CN102648595B - 数字无线电广播中媒体内容同步呈现的系统、设备和方法 - Google Patents

Abstract

公开了编码并传送第一媒体内容、第二媒体内容和触发指令到数字无线电广播接收器，使得所述触发指令到达以用于立即执行来触发所述第二媒体内容与所述第一媒体内容同步的立即呈现的系统、方法和处理器可读介质。

Description

数字无线电广播中媒体内容同步呈现的系统、设备和方法

本申请要求于2009年10月7日提交的美国临时申请No.61/272,580的权益，通过引用将其全部内容包括在本文中。

技术领域

本发明涉及媒体内容的数字无线电广播发射和接收，以供在数字无电点广播接收器处同步呈现。

背景技术

数字无线电广播技术将数字音频和数据服务传送到移动的、便携式的和固定的接收器。称为带内同频(IBOC)数字音频广播(DAB)的一种数字无线电广播使用处于现有的中频(MF)和甚高频(VHF)无线电频带中的地面发射器。由iBiquity数字公司开发的HD Radio^TM技术是用于数字无线电广播和接收的IBOC实现方式的一个例子。

可以以包括模拟调制的载波结合多个数字调制的载波的混合格式或其中不使用模拟调制的载波的全数字格式来发射IBOC数字无线电广播信号。使用该混合模式，广播者能够继续传送模拟AM和FM，同时传送质量更高的和更为鲁棒的(Robust)数字信号，这使得它们和它们的听众能从模拟转换到数字无线电，同时维持它们当前的频率分配。

数字传输系统的一个特征是同时发送数字化的音频和数据的固有能力。从而，该技术也允许来自AM和FM无线站的无线数据服务。该广播信号可以包括诸如艺术家、歌曲标题和站呼叫字母的元数据。也可以包括 关于事件、交通和天气的特殊消息。例如，当用户收听无线站时，可以在无线电接收器的显示器上滚动显示交通信息、天气预报、新闻和体育比赛得分。

IBOC数字无线电广播技术能提供优于现有的模拟广播格式的数字质量音频。因为在现有的AM或FM通道分配的频谱掩蔽内发送每个IBOC数字无线电广播信号，其不需要新的频谱分配。IBOC数字无线电广播提升了频谱的经济性，同时使得广播者能提供数字质量的音频给现有的听众群体。

多播，即在AM或FM频谱中的一个通道上传送若干个音频节目或服务的能力，使得站能在主频率的任何子通道上广播多个服务和补充节目。例如，多个数据服务可包括替代性的音乐格式、本地交通、天气、新闻和体育。使用调谐或搜索功能，可以以与传统站频率相同的方式访问该补充的服务和节目。例如，如果模拟调制信号以94.1MHz为中心，则IBOC中的相同广播可包括补充服务94.1-2、94.1-3。可以将高度专门化的补充节目递送给紧密定位的听众，这可以为广告客户创造将他们的品牌与节目内容相结合的更多机会。如本文中使用的，多播包括在单个数字无线电广播通道中或在单个数字无线电广播信号上发送一个或多个节目。多播内容可包括主节目服务(MPS)、补充节目服务(SPS)、节目服务数据(PSD)和/或其他广播数据。

国家无线电系统委员会，一个由国家广播者协会和消费电子协会资助的标准制定组织，在2005年9月采用了定名为NRSC-5的IBOC标准。通过引用而将其公开结合在本文中的NRSC-5及其更新给出了对在AM和FM广播通道上广播数字音频和从属数据的要求。该标准及其参考文献包含对 射频/传输子系统以及传送和服务复用子系统的详细说明。可以从NRSC于http://www.nrscstandards.org/SG.asp获得该标准的副本。iBiquity的HD Radio技术是该NRSC-5IBOC标准的一种实现方式。可以于www.hdradio.com和www.ibiquity.com找到关于HD Radio技术的进一步信息。

其他类型的数字无线电广播系统包括诸如卫星数字音频无线电服务(SDARS，例如XM无线电、Sirius)、数字音频无线电服务(DARS，例如Worldspace)的卫星系统以及诸如世界数字广播(DRM)、Eureka 147(品牌名为DAB：数字音频广播)、DAB第二版以及FMeXtra的地面系统。如本文中使用的，短语“数字无线电广播”包含包括带内同频广播以及其他数字地面广播和卫星广播在内的数字音频广播。

如上所述，数字无线电广播系统的一个优点在于它们提供在一个AM或FM频率上传送多个服务——包括音频和数据——的能力。对于某些应用，诸如显示专辑封面(album art)、图片幻灯片演示、滚动文本信息、隐藏字幕、以及产品购买信息，可能期望将一个服务中包含的内容与另一个服务中包含的内容相同步以同步相同服务的子服务或组件。

发明人所知道的用于传送内容以供接收器同步呈现的传统技术将同步的责任和处理要求放在接收器方。例如，能用于传送同步的视频内容和待同步的音频内容的MPEG传输系统在传输流中包括节目时钟基准(PCR)27MHz时钟信号以用于视频和音频的同步。每个视频分组和音频分组分别包括以该PCR为基准的解码和显示时间戳，该时间戳允许接收器确定该分组应当在何时被解码和呈现。作为另一示例，同步媒体集成语言第3.0版(SMIL)允许接收器知晓呈现主要内容的状态（例如，音轨已播放了多长时间）并提供一属性，该属性可基于主要内容的呈现来指定呈现第二内容（例如，专辑封面)的开始时间，从而允许接收器解码该信息以提供适当的同步。作为另一示例，SMIL还提供可指定不管呈现主要内容的状态如何，呈现第二内容的开始时间均在预定世界协调时间(UTC)的属性。

然而，本发明的发明人已经发现，这些技术均没有完全令人满意地在当前部署的HD无线电广播系统中同步内容。此系统包括在发射侧以及可任选地在接收侧上的多个且不断变化的信号处理路径，这在同步服务或子服务时应当被计入。此外，数字无线电广播接收器通常包括基带处理器，该基带处理器解码音频内容和数据内容并将音频输出到扬声器。然后该数据被定向到主控制器，该主控制器处理该数据并将其作为媒体内容呈现。然而，该主控制器通常不了解音频样本，包括回放的状态，因为音频是从基带处理器直接发送到扬声器的。本发明的发明人已经确定，传统同步方案对于这种接收器配置没有帮助，并且传统方案的使用会要求接收器侧的不期望的修改。

发明内容

本发明的实施例涉及满足这些需要的系统和方法。根据示例性实施例，公开一种编码并传送第一媒体内容、第二媒体内容和触发指令到数字无线电广播接收器，使得所述触发指令到达以用于立即执行来触发所述第二媒体内容与所述第一媒体内容同步的立即呈现的计算机实现的方法。所述方法包括：在所述处理系统处确定与数字无线电广播发射器要传送包括第一媒体内容的帧的时间相对应的第一值；在所述处理系统处基于第一等待时间确定与数字无线电广播接收器要呈现在所述帧中传送的第一媒体内容的时间相对应的第二值，其中所述第一等待时间基于用于经由第一信号路径通过所述数字无线电广播发射器处理所述第一媒体内容的估计时间；在所述处理系统处基于第二等待时间确定与所述数字无线电广播接收器将呈现第二媒体内容的时间相对应的第三值，其中所述第二等待时间基于用于经由第二信号路径通过所述数字无线电广播发射器处理所述第二媒体内容的估计时间，并且其中所述第二等待时间不同于所述第一等待时间；在所述处理系统处确定用于经由数字无线电广播传送来广播所述第二媒体内容的信道数据能力；在所述处理系统处基于所述第一值、第二值、第三值和所述信道数据能力处理所述第二媒体内容以确定第二媒体内容待传送到所述数字无线电广播接收器的时间，以在数字无线电广播接收器处接收用于在所述数字无线电广播接收器处与所述第一媒体内容同步地呈现；基于所述第一值、第二值、第三值和所述信道数据能力生成触发指令以触发所述第二媒体内容在所述数字无线电广播接收器处与所述第一媒体内容同步的呈现，使得所述触发指令到达所述数字无线电广播接收器用于立即执行以触发所述第二媒体内容与所述第一媒体内容同步的立即呈现；以及向所述数字无线电广播发射器传送所述第一值、第一媒体内容、第二媒体内容和所述触发指令。

根据另一实施例，公开一种用于处理经由数字无线电广播传送接收的第一媒体内容、第二媒体内容和触发指令到数字无线电广播接收器，使得所述触发指令到达以用于立即执行来触发所述第二媒体内容与所述第一媒体内容同步的立即呈现的计算机实现的方法。所述方法包括接收第一媒体内容和第二媒体内容；接收触发指令以使所述第二媒体内容基于将呈现第一媒体内容的时间而由数字无线电广播接收器呈现，其中所述触发指令被调度成到达所述数字无线电广播接收器用于立即执行来触发所述第二媒体内容与所述第一媒体内容同步的立即呈现；确定是否已接收到具有与所述 第二媒体内容相关联的促销消息的商业帧；以及如果没有接收到具有与所述第二媒体内容相关联的促销消息的所述商业帧，则制止呈现所述第二媒体内容。

在另一实施例中，公开一种用于处理经由数字无线电广播传送广播到数字无线电广播接收器的第一媒体内容、第二媒体内容和触发指令以使所述触发指令到达以立即执行来触发所述第二媒体内容与所述第一媒体内容同步的立即呈现的计算机实现的方法。确定在数字无线电广播接收器处呈现第一媒体内容的时间；生成触发指令以使第二媒体内容基于将呈现所述第一媒体内容的时间由数字无线电广播接收器来呈现，其中所述触发指令被调度成到达所述数字无线电广播接收器用于立即执行来触发所述第二媒体内容与所述第一媒体内容同步的立即呈现；处理包括所述第一媒体内容和所述触发指令的广播帧以用于经由数字无线电广播传送的广播；确定是否已生成具有与所述第二媒体内容相关联的促销消息的商业帧；以及如果已生成所述商业帧，则处理所述第二媒体内容和所述商业帧以用于经由数字无线电广播传送的广播，所述商业帧被定时为伴随所述第一媒体内容和所述第二媒体内容在所述数字无线电广播接收器处呈现。

描述了一种系统，其包括处理系统和耦合于所述处理系统的存储器，其中所述处理系统被配置为执行上面描述的方法。被采用来执行处理系统执行上面描述的方法的计算机编程指令可嵌入任何适当制品（如计算机可读存储介质）内。

附图说明

参考以下描述、所附权利要求书以及附图，将更好地理解本发明的这些及其他特征、方面和优点，附图中：

图1示出一框图，该框图提供根据某些实施例的系统的概览。

图2是混合式FM IBOC波形的示意图；

图3是扩展的混合式FM IBOC波形的示意图；

图4是全数字FM IBOC波形的示意图；

图5是混合式AM IBOC波形的示意图；

图6是全数字AM IBOC波形的示意图；

图7是根据某些实施例的AM IBOC数字无线电广播接收器的功能框图；

图8是根据某些实施例的FM IBOC数字无线电广播接收器的功能框图；

图9a和9b是从广播角度来看的IBOC数字无线电广播逻辑协议栈的简图；

图10是从接收器角度来看的IBOC数字无线电广播逻辑协议栈的简图;

图11是根据某些实施例的数字无线电发射器组件的功能框图；

图12是根据某些实施例的示例性时间线，示出确定开始传输媒体内容文件的时间以使其可用于在数字无线电广播接收器处与音轨同步呈现；

图13是根据某些实施例的用于创建调制解调器帧的示例性信号简图；

图14是根据某些实施例的示例性数据控制服务；

图15示出一示例性图表，该图表示出根据某些实施例的ID3标签大小与MPS音频的PSD延迟；

图16示出一示例性图表，该图表示出根据某些实施例的ID3标签大小与SPS音频的PSD延迟；

图17示出根据某些实施例的示例性ID3标签；

图18示出根据某些实施例的示例性内容协议；

图19a到19d示出根据某些实施例的示例性专辑封面同步应用；

图20示出根据某些实施例的图像呈现应用的示例性操作；

图21a和21b示出根据某些实施例的用于无线电卡拉OK的示例性数字无线电接收器语音减少和/或消除能力；

图22示出根据某些实施例的在数字无线电广播发射器系统中生成用于数字无线电广播的同步媒体内容的示例性过程；以及

图23示出根据某些实施例的在数字无线电广播接收器中接收和呈现同步媒体内容的示例性过程。

具体实施方式 

如本文所述的数字无线电广播系统能够传送媒体内容以供在数字无线电广播接收器处同步呈现。为了克服传统同步技术所需的接收器密集处理，发明人已经开发出新颖的在发射器侧对媒体内容的处理以使得不同媒体文件可在接收器处同步地呈现。。

本文公开的方案可提供的优点在于，通过将触发指令包含在节目服务数据(PSD)中，呈现第二媒体内容(例如，专辑封面)的触发指令紧密耦合于相关联的音频内容。PSD与其相关联的音频内容紧密对齐，而本发明的示例性实施例可利用这一特征来容易而高效地发送触发信息。而且，现有接收器已经能够处理PSD信息，从而使得本发明的技术是向后兼容的。作为一个附加优点，图像可以可任选地由接收器存储仅一小段时间，由此减少第二媒体内容所需的总存储能力。

示例性数字无线电广播系统

图1-10和本文中所附的说明提供了对示例性IBOC系统、示例性广播设备结构和操作以及示例性接收器结构和操作的大体描述。图11-22和本文中所附的说明提供了根据本发明的示例性实施例的用于传送媒体内容以供在数字无线电广播系统中同步呈现的示例性方案的详细描述。尽管本发明的各方面是在示例性IBOC系统的上下文中呈现的，然而应当理解，本发明不限于IBOC系统，并且本文的教导也适用于其他形式的数字无线电广播。

如本文中所指代的，“服务”是用于经由无线电频率广播传递内容的任何模拟或数字介质。例如，在IBOC无线电信号中，模拟调制的信号、数字主节目服务以及数字补充节目服务均可被认为是服务。服务的其他示例可包括有条件地访问的节目（CA），CA是需要特定访问码的节目并且可以是音频和/或数据两者，诸如，游戏、音乐会或交通更新服务的广播，以及数据服务，诸如交通数据、多媒体和其他文件以及服务信息指导（SIG）。

此外，如本文中所指代的，“媒体内容”是适于由处理系统处理以供呈现、显示、回放和/或供人类任用的任何实质信息或创作素材（creative material），包括例如音频、视频、文本、图像或元数据。

