TW200531546A - Device and method for storing audio/video data in a home network - Google Patents

Description

200531546 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明與一住家網路内聲頻/視頻之領域相關。更特定 也/、在這樣之網路中儲存聲頻/視頻資料之裝置及方法相 關0 【先前技術】 田加入一硬碟之數位電視接受器或機上盒（pvR ··個人視 頻紀錄器）出現，儲存之需要持續增加。有了硬碟之技術和 展比這些裝置之實際更新之速率還快，需要以儲存容 量和紀錄可能性兩者預見發展之可能階段，使得例如其可 以被發展至能夠支援高定義數位電視之系統中。此時，商 業領域中沒有解決方法，除了改變在所討論之裝置内替換 硬碟之可能性，產生該生產者保證變成無效之結果。 美國專利US 2002 0,092,021描述一住家網路，其中該視 訊程式在適當通訊協定之幫助下在一遠端周邊儲存單元上 儲存。這樣之系統之一主要缺點係為其需要該網路中之該 等相關裴置具有該通訊協定之知識。 本發明藉由提議一裝置，在適當軟體架構之幫助下，允 许一機上盒儲存可能性之發展，而改進該缺點。 【發明内容】 這樣之目的藉由根據本發明之裝置之方法而達成，稱為 機上盒，包括： -方法，供於接收經由一通訊媒體所傳送之聲頻/視頻 -至少一應用，使用該所接收聲頻/視頻資料且在使用之前要 98333.doc 200531546 求它們的容量，該應用包括用於發出該所接收資料之儲存/ 擷取之請求之方法， -儲存方法包括： -方法，用於連接至少一周邊儲存單元，能夠物理性地儲 存聲頻/視頻資料， -方法，用於偵測周邊設備，與用於當他們連接至或從該 機上盒連接/未連接，偵測周邊儲存單元存在之該連接方法 一起合作， -控制方法，與用於接收由該應用所發出之請求於資料之 儲存/擷取之偵測方法合作，且用於存在之該等不同周邊儲 存單元中控制物理儲存位址之指派， 車人體儲存方法，與用於保留和擷取在該等不同物理儲存 單兀中所儲存之資料之該等物理位址之該控制方法合作。 在汶h況下，加入儲存可能性至沒有或不能發展這些可 能性之裝置以不需軟體更新延伸該裝置之該等功能性，取 決於該等周邊儲存單元之連線/未連線。為了該目的，提供 或-亥相同表置内該儲存可能性之虛擬管理。藉由軟體 儲存方法與控制方法合作在該物理儲存支援上實現一抽象 曰以仗。亥應用隱藏在該所使用之周邊儲存單元或該等單 元之細節。對於該應用，該操作係為完全地透明的 熱”時’該周邊料裝置被偵測，取決於它們的連田接/ 未連接，且在該可得儲存容量之等級，藉由該控制方法管 牵涉僅以單—介面之對話逾期儲存需要， μ與該㈣《存方法合作於管理至或從該等不同周邊^ 98333.doc 200531546 存單元之傳送。 林月之-第—觀點係與儲存策略相關，即是最佳化在 該等不同周邊單元中該資料之物理儲存之方法為由該使用 者或該應用本身所預先定義之某準則。為了該目的，提供 、斤述之凌置，其中該控制方法包括與該應用之介面 ^肖於接收或解譯該等儲存/擷取請求，而重新分隔在 二等^同周邊單几中所儲存之資料為預定儲存準則之功 、這厂準則可以相關於該聲頻/視頻資料必須被儲存/擷取 速率4該貝料之冗餘性。的確，對於多媒體導向愈多 :11亥所而要的速率非常重要。相對來說，對於敏感 :^以複製該資訊在分開之支援上，以讓該内容總 疋可得，即使該等兩資料其一被損害。 本，明之這些和其他觀點參考此後所描述之具體實施 ’：由非限制性範例之方法，將變得明顯和。 【實施方式】 一圖1顯示根據本發明之一住家網路之範例。