專利名稱：用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分組的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)將數(shù)據(jù)分組存儲(chǔ)至緩沖器的存儲(chǔ)空間進(jìn)行管理的方法。
背景技術(shù)：
全動(dòng)數(shù)字電視需要大量的存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)傳輸帶寬。因此，數(shù)字電視系統(tǒng)采用視頻壓縮算法來(lái)減少必要的存儲(chǔ)量和數(shù)據(jù)傳輸帶寬。目前的數(shù)字電視系統(tǒng)采用MPEG或者M(jìn)PEG-2編碼以減少所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬。MPEG-2在ITU-TH.222.0(ISO/IEC 13818-1)“Generic Coding of Moving Picture And AssociatedAudio Information”中被定義。因此，視聽序列，諸如電影或其他內(nèi)容，以MPEG-2壓縮格式被存儲(chǔ)在媒體服務(wù)器上，并且所述視聽序列被編碼且通常被轉(zhuǎn)化成模擬格式以便顯示和/或傳輸給用戶。
眾所周知，按照MPEG2的傳輸流(TS)是一種包括壓縮數(shù)字視頻、壓縮數(shù)字音頻等的流。該TS被用于數(shù)字廣播中，并且包含多路復(fù)用的多個(gè)節(jié)目。
有兩種MPEG-2接收器被采用。首先，在機(jī)頂盒中，通過專用的硬件功能，也就是能夠處理到來(lái)位流的MPEG-2 TS多路分離器，來(lái)處理到來(lái)的MPEG-2TS分組。在這種情況下，沒有數(shù)據(jù)溢出。而且，如果有諸如信號(hào)暫時(shí)丟失的意外出現(xiàn)的話，MPEG-2 TS讀取器將能夠通過使用專用硬件功能容易地重新同步。
第二種MPEG-2接收器是使用利用PCI或USB接口的PC。通常，PCIMPEG-2 TS接收器是PCI主設(shè)備，并且沒有FIFO溢出發(fā)生，因?yàn)橥ㄟ^專用的硬件將MPEG2-TS分組寫入到PC系統(tǒng)存儲(chǔ)器中。此外，USB MPEG2-TS接收器通常采用等時(shí)的USB端點(diǎn)傳輸MPEG2-TS分組，這保證了數(shù)據(jù)讀取位速率，而這類傳輸中的主要缺陷在于它保留了USB帶寬(無(wú)論實(shí)際的位速率是多少)。
因此，所有這些MPEG-2接收器在以高復(fù)雜性為代價(jià)的前提下均不會(huì)遭遇溢出。
另一方面，有更簡(jiǎn)單的不采用USB等時(shí)端點(diǎn)的USB MPEG-2TS接收器。
然而，無(wú)采用哪種傳輸模式，衛(wèi)星、有線或陸地，在這些接收器中均可能發(fā)生數(shù)據(jù)溢出和溢出管理的問題。傳統(tǒng)上，溢出管理不能夠保證大于接收數(shù)據(jù)位速率的數(shù)據(jù)讀取位速率(例如，可能暫時(shí)過載的PC)，并且不能夠保持MPEG-2TS分組所需的同步。特別地，保證MPEG-2TS讀取器能夠接收完整的MPEG-2TS分組并且在其數(shù)據(jù)讀取位速率暫時(shí)低于接收位速率時(shí)保持同步是關(guān)鍵的。
因此，需要一種改善的系統(tǒng)和方法，用于以簡(jiǎn)單因而經(jīng)濟(jì)的方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分組和管理溢出情況。

發(fā)明內(nèi)容
相應(yīng)地，本發(fā)明提供一種如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分組的方法。所述方法的其他特征將在從屬權(quán)利要求2-5中被詳述。
本發(fā)明進(jìn)一步提供一種如權(quán)利要求6或者7所述的用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分組的系統(tǒng)。
本發(fā)明進(jìn)一步提供如權(quán)利要求8所述的MPEG-2TS接收器，和如權(quán)利要求9所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。


圖1表示一個(gè)數(shù)據(jù)分組；圖2表示一個(gè)用于存儲(chǔ)諸如圖1中數(shù)據(jù)分組的系統(tǒng)；圖3表示在溢出情況下的圖2的系統(tǒng)；圖4A和4B是管理數(shù)據(jù)分組存儲(chǔ)的方法的框圖。