而且，本领域的普通技术人员将会意识到，什么算是同步可取决于特定实现方式。一般来说，如果两块内容在呈现给听众时彼此所处的时间关系有意义则这两块内容是同步的。例如，如果图像的起始在音频的起始之前或之后3秒或更少，则可认为专辑封面与相关联的音频同步。对于卡拉OK实现方式，例如，卡拉OK文本的词不应当在唱出该词的其相关联时间之后，但是如果它在唱出该词的时间之前若干秒（例如，1到3秒），则可认为是同步的。在其他实施例中，如果内容例如在相关联音频的约+/-3秒 内或在相关联音频的约+/-十分之一秒内被呈现，则该内容可被认为是同步的。

参考附图，图1是可用于广播FM IBOC数字无线电广播信号的播音室场所10、FM发射器场所12以及播音室发射器链路(STL)14的示例性相关部件的功能框图。该播音室场所包括播音室自动化设备34、包含进口器18、出口器20以及激励器辅助服务单元(EASU)22的总操作中心(EOC)16。STP发射器48将EOC与发射器场所相链接。该发射器场所包括STL接收器54、包含激励器引擎(exgine)子系统58的激励器56、以及模拟激励器60。尽管在图1中该出口器位于无线站的播音室场所，且激励器位于发射器场所，但这些元件可以共同位于发射器场所。

在该播音室场所，该播音室自动化设备将主节目服务(MPS)音频42提供给EASU，将MPS数据40提供给出口器，将补充节目服务(SPS)音频38提供给进口器、以及将SPS数据36提供给进口器18。MPS音频用作主音频节目源。在混合模式中，其在模拟和数字传输两者中均保留现存的模拟无线电节目格式。也称为节目服务数据(PSD)的MPS数据或SPS，包括诸如音乐标题、艺术家、专辑名称等信息。PSD通常使用ID3标签来编码。补充节目服务可以包括辅助的音频内容以及节目相关的数据。

进口器18包含用于提供高级应用服务(AAS)的硬件和软件。AAS可包括未被划分为MPS、SPS或站信息服务(SIS)的任何类型的数据。SIS提供站信息，诸如呼叫信号(call sign)、绝对时间、与GPS相关的位置等。AAS的例子包括用于电子节目单、导航地图、实时交通和天气信息、多媒体应用、其他音频服务等数据服务以及其他数据内容。AAS的内容可以由服务提供者44提供，其经由应用程序接口(API)将服务数据46提供给该进口器。 该服务提供者可以是位于播音室场所的广播者或服务和内容的外包的第三方供应商。该进口器可以建立多个服务提供者之间的会话连接。该进口器编码和复用服务数据46、SPS音频38和SPS数据36，以生成出口器链路数据24，该数据经由数据链路输出到该出口器。进口器18还编码SIG，在SIG中它通常标识并描述可用服务。例如，该SIG可包括标识当前频率上可用的服务的流派（例如，MPS音频和任何SPS音频的流派）的数据。

进口器18可使用数据传输机制，在本文中数据传输机制可指代无线电链路子系统（RLS），以提供分组封装、变化的服务质量水平（例如，前向纠错和交织的变化度）以及带宽管理功能。该RLS使用高层数据链路控制（HDLC）类型插帧（framing）来封装该分组。HDLC为本领域技术人员所公知，并且在ISO/IEC 13239:2002信息技术——系统间的电信和信息交换——高层数据链路控制（HDLC）过程中描述过。HDLC插帧包括起始帧定界符（例如，‘0x7E’）以及结束帧定界符（‘0x7E’）。RLS头包括逻辑地址（例如，端口号）、用于序列号和其他信息的控制字段（例如，2个分组中的分组1，2个分组中的分组2等）、有效载荷（例如，索引文件）以及校验和（例如，CRC）。对于带宽管理，进口器18通常基于例如在任何给定播音室场所10处配置的服务的数量和类型来向AAS数据分配逻辑地址（例如，端口）。RLS在美国专利No.7,305,043中更详细地描述过，通过引用将其全部内容包括在本文中。

在媒体内容传送应用中，进口器18分配给给定服务的带宽量取决于若干因素，包括：a)该媒体内容的大小（例如，图像或视频大小）；b）为减少出错而重新传送该媒体内容的时间量；以及c）该媒体内容需要到达的速率，或者替代地，该媒体内容应当被显示多久。

该媒体内容（例如，图像）的大小取决于像素的大小、所用压缩的量和类型以及原始图像的复杂度。为用作封面图片或场所徽标而传送的图像通常具有以下特征：a）图像解析度在170-200x 170-200像素之间；b）优选为方形图片；c）灰度和彩色的都是可能的；d）灰度图像通常是每像素8比特；f）彩色图像通常是每像素24比特（红、绿和蓝各8比特）；以及g）文件大小通常具有24千字节的最大大小，标定大小为12千字节。其他应用将具有适用于该给定应用的图像特征。

在示例性实施例中，可能期望重新传送诸如图像的媒体内容以改善对信道差错的健壮性。媒体内容被重新传送的次数是一种与通信信道的可靠性有关的实现决策。如此，对媒体内容文件可使用各种重复策略。例如，在传送专辑封面图片时可能期望的一个策略是每个图像的首次传送在相关联音轨的开始之前被发送，并且在歌曲开始之后立即进行该图像文件的第二次发送。如果在所接收的文件中没有错误，则该图像将与该音轨的开始一致地由该接收器呈现。而如果该接收器在首次传送之后没有接收到该图像，则它可以在歌曲仍在进行时在第二次发送上快速复原该图像。在另一示例中，如果该广播者具有足够的带宽，则每个专辑封面图像可以被传送三次。在此情况下，每个图像在该音轨开始之前发送两次，并在该音轨开始后发送一次（为了快速接收器获取）。每个图像文件与其他的相交织以增加RF信道上存在突发错误（例如，长信号退出）时该接收器恢复该图像的可能性。

重新传送的次数是一种涉及带宽要求和可靠性间的妥协的设计选择。例如，假定256字节的分组大小和通信信道上1%分组损失的保守估计。上面描述的典型图像和文件大小将分别需要12、50和100个256字节的分组 来传送3千字节、12.5千字节和24千字节的文件。假定分组错误分布均匀，则接收到整个图像文件的概率大约为：P=1–(.99)^N;其中N=15、50或100。下面的表1示出了重复传送该图像1次、2次和3次的这些近似值的结果。

表1

基于这些近似值，2次传送的值可产生可接受的妥协。显然，可使用任何传送值——增加传送的次数将增加可靠性和带宽使用，而减少传送的次数将减少可靠性和带宽使用。

显示不同媒体内容文件之间的时间是分配带宽时的第三个参数。该时间是应用的函数。例如，在封面应用中，如果每首歌曲只显示一个图像，则该传输时间可以在两分钟的量级上，而如果该应用是幻灯片演示或如果图像需要与广告一起显示，则可能每15秒需要一个新图像。通常，图像显示之间的最短时间应被用来计算带宽要求。作为说明，假定幻灯片演示以重复值2来每15秒显示300x 300像素图像（~10ALFN），则T_T（传送时间）=10ALFN（~15秒），其中每ALFN 1PDU，且S₁（该图像的大小）=48千字节（2x 24千字节）。因此B（所需带宽）=S_I/T_T=48千字节/10PDUs=每PDU4.8千字节，即约25千比特/秒。

由于接收器实现选择，RLS分组大小可限于约8192字节，但是可使用其他大小。因此，在示例性实施例中，可根据四种数据分段模式来准备数据以进行传送——标准分组、可变分组、大对象传输（LOT）、以及字节流——用于传送大于最大分组大小的对象。

在分组传递模式（即，标准和可变分组模式）中，已由客户端应用封装的分组被传递给进口器18。在标准分组模式中，客户端应用受限于不大于其每PDU分配的带宽的分组大小。因此，该客户端应用应当知晓其所分配的带宽（比特/秒）以及用于广播数据的逻辑信道的速率。例如，P1逻辑信道具有约1.486秒的PDU速率，而P3逻辑信道具有约0.186秒的PDU速率。基于这些特征，具有使用1千比特/秒的P1的带宽分配的客户端应用的分组大小会限于(1000比特/秒)×(1字节/8比特)×(1.486秒每PDU)=185字节。标准分组模式的一个优点在于，保证在每个PDU中分组被递送到该接收器。因此，如果该客户端应用能够调整其原生分组大小来匹配其带宽分配和逻辑信道速率，则它能够使用原生封装来最小化接收器侧上的处理。

除了分组大小与所分配的带宽无关之外，可变分组模式类似于标准分组模式。这意味着，带宽分配本质上是统计性的，而客户端应用在传递数据分组时可能导致显著的抖动（即，存在无保证的传递时间）。然而，可变分组的优点在于，进口器可向服务分配最小带宽而仍然维持其原生分组结构，不管逻辑信道如何。另一方面，被分配了最小带宽的服务将影响使用可变分组模式的所有其他数据服务的传递抖动（即，服务不控制其自己的性能）。因此，可变分组模式最适合非实时应用。在传送图像时，所述分组传递方法之间的差别可影响必须提前多久传送该图像以保证它及时到达以与相关联音频同步呈现。

进口器18还可包括大对象传输（LOT）客户端（例如，与进口器18在相同计算机处理系统上或在不同处理系统上（诸如远程处理系统）执行的软件客户端）以将“大”对象分段（例如，大小可变的图像文件）为不大于所选择的RLS分组大小的片段。在典型实施例中，对象大小的范围可高达4,294,967,295字节。在发射器处，LOT客户端将分组写到RLS端口以向接收器广播。在接收器处，LOT客户端从号码相同的RLS端口读取分组。在接收器和发射器两处，该LOT客户端可同时处理与许多RLS端口（例如，通常多达32个端口）相关联的数据。

该LOT客户端通过在若干个消息中发送一大对象，每个消息不大于最大分组大小来操作。为了实现这一点，该发送机经由该LOT协议向每个对象广播分配一个叫做LOTID的整数。相同对象的所有消息将使用相同LOTID。除了同一RLS端口上并行广播的两个对象不可具有相同LOTID以外，LOTID的选择是随意的。在一些实现方式中，在重用一个值之前用尽所有可能的LOTID值可能是有利的。

当在空中传送数据时，由于无线电传播环境的概率性，可能有一些分组丢失。该LOT客户端通过允许该发射器重复整个对象的传送来解决这个问题。一旦正确地接收到对象，该接收器可忽略任何剩余的重复。所有重复将使用相同的LOTID。此外，该发射器可在同一RLS端口上为不同对象交织消息，只要该端口上的每个对象被分配了唯一的LOTID。

该LOT客户端将大对象分为消息，消息进一步被细分为片段。优选地，一个消息中除最后一个片段之外的所有片段是固定长度的，诸如256字节。最后一个片段可以小于该固定长度的任意长度（例如，小于256字节）。 片段被从0开始连续编号。然而，在一些实施例中，对象可具有0长度对象——所述消息将只包含关于该对象的描述性信息。

该LOT客户端通常使用两类消息——完整报头消息和片段报头消息。每个消息包括报头，然后是该对象的片段。完整报头消息包含从片段重新装配该对象的信息以及关于该对象的描述性信息。与之相比，片段报头消息只包含重新装配消息。该接收器的LOT客户端（例如，通常分别在图7和图8的数据处理器232和288内或任何其他适当处理系统内执行的软件和/或硬件应用）通过报头长度字段（例如，字段名“hdrLen”）来区分这两类消息。每个消息可包含由该报头中的LOTID标识的该对象的任何适当数量的片段，只要不超出最大RLS分组长度。不要求一个对象的所有消息均包含相同数量的片段。下面的表2示出了完整报头消息的示例性字段名称及其相应的描述。片段报头消息通常仅包括hdrLen、重复、LOTID和位置字段。

表2

只要对每个对象广播至少一个完整报头消息，就可按照任何比例发送完整报头和片段报头消息。通过最小化完整报头消息的数量，通常会提升带宽效率；然而，这可能会增加接收器基于仅在该完整报头中存在的描述性信息来确定对象是否是感兴趣的对象所需的时间。因此，在对广播带宽的高效利用和接收器对期望LOT文件的高效处理和接收之间通常存在妥协。

在字节流模式中，如在分组模式中一样，基于数字无线电广播调制解调器帧的限制，通过无线电站操作者向每个数据服务分配特定带宽。然后进口器18从该数据服务接收任意大小的数据消息。然后从每个服务接收的数据字节被放入字节桶（例如，队列），并且基于被分配给每个服务的带宽来构造HDLC帧。例如，每个服务可具有其自己的HDLC帧，其自己的HDLC帧将恰好是适合放入调制解调器帧的正确大小。例如，假定存在两个数据服务，服务#1和服务#2。服务#1被分配1024字节，服务#2被分配512字节。现在假定服务#1发送具有2048个字节的消息A，而服务#2发送也具有2048个字节的消息B。因此，第一调制解调器帧将包含两个HDLC帧；包含消息A的N个字节的1024字节帧和包含消息B的M个字节的512字节HDLC帧。N和M是由需要多少HDLC换码符以及RLS报 头信息的大小确定的。假定一9字节RLS报头，如果不需要换码符，则N=1015且M=503。再次假定不包含换码符的9字节RLS报头，如果所述消息不包含除了HDLC帧字节（即，0x7E）以外的任何消息，则N=503且M=247。而且，如果数据服务#1不发送新消息（称其为消息AA），则其未使用的带宽可被赋予服务#2，从而其HDLC帧将大于其分配的512字节带宽。

出口器20包含提供主节目服务和SIS用于广播必需的硬件和软件。该出口器在音频接口上接受数字MPS音频26，且压缩该音频。该出口器也复用MPS数据40、出口器链路数据24以及该压缩的数字MPS音频，以产生激励器链路数据52。此外，该出口器在其音频接口上接受模拟MPS音频28和将预先编制的延时应用于该音频，以产生延时的模拟MPS音频信号30。可以将该模拟音频作为混合式IBOC数字无线电广播的后备通道进行广播。该延时对该数字MPS音频的系统延时进行补偿，这允许接收器在数字和模拟节目之间进行混合，而不存在时间上的偏移。在AM传输系统中，该延时的MPS音频信号被该出口器转换成单声道信号且被作为该激励器链路数据52的一部分直接发送到该STL。

该EASU 22从该播音室自动化设备接受MPS音频42，将其速率转换成适当的系统时钟，并输出该信号的两份副本：一份数字副本(26)和一份模拟副本(28)。该EASU包括连接到天线25的GPS接收器。该GPS接收器允许该EASU得出主时钟信号，通过使用GPS单元，该主时钟信号被同步为激励器的时钟。该EASU提供由该出口器使用的主系统时钟。该EASU也被用于在该出口器具有灾难性故障且不再运行的情况下将该模拟MPS音 频旁路(或重新导向)，使其不通过该出口器。可以将该被旁路的音频32直接馈入该STL发射器，这消除了停滞情形(dead-air event)。

STL发射器48接收延时的模拟MPS音频50和激励器链路数据52。其在STL链路14上输出激励器链路数据和延时的模拟MPS音频，该STL链路可以是单向的或是双向的。该STL链路可以例如是数字微波或以太网链路，且可以使用标准的用户数据报协议或标准的TCP/IP。

