CN1180967A - 媒体服务器 - Google Patents

Abstract

一种可扩充式的媒体服务器,包括至少一个位元流推动引擎及至少一服务器处理器,处理器,接收来自用户端的位元流读取要求,并指挥位元流推动引擎运作;每一个位元流推动引擎,进一步包括一储存装置控制器,其连接到此推动引擎,进一步包括一储存装置控制器,此控制器连接到与此位元流推动引擎相关的储存装置,又包含一网络控制器,其与储存装置控制器连接,以接收从储存装置读取的数据位元流并将其传递至网络中为客户拾取。

Description

媒体服务器

本发明有关一种媒体随选***，特别是该***中的媒体服务器，以一种即时且随选随传的方式，来传送储存于该服务器内的多种数字位元数据流，与本发明有密切关系的是媒体服务器，它可用于改进多媒体数据传送***，以服务于很大数量的用户。

相互对话式的多媒体服务如随选视讯、远端购物、数字电视广播及远距教学已经是时代发展的趋势。而其中，多媒体服务器，已逐渐变成该服务的主要技术。媒体服务器，就如一个引擎一样，从磁盘储存装置，将多媒体数据流读出，然后以一适当速率，将这些数据流传至用户端，多媒体数据，为一些数字位元数据流，如影像、声音及其它不同型式的数据，通常每一个多媒体数据流都以一定的服务质量来传送，如平均传送速率或最大延迟差异，而相互对话的多媒体***中，最重要的效能指标，即是同一时间内，能支援的即时多媒体数据流的最大数目，一媒体服务器，通常必须以一固定速率传送数据流，并且能维持同一时间服务，最多的数据流个数，然而，有一些环节，限制了数据流的读取与传送，如储存装置输入/输出限制，网络频宽限制及中央处理器的处理能力等。

图1表示一个先前技术范例，其一多媒体传送***，所用的视讯服务器10，包含一个微处理机12及其所连接的存储器14、一储存装置控制器16，用以控制多媒体数据，从磁盘储存装置18的读取，装置18亦可以是一多磁盘机阵列，服务器10亦包含一个网络控制器20，藉此可以将数据送到数个用户端，微处理机12、储存装置控制器16及网络控制器20，是由一***总线22所连接，网络控制器20，由网络接收用户端的视讯存取要求，并将此讯息由总线22传于微处理机12，微处理机12以一磁盘排程方法，来产生存取指令，然后将这些指令，放至储存装置控制器16，以便从储存装置18将数据流读取出来，服务器10可以设定可同时存取多个数据流，服务器10的详细操作可参考，F.A.Tobagi，and J.Pang，″Starworks-A Video Aplication  Server，″IEEECOMPCON，Spring′93，pp.4-11，及W.Tseng and J.Huang，″A HightPerformance Video Server For Karaoke Systems，″IEEE Transactions onConsumer Electronics，Vol.40，No.3，August 1994，pp.329-336。图1中服务器10的问题，在于它无法同时支援来自多位用户，对即时影像读取的要求，服务器10通常较适用于较少数量用户的个人电脑或工作站的区域网上。

图2说明了一个先前技术的结构。该结构为图1中的服务器10，以达到同时间内数据流存取及可支援用户数的增加。图2的服务器网络，包含了服务器10-i中的m端及其所连接的交换网络24。交换网络24与用户26-i的n端连接。交换网络24，依据用户要求将服务器10-i的输出传送至用户26-i，因此同一时间内，可支援用户的数量稍有增加。不过这些及其他以交换为基础的可放大式服务器，通常无法提供可供大量用户使用的多媒体分配***。

