專利名稱：具有部分字符集發(fā)生器的交互式電視系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交互式電視系統(tǒng)，特別涉及產(chǎn)生和使用部分字符集以供語(yǔ)言顯示的交互式電視系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在交互式電視中，視頻和音頻流以及應(yīng)用程序被一起多路復(fù)用，以形成稱為傳輸流的一個(gè)流。該傳輸流通過(guò)廣播傳輸給觀眾并由觀眾的電視接收機(jī)接收。傳輸流通常由機(jī)頂盒處理，后者是專門設(shè)計(jì)用于處理和執(zhí)行在傳輸流中與視頻和音頻數(shù)據(jù)相交織的應(yīng)用程序。應(yīng)用程序可以給觀眾提供關(guān)于廣播的獨(dú)特的或輔助的信息，諸如節(jié)目列表和實(shí)時(shí)文本注釋，或者交互式應(yīng)用程序可以提供諸如借助電視機(jī)購(gòu)買商品或者服務(wù)的能力。
數(shù)字電視機(jī)頂盒基于許多不同的硬件平臺(tái)，并裝備有不同類型的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。這導(dǎo)致了機(jī)頂盒和應(yīng)用程序來(lái)自不同的內(nèi)容提供商和使用不同的中間件應(yīng)用編程接口(API)，它們是彼此不兼容的。一個(gè)希望訪問(wèn)多種交互式TV服務(wù)的觀眾面對(duì)這樣的前景，即要購(gòu)買若干種具有不同加密系統(tǒng)和硬件/軟件平臺(tái)的機(jī)頂盒，即使當(dāng)這些機(jī)頂盒按照同樣的廣播標(biāo)準(zhǔn)工作。
為解決不兼容和混淆的情況，由歐洲廣播聯(lián)盟的代表者提出的一個(gè)稱為UNITEL的歐洲項(xiàng)目開發(fā)了一個(gè)開放的中間件標(biāo)準(zhǔn)，稱為“多媒體家庭平臺(tái)(MHP)”。MHP應(yīng)用一個(gè)開放式結(jié)構(gòu)，它允許機(jī)頂盒開發(fā)者開發(fā)用于所有MHP兼容的機(jī)頂盒的應(yīng)用程序而無(wú)需定制努力(portingeffort)。MHP機(jī)頂盒允許在銷售商、作者和廣播的中性網(wǎng)絡(luò)中接收和呈現(xiàn)交互式應(yīng)用。位于MHP性能規(guī)范核心的是Java虛擬機(jī)(DJB-JSun Microsystem)，它可以在各廣播網(wǎng)絡(luò)上生產(chǎn)具有可互操作性的交互式應(yīng)用程序。MHP還提供一個(gè)用于開發(fā)可以在多個(gè)電纜、衛(wèi)星和地面網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的應(yīng)用程序的平臺(tái)。
MHP的交互式應(yīng)用程序和專有的格式提供文本、圖表或圖像，它們必須與音頻和視頻數(shù)據(jù)流一起多路復(fù)用以形成傳輸流。各個(gè)元素流可以借助在ISO13818-6中規(guī)定的對(duì)象或數(shù)據(jù)圓盤傳送帶(carousel)進(jìn)行多路復(fù)用，該對(duì)象或數(shù)據(jù)圓盤傳送帶頻繁運(yùn)行來(lái)重復(fù)每一應(yīng)用程序或數(shù)據(jù)元素，使得接收機(jī)可以隨機(jī)訪問(wèn)傳輸流并迅速獲取該應(yīng)用程序及其相關(guān)的資源(圖像，圖表，字體等)。用于傳輸流的廣播通道具有用于傳輸?shù)慕o定位速率，它必須既用于應(yīng)用程序元素流又用于正通過(guò)該通道傳輸?shù)囊纛l/視頻元素流這兩者。需要重復(fù)廣播大的應(yīng)用程序和資源文件將減少可用于視頻/音頻流的通道帶寬，因此會(huì)減低音頻或者視頻廣播的質(zhì)量。當(dāng)應(yīng)用程序數(shù)據(jù)采取文本形式時(shí)，廣播需要提供至少一個(gè)字符文件，該文件包含至少一種字符顯示字體，作為該應(yīng)用程序的一部分或者作為附件。