[发明专利]将视频数据转换成视频流

说明书

相关申请

本发明要求2007年3月15日提交的Drang等人的美国临时申请60/918,064的优先权，其公开内容通过引用结合于本文中。

技术领域

本发明涉及通信装置，例如，涉及用于视频点播服务的视频服务器。

背景技术

用于为许多客户端提供服务的视频点播(VoD)系统需要大量的处理能力并因此一般由视频服务器阵列来实现。在一种架构中，每个VoD服务器具有其自己的存储单元，称为具有内部存储器或直接附加存储器(DAS)的视频服务器。然而，这需要为每个服务器复制视频文件或将对视频数据的每个请求导向具有所需数据的特定服务器以处理该请求。因此，在某些情况下，用通过网络连接在称为网络附加存储器(NAS)的一个或多个存储单元来实现VoD服务器阵列。在其它情况下，使用存储区域网络SAN。

在使用中，为了将NAS存储的数据转换成视频流，从用户接收对视频的请求并进行处理以识别内容被以何种方式存储/存储在何处。与所识别的内容相关的视频服务器使用诸如CIFS和NFS等文件存储协议从存储器中检索视频内容，从视频文件提取视频数据，将视频数据转换成流视频(streaming video)并通常使用缓冲来将其分配以便在客户端上观看。这种转换处理需要大量的计算资源并且对于大型VOD部署而言价格昂贵。

发明内容

本发明的某个实施例的一方面涉及在没有(或以减少的)例如处理开销等文件系统提取层的开销的情况下由存储在文件系统中的数据生成例如音频或视频等流数据。在本发明的某些实施例中，流媒体数据的特征在于包括专用于期望传输位速率的定时信息。传输速率通常保持在10％、1％或更好的精确度内，音频要求常常大于视频要求，因为短暂的假信号(glitch)在视频中可能比在音频中更可接受。这些数据中的某些、特别是与视频应用层级有关的数据在本文中称为“元数据”，特别是文件系统元数据，该文件系统元数据指的是描述文件在物理上被存储在何处和以何种方式存储的元数据。其它元数据包括视频内容的标识。

在本发明的示例性实施例中，通过将视频服务器分割成数据处理路径(pathway)和数据管理路径来(在逻辑上和/或物理上)减少开销。潜在地，这种分离允许使用优化的架构：使用复杂通用计算机的数据管理和/或使用专用架构的数据处理。

在本发明的示例性实施例中，作为两种单独类型的数据来访问数据：视频(或其它内容)和元数据。通过使用较低灵活性的处理器(视频流处理器)将存储分组转换成视频分组来将视频数据处理成视频流。在本发明的示例实施例中，所述转换是基于“分组转换”，在分组转换中，从存储器获取一个或多个数据分组并将其存储在视频流处理器存储器中；从存储器读取数据并使用“零拷贝过程”将其转换成流分组。在本发明的示例性实施例中，处理文件系统元数据以便在不同的较高灵活性的处理器(控制器)中作出判定。在本发明的示例性实施例中，基于分组而不是文件或块来处理数据，然而，例如，根据内部分组尺寸、压缩、或其它因素，可以将其作为分组的群组来处理。可选地，以与网络和/或数据源所支持的大小相匹配的分组大小来处理数据(并进行处理器设计)。可选地，为分组处理优化较低灵活性的处理器，例如包括具有高速共享内部总线的多核处理器。

在本发明的示例性实施例中，可选地使用诸如TCP等可靠传输机制并在没有闭环文件管理的情况下将视频数据作为分组直接发送到视频流发生器。作为替代，由控制器使用文件系统元数据来确定应读取哪些数据。在接到命令时，由存储器将此数据作为分组发送到视频流处理器，而视频流处理器不在文件系统层级(level)处理元数据、确认或握手(handshaking)。可选地，由控制器来执行文件系统元数据的任何处理、握手、监控或其它高级功能，可选地使用来自视频流处理器的信号来确定数据分组的到达。可选地，控制器控制多个存储系统，以便按照期望顺序和/或同步地从多个存储系统提供数据。

在本发明的示例性实施例中，使用将来自存储器(例如磁盘)的原始数据直接转换成IP分组的分组器(packetizer)将来自存储器的视频数据作为IP数据提供。可选地，由可选地在控制器的控制下的交换机(switch)将分组切换到适当的视频流处理器。

在本发明的示例性实施例中，视频流处理器是由优化构件(building block)组成的分组处理硬件，所述优化构件用于例如基于网络处理器芯片来快速且经济地处理分组，所述网络处理器芯片可选地由多个自主的低成本/低功率处理核心和在路由器技术中使用的硬件加速器组成。