专利名称：通信系统、发送机、接收机以及应用数据储存描述符的方法
技术领域：
本发明涉及一个在发送机和接收机之间的通信系统，所述的发送机通过通信信道向接收机发送数字数据和数据描述符。
背景技术：
在点到点结构中或者是更常见的客户机/服务器结构的多媒体数据通信系统方面有很多申请。
以号码WO98/03016公开的PCT文献描述了一种通过无定向通信信道从发送机向接收机发送数字数据的方法和系统。接收机接收的数字数据是按反映用户文档的标准的基础上收集和本地存贮的，这样，接收端的用户就可以随后使用存贮的数据。
在现有技术中使用的存贮发送机发送的数据的存贮方法有很多缺陷。
首先，对保存在接收机中的数据的选择必须用用户文档，所述的文档只允许保留那些符合文档中的各种标准的数据。如果接收机是由不同用户使用的，则需要预先得到与用户数一样多的可使用文档，这一方面表示需要足够多的存贮空间来存贮文档，另一方面需要有方便地在用户文档间切换的装置。这种选择方法在实际使用中并不是很灵活，这也就意味着使用昂贵的设备。
其次，使用用户文档对数据进行选择有局限性。实际上，用户文档从来没有包含一个对用户的优先选择的全面描述而是包含一个大体的优先选择，因此在接收端接收的与优先选择用户相对应的数据也可能没有被选择存贮，因为它们没有包含在用户文档中。在没有进行本地存贮的数据而该数据对用户来说又是比较重要用户想要对其查阅的情况下需要发送机重新发送数据，这样，通信信道会有饱和并且不能立刻获得数据的危险。
发明内容
本发明在很大程度上克服了上述的缺陷，本发明提出了一个通信系统，接收机和一种由发射机把数据描述符和数据一同发送，以便在接收端能以一种比现有技术中描述的更可靠更经济的方式识别并存贮能够多次使用的数据的方法。
本发明在发射机发送的数据符合文本格式、音频格式(例如根据MPEG-2或者MPE3音频标准编码)、视频格式(例如根据MPEG-2，MPEG-4或者H.263视频标准编码)的情况下更有效。
为了达到这个目的，本申请的特征在于所述的发射机包括—分析装置，用于分析数字数据以便识别在接收端可以多次使用的称为多次使用数据和在接收端只使用一次的称为单次使用数据，—生成装置，用于生成描述上述识别的多次使用数据的描述符，所述的描述符包括一组特征字段，和—插入装置，用于将描述符插入到一串多次使用数据中，每一个多次使用数据与一个数据描述符相对应。
本申请的特征还在于所述的接收机包括—分析装置，用于分析接收的数据以便检测是否存在多次使用数据的描述符以此识别多次使用数据和单次使用数据，—存贮装置，用于存贮检测到的多次使用数据以及与之相应的描述符，—组合装置，用于根据请求将所述的多次使用数据和单次使用数据的内容组合，通过再现装置直接从数据的存贮装置中再现所说的组合内容中的多次使用数据。
与现有技术中的在接收层对多次使用数据进行选择的通信系统不同的是，本申请的通信系统是在发送机向接收机发送数据时利用数据描述符插入装置在发送端把多次使用数据的的标识符插入到数据流中。然后分析在接收端接收的数据流以便检测是否出现表明存在多次使用数据的数据描述符。只要检测到描述符就在接收端存贮描述符和与之相对应的数据。多次使用数据在被存贮之后就不仅可以在接收之后马上使用也可以以后不需要发射机再次发送就可以使用。
根据本发明的进一步特征，描述符以及与其对应的数据都被本地存贮以便可以永久获得，这样就必须考虑接收机的当前处理能力和存贮的每个多次使用数据的各种瞬时参数特性。
附图简述本发明的更详细的方面以及其它方面将根据附图和实施例进行描述，但本发明不仅限于此，其中
图1是根据本发明的包括一个发射机和接收机的通信系统的一个实施例的图，图2是本发明的数据描述符的结构图，图3是本发明的实施例的第一个数据描述符结构图，图4是本发明的实施例的第二个数据描述符结构图，图5是本发明的实施例的第三个数据描述符结构图，图6是详细描述接收机操作过程的图，图7是描述了有一个服务器和许多终端的的通信系统的图。
发明的实施方式图1是描述了本发明的一个通信系统，该系统包括一个发射机101和一个接收机102，它们通过通信信道103进行通信。
