專利名稱：帶有mpeg－4遠距離接入終端的通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信系統(tǒng)，包括·用于接收含有情景描述信息的數(shù)據(jù)流的接收機，·用于通過通信鏈路與所述的接收機通信的終端。
本發(fā)明可被用于，例如，在接收機和終端之間通信，交換按MPEG-4標準(移動圖象專家組)編碼的數(shù)據(jù)。
在客戶/服務(wù)器應(yīng)用中，客戶，也被稱為終端，不能夠放入重要的CPU和存儲器裝置來處理由服務(wù)器(也被稱為接收機)發(fā)送的所有數(shù)據(jù)，因為有著需要小的尺寸和重量的強烈的約束。然而，如果大量的已編碼的視聽數(shù)據(jù)必須通過局部通信鏈路在兩個裝置之間流動，所述的鏈路的帶寬必須至少與要流動的數(shù)據(jù)量一樣大，在如ITU通信標準中所描述的，對消費者的應(yīng)用專用的局部網(wǎng)中可用的帶寬常常不是這種情況。
國際專利申請WO 98/46006描述了一種系統(tǒng)和方法，使非自適應(yīng)系統(tǒng)能夠適應(yīng)播放/瀏覽已編碼的視聽對象，如MPEG-4的參數(shù)系統(tǒng)。相應(yīng)的終端被稱為程序系統(tǒng)并在參數(shù)系統(tǒng)上加入自適應(yīng)性。它包括·由數(shù)字媒體集成結(jié)構(gòu)層(DMIF)控制的逆多路轉(zhuǎn)換器(DEMUX)，從通信鏈路接收數(shù)據(jù)，·存儲去多路復(fù)用的數(shù)據(jù)的緩存器，·情景圖和媒體解碼器，對情景和視聽對象解碼，·保證情景顯示的組合器和提供器這份被引用的現(xiàn)有技術(shù)文件提供一種接合已編碼的視聽對象的方法，使非自適應(yīng)終端系統(tǒng)能夠播放和瀏覽所述的視聽對象。它包括一種應(yīng)用編程接口(API)形式的接合方法。在這種方法中，由位于所述的終端中的應(yīng)用編程接口(API)考慮對終端可用的資源。因為這個API本身占用大量的中央處理單元(CPU)，這就減少了為處理所述的視聽對象可用的CPU量，導(dǎo)致所提供的情景的等待時間并因而限制實時應(yīng)用。而且，這種方法并不考慮提供所述的已編碼的視聽對象到終端的通信鏈路上可用的帶寬，導(dǎo)致所述的通信鏈路的飽和和數(shù)據(jù)的丟失，這就又導(dǎo)致所提供的情景中的人為產(chǎn)物。
本發(fā)明的一個目的是允許通過有限容量的通信鏈路傳送和處理在有限資源上的已編碼視聽數(shù)據(jù)。
本發(fā)明以經(jīng)濟有效的方式填補了背景技術(shù)的空白。為了這個目的，依據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)的特征在于所述接收機包括選擇裝置，根據(jù)與所述的終端交換的雙向控制信號，加到所述的數(shù)據(jù)流，以便提供待發(fā)送到所述終端的選擇數(shù)據(jù)。
確實，該終端只處理與它的能力適配的數(shù)據(jù)，保證不發(fā)生CPU限制。將一種信號發(fā)送到接收機，通知它該終端的能力。作為響應(yīng)，接收機發(fā)送到終端的不僅有所述的所選數(shù)據(jù)，而且還有通知終端所述選擇數(shù)據(jù)的特性的信號。利用在通信鏈路上可用的帶寬的知識，接收機也選擇發(fā)送到所述的終端的數(shù)據(jù)，以便獲得帶寬的最佳占用。本發(fā)明是一種經(jīng)濟有效的解決方案，因為處理步驟在接收機和終端之間分擔接收機主要負責依據(jù)終端可處理的內(nèi)容進行存儲或前向管理，而所述的終端主要處理所述接收選擇數(shù)據(jù)的提供和顯示。
以下給出本發(fā)明的詳細解釋和其他的方面。
現(xiàn)在將參考以下所描述的實施方案并結(jié)合考慮附圖解釋本發(fā)明各個方面，其中相同的部件或子步驟用相同的方式標記