對(duì)于歐洲語(yǔ)言中的應(yīng)用程序，一個(gè)小于200字符的文件對(duì)于所需的字符顯示通常已夠用，并可以以大約9K字節(jié)的文件大小傳輸。但是對(duì)于許多語(yǔ)言諸如東亞的語(yǔ)言，全字符集可能超過(guò)20000個(gè)字符，因而需要許多兆字節(jié)來(lái)傳輸。因?yàn)樽址仨氁砸?guī)律循環(huán)的時(shí)間區(qū)間傳輸以便對(duì)新觀眾實(shí)質(zhì)上立即可用，而由于傳輸這些大的語(yǔ)言文件則會(huì)使交互式系統(tǒng)變得慢得不能被接受。因此希望能夠傳輸必需的語(yǔ)言字符文件，而沒(méi)有對(duì)交互式系統(tǒng)性能有害的影響。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的原理，提供一個(gè)用于交互式電視應(yīng)用的部分字體發(fā)生器。該部分字體發(fā)生器分析為一個(gè)應(yīng)用程序所需要的文本，并產(chǎn)生一個(gè)包含由該應(yīng)用程序所需要的那些字符的一個(gè)部分字體文件。使用這一發(fā)生器，服務(wù)提供商或者應(yīng)用程序程序員可以選擇由一個(gè)特定應(yīng)用程序所需要的字符集，從而產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)小的字符字體文件，它可以在減少傳輸時(shí)間或者帶寬需求的情況之下迅速傳輸。重復(fù)傳輸小的、定制設(shè)計(jì)的字符字體文件減少了交互式電視廣播的帶寬的開銷分配和綜合的延遲(slowdown)。


圖1表示數(shù)字交互式電視的廣播和接收；圖2表示由根據(jù)本發(fā)明的原理的廣播機(jī)和機(jī)頂盒進(jìn)行的交互式電視廣播的產(chǎn)生、廣播和解碼；圖3表示一個(gè)MHP堆棧的軟件部件；圖4表示用于交互式電視廣播的對(duì)象圓盤傳送帶；圖5是一個(gè)流程圖，表示一個(gè)部分字體文件的建立；和圖6是一個(gè)流程圖，表示結(jié)合一個(gè)部分字體文件使用一個(gè)應(yīng)用程序。
具體實(shí)施例方式
首先參考圖1，表示出一個(gè)交互式電視系統(tǒng)。廣播信號(hào)由廣播中心10的廣播機(jī)發(fā)送。廣播信號(hào)由衛(wèi)星發(fā)射機(jī)12或者地面鏈路18諸如同軸電路或者光纖電纜發(fā)送到觀眾。在衛(wèi)星鏈路的場(chǎng)合，由發(fā)射機(jī)12發(fā)射的信號(hào)由衛(wèi)星14接收并中繼到觀眾的天線16。所接收的信號(hào)由機(jī)頂盒20解碼和檢測(cè)，并在電視機(jī)22上顯示。機(jī)頂盒由用戶控制器24控制，控制器24可以是有線控制器或者是遙控器。觀眾使用該控制器選擇希望的節(jié)目或與廣播內(nèi)容交互對(duì)話，諸如由觀眾通過(guò)選擇要購(gòu)買的產(chǎn)品或服務(wù)。
圖2更詳細(xì)表示廣播中心10和機(jī)頂盒20的操作。把可以包括常規(guī)電視節(jié)目的視頻/音頻流32耦合到傳輸多路復(fù)用器40。應(yīng)用處理器34給多路復(fù)用器40提供交互式應(yīng)用程序。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的這些應(yīng)用程序按照MHP格式編程。這些應(yīng)用程序可以把來(lái)自資源文件36的數(shù)據(jù)與它們關(guān)聯(lián)或者嵌入它們之中。根據(jù)本發(fā)明的原理，該應(yīng)用程序還應(yīng)用于一個(gè)部分字體發(fā)生器38，它產(chǎn)生耦合到資源文件源36的輸出字符字體文件。由傳輸多路復(fù)用器40把音頻/視頻數(shù)據(jù)流部分和應(yīng)用程序部分混合到一起以產(chǎn)生傳輸?shù)綑C(jī)頂盒20的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。