另一种先前曾被提出的技术，在US Patent No.5,528,435，issued May 21，1996 to M.H.Anderson，assigned to Micropolis Corp.and entitled″Multi-user，On-demand Video Storage and Retrial System IncludingVideo Signature Computation for Preventing Excessive InstantaneousServer Data Rate，″US Patent No，5,510,905 issued April 23，1996 toYitzhak Birk and entitle″Video Storage Server Using Track-Pairing，″US Patent No.5,517,652 issued May 14，1996 to Takanori Miyamoto et al，assigned to Hitachi Ltd.And entitled″Multimedia Server forTreating Multi-media Information and Communication System Employingthe Multi-media Server，″and US Patent No，5,43,362 issued December 5，1995 to R.P.Fitzgerald et al. ，assigned to Microsoft Corp.andentitled″Video on Demand System Comprising Stripped Data AcrossPlural Storable Devices With Multiplex Scheduling″上发表过。上述皆以data stripping方法储存多媒体数据流以增进即时媒体随选服务器服务。不过，因为磁盘储存***，无可避免的机械延迟问题，将导致数据流产出量的改善相当有限。上述问题详细内容可参考C.S.Wu et al.，″Performance Evaluation ofa Disk Array for Video-on-Demand Systems.″Proceedings of 10thInternational Conference of Informantion Networking(ICOIN-10)，Kyung-Ju，Korea，1996，pp.351-358。

此外，其它的先前技术***提供了与网络连合的即时影像随选服务结构。该类***在US Patent No.5,442,749 issued August 15，1995 to J.D.Northcutt et al.，assigned to Sun Microsystems Inc.and entitled″Network Video Server System Receiving Requests From Clients forSpecific Formatted Data Through a Default Channel and EstablishingCommunication Through Separate Control and Data Channels，″US PatentNo.，5,508,732 issued April 16，1996 to J.F.Bottomley et al.，assigned to IBM Corp.and entitled″Data Server，Control Server andGateway Architecture System and Method for Broadcasting Digital Videoon Demand，″US Patent No.，5,521,631 issued May 28，1996 to H.S.Budow etal.，assigned to Spectra Vision Inc.and entitled″Interactive DigitalVideo Services System With Store and Forward Capabilities，″US PatentNo.，5,471,318 issued November 28，1995 to S.R.Ahuja et al.，assigned toAT&T Corp.and entitled″Muitimedia Communications Network，″andRepublic of China Patent No.，2442248 85110129-0 72228，July 1995。但是前述***，都未对可放大性问题加以讨论并解决此问题，因此前述***，也都无法同时支援大量用户的使用。

综上所述，一种用于制造可同时存取即时数据流，并支援大量用户的多媒体传送***的可放大的多媒体服务器，的确有其存在的必要。

本发明的多媒体服务器，可用以制作一放大服务器同时读取及传送大量的媒体数据流。本发明在许多方面，都与位元流推动引擎的设计有关。位元流推动引擎，是建构可放大媒体服务器的基本方块，多个可放大服务器，可藉它相互联接，构成一个放大的服务器，来达到想要的传送能力。多个可放大服务器，可藉它彼此联接构成一个位元流多工器。该位元流多工器，可从放大的服务器中，依据事先同意的服务器质量限制，来传送多个媒体数据流。

本发明的较佳实施例叙述如下，一可放大媒体服务器，包括多个位元流推动引擎。每一个位元流推动引擎，连接著储存***的储存装置与可放大服务器的***总线。位元流推动引擎，自其所连接的储存装置中，读取储存于其中的所要数据流，并将此数据流传送至一适当的用户端。此可放大式服务器，亦可包括一个服务器处理器，经由***总线与位元流推动引擎联结。此服务器处理器，自用户端接收到读取的要求，并根据此要求，导引数个位元流推动引擎动作。位元流推动引擎，亦包含一个与对应的储存装置联结的储存控制装置，以及一个与此储存控制装置联结的网络控制器。该储存控制装置，自对应的储存装置，接收一数据流以回应特定的读取要求，而该网络控制器，则将读取出的数据流传送至适当用户可进入的网络上。该位元流推动引擎，亦包含一个联结储存控制器与网络控制器的位元流推动引擎处理器，以引导那些要素运作。该位元流推动引擎，也可包括一个共享存储器。服务器处理器，可藉由一个主要***总线取得此共享存储器，而位元流推动引擎处理器，则可经由位元流推动引擎的内部总线取得。因此可放大式服务器中之各个位元流推动引擎，将可互相沟通，所有用户便可取得通往该储存***，所有储存装置的途径。

