專利名稱：在mpeg2傳輸流中自適應(yīng)地插入數(shù)據(jù)/內(nèi)容的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及到數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，具體涉及到在傳輸過程中在通用數(shù)據(jù)內(nèi)部插入本地化或私人化的內(nèi)容。
數(shù)字電視技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)有可能連同視頻/音頻信號一起為用戶傳輸在本地產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，將其插入廣播流中。這樣就能提供新的業(yè)務(wù)和應(yīng)用來增強(qiáng)數(shù)字電視體驗。例如，本地廣播分支機(jī)構(gòu)可以定制帶本地廣告，本地新聞以及股票信息更新(包括“報價機(jī)”字幕透明片)的廣播節(jié)目，以及本地教育節(jié)目。定制可以向下擴(kuò)展到單個觀眾一級。
現(xiàn)有的內(nèi)容插入/接合設(shè)備是將數(shù)據(jù)與音頻和視頻多路復(fù)用，在廣播流中插入本地節(jié)目和/或商業(yè)廣告。然而，數(shù)字電視技術(shù)賦予的新業(yè)務(wù)需要全新和有效的方法在給定帶寬的限度內(nèi)為廣播流增加數(shù)據(jù)流。為了及時把握時機(jī)向觀眾傳輸這種本地化和/或個性化內(nèi)容，關(guān)鍵是要有一種有效，簡單的數(shù)據(jù)插入系統(tǒng)，它應(yīng)該能盡可能最佳利用有效的帶寬。
例如，運(yùn)動圖像專家組(MPEG)標(biāo)準(zhǔn)、階段2(MPEG-2)是一種非常靈活的標(biāo)準(zhǔn)，能夠便利地實現(xiàn)新數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而無需改變基本標(biāo)準(zhǔn)。流行的MPEG-2傳輸流是利用“空白”分組--由分組類型標(biāo)識符(“PId”)號8191識別的分組--作為填充物來填充沒有被音頻/視頻流或其他有用的數(shù)據(jù)流利用的帶寬。通過替代空白分組(和其他任何可替代的分組)而在MPEG-2傳輸流內(nèi)插入數(shù)據(jù)是用來插入內(nèi)容的一種選擇。然而，對空白分組直接插入數(shù)據(jù)分組不能明智地利用有效帶寬，并且可能無法滿足有效地插入數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)又不干擾廣播流。
因此就需要有一種在諸如MPEG-2傳輸流等數(shù)字廣播流內(nèi)自適應(yīng)插入內(nèi)容的技術(shù)，以便能及時傳輸數(shù)據(jù)并且充分利用帶寬而不會破壞性地干擾廣播流。
為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明的主要目的是提供一種在接收機(jī)中使用的自適應(yīng)數(shù)據(jù)插入機(jī)構(gòu)，它通過分析傳輸流中近來被普通節(jié)目消耗的帶寬來執(zhí)行對未來有效帶寬的預(yù)測/評估，并且通過替代傳輸流內(nèi)部選定的分組而插入數(shù)據(jù)。對未來有效帶寬的評估是由帶寬利用的周期性采樣而產(chǎn)生的，還有關(guān)于即將來臨的節(jié)目變化的信息。采用有效帶寬評估來優(yōu)先化和調(diào)度在傳輸流內(nèi)的數(shù)據(jù)插入。通過替代接收的傳輸流內(nèi)部被選定的分組而在發(fā)送之前插入調(diào)度數(shù)據(jù)。
以上概括了本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好地理解下文對本發(fā)明的詳細(xì)描述。以下要描述構(gòu)成本發(fā)明權(quán)利要求書主題的本發(fā)明的附加特征及其優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠看出，很容易用所述的概念和具體實施例為基礎(chǔ)來修改或是設(shè)計其他結(jié)構(gòu)，同樣可以達(dá)到本發(fā)明的目的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還能理解到此類等效的結(jié)構(gòu)不會脫離本發(fā)明主要形式的原理和范圍。
