串流數據緩衝裝置及其存取方法
2023-09-11 20:24:40
專利名稱：串流數據緩衝裝置及其存取方法
技術領域：
本發明為一種串流數據(stream data)緩衝裝置及其存取方法。
背景技術：
一般串流數據播放裝置，如在線實時影音軟體mediaplayer、realplayer，皆會利用一緩衝空間來暫時儲存所接收的數據，或是先將所接收的數據存放在一暫存的緩衝文件中，等到緩衝空間填滿後再播放。圖1為一串流數據播放裝置使用一現有串流數據緩衝裝置的示意圖。串流數據播放裝置11儲存串流數據於緩衝裝置12，其內建有兩個緩衝空間，緩衝區I 13與緩衝區II 14。串流數據播放裝置11在與一提供串流數據的伺服器(圖上未繪出)連線完成後，透過接收端15開始接收串流數據，並儲存在緩衝區I 13中，等到緩衝區I 13填滿數據時，此時接收端15將串流數據儲存在緩衝區II 14，且串流數據播放裝置11讀取緩衝區I 13中並播放。當串流數據播放裝置11將緩衝區I 13中的數據播放完後，若此時緩衝區II 14已經填滿數據，則串流數據播放裝置11便播放緩衝區II 14中的數據，若此時緩衝區II 14尚未填滿數據，則串流數據播放裝置11等待緩衝區II 14填滿數據後再播放。現有實現串流緩衝的方式雖可以達到緩衝的目的，但緩衝區I 13與緩衝區II 14的大小則會影響串流數據播放裝置11的運作。若緩衝區I 13與緩衝區II 14空間太大，則緩衝區被填滿的時間增加，串流數據播放裝置11的等待時間就會增加，若緩衝區I 13與緩衝區II 14空間太小，則可能發生緩衝區都填滿後，接收端15無法繼續寫入數據，影響播放數據的完整性及播放速度。
此外上述方法並不適用於小型嵌入式系統，因為小型嵌入式系統中並沒有太多的系統存儲器或是龐大的儲存媒體可供緩衝使用，因此我們需要一種不會佔用太多系統存儲器且效率更佳的緩衝裝置供串流數據播放裝置使用。
發明內容
本發明的目的為提供一種串流數據緩衝裝置。
本發明的另一目的為提供一種串流數據緩衝裝置的存取方法。
本發明提供一種串流數據緩衝裝置，用以提供一處理單元存取一串流數據，包括一存儲器緩衝區、一緩衝區代理器以及一先進先出隊列。該存儲器緩衝區，具有N個子緩衝區，用以儲存該串流數據。該緩衝區代理器，具有一子緩衝區表，用以記錄對應的子緩衝區的一工作狀態，其中該工作狀態包括一第一狀態與一第二狀態。該先進先出隊列，用以記錄具有該第一狀態的子緩衝區編號。當該處理單元接收該串流數據並儲存於該串流數據緩衝裝置時，該處理單元向該緩衝區代理器請求具有第二狀態的一第一子緩衝區以儲存該串流數據，在儲存完畢後，該緩衝區代理器將該第一子緩衝區的狀態更改為第一狀態，並傳送該第一子緩衝區的編號至該先進先出隊列。當該處理單元偵測到該先進先出隊列具有第一狀態的一第二子緩衝區編號時，該處理單元讀取該第二子緩衝區儲存的數據，在讀取完畢後，該先進先出隊列清除該第二子緩衝區編號，且回報給該緩衝區代理器以更改該子緩衝區表中該第二子緩衝區的狀態為該第二狀態。
本發明所述的串流數據緩衝裝置，該第一狀態為邏輯狀態1。
本發明所述的串流數據緩衝裝置，該第二狀態為邏輯狀態0。
本發明所述的串流數據緩衝裝置，該子緩衝區表為一N位緩存器。
本發明所述的串流數據緩衝裝置，該存儲器緩衝區為一靜態隨機存儲器。
本發明所述的串流數據緩衝裝置，該存儲器緩衝區為一快閃記憶體。
