 7項之網路’其中第 四通訊匯流排在該組廣域感測器與控制模組之間提供第四 通訊路徑。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 8 9 ·如申請專利範圍第1 8 8項之網路’其中第 一緊急通訊匯流排在每一區域感測器之間提供第一緊急通 訊路徑。 1 9 0 .如申請專利範圍第1 8 9項之網路’其中第 二緊急通訊匯流排在每一中域感測器之間提供第二緊急通 訊路徑。 1 9 1 ·如申請專利範圍第1 8 8項之網路’其中第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） -26 _ 56957P A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 一、第二與第二通訊路徑是無線的。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 9 2 ·如申請專利範圍第1 8 8項之網路，其中第 四通訊路徑是通往控制模組的衛星繼電器。 1 9 3 .如申請專利範圍第1 9 0項之網路，其中該 組區域感測器產生一組區域感測資料，該組中域感測器產 生一組中域感測資料，該組廣域感測器產生一組廣域感測 資料。 1 9 4 .如申請專利範圍第1 9 3項之網路，其中控 制模組熔合區域感測資料、中域感測資料與廣域感測資料 〇 1 9 5 ·如申請專利範圍第1 9 4項之網路，其中區 域感測資料、中域感測資料與廣域感測資料的熔合是根據 神經模糊處理。 1 9 6 ·如申請專利範圍第1 9 5項之網路，其中區 域感測資料、中域感測資料與廣域感測資料的熔合又包括 模擬一組模糊規則的初稿； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將該組模糊規則的初稿映射至一組會員資格函數的位 置與曲線； 使用神經網路微調該組會員資格函數的位置，以使該 組模糊規則的性能最佳化； 呈送一組訓練資料至模糊規則庫與神經網路； 使用神經網路產生一組初始模糊會員資格函數； 呈送該組初始模糊會員資格函數至模糊規則庫； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
    A、申請專利範圍 自模糊規則庫產生一實際輸出； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 比較實際輸出與該組訓練資料所含有之所欲的輸出； 調整一組神經網路權數，以調整該組會員資格函數； 呈送已調整的該組會員資格函數至模糊規則庫，直到 實際輸出與所欲的輸出之間的差異低於一預定的最小臨限 値爲止。 1 9 7 ·如申請專利範圍第1 9 6項之網路，其中額 外的訓練資料組重複呈送至模糊規則庫與神經網路，直到 與該組會員資格函數相關的一組參數收斂至最後値爲止。 1 9 8 •如申請專利範圍第1 9 7項之網路，其中根 據該組會員資格函數的定義，模糊規則庫模仿該組訓練資 料。 1 9 9 .如申請專利範圍第1 7 9項之網路，其中感 測器網路是冗餘網路，其在區域感測器、中域感測器與廣 域感測器之間提供一組替代的通訊路徑。 2 0 0 .如申請專利範圍第1 9 9項之網路，其中感 測器網路主要以自發模式操作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 0 1 .如申請專利範圍第1 9 8項之網路’其中該 組區域感測器包含磁性感測器、簡單地震感測器、簡單化 學感測器、溫度感測器與風感測器至少之一。 2 0 2 ·如申請專利範圍第2 0 1項之網路’其中該 組區域感測器是在睡眠模式，直到由中域感測器之一透過 第三通訊匯流排傳輸至區域感測器之一的甦醒信號引動爲 止。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210X297公釐） _ 28 -
    經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α8 Β8 C8 D8 ΨΓΜ 六、申請專利範圍 ^ 〇 3 ·如申請專利範圍第2 0 2項之網路，其中區 域感測器之一透過一類比R F通道傳輸類比資料至中域感 測器之一。 2 0 4 ·如申請專利範圍第2 〇 3項之網路，其中該 組中域感測器是一維感測器。 2 〇 5 ·如申請專利範圍第2 0 4項之網路，其中該 組中域感測器包含聲音感測器、光譜儀、x光、複雜的化 學感測器至少之一。 2 0 6 ·如申請專利範圍第2 0 5項之網路，其中中 域感測資料係數位化。 