在以下具體描述本發(fā)明之前，對這一專利文獻(xiàn)中普遍使用的一些詞匯或短語的定義加以說明是有益的“包括”和“包含”及其派生詞的意思是不受限制的含括；術(shù)語“或”是指包括，意思是和/或；短語“有關(guān)”和“與之有關(guān)”及其派生詞的意思可能是包括，包括在內(nèi)，相互連接，包含，包含在內(nèi)，連接到，耦合到，可與其通信，協(xié)作，交錯，并列，靠近，受約束，具有，有某種性質(zhì)等等；而術(shù)語“控制器”意指用來控制至少一種操作的任何設(shè)備，系統(tǒng)或是其部件，無論該設(shè)備是硬件，固件，軟件或是其中至少兩種的某些組合。應(yīng)該注意到與任何具體控制器有關(guān)的功能性都可以是集中或分散的，無論是在本地還是遠(yuǎn)方。在整篇專利文獻(xiàn)中提供了對某些詞匯和短語的定義，本領(lǐng)域的技術(shù)人員都能理解這樣的定義，它們在現(xiàn)有技術(shù)中即使不是最常用的也有例可查，并且在未來會用到如此定義的詞匯和短語。
為了更完整地理解本發(fā)明，以下要參照附圖來說明，圖中對類似對象采用了類似的編號，在附圖中

圖1表示一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，在其中按照本發(fā)明的一個實施例能夠在一個廣播流內(nèi)部實現(xiàn)自適應(yīng)內(nèi)容插入；圖2具體表示按照本發(fā)明的一個實施例在一個廣播流內(nèi)自適應(yīng)地插入內(nèi)容的系統(tǒng)；圖3表示按照本發(fā)明的一個實施例在一個廣播流內(nèi)自適應(yīng)地插入內(nèi)容的程序的高級流程圖；圖4表示按照本發(fā)明的一個實施例在一個廣播流內(nèi)執(zhí)行自適應(yīng)內(nèi)容插入過程中的一個有效帶寬預(yù)測或評估程序的高級流程圖；圖5表示按照本發(fā)明的一個實施例在一個廣播流內(nèi)執(zhí)行自適應(yīng)內(nèi)容插入過程中的一個優(yōu)先化和數(shù)據(jù)調(diào)度程序的高級流程圖；以及圖6表示按照本發(fā)明的一個實施例在一個廣播流內(nèi)執(zhí)行自適應(yīng)內(nèi)容插入過程中的一個數(shù)據(jù)插入程序的高級流程圖。
在本專利文獻(xiàn)中，以下所述的圖1到6和用來解釋本發(fā)明的各種實施例都是為了說明而并非要以任何方式限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員都能理解還能用任何適當(dāng)安排的設(shè)備來實現(xiàn)本發(fā)明。
圖1表示一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，在其中按照本發(fā)明的一個實施例能夠在一個廣播流內(nèi)部實現(xiàn)自適應(yīng)內(nèi)容插入。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)100包括由一條通信鏈路103耦合的發(fā)射機(jī)101和接收機(jī)102。按照公知技術(shù)，通信鏈路103可以是無線空間接口通信信道或是有線的分組-或電路-切換式通信網(wǎng)絡(luò)信道。具體的實施例中，發(fā)射機(jī)101和接收機(jī)102分別是高清晰度電視(HDTV)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。然而，發(fā)射機(jī)101和接收機(jī)102也可以是在其中執(zhí)行本地內(nèi)容插入的一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(包括語音，數(shù)據(jù)或語音和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng))中采用的任何發(fā)射機(jī)/接收機(jī)。
具體實施例中的發(fā)射機(jī)101包括由一條通信鏈路112耦合的一個遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)110和一個本地發(fā)射機(jī)111。術(shù)語“本地”和“遠(yuǎn)程”并非是指地理位置，而是為了描述各個發(fā)射機(jī)111和110在傳輸鏈中相對于接收機(jī)102的關(guān)系--也就是傳輸鏈內(nèi)的本地發(fā)射機(jī)111比較遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)110更加靠近接收機(jī)102。按照公知技術(shù)，通信鏈路103和通信鏈路112可以是無線空間接口通信信道或是有線的分組-或電路-切換式通信網(wǎng)絡(luò)信道。