本發明更提供一種串流數據緩衝裝置的存取方法，用以提供一處理單元存取一串流數據，其中該串流數據緩衝裝置包括一存儲器緩衝區、一緩衝區代理器以及一先進先出隊列，包括下列步驟區分該存儲器緩衝區為多個子緩衝區。對該串流數據緩衝裝置進行初始化。當該處理單元對該串流數據緩衝裝置寫入數據時向該緩衝區代理器請求具有第二狀態的一第一子緩衝區編號；將數據寫入該第一子緩衝區；當該子緩衝區被填滿或該儲存動作結束時，該緩衝區代理器更改該第一子緩衝區的狀態為第一狀態，並傳送該第一子緩衝區的編號至該先進先出隊列。當該處理單元對該串流數據緩衝裝置讀取數據時偵測該先進先出隊列是否具有第一狀態的一第二子緩衝區編號；讀取該第二子緩衝區的數據；當該讀取動作結束後，該先進先出隊列清除該第二子緩衝區編號，且回報給該緩衝區代理器以更改該第二子緩衝區的狀態為第二狀態。
本發明所述的串流數據緩衝裝置的存取方法，更包含下列步驟對該串流數據緩衝裝置進行初始化。
本發明所述的串流數據緩衝裝置的存取方法，對該串流數據緩衝裝置進行初始化的步驟更包含下列步驟重置該緩衝區；建立一子緩衝區表並重置，該子緩衝區表用以記錄對應的子緩衝區的一工作狀態；以及重置該先進先出隊列。
本發明所述的串流數據緩衝裝置的存取方法，該子緩衝區的工作狀態包括一第一狀態與一第二狀態，該第一狀態表示該子緩衝區為可讀取，該第二狀態表示該子緩衝區為可使用。
本發明所述的串流數據緩衝裝置的存取方法，該第一狀態為邏輯狀態1。
本發明所述的串流數據緩衝裝置的存取方法，該第二狀態為邏輯狀態0。
本發明所述串流數據緩衝裝置及其存取方法，不會佔用太多系統存儲器，且使得效率更佳。
圖1為一串流數據播放裝置使用一現有串流數據緩衝裝置的示意圖；圖2為一串流數據處理裝置使用本發明的一串流數據緩衝裝置的示意圖；圖3為圖2中串流數據處理裝置21使用串流數據緩衝裝置22的流程圖；圖4為說明圖3所示的流程的本發明一具體實施例；圖5為兩個相異的第一串流數據處理裝置與第二串流數據處理裝置使用相同的串流數據緩衝裝置的示意圖。
具體實施例方式
為讓本發明的上述和其它目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下圖2為一串流數據處理裝置使用本發明的一串流數據緩衝裝置的示意圖。串流數據緩衝裝置22包括一緩衝區代理器26、一先進先出隊列28以及一存儲器緩衝區23。存儲器緩衝區23被區分為N個子緩衝區24，且每一子緩衝區24具有一對應編號。緩衝區代理器26內建有一子緩衝區表27，用以表示該N個子緩衝區24的使用狀態。當子緩衝區24不可被寫入數據(亦即表示該子緩衝區存有數據可供串流數據處理裝置21讀取)時，在子緩衝區表27中其使用狀態為邏輯狀態1。當該子緩衝區24可供寫入數據時，在子緩衝區表27中其使用狀態為邏輯狀態0。緩衝區代理器26傳送子緩衝區表中邏輯狀態為1的子緩衝區編號至先進先出隊列28中。串流數據處理裝置21會偵測先進先出隊列28中是否有邏輯狀態為1的子緩衝區編號，若偵測到有邏輯狀態為1的子緩衝區編號，串流數據處理裝置21便透過輸出/輸入接口25讀取該子緩衝區內的數據。當串流數據處理裝置21讀取數據結束後，先進先出隊列28清除該子緩衝區編號，並回報緩衝區代理器26以修改子緩衝區表27中該子緩衝區的使用狀態為0。當串流數據處理單元21儲存數據至串流數據緩衝裝置22時，串流數據處理裝置21必須先向緩衝區代理器26索取一邏輯狀態為0的子緩衝區編號，再將數據儲存在對應的子緩衝區。當該子緩衝區存滿數據或該儲存動作結束時，緩衝區代理器26更改子緩衝區表27中該子緩衝區的使用狀態為邏輯狀態1，並傳送該子緩衝區的編號至先進先出隊列28。
