CN100377155C - 使用元数据索引的元数据搜索方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种被提供用于搜索关于内容的信息的元数据的索引结构、一种提供元数据索引的方法和一种使用元数据的索引结构来搜索元数据的方法及设备。元数据的索引结构包含由元数据的预定字段组成的关键字的列表，其中所述列表中包含所述字段在元数据中的位置信息，其中至少部分位置信息被表示成预定的码。

Description

使用元数据索引的元数据搜索方法及设备
本申请为以下专利申请的分案申请：申请日为2003年7月16日，申请号为03801751.2，发明名称为《元数据的索引结构、提供元数据索引的方法和使用元数据索引的元数据搜索方法及设备》。
技术领域
本发明涉及一种被提供用于搜索关于内容的信息的元数据的索引结构、一种提供元数据索引的方法和一种使用元数据的索引结构来搜索元数据的方法及设备。更具体地说，本发明涉及一种包含关键字(key)信息的元数据的索引结构、提供元数据索引的方法和使用元数据的索引来搜索元数据的方法及设备，其中当在TV-Anytime(TV-任何时间)论坛(以下称为“TVA”)中定义的用于数字内容的XML元数据(以下称为“TVA元数据”)被以独立的单位划分成段(fragment)并且基于段被传送时，至少部分所述关键字信息被编码以便允许关于内容的信息被更有效地搜索。本申请基于韩国专利申请No.2002-43097和No.2002-62913，这些申请以引用方式包含在本文的内容中。
背景技术
TV-Anytime论坛是成立于1999年9月的民间标准化组织，该组织以制定在例如具有大容量个人存储装置的个人数字记录机(PDR，personal digitalrecorder)等用户友好的环境下提供视听相关的服务的标准为目的。具体地说，该服务的目标是使所有用户都能够基于大容量个人存储装置、在希望的时间并且以希望的方式，来观看和收听各种类型的节目(例如传统的广播节目、在线交互式服务等)。
为了建立标准化，TV-Anytime论坛已经运作了关于商业模型、系统/传输接口/内容引用、描述、元数据、权利管理和保护等的工作组(WorkingGroups)。至于本发明中涉及的元数据，到2002年6月已经公布了“1st Draft ofMetadata Specification SP003v1.3”。
将参照图1简要说明PDR的构造。PDR 100经由例如天波、卫星波、互连网等各种网络、从提供视频/音频信号的提供者200接收视频/音频信号和元数据，如果有必要，就收集观看和收听模式以及用户的个人喜好，并且将其发送到提供视频/音频信号的提供者200。PDR 100包括大容量存储装置，用于在其中存储所接收的视频/音频信号和元数据。PDR 100还包括用于存储和再现视频/音频信号的软件，以及用于检索和显示视频/音频信号的元数据的电子节目指南(EPG，electrical program guide)应用程序。用户通过图2所示的EPG应用程序的网格指南屏幕来确定视频/音频信号的元数据，即节目的标题、节目再现时间等，选择希望的节目，并且经由网络实时接收它，或者再现先前存储在大容量存储装置中的视频/音频数据。
元数据指描述内容的数据，例如节目的标题和摘要，并且被定义为“关于数据的数据”。在TV-Anytime论坛的TVA元数据规范中，使用W3C(倡导XML标准的联盟)制定的标准XML模式语言来定义其结构(参见W3C的XML1.0)，并且还定义了各个元数据元素的语义和属性。有关广播内容的TVA元数据是利用具有根节点，即如图3所示的“TVAMain(300)”的XML文档(document)来构造的。有关节目的TVA元数据是利用例如“节目描述(ProgramDescription)”节点之下的节目信息表(ProgramInformation Table)、组信息表(GroupInformation Table)、节目位置表(ProgramLocation Table)、服务信息表(ServiceInformation Table)等节点来构造的。
在TV-Anytime论坛中，基于段作为独立单位来发送TVA元数据，以便以流格式发送大量TVA元数据。将参照图4简要说明段的概念。通过将利用图3所示的XML文档所构造的TVA元数据划分成预定的树结构来获得段。例如，在整个TVA元数据被划分成包含上层节点“TVAMain”和该上层节点之下的预定子节点的树结构(TVAMain段)、包含上层节点节目信息表和该上层节点之下的子节点的树结构(节目信息段(ProgramInformation段))和包含上层节点广播事件信息(BroadcastEvent Information)和该上层节点之下的子节点的树结构(广播事件段(BroadcastEvent段))的情况下，每个所划分的树结构都成为段。段能够独立于其他段被发送，并且段能够被单独地访问。
为了对段进行单独地访问，有必要知道在整个元数据树结构中由所发送的TVA元数据段所引用的节点，即与TVA元数据段的上层节点相对应的节点，并且有必要描述包含在所发送的TVA元数据段中的关键字的TVA元数据段中的相对路径。为此，使用XPath，XPath是描述在W3C所定义的XML文档中、到一个或多个节点的路径的语法。术语“关键字”指用于编索引的元数据的特定字段(field)，并且还指由段所引用的节点的子节点。由用户输入的字段(用于搜索条件)，例如‘服务ID(Service ID)’和‘出版时间(PublishedTime)’，相当于关键字。
为了提供对段的有效搜索和访问，还需要包含在元数据段中的关键字的索引结构，并且关于索引结构的信息，即索引信息，也被独立于元数据段发送。
在由TV-Anytime论坛所提供的环境下，如果用户希望检索满足预定的出版时间条件的节目信息，独立于段发送的索引信息用于识别满足所需的出版时间条件的元数据段的位置(标识符)，接着基于该位置(标识符)进行对相关元数据段的访问，以便提取满足出版时间条件的元数据。
2002年6月在加拿大蒙特利尔召开的TV-Anytime论坛第17次会议中，发表了TV-Anytime规范TV 145，J.P.Evain，“1st Draft of Metadata SpecificationSP003v1.3”，以下称作“关键字索引技术文献(Key index art reference)”，其中提出了元数据段索引的关键字索引数据流结构。
在描述索引结构之前，将描述由TV-Anytime论坛所定义的容器(container)概念。
