用於封裝和分發數據的系統和方法
2023-09-18 03:12:50
專利名稱：用於封裝和分發數據的系統和方法
技術領域：
本發明通常涉及內容傳送系統，以及更具體地說，涉及封裝和分發內容到大不相同的網絡和設備。
背景技術：
在過去幾年，已經存在個性化通信設備，諸如行動電話、膝上型電腦和個人數字助理(PDA)的顯著激增。這些設備隨人口的普及很大程度上基於它們通過無線通信與位置無關地訪問各種信息的能力。
因此，利用無線通信系統來提供當前可用於用戶的通信容量的不斷增長部分，儘管與有線系統相比，在實現無線通信系統過程中面臨附加技術障礙。儘管在無線通信系統中突然出現全部許多問題，許多這些問題涉及在不同種類的網絡和設備之間轉發並增強音頻和視頻內容。
然而，這些問題毫不降低這些設備的用戶對日益更複雜數據，包括網際網路內容、視頻或電視廣播數據、音樂和其他流媒體的渴望。實際上，隨著高帶寬設備和網絡被更廣泛地使用，對這類數據的需求顯著地增加。通常，該數據只能經過高帶寬連接分發到能顯示這類信息的設備。
此方案是有問題的，低帶寬網絡上以及具有低級個人設備的用戶仍然需求這類數據。為了在所有類型的網絡上傳送這類數據，可以採樣和優化該數據以便在具有某組能力的網絡上傳送。這也不是最佳解決方案，高帶寬網絡和設備經受中斷期和傳輸速率減小。此外，在一個區域中的無線設備可以具有某一帶寬，而另一設備可以具有低得多的帶寬(例如在隧道或低接收區域中)，以及網絡上每個設備的帶寬可以動態地改變。
由此，存在能動態地封裝並向各種網絡和設備分發複雜的內容的系統和方法的需要。
發明內容
公開了一種用於封裝和分發數據的系統和方法。這些系統和方法允許傳輸適合於各個設備、它們的性能和它們的用戶需求的數據。在許多實施例中，待分發到設備的數據可以被分為多個部分以及這些部分被轉換為各種格式，然後以分組包含以一種格式表示的數據的一個部分的方式封裝這些轉換後的部分。然後，可基於標準集，選擇包含特定格式的數據的特定部分的分組，傳送到設備。
另外，提供以計算機系統、硬體和軟體來具體化這種方法的系統，封裝和分發數據到設備。
還提供充當流數據和無線網絡之間的媒體橋的系統。
在一個實施例中，數據被數位化。
在一些實施例中，當數據被轉換為不同格式時，擴充該數據。
在其他實施例中，更新標準集。
在又一實施例中，將選擇的分組傳送到設備。
其他實施例當選擇傳送到設備的分組時，評價(evaluate)標準集。
在另一組實施例中，一組規則用來評價標準集。
當結合下述描述和附圖考慮時，將最好地領會和理解本發明的這些和其他方面。然而，應該理解到下述描述儘管表示本發明的各個實施例及其許多具體細節，但僅是舉例說明而不是限制。在不背離其精神的本發明的範圍內，可以進行許多替代、改進、增加和/或重新配置，以及本發明包括所有這種替代、改進、增加和/或重新配置。
包括附有並且成為說明書的一部分的附圖來描述本發明的某些方面。通過參考在圖中示例說明的示例性，因此非限制的實施例，本發明以及具有本發明的系統的部件和操作的更清楚的原理將變得更顯而易見，其中，相同參考標記表示相同部件。通過結合在此提供的說明書，參考這些附圖的一個或多個，可以更透徹地理解本發明。應注意到，在圖中示出的特徵不一定按比例繪製。
圖1是與本發明的實施例使用的示例性系統的框圖。
圖2是本發明的實施例的流程圖。
圖3是轉換數據的各部分、將這些部分封裝在分組中以及選擇將傳送到設備的分組的實施例的描述；以及圖4是選擇將傳送到設備的分組的實施例的更詳細描述。
具體實施例方式
參考在附圖示例說明以及在隨後的描述中詳述的非限制實施例，更全面地說明本發明及其各個和有利細節。省略眾所周知的啟動材料、處理技術、部件和設備的描述，以免不必要地使本發明在細節上不清楚。然而，應理解到具體實施方式
和特定例子儘管表示本發明優選實施例，但僅是通過示例而不是限制。從該公開內容，對本領域技術人員來說，在基本的發明構思的精神和/或範圍內，各種替代、改進、增加和/或重新配置將變得顯而易見。
