CN101536531A - 用于在单向的数据传输系统中同步场景数据文件和媒体数据流的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将至少一个媒体数据流(AS，VS)的数据分组与单向数据传输系统(1)的描述至少一个场景的场景数据文件(A－E)和/或该场景数据文件的数据分组进行时间同步的方法，其中该媒体数据(AS，VS)的数据分组分别具有涉及第一参考时间的第一时间标记(ZS1，ZS2)，场景数据文件(A－E)和/或其数据分组分别具有涉及第二参考时间(ZS3)的第二时间标记，其中将至少一个时间标记对应数据流(SRA，SRV，SRS)从发送器(2)传送给接收器(3)，在该时间标记对应数据流中分别向媒体数据流(AS，VS)的第一时间标记和场景数据文件(A－E)和/或其数据分组的第二时间标记分配涉及第三参考时间(ZS*)的第三时间标记。

Description

用于在单向的数据传输系统中同步场景数据文件和媒体数据流的方法
技术领域
本发明处于消息技术的领域，并涉及一种在单向的数据传输系统中将借助数据转盘传输的场景数据文件和/或其数据包与媒体数据流的数据包在时间上同步的方法。
背景技术
在单向的数据传输系统(广播系统)中，通过Push方法(推送方法)将数据从发送器传送给一个或多个接收器。在广播系统中，数据尤其是作为连续的数据流用流方法传输，其优点是如果例如数据率与接收器的系统时钟关联的话则可以满足对数据率的精确度的高要求。从而目前的音频和视频数据流一般流到接收器，其中该数据分别具有时间标记，该时间标记说明该数据在什么时刻与表现和/或解码相关。流方法的缺点是接收器可能无法让错过的或者有错的接收数据重新传输。
此外，在广播系统中公知通过下载方法的数据传输，其中数据以数据文件或数据对象的形式从发送器传送给接收器，并存储在接收器中。到目前为止，只有涉及同一个数据传输会话的音频和视频数据流如电子节目信息(EPG＝Electronic Program Guide，电子节目引导)等的附加数据才以下载方法传送给接收器。其原因在于这种附加数据不是很看重时间，从而不需要为了表现而将该附加数据与通过流方法传输的音频和视频数据流同步。
但是这种情况在描述图形场景的所谓丰富媒体应用的领域中基本上被改变了。有效期可能持续更长时间的每个图形场景，在这些应用中由音频数据、视频数据和场景数据(图形和文本数据)组成(例如参见MPEG标准“LASeR”(Lightweight Application Scene Representation，以前称为MPEG 4，Part 20或ISO/IEC 14496-20，其中规定了一种用于描述图形场景的格式)。由于时间对于通过场景数据描述的场景状态来说是很重要的，因此需要将该场景数据与音频和视频数据流同步。
如果发送器和接收器之间的数据传输通过点对点连接进行，则场景数据和媒体数据(音频和视频数据)可以并行地流到接收器，从而这些数据在它们有效的时间段的开始就提供给接收器。
场景状态与媒体数据流的时间同步通过流同步机制例如基于RTP(Real Time transport Protocol，实时传输协议)来实现，这是一种用于通过基于IP的网络连续传输视听数据(流)的协议，该协议在RFC3550(RFC＝Request for Comments)中标准化。在RTP中，与各个媒体数据流并行地发送所谓的发送器报告，该发送器报告将媒体数据流中的RTP时间标记与NTP时间标记(NTP＝Network Time Protocol)对应起来，其中NTP时间标记在不同媒体数据流的所有发送器报告中是唯一的。NTP是一种用于通过基于分组的通信网络来同步计算机系统中的时间的标准，该标准被标准化为RFC 958。在发送器报告中采用NTF的时间标记格式。
但是由于在广播方法中不能保证接收器在各场景有效的时间段的开始已经接收了该数据流，因此需要至少在场景有效的时间段期间总是再传输场景数据，由此稍后才接通的接收器也能接收到该场景数据。但是，在这种情况下无法基于数据流的同步来实现场景状态的同步。此外，无法对复杂并因此要提早处理或者必要时在其它场景中使用的场景数据进行提前接收。