圖3為圖2中串流數據處理裝置21使用串流數據緩衝裝置22的流程圖。步驟S40為對串流數據緩衝裝置22初始化，包括重置該存儲器緩衝區23、子緩衝區表27以及先進先出隊列28。在串流數據緩衝裝置22初始化結束後，串流數據處理裝置21可依據對串流數據緩衝裝置22進行寫入或讀取，而選擇步驟S41a儲存數據於該串流數據緩衝裝置22，或步驟S41b讀取串流數據緩衝裝置22的數據。對串流數據緩衝裝置22寫入數據或讀取數據這兩個動作是可以同時進行的。當串流數據處理裝置21透過輸出/輸入接口25對串流數據緩衝裝置22寫入數據時，串流數據處理裝置21先對該緩衝區代理器26請求一可寫入數據的子緩衝區，如步驟S42a所示。緩衝區代理器26會尋找子緩衝區表27是否有可供儲存數據的子緩衝區，若無則跳回步驟S41a，若有則選擇任一邏輯狀態為0的子緩衝區，並將該子緩衝區的編號傳送給串流數據處理裝置21，如步驟S43a所示。串流數據處理裝置21根據該子緩衝區編號，將數據儲存於該子緩衝區，如步驟S44a所示。當該子緩衝區填滿數據或該儲存動作結束後，串流數據處理裝置21會通知緩衝區代理器26，緩衝區代理器26便改變子緩衝區表27中該子緩衝區的使用狀態為1，並將該子緩衝區的編號傳送至該先進先出隊列28中，如步驟S45a所示。此時若串流數據處理裝置21仍要儲存數據，則回到步驟S41a，若不繼續儲存數據則結束對串流數據緩衝裝置22寫入數據的流程，如步驟S46a所示。
當串流數據處理裝置21透過輸出/輸入接口25對串流數據緩衝裝置22讀取數據時，串流數據處理裝置21偵測先進先出隊列28中是否有可供讀取數據的子緩衝區編號，如步驟S42b所示。若無則回到步驟S41b，若有則根據該子緩衝區編號讀取該子緩衝區的數據，如步驟S43b所示。當該子緩衝區的數據被讀取時，先進先出隊列28先清除該子緩衝區的編號。當該子緩衝區的數據讀取結束後，串流數據處理裝置21會通知緩衝區代理器26，緩衝區代理器26便改變子緩衝區表27中該子緩衝區的使用狀態為0，如步驟S44b所示。此時若串流數據處理裝置21仍要讀取數據，則回到步驟S41b，若不繼續讀取數據則結束對串流數據緩衝裝置22讀取數據的流程，如步驟S45b所示。
圖4為說明圖3所示的流程的本發明一具體實施例。在本實施例中，存儲器緩衝區23被區分為8個子緩衝區41～48，分別為第一子緩衝區、第二子緩衝區、第三子緩衝區、…、第八子緩衝區，其編號分別為000、001、010、…、111。其中，第一子緩衝區41、第四子緩衝區44以及第五子緩衝區45表示該子緩衝區已儲存數據，可供串流數據處理裝置21讀取數據。因此在子緩衝區表27儲存數據為「10011000」，而先進先出隊列28中儲存數據為「000，011，100」。當串流數據處理裝置21透過輸出/輸入接口25對串流數據緩衝裝置22寫入數據時，串流數據處理裝置21先對該緩衝區代理器26請求一可寫入數據的子緩衝區。此時緩衝區代理器26查詢子緩衝區表27後，傳送第二子緩衝區42的編號001給串流數據處理裝置21。當第二子緩衝區42填滿數據或該儲存動作結束後，串流數據處理裝置21會通知緩衝區代理器26，緩衝區代理器26便改變子緩衝區表27中該子緩衝區的使用狀態為1，此時子緩衝區表27儲存數據為「11011000」，而先進先出隊列28中儲存數據為「000，011，100，001」。