本发明另可包含数个可放大式媒体服务器相互连接，以使放大的媒体服务器，适用于大量用户的服务。以利用一组位元流多工器与数个媒体服务器主机交叉连接。每一个媒体服务器主机包含多个以前述方式设定之位元流推动引擎。位元流多工器的输入端至少与每一个可放大式媒体服务器主机的一个数据流存取输出端交叉连接，并依照服务质量的限制传送读取出的数据流。每一个位元流多工器，可包括多个封包分配电路及多个封包输入单元。该封包分配电路将与读取出的数据流对应之封包，分配至特定的封包输入单元，因此每一封包输入单元，只接收一个读取的位元流的封包。封包输入单元，依据对特定位元流的服务质量需求处理封包，并将封包传送至对应的输出缓冲器。

本发明亦可另与位元流多工器的封包输入单元有关。封包输入单元，决定应用的封包是否处于最高速率、中间速率或是在过高状态，并将处于中间速率状态的封包，循线递送至中间速率输出端，将处于最高速率的封包也循线递送至最高速率输出端，至于处于过高状态的封包，则会被延迟或丢弃。封包输入单元，运用一种两段式桶漏装置，来决定封包所处的状态。

本发明采取如下具体结构：

本发明的一自储存***读取数据位元流的媒体服务器，其特征在于，媒体服务器为一可扩充式的服务器，包括：

至少一个位元流推动引擎，每个位元流推动引擎，连接储存***中的储存装置及此扩充式媒体服务器的***总线，且每个位元流推动引擎，可自所连接的储存装置将数据位元流取出，并将此位元流送至适当的客户；以及

至少有一服务器处理器，其经由***总线与位元流推动引擎相连，处理器可接收来自客户端的位元流读取要求，并指挥位元流推动引擎的运作以配合客户端的要求。

所述的媒体服务器，其特征在于，所述位元流推动引擎，包括：

至少一储存装置控制器，其连接到与所述位元流推动引擎相关的储存装置，以回应客户端的要求，而读取位元流；

至少一网络控制器，其与储存装置控制器连接，以接收储存装置读取的数据位元流，并将其传递至网络中经客户端从网络拾取；以及

至少一位元流推动引擎处理器，其连接于所述储存装置控制器及网络控制器，并指挥它们的运作。

所述的媒体服务器，其特征在于，所述位元流推动引擎，更包括：

至少一个共享存储器，此存储器，被所述位元流推动引擎处理器或服务器处理器存取。

本发明的另一种媒体服务器，用来从储存***拾取其中的数据位元流，其特征在于，服务器为一可扩充式的服务器，包括：

至少二个可扩充式的媒体服务器主机，每个媒体服务器主机，包括至少二个位元流推动引擎，该位元流推动引擎，可自相关储存***内的储存装置中，拾取所要求的数据位元流，并将每个位元流导至相关的位元流推动引擎的输出端；以及

至少二个位元流多工器，此位元流多工器上有至少二个输入端，这些输入端以相互交错的方式与至少一个可扩充式媒体服务器上的数据位元流的输出相连，此位元流多工器，以符合服务质量要求的方式来传递读出的数据位元流。

结合附图及实施例，对本发明说明如下：

附图说明：

图1为一先前技术中的视频服务器电脑。

图2为以图1的视频服务器电脑为基础的数据传输***示意图。

图3为本发明较佳实施例的可放大式媒体服务器主机的电路方框图。

图4为一位元流推动引擎的电路方框图，该位元流推动引擎适用于图3的可放大式媒体服务器主机。

图5为一方块图，描述图3中可放大式媒体服务器主机与多个用户端连接的方式。

图6为本发明一较佳实施例，适用于住宅的媒体服务器。

图7适用于图6媒体的服务器中位元流多工器的封包再分配装置。

图8为一适用于图7封包再分配装置的封包输入单元的运作示意图。

图9为适用于图6媒体服务器的位元流多工器程序示意图。

本发明以媒体服务器的应用加以说明，该媒体服务器通过网络，传送多媒体数据流至用户端。不过，此处所描述的技术，多被应用在任何其他数据存取的应用上，亦即多个多媒体数据流，自一媒体储存装置，同时被一服务器读取，而且被传送至一个或多个用户处。这里所谓“服务器”一词，至少可包含一部电脑、设计的集成电路、能执行此处所述的数据存取运作的任何其他数位数据处理器的微处理机。“用户”一词则包括多媒体分配***的订户或任何其他电脑网络、有线电视网络、电话网络或其他形式的数据分配网络的使用者或终端。