圖1示出接收機和終端之間依據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)方框圖，圖2示出接收機和終端之間依據(jù)本發(fā)明的一種改進的通信系統(tǒng)方框圖，圖3示出依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)解決方案的第一實施方案，圖4示出依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)解決方案的第二實施方案。
本發(fā)明涉及一種改進的在有限資源的接收機和終端之間，通過有限容量的通信鏈路的通信系統(tǒng)。
本發(fā)明是對于MPEG-4壓縮數(shù)據(jù)的情況描述的，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白本發(fā)明的范圍并不限于這種特定的情況，而是可以包含任何類型面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)-編碼語言。
被稱為ISO/IEC 14496-1的MPEG-4標準，提供多媒體數(shù)據(jù)處理功能。專門用于包含不同的自然的或合成的對象的情景組合，例如，兩或三維圖象(2D-3D)，視頻片斷，聲頻蹤跡，文本，或圖形。這種標準使情景內(nèi)容的建立是可用的并與多種應(yīng)用一致，允許對象組合中高的靈活性，并在包含多種對象的情景中提供用于用戶交互作用的裝置。這種標準根據(jù)在接收機和終端之間，通過通信鏈路的通信組成的客戶/服務(wù)器模型可以找到各種應(yīng)用。在這些應(yīng)用中，在兩個設(shè)備之間交換的數(shù)據(jù)在依據(jù)由MPEG-4系統(tǒng)所描述的協(xié)議的所述的通信鏈路上流動。MPEG-4系統(tǒng)包括一個壓縮層，不僅包括用戶交互作用管理，對情景圖形，和在由服務(wù)器所發(fā)送的基本流中包含的對象的解碼，而且也包括用于情景的二進制格式(BIFS)的描述。情景描述被編碼并與基本流中已編碼的對象平行地發(fā)送到終端。BIFS使用一種對情景成分的緊湊的表示法，并負責MPEG-4情景的更新機制和情景中某些對象的動畫制作。
圖1示出一種依據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)。它允許數(shù)據(jù)通過通信鏈路在接收機和終端之間交換。特別是，如果通信鏈路具有有限的帶寬或如果終端具有有限的資源，則這種通信系統(tǒng)改進所述的數(shù)據(jù)交換。依據(jù)圖1中所示的優(yōu)選實施方案，通信系統(tǒng)接收與含有MPEG-4數(shù)據(jù)的傳輸流對應(yīng)的輸入信號106。依據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)包括·一個接收機設(shè)備101，接收輸入信號106，產(chǎn)生含有所選的MPEG-4數(shù)據(jù)的輸出信號112和含有雙向數(shù)據(jù)控制的輸出信號113，·一個通信鏈路105，允許傳送所述的信號112和113，·一個終端設(shè)備102，接收所述的信號112和113，允許組合和提供所述的，例如在視聽交互作用應(yīng)用中接收到的所選的MPEG-4數(shù)據(jù)。