TV-Anytime论坛将容器定义为一种顶层存储器，覆盖上述索引信息和元数据段的所有数据都被发送到该存储器，这被称为顶层传输类型。下面简要描述容器，每个容器包括多个区(section)，每个区中存储索引信息或元数据段。根据所承载的信息，容器可被划分成索引容器和数据容器：索引容器承载索引信息区，例如关键字索引列表(key_index_list)区、关键字索引(key_index)区、子关键字索引(sub_key_index)区、串仓库(string_repository)区和段数据仓库(fragment_data_repository)区，而数据容器承载元数据段区，例如元素表(elements_table)区、串仓库(string_repository)区和段数据仓库(fragment_data_repository)区。以上分类是基于容器中包含的信息内容进行的。索引容器和数据容器在结构上都是相同的。
参照图5所示由TV-Anytime论坛所定义的容器，容器包括容器标识符(container_id)数据字段(未示出)和大量的区。在每个区中，根据‘section_id’中的编码值识别存储在‘section_body’中的内容。例如，其‘section_id’中编码值为‘0X0004’的区10被识别为关键字索引列表(key_index_list)区，其‘section_id’中编码值为‘0X0005’的区20被识别为关键字索引(key_index)区，其‘section_id’中编码值为‘0X0006’的区30被识别为子关键字索引(sub_key_index)区，其‘section_id’中编码值为‘0X0001’的区40被识别为元素表(elements_table)区，其‘section_id’中编码值为‘0X0003’的区50被识别为段数据仓库(fragment_data_repository)区。
TVA元数据段被存储在数据容器的段数据仓库(fragment_data_repository)区50中，接着被发送。数据容器中的TVA元数据段的标识符信息(handle_value)被包含在数据容器的元素表区40中。
结果，TVA元数据段由包含该TVA元数据段的容器的容器标识符信息(container_id)和元数据段标识符信息(handle_value)来惟一地标识。
上述的关键字索引技术文献提出了用于对存储在上述数据容器中的TVA元数据段编索引的关键字索引结构，即由关键字索引列表(key_index_list)区10、关键字索引(key_index)区20和子关键字索引(sub_key_index)区30组成的结构。由于在上述关键字索引技术文献中详细地描述了该结构的语法，这里将省略对其的详细描述。以下，将参照图6描述该结构，图6利用索引信息的段来示出该结构。
在关键字索引结构中定义的关键字索引列表(key_index_list)区10提供了所有所发送的关键字的列表。该列表包含定义每个关键字的关键字信息和以下将描述的关键字索引(key_index)区20的标识信息。关键字信息包括(1)与关键字相关的元数据段的位置信息，(2)元数据段之内的关键字的位置信息。元数据段的位置信息用TVA中的XPath(fragment_xpath_ptr)来表示。关键字的位置信息用TVA中用作关键字的节点的相关段之内的相对路径XPath(key_xpath_ptr)来表示。
元数据段的XPath是到TVA元数据XML文档的根节点的路径，即绝对路径，而用作关键字的节点的XPath，即关键字的XPath，表示相关元数据段的关键字的相对路径。元数据段的XPath和关键字的XPath分别被存储在‘fragment_xpath_ptr’部分(segment)11和‘key_xpath_ptr’部分12中。而且，关键字索引列表(key_index_list)区10包含以下将描述的每个关键字的关键字索引(key_index)区20的标识信息(即存储关键字索引(key_index)区20的容器的容器标识符信息(container_id)和关键字索引标识符信息)。容器标识符信息和关键字索引标识符信息被分别存储在关键字索引列表(key_index_list)区10的‘index_container’部分和‘key_index_identifier’部分中，接着被发送。
在关键字索引结构中定义的关键字索引(key_index)区20提供如下信息的列表：表示各子关键字索引(sub_key_index))区30中包含的关键字的值范围，即各个范围之内的关键字值中的关键字的最高值(以下称为“典型关键字值(representative key value)”)的信息，和与每个典型关键字值相关的子关键字索引(sub_key_index)区30的标识信息(即存储子关键字索引(sub_key_index)区的容器的容器标识符信息(cintainer_id)和子关键字索引标识符信息)。
相应地，关键字索引(key_index)区20包含用于存储在关键字索引列表(key_index_list)区10中定义的关键字索引标识符信息的‘key_index_identifier’部分、用于存储包含在子关键字索引(sub_key_index)区30内的各关键字值的范围的典型关键字值的‘high_key_value’部分13、用于关于子关键字索引(sub_key_index)区30的标识符信息(即，用于其中存储子关键字索引(sub_key_index)区30的容器的容器标识符信息(container_id)和各子关键字索引标识符信息)的‘sub_index_container’部分和‘sub_index_identifier’部分。在关键字索引结构中定义的子关键字索引(sub_key_index)区30提供关键字的值的列表。该列表进一步包含对应于关键字值的元数据段的标识信息(即存储元数据段的容器的容器标识符信息(container_id)和元数据段的标识符信息(handle_value))。
相应地，子关键字索引(sub_key_index)区30包含用于存储在关键字索引(key_index)区20中定义的子关键字索引标识符信息的‘sub_index_identifier’部分、用于存储关键字的值的各范围的‘key_value’部分14、用于存储其中存储元数据段的容器的各容器标识符信息(container_id)的‘target_container’部分和用于存储各段数据标识符信息(handle_value)的‘target_handle’部分。参照示出索引信息的图7，将更容易理解关键字索引结构。