解决该问题的一种规则通过称为“HisTV”的应用公知，在该应用中通过在场景状态的描述中参考音频或视频数据流的NTP时间标记，来实现场景状态的同步。其缺点是，必须事先知道在媒体数据流中使用了哪些时间标记，但这尤其是在现场记录节目的情况下是不可能的。但在已经记录的节目中，由此限制了例如在切换到广告项目时对数据转发器中的内容的处理。
发明内容
本发明的技术问题
因此本发明要解决的技术问题在于提供一种用于将描述场景的场景数据文件与该场景的媒体流(音频/视频数据流)同步的方法。
该技术问题的解决
该技术问题通过一种具有权利要求1的特征，用于在单向的数据传输系统中将至少一个媒体数据流的数据分组与多个描述至少一个场景的场景数据文件和/或该场景数据文件中包含的数据分组同步的方法来解决。本发明的优选实施方式通过从属权利要求的特征给出。
根据本发明，展示了一种用于在单向的数据传输系统中将至少一个媒体数据流的多个数据分组与描述至少一个场景的场景数据文件和/或该场景数据文件的数据分组同步的方法。该至少一个媒体数据流从该单向数据传输系统的发送器以流方法连续地传送给该单向数据传输系统的至少一个接收器。单向的数据传输系统可以是广播数据传输系统、多点传送数据传输系统或单点传送数据传输系统。
场景数据文件或其数据分组由发送器借助数据转盘(Datenkarussell)以下载方法传送给至少一个接收器。用于传送场景数据文件的数据转盘适用于通过周期的重复将分别包含至少一个描述相同场景的场景数据对象的场景数据文件传送给至少一个接收器。数据转盘实施为所谓数据对象转盘的形式，因此不仅是文件而且目录结构都可以周期地重复传送。
用于周期重复地发送数据的数据或数据对象转盘在标准DSM-CC(Data Storage Media Command and Control，数据存储介质命令和控制)中规定成这样，因此对于本领域专业人员是公知的，从而进一步的解释在此是多余的。数据转盘还可以基于Flute和/或ALC(Asynchronous Layer Coding，异步层编码)和/或LCT(Layer CodingTransport，层编码传输)。
至少一个媒体数据流的数据分组分别具有涉及第一参考时间的第一时间标记。场景数据文件的数据分组和/或其数据分组分别具有涉及(与第一参考时间不同的)第二参考时间的第二时间标记。
在本发明的方法中，还用流方法将至少一个时间标记对应数据流从发送器传送给接收器，在该时间标记对应数据流中分别向至少一个媒体数据流的数据分组的第一时间标记和场景数据文件和/或其数据分组的第二时间标记分配第三时间标记，该第三时间标记涉及第三参考时间，使得通过时间标记对应数据流的第三时间标记可以将第一时间比较与第二时间标记对应起来。
由此，通过本发明的方法有利地、灵活地、实时地在事先加载的场景和流化的媒体数据之间实现同步。此外，可以通过时间标记的对应而绑定附加内容如广告块。同步可以象目前在流情况中那样来处理。
如果场景数据文件具有第二时间标记，则场景数据文件与至少一个媒体数据流的数据分组进行同步(在数据文件层上的同步)。如果场景数据文件的数据分组具有第二时间标记，则场景数据文件的数据分组与至少一个媒体数据流的数据分组发生同步(在数据分组层上的同步)。如果同一个场景数据文件的数据分组具有相同的第二时间标记，则该场景数据文件和该场景数据文件的数据分组与至少一个媒体数据流的数据分组发生同步(在数据文件层和数据分组层上的同步)。
在本发明方法的优选实施方式中，对每个媒体数据流来说都存在单独的时间标记对应数据流，这使得可以进行简单的实施。
在本发明方法的另一个优选实施方式中，在传输通过第三参考时间的第三时间标记而对应于时间标记对应数据流的数据分组的至少一个媒体数据流的数据分组时，才产生并传输至少一个时间标记对应数据流的数据分组。这提供了灵活构成数据流传输的优点，其中尤其是考虑带宽波动并且能表现其它内容。
本发明还延伸到具有发送器和至少一个接收器的单向数据传输系统，其中发送器和接收器适用于执行如上所述的方法。
此外，本发明延伸到如上所述单向数据传输系统的发送器，在该发送器中执行或可执行可机读的程序代码，该程序代码包含促使发送器执行如上所述方法的控制指令。此外，本发明还延伸到用于这种发送器的可机读程序代码(计算机程序)，该程序代码包含促使发送器执行如上所述方法的控制指令。此外，本发明还延伸到存储介质(计算机程序产品)，具有这种存储在存储介质上的可机读的程序代码。