它包括： ^數位裝置或解，稱為機上盒，㈣接收和處理由 -星2或由洲際數位方法3所傳送之聲頻/視頻訊號， -一顯示螢幕4， - 一電腦5，例如 以及 經由一乙太連線6，連接至該機上盒1， 卜Ρ更碟7,藉由一特定連接8，特別是USB、IEEE 1394、 SAT型式等等，連接至該機上盒i。 β亥表達’聲頻/視頻在此了解為意指聲頻資料、視頻資料 98333.doc 200531546 或兩者。在圖1所顯不之範例中，假定該機上盒丨並不具有 内口 Μ更碟或已經滿了，不能不需消除已經儲存之資料， 再=錄新資料。為了以簡單和有效之方法改進缺點，、本發 明提供用於在該機上盒内虛擬地管理儲存該網路之可能 性，以允許使用這些外部料可能性為内部㈣，注意的 該外部硬碟7之儲存之該等可能性可以當其在應用:過 程中，為”熱”時或該遠端電腦5之這些。 圖2概略地顯示圖i之該解碼器以功能性，用於實現本發 明。這些功能性在該功能性區塊〗〇中顯示，其包括： =妾收方法11，用於接收經由—可得之通訊媒體，特別地， 衛星12或洲際13所傳送之聲頻/視頻資料之傳統型式， -至少-應用14,使用該所接收之聲頻/視頻資料且需要它們 在使用前被儲存’該應用包括用於發出儲存/擁取該所接收 資料之請求之方法，其中請求可以是對—硬碟之傳統型式 •嚴鞭万 -連線方法16 (特別地，USB、IEEE1394、SAT型式等等 至兩週邊儲存單元17和18，特別地從—外部硬碟和二心 如同在圖1所顯示之範例，能夠物理地儲存該所接收之聲濟 /視頻資料， 周邊偵測方法19’與該連線方法合作，用於從其連線 未連線至/從該機上盒，偵測周邊儲存單元之存在， -虛擬儲存控制方法VVM⑷疑容量管理器^該偵測方 法合作’用於接收由該應用所傳送該資料之儲存/擷取之讀 98333.doc 200531546 求和用於控制存在之該等不同周邊儲存單元中物理儲存位 址之指派， _軟體儲存方法LV (邏輯容量+對應表）與該控制方法 VVM合作，用於保留和擷取在該等不同周邊儲存單元中所 儲存之資料之物理位址。 該連接裝置16和該周邊偵測方法19可以使用不同已知技 術，其本身並不形成本發明之部分。該控制方法VVM與該 軟體方法LV合作，用於實現該應用所需之資料之儲存。至 於該應用本身，其使用由該軟體儲存方法LV所代表之虛擬 支援，由該控制方法▽謂所引$，在言亥資料所儲存之地點 隱藏該細節，即是所使用之該（周邊）物理支援或該等支援， 由凸2之圓柱17和18所代表，和在該支援本身上資料之位 置。因此將該軟體從該硬體分開之利益使得該應用僅與該 虛擬儲存方法進行對話意指能夠在該物理支援上做干預， 特別地，取代它，以延伸它用於增加功能性至其或增加1 效能而不需該軟體被警告且甚至在該應用之執行期間，即 是以一完全透明的方式。 圊3詳細義示實絲據本發明在—機上盒中虛擬儲存 方法之-範例。根據本發明之—較佳具體實施例，該軟體 儲存方法LV與-對應表’ MAp合作，包括要被儲存之資料 之虛擬位置以指派一物理儲存位置至它們，其對應至在該 等周邊儲存單元中所保留之一記憶體空間，由圖3之圓柱所 $表。該控制方法之代理，VVM代理，由vvma所表示， 意圖取決於由該應用A之該等儲存/榻取請求，更新該表。 98333.doc 200531546 該應用A可以是不同型式。它可以是用於儲存視頻、放映和 歸槽紀錄在該等不㈣得的儲存方法上之音樂片段（特別 以MP3格式中）、或僅視覺化影像（特別以格式） 之應用。錢用A藉由該等程式化介面或Αρι (應用程式化 f面）之方Ϊ進行與一檔案系統，表示為檔案系統，之對 活，其如在任何傳統操作系統中係為檔案導向的。對於該 檔案系統之這些請求因此係為傳統型式而將不會詳細地描 述。考ΐ的是檔案操作，例如Read、wdte、llsak、Readdir open型式等等之操作。接收這些請求之該檔案系統必須於 該虛擬儲存方法轉換它們至傳統區塊操作例如如如、 release、block一read、block—write等等。