图7示出关键字索引列表(key_index_list)区，该区包含与服务ID、出版时间和出版历时(Published Duration)相关的关键字。包含与服务ID、出版时间和出版历时相关的关键字的元数据段的上层节点是图3所示的由阴影块标识的‘广播事件(BroadcastEvent)’310。相应地，‘广播事件’段的XPath‘/TVAMain/节目描述(ProgramDescription)/节目位置表(Program LocationTable)/广播事件’被存储在‘fragment_xpath_ptr’部分11a中，而到‘广播事件’段的服务ID、出版时间和出版历时的关键字的XPath，即‘@服务ID’(图3中的311a)、‘事件描述(EventDescription)/出版时间’(图3中的311b)和‘事件描述/出版历时’(图3中的311c)，被存储在‘key-xpath-ptr’部分12a中。
参照示出索引信息的图7，将更容易理解索引结构。
图7示出包含服务ID、出版时间和出版历时的关键字的关键字索引列表(key_index_list)区，其中与服务ID、出版时间和出版历时相关的元数据的上层节点是图3阴影部分所表示的‘广播事件’310。因此，‘广播事件’段的XPath‘/TVAMain/节目描述/节目位置表/广播事件’被存储在‘fragment_xpath_ptr’部分中，而到‘广播事件’段的关键字服务ID、出版时间和出版历时的各个XPath，即，‘@服务ID’(参见图3的311a)、‘事件描述/出版时间，(参见图3的311b)和‘事件描述/出版历时’(参见图3的311c)，被存储在‘key-xpath-ptr’部分中。
而且，图7示出关键字索引列表(key_index_list)区中的服务ID(关键字的XPath：@服务ID)的关键字索引(key_index)区20和子关键字索引(sub_key_index)区30。
在这种索引结构中，当输入用于搜索元数据的搜索条件时，所输入的搜索条件的一个字段在元数据中的位置信息被确定，并且所确定的位置信息被与关键字索引列表中的关键字信息进行比较，以便在关键字索引列表中搜索具有所确定的位置信息的关键字，由于必须进行两个XPath的比较，就带来了系统开销。当依据位置信息、对关键字信息中指示来自段的相对路径的关键字进行比较时，也会出现同样的问题。尤其是，当依据位置信息、对比关键字更复杂的段进行比较时，这个问题会更严重。由于关键字信息中表示位置信息的段的XPath描述了XML文档中从根节点到相关节点的路径，传输成本是低效率的，并且终端中XPath的解释成本很高。例如，TV-Anytime段中表示节目位置信息的广播事件段的XPath可以被表示成‘/TVAMain/节目描述/节目位置表/广播事件’。同时，为了在XML文档上表示一个节点，能够以可替换的方式来表示XPath。在广播事件的情况下，除上述通常的表示外，XPath能够可替换地被表示成例如‘/TVAMain//广播事件’或‘//广播事件’等。这里，‘//’指在XML文档结构中的子节点。因此，使用XPath来检查段是否相同的操作，不只是仅仅相互匹配简单串的操作。尤其是，如果以缩写格式表示XPath路径，就会在相关路径的分析/比较中引起系统开销。
发明内容
因此，本发明的一个方面是提供一种包含关键字信息的元数据的索引结构，所述关键字信息被编码，以便允许更快地搜索关于内容的信息。
本发明的另一个目的是提供一种用于提供能够以快速方式搜索关于内容的信息的元数据的索引的方法、一种使用元数据索引来搜索元数据的方法以及使用上述方法的搜索设备。本发明的附加方面和/或优点将部分地在随后的说明中给出，并且部分地在说明中能够明显地看出，或能够从本发明的实施中学习到。
为了实现本发明的上述和/或其它方面，提供一种元数据的索引结构，所述元数据被划分为段，包括：与元数据的字段相对应的关键字的列表，和用于定义关键字的位置信息，其中至少部分位置信息被以预定的码来表示。
该索引结构还包括关键字的值和与关键字的值相对应的元数据的标识信息。索引结构还包括：包含所述关键字的值的范围和关于与所述关键字的值相对应的所述元数据的段的标识信息的子区；和包含表示所述关键字的值的各范围的典型关键字值的区。
该列表包含关于区的标识信息，并且该区还包含关于子区的标识信息。每一个典型关键字值是关键字的值的相应范围中的值。
另一部分的位置信息被表示为另一个预定的码或XPath。
位置信息包括包含所述关键字的段的位置信息和关键字在段内的位置信息。
段的位置信息和关键字的位置信息中的一个被表示为预定的码。
段的位置信息和关键字的位置信息中的另一个被表示为预定的码或XPath。
预定的码可以被预先分配给频繁引用的位置信息。预定的码包括XPath作为附加信息，其中各段/关键字与用户定义类型相对应。
为了实现本发明的上述和/或其它方面，提供另一种元数据的索引结构，所述元数据被划分为段，包括：关键字索引列表区，包括与所述元数据的字段相对应的关键字的列表，和用于定义所述关键字的位置信息，其中，至少部分所述位置信息被表示成预定的码；关键字索引区；和子关键字索引区，其中对于所述关键字索引列表的一个关键字：所述子关键字索引区包括所述关键字的值的范围和关于与所述关键字的值相对应的所述元数据的段的标识信息，并且所述关键字索引区包括表示所述关键字的值的各个范围的典型关键字值。
典型关键字值包括相关范围内的值中的最大值、最小值或中间值中的至少一个。
元数据可以具有如TV-Anytime论坛所定义的元数据的结构。索引结构还包括对于所述关键字索引列表的另一个关键字的相应关键字索引区和相应子关键字索引区。
位置信息包括包含关键字的段的位置信息和关键字在段内的位置信息。关键字索引列表区还包括关于关键字索引区的标识信息，并且关键字索引区还包括关于子关键字索引区的标识信息。
为了实现本发明的上述和/或其它方面，提供另一种元数据的索引结构，所述元数据被划分为段，包括：与元数据的字段相对应的关键字的列表，和用于定义关键字的位置信息，其中，至少部分位置信息被表示成预定的码，并且关键字的值和与关键字的值相对应的元数据的标识信息。
标识信息包括关于与关键字的值相对应的元数据的段的标识信息。
为了实现本发明的上述和/或其它方面，提供一种用于提供元数据的索引结构的方法，所述元数据被划分成段，该方法包括：提供与元数据的字段相对应的关键字的列表和用于定义关键字的位置信息，其中，至少部分位置信息被表示成预定的码。
该方法还包括提供关键字的值和与关键字的值相对应的元数据的标识信息。