该发射器场所包括STL接收器54、激励器引擎(exgine)56和模拟激励器60。该STL接收器54接收STL链路14上的激励器链路数据，其包括音频和数据信号以及命令和控制消息。该激励器链路数据被传递到激励器56，这产生了IBOC数字无线电广播波形。该激励器包括主机处理器、数字上变频器、RF上变频器以及exgine子系统58。该exgine接受激励器链路数据且调制该IBOC数字无线电广播波形的数字部分。激励器56的该数字上变频器将该exgine输出的基带部分从数字转换到模拟形式。该数模转换基于GPS时钟，该时钟与该出口器的从该EASU得出的基于GPS的时钟相同。从而，激励器56包括GPS单元和天线57。在美国专利7,512,175中可以找到用于同步该出口器和激励器时钟的另一种方法，其通过引用结合到本文中。该激励器的该RF上变频器将该模拟信号上变频到合适的带内通道频率。然后，将该上变频的信号传递到该高功率放大器62和天线64，以用于广播。在AM传输系统中，在混合模式中，该exgine子系统连贯地将该后备的模拟MPS音频加到该数字波形，从而，该AM传输系统不包括该模拟激励器60。此外，在AM传输系统中，该激励器56产生相位和幅度信息，且该模拟信号被直接输出到该高功率放大器。

使用多种波形，可以在AM和FM无线电频带两者中发送IBOC数字无线电广播信号。这些波形包括FM混合式IBOC数字无线电广播波形、FM全数字IBOC数字无线电广播波形、AM混合式IBOC数字无线电广播波形、以及AM全数字IBOC数字无线电广播波形。

图2是混合式FM IBOC波形70的示意图。该波形包括位于广播通道74的中心处的模拟调制信号72、上部边频带78中的第一多个均匀间隔的正交频分复用子载波76、以及下部边频带82中的第二多个均匀间隔的正交频分复用子载波80。这些数字调制子载波被分成分区，且不同子载波被指定为参考子载波。一个频率分区是由包含18个数据子载波和1个参考子载波的19个OFDM子载波形成的组。

该混合式波形包括模拟FM调制信号加上数字调制的第一主子载波。这些子载波位于均匀间隔的频率位置处。这些子载波位置被编号为从-546至+546。在图2的波形中，这些子载波位于+356至+546以及-356至-546的位置。每个第一主边频带由十个频率分区组成。也包括在该第一主边频带中的子载波546和-546是额外的参考子载波。可以用幅度缩放因子对每个子载波的幅度进行缩放。

图3是扩展的混合式FMIBOC波形90的示意图。该扩展的混合式波形是通过将第一扩展边频带92、94加入该混合波形中存在的该第一主边频带而形成的。可以将一个、二个或四个频率分区加入每个第一主边频带的内部边缘。该扩展的混合式波形包括该模拟FM信号加上数字调制的第一主子载波(子载波+356至+546以及-356至-546)以及一些或所有第一扩展的子载波(子载波+280至+355以及-280至-355)。

该上部的第一扩展边频带包括子载波337至355(一个频率分区)、318至335(两个频率分区)或280至355(四个频率分区)。该下部的第一扩展边频带包括子载波-337至-355(一个频率分区)、-318至-335(两个频率分区)或-280至-355(四个频率分区)。可以用幅度缩放因子对每个子载波的幅度进行缩放。

图4是全数字FM IBOC波形100的示意图。该全数字波形通过禁用模拟信号、完全扩展该第一数字边频带102、104的带宽以及在模拟信号退出的谱中加入低功率的第二边频带106、108构造而成。该所示的实施例中的该全数字波形包括子载波位置-546至+546处的数字调制的子载波，且不存在模拟的FM信号。

除该十个主频率分区之外，该全数字波形的每个第一边频带中存在所有四个扩展的频率分区。每个第二边频带也具有十个第二主(SM)和四个第二扩展(SX)频率分区。然而，不同于该第一边频带，该第二主频率分区被映射到接近该通道中心，且该扩展的频率分区更远离该中心。

每个第二边频带也支持包括12个OFDM子载波以及参考子载波279与-279的小的第二受保护(SP)区110、112。这些边频带称为“受保护的”，因为它们位于最不可能受到模拟或数字干扰的谱区域中。在通道(0)的中心处放置了额外的参考子载波。不适用SP区域的频率分区排序，因为该SP区域不包含频率分区。

每个第二主边频带跨越1至190或-1至-190的子载波。该上部的第二扩展边频带包括子载波191至266，且该上部的第二受保护边频带包括子载波267至278，加上额外的参考子载波279。该下部的第二扩展边频带包括子载波-191至-266，且该下部的第二受保护边频带包括子载波-267至-278， 加上额外的参考子载波-279。该整个全数字频谱的全部频率范围是396,803Hz。可以用幅度缩放因子对每个子载波的幅度进行缩放。该第二边频带幅度缩放因子可以由用户选择。可以选择四个中的任何一个应用于该第二边频带。

在每个波形中，使用正交频分复用(OFDM)来调制该数字信号。OFDM是一种并行调制方案，在其中数据流调制同时发送的大量正交子载波。OFDM本质上是灵活的，易于允许将逻辑信道映射到不同组的子载波。

在混合波形中，在该混合波形中的模拟FM信号的任一侧的第一主(PM)边频带中发送该数字信号。每个边频带的功率电平明显低于该模拟FM信号中的总功率。该模拟信号可以是单声道的或是立体声的，且可以包括辅助通信授权(SCA)通道。

在该扩展的混合波形中，可以向该模拟FM信号扩展该混合边频带的带宽，以增加数字容量。分配给每个第一主边频带的内边缘的该额外的频谱称为第一扩展(PX)边频带。

在该全数字波形中，去除了模拟信号，且如同在扩展的混合波形中一样，完全地扩展了该第一数字边频带的带宽。此外，该波形允许在模拟FM信号退出的频谱中发送低功率的数字的第二边频带。

图5是AM混合式IBOC数字无线电广播波形120的示意图。该混合格式包括传统的AM模拟信号122(带限至约±5kHz)连同接近30kHz宽的数字无线电广播信号124。该频谱被包含在具有约30kHz的带宽的通道126内。该通道被分为上部的130个和下部的132个频带。该上部频带从该通道的中心频率起扩展到距该中心频率约+15kHz。该下部频带从该中心频率起扩展到距该中心频率约-15kHz。

在一个例子中，该AM混合式IBOC DAB信号格式包括该模拟调制载波信号134加跨越该上部和下部频带的OFDM子载波位置。在这些子载波上发送代表要发送的数据信号或音频的编码数字信息(节目材料)。由于码元之间的保护时间的缘故，该码元速率小于该子载波间隔。

如图5中所示，该上部频带被分成第一部分136、第二部分138、以及第三部分144。该下部频带被分成第一部分140、第二部分142和第三部分143。为了本说明的目的，可以将第三部分143和144视为包括在图5中被标记为146和152的多个子载波的组。该第三部分内的位置接近通道中心的子载波称为内部子载波，且该第三部分内的位置更远离该通道中心的子载波称为外部子载波。该第三部分中的子载波组146和152具有基本恒定的功率电平。图5也示出了用于系统控制的两个参考子载波154和156，其电平固定在不同于其他边频带的值上。

数字边频带中的子载波的功率显著地小于模拟AM信号中的总功率。给定的第一或第二部分内的每个OFDM子载波的电平固定在恒定的值。可以相对于彼此缩放第一或第二部分此外，在位于主载波的任一侧的参考子载波上发送状态和控制信息。可以在正好位于该上部和下部第二边频带的频率边缘之上和之下的个体的子载波中发送诸如IBOC数据服务(IDS)信道的独立的逻辑信道。相对于该未调制的主模拟载波，每个第一OFDM子载波的功率电平是固定的。然而，该第二子载波、逻辑信道子载波和第三子载波的功率电平是可调节的。

使用图5的调制格式，在为美国的标准的AM广播规定的通道屏蔽(channel mask)内发送该模拟调制载波和该数字调制子载波。该混合系统使用该模拟AM信号来调谐和备用。

图6是用于全数字AM IBOC数字无线电广播波形的子载波指派的示意图。该全数字AM IBOC数字无线电广播信号160包括位于上部和下部频带166和168中的均匀间隔的子载波(称为第一子载波)的第一和第二组162和164。分别称为第二和第三子载波的子载波的第三和第四组170和172也位于上部和下部频带166和168中。第三组的两个参考子载波174和176最接近信道的中心。子载波178和180能用于发送节目信息数据。

图7是示例性AM IBOC数字无线电广播接收器200的相关组件的简化的功能框图。尽管为示例性目的仅示出了接收器200的某些组件，然而显然，该接收器可包括多个附加组件并且可分布于多个独立的具有调谐器和前端、扬声器、远程控制、各种输入/输出设备等的外壳中。接收器200具有包括连接于天线204的输入202的调谐器206。该接收器还包括基带处理器201，基带处理器包括数字下转换器208以在线210上产生基带信号。模拟解调器212解调该基带信号的模拟调制部分，以在线214上产生模拟音频信号。数字解调器216解调该基带信号的数字调制部分。随后该数字信号由解交织器218进行解交织，以及由Viterbi解码器220解码。服务去复用器222将主和补充节目信号从数据信号中分离开来。处理器224处理节目信号，以在线226上生成数字音频信号。如框228中所示，该模拟和主数字音频信号被混合，或让补充数字音频信号通过，以生成线230上的音频输出。数据处理器232处理该数据信号，且生成线234、236和238上的数据输出信号。数据线234、236和238可以一起复用到诸如互集成电路（I²C）、串行外围接口（SPI）、通用异步接收器/发射器（UART）或通用串行总线（USB）等适当的总线上。该数据信号可包括例如SIS、MPS数据、SPS数据以及一个或多个AAS。

主控制器240接收并处理该数据信号（例如，该SIS、MPSD、SPSD和AAS信号）。主控制器240包含耦合于显示器控制单元（DCU）242和存储器模块244的微控制器。可使用任何适当的微控制器，诸如 AVR 8位精简指令集计算机（RISC）微控制器、高级RISC及其 32位微控制器或任何其他适当的微控制器。此外，主控制器240的功能中的一部分或全部可在基带处理器（例如，处理器224和/或数据处理器232）中执行。DCU 242包含控制该显示器的任何适当的I/O处理器，该显示器可以是任何适当的视觉显示器，诸如LCD或LED显示器。在某些实施例中，DCU 242还可经由触摸屏显示器来控制用户输入组件。在某些实施例中，主控制器240还可控制来自键盘、拨号盘、按钮或其他适当输入的用户输入。存储器模块244可包括任何适当的数据存储介质，诸如RAM、闪存ROM（例如，SD存储卡）和/或硬盘驱动器。在某些实施例中，存储器模块244可被包括在与主控制器240通信的外部组件（诸如远程控制）中。

图8是示例性FM IBOC数字无线电广播接收器250的相关组件的简化的功能框图。尽管为示例性目的仅示出了接收器250的某些组件，然而显然，该接收器可包括多个附加组件并且可分布于多个独立的具有调谐器和前端、扬声器、远程控制、各种输入/输出设备等的外壳中。该示例性接收器包括具有连接于天线254的输入252的调谐器256。该接收器还包括基带处理器251。将来自调谐器256的信号提供给模数转换器和数字下变频转换器258，以在输出260处产生包括一系列复数信号样本的基带信号。这些信号样本是复数的，因为每个样本包括“实”分量和“虚”分量。模拟解调器262解调该基带信号的模拟调制部分，以在线264上产生模拟音频信号。接下来，由隔离滤波器266对该采样的基带信号的数字调制部分进行滤波， 该隔离滤波器具有通带频率响应，该响应包括存在于接收的OFDM信号中的子载波f₁-f_n的总集。第一相邻抵消器268抑制第一相邻干扰器的影响。复数信号269被路由到采集模块296的输入端，其从表示在接收到的复数信号298中的所接收的OFDM码元获得或复原OFDM码元时序偏移或误差以及载波频率偏移或误差。采集模块296形成码元时序偏移Δt和载波频率偏移Δf，以及状态和控制信息。然后，将该信号解调(框272)，以解调该基带信号的数字调制部分。随后该数字信号由解交织器274进行解交织，以及由Viterbi解码器276解码。服务去复用器278将主和补充节目信号从数据信号中分离开来。处理器280处理该主和补充节目信号，以产生线282以及MPSD/SPSD 281上的数字音频信号。如框284中所示，混合该模拟和主数字音频信号，或让该补充节目数据通过，以在线286上产生音频输出。数据处理器288处理该数据信号，且生成线290、292和294上的数据输出信号。数据线290、292和294可以一起被复用到诸如I²C、SPI、UART或USB的适当的总线上。该数据信号可包括例如SIS、MPS数据、SPS数据以及一个或多个AAS。

主控制器296接收并处理该数据信号（例如，SIS、MPS数据、SPS数据和AAS）。主控制器296包含耦合于DCU 298和存储器模块300的微控制器。可使用任何适当的微控制器，诸如 AVR 8位RISC微控制器、高级RISC及其 32位微控制器或任何其他适当的微控制器。此外，主控制器296的功能中的一部分或全部可在基带处理器（例如，处理器280和/或数据处理器288）中执行。DCU 298包含控制该显示器的任何适当的I/O处理器，该显示器可以是任何适当的视觉显示器，诸如LCD或LED显示器。在某些实施例中，DCU 298还可经由触摸屏显示器来控制用 户输入组件。在某些实施例中，主控制器296还可控制来自键盘、拨号盘、按钮或其他适当输入的用户输入。存储器模块300可包括任何适当的数据存储介质，诸如RAM、闪存（例如，SD存储卡）和/或硬盘驱动器。在某些实施例中，存储器模块300可被包括在与主控制器296通信的外部组件（诸如远程控制）中。

在实践中，可以使用一个或多个集成电路实施在图7和图8的接收器中所示的许多信号处理功能。例如，尽管在图7和8中该信号处理块、主控制器、DCU和存储器模块被示出为分开的组件，然而这些组件中的两个或更多个的功能可以被组合到单个处理器（例如，片上系统（SoC））中。

图9a和9b是从发射器角度来看的IBOC数字无线电广播逻辑协议栈的简图。从接收器角度来看，将在相反的方向上遍历该逻辑栈。大部分在该协议栈内的各实体间传递的数据呈协议数据单元(PDU)的形式。PDU是结构化的数据块，其由该协议栈的特定层产生(或在层内处理）。给定层的PDU可以封装来自该栈的下一个较高的层的PDU和/或包括在该层(或进程)本身产生的内容数据和协议控制信息。由发射器协议栈中的每个层(或进程)生成的PDU是接收器协议栈中的相应层(或进程)的输入。