這些操作，隨後在 :虛擬儲存方法之等級，藉由一單一介面或虛擬儲存驅動 Γ表示為虛擬區塊裝置驅動器，所處理，具有實現在該 應用和°亥等不同儲存方法之間之該程式化介面或API之功 月匕例如考里用於打開/關閉該等檔案或控制該輸入/輸出 之j、,式和用於用於參數化和實施要使用之該儲存策略。 只要提到後者，將參考圖5A和5B描述兩具體實施例。 圖1顯示該對應表MAP之功能。當該應用A想要紀錄資 料藉著4所女裝之軟體架構，其僅”看見，，該軟體儲存方 jLV，％為”邏輯容量"。之後，進行如同它是一傳統儲存 單元。這些係為虛擬控制方法VVM，組成在該邏輯容量上 之貝料之位置和在該等物理周邊單元上之真實位置之間之 對應，由41至43所表示。當藉由與偵測該等周邊儲存單元 、、水未連線之方法合作之該Vvm代理，加入或撤回一儲 98333.doc 200531546 存單元時’該表自動地更新。

圖5顯示本發明之兩具體實施例，對應至根據是否希望偏 好有關於該資料速率之效能或相反地，根據是否希望最大 化釋放該中央處理器。相關於該可得儲存空間之資料之安 全性也在這些兩範例中設想。在這些極端策略之間之明智 結合也引導至在該等應用之等級之效能與安全性之間之良 好妥協。由該應用所看見之該邏輯容量LV由一矩形區塊所 代表，其以不同方式畫影線，而在硬碟的點由相等影線之 圓柱所代表。一影線式樣對應至一硬碟。該邏輯容量藉由 該對應表MAP和VVM代理之方法，如圖3和4所描述，虛擬 地儲存在該等由其影線型式所指明之不同碟片上所紀錄之 該應用資料。 ^ 费 圖5Α顯示包括最大化釋放該中央單元或cpu (中央處 單元）之一第一儲存策略。根據該第一策略，該資料在該 硬碟上一個接另一個儲存，使得當一碟片滿時，該資料 口亥下個碟片上寫入。該資料因此一次在一單一碟片 存，其限制用於儲存和擷取該資料所需要的電力，並且丨 制該交通，因為該隨後資料在一和在該相同支援上記錄 除了當該支援滿時，其需要在該碟片上等待資料或資料: 一封包完全傳送之結束，才能夠執行另一傳送。 圖5B顯示使用已定址效能導向物理碟片之一第二儲存〈 略。根據該策略，隨後之資料平行地在該等四個碟片儲： 在全部該等可彳㈣存空間上最大化地重新區隔該資料而E 進/、速率”亥專群集，其為在該邏輯容量上空間之最小； 98333.doc -11- 200531546 位，藉由影線之方式所鹿一 、、不，為了兩連績群集不屬於#沐目 同硬碟。在_所顯示之㈣中，該應用，屬=相 可以同時傳送上至四個^ 以貝叫， 其中該等…， 與圖5A所顯示之情況相反， 月’ ’、、、序列化，即是在該下一請求可 二=待該第二請求之回應。在圈5B所顯示之情況下， 率田兄比較起來，該效能因此可以改進4倍速 的確’當應用愈來愈多媒體導向時，該需要之速率 也曰加id此有趣的是資料可以同時地在許多物理支援上 儲存，使得該所需速率可以由物理支援之數目所相除。相 對於增加該儲存容量之簡單事實，加入一新硬碟因此具有 该所附加結果，該傳送資料之速率也增加。大家可以想像 H上盒所整合之給^硬碟之效能，特別地其㈣， 並不允許需要高速率之某個功能實現，例如高定義視頻流 之記錄或即時經由衛星或電齡—程式廣播中使之暫停。 該後者之功旎，一般被稱為時間推移，需要高資料速率， 因為其需要所接收聲頻/視頻資料之連續儲存，且隨後在以 稍為延遲讀取它們，該延遲對應至在該"暫停"期間，已經 過去之時間。藉由使用一適當儲存策略，例如圖58所顯示 的’新的功能因此可以以較低成本加入至該機上盒。 相比起來，只要考量到敏感資料，不論使用哪個主要儲 存策略，該資訊可以在不同支援上複製，而總是讓該等内 容可得，即使該等物理支援之一損害時。 