由接收機(jī)的去多路復(fù)用器42在機(jī)頂盒20中接收并分離傳輸?shù)囊曨l/音頻流和應(yīng)用程序。分離的視頻/音頻流52由電視機(jī)22進(jìn)行解調(diào)和處理以供顯示之用。視頻信號(hào)被耦合到視頻多路復(fù)用器58。由去多路復(fù)用器42在54分離的應(yīng)用程序包括要由機(jī)頂盒20執(zhí)行的指令和數(shù)據(jù)，并由應(yīng)用處理器56進(jìn)行處理以供電視機(jī)顯示，或者與來(lái)自流52的廣播視頻協(xié)調(diào)，或者作為它自己的內(nèi)容源。在本發(fā)明的一個(gè)應(yīng)用中，應(yīng)用程序包括文本信息，諸如菜單、節(jié)目信息、或者與廣播TV節(jié)目有關(guān)的文字，包括一種或者多種語(yǔ)言的字符串。應(yīng)用處理器56被配置成接收應(yīng)用程序和處理應(yīng)用程序的字符串并使字符在電視機(jī)22上顯示。應(yīng)用編程施加到視頻多路復(fù)用器58上，再?gòu)囊曨l多路復(fù)用器58由觀眾控制器24選擇將該應(yīng)用編程加到電視機(jī)上。
圖3表示MHP應(yīng)用編程接口(API)，它優(yōu)選地用于本發(fā)明的歐洲實(shí)施方案。MHP標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明應(yīng)用程序開發(fā)者在書寫要在支持MHP平臺(tái)的機(jī)頂盒(數(shù)字TV接收器)中執(zhí)行的應(yīng)用程序時(shí)可以使用的功能和過(guò)程。該標(biāo)準(zhǔn)還對(duì)應(yīng)用程序開發(fā)者可以做什么施加一些限制，使得應(yīng)用程序能在支持MHP平臺(tái)的所有機(jī)頂盒中正確運(yùn)行。程序員通過(guò)調(diào)用該應(yīng)用程序中的功能執(zhí)行所需的操作。圖3的MHP API通過(guò)調(diào)用開列在MHP堆棧中的軟件庫(kù)使應(yīng)用程序執(zhí)行各種操作(或使其被執(zhí)行)。API是基于Java平臺(tái)的，它由JVM+的Java虛擬機(jī)60指示，該平臺(tái)包括一些功能，借助這些功能應(yīng)用程序可以獲得和使用特定的數(shù)據(jù)集，諸如字符字體。傳輸給觀眾的對(duì)象或文件是圖像和Java文件，它們組成了可互操作的MHP應(yīng)用程序80。交互式編程也可以包括不可互操作的MHP應(yīng)用程序82和由插入A塊84指示的標(biāo)準(zhǔn)MHP功能。MHP堆棧中的媒體控制塊62為應(yīng)用程序提供控制回放視頻的功能，例如調(diào)用“快進(jìn)”或“停止”。信息和數(shù)據(jù)訪問(wèn)塊64允許應(yīng)用程序獲得關(guān)于系統(tǒng)參數(shù)的信息以及關(guān)于內(nèi)容的信息，例如EPG信息。這一信息可以在流中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)表中攜帶，也可以通過(guò)因特網(wǎng)連接獲得。應(yīng)用程序管理器66控制應(yīng)用程序的生命周期。應(yīng)用程序管理器確認(rèn)一個(gè)應(yīng)用程序正確運(yùn)行，終止已經(jīng)停止的應(yīng)用程序。如果另一個(gè)應(yīng)用程序需要系統(tǒng)的更多資源的話，應(yīng)用程序管理器66可以從一個(gè)應(yīng)用程序要求資源。插入B塊68表示另外的專有功能，它可以由制造商加在它的特定的機(jī)頂盒上?？苫ゲ僮鲬?yīng)用程序不能使用這一功能，因?yàn)樗菍?duì)特定的制造商專用的。常駐導(dǎo)航器86是一個(gè)應(yīng)用程序，它嵌入在機(jī)頂盒中。這是一個(gè)允許用戶在別的應(yīng)用程序不存在的時(shí)候控制基本功能的應(yīng)用程序。常駐導(dǎo)航器控制例如當(dāng)該交互式系統(tǒng)在初始化時(shí)觀眾看見(jiàn)的內(nèi)容。常駐導(dǎo)航器具有特別的權(quán)限，可以使用對(duì)其他應(yīng)用程序不可用的專有功能，諸如插入B的功能。資源70是數(shù)據(jù)處理功能，諸如MHP應(yīng)用程序程序員可用的基礎(chǔ)硬件和驅(qū)動(dòng)程序。