如图9a和9b中所示，存在配置管理器330，其是将配置和控制信息提供给协议栈内的各个实体的一项系统功能。该配置/控制信息可包括用户定义的设置，以及从系统内产生的信息，诸如GPS时间和位置。该服务接口331代表所有服务的接口。对于各种类型服务中的每一种，该服务接口可以不同。例如，对于MPS音频和SPS音频，该服务接口可以是音频卡。对MPS数据和SPS数据而言，这些接口可以呈不同API的形式。对所有其他数据服务而言，该接口呈单个API的形式。音频编码器332编码MPS音频 和SPS音频两者，以产生MPS和SPS音频编码分组的核心流（流0）以及可选的增强流（流1），这些流被传递到音频传送器333。音频编码器332也将未使用的容量状态中继到系统的其他部分，从而允许将机会性数据包括进来。MPS和SPS数据由PSD传送器334处理，以产生MPS和SPS数据PDU，这些PDU被传送到音频传送器333。音频传送器333接收编码的音频分组与PSD PDU，且输出包含压缩的音频和节目服务数据两者的比特流。SIS传送器335从该配置管理器接收SIS数据，并生成SIS PDU。SIS PDU能包含站识别和位置信息，关于所提供的音频和数据服务的指示，以及与GPS相关的绝对时间和位置，以及该站所传递的其他服务。该AAS数据传送器336从服务接口接收AAS数据，且从音频传送器接收器会性带宽数据，并生成AAS数据PDU，其可基于服务质量参数。这些传送和编码功能统称为协议栈的层4，且相应的传送器PDU称为层4PDU或L4PDU。层2，其为通道复用层，从SIS传送器、AAS数据传送器、以及音频传送器接收(337)传送器PDU，并将它们格式化成层2PDU。层2PDU包括协议控制信息和有效载荷，该有效载荷可以是音频、数据或音频和数据的组合。层2PDU被路由通过正确的逻辑通道到达层1(338)，其中逻辑通道是以规定的服务等级引导L1PDU通过层1的信号路径，并可能被映射到预定义的子载波集合。

IBOC系统中的层1数据可被认为被临时分为帧（例如，调制解调器帧）。在典型HD无线电应用中，每个调制解调器帧具有约为1.486秒的帧持续时间（T_f）。应当明白，在其他广播应用中，帧可具有不同的持续时间。每个调制解调器帧包括在该SIS中的抽象层1帧号（ALFN），ALFN是被分配到每个层1帧的顺序号。该ALFN对应于调制解调器帧的广播起始时间。 ALFN 0的起始时间是1980年1月6日的00:00:00世界协调时间（UTC），而每个后续ALFN从前一ALFN递增1。从而，通过将下一帧的ALFN乘以T_f且将其全部加到ALFN 0的起始时间，可以计算当前时间。

存在基于服务模式的多个层1逻辑通道，其中服务模式是指定吞吐量、性能水平以及选定的逻辑通道的操作参数的具体配置。对每个服务模式而言，活动的层1逻辑通道的数目以及定义它们的特性是不同的。状态信息也在层2和层1之间传递。层1将来自层2的PDU以及系统控制信息转换成AM或FM IBOC数字无线电广播波形，以供传输。层1处理可以包括扰频、通道编码、交织、OFDM子载波映射以及OFDM信号生成。OFDM信号生成的输出是复数的、基带的时域脉冲，其表示特定码元的IBOC信号的数字部分。连接离散的码元，以形成连续的时域波形，其被调制来产生IBOC波形以供传输。

图10示出从接收器角度来看的逻辑协议栈。IBOC波形由物理层层1接收(560)，该层解码该信号，且处理该信号，以将该信号分成逻辑通道。逻辑通道的数目和种类将取决于服务模式，且可以包括逻辑通道P1-P4、主IBOC数据服务逻辑信道（PIDS）、S1-S5以及SIDS。层1生成对应于逻辑通道的L1PDU，并将这些PDU发送到层2(565)，该层2将L1PDU去复用，以产生SIS PDU、AAS PDU、以及流0(核心)音频PDU和流1(可选增强的)音频PDU。然后，由SIS传送器570处理该SIS PDU，以产生SIS数据，由AAS传送器575处理AAS PDU，以产生AAS数据，且由PSD传送器580处理PSD PDU，以产生MPS数据(MPSD)和任何SPS数据(SPSD)。封装的PSD数据也可被包括在AAS PDU中，从而由AAS传送处理器575处理并在线577上被递送到PSD传送处理器580以进一步处理并产生 MPSD或SPSD。然后，将该SIS数据、AAS数据、MPSD和SPSD发送到用户接口585。然后，如果用户请求，可以显示SIS数据。类似地，可以显示MPSD、SPSD或任何基于文本或图像的AAS数据。该流0和流1PDU由层4(由音频传送器590和音频解码器595组成)处理。可能存在对应于在IBOC波形上接收的节目数目的多达N个的音频传送器。每个音频传送器产生对应于每个接收的节目的编码的MPS分组或SPS分组。层4从该用户接口接收控制信息，其包括诸如用于存储或播放节目的命令，以及与搜寻或扫描广播全数字或混合式IBOC信号的无线站有关的信息。层4也将状态信息提供给该用户接口。

下面描述根据示例性实施例的用于媒体文件的数字无线电广播发射和接收以供在数字无线电广播接收器中同步呈现的示例性过程。首先，将提供数字无线电广播发射器和数字无线电广播接收器的示例性组件和操作的大体描述。然后，将讨论用于发射和接收同步媒体内容的两种技术的示例性实施例。最后，将讨论所公开的实施例的示例性应用。注意，在下面的描述中，对于本发明的目的，将同时参考图7的示例性AM IBOC接收器和图8的示例性FM IBOC接收器的组件，因为两者的操作基本类似。因此，例如，在下面该主控制器将被称为主控制器240、296。

图11中示出了数字无线电广播系统的发射侧组件的示例性功能框图。如同上面讨论的，图11中示出的功能可在进口器18、出口器20以及客户端700的适当组合中执行。这些组件可包括处理系统，该处理系统可包括一个或多个处理单元，所述处理单元可在同一处或分布开并且被配置为（例如，被用软件和/或固件编程）执行本文描述的功能，其中该处理系统可适当地耦合于任何适当的存储器（例如，RAM、闪存ROM、ROM、光存储、 磁存储等）。进口器18经由请求/响应型应用程序接口（API）（例如，进口器18从客户端请求数据）来与客户端应用700通信以接收诸如专辑封面、图像幻灯片演示、滚动文本信息、隐藏字母、产品购买信息和视频等数据内容。客户端应用700可以是能够访问该数据内容（诸如经由数据库或文件目录）并且被配置为响应于进口器的请求而向进口器18准备并发送媒体内容的适合适当程序。

如同上面讨论的，进口器18准备来自第二音频源702的媒体内容和第二音频（如果有）以用于数字无线电广播传送。应当注意，来自客户端700的数据内容穿过进口器18中的第一信号路径而该SPS的第二音频穿过进口器18中与第一信号路径不同的第二信号路径。具体而言，来自客户端700的数据内容由RLS编码器704作为AAS数据接收，在那里该数据内容如上所述地被封装。可使用分组流技术（例如，标准或可变分组或LOT）或字节流技术来封装该数据内容。一旦该数据内容被RLS编码器704封装，该RLS分组被发送至AAS/SPS复用器708，在那里它们与任何第二音频复用（例如，时分复用）。应当注意，通常经由与用于传送音频（例如，图9b中示出的音频传送器333）的协议不同的协议来编码数据，因此该数据与该音频是异步的。来自第二音频源702的第二音频被音频编码器706数字编码以生成压缩的SPSA音频帧。可使用任何适当的音频编码器，诸如由Coding Technologies of Dolby Laboratories,Inc.,999Brannan Street,San Francisco,CA 94103-4938USA开发的HDC编码器；高级音频编码（AAC）编码器；MPEG-1音频层3（MP3）编码器；或Windows媒体音频（WMA）编码器。第二音频源702还可包括诸如音乐标题、艺术家、专辑名等PSD，该PSD被编码为SPSD PDU。通过音频编码器706将该SPSD PDU从第二 音频源702传递到RLS编码器704。然后该RLS编码器封装该SPSD PDU并将RLS帧传回给音频编码器706。该音频编码器706将该SPSA音频帧与该RLS编码的SPSD（如果有）组合为单一SPS PDU并将其输出到AAS/SPS复用器708。AAS/SPS复用器708随后经由进口器到出口器（I2E）接口710将分组输出到出口器20。

I2E接口710是进口器18和出口器20之间存在的双向握手链路以为特定调制解调器帧请求AAS/SPS帧。该I2E接口通常是TCP/IP连接，然而它可以是任何其他适当类型的通信连接。作为I2E接口的一部分，在出口器20中存在可用于克服使用TCP连接时的不良网络性能的可配置帧缓冲器。I2E接口710将复用的AAS/SPS分组输出到出口器20中的复用器712。

主音频穿过与第二音频和该数据内容分开的信号路径，并因此导致不同于数据内容和第二音频两者的穿过该数字广播系统的延迟。具体而言，该主音频内容在出口器20处被输入，而该数据内容和该第二内容在进口器18处被输入。该主音频由该主音频源714提供，并被数字编码以由音频编码器716产生压缩的MPSA音频帧。如上所述，可使用任何适当的音频编码器。主音频源714也可包括被编码为MPSD PDU的PSD。该MPSD PDU被从音频编码器716传递到RLS编码器718，在那里被封装并作为RLS帧被发送回音频编码器716。该MPSD和MPSA分组被组合成单一MPS PDU并随后被发送至复用器712。SIS模块生成SIS信息，包括计算当前ALFN，并将该SIS PDU发送至复用器712。复用器712复用该MPS、SPS、AAS和SIS以形成调制解调器帧。复用器712随后经由STL链路14（上面参考图1描述的）将该调制解调器帧发送至激励器56，激励器56产生该IBOC数字无线电广播波形。

如同上面指出的，该AAS、SPS和MPS均可穿过该数字无线电广播传输系统中的不同的信号路径，借此带来不同的延迟。由于进口器18中的RLS编码和复用，AAS导致通常是固定的延迟。该SPS不仅导致对于编码（如同前面讨论的，对于数据，其导致不同于RLS编码延迟）和复用的延迟，还导致另一个通常是固定的对于进口器18中的音频编码延迟。该SPS的延迟通常需要约六（6）个调制解调器帧的缓冲来计入处理时间。而且，该SPS和AAS两者均导致穿过该I2E链路的附加可配置延迟，该延迟通常在20个调制解调器帧的量级上。如同上面指出的，该MPS信号路径不穿过该I2E链路并通常仅需要一（1）个调制解调器帧的缓冲来计算在进口器20中的处理时间。此外，该数字无线电广播发射器在该出口器20下游的那部分通常导致由缓冲和处理所带来的附加的两（2）个调制解调器帧的延迟。尽管已为示例性目的而提供了大致的延迟时间，然而应当显而易见，这些示例无论如何不限制本发明或权利要求书的范围。

类似地，该MPS和SPS音频和该AAS可穿过该数字无线电广播接收器中的不同信号路径。具体而言，如参考图7和8所讨论的，该MPS和SPS被解码并从基带处理器201、251直接输出到音频输出230、286，而该AAS被作为数据内容传送到主控制器240、296，它从那里可以经由该显示器控制单元242、298呈现。由于缓冲和处理，该数字无线电广播接收器通常导致约两（2）个调制解调器帧的延迟。

尽管已经指出这些延迟通常在各服务间将变化，然而还应当指出在不同的无线电频率间、以及在不同的地理位置间存在不同的延迟。例如，因为不同的无线站可利用不同的硬件、软件和/或配置，由处理和缓冲带来的穿过这些系统的延迟将不相同。

作为由多个信号路径带来的这些变化的延迟的结果，音频和数据内容可能导致穿过该数字无线电广播系统的不同等待时间。该数字无线电广播发射器计入了这些不同的等待时间以在该数字无线电广播接收器处同步地呈现音频和数据内容。进口器18包括延迟确定模块722，该延迟确定模块计算数据和音频穿过该数字无线电广播系统的信号路径的各种延迟的近似值并将这些值输出到客户端700。延迟确定模块722可以用硬件、软件或其任何适当组合（例如，编程的处理系统）来实现。

延迟确定模块722结合客户端700确定另一端媒体内容（例如，专辑封面图像）必须在给定段媒体内容（例如，音轨）开始之前多久传送以使其可用于在该第一段内容到达时在该接收器处呈现。下面的变量被用来做出此确定：

T₀=当前ALFN

D_M=MPS延迟(ALFN)

D_S=SPS延迟(ALFN)

D_D=数据延迟(ALFN)

T_T=媒体内容的传送时间

S_I=媒体内容的大小

B=以字节/PDU计的分配给该服务的带宽

R=以PDU/秒计的信道速率

C=ALFN和秒之间的转换因子(例如1.486秒/ALFN)

为示例性目的，这些时间是用ALFN或其分数来表示的，但是也可以用诸如秒、毫秒等时间单位或任何其它适当单位来表示。

为了确定分别用于MPS和SPS音频的音频等待时间D_M和D_S，延迟确定模块722加总各种延迟，包括I2E延迟、音频缓冲延迟以及发射/接收延迟。类似地，为了确定数据内容延迟D_D，延迟确定模块722加总各种延迟，包括I2E延迟、数据缓冲延迟以及发射/接收延迟。在示例性实施例中，延迟确定模块722从SIS模块720接收当前ALFN(T₀)（即，出口器20当前正在生成的调制解调器帧的AFLN）。音频片段的开始将在ALFN T_A在该激励器（如果是MPS音频）或进口器（如果是SPS音频）处传递。然后通过将T₀加到所计算的等待时间来使用这些等待时间值来计算传递到进口器18的音频T_A或数据内容T_D要在该数据无线电广播接收器处呈现的时间T_RENDER。

应当指出，D_D，即数据延迟，通常仅在经由如上所述的标准分组模式或字节流模式传送数据时可用。通常，其他模式（例如，LOT和可变分组模式）中的延迟难以预测，因为进口器18不知道任何独立数据分组是否在给定调制解调器帧中传送。

接下来，延迟确定模块722将T_A、T_D和T₀传送给客户端700。在某些实施例中，延迟确定模块722还发送信道数据能力信息。该信道数据能力通常包括分配给客户端应用B的预计带宽（例如，该信道每帧可传输的字节数），以及信道速率R（例如，每秒的帧数）。使用这两个值，客户端可确定以“比特每秒”计的信道能力。给定这些值，客户端应用700能够在数据内容向进口器18的传递中或数据内容与计时指令的封装中应用适当的计时，以在接收器处实现满意的时间同步。