所使用之策略或該等策略之選擇可以一預定方法產生， 98333.doc -12 - 200531546 卞為由及使用者所提供之某準則之功能，例如速率或被保 護之資料之安全性，或動態地，作為該應用需要之功能。 例如’圖3所顯示之該虛擬區塊裝置驅動器可以經由趟在 μ用之抆制之下被放置，同時一列之服務允許與該應用 通Λ，加_L -檢視決定使用之一較佳儲存方法。該等硬碟 本身可以具有某可程式化功能’可以由該VVM和平行地與 增加它儲存效能之物件所使用。例如，該直接存取型式至 該=憶體或DMA (直接記憶體存取）之功能可以考慮，或預 期項取，較為人所知為先期讀取，兩者允許該碟片速率之 增加。 圖6顯示根據本發明之一虛擬儲存方法之範例。在圖6所 顯示之範例中，該機上盒並不具有資料儲存之可能性。因 此，其並不實施即時地，該視頻程式之局部紀錄之功能， 或藉由PVR (個人視頻紀錄器）。藉由讓它連接至一外部硬 碟，可以是USB、IEEE1394或SATA型式，該VVM代理偵測 «亥加入且動悲地傳遞該虛擬硬碟之尺寸從〇 G〇至X 。大 家因此可以想像該事件喚醒該pVR功能，其已經在那之後 暫停活動。也可由圖6所顯示之另一情況係該機上盒已經具 有該PVR可能性之情況，即是，其具有一内部硬碟但是已 經達到其最大儲存容量。之後該使用者具有許多可能性。 他可以清除視聽資料或加入一新外部儲存方案。由於該 VVM，加入一新硬碟係為完全地透明。該Pvr應用僅看見 該儲存容量從X Go至χ+γ Go所傳遞之增加，γ g〇係為該新 硬碟之容量。該加入可以變成”熱”，即是在一紀錄期間。 98333.doc •13- 200531546 讓我們例如舉該使用者想要紀錄兩小時影片，㈣在他的 PVR上之可得空間不超過i小時3〇分之例子。因為該vvM， 他^會損失該剩下之i小㈣分。此原因係為，與獨立地看 見《亥等兩物理儲存支援之應用相反，該vvm聯合它們，使 得它們可得如同於該顧之全部—個。藉由加人具有品質 標準20小時之紀錄容量之硬碟，該應用了解具有相等於η 小時，30分鐘可得儲存。 圖6所顯示之流程圖代表該VVM代理之操作。在該機上盒 啟動時，之閒置狀態（VVM閒置），該代理被指導以發現該 等新周邊單元（新插人？）而加人它們在該虛擬儲存中。在一 新周邊儲存單元連接至該機上盒⑺之情況下，其必須隨後 地實轭一預先儲存策略（什麼策略？）。該策略可以從開始就 固疋，特別地在許多應用可以儲存資料之情況下。大家也 可以想像由該VVM代理所提供之—串服務，允許在該應用 和本身之間之通訊，α決定所使用之策略。一旦定義該策 略之後，在其返回該閒置狀態（VVM閒置）同時等待新的連 線/未連線，該對應表由該VVM代理（MAJ MAp)所更新。在 ㈣不到周邊儲存單元之情況下，該VVM代理直接地返回 該閒置狀態。 實際上，本發明係以軟體方法使用。為了該目的，根據 本發明之一裝置包括一或更多處理器和一或更多程式儲存 記憶體，當他們由該處理器所執行時，該程式包括執行在 此之前所描述之功能之指令。 該等圖式和它們的描述顯示本發明而不限制它們的範 98333.doc 200531546 圍。對於熟悉此技藝的人士來說係為明顯的對於所描述之 具體實施例有其他可能，其並不偏離本發明之範圍7在此 方面，此後將產生-些評論。有許多方法用於以硬體或軟 體方法實施功能。在此方面，該等圖式非常概略且僅顯示 本發明之一特別具體實施例。雖然該等圖式代表由不同區 塊所描述之該等不同功能，但是此並不排除一單一硬體或 軟體元件可以實現許多功能’或者一或該相同功能可以由 硬體或軟體組件之組合或兩者而實現。 在-申請專利範圍中參考至-圖式之任何指示並不限制 該申請專利範圍之範圍。使用該動詞.，包括"和其詞形變化 並不排除不是在-申請專利範圍内所陳述之其他這些元件 或步驟之存在。在一元件或步驟使用該冠詞"一"並不排除 許多元件或步驟之存在。 