圖2具體表示按照本發(fā)明的一個實施例在一個廣播流內(nèi)自適應(yīng)地插入內(nèi)容的系統(tǒng)。本地發(fā)射機(jī)(準(zhǔn)確地說是轉(zhuǎn)播發(fā)射機(jī))111從遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)110接收初始傳輸流200并且插入內(nèi)容形成一個新的傳輸流201，然后將其發(fā)送給接收機(jī)。
優(yōu)良的數(shù)據(jù)插入系統(tǒng)應(yīng)該滿足以下要求(1)數(shù)據(jù)插入不會破壞性干擾當(dāng)前的節(jié)目；(2)及時傳輸數(shù)據(jù)；以及(3)最大限度利用有效帶寬。本發(fā)明包括能夠嵌入多媒體應(yīng)用數(shù)據(jù)和/或MPEG-2傳輸流中任何其他文本數(shù)據(jù)的一種自適應(yīng)數(shù)據(jù)插入系統(tǒng)，它由兩個階段組成在對傳輸流的節(jié)目新近消耗的帶寬進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上預(yù)測/評估帶寬，并且插入數(shù)據(jù)，用它替代體現(xiàn)出有效帶寬量的選定分組(例如是空白分組或音頻層分組)。
本地發(fā)射機(jī)111內(nèi)部的帶寬(BW)評估器202跟蹤各個分組類型標(biāo)識符(PId)所消耗的帶寬，包括空白分組等可替代的分組，在一個給定周期內(nèi)用各個不同的分組類型標(biāo)識符計數(shù)分組數(shù)量。然后利用這些統(tǒng)計來預(yù)測傳輸流中未來的有效帶寬。
數(shù)據(jù)調(diào)度器203接收對未來有效帶寬的評估，優(yōu)先化并調(diào)度需要插入到來的初始傳輸流200中的數(shù)據(jù)流。為此，數(shù)據(jù)調(diào)度器203要接收數(shù)據(jù)描述204，它是需要插入到來的初始傳輸流200中的數(shù)據(jù)的一個輪廓，例如是包括要插入的數(shù)據(jù)文件的名稱和或統(tǒng)一資源定位器(URL)，傳輸所需(或理想的)的比特率，用于插入的所需的調(diào)度等等。要插入的數(shù)據(jù)可以是多媒體內(nèi)容，例如是聯(lián)合圖像專家組(JPEG)標(biāo)準(zhǔn)圖形圖像或是音頻聲音軌跡文件，或是其他任何二進(jìn)制(字節(jié)-代碼)或文本數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)調(diào)度器203根據(jù)從帶寬評估器202獲得的預(yù)測的有效帶寬和從數(shù)據(jù)描述204獲得的所需/理想比特率來優(yōu)先化并調(diào)度需要插入到來的初始傳輸流200中的數(shù)據(jù)流，這樣就能滿足特定數(shù)據(jù)流或是資源所需的比特率。
一旦調(diào)度好數(shù)據(jù)流，本地發(fā)射機(jī)111內(nèi)部的分組插入器205就在到來的傳輸流200中查找可替代分組(例如是空白分組)，并且在新的傳輸流201內(nèi)部用當(dāng)前調(diào)度的插入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分組替代這些分組。分組插入器205包含一個用分組類型標(biāo)識符表示的分組類型目錄，它在到來的傳輸流200內(nèi)部是可以替代的?？梢杂帽镜匕l(fā)射機(jī)上的一個本地管理器來配置這種系統(tǒng)。到來的傳輸流200內(nèi)部的不可替代分組直接通過分組插入器205進(jìn)入新的傳輸流201。
插入數(shù)據(jù)流(包括需要插入到來的傳輸流200內(nèi)部的內(nèi)容的數(shù)據(jù)流)必須在與到來的傳輸流200所采用的相一致的數(shù)據(jù)格式內(nèi)部進(jìn)行編組，在本實施例中是MPEG-2數(shù)據(jù)格式。在一種高級MPEG-2數(shù)據(jù)格式內(nèi)部，根據(jù)應(yīng)用可以有多級數(shù)據(jù)包裝。數(shù)據(jù)發(fā)生器206獲得所要插入內(nèi)容的原始數(shù)據(jù)207并且按MPEG-2數(shù)據(jù)格式包裝這種數(shù)據(jù)，例如是MPEG-2片段或是分組(即188字節(jié)分組)。數(shù)據(jù)發(fā)生器206不需要構(gòu)成本地發(fā)射機(jī)111的一部分，而是可以作為一個外部實體按規(guī)定的格式制備數(shù)據(jù)分組。同樣，用于插入內(nèi)容的數(shù)據(jù)描述204和數(shù)據(jù)文件207也不必由本地發(fā)射機(jī)111來提供，而是可以從一個可利用的遠(yuǎn)程設(shè)備和因特網(wǎng)連接上得到。然而，數(shù)據(jù)發(fā)生器206，數(shù)據(jù)描述204和數(shù)據(jù)文207都可以作為本地發(fā)射機(jī)111的一部分并且/或是存儲在其內(nèi)。