詳細(xì)說明圖1表示由四個(gè)數(shù)據(jù)塊db1、db2、db3和db4組成的數(shù)據(jù)分組DP。在所述的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)分組DP是MPEG-2傳輸流分組。每個(gè)數(shù)據(jù)分組db1、db2、db3和db4分別包含數(shù)據(jù)A、B、C和D。
圖2表示用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分組(比如圖1中的數(shù)據(jù)分組DP)的系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包含具有存儲(chǔ)空間的先進(jìn)先出緩沖器12，和對(duì)將數(shù)據(jù)分組存儲(chǔ)至緩沖器12的存儲(chǔ)空間進(jìn)行管理的裝置14。在接下來(lái)的描述中，緩沖器和它的存儲(chǔ)空間將由標(biāo)記12所標(biāo)識(shí)。
緩沖器12包含八個(gè)數(shù)據(jù)單元(cell)，dc1至dc8，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。每個(gè)單元與一個(gè)唯一的地址相關(guān)。緩沖器12可以由計(jì)算機(jī)的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在這里的描述中，數(shù)據(jù)單元和數(shù)據(jù)塊具有相同的大小，例如一個(gè)字節(jié)。當(dāng)然，它們也可以具有不同的大小。
管理裝置14包括讀指針管理單元16和寫指針管理單元18。
讀指針管理單元管理讀指針R，它指示將要從中讀出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)單元在緩沖器存儲(chǔ)空間12的位置。在圖2中，讀指針R包含數(shù)據(jù)單元dc4的地址。
寫指針管理單元18管理寫指針W，它指示將要被寫入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)單元在緩沖器存儲(chǔ)空間12的地址。在圖2中，寫指針W包含數(shù)據(jù)單元dc6的地址。
指針R和W沿著從數(shù)據(jù)單元dc1到數(shù)據(jù)單元dc8、再返回到數(shù)據(jù)單元dc1的相同行進(jìn)循環(huán)路徑行進(jìn)過緩沖器存儲(chǔ)空間。
管理裝置14還能夠存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分組的第一數(shù)據(jù)塊被寫入的數(shù)據(jù)單元的地址。這將在下面被解釋。
更可取地，讀/寫指針被存儲(chǔ)在指針寄存器(未示出)中。
圖3表示溢出情況，即沒有足夠空閑存儲(chǔ)空間用于寫入接收到的數(shù)據(jù)塊的情況?？臻e存儲(chǔ)空間既可以是沒有數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)單元，也可以是具有已讀取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)單元。因此，緩沖器12的空閑存儲(chǔ)空間由沿著進(jìn)行路徑從寫指針W到讀指針R之間的“距離”構(gòu)成，例如在寫指針W和讀指針R之間的數(shù)據(jù)單元。
在圖3的溢出情況中，寫指針W已經(jīng)在行進(jìn)路徑上追上了讀指針R。因此，緩沖器的所有存儲(chǔ)空間都裝滿未讀出的數(shù)據(jù)。
在所描述的示例中，前三個(gè)數(shù)據(jù)塊db1、db2和db3已經(jīng)被接收，并且它們的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)A、B和C已經(jīng)被寫入。然而，不能寫入接收的數(shù)據(jù)塊db4的數(shù)據(jù)D。
圖4A和4B是對(duì)將數(shù)據(jù)分組存儲(chǔ)到緩沖器12的存儲(chǔ)空間進(jìn)行管理的方法的框圖，它由管理裝置14所實(shí)現(xiàn)。
存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分組的管理包括如圖4A所示的數(shù)據(jù)分組讀取方法和如圖4B所示的數(shù)據(jù)分組寫入方法。這兩種方法將被同時(shí)并行執(zhí)行。
參考圖4A，讀取方法包括第一個(gè)步驟30，讀取在由讀指針R所指示的數(shù)據(jù)單元中寫入的數(shù)據(jù)。
本方法繼續(xù)到步驟32，測(cè)試可讀數(shù)據(jù)是否寫入在下一數(shù)據(jù)單元。如果并非如此，也就是，如果寫指針指示此下一數(shù)據(jù)單元，那么等待新數(shù)據(jù)的寫入，這由引導(dǎo)回測(cè)試步驟32的箭頭34所表示。