本发明还延伸到如上所述单向数据传输系统的接收器，在该接收器中执行或可执行可机读的程序代码，该程序代码包含促使接收器执行如上所述方法的控制指令。此外，本发明还延伸到用于这种接收器的可机读程序代码(计算机程序)，该程序代码包含促使接收器执行如上所述方法的控制指令。此外，本发明还延伸到存储介质(计算机程序产品)，具有这种存储在存储介质上的可机读的程序代码。
附图说明
下面借助实施例详细解释本发明，其中参考附图。
下面简要介绍附图：
图1示出本发明的单向数据传输系统的实施例，用于说明本发明方法的实施例。
具体实施方式
图1示出用附图标记1概略表示的本发明单向数据传输系统的实施例。该数据传输系统包括发送器2(数据转盘服务器)和多个接收器3，在图1中仅示出一个接收器。发送器2和接收器3之间的数据用广播方法传输，也就是说用推送方法从发送器2发送给接收器3。该数据传输可以无线或有线地进行，这在图1中未详细示出。
在发送器2的数据转盘或数据对象转盘中，该数据转盘或数据对象转盘尤其是可以根据标准格式DSM-CC来指定或者基于Flute和/或ALC(异步层编码)和/或LCT(层编码传输)，存在多个场景数据文件A-E，这些场景数据文件分别包含一个或多个场景数据对象来描述至少一个相同的图形场景，并且周期重复地传送给接收器3。
在图1中，为了清楚起见，不同的场景数据文件A-E分布在一个环的圆周上，其中通过表示数据转盘的旋转方向的箭头以及通过场景数据文件A-E在该数据转盘上的排列，给出场景数据文件A-E的周期发送的时间顺序。从而第二场景数据文件B在第一场景数据文件A之后发送，第三场景数据文件C在第二场景数据文件B之后发送，第四场景数据文件D在第三场景数据文件C之后发送，第五场景数据文件E在第四场景数据文件D之后发送。接着，第一至第五场景数据文件A-E的发送按照该顺序在可选择的时间段内重复，在场景数据文件A-E的场景数据对象中描述的场景的表现和/或解码和/或存储在该时间段内是有效的。
已知这尤其是在使用FEC(Forward Error Correction，前向纠错)机制时是理想的显示，而且场景数据文件A-E的顺序只能通过接收器解释。
场景数据文件A-E的传输是根据通过IETF(互联网工程任务组)标准化的传输协议RFC 3926“Flute”(Flute＝File Delivery overUnidirectional Transport，通过单向传输的文件传送)进行的Flute传输会话(Flute＝File Delivery over Unidirectional Transport，通过单向传输的文件传送)。在此，除了场景数据文件A-E之外还传输索引文件FDT(File Delivery Table，文件传送表)。
场景数据文件A-E和/或其数据分组分别具有场景数据文件时间标记(时间戳)，该场景数据文件时间标记涉及场景数据文件参考时间(时间刻度)ZS3。
发送器2还用流方法将音频数据流AS和视频数据流VS传送给接收器3。
音频数据流AS的数据分组分别具有音频数据流时间标记(时间戳)，该音频数据流时间标记涉及音频数据流参考时间(时间刻度)ZS1。它是基于RTP(实时传输协议)的RTP时间标记，RTP是在RFC3550(RFC＝Request for Comments，请求评论)中标准化的。
视频数据流VS的数据分组分别具有视频数据流时间标记(时间戳)，该视频数据流时间标记涉及视频数据流参考时间(时间刻度)ZS2。它是基于RTP(实时传输协议)的RTP时间标记，RTP是在RFC3550(RFC＝Request for Comments，请求评论)中标准化的。
音频数据流参考时间ZS1与视频数据流参考时间ZS2不同。音频数据流参考时间ZS1和视频数据流参考时间ZS2分别与场景数据文件参考时间ZS3不同。
此外，由发送器2用流方法向接收器3传送3个时间标记对应数据流，也就是分配给音频数据流AS的第一时间标记对应数据流SRA，分配给视频数据流VS的第二时间标记对应数据流SRV，分配给场景数据文件的第三时间标记对应数据流SRS。