2 0 7 ·如申請專利範圍第2 0 6項之網路，其中中 域感測資料使用網間連接器軟體代理壓縮。 2 0 8 ·如申請專利範圍第2 0 7項之網路，其中網 間連接器軟體代理處理中域感測資料，且判定中域感測資 料是否有意義。 2 0 9 ·如申請專利範圍第2 0 8項之網路，其中如 果網間連接器軟體代理判定中域感測資料有意義，則中域 感測資料從該組中域感測器透過第二通訊匯流排傳輸至該 組廣域感測器。 2 1 0 .如申請專利範圍第2 0 9項之網路，其中網 間連接器軟體代理是自行組織的模糊控制器，其以每秒一 百萬次操作（Μ〇P S )的處理功率操作。 2 1 1 ·如申請專利範圍第2 1 0項之網路’其中網 間連接器軟體代理又包括： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
    ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 29 - 5
    ABCD 六、申請專利範圍 一類比至數位轉換器； 一樣板匹配模組； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一連接至樣板匹配模組的過濾庫； 一決定模組；及 一通訊介面。 2 1 2 ·如申請專利範圍第2 1 1項之網路，其中通 訊介面是哈理士稜鏡。 2 1 3 ·如申請專利範圍第2 1 2項之網路，其中一 相關尖峰與一預先界定的臨限値比較，相關尖峰代表一樣 品信號與一組來自過濾庫的過濾信號之數位相關。 2 1 4 .如申請專利範圍第2 1 3項之網路，其中如 果相關尖峰大於或等於預先界定的臨限値，則決定模組送 出正信號至通訊介面。 2 1 5 ·如申請專利範圍第2 1 4項之網路，其中如 果通訊介面自決定模組接收正信號，則中域感測資料透過 第二通訊匯流排傳輸至該組廣域感測器。 2 1 6 ·如申請專利範圍第2 1 5項之網路，其中.如 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 果通訊介面未自決定模組接收正信號，則中域感測資料不 透過第二通訊匯流排傳輸至該組廣域感測器。 2 1 7 ·如申請專利範圍第2 1 6項之網路，其中該 組廣域感測器是二維感測器。 2 1 8 ·如申請專利範圍第2 1 7項之網路，其中該 組廣域感測器包含一向前看的紅外線感測器、一成像雷達 、一複雜的地震感測器、一個二維成像感測器、一個三維 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） „ 30 - " ' 5m A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 體積感測器、一個具有一組三維光譜視訊序列的四維視訊 、一高光譜視訊感測器及一視訊感測器至少之一。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 1 9 ·如申請專利範圍第2 1 8項之網路’其中使 用智慧型代理壓縮廣域感測資料。 2 2 0 ·如申請專利範圍第2 1 9項之網路，其中使 用主機軟體代理壓縮廣域感測資料。 2 2 1 ·如申請專利範圍第2 2 0項之網路，其中主 機軟體代理透過第四通訊匯流排傳輸廣域感測資料與中域 感測資料至控制模組。 2 2 2 ·如申請專利範圍第2 2 1項之網路，其中主 機軟體代理收集、處理及傳輸均質資料流至控制模組，均 質資料流包含中域感測資料與廣域感測資料。 2 2 3 ·如申請專利範圍第2 2 2項之網路，其中均 質資料流包含一組視訊與影像形式的視覺資訊。 2 2 4 ·如申請專利範圍第2 2 3項之網路，其中主 機軟體代理傳輸均質資料流的樣品至控制模組。 2 2 5 ·如申請專利範圍第2 2 4項之網路，其中.在 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 樣品傳輸至控制模組以後，主機軟體代理與控制模組協商 ，以決定均質資料流之一子組自該組廣域感測器傳輸至控 制模組。 2 2 6 ·如申請專利範圍第2 2 5項之網路，其中控 制模組在傳送層將均質資料封包化。 2 2 7 ·如申請專利範圍第2 2 6項之網路，其中使 用TCP/IP協議將均質資料封包化。 本ϋ張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公^7 Ζ
