寬帶多媒體索引和隨機檢索系統的製作方法
2023-06-26 14:08:21 4
專利名稱：寬帶多媒體索引和隨機檢索系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種多媒體的索引和檢索系統，更為詳細地，涉及一種在寬帶視頻服務方面提供索引和隨機檢索功能的系統。
傳統的系統使用MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4的解碼標準來對視頻數據進行編碼。MPEG-1是在視頻數據壓縮中廣泛應用的一個基本標準。MPEG-2是第二代壓縮標準，能夠把視頻數據編碼為6兆字節/秒的比特流。MPEG-4雖然多了一些處理多媒體內容所必需的能力，其根本的數據壓縮方法本質上與MPEG-1或MPEG-2等同，例如運動判斷和隨後的對運動圖像補償後幀間差的壓縮。
美國第5,554,161號專利闡述了以MPEG-1為基礎的視頻傳輸網絡系統。
這種提供多媒體服務的傳統系統存在三個重要的不利因素。
首先，為了進行計算強度很高的運動判斷、對運動圖像補償後幀間差的壓縮和複雜的數據緩衝控制，傳統系統要求在每個終端必須配備強大的MPEG-1，MPEG-2或MPEG-4處理器。
其次，因為對每一幀圖像進行編碼可能是採用了三種不同方式中的一種，所以對於某一特定幀圖像的隨機獲取不一定總能實現。明確地講，任一幀圖像可能被編碼為I幀圖像，或P幀圖像，或B幀圖像。I幀圖像是基於內幀編碼的，它獨立於其他幀圖像，因此能被直接的訪問獲取。然而，P幀圖像和B幀圖像是基於中間態幀編碼的，意味著其編碼和解碼仰賴其他幀圖像(P幀圖像依賴在它之前若干幀圖像，B幀圖像依賴它之前和之後若干幀圖像).所以P幀圖像和B幀圖像是不能被直接訪問並獲取。其結果是傳統系統很難針對這些圖像進行單獨註解。這個缺陷導致MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4系統很難滿足客戶對圖像索引和隨機檢索的要求。
最後，系統可能會因為客戶多媒體終端機處理數據太慢而減慢速度。
本發明採用的技術方案如下該系統包括一個寬頻主鏈網絡，一個中央伺服器和一個或多個至少安裝一個Motion-JPEG晶片的客戶終端機。
為了視頻編碼，所有的客戶多媒體終端機將會有至少一枚Motion JPEG晶片。JPEG是一種靜止圖像的壓縮格式，Motion JPEG是用於減少數字視頻圖像所佔的儲藏空間的壓縮方法。Motion JPEG基本的算法參照JPEG。在Motion JPEG中，JPEG被應用於數碼視頻圖像。它既可靠又簡單。
在對每一幀圖像進行壓縮編碼時，這幀圖像的時間和位置信息可以由用戶終端上的Motion-JPEG晶片或伺服器自動地添加到每幀圖像的數據流上，形成一個基本標籤，它們不需要用戶直接輸入。在這個標籤的基礎上，系統還可以通過對圖像進行其他更詳盡的描述來對其進行精確註解，比如通過事件的描述來形成一種暗示、一種專門的符號來代表某一特殊的圖像類別，等等這種描述的添加可通過下面二種方法共同實現。
第一種方法是通過用戶界面，比如系統提供一個對話窗讓用戶去對某一特定幀(或某一段)圖像輸入簡短描述來進行自定義。另一種方法是通過在強大的中央伺服器上加入先進的圖像分析算法，從而對每一幀圖像進行分析而自動地產生事件描述，比如，有藍天、白雪和一個滑雪人的戶外場景形成運動暗示。操作人員可以對自動產生的標籤進行確認。
用戶可以通過發出檢索圖像標籤的指令來獲取圖像。這種簡單的索引技術允許每一位用戶任意搜尋和隨機讀取他感興趣的某個視頻片段或某一幀圖像。
當然，系統也可以通過其他方式對圖像進行更形象和確切的描述來豐富標籤的內容，不僅僅限於以上舉例所列，這都是本系統的功能所在。
本發明闡述的系統之所以能提供對每一幀圖像進行注釋的能力歸功於其對Motion-JPEG壓縮編碼的使用和擴展。此外，每一個客戶多媒體終端上也可配置多個Motion-JPEG晶片來進行平行處理，從而可以加快視頻流的編碼。這樣能充分使用寬頻網絡的能力。換句話說，系統將不會因為客戶多媒體終端機處理數據太慢而減慢速度。