客户端700可计算以T_T计的媒体内容文件的传输时间，该时间为带宽B、信道速率R和媒体内容文件的大小的函数S_I。T_T表示传输完整图像的所需的ALFN数。一示例性计算如下：

因此，为了在接收器处在该音频片段开始呈现时呈现该媒体内容，客户端700确定开始向进口器18传输该图像文件的时间T_I。T_I是传输时间T_T、该音频穿过该系统的延迟以及该数据穿过该系统的延迟的函数。这可被表示为：对于MPS，为T_I=T_A–(T_T+(D_D-D_M))；而对于SPS音频，为T_I=T_A–(T_T+(D_D–D_S))。图12示出了此计算。

在示例性实施例中，该第二媒体内容在指示该接收器应当呈现该第二媒体内容的触发指令之前到达该接收器。提前地太早被发送的第二媒体内容在需要该内容来呈现时可能没有被存储在接收器存储器中，并且它还可能在接收器从一个台调谐到另一个台时丢失。优选地，该第二媒体内容提前于其相关联的触发器少于10分钟被发送。在一些情况下，可能期望使媒体内容提前于该音频可用以防备附加的处理延迟或与该数据传输相关联的抖动。并且在一些情况下，可能期望在该音频片段开始之后立即重新传送该媒体内容，例如以防用户在其已开始之后才调谐到该音频服务或没有接收到第一媒体内容传送。

在传送媒体内容的完成以在该音频内容之前短时间内到达的情况下，传送时间的确定可被表示为T_I=T_A+T_G-(T_T+(D_D-D_M))，其中T_G是保护时间。所使用的保护时间将取决于各种因素。首先，它可取决于所选择的分组传输机制。例如，在使用标准分组传递模式或字节流模式时，每个PDU 将具有服务数据。在典型应用中，发现约4-7帧的值在标准分组传递模式下产生可接受的性能。但是在使用可变分组传递模式或LOT时，带宽分配在本质上是统计性的，取决于分配给使用可变分组传递模式或LOT的其他服务的带宽，并且因此没有有保证的传递时间。结果，在使用这些模式时保护时间通常将较大。作为示例，在使用可变分组传递模式的某些应用中，可增加额外的三个帧（对于P1帧为约5秒），从而获得总共7到10个帧。作为另一个示例，如果向一服务分配500比特/秒，则在示例性实施例中LOT分组每三帧将只传输一次。相应地，可增加额外的三帧保护时间，从而获得总共7到10个帧。此外，该保证时间可取决于接收器主处理器的速度和配置。可以意识到，适当的保护时间的确定取决于实现方式并且可根据经验来确定。

图13示出在数字无线电广播发射器中生成调制解调器帧的示例性序列。开始时，出口器20经由该I2E接口向进口器18发送请求消息740，该请求消息包括当前ALFN(N)。此请求消息740通知进口器18该出口器正在生成由N标识的调制解调器帧并请求逻辑信道的内容。尽管为示例性目的按照单个逻辑信道来描述，然而显而易见，相同的过程可应用于为当前调制解调器帧生成的多个逻辑信道。进口器18为客户端生成内容请求消息742，该请求消息742包括N、音频ALFN、数据ALFN（如果有）以及带宽和信道速率，如按照上面所讨论的确定的。作为响应，客户端700检索并向进口器18发送数据内容744。如上所述，客户端应用700在数据内容向进口器18的传递中或数据内容与计时指令的封装中应用适当的计时，以在接收器处实现满意的时间同步。进口器18基于来自客户端700的内容为逻辑信道生成数据并且经由该I2E接口将此数据746传送到出口器20。然 后出口器20生成调制解调器帧N 748并经由STL链路14将其传递到激励器56以用于数字无线电广播传输750。此过程在一个调制解调器帧时间之内进行并且对每个调制解调器帧重复。因此，也在图13中示出的调制解调器帧N+1以相同方式被生成并传送。

存在将客户端的数据服务与音频服务相关联的若干方面：a）将该数据服务向进口器18注册；b）将该关联信息传送到该接收器；以及c）该接收器对这些数据分组或LOT文件旨在用于特定接收器应用的标识。

数据服务向该进口器的注册是经由该进口器API来执行的。此注册通知进口器18该数据服务与给定音频服务和/或特定音频节目相关联。

一旦该数据服务向进口器18注册，将来自客户端700的数据内容与音频相关联的数据控制指令（例如，SIG）被包括到每个调制解调器帧中。这些数据控制指令致使该接收器读取该适当RLS端口以访问要与该音频同步呈现的数据内容。如同上面讨论的，每个调制解调器帧通常包括SIG。该SIG包括关于SIS中广告的该数据和音频服务的信息，包括RLS端口分配。SIG允许该接收器确定服务存在，追求所指示的服务的接收，并在服务被选择时呈现该服务。然而，应当指出，SIG不必提供对该服务的内容的访问，例如，如果该服务是CA服务。SIG由该无线站通过固定RLS端口广播，该SIG提供该服务并被周期性地更新。

在结构上，该SIG包含关于被广播的每个服务的信息，所述服务被组织为服务记录。通常，当每个客户端连接到该进口器时，将为该服务构造新音频或数据服务记录。服务记录通常包括信息描述（例如，该服务的属性）。例如，音频服务记录通常将包括描述流派的信息、附加处理指令以及服务显示名。此外，服务可具有与其相关联的其他服务。例如，SPS可 具有作为子服务与其相关联的数据服务，所述子服务包括滚动文本、专辑封面、隐藏字母、产品购买信息（例如，ID3标签）等。在此情况下，关于该相关联子服务的信息被包括在该主服务的服务记录中。当数字无线电广播接收器接收并解码该SIG时，它解析这些服务记录的信息以确定是否有任何相关联的子服务并将关于该子服务的任何信息与当前服务一起呈现。例如，如果该接收器调谐到并呈现SPS1，且SPS1的服务记录包括一包括专辑封面的子服务，则该接收器将访问包含该专辑封面的相关联RLS端口。

示例性SIG消息在图14中示出。图14中的示例包括两个串接的服务记录：服务记录#1和服务记录#2。服务记录#1描述了音频服务（例如SPS）和相关联的数据服务。服务记录#1包括主音频服务和单个相关联的数据服务，由该主和子服务标签指示。主服务是音频服务并且包括音频服务信息描述符。子服务是相关联的数据服务（例如，专辑封面或隐藏字幕信息）并且包括数据服务信息描述符。类似地，服务记录#2只描述了主数据服务（例如，股票报价机或天气信息）。服务记录#2包括主数据服务标签和数据服务信息描述符。

尽管上面把数据内容描述为通过在SIG中包括子服务信息描述符而与音频相关联，然而在某些实施例中该数据内容可以其他方式与音频相关联。例如，主服务的描述符可包括将音频服务与不同数据服务记录相关联的链接。

在数据音频广播发射器在空中广播调制解调器帧之后，数字音频广播接收器随后接收这些调制解调器帧并处理它们以便可为最终用户呈现所包括的内容。使用SIG和SIS MIME类型及其相关联的散列值来标识特定数据流与特定接收器应用相关联（其在接收器的主处理器上可能可用或可能 不可用）。有利地，接收器可以能够接收关于仅以传统模拟波形广播否则不具有传送它们的节目排程的数字或其他手段的站的节目信息。

作为示例，同步图像应用通常使用用于传送图像的LOT协议来将图像作为与音频有关的数据服务来传送，然而诸如标准和可变分组和字节流等其他数据传递模式也是可能的。每个图像可被重复地足够多以最小化由于如上所述的位错误而导致的数据损失。

在某些实施例中，广播者可能期望或被要求传送促销消息以及图像，如在广告或诸如被授权到广播者以供正广播的歌曲的推销用途的专辑封面等图像的情况下可能发生的。而且，可能期望向听众同时传递可购买的歌曲或其他物品或服务的图像。在这些情况下，可能期望要求广播者也在PSD中传送具有对该特定歌曲或专辑的商业帧以显示这些图片的推广用途。因为促销消息被包含在PSD内，所以它已经被耦合到其相关联的音频内容并且它能在触发预期相关联的图像的信息的同时被广播。还可以传送其他图像，诸如艺术家/表演图像、广告、本地站图像、与节目相关的图像、以及与流派相关的图像。在这些示例中，对于正被广播的图像，广播者可包括商业帧中与音频片段（例如，广告，脱口秀）有关的支持消息。接收器可在呈现为其广播该图像的歌曲/音频片段期间显示商业帧的内容。这些消息可在相关联的歌曲/音频片段的持续时间期间的任何时刻显示。

基于文本的应用，诸如隐藏字幕、产品购买信息或音频卡拉OK可使用两种方法传送文本：1）使用LOT、字节流或标准或可变分组传递模式作为音频相关数据服务传送；或2）在PSD的ID3标签中传送。在某些实施例中，由于与文本相关联的通常很小的文件大小以及LOT编码的很大的开销，对于文本应用LOT可能不够。此外，与LOT和可变分组两者均相关联 的抖动可能使这些方法对于诸如隐藏字幕等实时文本应用不适合。相应地，对于实时的基于文本的应用（诸如隐藏字幕或无线电卡拉OK），字节流和标准分组将是优选的，因为它们提供有保证的传递时间和最小的分组抖动。可使用ASCII、ISO 8859-1、Unicode或如本领域的技术人员公知的任何其他适当的文本编码方法来对文本进行编码。替代地，基于文本的应用可在于PSD一起包括的ID3标签中发送文本。对于诸如提供购买信息等需要有限文本的应用，将商业帧包括在PSD中可能是优选的。然而，因为PSD中的额外文本的容量可能是有限的，所以对于其他基于文本的应用使用独立的数据服务可能是优选的。

媒体内容的呈现时间由发送机侧的服务提供者控制。这意味着呈现于音频服务相关联的媒体内容在数字无线电广播接收器处完成而无需数字无线电广播接收器关于呈现第二媒体内容和第一媒体内容的相对时间做出判断。这可通过在ID3标签中包括诸如定制ID3帧等触发指令以及其他PSD信息（例如，歌曲标题、艺术家、标签信息等）来实现。

为了同步媒体内容与音频节目的呈现，将触发指令的传送调度成使得它们到达数字无线电广播接收器以与相关联的音频节目同步地触发媒体内容的立即呈现。为了完成这一点，确定PSD相对于各音频服务的延迟（例如，基于经验测量），并且将具有控制指令的ID3帧插入到相关PSD中。为了保持PSD与其相关联的音频对齐（优选地在+/-3秒内），PSD消息应当在每个新音频片段或歌曲的0.5秒内到达广播设备，而且每个音频片段或歌曲应当仅发送一个PSD消息。如果期望比+/-3秒更紧密的对齐，则可以通过使用PSD对齐的所测得的值来提前该音频发送ID3标签来实现这一点。PSD相对于音频服务的延迟是基于服务模式、信道速率和PSD大小的。例 如，图15示出在某些实施例中100字节的PSD消息在相关联的MPS音频前大约2秒到达。图15还示出550字节的PSD大约在MPS音频后大约4秒到达。应当指出，SPS音频通过进口器导致附加的音频缓冲延迟，并且因此SPS音频的PSD比MPS音频的类似PSD到达得更早。例如，如图16中所示，550字节的PSD消息在SPS音频后约2.5秒到达。

对于帧速率信道，标定PSD速率为约每帧125字节。对于块对（block-pair）速率信道，标定PSD速率为约每块对7字节（对于MPS）以及约每块对12字节（对于SPS）。相应地，每当PSD大小超过125-字节、7-字节、或12-字节的倍数时（分别针对帧速率、块对速率MPS和块对速率SPS），PSD计时被帧（~1.486秒）或块对（~0.185秒）改变。何时发送触发指令以便于音频节目同步地触发媒体内容以进行呈现的确定将此额外延迟计入。

在示例性实施例中，触发指令可采用使用定制ID3帧的形式，该定制ID3帧使用实验性帧标识符“XHDR”来与音频节目同步地触发媒体内容的立即呈现。图17中示出了XHDR ID3帧的示例性格式，该格式遵循ID3v2规范，该规范在http://www.id3.org可获得，并通过引用将其全部内容并入此处。XHDR ID3帧包括以下三个部分：

1)ID3帧报头：这包括关于有效载荷的大小和内容的信息以使得接收器能够确定它是否具有解码和呈现该内容所需的系统资源。

2)MIME散列：MIME散列字段包含发送该信息的应用的MIME散列。

3)主体：主体承载描述要由接收器应用执行的动作的不同参数的列表。

如图17中所示，示例性ID3帧报头包括由四个字符“XHDR”构成的帧ID、包含除去帧报头之外的帧大小的大小字段以及如在ID3v2规范中描述的那样使用的标志字段。示例性ID3帧主体包括不同参数的列表，参数后是该参数所需的任何具体数据。这些参数描述了要由接收器应用执行的各种动作。例如，经由LOT传送的图像的显示可由包含与接收的图像的LOTID相匹配的LOTID的“XHDR”帧的接收触发。类似地，如果使用字节流、标准分组或可变分组传递模式，则“XHDR”帧可包括会触发这些分组中的数据（例如，文本数据）的呈现的分组序列号或分组序列号范围。

下面的表3描述了参数定义中的示例性字段：

表3

在示例性实施例中，客户端700可将报头添加到数据内容以促进传输和解码。图18示出根据示例性内容协议的数据内容分组。该分组包括下列三项的有序集合：报头核心760、报头扩展762和主体764。报头核心760包括关于该有效载荷的大小和内容的信息以使数字无线电广播接收器能够 确定它是否具有解码和呈现该内容的系统资源。报头扩展762包括支持所包括的内容的处理和呈现的信息。而主体764承载有效负载，其中有效负载中的数据的结构和内容在报头核心760和报头扩展762中描述。

示例性报头核心760的长度是8字节。尽管本文为说明目的使用示例性长度，然而对本领域的普通技术人员而言，显然可使用任何适当长度。报头核心760包括多个字段。首先，有一个SYNC（同步）字段，该字段是一个标识该分组的开头的两字节ASCII序列。当使用字节流模式时，这些SYNC字节可被数字无线电广播接收器用来整合（defragment）各分组。其次，有一个一字节的PR字段，该字段描述所使用的当前协议的主修订版（MAJ）和辅修订版（MIN）。这可能是期望的，以确保接收器与用来解码数据内容的协议相兼容。第三，有一个一字节的Header EXT LEN字段，该字段描述以字节计算的扩展报头的长度。第四，有一个两字节的BodyLEN字段，该字段描述以字节计算的主体764的长度。在某些实施例中，Body LEN 0可指示主体长度大于2^16（65536）字节且有描述实际主体长度的报头扩展参数。第五，有一个一字节的Type（类型）字段，该字段指示主体764中包括的数据的类型。最后，有一个一字节的Format（格式）字段，该字段指示主体764中包括的数据的格式。下面的图4示出了示例性的类型和格式值。