不像電視廣播的音頻和視頻流，應(yīng)用程序文件是數(shù)據(jù)文件，它們與時(shí)間無(wú)關(guān)。然而在廣播期間應(yīng)用程序文件不能簡(jiǎn)單地傳輸一次。這是因?yàn)榇蜷_電視機(jī)的觀眾或者在廣播中間調(diào)到一個(gè)新節(jié)目的觀眾必須在該觀眾開始使用或者觀看該節(jié)目時(shí)訪問(wèn)該應(yīng)用程序。由于這一理由，交互式電視內(nèi)容要從一個(gè)諸如在圖4中所示的對(duì)象圓盤傳送帶90重復(fù)傳輸。從該圓盤傳送帶的每一次傳輸組成一個(gè)完整的文件目錄結(jié)構(gòu)92，包括在特定的廣播點(diǎn)開始使用內(nèi)容所需要的所有數(shù)據(jù)。在圖4的例子中，每次傳輸包括3個(gè)對(duì)象一個(gè)目錄94和兩個(gè)文件96和98。如循環(huán)箭頭99指示，在要傳輸應(yīng)用程序的每一時(shí)間段內(nèi)重復(fù)該文件結(jié)構(gòu)92的圓盤傳送帶。目錄結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要或與視頻節(jié)目中的變化協(xié)調(diào)地更新，更新的對(duì)象的結(jié)構(gòu)被插入圓盤傳送帶中以代替舊的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的原理，傳輸流包括由部分字體發(fā)生器38產(chǎn)生的部分字體。部分字體文件包括為支持在一種或者多種語(yǔ)言中的及時(shí)應(yīng)用所需要的那些字符，而小于一種給定的語(yǔ)言所用的全字符集。部分字體文件可以以兩種方式產(chǎn)生。在一個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)用程序開發(fā)者人工建立部分字體文件，通過(guò)選擇在應(yīng)用程序中使用的字體并把它們放入一個(gè)單一文件或組件中。在另一個(gè)實(shí)施例中，在java軟件堆棧中進(jìn)行改變，使得每次由應(yīng)用程序請(qǐng)求一種新字體時(shí)它被加入到該部分字體文件中。如上所述，圖3中所示的MHP軟件堆棧是以大部分的Java平臺(tái)為基礎(chǔ)的。Java平臺(tái)包括這樣的功能，借助它應(yīng)用程序能獲得和使用一種特殊的字符集。該功能稱為“Font.getFont(string name)”，其在Java.awt組件中。通過(guò)改變這一功能的實(shí)現(xiàn)，使得當(dāng)它被調(diào)用時(shí)請(qǐng)求的字體被加入到字體子集(部分字體文件)中，部分字體文件的產(chǎn)生可以自動(dòng)地執(zhí)行。所有的廣播機(jī)和/或應(yīng)用程序開發(fā)者必須做的是通過(guò)這一修改的Java/MHP平臺(tái)運(yùn)行該應(yīng)用程序，而字體子集將會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生。主要是，圖2的系統(tǒng)分析應(yīng)用程序要使用哪些字符并把這些字符加入到作為資源文件存儲(chǔ)的字體庫(kù)中。該字體庫(kù)作為字符字體對(duì)象文件插入到圓盤傳送帶中，然后與傳輸流中的應(yīng)用程序一起傳輸。另一可選的方案是字體庫(kù)嵌入到應(yīng)用程序中以便插入到圓盤傳送帶中，并在隨后傳輸。因?yàn)椴⒎撬袡C(jī)頂盒能夠具有用于字符字體文件的存儲(chǔ)容量，因此整個(gè)部分字體文件是在每一傳輸時(shí)間區(qū)間傳輸?shù)?。這樣通過(guò)使用部分字體文件在每次傳輸時(shí)間區(qū)間中可以顯著減少傳輸一個(gè)字體文件的時(shí)間。