    A8 B8 C8 D8 夂、申請專利範圍 2 2 8 ·如申請專利範圍第2 2 6項之網路’其ψ {吏 用T C P / I Ρ協議與A Τ Μ協議將均質資料封包化° 2 2 9 .如申請專利範圍第1 9 5項之網路’其中@ 組中域感測器與該組廣域感測器包含高分散式、每秒Λ + 億次操作（Β〇P S )的處理功率。 2 3 0 ·如申請專利範圍第1 7 9項之網路’其ψ @ 測器網路是以資料爲中心。 2 3 1 .如申請專利範圍第2 2 9項之網路’其"^亥 組區域感測器、該組中域感測器與該組廣域感測器的_ 一* 組包含一監視區的有限視野。 2 3 2 .如申請專利範圍第2 3 1項之網路’其+ > 部分的有限視野重疊於該組區域感測器、該組中域感f[j ^ 與該組廣域感測器的每一組。 2 3 3 ·如申請專利範圍第2 3 2項之網路，其中該 組區域感測器、該組中域感測器與該組廣域感測器的每一 組監視一部分監視區，根據來自與一特殊感測器相鄰之第 一感測器的第一組感測資料及與特殊感測器相鄰之第二.感 測器的第二組感測資料，合成一組相鄰資料。 2 3 4 ·如申請專利範圍第2 3 3項之網路，其中該 組區域感測器、該組中域感測器與該組廣域感測器的每一 組又處理與特殊感測器相關聯之第一組感測資料和第二組 感測資料及該組區域感測資料、該組中域感測資料或該組 廣域感測資料。 2 3 5 ·如申請專利範圍第2 3 4項之網路，其中根 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X 297公釐） -- (請先閱·#背面之注意事項存填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 32-
    ABCD 六、申請專利範圍 據和該組區域感測器、該組中域感測器與該組廣域感測器 的每一組關聯的監視區部分的重疊，感測器網路是冗餘的 〇 2 3 6 · —種追蹤網路，其包含： 一感測器網路，包含多個互聯的感測器，其連接至一 控制模組，多個感測器追蹤在一監視區中的移動物件，控 制模組從多個感測器接收一組感測資料，其包含一組暫時 資料，且根據感測資料產生資料流； 一智慧型壓縮模組，連接至感測器網路，且一組空間 資料由該組暫時資料解譯； 一連接至感測器網路的通訊橋接器，橋接器緩衝自感 測器網路接收的資料流； 一連接至通訊橋接器的使用者網路，使用者網路從感 測器網路接收資料流，且經由通訊橋接器傳輸一組輸入資 料至控制模組。 2 3 7 ·如申請專利範圍第2 3 6項之網路，其中資 料流是多媒體資料的封包化與均質化資料流。 2 3 8 •如申請專利範圍第2 3 7項之網路，其中使 用者網路是網際網路。 2 3 9 ·如申請專利範圍第2 3 8項之網路，其中多 個互聯的感測器包含一組區域感測器、〜組中域感測器、 一組廣域感測器。 2 4 0 ·如申請專利範圍第2 3 9項之網路，其中該 組廣域感測器包含一廣視野照相機與一窄視v照彳目彳幾。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 33- 569570 A8 B8 C8 D8 私9· r 々、申請專利範圍 2 4 1 •如申請專利範圍第2 4 0項之網路，其中又 包含一功能估算器，以判定每一感測器的功能。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 4 2 ·如申請專利範圍第2 4 1項之網路’其中功 能估算器即時除去來自自任何故障的感測器之感測資料組 〇 2 4 3 ·如申請專利.範圍第2 4 2項之網路’其中功 能估算器包括的步驟有： 使輸入模糊化； 施加一模糊操作器至模糊化的輸入； 施加一蘊含操作器至輸入； 聚合一組輸出；及 使輸出組去模糊化。 2 4 4 ·如申請專利範圍第2 4 3項之網路，其中又 包括的步驟有應用一模糊權數產生器，以根據替代神經網 路組之間的相關測量，將一組替代神經網路組合成爲一組 叢集。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 4 5 ·如申請專利範圍第2 4 4項之網路，其中.又 包括的步驟有將一組輸入樣品資料分類成爲適當的模糊神 經網路，每一模糊神經網路以一對應的樣品資料組訓練。 2 4 6 ·如申請專利範圍第2 4 5項之網路，其中使 用修改的學習向量量化方法，藉由尋找一組再生向量，其 代表具有最小的預期失真之資訊來源，以訓練每一模糊神 經網路。 2 4 7 ·如申請專利範圍第2 3 6項之網路，其中~ -34- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 569570 11 恭 月日/， Α8 Β8 C8 D8 、申請專利範圍 智慧型決定輔助處理及整合來自多個感測器的感測貸料組 -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 4 8 ·如申請專利範圍第2 4 7項之網路’其中智 慧型決定輔助整合一神經網路，其適宜地產生’過模制遮 輯規則。 