定義或闡明幾個術語以幫助理解下述的描述設備可以是能接收和顯示數據的任何類型的裝置，包括行動電話、PDA、膝上型電腦等等。
格式是排列、組織或表示數據的方式，通常使用規定的標準，諸如MPEG或運動JPEG。對本申請的目的來說，如果所表示的數據的特性以任何方式不同，則將格式理解為不同，另外，在兩個不同速率的相同標準將被理解為表示兩個不同的格式。例如，高幀率運動JPEG將是與低幀率運動JPEG不同的格式。此外，通過附加信息擴充規定的標準將被理解為構成不同的格式。例如，通過閉路字幕(closedcaptioning)信息擴充視頻數據的MPEG表示將是與僅僅以MPEG格式表示的視頻數據不同的格式。壓縮視頻數據也將被理解為不同於其未壓縮的等效數據。例如，通過MPEG壓縮的視頻數據將被理解為與相同的未壓縮原始視頻數據不同的格式。對本領域普通技術人員來說，對本申請來說，可以用幾乎無窮的方式來創建不同的格式，諸如改變解析度、屏幕尺寸、採樣速率等等是顯而易見的。
儘管如下所述示例性實施例在設計用來將廣播媒介，諸如電視轉換成各種格式，以便在無線通信網絡上傳送的媒體橋中使用本發明的實施例，本領域技術人員將意識到這些相同的系統和方法可以用於多種其他用途和應用，諸如在有線系統，或其他類型網絡拓撲上傳送網際網路內容。另外，將理解到能以軟體系統、電腦程式、硬體及其任何組合來實現這些系統和方法或任何子集。
現在，將注意力指向用於封裝和分發內容的系統和方法。
這些系統和方法可將內容分成多個部分並將這些部分轉換成各種不同格式。然後，可以將該數據封裝在分組中，一個分組包含一種特定格式的數據的一個部分。基於某種標準，可以選擇分組並傳送到設備。在此所述的系統和方法在動態地定製傳送到特定設備的數據時特別有用。
現在轉到圖1，示出示例說明用於與本發明的實施例使用的示例性通信系統的結構的圖。
如該圖中所述，系統100包括用於連接不同類型的內容系統140、150、160和一個或多個無線(或可能有線)通信網絡170的媒體橋130。內容系統140、150、160可以是廣播媒體，諸如電視或無線電、其他音頻或視頻數據，諸如從DVD播放器饋送的視頻，或網際網路。
而無線通信網絡170由配置為與多個行動裝置(設備)180、182、184通信的基站110組成。
行動裝置180、182、184可以是例如，被配置成進行無線通信的蜂窩電話、膝上型電腦、個人信息管理器(PIM或PDA)等等。這些設備180、182、184可以運行設計用於本發明的實施例的軟體。應注意到，這些設備180、182、184不必真正是「移動的」，而是可以經有線或無線鏈路簡單地與基站110通信。基站110經相應的前向鏈路(FL)信道向行動裝置180、182、184發送數據，而行動裝置180、182、184經相應的反向鏈路(RL)信道向基站110發送數據。
行動裝置180、182、184的用戶會希望將內容從內容源140、150、160傳送給他們。然而，這會有問題，因為大部分該內容的傳送通常要求經過高可靠性高帶寬的連接而傳送大量數據。另外，即使無線網絡170是這種高帶寬網絡，行動裝置180、182、184會經受至基站110的窄帶連接的臨時周期，或者可能不能夠處理這種內容的複雜性。媒體橋130通過將定製的內容從內容源140、150、160傳送到每個單個行動裝置180、182、184來減輕這些問題。
媒體橋130可以採用本發明的實施例，基於與這些行動裝置180、182、184相關的一組標準，允許內容從內容源140、150、160傳送到行動裝置180、182、184。來自內容源140、150、160的流內容被送入媒體橋130，在該點，如果數據不是已經處於數字格式，媒體橋130可以獲取並數位化輸入的內容。
該數位化的數據可被分成多個部分並轉換為各種格式。然後，該數據可被封裝在分組中以及可以將特定分組系列發送到基站110，用於根據與那個特定設備180相關的標準傳送到行動裝置180。應注意到，該圖中的行動裝置180、182、184和系統組成是示例性的以及其他系統可以包括其他類型設備和其他組合。