如果有可讀數(shù)據(jù)，也就是，如果寫指針沒有指示下一數(shù)據(jù)單元，那么本方法繼續(xù)到步驟36，遞增讀指針R以便它指示下一數(shù)據(jù)單元，并且返回到讀取步驟30。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D4B，寫入方法包括第一個(gè)步驟40，接收正被接收的當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)塊。
然后，方法包括步驟42，測(cè)試是否有足夠的空閑存儲(chǔ)空間用于寫入新的隨后接收的數(shù)據(jù)塊。這通過確定從寫指針到讀指針的行進(jìn)循環(huán)路徑上的存儲(chǔ)空間來(lái)實(shí)現(xiàn)。
如果存在足夠的空閑存儲(chǔ)空間，也就是，如果寫指針W不等于讀指針R，那么方法繼續(xù)到步驟44，將接收的數(shù)據(jù)塊寫入到由寫指針W所指示的數(shù)據(jù)單元中，并且遞增寫指針W，以便它指示行進(jìn)循環(huán)路徑的下一數(shù)據(jù)單元。
如果被寫入的數(shù)據(jù)塊是數(shù)據(jù)分組的第一個(gè)塊，例如圖1中的數(shù)據(jù)分組DP的數(shù)據(jù)塊db1，那么它的位置地址由管理裝置14所存儲(chǔ)。這由圖4B上的塊46所表示。接著方法返回到接收步驟40，管理隨后接收到的當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)塊的存儲(chǔ)。
如果沒有足夠的空閑存儲(chǔ)空間，也就是，如果寫指針W等于讀指針R，那么方法繼續(xù)到步驟48，停止寫入當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的接收的數(shù)據(jù)塊，并且將寫指針W移動(dòng)至當(dāng)前正接收的數(shù)據(jù)分組的第一個(gè)寫入數(shù)據(jù)塊的位置地址，所述位置地址在步驟46中被存儲(chǔ)。
然后，在等待步驟50，當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的新接收的數(shù)據(jù)塊被丟棄，也就是，不寫入到緩沖器12中。在接收到新數(shù)據(jù)分組的第一個(gè)塊時(shí)，方法進(jìn)行到接收步驟40。
由于寫指針W的移動(dòng)，能夠有利地在先前數(shù)據(jù)分組的已經(jīng)被寫入的數(shù)據(jù)塊上重寫所接收的下一個(gè)數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)塊。
實(shí)際上，在諸如MPEG-2數(shù)據(jù)接收的許多應(yīng)用中，一個(gè)不完整的數(shù)據(jù)分組不能夠被使用，并且之后被應(yīng)用采用緩沖器12所丟棄。
重寫此數(shù)據(jù)分組為隨后的數(shù)據(jù)分組提供更多的空閑存儲(chǔ)空間，因此減少再次發(fā)生溢出的機(jī)會(huì)。
權(quán)利要求
1.對(duì)將數(shù)據(jù)分組存儲(chǔ)到緩沖器(12)的存儲(chǔ)空間進(jìn)行管理的方法，每個(gè)數(shù)據(jù)分組(DP)包括至少兩個(gè)數(shù)據(jù)塊(db1，db2，db3，db4)，包括步聚-接收(40)當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)塊，-將接收的當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)塊寫入(42)緩沖器(12)的空閑存儲(chǔ)空間中，其特征在于-如果在緩沖器(12)中沒有足夠的空閑存儲(chǔ)空間用于寫入當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的接收的數(shù)據(jù)塊，那么-停止(48)寫入當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的接收的數(shù)據(jù)塊，和-將當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的至少一個(gè)被寫入的數(shù)據(jù)塊定義(48)為空閑存儲(chǔ)空間的一部分，從而下一數(shù)據(jù)分組的接收的數(shù)據(jù)塊可在當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的被寫入的數(shù)據(jù)塊上重寫。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，對(duì)于定義步驟(48)，將當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的所有被寫入的數(shù)據(jù)塊定義為空閑存儲(chǔ)空間的一部分。