表4

如在表4中所示，分组中的数据内容可包括XML、ID3标签（例如在http://www.id3.org可获得的ID3非正式标准第2.3.0版中描述的）、未压缩的脉冲代码调制（PCM）音频样本、HDC编码的音频、JPEG图像、PNG图像、GIF图像、ISO/IEC 8859-1:1998编码文本、ISO/IEC 10646-1:2000编码文本或针对具体应用的数据形式。尽管为示例性目的示出了这些数据格式，然而这些示例无论如何不限制本发明及权利要求的范围，并且可包括本领域普通技术人员公知的任何其他数据形式，诸如例如MP3音频、TIF图像、MPEG-4视频、PDF或任何其他适当数据格式。

示例性报头扩展762可以是各种长度的，并且包括描述与该内容相关联的各种属性的多个参数。下面的图5示出了参数的示例性列表。

表5

如表5中所示，报头扩展762可包括开始和结束时间，以及呈现主体764中的内容的持续时间。此外，报头扩展可包括块偏移，该块偏移允许开始和结束内容呈现时间按照调制解调器帧时间的1/16的增量偏移。由此块偏移允许将数据内容和音频的同步微调到约95.2毫秒内。某些实施例可提 供内容重用能力。例如，扩展报头可包括唯一标识该内容所描述的内容的内容ID描述符。具有存储内容能力的接收器能够使用该内容ID作为索引来存储由该内容ID引用的内容。如果未来接收器标识相同的内容ID，则接收器能转而从存储器检索该内容而不是访问指定的RLS端口来检索该内容。这对于重复性的内容可能特别有利。例如，假定Top 40无线站播放有限数量的歌曲。因此，接收器可以存储与这些歌曲中的每一个相关联的专辑封面，并且可以在每个歌曲一开始就检索并显示专辑封面。

现在将参考图19a到19d描述示例性同步图像应用。在此应用中，在由如图19a中所示的触发指令触发时，仅显示单一图像（例如，专辑封面）。每个图像取代前一图像，并且留在显示器上直到它被取代。然而，如果在触发指令（例如，XHDR ID3帧）中接收到的LOTID和该图像不能在接收器存储器中定位，则在某些实施例中可显示默认图像，诸如图19b中所示的站徽标。如果默认图像不可用，则当前图像可留在屏幕上直到接收到新的有效LOTID，或者该屏幕可显示空白图像或默认HD无线电徽标，如图19c中所示。此外，某些应用可呈现站徽标和专辑封面两者，如在图19d中所示。

触发指令还可包括用于接收器的存储器管理指令。例如，如果接收到与当前显示的图像相关联的如上讨论的“留白显示器”参数ID，则可在5秒内移除该图像。如果接收到与当前显示的图像不相关联的“留白显示器”参数ID，则不会将其移除。而且，如果接收到“刷新存储器”参数ID，则接收器存储器将被清空相关联服务的所有先前存储的图像，可能的例外是站台徽标。通常，在接收到“刷新存储器”消息后，接收器还会移除当前显示的图像并显示站台徽标直到接收到下一个图像。

默认图像或站徽标通常作为单独的服务被广播。这些图像通常使用LOT传送并应当被存储在接收器中以使不容易从存储器中清除它们。例如，甚至在调台之后默认图像也可继续被存储，而其他图像通常应当在调谐到新频道之后被清除。在示例性实施例中，与默认图像相关联的LOTID应当与经由同步的图像服务广播的其他图像相区别。而在更新默认图像时，新的默认图像应当具有与旧的默认图像不同的LOTID。

一旦接收到参数ID为“1”（留白显示器）的XHDR ID3帧，则应当立即将该图像从该显示器移除并且不显示任何图像，直到接收到具有有效LOTID的新XHDR ID3帧。一接收到参数ID被设置为2（刷新存储器）的XHDR ID3帧，就刷新接收器图像存储器；移除除了默认图像之外的所有先前存储的图像。可从该显示器立即移除当前图像并且应当显示默认图像，直到接收到新LOTID，其中该接收器的存储器中可用的图像与该LOTID相匹配。如果默认图像不可用，则可留白图像显示器。在同步图像应用终止的情况下，屏幕应当在它重启时返回默认图像。

下面描述接收、处理和呈现数据内容的示例性过程。首先，用户使数字无线电广播接收器通电，然后调谐该接收器到期望的无线站。通电之后，主控制器240、296就开始从基带处理器201、251重复地请求各种类型的数据（例如，SIS、SIG和LOT片段）。基带处理器201、251从调制解调器帧接收SIS和SIG，将其解码，并且响应于请求而将它们传送到主控制器240、296。主控制器240、296随后解析当前选择的服务的SIG记录以确定该站是否正在广播任何相关联的数据内容。此指示通常将包括标识与音频组件相关联的组件或将音频组件与另一数据服务相关联的描述符。如果相 关联的数据内容在特定站上可用，则该SIG还将指示可接收该相关联数据内容的RLS端口号。

在某些实施例中，该主控制器可使显示器控制单元242、298向用户呈现相关联的数据可用的指示。例如，在隐藏字幕实现方式中，这可以是点亮的“闭合字幕可用”按钮或GUI上的图标的形式。在某些实施例中，用户可以能够选择是否在此点激活隐藏字幕。用户随后可例如通过按下适当的按钮来激活该隐藏字幕，该按钮可以是例如接收器上的实体按钮或GUI上的软键按钮。在某些实施例中，主控制器可自动开始呈现可用的数据内容而不需要用户输入。

在接收器被调谐到特定无线站的同时，基带处理器250、251持续接收并缓冲从该无线站广播的RLS分组。在涉及使用LOT协议的分组模式传送的实施例中，数据处理器232、288还可将这些分组组装为对象。这些对象随后响应于请求（例如，轮询事件）而被传递到主控制器240、296。替代地，RLS分组可被传递到主控制器240、296，主控制器可随后将RLS分组组装为对象。此外，在涉及标准分组、可变分组或字节流数据传送的实施例中，RLS分组可在数据处理器232、288或主控制器240、296中组装。然后可如上所述基于分组中包括的序列号来重构数据内容。

主控制器240、296随后呈现和/或存储组装的数据内容。呈现和/或存储数据内容的过程可取决于具体实现方式和接收器能力而改变。例如，可将隐藏字幕信息、无线电卡拉OK和流传输文本与音频一起立即呈现（即，同步由数字无线电广播发射器执行，而接收器不确定数据内容的相对呈现时间），或者可以临时地或者甚至暂时地存储该数据内容直到被触发指令触发。可将包括在PSD中的产品购买信息（诸如促销消息）与相关联的音 轨同步的立即呈现。专辑封面和图像幻灯片演示通常将被存储以基于标识该图像的XHDR ID3帧中所包括的触发指令与音频同步地呈现。在允许内容重用的某些实施例中，可以用内容标识符来所存储的专辑封面、图像幻灯片演示以及产品购买信息以便可以多次访问它。呈现应用可使用任何适当的编程语言（诸如C、C++）用软件编程，或者例如在本领域普通技术人员的眼界内实现这样的应用。

一般而言，接收器存储器内的缓冲的图像可向听众呈现更好的用户体验。为了满足图像显示时间要求，接收器可在存储器中维护呈现缓冲区以存储预先发送的同步的图像以用于每个多播信道内的即将到到来的歌曲。然后，当听众切换到不同的多播信道时，可立即将与音频节目相关联的主图像呈现给听众。

接收器所缓存以用于显示的主图像的数量可由基带处理器（具体而言是基带处理器内的内部LOT存储器池）控制。然而，对于其中内部基带处理器存储器小于256kb的用于LOT的接收器，主控制器可能需要计入附加的缓冲。在某些实施例中，接收器可在其LOT存储器池中为当前选择的站的所有节目存储多达两个主图像。假定四个节目，这意味着多达每个24kb的8个文件，总共为192千字节的存储。然而，8个文件将同时为最大大小非常不可能，因此合理的存储器要求是144kb（假定平均文件大小为18千字节）。

当听众从该站调走时，可能期望接收器清除与该站相关联的所有图像以节省存储器。如果完全接收了一图像，则可能期望在已过去很长时间段而还没有接收到该图像的触发器之后丢弃该图像。例如，可能期望15分钟 量级的超时，然而也可使用任何其他适当时间。然而，丢弃图像仅可在不存在足够的可用于存储新图像的存储器时进行。

在典型实施例中，站徽标每15分钟重复一次，因此接收器存储器缓冲区应当符合这一点。如果在接收器存储器中找不到站徽标，则应当在默认图像可用时显示默认图像或者可保持显示器区域空白。站徽标的每次重复可与相同的LOT ID一起发送。广播者通常会将重复值设置为一个大数值。它们还可能跨越许多重复在很大时间段内保持LOT重复值为相同的非零值，直到图像改变。它们随后可允许该重复值变为0以指示下一个图像是不同的。下一个图像随后将具有不同的LOT ID。

站徽标通常从LOT读取并被存储在接收器存储器中。在典型实施例中，一旦从LOT读取了一文件，则将它从LOT存储器池清除而不能再次读取，因此接收器应当保持其自己的站徽标图像缓冲区。一旦从基带处理器LOT存储器读取了特定信道的站徽标图像，则不能再次读取。例如，此场景可能在听众调谐到另一信道并随后选择调谐回前一信道的情况下发生。因此，应当一从基带处理器接收并读取到站徽标就将它们缓冲（存储）在接收器主存储器中。通过这样做，接收器将不需要每次调谐到该站的不同多播节目时都下载该站徽标。接收器能够在同步的图像不可用时快速恢复到该站徽标图像。

在最坏场景下，其中听众首先调谐到一个四节目站并且通常将所有图像同时下载到LOT中，这可能意味这总共12个图像：最多216kb（每个节目两个主图像（当前的和下一个）以及每个节目一个站台徽标，并且假定平均文件大小为18kb）。这可能接近基带处理器的LOT的总可用存储器空间。然而，考虑到该站台徽标图像的慢的比特率，只要主控制器总是在站 徽标一可用就读取它并从LOT存储器池中将其移除，那么就不会超出LOT存储器池。

应当通过首先清除具有最老的丢弃时间的图像来管理用于存储待决主图像的存储器缓冲区大小。优选地，将站台徽标存储在非易失性存储器中，并通过调用标记和节目号来调用它们以使得获取时间名义上非常快。

如果主控制器要将当前市场（广播区域）的所有站徽标存储在非易失性存储器中，则那将是每个频率4个图像（针对每个频率四个节目）。假定20个活动频率在传送图像，则需要的该总存储器将是：18千字节x 8x 20=2.8兆字节（假定18千字节的文件大小）。

接收器还可选择在已在一开始下载了这些图像之后将可用预设站的站徽标存储在非易失性存储器中。这也会提升用户体验。还可能存在如下情况：其中为了高效利用可用存储器池，主控制器可禁用与除了当前节目/信道外所有其他节目和多播信道的主图像相关联的端口。在此使用情况中，当切换到不同多播节目时，听众将在一开始看到该信道的站徽标，而接收器将仅在下一首歌开始之后一段时间内在下载并组装了该歌曲的主图像时显示该主图像。如果接收器选择采用此方法，则可能期望接收器存储该站上所有节目的站徽标。

可在可用的非易失性和易失性存储器中在接收器上处理同步的图像和站徽标。尽管接收器上不需要文件系统，然而因为对图像文件的更高效的存储和检索和存储器管理，文件系统可能是有好处的。这仍然由接收器设计和成本考虑来管控。

此外，不同的接收器将具有不同的输入、显示和存储器能力。一些典型接收器的显示器可包括4行16字符LED或LCD显示器、2行16字符 LED或LCD显示器、256色OEL显示器、具有6英寸或更大的多媒体显示器的多行背光LCD显示器、以及便携式无线电背光LCD显示器。一般而言，具有更高级的显示器的接收器具有更多可用存储器。较简单的接收器可能只具有少量的RAM（例如，小于50千字节），而较高级的接收器可能具有较大量的RAM（例如，100千字节或更多）以及非易失性存储器，诸如闪存ROM（例如，内建闪存、硬盘驱动器和/或 存储卡）。有利地，本发明的示例性实施例基于接收器的能力提供可改造的呈现和存储。

数据内容可被存储在任何适当的存储器结构中。例如，可使用诸如NRFS或日志闪存文件系统第二版（JFFS2）等文件系统。替代地，可将文件存储在诸如SQLite或MySQL等数据库中。自然地，所利用的存储器结构可与接收器的存储器能力相容。因此，能力更强的存储器可具有更复杂的存储器结构。在一些实施例中，可将数据内容存储在非易失性存储器中。在这些情况下，数据内容可一通电就可用，而不需要下载任何新的数据内容。

呈现数据内容的方式也可取决于接收器特点（例如，显示器或存储器能力）和/或根据用户选择。例如，简单的嵌入式接收器可仅接收和显示简单的基于文本的数据内容，而能力更强的接收器可显示例如图像幻灯片演示、专辑封面甚至视频。一旦为显示器格式化了数据内容，则随后可通过DCU 242、298来呈现它。在一些实施例中，可根据最终用户的选择来执行过滤数据内容。有利地，可通过根据用户的选择而并不管显示器的更多能力如何，避免显示专辑封面或隐藏字幕来减少所显示的数据内容。

现在将描述用于将数据内容与音频内容同步的示例性应用。这些示例包括专辑封面/图像幻灯片演示/视频应用、隐藏字幕应用、产品购买信息应 用以及滚动文本应用。然而，应当理解，这些示例仅是为示例性目的而提供的，不应当被认为限制本发明或权利要求的范围。

专辑封面、图像幻灯片演示以及视频应用通常均会以类似方式操作。如上面参考图11和13所述，出口器20向进口器18发送对逻辑信道的请求消息以生成调制解调器帧。此请求的部分是当前调制解调器帧的ALFN。然后进口器18向客户端应用700做出内容请求，该请求包括当前ALFN以及在调制解调器帧中传送的音频被预计由数字音频播放接收器呈现的时间。在此情况下，客户端应用700可以例如是包括图像库的专辑封面和/或图像幻灯片演示应用，该图像库包含例如JPG或GIF图像。客户端应用700还可以是视频应用，包括例如H.264视频编码器、包含例如MPEG-4视频片段的视频库。客户端应用700通常还具有对与音频内容有关的信息的访问权。

客户端应用700调度相关图像和/或视频的传送以进行传送以使得该图像和/或视频在相关歌曲的预期呈现时间之前在接收器处可用。调度算法的性质是本领域普通技术人员眼界内的一种实现方式考虑。可以使用会允许图像/视频及时地到达接收器以与相关联的音频一起呈现的任何适当的调度技术。在某些实施例中，复杂的调度器可允许图像和/或视频恰好及时到达接收器以与相关联的音频一起呈现。