图3为本发明的一个放大式媒体服务器主机50的一较佳实施例。可放大式媒体服务器主机50，包含了N个位元流推动引擎52-i，i＝1，2，位元流推动引擎52-i，可自一包含N个磁盘式的储存装置54-i的媒体储存副***54，读取数据流并储存数据流到此媒体储存副***54。数据流可以被储存在以磁盘为基础的储存装置54-i中，可参考US Patent Application Serial No.08/657,739 of Shiao-Li Tsao et al.，entitled″Improved Method of DataPlacement of Continuous Media to Utilize Bandwith Efficiency″。每一位元流推动引擎52-i，将数据流自54-i储存装置，读取出来并传送至装备有可放大式服务器主机的多媒体数据传送***的用户端。位元流推动引擎52-i与用户对应的连结面通过一主机***总线56相户连结。媒体服务器主机50，包括一个与存储器60联结的微处理机58、一个与控制储存装置64联结的储存控制装置62以及连接一个向上位元流控制单元66，以便接收自用户的数据传送***，所发出的向上位元流读取需求。微处理机58、储存控制装置62以及向上位元流控制器66，都与主机***总线56相连。微处理机58控制向上位元流控制器66，对用户向上位元流读取需求的接收与处理。控制储存装置64，则储存了微处理机58导引读取运作的控制软件，此于下将有更详细的叙述。

图4为本发明的较佳实施例的位元流推动引擎52-i的示意图。位元流推动引擎52-i，经由储存控制装置70与以磁盘为基础的储存装置54-i联结。内部总线74将储存控制装置72与网络控制器72、总线桥接器76连接。网络控制72，则如图所示将读出的数据流传至用户端的网络上。储存控制装置70和网络控制器72是由微处理机78控制。总线桥接器74，是内部总线74与媒体主机50的主机***总线56之间数据传输的媒介缓冲器。而通过直接存储器存取控制单元81及地址转换单元82、83可从主机***总线56或内部总线74通往共享存储器80。地址转换单元82、83，则负责共享存储器80与其他通过主机***总线56或内部总线74和共享存储器80相通的其他装置之间的地址定位。

存取指令可自微处理机78，并经由内部总线74传送至储存控制装置70。在读取与储存之间，位元流推动引擎54-i中读出的数据流可能需要缓冲。如上所述，位元流推动引擎52-i中的共享存储器80与主机***总线56及内部总线74联结，媒体服务器主机50中的微处理机58以及位元流推动引擎微处理机78都可至共享数据80存取数据。因此共享存储器80就可根据所需般被当作读出位元流的缓冲器。依据本发明，位元流推动引擎，可经由桥接器76，让位元流推动引擎52-i与其它位元流推动引擎52-i沟通，总线桥接器76，可于媒体服务器主机50中的主机***总线56存取。

图4中的位元流推动引擎52-i，可当做一个控制面板，以便从储存装置54-i读取所需的数据流，以及导引读出的位元流，经由用户网络到适当的用户端。位元流推动引擎微处理机78，导引位元流推动引擎52-i的其它成份，以提供下列处理功能，例如：(1)利用储存控制装置70，自媒体储存装置读取所需的数据流方块；(2)将读出的数据流方块，经由内部总线74，运输至共享存储器80；(3)如所需数据流被连续存取，则连续重覆步骤(1)和(2)；(4)读自共享存储器80，取出的数据流方块，并将其经由网络控制器72，传送至适当的用户网络；(5)如取出的媒***元流必须被连续传送，重覆步骤(4)。

如此一来，位元流推动引擎52-i允许其所在的媒体储存装置54-i，通过用户网络可直接被存取。每一个位元流推动引擎52-i，可支援多数个读出位元流到多数用户的传送。图3所示的媒体服务器主机50，将数个位元充推动引擎合并组成一个通过位元流推动引擎52-i，可同时服务大量用户的较大型媒体服务器。媒体服务器主机50，接收并处理从用户端传来的要求，使得储存副***54中的媒***元流，能通过位元流推动引擎52-i，以随选的方式被互动地存取。