2 4 9 ·如申請專利範圍第2 4 0項之網路’其中另 包含一功能估算器，以判定每一感測器的功能。 2 5 0 · —種追蹤網路，其包含： 、1Τ 一動作偵測網路，包含多個互聯的感測器’其連接至 一控制模組，多個感測器追蹤在一監視區中的S少一移動 物件，控制模組從多個感測器接收一組感測資料’其包含 一組暫時資料，且根據感測資料產生資料流； 一連接至動作偵測網路的通訊橋接器，橋接器緩衝自 動作偵測網路接收的資料流； 一使用者網路，連接至通訊橋接器，從感測器網路接 收資料流，且經由通訊橋接器傳輸一組輸入資料至控制模 組；且 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 控制模組自第一感測器接收至少一組位置座標，其對 應於至少一移動物件，且將該組位置座標傳輸到第二感測 器，其追蹤該至少一移動物件。 2 5 1 ·如申請專利範圍第2 5 0項之網路，其中第 一感測器是至少一廣視野照相機’而第二感測器是至少一 窄視野照相機。 2 5 2 ·如申請專利範圍第2 5 1項之網路，其中控 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -35 _
    A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 制模過判疋監視區中的至少一移動物件的大小、方向與^ 目。 ' 2 5 3 ·如申請專利範圍第2 5 2項之網路，其中至 少一廣視野照相機與至少一窄視野照相機是類比照相機。 2 5 4 ·如申請專利範圍第2 5 3項之網路，其中— 類比至數位轉換器連接到.至少一廣視野照相機與至少〜窄 視野照相機。 2 5 5 ·如申請專利範圍第2 5 2項之網路，其中至 少一廣視野照相機與至少一窄視野照相機是數位照相機。 2 5 6 ·如申請專利範圍第2 5 0項之網路，其中第 一感測器包含一組魚眼照相機，且每一魚眼照相機具有 1 8 0度的視野。 2 5 7 ·如申請專利範圍第2 5 6項之網路，其中控 制模組將來自一對魚眼照相機的一組極座標轉換爲一組直 角座標’且傳輸到窄視野照相機的位置座標組對應於直角 座標組。 2 5 8 ·如申請專利範圍第2 5 5項之網路，其中.一 第一移動物件與一第二移動物件由至少一窄視野照相機使 用分時多工追蹤。 2 5 9 ·如申請專利範圍第2 5 1項之網路，其中至 少一窄視野照相機包含由控制模組控制的傾斜能力與搖攝 會b力。 2 6 0 ·如申請專利範圍第2 5 9項之網路，其中至 少一窄視野照相機保持在睡眠模式，而至少一廣視野照相 本&張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210父297公董~) :36 - 一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
    六、申請專利範圍 機保持在活動模式，以偵測在監視區的至少一移動物件。 2 6 1 ·如申請專利範圍第2 6 0項之網路，其中使 用者網路是網際網路。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 6 2 ·如申請專利範圍第2 6 1項之網路，其中至 少一窄視野照相機與至少一廣視野照相機是丨P定址。 2 6 3 ·如申請專利.範圍第2 6 2項之網路，其中至 少一窄視野照相機與至少一廣視野照相機由一經由網際網 路傳輸輸入資料組至控制模組的使用者控制。 2 6 4 •如申請專利範圍第2 5 9項之網路，其中至 少一窄視野照相機與至少一廣視野照相機保持在睡眠模式 ，直到連接至控制模組的動作偵測器偵測到在監視區之至 少一移動物件爲止。 2 6 5 ·如申請專利範圍第2 5 9項之網路，其中至 少一窄視野照相機與至少一廣視野照相機保持在睡眠模式 ，直到連接至控制模組的方向感測器偵測到在監視區之至 少一移動物件爲止。 2 6 6 .如申請專利範圍第2 6 5項之網路，其中.方 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 向感測器是蟲眼感測器。 2 6 7 .如申請專利範圍第2 6 6項之網路，其中蟲 眼感測器包含多個不成像光學元件。 2 6 8 ·如申請專利範圍第2 6 7項之網路’其中多 個不成像光學元件中的至少一元件由至少一移動物件引動 ，且根據與所引動的多個不成像光學元件中的至少一元件 相關的一組座標，將至少一移動物件的位置傳輸到至少一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 37 -