對照現有技術本發明的優點在於此發明闡述的系統並不要求終端有很強的運算能力，更重要的是，它提供了對多媒體視頻流中任何一幀圖像進行索引和隨機檢索的功能。因為系統使用Motion-JPEG壓縮技術來進行視頻流編碼，所以該系統能被很快的建立起來，而且它只需要較低的成本、消耗較少的計算資源，在維護方面要求也不高。雖然此低成本系統在數據壓縮方面不一定最有效，然而，整個系統的寬頻能力使這個問題得到緩解。
圖1是本發明實施例的圖形說明。以下是圖1中各部分的附圖標記10 中央伺服器15 寬頻主鏈網絡20 客戶多媒體終端機30 直接乙太網絡連接40 ADSL路由器50 IDSN接口60 本地區域網絡70 防火牆80 本地伺服器
具體實施例方式
圖1顯示一個完整的從終端到終端的系統，此系統可提供多媒體索引和隨機檢索。一個強大的中央伺服器10就可提供在寬頻主鏈網絡15上運作的整個多媒體服務系統。客戶多媒體終端機20能以不同方式連接到寬頻主鏈網絡。如圖所示，客戶多媒體終端機能經過乙太網30直接連接到寬頻主鏈網絡，或者客戶多媒體終端機能經過ADSL路由器40和電話線連接到寬頻主鏈網絡，或者客戶多媒體終端機能經過IDSN調製器50和電話線連接到寬頻主鏈網絡。一個客戶多媒體終端機可以是多種格式的。例如，一個客戶多媒體終端機可能是有一臺攝像頭連接一個個人計算機，或者說一個客戶多媒體終端機也可能就是一臺攝像頭。
在其他的情況，多個客戶多媒體終端機可連接成一個本地區域網絡60，然後通過防火牆70連接到寬頻主鏈網絡15。通常情況下，該本地網絡往往有一個本地伺服器80來服務於本地區域網絡。這樣的本地伺服器一般都有強大的計算和存儲功能。如進行多媒體內容的集成，或實現一個由中央伺服器指定的搜尋請求。一個本地區域網絡也能專注於數據儲藏和作為網絡附屬貯藏庫來運行。
中央伺服器是系統的中樞，它對來自客戶多媒體終端機的多媒體內容進行集成並按照來自客戶多媒體終端機的要求完成內容搜索和反饋。這樣一來，本發明闡述的系統能提供一個用於網絡中任何點與點之間的多媒體通訊。
雖然此發明通過上面特定描述來闡述，但對於熟悉本領域的人員而言可容易地實現另外的優點和進行修改。因此在其最廣泛的方面本發明並不限於特定的細節、代表性的設備和這裡示出與描述的圖示示例，因此在不背離附及等同範圍所限定的一般的概念的精神和範圍的情況下可進行各種修改。
權利要求
1.一種多媒體索引和隨機檢索系統，特別是在寬帶視頻服務方面提供索引和隨機檢索功能的系統。該系統包括(a)一個寬頻主鏈網絡；和(b)一個中央伺服器；和(c)一個或多個至少有一枚內置的Motion-JPEG晶片的客戶多媒體終端機。
2.在要求1的系統中，客戶多媒體終端機經過乙太網絡直接連接到寬頻主鏈網絡。
3.在要求1的系統中，客戶多媒體終端機經過ADSL路由器和電話線連接到寬頻主鏈網絡。
4.在要求1的系統中，客戶多媒體終端機經過ISDN接口和電話線連接到寬頻主鏈網絡。
5.在要求1的系統中，客戶多媒體終端機是在設有防火牆的本地區域網絡內。
6.在要求1的系統中，客戶多媒體終端機是在設有防火牆和本地伺服器的本地區域網絡內。
7.在要求1的系統中，客戶多媒體終端機是一個存儲庫系統。
8.在要求1的系統中，中央伺服器對來自客戶多媒體終端機的多媒體內容進行集成。
9.在要求1的系統中，中央伺服器按來自客戶多媒體終端機的要求完成內容搜索和反饋。
10.在要求6的系統，本地伺服器對來自客戶多媒體終端機的多媒體內容進行集成並發送給中央伺服器。
11.在要求6的系統，本地伺服器按來自中央伺服器的要求完成內容搜索和反饋。
全文摘要
一個多媒體索引和隨機存取系統,特別是一個在寬帶視頻服務方面提供索引和隨機檢索功能的系統。它由一個寬頻主鏈網絡,一個中央伺服器和多個至少有一枚內置的Motion－JPEG晶片的客戶多媒體終端機組成。該系統通過中央伺服器和用戶終端機對圖像加入標籤並通過中央伺服器對來自客戶終端機的多媒體內容進行集成或者按照來自客戶多媒體終端機的要求完成內容搜索和反饋,來完成在多媒體視頻流程中為任何一幀圖像提供隨機索引,實現圖像的隨機獲取。
文檔編號G06F15/163GK1367449SQ0210027
公開日2002年9月4日 申請日期2002年1月15日 優先權日2002年1月15日
發明者俞青, 金兆瑋, 薛天雄, 張輝 申請人:北京中星微電子有限公司