例如，调度应用可基于歌曲或音频节目（例如，广告、体育活动、脱口秀等）的开始/结束时间（或等同地，开始时间和歌曲持续时间）和显示图像/视频的持续时间百分比（即，以歌曲或音频事件的持续时间为基准，每个图像要显示多长时间）来与该歌曲或音频节目相关联地调度一个或多个图像/视频的呈现。为了获得歌曲开始/结束时间，该应用可具有对包括音 频服务的播放列表的数据库的访问权，其中该数据库包括与每首歌曲将被放入进口器18或出口器20以进行广播的时间相关联的歌曲。为了获得每个图像/视频的持续时间百分比，该图像/视频库可包括显示次序和描述相关联的歌曲的预先确定的百分比的信息。该调度器会基于此信息来确定呈现该图像/视频的适当时间并将这些时间与所传送的图像/视频包括在一起。

图20示出示例性图像调度应用操作。在该示例中，调度两首歌曲来播放。音频播放列表数据库指示：将歌曲1调度为在时间T₁发送到出口器20，并将歌曲2调度为在时间T₃发送到出口器20。歌曲1具有两个相关联的专辑封面图像（例如，专辑前封面和专辑后封面），而歌曲2指具有一个专辑封面图像。打算在歌曲1的前70%显示该专辑的专辑前封面，而打算在后30%显示专辑后封面。给定T₁以及T₀和T_A之间的差，该应用确定接收器开始呈现歌曲1的时间T_Rx1（即，T_Rx1=T₁+(T_A–T₀)），以及接收器开始呈现歌曲2的时间T_Rx3（即，T_Rx3=T₃+(T_A–T₀)）。然后该应用在T_Rx1调度专辑前封面的呈现并在时间T_Rx3调度专辑后封面的呈现。类似地，基于30%的持续时间百分比，该应用确定开始显示专辑后封面的时间T_Rx2。然后会发送被调度成在时间T_Rx1、T_Rx2和T_Rx3到达的触发指令，以标识它们各自的专辑封面图像。

可使用上面描述的LOT协议和/或内容协议将这些图像和/或视频编码并将其及时发送以可用于在指定时间呈现。然后发送触发指令（例如，XHDRID3帧），所述触发指令在被执行时将致使接收器立即与该音频同步地呈现这些图像/视频。此外，该服务的SIG记录会通过包括适当的MIME类型标识符来指示接收器应使用例如专辑封面或图像幻灯片演示应用来呈现该数据内容。客户端700将经编码的图像/视频发送到进口器18。然后进口器18 将它们发送到出口器20以进行数字无线电广播传送。尽管通常使用LOT协议来编码并传送这些图像和视频，然而也可以使用标准分组、可变分组或字节流来传送它们。然而，本领域的技术人员将意识到，当通过这些方法来传送图像或视频时，可用广播带宽可能限制图像/视频的大小。例如，假定固定的带宽可用，则较大的图像和视频通常花费较长的时间来传送。因此，假定传送这些图像/视频以使得它们及时到达以在接收器处呈现，带宽约束可能限制这些方法对可能在例如歌曲的持续时间内广播的图像或视频（以便该图像/视频可用于在下一首歌的开头呈现）的使用。

在操作中，接收器将接收并下载并存储这些图像和/或视频。当触发指令指示应显示该图像或视频时（例如，XHDR ID3帧的LOTID与所存储的图像的LOTID相匹配），将通过显示控制单元与接收器经由音频扬声器呈现音频同步地显示该图像/视频。在某些实施例中，如果图像均不可用，则该接收器可显示默认图像。

隐藏字幕应用会提供与音频同步的文本信息。这种应用的示例可包括用于听力受损或语言翻译的无线电。在这种情况下，客户端应用700是隐藏字幕应用。例如，客户端700可从人类操作员、软件实现的语言到文本翻译器或包含语言文本（其具有用于语言成分的相关联的呈现时间）的预先存储的文本文件接收隐藏字幕输入。对于人类操作员，客户端可向该操作员呈现字处理屏幕，该字处理屏幕呈现已键入的文本并指示哪些文本已被传送。例如，基于从进口器18接收的内容请求消息，已被传送的字可在被发送之后褪色（be grayed out）。

将如上所述地编码该文本（例如，在具有序列号标识符的分组中使用ISO 8859-1文本）。这些分组的序列号允许接收器重组这些文本分组，并 且可使用固定的时间或预先确定的字符数量来界定这些分组（例如，对于标准分组模式）。在某些实施例中，可一接收到文本就由接收器呈现该文本。然而，在某些实施例中，这些触发指令可包括将致使接收器与音频同步地呈现该文本的序列号。此外，该SIG会通过包括适当的MIME类型标识符指示该接收器应使用本文呈现应用来呈现该数据内容。

通常，客户端700将文本分组发送到进口器18以便它们恰好及时到达接收器以与相关联的音频同步地呈现。相应地，本申请通常会使用标准分组或字节流来最小化传递抖动。此外，在某些实施例中，I2E链路延迟可被减小以最小化等待时间。在某些实施例中，可由客户端700缓冲文本分组来计入系统等待时间。例如，客户端700可使用T_A、T_D和T₀来确定要缓冲多少文本分组以便文本与音频同步地呈现。在某些实施例中，客户端700还可使用T_A、T_D和T₀通过向音频编码器提供输入来缓冲音频，以便有足够的时间来生成文本并将其传递到进口器18。

在操作中，接收器可接收并立即呈现文本字符。替代地，可如上所述基于触发指令来与音频同步地呈现文本。随着文本的接收，可周期性地更新显示器（例如，重设或上下滚动文本框中的文本行）。例如，接收器可建立每分钟的平均字数或每秒的平均字符数以便可平滑地呈现这些字来缓解传递的突发性。此外，可一接收到新文本分组就更新显示器，也可在预先确定的时间之后或在显示器上的文本框满了时更新显示器。

音频卡拉OK应用也可提供与音频高度同步的文本并且可与上述示例性隐藏字幕应用非常类似地操作。然而，在某些实施例中，无线电卡拉OK实现方式还可包括用于实时减少和/或消除来自音轨的语音的接收器能力。为改善用户的卡拉OK体验，这可能是期望的。图21a和21b示出根据某些 实施例的用于接收器组件的示例性组件。图21a示出用于减少和/或消除音轨的语音分量的示例性数字技术。参考图7和8，示出了示例性数字无线电广播接收器的处理器224、280和块230、284。来自块230、284的音频信号进入语音消除器和音频处理块770，在那里被处理。语音消除器和音频处理块770可以例如在基带处理器201、251或在包括软件、硬件或其任何适当组合的分开的处理系统中实现；并且对音频执行足以基本上过滤掉语音分量的数字信号处理操作。

可以使用本领域技术人员会知晓的任何适当的语音消除技术。例如，假定语音是在中央信道上编码的，则示例性算法可以如下：处理系统可使用例如快速傅立叶变换（FFT）或快速哈特莱变换（FHT）来将音频信号的左侧和右侧信道变换到频域。然后，对于每个音频分量，其中L是来自左侧信道的2D向量，而R是来自右侧信道的2D向量，则该处理系统将计算中心分量C=L/|L|+R/|R|，并随后计算α以使得(L-αC)·(R-αC)=0。实质上，该处理系统将缩放(scale)C以使得当将其从L和R中减去时，所得到的两个向量是正交的。将其进行扩展得到等式(C·C)α²-C·(L+R)α+(L·R)=0，通过该等式该处理系统可例如通过二次公式解出。然后，将计算C’=αC,L’=L-αC,and R’=R-αC。最后，使用逆FFT或FHT将L’、R’和C’变换回时域，重叠并将信号分量加总回去。尽管此示例性算法可能导致低频分量的不期望的除去，然而还可使用低频滤波器来提取然后在已除去中心分量之后重新插入这些低频分量。

语音消除器和音频处理块770还包括控制信号输入，与其他功能相比，控制信号输入尤其可激活和停用语音消除器操作。此控制信号可由主控制器240、296根据用户的输入生成。例如，如果用户正在使用音频卡拉OK 应用，则可向用户呈现允许该用户选择消除语音的图标或菜单选择（例如，“语音消除器”按钮）。在处理之后，音频信号随后被输出到数模转换器772（DAC），数模转换器将数字信号转换为视域由例如模拟扬声器呈现的模拟音频输出。

图21b示出用于减少和/或消除音轨的语音分量的示例性模拟技术。模拟技术类似于数字技术，不同在于语音消除器和音频处理块774在DAC 772之后实现并通常会使用电子组件（诸如例如差分放大器）来减少语音并用低通滤波器来维持低频分量。

在某些实施例中，接收器还可提供用于记录并存储用户的卡拉OK表现的能力。例如，在包括麦克风输入和足够的数据存储（例如，硬盘驱动器、闪存ROM和/或可移动存储器存储，诸如SD卡）的接收器中，接收器处的卡拉OK应用会允许用户激活记录功能。一旦记录功能被激活，用户的语音和音轨（无论是否过滤掉了语音）可被混合并存储在存储器中。混合后的音频可以按照例如HDC压缩格式存储并可在稍后的时间重放。在美国专利申请No.11/644,083（美国专利No.2008/0152039）中公开了数字无线电广播接收器中的示例性存储和重放功能，将其通过引用全部并入此处。

产品购买信息应用可将基于ID3的产品信息作为PSD中的商业帧发送，该帧被与相关联的歌曲同步地呈现。在示例性实施例中，该PSD（即，MPSD或SPSD）可包括商业ID3帧。该商业帧可被用于促进产品或服务的销售。它可包括描述性的文本（其通常是短的促销消息（例如，小于128字节））以及诸如联系URL、销售方的名称以及价格等信息。商业帧的内容可由广播方和/或服务提供者填充。

下面在表6中示出ID3格式的示例性商业帧。在示例性实施例中，除了描述字段意外，下面的所有字段是可任选的。

图19a示出了使用商业帧的示例性应用。在此示例中，接收器显示商业帧中包含的促销消息和与当前正在呈现的音轨相关联的专辑封面。如图 所示，促销消息是“本歌曲可用于在线销售！”可包括任何其他适当的促销消息，诸如“本歌曲可用于在 上购买”或“本歌曲可用于在 上立即下载。”

在替代实施例中，商业帧可作为单独的数据服务使用标准分组、可变分组、LOT协议或字节流而被包括。因为基于文本的商业信息通常将不会很大，可以很容易地使用标准分组、可变分组或字节流来发送它。另一方面，基于图像或视频的产品购买信息将更容易使用LOT协议来发送。在这些实施例中，该服务的SIG记录会通过包括适当的MIME类型标识符指示该接收器应使用产品购买信息应用来呈现该数据内容。而且，客户端700可使用呈现开始和停止时间作为确认时间来将产品购买信息与被呈现的特定内容相匹配。在接收器侧，一旦接收器的用户输入购买与当前媒体内容相关联的指令（例如，按下加标签按钮），则该应用可从该SIS轮询当前ALFN并将此ALFN匹配到适当的产品信息。该产品购买信息随后可被传送到内容提供者以完成销售。为数字无线电广播接收器打标签的详细示例可在美国专利申请公开No.2009/0061763中找到，其全部内容通过引用将结合于此。用于发送与音频相关联的PSD信息（例如，ID3标签）的客户端应用可以类似方式操作。

最后，滚动文本应用是一种信息文本应用，其中文本不像隐藏字幕应用那样紧密耦合至音频。滚动文本应用的示例可包括股票报价、交通建议等。滚动文本消息的操作几乎等同于隐藏字幕应用的操作。然而，通常不需要提供触发指令，并且音频和文本分组之间的同步程度不需要很高。例如，很少有缓冲音频以计入文本生成时间或减少I2E链路延迟时间的需要。对于这些应用，该SIG会通过包括适当的MIME类型标识符指示该接收器 应使用滚动文本应用来呈现该数据内容。在某些实施例中，如果在接收器处没有任何新文本分组可用，则接收器将滚动上一个文本分组，直到接收到新的。

图22示出了在包括处理系统的数字无线电广播系统中编码并传送第一媒体内容（例如，音频）、第二媒体内容（例如，数据内容）和触发指令（例如，带PSD的XHDR ID3帧）的示例性过程。该过程的特征在于以下事实：触发指令到达以触发第二媒体内容与第一媒体内容同步地由数字无线电广播接收器立即呈现（即，一可行就呈现而没有故意的延迟）。在步骤800中，进口器18确定与数字无线电广播发射器要传送帧的时间相对应的第一值（T₀）。

在步骤802，进口器18基于第一等待时间确定与数字无线电广播接收器呈现该帧中的第一媒体内容的时间相对应的第二值（T_A），其中该第一媒体内容通过穿过该数字无线电广播发射器的第一信号路径处理，由此导致第一等待时间，该第一等待时间是基于用于通过该第一信号路径处理该第一媒体内容的估计时间的。例如，参考图11，主音频被从主音频源714输出到出口器20中的音频编码器716，然后到复用器712。相反，次音频被从次音频源702输出到音频编码器706，然后通过复用器708并最终经由I2E接口710到达出口器复用器712。相应地，从本示例中可以清楚地看出，主音频和次音频通常会导致穿过该发射器侧的不同等待时间。

在步骤804，进口器基于第二等待时间确定与数字无线电广播接收器呈现该帧中的第二媒体内容的时间相对应的第三值（T_D），其中该第二媒体内容通过穿过该数字无线电广播发射器的第二信号路径处理，由此导致第二等待时间，该第二等待时间是基于用于通过该第二信号路径处理该第二 媒体内容的估计时间的。第二等待时间通常不同于第一等待时间。例如，再次参考图11，数据内容被从客户端700输出到RLS编码器704，然后通过复用器708并最终经由I2E接口710到达出口器复用器712。因此，显而易见，穿过该发射器侧的数据内容的等待时间通常会不同于音频内容的等待时间。

在步骤806中，进口器18确定信道数据能力。该信道数据能力是基于所分配的带宽和信道速率的。

在步骤808中，进口器18经由API将该第一、第二和第三值和信道数据能力传送到客户端应用700。客户端应用700可以例如是隐藏字幕应用、卡拉OK无线电应用、滚动文本应用、专辑封面或产品购买信息应用。然后客户端应用700在由客户端700基于该第一、第二和第三值以及信道数据能力确定的时间处理第二媒体内容以确定要向数字无线电广播接收器传送第二媒体内容的时间。执行这一操作以使在数字无线电广播接收器处呈现第二媒体内容的计时相对于在该数字无线电广播接收器处呈现该第一媒体内容的计时同步。

在步骤81，客户端700基于该第一、第二和第三值以及信道数据能力生成触发指令以插入到PSD中。这些触发指令将触发第二媒体内容与第一媒体内容在接收器处同步地呈现。这些触发指令被传送以便它们到达接收器以触发第二媒体内容与第一媒体内容同步的立即呈现。换言之，接收器一接收到这些触发指令就执行它们而不是将其存储以供以后实行。