【圖式簡單說明】 在該等圖式中， 圖1係為顯示本發明之應用之一範例之功能圖， 圖2係為顯示根據本發明之一裝置之功能區塊圖， 圖3係為顯示圖2所顯示之該裝置之一具體實施例之功能 性方塊圖， 圖4係為更詳細地顯示根據本發明之該裝置之一具體實 施例’一位址對應表之功能性方塊圖， 圖5A核5B係為顯示本發明之兩具體實施例之功能性方 塊圖，相關於儲存聲頻/視頻資料之策略， 圖係為顯示根據本發明之該儲存之一範例之流程圖。 98333.doc 200531546 【主要元件符號說明】 1 機上盒 2、12 衛星 3 ^ 13 洲際數位方法 4 顯示螢幕 5 電腦 6 乙太連接 7 外部硬碟 8 特定連線 10 功能區塊 11 - 16 接收方法 14 應用 15 虛擬儲存方法 17、18 周邊儲存單元 19 周邊偵測方法 41、43 物理周邊單元

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Claims (1)

1. 200531546 十、申請專利範圍： 1· 一種機上盒之裝置，包括： -接收構件，供於接收經由一通訊媒體所傳送之聲頻/ 視頻資料， -至少一應用，使用該所接收聲頻/視頻資料且在使用之 前需要容量，該應用包括用於發出該所接收資料之儲存/ 擷取之請求之構件， -儲存方法包括： -連接構件，用於連接至少一周邊儲存單元，能夠物 理性地儲存聲頻/視頻資料， -構件，用於偵測周邊設備，與用於當他們連接至或 從忒機上盒連接/未連接，偵測周邊儲存單元存在之該連 接構件一起合作， 、, 制構件，與用於接收由該應用所發出之請求於資 料之儲存/擷取之彳貞測構件合作，且用於存在之該等不同 周邊儲存單疋中控制物理儲存位址之指派， =-軟體儲存構件，與用於保留和擷取在該等不同物理 儲存單元中所儲存之資料之該等物理位址之該控制構件 合作。 2·如凊求項}之裝置，其中該軟體儲存構件包括一由該控制 構件更新之對應表，包括所儲存之資料之該等虛擬位 置’用於指派一物理儲存位址至它們，對應至在一周邊 儲存單元中所保留之一記憶體空間。 月求項1之裝置’其中該控制構件包括一管理器，用於 98333.doc 200531546 更新該軟體儲存構件 求和存在之該等周邊 之功能。 ，如該資料之儲存和擷 儲存單元或在該等請求 取之該等請 時，被偵測 •構：其中該控制構件包括與該應用之介面 在二解譯該等儲存/掘取請求，而重新分隔 =寺不同周邊單以所儲存之資料為職儲存準則之 5. 如晴求項4之裝 6. π且兵甲至少一預； 視頻資料必須儲存/擷取之速率相關 視疋平則相關於該 如請求項4之裝置，其中至少一 聲頻/視頻資料之安全性相關。 預定準則係與該所儲存之

   如請求項1之裝置，其中該控制構件包括與該應用之介面 構件1於接㈣解譯該等儲存/#|取請求，而重新分隔 /等不同周邊單疋中所儲存之資料為應用需要之功 $明求項7之裝置，其中該介面構件包括_串之服務，允 午〃、忒應用之通汛，具有一檢視，決定用於該應用之一 較佳儲存構件。 9· 一種機上盒之裝置，包括·· 接收構件，供於接收經由一通訊媒體所傳送之聲頻/ 視頻資料， -至少一應用，使用該所接收聲頻/視頻資料且在使用之 剷而要谷量，該應用包括用於發出該所接收資料之儲存/ 抬貝取之請求之構件， 98333.doc 200531546 -構件，用於連接至少一能夠物理性地儲存聲頻/視頻資 料之周邊儲存單元。 ίο. 一儲存構件，包括下列步驟： -偵测周邊設備，於當他們連接/未連接至/從一機上盒 時’偵測周邊儲存單元之存在， -接收由一使用該聲頻/視頻資料且在使用之前需要其 儲存之應用，所發出之聲頻/視頻資料之儲存/擷取之請 求， -控制在被制之該等不同周邊儲存單元中物理儲存位 址之指派，以及 不同周邊儲存單元 -軟體儲存，用於保留和擷取在該等 中所儲存之該資料之該等物理位址。 98333.doc