该方法还包括提供包含所述关键字的值的范围和关于与所述关键字的值相对应的所述元数据的段的标识信息的子区；和提供包含表示所述关键字的值的各范围的典型关键字值的区。
位置信息包括包含关键字的段的位置信息和关键字在段内的位置信息。
提供列表包括提供具有被编码为预定的码的段的位置信息和关键字的位置信息之一的列表。
预定的码包括XPath作为附加信息，其中各段/关键字与用户定义类型相对应。
为了实现本发明的上述和/或其它方面，提供另一种用于提供元数据的索引结构的方法，所述元数据被划分成段，该方法包括：提供关键字索引列表区，所述关键字索引列表区包括与所述元数据的字段相对应的关键字的列表，和用于定义所述关键字的位置信息，其中，至少部分所述位置信息被表示成预定的码；提供关键字索引区；和提供子关键字索引区，其中对于所述关键字索引列表的一个关键字：所述子关键字索引区包括所述关键字的值的范围和关于与所述关键字的值相对应的所述元数据的段的标识信息，并且所述关键字索引区包括表示所述关键字的值的各个范围的典型关键字值。
为了实现本发明的上述和/或其它方面，提供另一种用于提供元数据的索引结构的方法，所述元数据被划分成段，该方法包括提供与元数据的字段相对应的关键字的列表，和用于定义关键字的位置信息，其中，至少部分位置信息被表示成预定的码；和提供关键字的值和与关键字的值相对应的元数据的标识信息。
标识信息包括关于与关键字的值相对应的元数据的段的标识信息。
为了实现本发明的上述和/或其它方面，提供一种使用索引来搜索元数据的方法，元数据被划分成段，索引具有与元数据的字段相对应的关键字的列表，和用于定义所述关键字的位置信息，该方法包括：从元数据的索引中，搜索与元数据的字段的搜索条件相对应的关键字，其中至少部分用于定义关键字的位置信息被表示为预定的码值；和使用搜索出的关键字来提取元数据的段。
搜索关键字包括：确定与关于元数据的搜索条件的字段相对应的位置信息；和搜索与关于搜索条件的字段的位置信息相对应的关键字。
提取段包括：在来自索引的关键字的值中，搜索满足搜索条件的关键字的值；和提取关于与关键字的值相对应的元数据的段的标识信息。
响应于满足搜索条件的关键字的多个值，提取段包括：提取与满足搜索条件的关键字的值相对应的元数据的段。
搜索所述值包括：在与关键字的值的范围相对应的索引的典型关键字值中，搜索满足搜索条件的典型关键字值；和在与典型关键字值相对应的值的范围中搜索值。
索引包括：关键字索引列表区，包括所述列表；子关键字索引区，包括关键字的值的范围和关于与关键字的值相对应的所述元数据的段的标识信息；和关键字索引区，包括表示关键字的值的各个范围的典型关键字值。
位置信息包括包含关键字的元数据的段的位置信息和所述关键字在段内的位置信息。
为了实现本发明的上述和/或其它方面，提供另一种搜索元数据的方法，元数据被划分成段，该方法包括：访问包括段的位置信息和用于定义所述段内的至少一个关键字的位置信息的多个组合的列表，其中所述段的位置信息和用于定义至少一个关键字的位置信息中的一个被表示为预定的码；和从所述列表中，搜索与所述元数据的至少一个关键字的搜索条件相对应的组合。
另一个位置信息被表示为另一个预定的码或XPath。
该方法还包括提取与由搜索出的组合所标识的元数据的标识信息相对应的元数据的一个或多个段。
为了实现本发明的上述和/或其它方面，提供一种使用索引来搜索元数据的设备，元数据被划分成段，索引具有与元数据的字段相对应的关键字的列表，和用于定义关键字的位置信息，该设备包括：输入单元，接收使元数据的字段作为搜索参数的搜索条件；和控制单元，用于从元数据的索引中，搜索与搜索条件相对应的关键字，其中其中至少部分用于定义关键字的位置信息被表示为预定的码值，并且利用所搜索出的关键字来提取元数据的段。
预定的码值包括XPath作为附加信息，其中各段/关键字与用户定义类型相对应。
位置信息包括包含关键字的元数据的段的位置信息和所述关键字在段内的位置信息。
所述控制单元在来自索引的关键字的值中，搜索满足搜索条件的关键字的值，并且提取关于与关键字的值相对应的元数据的段的标识信息。
该设备还包括：接收单元，接收元数据；存储单元，其中存储所接收的元数据；和输出单元，输出控制单元的搜索结果。响应于满足搜索条件的关键字的多个值，控制单元提取与满足搜索条件的关键字的值相对应的元数据的段。
控制单元在与关键字的值的范围相对应的索引的典型关键字值中，搜索满足搜索条件的典型关键字值，并且在与典型关键字值相对应的值的范围中，搜索值。元数据可以具有如TV-Anytime论坛所定义的元数据的结构。
为了实现本发明的上述和/或其它方面，提供另一种使用索引来搜索元数据的设备，所述元数据被划分成段，该设备包括：输入单元，用于接收所述元数据的至少一个关键字的搜索条件；和控制单元，用于从包括段的位置信息和用于定义所述段内的至少一个关键字的位置信息的多个组合的列表中选择与所述搜索条件相对应的组合，其中所述段的位置信息和用于定义至少一个关键字的位置信息中的一个被表示为预定的码。
另一个位置信息被表示为另一个预定的码或XPath。控制单元提取与由所选择的组合所标识的元数据的标识信息相对应的元数据的一个或多个段。
为了实现本发明的上述和/或其它方面，提供一种计算机可读介质，包含用于存储元数据的索引的数据结构，所述元数据被划分成段，提供所述索引用于搜索元数据，该数据结构包括：与所述元数据的字段相对应的关键字的列表，和用于定义关键字的位置信息，其中，至少部分所述位置信息被表示成预定的码。
为了实现本发明的上述和/或其它方面，提供一种计算机可读介质，包含用于存储元数据的索引的数据结构，所述元数据被划分成段，提供所述索引用于搜索元数据，该数据结构包括：关键字索引列表区，包括与元数据的字段相对应的关键字的列表，和用于定义关键字的位置信息，其中，至少部分位置信息被表示成预定的码；关键字索引区；和子关键字索引区，其中对于关键字索引列表的一个关键字，子关键字索引区包括关键字的值的范围和关于与关键字的值相对应的元数据的段的标识信息，并且关键字索引区包括表示关键字的值的各个范围的典型关键字值。
为了实现本发明的上述和/或其它方面，提供另一种计算机可读介质，包含用于存储元数据的索引的数据结构，所述元数据被划分成段，提供所述索引用于搜索元数据，该数据结构包括：与元数据的字段相对应的关键字的列表，和用于定义关键字的位置信息，其中，至少部分位置信息被表示成预定的码；和关键字的值和与关键字的值相对应的元数据的标识信息。
为了实现本发明的上述和/或其它方面，为所述每一种方法，提供一种计算机可读介质，包括用于执行在上述方法中所述的操作的计算机可执行的指令。