发射机包括—数据源104，用于产生各种数据信号如音频、视频、文本和图像数据。
—分析装置105，用于分析数据104并将它们分成两类，一类是在接收端102能够多次使用的多次使用数据106，另一类是在接收端只使用一次的单次使用数据107。根据例如多次使用数据的类型或者其它的识别参数预先选择来检测多次使用数据。分类根据例如在接收端102出现的用户预先请求来执行。例如，如果数据104是TV节目的视频报尾，则这些数据很有可能在接收端被多次使用，因此它们被分类为数据106。另一方面，如果数据104是在接收端不会多次使用的内容，那么它们被分类在数据107中。
—生成装置108用于为多次使用数据产生一个数据描述符。操作部件108为每个多次使用数据106产生一个有多个字段的数据描述符，每个字段都表明数据的特征。描述符不但是多次使用数据的识别符也表明多次使用数据的特征，尤其用于在接收端更容易对它的进行处理和控制。
—插入装置110，用于将描述符109插入到数据流106中。这样每个多次使用数据106就与它的描述符109连在一起，例如，通过串联数据106和109。这样就在插入装置110的输出处产生一系列成对的多次使用数据/描述符所组成的新数据流111。
—多路复用单元112，用于把数据111和107复用在一起以便传输数据流113，该数据流包含一个连续的单次使用数据和成对的多次使用数据流和描述符。该复用可能是例如符合MPEG-2传输数据流的标准。
—传输层114用于面向与通信信道相连的发送机，并经由通信信道103在复用数据113的基础上向接收机102传送数据流115。
接收机102包括—传输层116，用于接收数据流115并产生数据流117，—分析装置118，用于在数据流117中检测多次使用数据119和单次使用数据120。为了达到这个目的，检测在传输端与多次使用数据串成一行的描述符109如果分析装置118有效地检测到数据流117中的描述符，这就表明存在与它相关联的多次使用数据。如果没有检测到描述符，则包含在数据流117中的数据都被分到单次使用数据中。
—存贮装置121，用于存贮多次使用数据以及与它相关联的描述符。例如，成对的描述符/多次使用数据被存贮在磁盘或存贮器中。也可以认为多次使用数据被独立地存在第一存贮装置上，相应的数据描述符存在第二存贮装置上。
—组合装置122，用来对存贮的多次使用数据119和一次使用数据120内容进行合成。例如，组合装置可以是一个多媒体数据浏览器，依赖这个多媒体浏览器用户可以与接口123相互作用以便可以更改请求的内容来找到用户感兴趣的内容。通过接口124在预先存贮的多次使用数据进行搜索以检验特定的数据是否被预先存贮，所述的多次使用数据是用来满足用户想要浏览特定数据的请求的。如果所说的数据已被预先存贮，就通过通路125向组合单元直接发送，组合成新的内容，而不必由发射机发送。如果，特定的数据不在存贮的数据121中并且通信信道103包括一个接收机102和发送机101之间的返回信道128，请求126则通过传输层116发送给发射机，然后通过所述的返回信道128传给发射机101，后者通过通路115向接收者传输丢失的数据以便可以在组合内容中使用。如果特定的数据不出现在存贮的数据中121并且通信信道103中也不包含返回信道128，则不能满足用户的要求。只要生成一个与单次使用数据相关的内容，就马上使用数据流117中检测到的数据而不对其进行存贮，这一点与立即存贮在121中在组合内容中使用的多次使用数据不一样。因为多次使用数据被系统化存贮，所以在合成单元122需要用他们合成新的内容时能够很方便的随时取出。这样不仅能避免要求发射机101重发数据，因为这样加重通信信道103的负担，并且可以通过给予接收层的数据高度操作自主性从而提高数据在接收端的有效利用。为了避免存贮的多次使用数据在没有用后仍占有空间，本发明提供一种将这种数据显现出来的装置，这种装置将在图3中说明。
—可视化装置127，用于使多媒体数据的内容可见，例如一个视频屏幕可以使用户通过浏览器122看到并作用到所说的组合内容。