由媒體橋130採用的本發明的實施例在圖2中更詳細地描述。將分發到設備180的來自媒體源140的內容可以是模擬格式。可以使用自動或手動獲取方法來獲取該模擬內容，諸如電視信號、無線電廣播或視頻遊戲數據，並轉換為數位訊號(步驟210)。本領域中普通技術人員將理解，實現此獲取並模數轉換的許多和改變方式(步驟210)。在一個實施例中，原始TV信號140可被連接到TV調諧器獲取卡，該卡再獲取輸入的模擬TV信號140。該模擬信號140可以經使用本領域眾所周知的類型的標準模-數轉換器被轉換為數位訊號。
結果數字數據212可被轉換為各種格式並封裝在分組中(步驟220)以便於將數據212傳送到設備180。然後，基於一組標準，選擇分發到設備180的該數據222的分組(步驟230)。
現在轉到圖3，更詳細地描述用於封裝數據的處理的實施例(步驟220)。封裝處理(步驟220)可以包括將原始數據212分成多個部分214、216並將那些部分214、216轉換成各種不同格式250、260。不同格式250，260的數據的結果部分252、254、262、264覆蓋對應於原始數據212的部分214、216的時間周期270、280。換句話說，一種格式250的數據的部分252與另一格式260的相應部分262覆蓋相同的原始數據212的時間周期270。
為了更清楚地闡明，如果輸入原始數據212是數位化的視頻數據，原始數據212可被分為覆蓋由原始數據212表示的視頻的前20秒的部分214、216，一個部分214表示第一個10秒(時間周期一270)以及另一部分表示第二個10秒(時間周期二280)。然後部分214、216可被轉換為兩種不同的格式250、260。對應於原始部分214的結果數據部分252、262表示原始數據212的相同第一個10秒(時間周期一270)，雖然是兩種不同的格式250、260。類似地，對應於原始數據部分216的數據部分254、264以兩種不同的格式250、260表示原始數據212的第二個10秒(時間周期二280)。
另外，在該轉換處理期間，可以擴充數據的每個部分252、254、262、264。例如，有關閉路字幕的信息可以添加到以MPEG格式表示的視頻數據部分，廣告信息可以添加到以HTML表示的網頁部分，或Java內容可以添加到數據部分以便向行動裝置180的用戶提供交互式控制。還可以優化這些部分252、254、262、264，以便通過使用壓縮算法等等傳送到設備180。
在原始數據212被分成多個部分214、216並轉換為不同格式250、260之後，然後將結果數據部分252、254、262、264封裝在分組256、258、266、268中以便傳送到設備180。用於封裝數據的典型文件格式包括專用於傳輸協議、應用協議、淨荷格式和內容格式的層。理想地，還能使用文件格式將命令傳送到將處理、控制和再現包含在那些分組256、258、266、268內的數據的設備180、182、184。
在一個實施例中，封裝數據252、254、262、264的各部分使用允許高效封裝、發送、接收和分解不同種類數據的文件格式。分組256、258、266、268可以包含相同的易於解碼結構並可按它們被編碼的順序評價和執行的命令，大大地簡化了包含在分組256、258、266、268內的命令和數據的評價和執行。
可以封裝jpeg格式的2500位元組圖像的更具體實施例包含命令標識符、淨荷長度指示符以及數據淨荷。命令標識符可以是與命令的功能性有某些助記憶關係的字符，在這種情況下，「i」用於圖像解碼。淨荷長度指示符可以是ASCII編碼的零前綴數字。例如，002500將指示2500位元組的淨荷。
在這種情況下，數據淨荷將包括實際上組成jpeg圖像的字節。
當設備180接收該類型的分組256、258、266、268時，在設備180上運行的軟體解碼分組256、258、266、268並查看伴隨2500位元組分組大小的命令標識符「i」，並知道下一2500位元組為JPEG圖像並且應該同樣地再現。