    六、申請專利範圍 廣視野照相機。 2 6 9 ·如申請專利範圍第2 6 8項之網路，其中所 引動的多個不成像光學元件中的至少一元件的強度與未引 動的多個不成像光學元件的強度不同。 2 7 0 .如申請專利範圍第2 5 0項之網路，其中第 一感測器是多個動作偵測器，其分散於包含至少一窄視野 照相機的第二感測器之間。 2 7 1 ·如申請專利範圍第2 7 0項之網路，其中每 一動作偵測器包含一連接至控制模組的無線發射器。 2 7 2 •如申請專利範圍第2 7 1項之網路，其中傳 輸到至少一窄視野照相機的位置座標組對應於由至少一移 動物件引動之特殊動作偵測器的位置。 2 7 3 ·如申請專利範圍第2 5 1項之網路，其中連 接至控制模組的框架刪減單元根據第一組像素與第二組像 素之間的差，判定與至少一移動物件對應的任何移動，第 一組像素是在來自多個感測器的監視區之第一框架中，第 二組像素是在來自多個感測器的監視區之連續的第二框架 中〇 2 7 4 ·如申請專利範圍第2 7 3項之網路，其中連 接至框架刪減單元與控制模組之一物件單元判定在監視區 中的移動物件數目與每一移動物件的位置座標組。 2 7 5 ·如申請專利範圍第2 7 4項之網路，其中物 件單元將至少一移動物件界定爲一區域的連接像素，其具 有類似的顏色與類似的光強度及來自一組相鄰像素之一組 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 38 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
    A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 不類似的性質。 2 7 6 ·如申請專利範圍第2 7 5項之網路，其中物 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 件單元調整界定至少一移動物件之一連接參數。 2 7 7 ·如申請專利範圍第2 7 6項之網路，其中物 件單元將區域分成多個區段，以判定至少一移動物件附近 的邊界。 2 7 8 .如申請專利範圍第2 7 7項之網路，其中物 件單元計算與區域中之多個區段的每一區段對應的局部重 心座標。 2 7 9 ·如申請專利範圍第2 7 8項之網路，其中物 件單元根據局部重心座標，計算與一中心點對應的總體重 心座標。 2 8 0 ·如申請專利範圍第2 7 9項之網路，其中至 少一窄視野照相機根據從控制單元傳輸到至少一窄視野照 相機的總體重心座標，追蹤至少一移動物件。 2 8 1 .如申請專利範圍第2 7 6項之網路，其中物 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 件單元根據根據至少一移動物件的形心分析，決定用於至 少一移動物件的位置座標組。 2 8 2 ·如申請專利範圍第2 8 1項之網路，其中形 心分析包含物件單元計算幾何凸出殼體，以決定使區域的 面積最大化之最小的多邊形。 2 8 3 .如申請專利範圍第2 7 6項之網路，其中物 件單元包含一物件辨認過濾器，以判定至少一移動物件是 否在一顯著物件組中。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） Γ39Ί ' 5 8 8 8 8 ABCD 六、申請專利範圍 2 8 4 ·如申請專利範圍第2 8 3項之網路，其中如 果物件單元判定至少一移動物件在.顯著物件組中，則將對 應於至少一移動物件的位置座標組傳輸到至少一窄視野照 相機。 2 8 5 ·如申請專利範圍第2 8 4項之網路，其中物 件辨認過濾器包含一組狀祝表，其界定與顯著物件組相關 的特性組。 2 8 6 ·如申請專利範圍第2 8 5項之網路，其中特 性組包含物件大小參數、物件方向參數，物件參數的平均 速率、物件參數的路徑、物件參數的位置至少之一。 2 8 7 ·如申請專利範圍第2 8 6項之網路，其中對 應於至少一廣視野照相機的感測資料組傳輸到物件辨認過 濾器資料。 2 8 8 ·如申請專利範圍第2 8 7項之網路，其中對 應於至少一窄視野照相機的感測資料組傳輸到物件辨認過 濾器。 2 8 9 ·如申請專利範圍第2 8 8項之網路，其中.如 果物件辨認過濾器判定對應於至少一窄視野照相機的感測 資料組中的至少一移動物件是在顯著物件組中，則對應於 至少一移動物件的資料流從控制模組傳輸到使用者網路。 