媒体服务器主机50上的微处理机58指挥媒体服器主机50上的组成元素及相关的位元流推动引擎52-i，以提供以下的处理功能：(1)控制位元流推动引擎52-i对位元流推动引擎52-i的相互通讯，如利用直接储存器存取(DMA，Direct Memory Access)(2)允入控制，并处理经由向上位元流控制单元66，所收到来自用户端的上游数据存取要求，及(3)其他存取的管理。两个位元流，推动引擎之间的通讯是必的，如某一位元流推动引擎之下的用户，可能需要读取由另一位元流推动引擎所控制的储存装置，这种通讯可藉由直接存储器存取来完成，一位元流推动引擎52-i上的共享存储器80，可被另一位元流推动引擎52-i直接存取，此动作是经由媒体服务器主机50上的主机***总线56、直接存储器存取控制单元81及地址转换单元83。此种方式的数据移动，是利用一块被两个微处理机，所对映的共享存储器来达成，目前，有国际组织正在制定其标准，见“Intelligent I/O(I2O)Architecture Specification″，I2O SIG，Rev.1.0，March 1996，图3及图4中的媒体服务器主机50及位元流推动引擎52-i，提供了服务管理与数据存取之间的一个清楚的功能分割，而且仍然维持***的可扩充性，因此，位元流推动引擎的动作，便可以被最佳化，以保证服务质量。

图5说明一多媒体数据传递***84，其中图3中的可扩充式媒体服务器主机50，用来将所读出的位元流传递至P个用户端，P可以是一个很大的数目，可扩充式媒体服务器主机50，利用位元流推动引擎52-i，从储存副***54将所读出的位元流，传递至数个用户85-i，其中i＝1，2，”P，如前面叙述的方式，用户85-i的存取要求，是经由上游网络的连线89，传送至媒体服务器主机50，而且用户85-i是经由下游网络的连线87，接收从媒体服务器主机50，传递过来的位元数据流，媒体服务器主机50，随时可以加装额外的位元流推动引擎52-i或连接其他类型的服务器主机来扩充服务容量。

图6以另一较佳实施例，来说明本发明的住宅区媒体服务器90，此服务器90主要是用来服务于图5中***84所服务的区域范围，还要广大的区域，此服务器90可包含K个可扩充的媒体服务器主机与M个位元流多工器100-i，而用户均连结到这M个位元流多工器100-i的其中之一，且这K个可扩充的媒体服务器主机与M个位元流多工器100-i以交错式连结，使得每一个用户，均可经由这K个可扩充的媒体服务器主机读取每一个储存副***541至54K，在服务器90中读取的数据，均装在封包中，因此，服务器90以一类似封包交换机的方式运作，每个读出位元流，均须满足服务质量变数的需求，如最大传输延迟、最小传输效能等等，服务器90传送并交换的媒***元流封包，同时必须保持服务质量变数的需求，服务器90中的位元流多工器100-i在处理封包时，会针对服务质量变数，而避免过长的封包延迟、延迟变异及其他不正常的变数，这些于下文有更详细的说明。

位元流多工器100-i处理两种位元流型别、变速率(VBR，Variable-bie-rate)位元流及定速率(CBR，Constent-bit-rate)位元流，若周期Cycle表示一固定的时间长，且一周期包含固定多数个媒体封包，一变速率数据源可用下列两个变数表示：(1)BPi＝变速率数据源i的最大速率，即在任一周期中，变速率数据源i被允许传送的最大封包个数，(2)BMi＝变速率数据i的平均速率，即在任一周期中，变速率数据库i，被允许传送的平均封包个数。对于一定速率数据库i，则以BPi＝BMi表示之，位元流多工器100-i，可被被视为一M×N的交换机，其中M可大于N以允许扩充储存空间，如前所述，位元流多工器100-i，必须保证封包传送的服务质量例如小于某种延迟及延迟变异下的传输效能，传输的封包多工技术，如循环法(Round Robin)、加权循环法(Weighted Round Robin)均无法提供变速率传输的服务保证，本发明提出的位元流多工器100-i封包流量控制法、“桶漏原理(LeakyBucket)”为基础而设计的方式达成所需目的。