在數位化輸入數據(步驟210)、轉換為各種格式並封裝在分組中(步驟220)之後，可以基於一組標準234來選擇傳送到設備180的分組232(步驟230)。該處理在圖4中詳述。設備180的用戶會希望獲得某些內容。可以數位化那個內容(步驟210)並且封裝成不同格式的分組(步驟220)。然後，基於一組標準來選擇將傳送到設備180的分組232(步驟230)。
該標準234可以包括受用戶影響的因素430，諸如帶寬可用性、設備180的類型、一天的時間、用戶的帳戶信息或訂購服務以及用戶的年齡和喜好。標準234還可以包括外界因素440，諸如網絡配置、用在該系統中的CPU和資料庫和信道可用性。
當選擇將傳送到設備180的分組256、268、402時，可以動態地更新標準234。另外，可以直接從設備180，或者直接經查詢設備180獲得標準234，或者設備180在用戶的命令下動態地更新標準234。可在選擇分組232的過程中使用的標準234的外延列表，以及獲得和更新這些標準234的方法對本領域普通技術人員來說是顯而易見的。
基於標準234，可以選擇傳送到設備180的分組232(步驟230)。在許多實施例中，決定引擎420評價標準234並基於在該時刻存在的標準234的群集，選擇傳送到設備180的適當分組232。在這些實施例的一個中，決定引擎包含評價每個單個標準的模塊。這些模塊422、424、426可以使用一組規則來評價基於該模塊負責的標準而選擇的適當分組。
基於各模塊422、424、426的評價，決定引擎420可選擇用於設備180的適當分組。
為了繼續更具體的舉例，行動電話180的用戶希望觀看電視廣播140。首先數位化並封裝來自電視廣播140的流內容(步驟210，220)。此後，本發明的實施例可以開始選擇包含將傳送到行動電話180的電視廣播140的分組(步驟230)。
行動電話180可以是在高帶寬連接上訂購高帶寬服務的複雜設備。標準234指示此、以及決定引擎420基於標準234來選擇將傳送到行動電話180的包含高解析度MPEG格式250的電視廣播140的第一部分的分組256。行動電話180接收、解碼並顯示該分組256，以及發送應答。基於接收該應答所花費的時間長度，可以重新評價行動電話180的當前帶寬並更新標準234。
假定此後行動電話180所屬的無線網絡170經受中斷，第一分組256的應答花費不尋常的長時間。可以重新計算行動電話180的帶寬並更新標準集234。在選擇發送到行動電話180的下一分組期間，決定引擎420重新估價標準234，並因此選擇表示低解析度MPEG格式260的電視廣播140的第二部分(時間周期二280)的分組268。然後，行動電話180接收、解碼並顯示該分組。儘管觀看者可以注意到因為第二分組268以不同格式封裝電視廣播140而降低了質量，但將不會丟棄廣播140並已動態降低傳輸所需的帶寬以便適應行動電話180的當前帶寬性能。
現在假定行動電話180的用戶希望繼續以另一格式觀看相同的電視廣播140，例如如果他希望從廣播140獲取靜止圖像。在這種情況下，行動電話180的用戶可以指示他希望以運動JPEG格式將其餘電視廣播140傳送到行動電話180。媒體橋130可以接收該請求並將它增加到標準234。
在選擇傳送到行動電話180的下一分組期間，決定引擎420再次重新估價標準234並選擇表示低解析度運動JPEG格式400的電視廣播140的第三部分(時間周期n450)的分組402分發到行動電話180。同樣，儘管觀看者可以注意到因為第三分組402以不同格式封裝廣播140而降低了質量，但將不會丟失電視廣播140並動態地適應用戶的喜好。
在上述說明書中，已經參考具體實施例描述了本發明。然而，本領域中普通技術人員將意識到，在不背離如在下述權利要求書中闡述的本發明範圍的情況下，可以作出各種修改和改變。因此，說明書和和附圖將視為示例性，而不是限制性的意義，以及所有這種修改都意圖包括在本發明的範圍內。
已經參考具體實施例描述了好處、其他優點和問題的解決方案。然而，可能引起所述利益、優勢或者解決方案發生或者變得更加明確的利益、優勢、問題的解決方案以及任何組成不視為任一或全部權利要求的關鍵的、必需或者基本特性或組成。