該接收機包括一個逆多路轉(zhuǎn)換器107，用于逆多路復(fù)用所述的輸入數(shù)據(jù)106并提供包含MPEG-4數(shù)據(jù)的逆多路復(fù)用的信號114。這樣的數(shù)據(jù)被發(fā)送到被稱為BIFS下部和用109表示的MPEG-4情景描述單元。BIFS下部分析涉及所述的MPEG-4數(shù)據(jù)的情景圖形，同時考慮包含在由各個終端所發(fā)送的控制信號113中的終端能力信息。BIFS下部負責或者存儲/撤消所述的接收機中的MPEG-4數(shù)據(jù)，或者將所述的MPEG-4數(shù)據(jù)遞交給終端。事實上，如果涉及終端能力的信息指明處理裝置對于處理輸入的MPEG-4數(shù)據(jù)來說是不夠的，例如，因為缺少CPU或存儲器空間，所述的MPEG-4數(shù)據(jù)被撤消或者存儲在本地的存儲媒體111中供可能的將來在接收機側(cè)使用。否則，如果所述的信息指明在終端中有足夠的處理裝置可用，所述的將信號114組合的MPEG-4數(shù)據(jù)被遞交到通信接口103。BIFS下部也根據(jù)它的在通信鏈路105上可用的帶寬的知識選擇MPEG-4數(shù)據(jù)。如果所述的帶寬對于保證所有的MPEG-4數(shù)據(jù)流動到終端是足夠大，MPEG-4數(shù)據(jù)只被依據(jù)終端的能力選取。然而，如果所述的帶寬是有限的，MPEG-4數(shù)據(jù)不僅被依據(jù)終端的能力選取，而且也考慮保證不發(fā)生通信鏈路的飽和可用的最大帶寬。由BIFS下部完成的選擇是基于包含在逆多路復(fù)用數(shù)據(jù)流114中MPEG-4情景描述的分析。MPEG-4情景描述，由于它的由描述對象特性的節(jié)點和它們與其他對象的鏈接組成的分層結(jié)構(gòu)，使BIFS下部能夠選擇最有代表性的或最有用的對象并撤消復(fù)雜的對象，以致既考慮涉及終端能力的約束又考慮涉及通信帶寬的約束。利用這種機制，發(fā)送到終端的MPEG-4數(shù)據(jù)不僅與在通信鏈路105上可用的最大帶寬兼容，而且也與包含在終端中的處理裝置兼容。例如，對于通過有限容量的通信鏈路與有限資源的終端打交道來說，包含在BIFS基本流中的3D-動畫制作的對象不僅需要非常大的帶寬占用，而且也需要相當多的CPU處理裝置，因此不可能被從接收機遞交給終端。在這種情況下，所述的3D對象將在接收機中被解碼以便從輸入的逆多路復(fù)用流114中抽出并將不被發(fā)送到終端。
通信接口103，例如，與發(fā)送多媒體接口結(jié)構(gòu)(DMIF)通信中，允許由BIFS下部發(fā)送的信號通過通信鏈路105發(fā)送到終端。這樣一種通信接口也允許在接收機101和終端102之間有相互可操作性。
一旦被BIFS下部選取，MPEG-4數(shù)據(jù)被發(fā)送到通信接口103以便遞交給終端。因為MPEG-4數(shù)據(jù)被鏈接一種情景描述，涉及所述的MPEG-4所選的數(shù)據(jù)的情景描述也被發(fā)送到終端。然后信號112由所選的MPEG-4數(shù)據(jù)與包含在單個或多個基本流中與它們有關(guān)的情景描述組成。所述的情景描述與包含在信號114中的情景描述是相同的，但是，為了考慮被BIFS下部撤消的MPEG-4對象和能夠組合與所選的MPEG-4數(shù)據(jù)對象對應(yīng)的情景，通過從接收機發(fā)送的控制信號113通知終端關(guān)于由BIFS下部所做的修改。例如，BIFS下部可以發(fā)送關(guān)于所選的和所發(fā)送的視頻對象數(shù)目，如果涉及包含可分級的對象的信號114時的可分級的等級，視頻速率，情景更新或輸出視頻格式的信息。
終端102包括一個通信接口104，接收由通信鏈路105所發(fā)送的信號和保證所述的終端與接收機的相互可操作性。這種通信接口104接收包含所選的MPEG-4數(shù)據(jù)和與它們有關(guān)的情景描述的信號112，也接收包含便于對所述的所選的MPEG-4數(shù)據(jù)進行情景組合的有用信息的控制信號113。所述的信號112和113被發(fā)送到BIFS上部110用于依據(jù)接收到的MPEG-4數(shù)據(jù)組合情景。為此目的，在對包含在MPEG-4數(shù)據(jù)中的對象解碼以后，BIFS上部依據(jù)包含在信號112中的情景圖形，同時考慮由信號113所提供的輔助信息取出所述的對象。一旦組成，相應(yīng)的多媒體情景被提供并被通過顯示器108顯示。