图2描述了本发明所述的数据描述符的结构。如上面所说的为每个在接收端可能多次使用的所谓的多次使用数据在传输层插入所述的数据描述符。这些描述符有两个作用一种是识别接收机接收的多次使用数据，以便对他们进行本地存贮，另一方面，通过多次使用的数据的不同的字段告知接收端这些多次使用数据的特征，以便接收机可以进行显示存贮的多次使用数据的操作。
本发明的数据描述符的结构，如下面的例子，包括五个信息段—段21是描述符，例如是数字符，以区别不同的描述符以避免混淆。
—段22是有关描述符所属的数据的类型的信息。例如，该段告知接收机数据是音频、视频、或者图像数据。如果接收机无法处理某些类型的信息，如因为缺少相应的处理装置无法对视频格式的信号进行编码时，有段22提供的信息将非常有用，因为这样，这种数据将不被存贮，也就避免了占用接收机的存贮空间。
—段23是一个与参考时间有关的时间值，参考时间是例如一个接收端的本地时钟。这个值是提示接收机可以使用与描述符相关联的数据的初始时间。假设与视频电影节目报尾相对应的多次使用数据已经存贮在接收端，用户可以通过一个电程序引导(EPG)来阅读这些数据。如果因为设备的局限性EPG只能呈现现在的视频数据，那么只有这些视频数据被激活，因此只能浏览那些与段23中有与目前数据相一致的描述符相关的视频数据。如果不是这种情况，与数据的描述符的段23中的数据有与后面相一致的数据时，该数据将不被激活。在具体的期限内，视频数据被激活并以一种能使用户在想浏览它时能快速得到并使用的方式进行解码。
—段24是一个与参考时间有关的时间值，参考时间是例如一个接收端的本地时钟。这个值是提示接收机不再保存与描述符相关联的数据的结束时间。又例如与电影报尾对应的多次使用数据，每个描述符的段24是与电影的报尾数据相对应的。换句话说，也就是段24和它对应的末端数据是一致的。
—段25是一个表明在接收机上数据存贮的最大时间。这个段可以给一个不同与段23和段24的控制一样的时间上的数据管理。段25更多的应用于没有绝对的时间参考的多次使用数据。从接收端接收到多次使用数据开始计算存贮时间并将其与段25相比较以与最大存贮时间相一致。
图3，4，5给出了本发明的几个例子有完整的不同段的描述符。
图3描述了与音频格式数据相对应的描述符的结构。根据本发明，这个描述符用数字8来识别，有效数据到3600，它的精确数据在接收机的当前时间单元中表示并且与同一接收机的时间参考值相比较。
图4描述了与视频格式数据相对应的描述符的结构。根据本发明，这个描述符用数字9来识别，有效数据在3600与10800之间，它的精确数据在接收机的当前时间单元中表示并且与同一接收机的时间参考值相比较。
图5描述了与图像格式数据相对应的描述符的结构。根据本发明，这个描述符用数字10来识别，有效数据为86400，从接收机开始接收开始，它们的精确数据在接收机的当前时间单元中表示并且与同一接收机的时间参考值相比较。
图6是参考图1更为详细地描述了接收机的操作过程。这幅图主要是涉及一种将多次使用数据和它相关联描述符进行本地存贮以便以后使用的系统。如上面所说的，与图1中的结构相似的描述符相关的数据被加入到可以由用户在接收端多次使用的称为多次使用数据中。这些多次使用数据119被存贮在接收机中的存贮单元121中，与其相关联的描述符602被存贮在存贮单元601中。
从描述符存贮在单元601中开始，就根据各个段对其进行分析，以便检验它们所属的数据与接收机中的内容603是否兼容且是否可以在接收端有效的使用。例如，接收机中的内容603可以在上述的接收机中的存贮装置中本地存贮。为了实现该目的，装置604用来检查可用的数据并检验每个描述符的段22与接收机中的内容603的兼容性。例如，如果接收机不可以处理视频格式的数据，那么视频格式的数据119和与它相关联的描述符602将不被存贮，或者被暂时存贮并立即从601和121单元中擦除。