權利要求
1.一種用於封裝和分發數據到設備的方法，包括將該數據分成一個或多個部分；將每個部分轉換成一種或多種格式；將轉換後的數據封裝在一個或多個分組中，每個分組對應於一個部分和一種格式；以及基於標準集，選擇傳送到所述設備的分組。
2.如權利要求1所述的方法，進一步包括數位化所述數據。
3.如權利要求2所述的方法，進一步包括存儲數位化的數據。
4.如權利要求1所述的方法，進一步包括將所述分組傳送到所述設備。
5.如權利要求4所述的方法，其中，所述設備可用來解碼所述分組。
6.如權利要求5所述的方法，其中，所述分組包含解碼指令。
7.如權利要求1所述的方法，其中，所述標準集包括從所述設備接收的標準，或通過與所述設備通信確定的標準。
8.如權利要求1所述的方法，進一步包括更新所述標準集。
9.如權利要求8所述的方法，其中，更新所述標準進一步包括從所述設備接收標準。
10.如權利要求9所述的方法，其中，更新所述標準進一步包括分析所述設備的帶寬。
11.如權利要求1所述的方法，其中，轉換所述數據進一步包括擴充所述數據。
12.如權利要求11所述的方法，其中，擴充所述數據進一步包括增加信息，包括與下述有關的信息振動或頻道指南或電子商務或遊戲或附加視頻數據或交互性或喜好或測量。
13.如權利要求1所述的方法，其中，選擇分組進一步包括評價所述標準集。
14.如權利要求13所述的方法，其中，評價標準集是基於規則集。
15.如權利要求1所述的方法，其中，要被封裝和分發到所述設備的數據為傳送的數據、存儲的數據或從網際網路獲得的數據。
16.如權利要求15所述的方法，其中，所述數據為電視廣播以及所述設備為無線網絡上的行動電話。
17.一種用於封裝和分發數據到設備的系統，用來將該數據分成一個或多個部分；將每個部分轉換成一種或多種格式；將轉換後的數據封裝在一個或多個分組中，每個分組對應於一個部分和一種格式；以及基於標準集，選擇傳送到所述設備的分組。
18.如權利要求17所述的系統，進一步用來數位化所述數據。
19.如權利要求18所述的系統，進一步用來存儲數位化的數據。
20.如權利要求17所述的系統，進一步用來將所述分組傳送到所述設備。
21.如權利要求20所述的系統，其中，所述設備可用來解碼所述分組。
22.如權利要求21所述的系統，其中，所述分組包含解碼指令。
23.如權利要求17所述的系統，其中，所述標準集包括從所述設備接收的標準，或通過與該設備通信確定的標準。
24.如權利要求17所述的系統，進一步用來更新所述標準集。
25.如權利要求24所述的系統，其中，更新所述標準進一步包括從所述設備接收標準。
26.如權利要求25所述的系統，其中，更新標準進一步包括分析所述設備的帶寬。
27.如權利要求17所述的系統，其中，轉換所述數據進一步包括擴充所述數據。
28.如權利要求27所述的系統，其中，擴充所述數據進一步包括增加信息，包括與下述有關的信息振動或頻道指南或電子商務或遊戲或附加視頻數據或交互性或喜好或測量。
29.如權利要求17所述的系統，其中，選擇分組進一步包括評價所述標準集。
30.如權利要求29所述的系統，其中，評價所述標準集是基於規則集。
31.如權利要求17所述的系統，其中，要被封裝和分發到所述設備的數據為傳送的數據、存儲的數據或從網際網路獲得的數據。
32.如權利要求31所述的系統，其中，所述數據為電視廣播以及所述設備為無線網絡上的行動電話。
33.一種用於封裝和分發流數據到無線網絡上的設備的系統，包括在該無線網絡上的設備；以及媒體橋，其中，該媒體橋連接到無線網絡和流數據源，以及其中，該媒體橋進一步配置用於將該流數據分成一個或多個部分；將每個部分轉換成一種或多種格式；將轉換後的數據封裝在一個或多個分組中，每個分組對應於一個部分和一種格式；以及基於標準集，選擇傳送到所述設備的分組。
34.如權利要求33所述的系統，其中，所述媒體橋進一步用來數位化所述數據。
35.如權利要求34所述的系統，其中，所述媒體橋進一步用來存儲數位化的數據。