附图说明
通过以下结合附图给出的对优选实施例的详细描述，本发明的上述和其他目的和特征将会变得更加清楚，其中：
图1是示出一般PDR的概念的示意图；
图2示出一般EPG应用程序中的网格指南屏幕；
图3是示出由TV-Anytime论坛所定义的一般元数据的结构的框图；
图4是示出由TV-Anytime论坛所定义的一般段的概念的示意图；
图5是示出由TV-Anytime论坛所定义的一般容器的概念的示意图；
图6是示出使用传统关键字模式的元数据的索引结构的框图；
图7是示出使用传统关键字模式的元数据索引结构和搜索过程的框图；
图8是示出根据本发明实施例的元数据的索引结构的框图；
图9是示出根据本发明实施例的元数据索引结构和搜索过程的示意图；
图10是示出根据本发明实施例的提供元数据索引的方法的简图；
图11是示出根据本发明实施例的搜索元数据的方法的简图；和
图12是示出根据本发明实施例的用于搜索元数据的设备的示意图。
具体实施方式
以下将参照附图详细说明被提供用于搜索关于内容的信息的元数据的索引结构、用于提供元数据索引的方法以及用于使用元数据的索引结构来搜索元数据的方法和设备。
为便于说明，在该说明书中将基于TVA元数据来说明实施例；然而，这不应被解释成或理解成对本发明的保护范围的限制。
图8示出了根据本发明的实施例用于搜索元数据的元数据的索引结构，其中该索引结构包括用于定义关键字以便对存储在如上所述的数据容器中的TVA元数据段编索引的信息。在下文中，将说明关键字索引列表(key_index_list)区110、关键字索引(key_index)区120和子关键字索引(sub_key_index)区130，接着将说明包含由语法定义的编码关键字信息的索引结构。
定义根据本发明一个实施例的元数据的索引结构的语法，尤其是这种索引结构还包含编码关键字的信息，这种语法在概念上与传统的关键字索引技术文献中所定义的语法的不同之处在于，它包括为关键字信息的编码概念而新引入的结构，例如fragment_descriptor()和key_descriptor()，并且重新组织了关键字索引列表(key_index_list)区110、关键字索引(key_index)区120和子关键字索引(sub_key_index)区130的结构。
关键字索引列表(key_index_list)区110包括定义各关键字的关键字信息和以下将描述的关键字索引(key_index)区120的标识信息。
关键字信息用于定义关键字，即元数据中的位置信息，其是构成关键字的元数据的预定字段所包含的。关键字信息包括构成关键字的字段所属于的元数据段在元数据内的位置信息(以下称为“段的位置信息”，其在TVA中用段的Xpath(fragment_xpath-ptr)来表示)，以及构成关键字的字段在各个元数据段内的位置信息(以下称为，例如“关键字的位置信息”，即，节点在相关段之内的相对路径的Xpath，表示为TVA中关键字的XPath(即，key_xpath-ptr))。
1.关键字索引列表(key_index_list)区
关键字索引列表(key_index_list)区提供所有所发送的关键字的列表。
在本发明的一个实施例中，指示传统的关键字索引列表(key_index_list)区内的段的位置信息的‘fragment_xpath-ptr’(用TVA中段的Xpath来表示)用fragment_descriptor()来代替。
表1
  语法   比特数(可改变)
  key_index_list(){
  for(j＝0；j＜key_index_count；j++){
  fragment_descriptor()   16
  key_descriptor()   16
  index_container   16
  key_index_identifier   8
  }
  }
key_index_count：规定了所有所发送的关键字的数量，即，整个XML文档的索引数量。
fragment_deseriptor()：对应于要编索引的目标段的XPath位置。根据本发明的一个实施例，段的位置信息被表示成预定的码，如下面表3中用于标准段类型所示的那样。段的类型不限于表3的标准段类型，并且可以随意形成段，只要这种形成能够指示用于定义关键字的段的XPath。
key_descriptor()：对应于关键字在要编索引的目标段的XPath位置之内的XPath。其中关键字的位置信息被表示成预定的码，与上述的段类型相似，可以描述标准关键字类型。如上面参照fragment_descriptor()所述，关键字的类型不限于标准关键字类型。
index_ontainer：标识指定的关键字索引(key_index)区存在于其中的容器。
key_index_identifier：标识由index_container所指定的容器内的关键字索引(key_index)区。能够结合index_container和key_index_identifier以惟一的方式来标识关键字索引(key_index)区。
2.段描述器(fragment_descriptor)
‘fragment_descriptor()’提供编码与频繁使用的标准段类型相关的指定比特(它可以被编码成任意比特，例如8比特、16比特等)的结构，同时提供能够将XPath描述为与用户所定义的元数据段类型相关的附加信息的结构。也就是说，在fragment_descriptor是‘0xFF’的情况下，它指示用户定义的段，于是立即描述相关的用户定义的段的XPath。
表2
  语法   比特数(可改变)
  fragment_descriptor(){
  fragment_type   8
  if(fragment_type＝＝0xFF){
  fragment_xpath_ptr   16
  }
  }
fragment_ype：表示要编索引的段类型。编码值被分配给频繁使用的标准段类型。如果fragment_type具有编码值0xFF，增加fragment_xpath_ptr作为附加信息。
表3示出当TV-Anytime中进行搜索时所频繁使用的段类型的位置信息的编码值。然而，本实施例中的标准段类型和编码值不限于表3所示的那些，而是能够根据应用进行扩展的。
表3
  值   描述
  0x00   未指定的
  0x01   节目信息段
  0x02   组信息(GroupInformation)段
  0x03   字幕信息(CreditsInformation)段
  0x04   节目检查(ProgramReview)段