圖3表示按照本發(fā)明的一個實施例在一個廣播流內(nèi)用于自適應(yīng)內(nèi)容插入的程序的高級流程圖。由圖2的本地發(fā)射機(jī)111執(zhí)行的程序300從本地發(fā)射機(jī)接收到一個請求開始(步301)，由本地發(fā)射機(jī)接替在傳輸流中進(jìn)行未來的內(nèi)容插入。首先根據(jù)傳輸流的當(dāng)前特性來執(zhí)行對未來的內(nèi)容插入有效的未來帶寬的評估或是預(yù)測(步302)。然后根據(jù)預(yù)測/評估的未來有效帶寬來優(yōu)先化并調(diào)度請求的內(nèi)容插入數(shù)據(jù)(步303)?？梢栽趲捲u估和優(yōu)先化/調(diào)度等步驟的同時在本地發(fā)射機(jī)內(nèi)部或是一個遠(yuǎn)程實體內(nèi)部包裝請求的內(nèi)容插入數(shù)據(jù)(步304)?；蚴窃趲捲u估和優(yōu)先化/調(diào)度等步驟前、后執(zhí)行對插入數(shù)據(jù)的包裝。
然后在傳輸流內(nèi)部插入所述插入內(nèi)容的數(shù)據(jù)(步305)，在可能的情況下替代到來的傳輸流內(nèi)部的可替代分組，并且將修改后的傳輸流發(fā)送給接收機(jī)或是下一個轉(zhuǎn)播發(fā)射機(jī)。程序要一直等待(步306)到接收到下一個內(nèi)容插入請求。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，如上所述能夠同時或是重疊地(完全或是局部)地處理多個內(nèi)容插入請求。
圖4表示按照本發(fā)明的一個實施例在一個廣播流內(nèi)執(zhí)行自適應(yīng)內(nèi)容插入過程中的一個有效帶寬預(yù)測或評估程序的高級流程圖。對應(yīng)著圖3中的步驟302并且由圖2的帶寬評估器202來執(zhí)行的程序400從帶寬評估的初始化開始(步401)。最初按照例如是1秒(對于高清晰度數(shù)字電視頻道大約是12,830個MPEG-2傳輸流分組)的短周期測量可利用帶寬(步402)。通過計數(shù)在測量間隔中檢測到的各個唯一的分組類型標(biāo)識符的分組數(shù)量來測量可利用帶寬，然后計算在測量間隔期間在傳輸流內(nèi)部的可替代分組的數(shù)量。
對于作為本實施例主體的電視廣播系統(tǒng)，可利用帶寬對整個一個特定節(jié)目或多或少是均勻的，但是在從一個節(jié)目切換到另外一個(例如是從新聞節(jié)目切換到一個電影或是反向切換)時往往會有急劇的變化。然而，只要分析系統(tǒng)信息表和/或電子節(jié)目指南(EPG)數(shù)據(jù)(步403)，例如是分析提供了當(dāng)前和未來節(jié)目配置的事件信息表(EIT)，這種變化是可以預(yù)測的。類似于系統(tǒng)信息表的資源-例如是按照一天時間的函數(shù)跟蹤可利用帶寬的歷史記錄表-在其他環(huán)境下可以采用。
利用對系統(tǒng)信息表的分析連同對可替代分組的計算來完成對未來有效帶寬的評估或預(yù)測(步404)。由于帶寬測量是周期性執(zhí)行的，所以在重復(fù)可利用帶寬測量步驟和對未來可用的帶寬產(chǎn)生更新的評估之前，允許用完采樣周期之間的間隔(步405)。程序可以一直繼續(xù)到被一個外部程序終止。
在Advanced Te1evision Systems Committee(ATSC，高級電視系統(tǒng)委員會)高清晰度(HD)內(nèi)容上所執(zhí)行的實驗揭示出，電視節(jié)目的平均可利用帶寬在某種程度上與節(jié)目類型有關(guān)。例如，一個新聞節(jié)目的平均可利用帶寬與電影是不同的。結(jié)合著EIT內(nèi)部的節(jié)目信息，可以用最新(最后一刻采樣的)統(tǒng)計來評估通常要延遲30分鐘的下一個節(jié)目的可利用帶寬。因此，如果按十分鐘間隔產(chǎn)生評估，按照評估的時間，這種評估對此后的10，20或30分鐘都是有用的。
可利用帶寬評估的絕對值取決于節(jié)目的視頻質(zhì)量。采用兩個節(jié)目之間的相對帶寬信息來預(yù)測未來的帶寬，在電視節(jié)目中嵌入商業(yè)廣告的情況例外。如果在執(zhí)行帶寬評估程序的過程中放棄虛假的尖峰和低谷，并且/或通過用其他常用的檢測方法(刪節(jié)檢測)推導(dǎo)出關(guān)于一個特定節(jié)目其總體上可利用帶寬的更精確的信息以便聯(lián)合地識別出這種尖峰，這樣就能改善可利用帶寬評估的精度。