3.如權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于緩沖器(12)是先進(jìn)先出緩沖器。
4.如權(quán)利要求3的方法，其中寫指針(W)指示在緩沖器存儲(chǔ)空間(12)中要寫入數(shù)據(jù)塊的位置，讀指針(P)指示在緩沖器存儲(chǔ)空間(12)中要讀取接收的被寫入數(shù)據(jù)塊的位置，兩個(gè)指針沿著相同的行進(jìn)循環(huán)路徑行進(jìn)緩沖器存儲(chǔ)空間，其特征在于它包括保存(43)當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的第一個(gè)被寫入數(shù)據(jù)塊的位置的步驟，并且-確定是否沒有剩余的空閑存儲(chǔ)空間(12)的步驟(44)包括確定在循環(huán)路徑上從寫指針(W)到讀指針(R)之間的存儲(chǔ)空間(12)，和-將當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的至少一個(gè)被寫入數(shù)據(jù)塊定義為空閑存儲(chǔ)空間的一部分的步驟(48)包括將寫指針(W)移動(dòng)到保存的當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的第一個(gè)被寫入數(shù)據(jù)塊的位置上。
5.如權(quán)利要求1至4之任一的方法，其特征在于當(dāng)前數(shù)據(jù)分組是MPEG-2傳輸流分組。
6.用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分組的系統(tǒng)，每個(gè)數(shù)據(jù)分組(DP)包括至少兩個(gè)數(shù)據(jù)塊(db1，db2，db3，db4)，包括具有存儲(chǔ)空間的緩沖器，其特征在于它包括對(duì)將數(shù)據(jù)分組存儲(chǔ)到緩沖器(12)的存儲(chǔ)空間中進(jìn)行管理的裝置(14)，該管理裝置(14)被設(shè)置為執(zhí)行如權(quán)利要求1或2所述的方法。
7.如權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其特征在于所述緩沖器是先進(jìn)先出緩沖器，并且管理裝置(14)被設(shè)置為執(zhí)行如權(quán)利要求3或4所述的方法。
8.MPEG-2接收器，其特征在于，它包括如權(quán)利要求6或7的用于存儲(chǔ)MPEG-2傳輸流數(shù)據(jù)分組的系統(tǒng)。
9.可直接加載到數(shù)字計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括當(dāng)所述產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)用于執(zhí)行如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的步驟的軟件代碼部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對(duì)將數(shù)據(jù)分組存儲(chǔ)到緩沖器存儲(chǔ)空間進(jìn)行管理的方法，每個(gè)數(shù)據(jù)分組由至少兩個(gè)數(shù)據(jù)塊所組成，包括接收(40)當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)塊的步驟和將接收的當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)塊寫入(42)緩沖器的空閑存儲(chǔ)空間中。如果在緩沖器(12)中沒有足夠的空閑存儲(chǔ)空間用于寫入當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的接收的數(shù)據(jù)塊，那么該方法停止(48)寫入當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的接收的數(shù)據(jù)塊，并將當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的至少一個(gè)被寫入的數(shù)據(jù)塊定義(48)為空閑存儲(chǔ)空間，從而下一數(shù)據(jù)分組的接收的數(shù)據(jù)塊可在當(dāng)前數(shù)據(jù)分組的被寫入的數(shù)據(jù)塊上重寫。應(yīng)用于數(shù)字電視接收。
文檔編號(hào)H04N5/00GK1984339SQ20061017181
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月6日
發(fā)明者特里·羅克斯 申請(qǐng)人:迪康公司