  0x05   部分信息(SegmentInformation)段
  0x06   服务信息(ServiceInformation)段
  0x07   广播事件段
  0xFF   用户指定的段
  0x08-0x0E0x10-0xFF   保留的
3.关键字描述器(key_descriptor)
‘key_descriptor()’提供将当进行搜索时具有高使用频率的关键字的位置信息编码成指定比特的结构，同时还提供描述XPath中由用户定义的关键字类型的结构。例如，如果key_descriptor是‘0xFF’，它指示用户定义的关键字。于是，XPath被描述为用户定义的关键字的附加信息。
表4
  语法   比特数(可改变)
  key_descriptor(){
  key_type   8
  if(key_type＝＝0xFF){
  key_xpath_ptr   16
  }
  }
key_type：表示要编索引的关键字的类型。在进行搜索时编码值被分配给频繁使用的标准关键字类型的位置信息。如果key_type具有编码值‘0xFF’，增加key_xpath_ptr作为附加信息。
key_xpath_ptr：指包含在用作关键字的节点的段XPath中的相对路径。
虽然没有指定标准关键字的编码值，也应理解标准关键字类型的编码值可以具有与编码表3的段类型相似的结构。
由于关键字索引(key_index)区和子关键字索引(sub_key_index)区的定义与关键字索引技术文献中定义的相同，将省略对它们的详细说明。
4.关键字索引(key_index)区
表5
  语法   比特数(可改变)
  key_index(){
  key_index_identifier   8
  for(j＝0；j＜sub_index_count；j++){
  high_key_value   16
  sub_index_container   16
  sub_index_identifier   8
  }
  }
5.子关键字索引(sub_key_index)区
表6
  语法   比特数(可改变)
  sub_key_index(){
  sub_index_identifier   8
  for(j＝0；j＜reference_count；j++){
  key_value   16
  target_container   16
  target_handle   16
  }
  }
以下，将参照图8讨论由上述语法所定义的元数据结构，其中元数据被表示成索引信息的各部分。
在索引结构中定义的关键字索引列表(key_index_list)区110提供所有所发送的关键字的列表。该列表包含定义每个关键字的关键字信息(即段的位置信息(fragment_descriptor)和/或关键字的位置信息(key_descriptor)；段的位置信息或关键字的位置信息可以被选择性地编码，或者根据本发明的实施例，它们可以被同时编码)和以下将描述的关键字索引(key_index)区120的标识信息。元数据段的XPath是TVA元数据XML文档的根节点的路径，即绝对路径，与传统索引结构的方式相同，并且用作关键字的节点的XPath，即关键字的XPath，表示元数据段的关键字的相对路径。元数据段的XPath和关键字的XPath组合起来表示关于整个XML文档的关键字位置信息。
在本实施例中，对应于元数据段的XPath的编码值(即段组的位置信息)和对应于关键字的XPath的编码值(即关键字的位置信息)被分别存储在‘fragment_descriptor’部分lll和‘key_descriptor’部分112中。
如上所述，在关键字信息中的段的位置信息是频繁使用的标准段类型的位置信息的情况下，提供用预定的码表示元数据段的XPath(fragment_xpath_ptr)的编码值(fragment_descriptor)。作为频繁使用的标准段类型，有例如，节目信息(ProgramInformation)、节目组信息(GroupInformation)、字幕信息(CreditsInformation)、节目检查(ProgramReview)、部分信息(SegmentInformation)、广播事件(BroadcastEvent)和服务信息(ServiceInformation)等。如果这些段类型的元数据段的XPath能够被简单地表示成编码值，就能够减少搜索元数据时的系统开销。
因此，在根据本发明的索引结构中，标准元数据段的XPath被编码成预定的编码值，然后被存储起来。而且，所有编码值不被分配给段，并且一些编码值(例如‘0xFF’)被分配给用户定义的元数据段，从而允许用户利用XPath来附加地定义元数据段的位置信息。在这方面，例如，提供附加区域(‘fragment_xpath_ptr’)，能够利用该区域来指定元数据段的XPath。
在根据表3对段进行编码的实施例中，关键字信息中元数据段的位置信息具有例如‘0x01’、‘0x02’和‘0x03’等编码值。编码成‘0x01’的元数据段的位置信息指示‘节目信息段’的XPath。而且，在元数据段的位置信息是‘0xFF’的情况下，它指由用户定义的元数据段，于是，提供了能够指定元数据段的XPath的附加区域。
虽然只关于元数据段描述了上述实施例，可以关于元数据段的关键字应用上述相同的内容。即，对于频繁使用的关键字，可以指定和使用编码值，替代用于关键字的传统XPath。此外，如果编码值包括预定值，用户可以附加指定关键字的XPath。能够同时使用或独立使用上述元数据段的XPath的编码和关键字的XPath的编码。
而且，关键字索引列表(key_index_list)区110包括以下将描述的每个关键字的关键字索引(key_index)区120的标识信息(即，其中存储关键字索引(key_index)区120的容器的容器标识符信息(containe_id)和关键字索引标识符信息)。容器标识符信息和关键字索引标识符信息被分别存储在关键字索引列表(key_index_list)区110中的‘index_container’部分和‘key_index_identifier’部分。
由于关键字索引(key_index)区120和子关键字索引(sub_key_index)区130与在关键字索引技术文献中所述的内容相同，这里将省略对它们的说明。
将参照图9详细地说明包含编码的关键字信息的索引结构，图9示出了根据本发明的一个实施例的索引信息。