當串流數據處理裝置21透過輸出/輸入接口25對串流數據緩衝裝置22讀取數據時，串流數據處理裝置21偵測到先進先出隊列28具有可供讀取數據的子緩衝區編號000。此時串流數據處理裝置21讀取第一子緩衝區41中的數據，而先進先出隊列28清除第一子緩衝區41的編號000，此時先進先出隊列28中儲存數據為「011，100，001」。當第一子緩衝區41的數據讀取結束後，串流數據處理裝置21會通知緩衝區代理器26，緩衝區代理器26便改變子緩衝區表27中第一子緩衝區41的使用狀態為0，此時子緩衝區表27儲存數據為「01011000」。
圖5為兩個相異的第一串流數據處理裝置與第二串流數據處理裝置使用相同的串流數據緩衝裝置的示意圖。圖5中第一串流數據處理裝置21a、第二串流數據處理裝置21b以及串流數據緩衝裝置22的動作大致相同於圖2中串流數據處理裝置21與串流數據緩衝裝置22。不同處在於先進先出隊列28儲存的數據會有不同。因為串流數據處理裝置21a與21b可能同時存取串流數據緩衝裝置22，因此對於兩者用以儲存數據的子緩衝區必須加以區分，以免串流數據處理裝置讀取錯誤的子緩衝區數據。舉例來說，緩衝區代理器26給第一串流數據處理裝置21a一個編號01，給第二串流數據處理裝置21b一個編號10，在先進先出隊列28中為了區分該可供讀取數據的子緩衝區編號是提供給哪一個串流數據處理裝置讀取，便可在子緩衝區編號前加上該串流數據處理裝置的編號。舉例來說，若先進先出隊列28中儲存的數據為「01000，01001，10010，10011」，即表示編號000與001的子緩衝區是提供第一串流數據處理裝置21a讀取，編號010與011的子緩衝區是提供第二串流數據處理裝置21b讀取。
以上所述僅為本發明較佳實施例，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟悉本項技術的人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，可在此基礎上做進一步的改進和變化，因此本發明的保護範圍當以本申請的權利要求書所界定的範圍為準。
附圖中符號的簡單說明如下11串流數據播放裝置12串流數據緩衝裝置13緩衝區I14緩衝區II15接收端21、21a、21b串流數據處理裝置22串流數據緩衝裝置23存儲器緩衝區24子緩衝區25輸出/輸入接口26緩衝區代理器27子緩衝區表28先進先出隊列41第一子緩衝區
42第二子緩衝區43第三子緩衝區44第四子緩衝區45第五子緩衝區46第六子緩衝區47第七子緩衝區48第八子緩衝區S40對串流數據緩衝裝置22初始化S41a儲存數據於該串流數據緩衝裝置22S41b讀取串流數據緩衝裝置22的數據S42a對緩衝區代理器26請求一可寫入數據的子緩衝區S43a是否有可用的子緩衝區？S44a將數據儲存於該子緩衝區S45a改變子緩衝區表27中該子緩衝區的使用狀態且將該子緩衝區的編號傳送至該先進先出隊列28S46a繼續儲存數據？S42b偵測先進先出隊列28中是否有可供讀取數據的子緩衝區編號？S43b讀取該子緩衝區的數據S44b先進先出隊列28先清除該子緩衝區的編號且改變子緩衝區表27中該子緩衝區的使用狀態S45b繼續讀取數據？
權利要求
1.一種串流數據緩衝裝置，用以提供一處理單元儲存或讀取一串流數據，其特徵在於所述串流數據緩衝裝置包括一存儲器緩衝區，具有N個子緩衝區，用以儲存該串流數據；一緩衝區代理器，具有一子緩衝區表，用以記錄對應的子緩衝區的一工作狀態，其中該工作狀態包括一第一狀態與一第二狀態；以及一先進先出隊列，用以記錄具有該第一狀態的子緩衝區編號；當該處理單元接收該串流數據並儲存於該串流數據緩衝裝置時，該處理單元向該緩衝區代理器請求具有第二狀態的一第一子緩衝區以儲存該串流數據，在儲存完畢後，該緩衝區代理器將該第一子緩衝區的狀態更改為第一狀態，並傳送該第一子緩衝區的編號至該先進先出隊列；當該處理單元偵測到該先進先出隊列具有第一狀態的一第二子緩衝區編號時，該處理單元讀取該第二子緩衝區儲存的數據，在讀取完畢後，該先進先出隊列清除該第二子緩衝區編號，且回報給該緩衝區代理器以更改該子緩衝區表中該第二子緩衝區的狀態為一第二狀態。