在检验完多次使用数据和接收机的处理能力的兼容性后，数据119将由装置604周期性地修改。尤其是更新那些判断为无用并将被擦除的数据119，或者将它们激活以便能快地获得并很容易的使用它们，例如对一个多媒体内容。为了达到这个目的，描述符602中的时间段23，24，和25被周期地和接收机的本地时钟605相比较，已确保与段24相应的有效数据还没有到达，或者是与段25相应的有效时间期限还没有结束，在相反的情况下，则是数据和它的描述符已经被擦除。与此相似的，与段23相应的有效开始时间也周期性的与时钟605相比较来预备将要使用的数据。为了实现这个目的，预备装置606用来预备存贮的数据119，由判定装置607控制的预备装置产生一个段23和时钟605的比较。例如，如果与压缩视频数据相对应的多次使用数据119可以从有效时间t1开始浏览，预备命令607将在时刻t1前产生一段时间以便预备装置606可以解压缩视频数据，于是解压缩的视频数据将替换存贮装置121中的压缩视频数据。如果一个用户通过在合成单元122生成的请求来浏览特定的数据并且该数据被认为已经进行了本地存贮时，命令125就通过通路125将数据传送到内容合成单元122。如果是一个视频格式的数据，那它可以很快的使用，也就是所，将被解压缩。
如果用户想要浏览一个特定的数据，可能听有的装置都被激活以确定数据是否是本地存贮数据。实际上，用户是可以获取从存贮装置601和121擦除的多次使用数据。一般而言，能够对一系列的描述符602进行搜索看是否存在与所希望浏览的数据相应的描述符，如果存在，就从存贮单元中取出数据，如果不存在，用户的要求就得不到满足。例如，比较装置可以将特定数据的描述符与与现存贮在接收机上的所有描述符相比较，由此推断是否可以检索到所述的特定数据。
图6只描述了多次使用数据的处理，对单次使用数据，接收机在它到达接收即时以接收机所有的传统的方式进行处理。
图7描述了本发明的通信系统的一个例子。例如一个用于一个服务器(也就是发射机)和一系列客户机(也就是接收机)的广播通信系统。该系统由经过一组n个信道73与n个终端72进行通信的服务器71组成。服务器实现上面所说的传输器的功能，传输单次使用数据和多次使用数据及其描述符。在所说的分配请求中，相同的数据被发送给一组终端72。这些终端起上面所说接收机作用，本地存贮通过信道73传送来的数据流中识别出来的每个多次使用数据。因为每个终端都能够通过接口74从用户中接收浏览数据的请求，答应有关本地存贮的多次使用数据的请求，从位于所要求终端的存贮单元发出对应的数据。
上面描述了一个在发射机和接收机间能够在接收端识别并存贮通过请求可以多次使用数据的通信系统。上述的发明在具体应用时在不脱离该发明的范围这需要有较大的修改。可以设想，将用户文档和接收端的检索装置联合使用以便只保留一定的多次使用数据。而且，多次使用数据的描述符可以增加附加的段以便更精确的表明与它们相应的数据。特别地，本发明的描述符可以方便的用于数据描述符标准，如MPEG-7标准。
对于所述的通信系统的实现，用户可以在接收端也可以在发送端使用信号处理器，所述的信号处理器通过存贮在存贮其中的指令对数字数据流进行上述的各种操作。
权利要求
1.一个在发送机和接收机之间的通信系统，所述的发送机通过通信信道向接收机发送数字数据和数据描述符，其特征在于所述的通信系统中的发射机包括a)分析装置，用于分析数字数据以便识别在接收端可以多次使用的称为多次使用数据的数据和在接收端只使用一次的称为单次使用数据的数据，b)生成装置，用于生成描述此前识别的多次使用数据的描述符，所述的描述符包括一组特征字段，和c)插入装置，用于将描述符插入到一串多次使用数据中，每一个多次使用数据与一个数据描述符相对应，所述的接收机包括d)分析装置，用于分析接收的数据以便检测是否存在多次使用数据的描述符以此识别多次使用数据和单次使用数据，e)存贮装置，用于存贮检测到的多次使用数据以及与之相应的此前接收的描述符，f)组合装置，用于根据此前存储的多次使用数据和单次使用数据将一次请求的内容组合，在每次使用时通过再现装置直接从所述的存贮装置中再现在所说的组合内容中有多次使用的相同数据。