借助部分字體發(fā)生器產(chǎn)生部分字體文件的處理用圖5中的流程圖表示。在框100部分字體文件發(fā)生器開始分析應(yīng)用程序的字體。在框102該發(fā)生器詢問(wèn)在該應(yīng)用程序中是否使用一種特殊的字體。如果回答是“是”，則在框104把該字體加入部分字體文件中，處理前進(jìn)到框106。如果回答是“否”，則處理立即前進(jìn)到框106。在框106發(fā)生器詢問(wèn)應(yīng)用程序的分析是否完成。如果回答是“否”，則處理返回到框102。如果回答是“是”，則存儲(chǔ)該部分字體文件(框108)。該部分字體文件可以作為資源文件(框110)存儲(chǔ)，如圖2所示。該部分字體文件隨后被嵌入到該應(yīng)用程序或者作為單獨(dú)的對(duì)象被放入對(duì)象圓盤傳送帶中，然后在傳輸流中傳輸。
圖6是一個(gè)流程圖，表示建立和傳輸一個(gè)應(yīng)用程序和一個(gè)關(guān)聯(lián)的部分字體文件。在框120應(yīng)用程序程序員書寫一個(gè)應(yīng)用程序。在框122用人工處理或者自動(dòng)的部分字體發(fā)生器決定在該應(yīng)用程序中使用哪一種字體。在框124收集在該應(yīng)用程序中使用的字體并建立包括在該應(yīng)用程序中使用的那些字體的部分字體文件。在框126把該應(yīng)用程序和部分字體文件放入對(duì)象圓盤傳送帶中。在框128在傳輸流中多路復(fù)用該對(duì)象圓盤傳送帶，而在框130把傳輸流傳輸?shù)接^眾的機(jī)頂盒。
權(quán)利要求
1.一種交互式電視系統(tǒng)，包括廣播中心(10)，包括視頻信號(hào)源、應(yīng)用程序源、和字體文件源，后者由包含可應(yīng)用于一個(gè)給定應(yīng)用程序的字體的一個(gè)部分字體文件組成，該部分字體文件小于一種給定語(yǔ)言的全字體文件，和發(fā)射機(jī)(12)，它的作用是傳輸視頻信號(hào)、應(yīng)用程序和部分字體文件；和一個(gè)響應(yīng)傳輸?shù)囊曨l信號(hào)、應(yīng)用程序和部分字體文件的交互式電視接收機(jī)，它顯示響應(yīng)于該部分字體文件而產(chǎn)生的文字。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的交互式電視系統(tǒng)，其中，字體文件源包括一個(gè)部分字體發(fā)生器(38)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的交互式電視系統(tǒng)，其中，視頻信號(hào)、應(yīng)用程序和部分字體文件在一個(gè)傳輸流中被多路復(fù)用，和其中，應(yīng)用程序是在傳輸流中被多路復(fù)用的在一個(gè)對(duì)象圓盤傳送帶(90)中的對(duì)象。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的交互式電視系統(tǒng)，其中，應(yīng)用程序和部分字體文件是圓盤傳送帶(90)的分開的對(duì)象。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的交互式電視系統(tǒng)，其中，部分字體文件被嵌入在應(yīng)用程序中。
6.一種為交互式電視系統(tǒng)的應(yīng)用程序產(chǎn)生字符字體文件的方法，包括分析交互式電視應(yīng)用程序以決定在該應(yīng)用程序中是否使用一種特定的字體；如果在該應(yīng)用程序中使用該特定的字體，則把該字體加入一個(gè)部分字體文件中；如果在該應(yīng)用程序中不使用該特定的字體，則不把該字體加入一個(gè)部分字體文件中；和重復(fù)前面的步驟，直到分析完該應(yīng)用程序的全部文字。