圖5表示按照本發(fā)明的一個實施例在一個廣播流內(nèi)執(zhí)行自適應(yīng)內(nèi)容插入過程中的一個優(yōu)先化和數(shù)據(jù)調(diào)度程序的高級流程圖。對應(yīng)著圖3中的步驟303并且由圖2的數(shù)據(jù)調(diào)度器203執(zhí)行的程序500從帶寬評估器接收一個帶寬評估開始(步501)。然后分析(步502)所請求的插入內(nèi)容的數(shù)據(jù)描述，并且確定(步503)是否有足夠的可利用帶寬能夠用于插入具有給定的有關(guān)帶寬，定時和比特率要求的特定內(nèi)容。
數(shù)據(jù)描述通常包括要插入內(nèi)容(如果數(shù)據(jù)不在本地，調(diào)度器可以預(yù)先取得內(nèi)容)的數(shù)據(jù)文件的名稱(和URL)；數(shù)據(jù)文件的大??；理想(或所需)的比特率；插入的頻率，若該內(nèi)容需要在傳輸流內(nèi)部反復(fù)發(fā)送；為特定插入內(nèi)容傳送數(shù)據(jù)流的次序(例如是在傳送數(shù)據(jù)流2之前按相同的比特率傳送數(shù)據(jù)流1)；以及插入內(nèi)容的緊要性或優(yōu)先級。根據(jù)以上參數(shù)就能確定評估的帶寬是否滿足插入的需要。
如果帶寬有效性評估根據(jù)各個插入內(nèi)容的大小(帶寬要求)和理想的比特率預(yù)測出在至少一塊插入內(nèi)容的有關(guān)插入周期期間有足夠的帶寬可供使用，就調(diào)度各個插入內(nèi)容(步504)。如果需要插入多塊內(nèi)容，就根據(jù)這一塊的數(shù)據(jù)描述中相關(guān)的緊要性/優(yōu)先級、帶寬有效性評估內(nèi)部的(剩余)有效帶寬、以及(由數(shù)據(jù)描述中獲得的)各塊內(nèi)容所需的特定比特率來調(diào)度要插入的每一塊。
如果預(yù)測的有效帶寬不足以在不影響或破壞到來傳輸流內(nèi)部的內(nèi)容質(zhì)量的條件下插入所要求的內(nèi)容塊，就不為這一內(nèi)容安排插入。然而，對緊要的本地信息可以例外，例如是更新的本地天氣預(yù)報信息，但是應(yīng)該盡量減少對被插入內(nèi)容的廣播流的質(zhì)量的影響。同樣，在調(diào)度好先前要求的插入內(nèi)容之后，對需要插入的具有高優(yōu)先級的插入內(nèi)容也可以實現(xiàn)調(diào)度內(nèi)容的優(yōu)先。
數(shù)據(jù)調(diào)度器還需要為要插入的調(diào)度內(nèi)容制備數(shù)據(jù)傳輸流分組(188字節(jié)分組)(步505)，然后等待(步506)直至接收到一個更新的未來有效帶寬評估(或是對內(nèi)容插入的新請求)。
圖6表示按照本發(fā)明的一個實施例在一個廣播流內(nèi)執(zhí)行自適應(yīng)內(nèi)容插入過程中的一個數(shù)據(jù)插入程序的高級流程圖。對應(yīng)著圖3中的步驟305并且由圖2的分組插入器205來執(zhí)行的程序600從調(diào)度要插入的內(nèi)容開始(步601)。檢查到來的傳輸流分組(步602)，按照預(yù)先對應(yīng)著可替代分組(例如是一個空白分組)的一個分組類型標(biāo)識符的指示來確定該分組是不是一個可替代分組(步603)。
如果找到一個可作為可替代分組的特定分組，就在發(fā)送給接收機(jī)的傳輸流內(nèi)的這一可替代分組的位置上，插入由數(shù)據(jù)調(diào)度器調(diào)度和制備的分組數(shù)據(jù)流中的一個分組(步604)。另外，有關(guān)的系統(tǒng)信息-主要是內(nèi)部系統(tǒng)信息分組例如是節(jié)目圖表(PMT)分組--需要修改，以包括新插入數(shù)據(jù)流的識別信息。對系統(tǒng)分組的修改是用更新的版本號發(fā)送新的系統(tǒng)信息表，或者是利用新的系統(tǒng)表分組替代現(xiàn)有的系統(tǒng)表來實現(xiàn)的。
在分組插入過程中必須要保證分配給新數(shù)據(jù)流的分組類型標(biāo)識符不能與現(xiàn)有的分組類型標(biāo)識符有沖突。所插入的數(shù)據(jù)流的某些分組類型標(biāo)識符信息不會出現(xiàn)在節(jié)目圖表中，而是可能出現(xiàn)在其他的表中。例如，為一種應(yīng)用規(guī)定的某些數(shù)據(jù)流在發(fā)送時可能不包括諸如節(jié)目圖表等標(biāo)準(zhǔn)表內(nèi)部的分組類型標(biāo)識符，例如是在一個業(yè)務(wù)提供者用只有某些接收器才能理解的“硬-編碼”分組類型標(biāo)識符傳送數(shù)據(jù)流時，系統(tǒng)層為MPEG-2提供了在一般情況下的靈活性。