2.如权利要求1所述的通信系统，其特征在于所述的接收机包括更新以前接收的并存贮在所述的存贮装置中的描述符和多次使用数据的装置，所说的更新装置需要考虑接收机处理与所述的描述符相关的多次使用数据的内容以及描述符中与本地时钟相关的各种时间参数的能力。
3.如权利要求1所述的通信系统，其特征在于所述的多次使用数据的每个描述符包括一组字段，所述的字段对应于用于区别不同描述符的识别代码，表明描述符所属的数据的类型，表明描述符所属的数据可以使用的时间窗的开始时间和结束时间，和描述符所属的数据可以使用的期限。
4.一个接收数字数据的接收机，其特征在于所述的接收机包括a)分析装置，用于分析接收到的数据来检测是否存在多次使用数据的描述符以便识别多次使用数据和单次使用数据，b)存贮装置，用于存贮检测到的此前接收的多次使用数据以及与之相应的描述符，c)组合装置，用于根据此前存储的多次使用数据和单次使用数据对一次申请的内容组合，在每次使用时通过再现装置直接从数据的存贮装置中再现在所说的内容组合中有多次使用的数据。
5.如权利要求所述的接收机，其特征在于所述的接收机包括更新以前接收的并存贮在所述的存贮装置中的描述符和多次使用数据的装置，所说的更新装置需要考虑接收机处理与所述的描述符相关的数据的内容以及描述符中与本地时钟相关的各种时间参数的能力。
6.一个通过通信信道发射数字数据和数据描述符的发射机，其特征在与所述的发射机包括a)分析装置，用于分析数字数据以便识别在接收端可以多次使用的称为多次使用数据和在接收端只使用一次的称为单次使用数据，b)生成装置，用于生成描述此前识别的多次使用数据的描述符，所述的描述符包括一组特征字段，和c)插入装置，用于将描述符插入到一串多次使用数据中，每一个多次使用数据与一个数据描述符相关联。
7.一包括数字数据和它的描述符的信号，其特征在于所述的每一个多次使用数据的描述符包括一组字段，所述的字符段对应于用于区别不同描述符的识别代码，表明描述符所属的数据的类型，表明描述符所属的数据可以使用的时间窗的开始时间和结束时间，和描述符所属的数据可以使用的期限。
8.一种描述和识别通过通信信道由发射机向接收机传输数据的方法，所述的发射机向接收机发送数字数据和数据描述符，其特征在于所述的发射数据的方法包括a)分析步骤，对数字数据进行分析以便识别在接收端可以多次使用的称为多次使用数据和在接收端只使用一次的称为单次使用数据，b)生成步骤，生成描述此前识别的多次使用数据的描述符，所述的描述符包括一组字符段，和c)插入步骤，将描述符插入到一串多次使用数据中，每一个多次使用数据与一个数据描述符相关联。接收数据包括d)分析步骤，分析接收的数据以便检测是否存在多次使用数据的描述符以此识别多次使用数据和单次使用数据，e)存贮步骤，存贮检测到的此前存储的多次使用数据以及与之相应的描述符，e)组合步骤，根据以前存贮的多次使用数据和单次使用数据将一次请求的内容进行组合，每次使用时通过再现装置直接从数据的存贮装置中直接再现在所说的内容组合中有多次使用的数据。
9.如权利要求1所说的通信系统，在起发射机作用的服务器和起接收机作用的终端之间发送根据MPEG-4标准编码的数字数据。
10.一个为通信终端提供程序的计算机，所述的计算机程序包括一组指令，当把指令输入到通信终端时，可以使通信终端执行如权利要求8所述的检验多次使用数据的方法。
全文摘要
本发明涉及在发送机和接收机之间的通信系统,所述的发送机通过通信信道向接收机发送数字数据和数据描述符。所述的通信系统通过在传输层向由发射机向接收机发送的数据流中插入数据描述符来表明多次使用数据。分析在接收端接收的数据以便检测是否存在表明存在多次使用数据的数据描述符。如果检测到数据描述符,就在接收层对多次使用数据和它的描述符进行本地存贮。存贮的多次使用数据可以在接收后立即使用或者以后在不需要发送机重新发送就可以使用。
文档编号H04N7/24GK1339918SQ0113315
公开日2002年3月13日 申请日期2001年8月19日 优先权日2000年8月22日
发明者L·赫尔曼 申请人:皇家菲利浦电子有限公司