36.如權利要求33所述的系統，其中，所述媒體橋進一步用來將所述分組傳送到所述設備。
37.如權利要求36所述的系統，其中，所述設備可用來解碼所述分組。
38.如權利要求33所述的系統，其中，所述分組包含解碼指令。
39.如權利要求33所述的系統，其中，所述標準集包括從所述設備接收的標準，或通過與所述設備通信確定的標準。
40.如權利要求33所述的系統，其中，所述媒體橋進一步用來更新所述標準集。
41.如權利要求40所述的系統，其中，更新所述標準進一步包括從所述設備接收標準。
42.如權利要求41所述的系統，其中，更新所述標準進一步包括分析所述設備的帶寬。
43.如權利要求33所述的系統，其中，轉換所述數據進一步包括擴充所述數據。
44.如權利要求43所述的系統，其中，擴充所述數據進一步包括增加信息，包括與下述有關的信息振動或頻道指南或電子商務或遊戲或附加視頻數據或交互性或喜好或測量。
45.如權利要求33所述的系統，其中，選擇分組進一步包括評價所述標準集。
46.如權利要求45所述的系統，其中，評價所述標準集是基於規則集。
47.如權利要求33所述的系統，其中，要被封裝和分發到所述設備的數據為傳送的數據、存儲的數據或從網際網路獲得的數據。
48.如權利要求47所述的系統，其中，所述流數據源為電視廣播以及所述設備為行動電話。
49.一種軟體系統或電腦程式，用於封裝和分發數據到設備，包括含有可譯為下述操作的指令的有形存儲介質將數據分成一個或多個部分；將每個部分轉換成一種或多種格式；將轉換後的數據封裝在一個或多個分組中，每個分組對應於一個部分和一種格式；以及基於標準集，選擇傳送到所述設備的分組。
50.如權利要求49所述的系統或程序，進一步可譯為數位化所述數據。
51.如權利要求50所述的系統或程序，進一步可譯為存儲數位化的數據。
52.如權利要求49所述的系統或程序，進一步可譯為將所述分組傳送到所述設備。
53.如權利要求52所述的系統或程序，其中，所述設備可用來解碼所述分組。
54.如權利要求53所述的系統或程序，其中，所述分組包含解碼指令。
55.如權利要求49所述的系統或程序，其中，所述標準集包括從所述設備接收的標準，或通過與所述設備通信確定的標準。
56.如權利要求49所述的系統或程序，進一步可譯為更新所述標準集。
57.如權利要求56所述的系統或程序，其中，更新所述標準進一步包括從所述設備接收標準。
58.如權利要求57所述的系統或程序，其中，更新所述標準進一步包括分析所述設備的帶寬。
59.如權利要求49所述的系統或程序，其中，轉換所述數據進一步包括擴充所述數據。
60.如權利要求59所述的系統或程序，其中，擴充所述數據進一步包括增加信息，包括與下述有關的信息振動或頻道指南或電子商務或遊戲或附加視頻數據或交互性或喜好或測量。
61.如權利要求49所述的系統或程序，其中，選擇分組進一步包括評價所述標準集。
62.如權利要求61所述的系統或程序，其中，評價所述標準集是基於規則集。
63.如權利要求49所述的系統或程序，其中，要被封裝和分發到所述設備的數據為傳送的數據、存儲的數據或從網際網路獲得的數據。
64.如權利要求63所述的系統或程序，其中，所述數據為電視廣播以及所述設備為無線網絡上的行動電話。
全文摘要
描述了一種系統和方法，允許封裝和優化數據(212)以便分發到某一設備(180)。這些系統和方法可包括將輸入數據分成各部分(214)，以及將這些部分的每一個轉換成多種格式(250)。然後，能將這些部分的每一個封裝在對應於以一種格式表示的數據的一個部分的分組(232)中。然後，基於設備在任何特定時刻的特性，選擇傳送到那個設備的分組。用這種方式，可以根據許多不同標準，定製數據的傳送，而不防礙那個數據的傳送或使用。
文檔編號G06F15/16GK1695135SQ03825182
公開日2005年11月9日 申請日期2003年9月17日 優先權日2002年9月17日
發明者託德·A·斯蒂爾斯, 傑裡米·S·德博內特, 菲利普·阿爾韋達維, 傑弗裡·R·安尼森 申請人:伊迪蒂克公司