本發(fā)明為在MPEG-2傳輸流中插入和替代內(nèi)容提供了一種通用的系統(tǒng)。它可以用C++面向?qū)ο蟮乃惴▉韺崿F(xiàn)，這種算法非常靈活并且適用于多路復(fù)用器，多路分解器等各種配置，并且易于擴(kuò)展成接納新的協(xié)議棧。
盡管本文中披露的是MPBG-2系統(tǒng)，本發(fā)明同樣適合在MPEG-4數(shù)據(jù)流中插入數(shù)據(jù)，特別是因為MPEG-4是基于需要更加精確的數(shù)據(jù)插入間隔尺寸的一種可定標(biāo)的對象級編碼。本發(fā)明還涉及基于MPEG-7的、在元數(shù)據(jù)插入環(huán)境中的應(yīng)用。
本發(fā)明是根據(jù)及時插入低帶寬數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而不干擾廣播流，同時又要明智地利用有效帶寬的需要而產(chǎn)生的。例如，包括超文本標(biāo)記語言(HTML)頁面、可擴(kuò)展標(biāo)記語言(XML)文件、以及與視頻內(nèi)容有關(guān)的可下載文件等在內(nèi)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需要評估有效帶寬，以便區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先次序并及時傳送，因為有些數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是與視頻內(nèi)容嚴(yán)格同步的。
眾多應(yīng)用和系統(tǒng)都可以有益地采用本發(fā)明?？梢圆捎帽景l(fā)明來插入與一項應(yīng)用/用戶業(yè)務(wù)有關(guān)的應(yīng)用數(shù)據(jù)，例如Java類文件，圖像文件，觸發(fā)器或文本數(shù)據(jù)。本發(fā)明同樣可以用來在傳輸流中插入本地廣告信息，或是用本地化或私人化廣告流替代普通的廣告流。盡管在音頻和視頻之間需要更加嚴(yán)格的同步，仍可以利用本發(fā)明來執(zhí)行用不同語言的音頻內(nèi)容替代一種音頻內(nèi)容，假設(shè)插入音頻流具有與被替代數(shù)據(jù)流基本上相同的定時。還可以插入不同語言的閉路字幕信息。
值得注意的是本發(fā)明在上下文中是按全功能的硬件系統(tǒng)和/或網(wǎng)絡(luò)來描述的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員都能看出，本發(fā)明的機(jī)構(gòu)能夠以包含各種形式指令的機(jī)器適用介質(zhì)的形式來分配，不管實際被用來執(zhí)行分配的信號載體介質(zhì)的特殊類型，本發(fā)明都同樣適合。機(jī)器適用介質(zhì)的例子包括非易失性硬編碼型介質(zhì)，例如是只讀存儲器(ROM)或是可擦除電子編程只讀存儲器(EEPROM)，諸如軟盤，硬盤驅(qū)動器和小型盤只讀存儲器(CD-ROM)或是數(shù)字通用盤(DVD)等可記錄型介質(zhì)，以及諸如數(shù)字和模擬通信網(wǎng)絡(luò)等傳輸型介質(zhì)。
盡管上文已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員都能理解，不脫離本發(fā)明主要形式的原理和范圍還有各種各樣的改變，替代和變更。
權(quán)利要求
1.在傳輸流200內(nèi)部插入數(shù)據(jù)又沒有破壞性干擾的一種自適應(yīng)數(shù)據(jù)插入機(jī)構(gòu)，包括帶寬評估器202，用于對上述傳輸流200內(nèi)部的未來有效帶寬產(chǎn)生一個評估；一個調(diào)度器203，用于根據(jù)對未來有效帶寬的上述評估和插入內(nèi)容207的特性204來優(yōu)先化和調(diào)度要插入上述傳輸流200內(nèi)部的上述插入內(nèi)容207；以及一個插入單元205，用于通過替代上述傳輸流200內(nèi)部選定的可替代內(nèi)容而在上述傳輸流200內(nèi)部插入被調(diào)度的插入內(nèi)容，以形成一個新的傳輸流201。
2.按照權(quán)利要求1的自適應(yīng)數(shù)據(jù)插入機(jī)構(gòu)，其特征是上述帶寬評估器202根據(jù)對上述傳輸流200的周期性可利用帶寬測量和關(guān)于上述傳輸流200要發(fā)送的當(dāng)前和未來節(jié)目的信息來產(chǎn)生對未來可利用帶寬的上述評估。