圖2示出依據(jù)本發(fā)明的一種通信系統(tǒng)，與圖1的系統(tǒng)類似，但對終端側(cè)的用戶提供在所提供的多媒體情景內(nèi)交互作用的可能性。用由于，例如，鼠標點擊或按鍵的動作引起的輸入信號215表征的用戶的愿望被BIFS上部110通過信號215進行分析，確定包含在情景中的哪個對象受到用戶動作的影響。然后，包含在控制信號113中的相應(yīng)的請求被通過通信接口104發(fā)送到接收機101。在接收到請求以后，通信接口103將所述的信號113發(fā)送到BIFS下部，使得可解釋出用戶的愿望，以致只有被所述的BIFS下部從包含在信號114中的MPEG-4對象之間選出所請求的數(shù)據(jù)并通過信號112發(fā)送到終端。作為響應(yīng)，接收機也通過信號113發(fā)送信息，以便使情景的組合和提供在終端中成為可能。在這個方案中，終端102的有限資源和通信鏈路105的有限容量被考慮。其中與用戶請求對應(yīng)的所選的數(shù)據(jù)被按照由終端發(fā)送的信號113通過信號112發(fā)送。
圖3示出依據(jù)本發(fā)明的一種通信系統(tǒng)的例子，用于通過通信鏈路304在至少一個接收機301和至少一個終端302之間進行多媒體數(shù)據(jù)交換。在圖3所示的這個例子中，接收機301是接收輸入數(shù)據(jù)傳輸流305的一個機頂盒，能夠通過顯示器303顯示包含在所述的傳輸流中的已解碼的多媒體情景。終端302是一個包含顯示器的移動設(shè)備，顯示由接收機發(fā)送的所選的多媒體數(shù)據(jù)。這樣的一個終端可以對應(yīng)于一個筆記本或一個個人數(shù)字助手(PDA)。如參考圖1所描述的那樣，所述的接收機和終端分別組成一個BIFS下部和一個BIFS上部，BIFS下部主要允許選擇發(fā)送到終端的數(shù)據(jù)，同時既考慮終端資源又考慮通信鏈路的帶寬約束，BIFS上部主要允許組合和提供所述的接收到的所選的數(shù)據(jù)。在本例中，通信可以，例如，對應(yīng)于利用GPRS網(wǎng)或蘭牙協(xié)議的無線信道。
圖4示出依據(jù)本發(fā)明的一種通信系統(tǒng)的例子，用于在至少一個接收機401和至少一個終端402之間通過通信鏈路404進行多媒體數(shù)據(jù)交換。在圖4所示的這個例子中，接收機401是一個服務(wù)器或網(wǎng)關(guān)，從局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，如因特網(wǎng)接收輸入數(shù)據(jù)流406。終端402是一個包含顯示器的設(shè)備，顯示接收到的，如筆記本/PDA或個人計算機的多媒體數(shù)據(jù)。如參考圖1所描述的那樣，所述的接收機和終端分別組成BIFS下部和BIF上部，BIFS下部主要允許選擇發(fā)送到終端的數(shù)據(jù)，同時既考慮終端資源又考慮通信鏈路帶寬的約束。BIFS上部主要允許組合和提供所述的接收到的所選的數(shù)據(jù)。本例可被用于涉及在接收機和終端之間有限帶寬網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換，調(diào)制解調(diào)器連接或ADSL數(shù)據(jù)交換就是這種情況。
當然，本發(fā)明也可用于與以上所描述的不同的接收機和終端之間的數(shù)據(jù)交換，而不偏離所述的發(fā)明的范圍和相關(guān)性。