2 9 0 · —種追蹤在監視區中的至少一移動物件之方 法，包含的步驟有’· 測試連接至一動作偵測網路中的控制模組之多個互聯 感測器，以根據該至少一移動物件之移動，判定多個感測 ^-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） - 40- A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 器中的任何感測器是否被引動； 響應於多個感測器中的至少一感測器的引動，引動第 一警示狀況； 處理來自第一感測器的一組感測資料，其包含一組暫 時資料，以計算與至少一移動物件的每一物件相關之一組 位置座標； 傳輸來自第一感測器的第一組資料至一連接到控制模 組的物件辨認模組，以判定至少一移動物件的每一物件是 否在一顯著物件組中； 如果至少一移動物件的任一物件是在顯著物件組中， 則引動第二警示狀況； 、根據與至少一移動物件的每一物件相關之位置座標組 ，以第二感測器追蹤至少一移動物件的每一物件； 傳輸來自第二感測器的第一組資料至物件辨認検組’ 以判定至少一移動物件的每一物件是否在一顯著物件組中 ;及 經由通訊橋接器傳輸來自第二感測器的第二組資料至 一使用者網路。 2 9 1 ·如申請專利範圍第2 9 0項之方法’其中如 果至少一移動物件是在顯著物件組中，則傳輸第二組資料 至使用者網路。 2 9 2 ·如申請專利範圍第2 9 1項之方法’其中使 用者網路是網際網路。 2 9 3 ·如申請專利範圍第2 9 2項之方法’其中暫 本^張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（nox297公釐) :41 . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
    A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 時資料是監視區的一組視訊資料。 (請先閱部背面之注意事項再填寫本頁) 2 9 4 ·如申請專利範圍第2 9 3項之方法，其中控 制模組自暫時資料解譯一組空間資料。 2 9 5 ·如申請專利範圍第2 9 4項之方法，其中空 間資料是監視區的一組靜止影像。 2 9 6 ·如申請專利範圍第2 9 5項之方法，其中第 一感測器是至少一廣視野照相機。 2 9 7 ·如申請專利範圍第2 9 6項之方法，其中第 二感測器是至少一窄視野照相機。 2 9 8 .如申請專利範圍第2 9 7項之方法，其中形 心分析包含物件單元計算幾何凸出殼體，以決定使區域的 面積最大化之最小的多邊形。 2 9 9 . —種追蹤在監視區中的至少一移動物件之方 法，包含的步驟有： 測試連接至一動作偵測網路中的控制模組之多個互聯 感測器，以根據該至少一移動物件之移動，判定多個感測 器中的任何感測器是否被引動； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 處理來自第一感測器的一組感測資料，其包含一組暫 時資料，以計算與至少一移動物件的每一物件相關之一組 位置座標； 根據與至少一移動物件的每一物件相關之該組位置座 標，以第二感測器追蹤至少一移動物件的每一物件； 傳輸來自第二感測器的第二組資料至一連接到控制模 組的物件辨認模組，以判定至少一移動物件的每一物件是 -42 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 569570 ABCD 六、申請專利範圍 否在一顯著物件組中；t (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經由通訊橋接器傳輸來自第二感測器之第二組資料至 一使用者網路。 3 0 0 · —種追蹤在監視區中的至少一移動物件之方 法’包含的步驟有： 測試連接至一動作偵測網路中的控制模組之多個互聯 感測器，以根據該至少一移動物件之移動，判定多個感測 器中的任何感測器是否被引動； 處理來自第一感測器的一組感測資料，其包含一組暫 時資料，以計算與至少一移動物件的每一物件相關之一組 位置座標； 根據與至少一移動物件的每一物件相關之該組位置座 標，以第二感測器追蹤至少一移動物件的每一物件； 傳輸來自第二感測器的第二組資料至一連接到控制模 組的物件辨認模組，以判定至少一移動物件的每一物件是 否在一顯著物件組中； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 藉由自暫時資料組解譯一組空間資料，智慧型壓縮.第 二組資料；及 經由通訊橋接器傳輸來自第二感測器之壓縮的第二組 資料至一使用者網路。 