2.根據權利要求1所述的串流數據緩衝裝置，其特徵在於該第一狀態為邏輯狀態1。
3.根據權利要求1所述的串流數據緩衝裝置，其特徵在於該第二狀態為邏輯狀態O。
4.根據權利要求1所述的串流數據緩衝裝置，其特徵在於該子緩衝區表為一N位緩存器。
5.根據權利要求1所述的串流數據緩衝裝置，其特徵在於該存儲器緩衝區為一靜態隨機存儲器。
6.根據權利要求1所述的串流數據緩衝裝置，其特徵在於該存儲器緩衝區為一快閃記憶體。
7.一種串流數據緩衝裝置的存取方法，用以提供一處理單元存取一串流數據，其中該串流數據緩衝裝置包括一存儲器緩衝區、一緩衝區代理器以及一先進先出隊列，其特徵在於所述串流數據緩衝裝置的存取方法包括下列步驟區分該存儲器緩衝區為多個子緩衝區；當該處理單元對該串流數據緩衝裝置寫入數據時向該緩衝區代理器請求具有第二狀態的一第一子緩衝區編號；將數據寫入該第一子緩衝區；當該子緩衝區被填滿或該儲存動作結束時，該緩衝區代理器更改該第一子緩衝區的狀態為第一狀態，並傳送該第一子緩衝區的編號至該先進先出隊列；當該處理單元對該串流數據緩衝裝置讀取數據時偵測該先進先出隊列是否具有第一狀態的一第二子緩衝區編號；讀取該第二子緩衝區的數據；當該讀取動作結束後，該先進先出隊列清除該第二子緩衝區編號，且回報給該緩衝區代理器以更改該第二子緩衝區的狀態為第二狀態。
8.根據權利要求7所述的串流數據緩衝裝置的存取方法，其特徵在於更包含下列步驟對該串流數據緩衝裝置進行初始化。
9.根據權利要求8所述的串流數據緩衝裝置的存取方法，其特徵在於對該串流數據緩衝裝置進行初始化的步驟更包含下列步驟重置該緩衝區；建立一子緩衝區表並重置，該子緩衝區表用以記錄對應的子緩衝區的一工作狀態；以及重置該先進先出隊列。
10.根據權利要求9所述的串流數據緩衝裝置的存取方法，其特徵在於該子緩衝區的工作狀態包括一第一狀態與一第二狀態，該第一狀態表示該子緩衝區為可讀取，該第二狀態表示該子緩衝區為可使用。
11.根據權利要求10所述的串流數據緩衝裝置的存取方法，其特徵在於該第一狀態為邏輯狀態1。
12.根據權利要求10所述的串流數據緩衝裝置的存取方法，其特徵在於該第二狀態為邏輯狀態0。
全文摘要
本發明為一種串流數據緩衝裝置及其存取方法，所述串流數據緩衝裝置，用以提供一處理單元存取一串流數據，包括一存儲器緩衝區、一緩衝區代理器以及一先進先出隊列。該存儲器緩衝區被區分且編號為N個子緩衝區，該緩衝區代理器用以管理該等N個子緩衝區的使用狀態，隨時提供給處理單元可用的子緩衝區編號以儲存數據。當處理單元儲存數據於子緩衝區後，緩衝區代理器會更改該子緩衝區的使用狀態，並傳送該子緩衝區的編號至先進先出隊列。該先進先出隊列用以管理可供處理單元讀取數據的子緩衝區編號，在處理單元讀取後，便消除先進先出隊列中該子緩衝區編號。本發明不會佔用太多系統存儲器，且使得效率更佳。
文檔編號G11C8/00GK1904854SQ20051008862
公開日2007年1月31日 申請日期2005年7月28日 優先權日2005年7月28日
發明者劉志偉 申請人:光寶科技股份有限公司