图7详细的表示位元流多工器100-i的一范例，此位元流多工器100-i，从住宅区媒体服务器90上的服务器主机50-i中的位元流推动引擎52-i，接收一序列的连续数据封包，这些连续数据封包，可能包含多个媒***元流，因此，这些连续数据封包，会被进一步送入封包分配电路110-i，以便将各别的媒***元流导入各别的封包输入单元120-i，只须独立处理一个媒***元流。

图8详细的表示为封包输入单元120-i的一范例，每个大服务器90上的媒体数据库i，均对应一个封包输入单元120-i，而且封包是经由输入单元120-i中的输入端Ii输入的，输入的封包，会根据其状态选择适当的输出端P′i或M′i，每个封包有三种状态：尖峰速率状态P、平均速率状态M及异常状态N，可以下列方式用来决定每一封包的状态：在一周期当中，若收到此封包之前所收到的封包累积个数小于BMi，则令此封包具有平均速率状态M，若收到此封包之前所收到的封包累积个数小于BPi且大于BMi，则使此封包具有平均速率状态P，若不满足以上两种状况，则属于异常状态N。具有P状态的封包，会选择输出端P′i输出，具有M状态的封包，会选择输出端M′i输出，而具有N状态的封包，会被丢弃或延后传送。

图8中封包输入单元120-i的输出端选择，是以一种两级桶漏电路(Two-stage Leaky Bucket)为例，来据以实施的，在第一级中，第一根漏电路130的作用，是一个P状态判断器，它被第一符号产生器所控制，其中包括一个符号计数器131，在一个周期中，符号计数器131内有BP′i个符号，当封包来时，而且当时符号计数器131内仍有符号时，该封包会被导入第二桶漏电路136，若当时符号计数器131内没有符号时，该封包会被丢弃，或者根据即时需求程序将其延后传送，第二根漏电路136的作用，是一个M状态判断器，它被第一符号产生器，所控制而选择将封包送到输出端P′i或M′i，其中包括一个符号计数器137，在一个周期中，符号计数器137内有BMi个符号，当封包来时，而且当时符号计数器137内仍有符号时，该封包会被送到输出端M′i，若当时符号计数器137内已经没有符号时，该封包会被送到输出端P′i，在封包输入单元120-i中，以上的选择方法，是由一具选择电路来完成的，该电路是根据两个位元的操作而设计的，即符号位元T及排队暂存器排头状态位元H，T＝1表示符号计数器137内仍有符号，H＝1表示至少有一封包，等待于排队暂存器的排头，第一桶漏电路130中处理完毕的封包，会被转往第二桶漏电路136或者根据与门132的输出状态，而决定是否将该封包丢弃，另一个与门134的作用，是当排队暂存器中无封包抵达时，将符号回授至符号计数器131，与门132及134两个输入分别为位元T及H，其真值表如表1：

表1

H	T	H·T	H·T	动作
					0	0	0	0	无
0	1	0	1	无
					1	0	0	0	丢弃/符号回授
1	1	1	0	丢弃/符号回授

同样的方法，亦使用于第二桶漏电路136、第一符号产生器既计数器137及与门138及140，以便选择输出端P′i或M′i，一脉冲讯号Clk，是用来控制封包输入单元120-i的动作，一归零讯号rest，是当一周期结束时，用来将符号计数器131、137归零。