图9示出了关键字索引列表区110，其中服务ID的‘广播事件’段的XPath被编码成‘0x07’。这里，关键字索引(key_index)区120和子关键字索引(sub_key_index)区130与参照图7所述的内容相同。
当使用与频繁使用的段类型相关的关键字时，例如节目信息、组信息和广播事件等，上述索引结构非常有效，从而能够减少搜索元数据的设备中的总系统开销。
图10示出了提供元数据索引的方法，该元数据索引具有上述根据本发明的一个实施例的结构。
能够由提供例如音频/视频信号的提供者200，来生成根据本发明实施例的元数据索引。
首先，基于上述的段来处理关于内容的信息，即元数据(S100)。关于将被包含在元数据索引中的字段的信息的至少一部分(段的位置信息或关键字的位置信息)，即关键字信息(例如，段的位置信息和关键字的位置信息)，被编码(S200)。换句话说，在构成关键字的字段所属于的元数据段的位置信息或关键字的位置信息是标准段类型或标准关键字类型的情况下，这两者都能够被编码，元数据段的位置信息或关键字的位置信息，即元数据段的XPath或关键字的XPath，被编码成图9中的预定码值(例如，‘广播事件’段被编码成‘0x07’)。在元数据段的位置信息或关键字的位置信息不由编码值标识的情况下，如在传统技术中那样指定利用XPath所表示的关键字信息。
通过利用构成段的信息，例如关于‘服务ID’的信息，来提供关键字(S300)。接着，对于如上提供的关键字，提供子关键字索引(sub_key_index)区130(S400)。子关键字索引(sub_key_index)区130包括部分114，该部分114中具有关键字值的范围，及与所述关键字的值相对应的元数据段标识信息(即，分别存储在图8的‘target_container’部分和‘target_container’部分中的容器标识符信息(container_id)和段数据标识符信息(handle_value))。
提供具有表示关键字的值的各个范围的典型关键字值的关键字索引(key_index)区120(S500)。例如，包含指示服务ID的预定范围(例如，500～509)的典型关键字值(例如509)。关键字索引(key_index)区120其中包含子关键字索引(sub_key_index)区130的标识信息，其中标识信息包括其中存储子关键字索引(sub_key_index)区130的容器的容器标识符信息(container_id)和子关键字索引标识信息，如图8所示。
提供关键字索引列表(key_index_list)区110，该关键字索引列表区110基于关键字来排列如上提供的关键字信息，即段的位置信息和关键字的位置信息(S600)。此时，如果存在步骤S200中的所编码的段的位置信息或所编码的关键字的位置信息，当提供关键字索引列表(key_index_list)区110时，上述位置信息就被表示成所编码的码。换句话说，例如，图9中的‘广播事件’段被编码成‘0x07’。在不能够通过编码值来区分段的位置信息或关键字的位置信息的情况下，可以利用如传统技术中用XPath所表示的关键字信息。
除关键字信息之外，关键字索引列表(key_index_list)区110还包括关键字索引(key_index)区120的标识信息。
在本发明的其他的实施例中，上述步骤可以以相反的顺序进行，并且根据实施例，可以省略提供其中包含典型关键字值的关键字索引(key_index)区120的步骤S500。
以下，将参照图11说明搜索满足搜索条件的元数据的方法，该方法利用具有上述根据本发明的一个实施例的结构的元数据索引。
由例如用户输入搜索条件(S1100)，并且确定与所输入的搜索条件的字段相关的元数据中的位置信息(S1200)。在关键字索引列表(key_index_list)区110中搜索对应于字段的位置信息的关键字(S1300)，其中利用预定的码来定义至少部分位置信息-例如包括关键字的段的位置信息或关键字在段内的位置信息，并且利用搜索到的关键字来提取相关的元数据(S1400)。
提取相关的元数据的步骤S1400，包括步骤：在关键字索引(key_index)区120中，通过将典型关键字值与搜索条件中的关键字值的范围进行比较，来搜索满足搜索条件的典型关键字值；并且在子关键字索引(sub_key_index)区130中搜索包括在由搜索到的典型关键字值所表示的范围中的关键字值的部分114(S1410)；在搜索到的子关键字索引(sub_key_index)区130的部分114中，搜索满足搜索条件的关键字值(S1420)；并且利用对应于搜索到的关键字值的元数据段的标识信息来提取相关的元数据，从而提取出满足搜索条件的元数据。
段的位置信息指其关键字如上所述被编索引的元数据段的绝对路径，即元数据段的XPath(fragment_xpath_ptr)，并且关键字的位置信息指元数据段的关键字的相对路径(段的XPath位置中的相对路径)，即用作关键字的节点的XPath(key_descriptor)。
在步骤S1410、S1420和S1430中，分别是如下步骤：搜索相关的关键字索引(key_index)区120和子关键字索引(sub_key_index)区130，以及利用关键字索引(key_index)区120、子关键字索引(sub_key_inedx)区和元数据段的标识信息进行的提取相关的段。
图12示出根据本发明一个实施例的用于搜索元数据的设备。该设备执行如上参照图11所述的根据本发明的搜索元数据的方法。
设备1000包括输入单元1100，允许用户输入搜索条件；接收单元1200，接收内容、关于内容的元数据或元数据的索引；存储单元1300，其中存储接收到的内容、关于内容的元数据或元数据的索引；控制单元1400，确定与从输入单元1100输入的搜索条件的字段相对应的元数据的位置信息，搜索包含被预定为位置信息的码的关键字，其中至少部分位置信息被定义为预定的码，并且利用搜索到的关键字来提取相关的元数据；和输出单元1500，输出控制单元1400的搜索结果。
控制单元1400对从输入单元1100输入的搜索条件与包含在元数据索引中的关键字值进行比较，所述元数据索引被存储在存储单元1300中。
在根据本发明一个实施例的搜索元数据的步骤中，在控制单元1400中执行如下步骤：确定所输入的搜索条件的字段在元数据中的位置信息的步骤(S1210)，搜索包含被预定为位置信息的码的关键字的步骤，其中至少部分位置信息被定义为预定的码(S1300)，以及利用搜索到的关键字来提取相关的元数据的步骤(S1400)。已经参照图12描述了这些步骤。