3.按照權(quán)利要求1的自適應(yīng)數(shù)據(jù)插入機(jī)構(gòu)，其特征是上述插入單元205用上述插入內(nèi)容207的分組替代包括一個或多個選定的分組類型標(biāo)識符之一的、上述傳輸流100內(nèi)部選定的分組，同時放過那些包括與上述選定的分組類型標(biāo)識符不相同的分組類型標(biāo)識符的分組，以形成上述新的傳輸流201。
4.按照權(quán)利要求3的自適應(yīng)數(shù)據(jù)插入機(jī)構(gòu)，其特征是上述插入單元205替代MPEG-2傳輸流內(nèi)部的空白分組。
5.一種收發(fā)信機(jī)111，包括接收一個到來的傳輸流200的輸入連接；發(fā)送一個新的傳輸流201的一個輸出連接，上述新的傳輸流201包括上述到來的傳輸流200的至少一部分；以及一種自適應(yīng)數(shù)據(jù)插入機(jī)構(gòu)，用于在上述到來的傳輸流200內(nèi)部插入數(shù)據(jù)且又沒有破壞性干擾，它包括帶寬評估器202，用于對上述傳輸流200內(nèi)部的未來有效帶寬產(chǎn)生一個評估；一個調(diào)度器203，用于根據(jù)對未來有效帶寬的上述評估和從獨(dú)立于上述到來的傳輸流200的一個來源所獲得的插入內(nèi)容207的特性204來優(yōu)先化和調(diào)度要插入上述新傳輸流201內(nèi)部的插入內(nèi)容207；以及一個插入單元205，用于通過替代上述到來的傳輸流200內(nèi)部選定的可替代內(nèi)容而在上述新傳輸流201內(nèi)部插入被調(diào)度的插入內(nèi)容207，以形成上述新的傳輸流201。
6.按照權(quán)利要求5的收發(fā)信機(jī)，其特征是上述帶寬評估器202根據(jù)對上述到來的傳輸流200進(jìn)行的周期性可利用帶寬測量和關(guān)于上述到來的傳輸流200要發(fā)送的當(dāng)前和未來節(jié)目的信息來產(chǎn)生對未來可利用帶寬的上述評估。
7.按照權(quán)利要求5的收發(fā)信機(jī)，其特征是上述插入單元205用上述插入內(nèi)容207的分組替代包括一個或多個選定的分組類型標(biāo)識符之一的、上述到來的傳輸流200內(nèi)部選定的分組，同時放過那些包括與上述選定的分組類型標(biāo)識符不相同的分組類型標(biāo)識符的分組，以形成上述新的傳輸流201。
8.按照權(quán)利要求6的自收發(fā)信機(jī)，其特征是上述插入單元205替代MPEG-2傳輸流內(nèi)部的空白分組。
9.在傳輸流200內(nèi)部插入數(shù)據(jù)又沒有破壞性干擾的一種自適應(yīng)數(shù)據(jù)插入方法，包括對傳輸流200內(nèi)部的未來有效帶寬產(chǎn)生一個評估；根據(jù)對未來有效帶寬的評估和插入內(nèi)容207的特性204來優(yōu)先化和調(diào)度要插入傳輸流200內(nèi)部的插入內(nèi)容207；以及通過替代傳輸流200內(nèi)部選定的可替代內(nèi)容而在傳輸流200內(nèi)部插入被調(diào)度的插入內(nèi)容207，以形成一個新的傳輸流201。
10.按照權(quán)利要求9的方法，其特征是對傳輸流200內(nèi)部的未來有效帶寬產(chǎn)生評估的步驟進(jìn)一步包括根據(jù)對傳輸流200的周期性可利用帶寬測量和關(guān)于傳輸流200要發(fā)送的當(dāng)前和未來節(jié)目的信息來產(chǎn)生對未來可利用帶寬的評估。
11.按照權(quán)利要求9的方法，其特征是通過替代傳輸流200內(nèi)部選定的可替代內(nèi)容而在傳輸流內(nèi)部插入被調(diào)度的插入內(nèi)容207以形成一個新的傳輸流201的步驟進(jìn)一步包括用插入內(nèi)容207的分組替代包括一個或多個選定的分組類型標(biāo)識符之一的、在傳輸流200內(nèi)部選定的分組，同時放過那些包括與上述選定的分組類型標(biāo)識符不相同的分組類型標(biāo)識符的分組，以形成上述新的傳輸流201。
12.按照權(quán)利要求11的方法，其特征是所述用插入內(nèi)容207的分組替代包括一個或多個選定的分組類型標(biāo)識符之一的、在傳輸流100內(nèi)部選定的分組，同時放過那些包括與上述選定的分組類型標(biāo)識符不相同的分組類型標(biāo)識符的分組，以形成上述新的傳輸流201的步驟進(jìn)一步包括替代MPEG-2傳輸流內(nèi)部選定的空白分組。