图9为一适合用于图6中的可放大式服务器90上的位元流多工器100-i的范例图，此便中，若最多有J个媒体数据库可以通过服务器90提供读取服务，每个封包输入单元120-i的动作，是被Clk信号所启动的，一延迟电路150，用来将多个封包输入单元120-i，串联起来使得这些封包输入单元120-i能顺序地操作，在一位元流多工器100-i中，总共使用了J个封包输入单元120-i，且每个封包输入单元120-i，都对应一个延迟电路150，这J个延迟电路150被顺序地串联起来，使得每一个封包输入单元120-i，能顺序地操作，延迟电路150的延迟信号长度D可以设为T/J，其中，T为在一位元流多工器100-i中、一个封包的传送时间(等于一个脉冲时间)，每个封包输入单元120-i有两个输出，分别将P状态的封包，导入一个P暂存器152或将M状态的封包，导入一个M暂存器154，这两个暂存器152及154提供了两种优先权，在M暂存器154中的封包，比在P暂存器152中的封包，具有较高的优先权，能被传送至位元流多工器100-i的输出连结，如此，便可保证可放大服务器90上的J个媒体，均有一定的平均传送效能，而数据的最高传送效能，取决于允入控制演算法，可根据允许的最大封包延迟及数据个数而得最高传送效能。

现在说明图9的位元流多工器100-i的一个实施范例，此范例中的位元流多工器100-i，使用长度为64位元的封包及一32位元宽的数据总线，输出连结的速度，可为符合非同步传输模式(ATM)OC-3标准和155Mbps，每个位元流的最高传送效能，若为25.6Mbps，然而，一般高画质的MPEG-2数字影像在12Mbps之下，即可完美的传送，在一封包输入单元中，将一封包从输入送到输出(P暂存器152或M暂存器154)所需的脉冲个数为64×8/32＝16，既然总共有J个位元流，则将封包输入单元中，每个封包从输入送到输出(P暂存器152或M暂存器154)所需的总脉冲个数为16J，T为在一位元流多工器100-i中、一个封包的传送时间(等于一个脉冲时间)，故将封包输入单元中，每个封包从输入送到输出所需的总时间为16JT，在16JT的时间内，若只有一个封包到达其中的一个封包输入单元，则此封包必须能在1/(25.6×10⁶/(8X64))＝2.0×10^-5秒内传至输出连结，即16JT必须小于2.0×10^-5秒，若J选定为126，则T值必须小于10^-8秒、即10ns，亦即此实施例，所需要的脉冲速率为100MHz。

本发明的效果如下：

本发明较佳实施例的位元流多工器100-i，不需要复杂的硬件设计，如图8，每一个封包输入单元120-i，只用了少数个与门及暂存器，例如，一个输出连结速率为155Mbps ATM OC-3的位元流多工器欲处理100个1.5Mbps PEG-1数字影像时，仅需100个封包输入单元，可节省相关硬件的使用成本。

最后要提及的是，上述较佳实施例描述，仅为说明本发明的特点，任何熟知此技术的人士，所做的任何润饰、修改，皆应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (18)

1、一自储存***读取数据位元流的媒体服务器，其特征在于，媒体服务器为一可扩充式的服务器，包括：

至少一个位元流推动引擎，每个位元流推动引擎，连接储存***中的储存装置及此扩充式媒体服务器的***总线，且每个位元流推动引擎，可自所连接的储存装置将数据位元流取出，并将此位元流送至适当的客户；以及

至少有一服务器处理器，其经由***总线与位元流推动引擎相连，处理器可接收来自客户端的位元流读取要求，并指挥位元流推动引擎的运作以配合客户端的要求。

2、根据权利要求1所述的媒体服务器，其特征在于，所述位元流推动引擎，包括：

至少一储存装置控制器，其连接到与所述位元流推动引擎相关的储存装置，以回应客户端的要求，而读取位元流；

至少一网络控制器，其与储存装置控制器连接，以接收储存装置读取的数据位元流，并将其传递至网络中经客户端从网络拾取；以及

至少一位元流推动引擎处理器，其连接于所述储存装置控制器及网络控制器，并指挥它们的运作。

3、根据权利要求2所述的媒体服务器，其特征在于，所述位元流推动引擎，更包括：

至少一个共享存储器，此存储器，被所述位元流推动引擎处理器或服务器处理器存取。

4、根据权利要求1所述的媒体服务器，其特征在于，所述服务器，包括：

至少两个相互通讯的位元流推动引擎。

5、根据权利要求1所述的媒体服务器，其特征在于，进一步包括：

至少一连接于***总线的储存装置控制器，接收来自所述控制储存装置的控制指令。

6、根据权利要求1所述的媒体服务器，其特征在于，进一步包括：

至少一连结于***总线的上游控制器，以接收来自客户网络的拾取要求，并可将此要求由***总线，传给所述服务器处理器。

7、一种媒体服务器，用来从储存***拾取其中的数据位元流，其特征在于，服务器为一可扩充式的服务器，包括：

至少二个可扩充式的媒体服务器主机，每个媒体服务器主机，包括至少二个位元流推动引擎，该位元流推动引擎，可自相关储存***内的储存装置中，拾取所要求的数据位元流，并将每个位元流导至相关的位元流推动引擎的输出端；以及