本发明提出了一种索引结构、一种搜索索引信息的方法以及搜索索引信息的设备，其中在基于段构造元数据的环境下，所述索引结构提供简化的元数据段的索引方法，以便以快速方式来搜索元数据段。
产业上的可利用性
根据本发明，对元数据进行快速搜索是可行的，而且能够减少搜索元数据的设备的系统开销，从而缩短搜索时间，并且提高搜索元数据的设备的效率。但是，应该理解虽然本发明的示例性的、非限制性的实施例克服了上述缺点和其它以上没有描述的缺点，本发明并不限于克服上述缺点，并且本发明的示例性的、非限制性的实施例也不限于克服上述缺点。还应该理解使用本发明的系统还包括永久的或可移除的存储器，比如磁盘和光盘，RAM，ROM，载波介质等，在其上可以存储和分布本发明的处理和数据结构。这些操作也可以通过，例如，经比如互联网的网络下载而得以分布。
虽然已参照附图所示的优选实施例描述了本发明，但这仅仅是示例性的。本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的实质和范围的情况下，可以作出各种修改及等效方案。因此，本发明的范围应当只由所附权利要求来限定。

Claims (24)

1.一种使用索引来搜索元数据的方法，所述元数据被划分成段，所述索引具有与所述元数据的字段相对应的关键字的列表，和用于定义所述关键字的位置信息，所述方法包括：
从所述元数据的索引中，搜索与所述元数据的字段的搜索条件相对应的关键字，其中至少部分用于定义所述关键字的所述位置信息被表示为预定的码值；和
使用搜索出的关键字来提取所述元数据的段。
2.如权利要求1所述的方法，其中搜索所述关键字包括：
确定与关于所述元数据的搜索条件的字段相对应的位置信息；和搜索与关于所述搜索条件的字段的所述位置信息相对应的关键字。
3.如权利要求1所述的方法，其中提取所述段包括：
在来自索引的所述关键字的值中，搜索满足所述搜索条件的关键字的值；和
使用关于与所述关键字的值相对应的段的标识信息来提取所述元数据的段。
4.如权利要求3所述的方法，其中响应于满足所述搜索条件的所述关键字的多个值，提取所述段包括：提取与满足所述搜索条件的所述关键字的值相对应的所述元数据的段。
5.如权利要求3所述的方法，其中搜索所述值包括：
在与所述关键字的值的范围相对应的所述索引的典型关键字值中，搜索满足所述搜索条件的典型关键字值；和
在与所述典型关键字值相对应的值的范围中，搜索所述值。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述索引包括：
关键字索引列表区，包括所述列表；
子关键字索引区，包括所述关键字的值的范围和关于与所述关键字的值相对应的所述元数据的段的标识信息；和
关键字索引区，包括表示所述关键字的值的各个范围的典型关键字值。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述位置信息包括包含所述关键字的所述元数据的段的位置信息和所述关键字在所述段内的位置信息。
8.一种搜索元数据的方法，所述元数据被划分成段，所述方法包括：
访问包括段的位置信息和用于定义所述段内的至少一个关键字的位置信息的多个组合的列表，其中所述段的位置信息和用于定义至少一个关键字的位置信息中的一个被表示为预定的码；和
从所述列表中，搜索与所述元数据的至少一个关键字的搜索条件相对应的组合。
9.如权利要求8所述的方法，其中另一个位置信息被表示为另一个预定的码或XPath。
10.如权利要求8所述的方法，还包括提取与由搜索出的组合所标识的元数据的标识信息相对应的所述元数据的一个或多个段。
11.一种使用索引来搜索元数据的设备，所述元数据被划分成段，所述索引具有与所述元数据的字段相对应的关键字的列表，和用于定义所述关键字的位置信息，该设备包括：
输入单元，用于接收使所述元数据的字段作为搜索参数的搜索条件；和
控制单元，用于从所述元数据的索引中，搜索与所述搜索条件相对应的关键字，其中至少部分用于定义所述关键字的所述位置信息被表示为预定的码值，并且利用所搜索出的关键字来提取所述元数据的段。
12.如权利要求11所述的设备，其中所述位置信息包括包含所述关键字的所述元数据的段的位置信息和所述关键字在所述段内的位置信息。
13.如权利要求12所述的设备，其中所述段的位置信息和所述关键字的位置信息中的一个被表示为预定的码值。
14.如权利要求13所述的设备，其中所述段的位置信息和所述关键字的位置信息中的另一个被表示为另一个预定的码值或XPath。
15.如权利要求13所述的设备，其中所述预定的码值包括XPath作为附加信息，其中各段/关键字与用户定义类型相对应。
16.如权利要求11所述的设备，其中所述控制单元在来自索引的所述关键字的值中，搜索满足所述搜索条件的关键字的值，并且通过使用与所搜索到的关键字的值相对应的元数据段的标识信息来提取相关元数据。
17.如权利要求16所述的设备，其中响应于满足所述搜索条件的所述关键字的多个值，所述控制单元提取与满足所述搜索条件的所述关键字的值相对应的所述元数据的段。
18.如权利要求16所述的设备，其中所述控制单元在与所述关键字的值的范围相对应的所述索引的典型关键字值中，搜索满足所述搜索条件的典型关键字值，并且在与所述典型关键字值相对应的值的范围中，搜索所述值。
19.如权利要求11所述的设备，还包括：
接收单元，用于接收所述元数据；
存储单元，用于在其中存储所接收的元数据；和
输出单元，用于输出所述控制单元的搜索结果。
20.如权利要求11所述的设备，其中所述元数据具有TV-Anytime论坛所定义的元数据的结构。
21.如权利要求11所述的设备，其中所述索引包括：
关键字索引列表区，包括所述列表；
子关键字索引区，包括所述关键字的值的范围和关于与所述关键字的值相对应的所述元数据的段的标识信息；和
关键字索引区，包括表示所述关键字的值的各个范围的典型关键字值。
22.一种搜索元数据的设备，所述元数据被划分成段，该设备包括：
输入单元，用于接收所述元数据的至少一个关键字的搜索条件；和
控制单元，用于从包括段的位置信息和用于定义所述段内的至少一个关键字的位置信息的多个组合的列表中选择与所述搜索条件相对应的组合，其中所述段的位置信息和用于定义至少一个关键字的位置信息中的一个被表示为预定的码。
23.如权利要求22所述的设备，其中另一个位置信息被表示为另一个预定的码或XPath。
24.如权利要求22所述的设备，其中所述控制单元提取与由所选择的组合所标识的元数据的标识信息相对应的所述元数据的一个或多个段。
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