本發(fā)明允許通過有限容量的通信鏈路傳送和處理在有限資源的終端中已編碼的視聽數(shù)據(jù)，可以用幾種方式來實施，例如籍助于有線的電子線路或，藉助于一套存儲在計算機可讀的媒體中的指令，所述的指令代替至少一部分所述的電路，并可在計算機或數(shù)字處理器控制下執(zhí)行，以便實施與在所述的被替代的電路中完成的相同功能。然后本發(fā)明也涉及一種包含軟件模塊的計算機可讀的媒體，其中包括計算機可執(zhí)行的指令，用于實施以上所描述的方法的步驟，或某些步驟。
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)，包括一個用于接收含有情景描述信息的數(shù)據(jù)流的接收機和一個用于通過通信鏈路與所述的接收機通信的終端，其特征在于所述的接收機包括選擇裝置，根據(jù)與所述的終端交換的雙向控制信號加到所述的數(shù)據(jù)流，以便提供要被發(fā)送到所述的終端的選取數(shù)據(jù)。
2.一種如權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其特征在于所述的雙向信號包含用于通知所述的接收機有關(guān)終端的能力的數(shù)據(jù)和包含用于通知所述的終端有關(guān)所述的選擇數(shù)據(jù)的特性的數(shù)據(jù)。
3.一種如權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其特征在于所述的終端包括組合器和所述選擇數(shù)據(jù)的提供裝置。
4.一種用于通過通信鏈路在接收含有情景描述信息的數(shù)據(jù)流的接收機與終端之間數(shù)據(jù)交換的方法，其特征在于它包括選擇步驟，根據(jù)與所述的終端交換的雙向控制信號加到所述的數(shù)據(jù)流，以便提供要發(fā)送到所述終端的選取數(shù)據(jù)。
5.一種如權(quán)利要求4的方法，其特征在于所述的雙向信號包含用于通知所述的接收機有關(guān)終端能力的數(shù)據(jù)和包含用于通知所述的終端有關(guān)所述的選擇數(shù)據(jù)的特性的數(shù)據(jù)。
6.一種如權(quán)利要求1到3的任一項的通信系統(tǒng)，其中接收機是一個機頂盒，該終端是一個便攜式數(shù)字助理。
7.一種如權(quán)利要求1到3的任一項的通信系統(tǒng)，其中接收機是一個服務(wù)器，該終端是一個便攜式數(shù)字助理。
8.一種如權(quán)利要求1到3的任一項的通信系統(tǒng)，其中接收機是一個服務(wù)器，該終端是一個個人計算機。
9.一種用于代碼轉(zhuǎn)換設(shè)備的計算機程序產(chǎn)品，用于將數(shù)據(jù)加到已解碼的數(shù)據(jù)信號上，該產(chǎn)品包括一套指令，當加載到所述的設(shè)備時，使所述的設(shè)備實施如權(quán)利要求4或5的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種接收機(101)和終端(102)之間的通信系統(tǒng),允許通過有限容量的通信鏈路(105)傳送和處理在所述的有限資源上的已編碼視聽數(shù)據(jù)。為此目的,通信系統(tǒng)的特征在于所述的接收機包括選擇裝置,依據(jù)與所述的終端交換的雙向控制信號應(yīng)用于所述的數(shù)據(jù)流,用于提供被選取的發(fā)往所述的終端的數(shù)據(jù)。本發(fā)明是一種成本－有效的解決方案,因為處理步驟在接收機和終端之間分擔:接收機主要負責依據(jù)可被終端處理的內(nèi)容進行存儲或前向管理,而所述的終端主要處理提供和顯示所述的接收到的所選的數(shù)據(jù)。
文檔編號H04N7/24GK1386372SQ01801981
公開日2002年12月18日 申請日期2001年5月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月23日
發(fā)明者L·赫曼恩, R·馬拉特 申請人:皇家菲利浦電子有限公司