至少二个位元流多工器，此位元流多工器上有至少二个输入端，这些输入端以相互交错的方式与至少一个可扩充式媒体服务器上的数据位元流的输出相连，此位元流多工器，以符合服务质量要求的方式来传递读出的数据位元流。

8、根据权利要求7所述的媒体服务器，其特征在于，所述可扩充式媒体服务器主机，进一步包括：

至少二个位元流推动引擎，每个位元流推动引擎，连接储存***中的储存装置及此扩充式媒体服务器的***总线，而且每个位元流推动引擎，可自连接的储存装置，将数据位元流取出，并将此位元流输送至客户；以及

一服务器处理器，其经由***总线与位元流推动引擎相连，其可接收来自客户端的位元流读取要求。

9、根据权利要求8所述的媒体服务器，其特征在于，所述位元流推动引擎，进一步包括：

至少一与位元流推动引擎相关的特定储存装置连接的储存装置控制器，以接收与特定读取要求对应的数据位元流；

至少一与储存装置控制器连结的网络控制器，以接收被读取的数据位元流，并将此被读取来的位元流，送至客户可拾取的网络中；以及

至少一与储存装置控制器及网络控制器连接的位元流推动引擎处理器。

10、根据权利要求9所述的媒体服务器，其特征在于，所述位元流推动引擎，进一步包括：

至少一共享存储器，其可被所述位元流推动引擎处理器或服务器处理器用于存取。

11、根据权利要求8所述的媒体服务器，其特征在于，所述服务器处理器，用于指挥在至少两个位元流推动引擎间的通讯。

12、根据权利要求7所述的媒体服务器，其特征在于，所述位元流多工器，进一步包括：

至少二个封包分配电路；以及

至少二具封包输入单元，封包分配电路将承载读取数据位元流的封包分配至封包输入单元，且每一封包输入单元，依序以封包接着封包的方式，接收一特别的媒***元流，可依该媒***元流要求的服务质量来处理封包，并将封包传递至相关的输出暂存器。

13、根据权利要求12所述的媒体服务器，其特征在于，所述封包分配电路，检查每个自可扩充式服务器主机中的位元流推动引擎接收的封包，并将这些封包分配至相应的封包输入单元，使每个封包输入单元，能独立地处理不同的数据位元流。

14、根据权利要求12所述媒体服务器，其特征在于，所述封包输入单元，进一步包括：

至少一接收特定数据位元流的封包输入；

至少一平均速率状态输出；

至少一最高速率状态输出；以及

所述封包输入单元，可决定收进来的封包，是处于最高率状态、平均速率状态或异常状态，将处于平均速率状态的封包，送至平均速率输出端或将处于最高速率状态的封包送至最高速率输出端，并允许处于异常状态的封包，被迟延或暂存。

15、根据权利要求14所述的媒体服务器，其特征在于，所述封包输入单元，包括一双级桶漏电路装置以决定封包的状态。

16、根据权利要求12所述的媒体服务器，其特征在于，自所述每一个位元流多工器拾取J个影像信号来源，并且每一个位元流多工器，至少包括J个封包输入单元。

17、根据权利要求12所述的媒体服务器，其特征在于，所述位元流多工器的J个封包输入单元，依序相互与J个迟延电路连接，使每一个J个封包输入单元都能依序运作。

18、根据权利要求12所述的媒体服务器，其特征在于，所述每一个多工器包括第一及第二暂存器，以分别维持最高速率状态与平均速率状态的封包，以此两个特定优先阶段用来传输封包至用户端。

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