3 0 1 · —種熔合感測器網路中的資料之方法，包含 的步驟有： 擬定一組模糊規則的初稿，模糊規則對應於一組感測 資料，其來自連接於一控制模組的多個互聯感測器； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） _ 43 - 569570 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 將該組模糊規則的初稿映射至一組會員資格函數的位 置及曲線； 使用神經網路微調該組會員資格函數的位置以使該組 模糊規則的性能最佳化； 呈送一組訓練資料至一模糊規則庫及神經網路； 使用神經網路產生一組初始模糊會員資格函數； 呈送該組初始模糊會員資格函數至模糊規則庫； 自模糊規則庫產生實際的輸出； 比較實際的輸出與包含於該組訓練資料中之所欲的輸 出； 調整一組神經網路權數，以調整該組會員資格函數； 及 將所調整的該組會員資格函數送至模糊規則庫，直到 實際的輸出與所欲的輸出之間的差異低於一預定的最小臨 限値爲止。 3 0 2 ·如申請專利範圍第3 0 1項之方法，其中額 外的訓練資料組重複送到模糊規則庫與神經網路，直到.與 會員資格函數組相關的一組參數收斂至最後値爲止。 3 0 3 ·如申請專利範圍第3 0 2項之方法，其中模 糊規則庫根據該組會員資格函數的定義，模仿該組訓練資 料。 3〇4 . 一種多媒體網路，其包含： 一感測器網路，包含連接至一控制模組的一組區域感 測器、一組中域感測器、及一組廣域感測器，控制模組從 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )A4規格（210X297公釐） .A A - ** (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 569570 補充丨 Α8 Β8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 々、申請專利範圍 該組區域、該組中域及該組廣域感測器接收一組感測資料 ，且根據該組感測資料產生資料流； 一網間連接器軟體代理，連接至該組中域感測器，智 慧型過濾來自感測器資料的上下文意義，及判定感測資料 是否有意義； 一主機軟體代理，連接至該組廣域感測器，收集、處 理及傳輸感測資料至控制模組； ——通訊橋接器，連接至感測器網路，且緩衝自感測器 網路接收的資料流； 一連接至通訊橋接器的使用者網路，使用者網路從感 測器網路接收資料流，且經由通訊橋接器傳輸一組輸入資 料至控制模組。 3 0 5 .如申請專利範圍第3 0 4項之網路，其中網 間連接器軟體代理又包括： 一類比至數位轉換器； 一樣板匹配模組； 一連接至樣板匹配模組的過濾庫； 一決定模組；及 一通訊介面。 3 0 6 . —種多媒體網路，其包含： 一感測器網路，包含連接至一控制模組的一組區域感 測器、一組中域感測器、及一組廣域感測器，控制模組從 該組區域、該組中域及該組廣域感測器接收一組感測資料 ，且根據該組感測資料產生資料流； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 45 _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂
    六、申請專利範圍 一連接至感測器網路的通訊橋接器，橋接器緩衝自感 測器網路接收的資料流； (請先閲身背面之注意事項再填寫本頁) 一連接至通訊橋接器的使用者網路’使用者網路從感 測器網路接收資料流，且經由通訊橋接器傳輸一組輸入資 料至控制模組； 該組區域感測器、該組中域感測器及該組廣域感測器 的每一組監視一監視區的有限區域，且每一有限區域的一 部分重疊於與該組區域感測器、該組中域感測器及該組廣 域感測器的每一組對應之有限區域。 3 0 7 · —種多媒體網路，其包含： 一感測器網路，包含連接至一控制模組之多個互聯的 感測器，控制模組從多個感測器接收一組聲頻資料’且根 據感測資料產生均質資料流； 一連接至感測器網路的通訊橋接器，橋接器緩衝自感 測器網路接收的均質資料流； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一連接至通訊橋接器的使用者網路，使用者網路從感 測器網路接收均質資料流，且經由通訊橋接器傳輸一組輸 入資料至控制模組。 3 0 8 ·如申請專利範圍第3 0 7項之多媒體網路’ 其中使用者網路是網際網路。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -46 -
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