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，進(jìn)一步包括該在應(yīng)用程序被完全分析后存儲(chǔ)該部分字體文件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中，所述存儲(chǔ)包括存儲(chǔ)該部分字體文件作為該應(yīng)用程序的資源文件。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中，進(jìn)一步包括把應(yīng)用程序和部分字體文件放入一個(gè)對(duì)象圓盤傳送帶(90)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，進(jìn)一步包括向一個(gè)交互式電視接收機(jī)傳輸應(yīng)用程序和部分字體文件。
11.一種具有一個(gè)廣播中心的交互式電視系統(tǒng)，所述廣播中心包括視頻/音頻流源；應(yīng)用程序源；一個(gè)響應(yīng)于應(yīng)用程序的文字內(nèi)容的部分字體發(fā)生器(38)，它產(chǎn)生一個(gè)部分字體文件；和一個(gè)響應(yīng)于視頻/音頻流、應(yīng)用程序和部分字體文件而發(fā)送傳輸流的發(fā)射機(jī)(12)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的交互式電視系統(tǒng)，其中，部分字體文件包括人工選擇在應(yīng)用程序中使用的字體。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的交互式電視系統(tǒng)，其中，部分字體發(fā)生器(38)包括向一個(gè)部分字體文件自動(dòng)添加由一個(gè)應(yīng)用程序新請(qǐng)求的字體。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的交互式電視系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一個(gè)響應(yīng)于接收的傳輸流的交互式視頻接收機(jī)，包括接收機(jī)，它從視頻/音頻流中分離應(yīng)用程序；應(yīng)用程序處理器；視頻信號(hào)處理器；和電視顯示器(22)，它耦合到應(yīng)用處理器和視頻信號(hào)處理器，用于顯示視頻和應(yīng)用程序內(nèi)容。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的交互式電視系統(tǒng)，其中，應(yīng)用程序處理器響應(yīng)于一個(gè)部分字體文件以便在電視顯示器(22)上顯示一個(gè)應(yīng)用程序的文本信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的交互式電視系統(tǒng)，其中，應(yīng)用程序源包括一個(gè)與MHP標(biāo)準(zhǔn)兼容的應(yīng)用程序源。
全文摘要
一個(gè)交互式電視系統(tǒng)包括一個(gè)部分字體發(fā)生器(38)，它為文字顯示產(chǎn)生一個(gè)只由一個(gè)給定的應(yīng)用程序使用的那些字體的字符字體文件。該部分字體文件包含由該應(yīng)用程序使用的語(yǔ)言字符字體，但是少于該語(yǔ)言完全的字符集。因此該部分字體文件需要較少的時(shí)間或帶寬在分配的傳輸時(shí)間區(qū)間傳輸。該部分字體文件可以由手工處理產(chǎn)生，或者通過(guò)自動(dòng)分析由一個(gè)應(yīng)用程序使用的字體產(chǎn)生。
文檔編號(hào)H04N5/445GK1723696SQ200380105406
公開日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2003年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月9日
發(fā)明者甘亮, 譚徑微, D·P·凱利, P·S·紐頓, J·史 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司