在分配给音频数据流AS的第一时间标记对应数据流SRA中，对于音频数据流AS的数据分组的每个音频数据流时间标记，都存在全体参考时间(时间刻度)ZS*与参考时间时间标记(时间戳)的对应。在此发送发送器报告，该发送器报告将音频数据流AS中的RTP时间标记对应于NTP时间标记。NTP时间标记基于标准化为RFC958的NTP(网络时间协议)。
在分配给视频数据流VS的第二时间标记对应数据流SRV中，对于视频数据流VS的数据分组的每个视频数据流时间标记，都存在全体参考时间(时间刻度)ZS*与参考时间时间标记(时间戳)的对应。在此发送发送器报告，该发送器报告将视频数据流VS中的RTP时间标记对应于NTP时间标记。
在分配给场景数据文件A-E的第三时间标记对应数据流SRS中，对于场景数据文件A-E和/或其数据分组的每个场景数据文件时间标记，都存在全体参考时间(时间刻度)ZS*与参考时间时间标记(时间戳)的对应。在此发送发送器报告，该发送器报告将场景数据文件A-E和/或其数据分组的场景数据文件时间标记对应于NTP时间标记。
由此，通过第一时间标记对应数据流SRA进行RTP时间标记与NTP时间戳的对应，通过第二时间标记对应数据流SRV进行RTP时间标记与NTP时间戳的对应，通过第三时间标记对应数据流SRS进行场景数据文件和/或其数据分组的时间标记与NTP时间标记的对应。
第一、第二和第三时间标记对应数据流SRA、SRV、SRS的NTP时间标记分别涉及相同的时间刻度ZS*。可以在涉及时种或时钟发生器的接收方来解释该时间刻度ZS*。
通过第一、第二和第三时间标记对应数据流SRA、SRV、SRS，接收器3可以通过全体参考时间ZS*执行场景数据文件A-E和/或其数据分组与视频数据流和音频数据流VS、AS的数据分组的一一对应，并且通过这种方式将场景数据文件与视频数据流和音频数据流在时间上同步，以用于显示和/或解码和/或存储。

Claims (10)

1.一种用于将至少一个媒体数据流(AS，VS)的数据分组与单向数据传输系统(1)的描述至少一个场景的场景数据文件(A-E)和/或该场景数据文件的数据分组在时间上同步的方法，其中该媒体数据(AS，VS)的数据分组分别具有涉及第一参考时间的第一时间标记(ZS1，ZS2)，场景数据文件(A-E)和/或该场景数据文件的数据分组分别具有涉及第二参考时间(ZS3)的第二时间标记，其中将至少一个时间标记对应数据流(SRA，SRV，SRS)从发送器(2)传送给接收器(3)，在该时间标记对应数据流中分别向媒体数据流(AS，VS)的第一时间标记和场景数据文件(A-E)和/或该场景数据文件的数据分组的第二时间标记分配涉及第三参考时间的第三时间标记。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向每个媒体数据流(AS，VS)分配单独的时间标记对应数据流(SRA，SRV)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少一个时间标记对应数据流的数据分组在传输通过第三参考时间(ZS*)而对应于该时间标记对应数据流的数据分组的至少一个媒体数据流的数据分组时才产生和传输。
4.一种具有发送器(2)和至少一个接收器(3)的单向数据传输系统(1)，其中发送器和接收器适用于执行根据权利要求1至3中任一项所述的方法。
5.一种单向数据传输系统(1)的发送器(2)，在该发送器中执行可机读的程序代码，该程序代码包含促使发送器执行根据权利要求1至3中任一项所述方法的控制指令。
6.一种用于根据权利要求5的单向数据传输系统(1)的数据转盘发送器(2)的可机读程序代码，该程序代码包含促使发送器执行根据权利要求1至3中任一项所述方法的控制指令。
7.一种存储介质，具有根据权利要求6所述的存储在存储介质上的可机读程序代码。
8.一种单向数据传输系统(1)的接收器(3)，在该接收器中执行可机读的程序代码，该程序代码包含促使接收器执行根据权利要求1至3中任一项所述方法的控制指令。
9.一种用于根据权利要求8的单向数据传输系统(1)的接收器(3)的可机读程序代码，该程序代码包含促使发送器执行根据权利要求1至3中任一项所述方法的控制指令。
10.一种存储介质，具有根据权利要求9所述的存储在存储介质上的可机读程序代码。
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