13.在傳輸流200內(nèi)部插入數(shù)據(jù)又沒有破壞性干擾的一種自適應(yīng)數(shù)據(jù)插入的計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括用來對傳輸流200內(nèi)部的未來有效帶寬產(chǎn)生評估的指令；根據(jù)對未來有效帶寬的評估和插入內(nèi)容207的特性204來優(yōu)先化和調(diào)度要插入傳輸流內(nèi)部的插入內(nèi)容207的指令；以及用來通過替代傳輸流200內(nèi)部選定的可替代內(nèi)容而在傳輸流200內(nèi)部插入被調(diào)度的插入內(nèi)容207以形成一個新的傳輸流201的指令。
14.按照權(quán)利要求13的計算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征是對傳輸流200內(nèi)部的未來有效帶寬產(chǎn)生評估的指令進(jìn)一步包括根據(jù)對傳輸流200的周期性可利用帶寬測量和關(guān)于傳輸流200要發(fā)送的當(dāng)前和未來節(jié)目的信息來產(chǎn)生對未來可利用帶寬的評估的指令。
15.按照權(quán)利要求14的計算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征是所述通過替代傳輸流200內(nèi)部選定的可替代內(nèi)容而在傳輸流200內(nèi)部插入被調(diào)度的插入內(nèi)容207以形成一個新的傳輸流201的指令進(jìn)一步包括用插入內(nèi)容207的分組替代包括一個或多個選定的分組類型標(biāo)識符之一的、在傳輸流200內(nèi)部選定的分組，同時放過那些包括與上述選定的分組類型標(biāo)識符不相同的分組類型標(biāo)識符的分組，以形成上述新的傳輸流201的指令。
16.按照權(quán)利要求15的計算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征是用插入內(nèi)容207的分組替代包括一個或多個選定的分組類型標(biāo)識符之一的、在傳輸流200內(nèi)部選定的分組，同時放過那些包括與上述選定的分組類型標(biāo)識符不相同的分組類型標(biāo)識符的分組，以形成上述新的傳輸流201的指令進(jìn)一步包括替代MPEG-2傳輸流內(nèi)部選定的空白分組的指令。
17.一種數(shù)據(jù)傳輸流201，包括從一個傳輸流200獲取的第一部分；以及從插入內(nèi)容207獲取的第二部分，其中第一部分與第二部分的比例是這樣確定的，即對代表上述傳輸流200內(nèi)部選定的可替代內(nèi)容的上述傳輸流200的內(nèi)部的有效帶寬進(jìn)行評估，并且通過用上述插入內(nèi)容部分207替代上述在傳輸流200內(nèi)部選定的可替代內(nèi)容而插入上述插入內(nèi)容207，以便形成上述數(shù)據(jù)傳輸流201。
18.按照權(quán)利要求17的數(shù)據(jù)傳輸流201，其特征是對上述傳輸流200內(nèi)部有效帶寬的上述評估是根據(jù)對上述傳輸流200的周期性可利用帶寬測量和關(guān)于上述傳輸流200要發(fā)送的未來節(jié)目的信息獲取的。
19.按照權(quán)利要求17的數(shù)據(jù)傳輸流201，其特征是上述第一部分進(jìn)一步包括上述傳輸流200內(nèi)部的、包括與一個或多個選定的分組類型標(biāo)識符不相同的分組類型標(biāo)識符的分組；并且上述第二部分進(jìn)一步包括上述插入內(nèi)容的、用來替代上述傳輸流200內(nèi)包括上述一個或多個選定的分組類型標(biāo)識符之一的分組的分組。
20.按照權(quán)利要求19的數(shù)據(jù)傳輸流201，其特征是上述第二部分進(jìn)一步包括用來替代構(gòu)成上述傳輸流200的一個MPEG-2傳輸流內(nèi)部的空白分組的、上述插入內(nèi)容207的分組。
全文摘要
一種自適應(yīng)數(shù)據(jù)插入機(jī)構(gòu)，它通過分析傳輸流中近來被普通節(jié)目消耗的帶寬來執(zhí)行對未來有效帶寬的預(yù)測/評估，并且通過替代傳輸流內(nèi)部選定的分組而插入數(shù)據(jù)。對未來有效帶寬的評估是通過對帶寬利用進(jìn)行周期性采樣而產(chǎn)生的，還有關(guān)于即將來臨的節(jié)目變化的信息。采用有效帶寬評估來優(yōu)先化和調(diào)度傳輸流內(nèi)的數(shù)據(jù)插入。通過替代接收的傳輸流內(nèi)被選定的分組而在發(fā)送之前插入調(diào)度數(shù)據(jù)。
文檔編號H04N7/24GK1460377SQ02800937
公開日2003年12月3日 申請日期2002年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月29日
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