最后，在步骤812中，进口器18将第二媒体内容和触发指令传送到出口器20。进而，出口器20经由STL链路14将该第二媒体内容、触发指令 和第一值（即，T₀）传递到数字无线电广播发射器场所以供数字无线电广播。

在某些实施例中，第一等待时间和第二等待时间是依赖于发射位置的，这意味着等待时间可能在不同无线站和不同服务之间改变。在某些实施例中，数字无线电广播接收器呈现第一媒体内容和第二媒体内容而不对关于第二媒体内容和第一媒体内容的相对呈现计时做出确定。在某些实施例中，该帧不包括用于同步第一和第二媒体内容的独立的时钟信号。

图23示出处理经由数字无线电广播传送接收的第一媒体内容、第二媒体内容和触发指令，使得该触发指令到达以立即执行来触发第二媒体内容与第一媒体内容同步的立即呈现的示例性过程。

在步骤840中，基带处理器201、205接收具有第一媒体内容（例如音频）和第二媒体内容（例如，数据内容，诸如音频、无线电卡拉OK或隐藏字幕）的帧。基于上面讨论的通过数字无线电广播发射器和数字无线电广播接收器的估计等待时间，第二媒体内容已被组成以与第一媒体内容同步地呈现。

在步骤842中，基带处理器201、251也接收触发指令（例如，带PSD的XHDR ID3帧）和将第二媒体内容与第一媒体内容相关联的数据控制指令（例如，SIG）。这些触发指令和数据控制指令通常被包括在PSD中。这些触发指令被配置为导致基于呈现第一媒体内容的时间由数字无线电广播接收器呈现该第二媒体内容，并且该第二媒体内容在接收器侧被调度成到达数字无线电广播接收器处以立即执行来触发第二媒体内容与第一媒体内容同步的立即呈现。

在步骤844中，基带处理器201、251开始经由例如扬声器来呈现第一媒体内容。在步骤846中，基带处理器确定是否还接收到了具有与第二媒体内容相关联的推广信息的商业帧。在示例性实施例中，商业帧将被包括在PSD中。如果如此，则在步骤848中，随后基带处理器201、251与第一媒体内容同步地呈现第二媒体内容和来自该商业帧的促销消息。例如，此促销消息可在显示第二媒体内容期间的任何时间显示。然而，如果没有接收到具有与第二媒体内容相关联的促销消息的商业帧，则在步骤850中基带处理器201、251制止第二内容的呈现。

在某些实施例中，这些触发指令可包括存储器管理指令。例如，它们可包括用于导致数字无线电广播接收器刷新存储器的指令，例如，上面所述的“刷新存储器”参数ID。或者它们可包括用于致使数字无线电广播接收器留白显示器的指令，诸如上面描述的“留白显示器”参数ID。

这些触发指令被构造成它们到达就立即执行来触发第二媒体内容与第一媒体内容同步的立即呈现。换言之，数字无线电广播接收器呈现第一媒体内容和第二媒体内容而不对关于第二媒体内容和第一媒体内容的相对呈现计时做出确定。在某些实施例中，该帧不包括用于同步第一和第二媒体内容的独立的时钟信号。第二媒体内容可包括例如隐藏字幕信息、歌词、专辑封面、图像幻灯片演示、产品购买信息或滚动文本。在某些实施例中，第二媒体内容可以是无线电卡拉OK信息（例如，歌词）并且接收器可实时过滤音频的语音分量以减少语音分量，如上面参考图20a和20b所述。

本发明的前面描述的实施例具有许多优点，包括：

一个优点是：在某些实施例中，音频和数据内容可在接收器处同步地呈现而不需要向接收器传送可由音频和数据呈现参考的独立时钟参考。从 而不需要对基带处理器的显著修改。附加地，包括额外的时钟信号会要求附加的带宽，而带宽在数字无线电广播系统中是非常宝贵的。

另一个优点是，在某些实施例中，音频和数据内容可在接收器处同步地呈现而不参考将数据内容向音频回放呈现。从而不需要对基带处理器的显著修改。

一个优点是：在某些实施例中，第二媒体内容（例如，专辑封面）可被存储最短的可能时间，因为这些内容被传输以恰好在被呈现之前被接收（例如，最多在音频内容前10帧）。这具有最小化需要存储第二内容（例如，专辑封面）的总时间的好处，并且因此还减小第二内容所需的总存储能力，因为不需要同时存储第二内容的不同实例（例如，其它音轨的专辑封面图像）。

上面描述的示例性方案可使用软件、固件和硬件的任何适当组合执行并且不限于这些的任何特定组合。用于实现此处描述的示例性方案的计算机程序指令可嵌入在计算机可读存储介质上，诸如磁盘或其他磁性存储器、光盘（例如，DVD）或其他光学存储器、RAM、ROM或任何其他适当存储器，诸如闪存、存储卡等。此外，已参考特定实施例描述了本发明。然而，对本领域技术人员而言，显然，可能以除了上面描述的实施例外的具体形式来体现本发明。各实施例仅是示意性的，不应当被认为是限制性的。本发明的范围由所附权利要求而不是前面的描述给出，并且意在将落入权利要求范围的其所有变型和等同涵盖在内。

Claims (48)

1.一种数字无线电广播发射器系统，所述数字无线电广播发射器系统被配置为编码并传送第一媒体内容、第二媒体内容和触发指令到数字无线电广播接收器，使得所述触发指令到达以用于立即执行来触发所述第二媒体内容与所述第一媒体内容同步的立即呈现，包括：

处理系统；以及

耦合于所述处理系统的存储器，其中所述处理系统包括：

用于确定与数字无线电广播发射器要传送包括第一媒体内容的帧的时间相对应的第一值的装置；

用于基于第一等待时间确定与数字无线电广播接收器要呈现在所述帧中传送的第一媒体内容的时间相对应的第二值的装置，其中所述第一等待时间基于用于经由第一信号路径通过所述数字无线电广播发射器处理所述第一媒体内容的估计时间；

用于基于第二等待时间确定与所述数字无线电广播接收器将呈现第二媒体内容的时间相对应的第三值的装置，其中所述第二等待时间基于用于经由第二信号路径通过所述数字无线电广播发射器处理所述第二媒体内容的估计时间，并且其中所述第二等待时间不同于所述第一等待时间；

用于确定用于经由数字无线电广播传送来广播所述第二媒体内容的信道数据能力的装置；

用于基于所述第一值、第二值、第三值和所述信道数据能力处理所述第二媒体内容以确定第二媒体内容待传送到所述数字无线电广播接收器的时间的装置，以在数字无线电广播接收器处接收用于在所述数字无线电广播接收器处与所述第一媒体内容同步地呈现；

基于所述第一值、第二值、第三值和所述信道数据能力生成触发指令以触发所述第二媒体内容在所述数字无线电广播接收器处与所述第一媒体内容同步的呈现的装置，其使得所述触发指令到达所述数字无线电广播接收器用于立即执行以触发所述第二媒体内容与所述第一媒体内容同步的立即呈现；以及

用于向所述数字无线电广播发射器传送所述第一值、第一媒体内容、第二媒体内容和所述触发指令的装置；

其中所述触发指令与程序服务数据一起在ID3帧中被发送。

2.如权利要求1所述的数字无线电广播发射器系统，其特征在于，要向所述数字无线电广播接收器传送第二媒体内容的时间是这样的，其使得所述第二媒体内容比所述触发指令到达所述数字无线电广播接收器提前最多10帧到达所述数字无线电广播接收器。

3.如权利要求1所述的数字无线电广播发射器系统，其特征在于，所述第一等待时间和所述第二等待时间依赖于所述数字无线电广播发射器的地理位置。

4.如权利要求1所述的数字无线电广播发射器系统，其特征在于，包括用于在所述数字无线电广播接收器处呈现所述第一媒体内容和第二媒体内容而所述数字无线电广播接收器不针对呈现所述第二媒体内容和所述第一媒体内容的相对计时做出确定的装置。

5.如权利要求1所述的数字无线电广播发射器系统，其特征在于，所述帧不包括用于同步所述第一和第二媒体内容的独立时钟信号。

6.如权利要求1所述的数字无线电广播发射器系统，其特征在于，所述第一媒体内容是音频内容。

7.如权利要求1所述的数字无线电广播发射器系统，其特征在于，所述第二媒体内容包括隐藏字幕信息。

8.如权利要求1所述的数字无线电广播发射器系统，其特征在于，所述第二媒体内容包括图像。

9.如权利要求1所述的数字无线电广播发射器系统，其特征在于，所述第二媒体内容包括产品购买信息，所述产品购买信息被配置为将所呈现的当前媒体内容和与所述第二媒体内容相对应的要购买的产品相关联，以使得所述数字无线电广播接收器的用户能够输入指令来购买与所述当前媒体内容相关联的产品。

10.如权利要求1所述的数字无线电广播发射器系统，其特征在于，用于在所述处理系统处处理所述第二媒体的装置包括：

用于向客户端传送所述第一、第二和第三值以及所述信道数据能力的装置；以及

用于在要向所述数字无线电广播接收器发送第二媒体内容的时间从所述客户端接收用于所述帧的第二媒体内容，以使其在数字无线电广播接收器处接收以在所述数字无线电广播接收器处与所述第一媒体内容同步地呈现的装置。

11.如权利要求1所述的数字无线电广播发射器系统，其特征在于，所述触发指令包括用于使所述数字无线电广播接收器刷新存储器的指令。

12.如权利要求1所述的数字无线电广播发射器系统，其特征在于，所述触发指令包括用于使所述数字无线电广播接收器留白显示器的指令。

13.一种编码并传送第一媒体内容、第二媒体内容和触发指令到数字无线电广播接收器，使得所述触发指令到达以用于立即执行来触发所述第二媒体内容与所述第一媒体内容同步的立即呈现的计算机实现的方法，包括：

在处理系统处确定与数字无线电广播发射器要传送包括第一媒体内容的帧的时间相对应的第一值；

在所述处理系统处基于第一等待时间确定与数字无线电广播接收器要呈现在所述帧中传送的第一媒体内容的时间相对应的第二值，其中所述第一等待时间基于用于经由第一信号路径通过所述数字无线电广播发射器处理所述第一媒体内容的估计时间；

在所述处理系统处基于第二等待时间确定与所述数字无线电广播接收器将呈现第二媒体内容的时间相对应的第三值，其中所述第二等待时间基于用于经由第二信号路径通过所述数字无线电广播发射器处理所述第二媒体内容的估计时间，并且其中所述第二等待时间不同于所述第一等待时间；

在所述处理系统处确定用于经由数字无线电广播传送来广播所述第二媒体内容的信道数据能力；

在所述处理系统处基于所述第一值、第二值、第三值和所述信道数据能力处理所述第二媒体内容以确定第二媒体内容待传送到所述数字无线电广播接收器的时间，以在数字无线电广播接收器处接收用于在所述数字无线电广播接收器处与所述第一媒体内容同步地呈现；

基于所述第一值、第二值、第三值和所述信道数据能力生成触发指令以触发所述第二媒体内容在所述数字无线电广播接收器处与所述第一媒体内容同步的呈现，使得所述触发指令到达所述数字无线电广播接收器用于立即执行以触发所述第二媒体内容与所述第一媒体内容同步的立即呈现；以及

向所述数字无线电广播发射器传送所述第一值、第一媒体内容、第二媒体内容和所述触发指令；

其中所述触发指令与程序服务数据一起在ID3帧中被发送。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，要向所述数字无线电广播接收器传送第二媒体内容的时间是这样的，其使得所述第二媒体内容比所述触发指令到达所述数字无线电广播接收器提前最多10帧到达所述数字无线电广播接收器。

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一等待时间和所述第二等待时间依赖于所述数字无线电广播发射器的地理位置。

16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，包括，在所述数字无线电广播接收器处呈现所述第一媒体内容和第二媒体内容，而所述数字无线电广播接收器不针对呈现所述第二媒体内容和所述第一媒体内容的相对计时做出确定。

17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述帧不包括用于同步所述第一和第二媒体内容的独立时钟信号。

18.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一媒体内容是音频内容。

19.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第二媒体内容包括隐藏字幕信息。

20.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第二媒体内容包括图像。

21.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第二媒体内容包括产品购买信息，所述产品购买信息被配置为将所呈现的当前媒体内容和与所述第二媒体内容相对应的要购买的产品相关联，以使得数字无线电广播接收器的用户能够输入指令来购买与所述当前媒体内容相关联的产品。

22.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述处理系统处处理所述第二媒体内容包括：

向客户端传送所述第一、第二和第三值以及所述信道数据能力；以及

在要向所述数字无线电广播接收器发送第二媒体内容的时间从所述客户端接收用于所述帧的第二媒体内容，以使其在数字无线电广播接收器处接收以在所述数字无线电广播接收器处与所述第一媒体内容同步地呈现。

23.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述触发指令包括用于使所述数字无线电广播接收器刷新存储器的指令。

24.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述触发指令包括用于使所述数字无线电广播接收器留白显示器的指令。

25.一种数字无线电广播接收器，所述数字无线电广播接收器用于处理经由数字无线电广播传送接收的第一媒体内容、第二媒体内容和触发指令以使所述触发指令到达以用于立即执行来触发所述第二媒体内容与所述第一媒体内容同步的立即呈现，包括：

处理系统；以及

耦合于所述处理系统的存储器，其中所述处理系统包括：

用于接收第一媒体内容和第二媒体内容的装置；

用于接收触发指令以使所述第二媒体内容基于将呈现第一媒体内容的时间而由数字无线电广播接收器呈现的装置，其中所述触发指令被调度成到达所述数字无线电广播接收器用于立即执行来触发所述第二媒体内容与所述第一媒体内容同步的立即呈现；

用于呈现所述第一媒体内容的装置；

用于确定是否已接收到具有与所述第二媒体内容相关联的促销消息的商业帧的装置；以及

用于在没有接收到具有与所述第二媒体内容相关联的促销消息的所述商业帧时制止呈现所述第二媒体内容的装置；

其中所述触发指令与程序服务数据一起在ID3帧中被接收。

26.如权利要求25所述的数字无线电广播接收器，其特征在于，所述帧不包括用于同步所述第一和第二媒体内容的独立时钟信号。

27.如权利要求25所述的数字无线电广播接收器，其特征在于，所述第一媒体内容是音频。

28.如权利要求25所述的数字无线电广播接收器，其特征在于，所述第二媒体内容包括图像。

29.如权利要求25所述的数字无线电广播接收器，其特征在于，所述触发指令包括用于使所述数字无线电广播接收器刷新存储器的指令。

30.如权利要求25所述的数字无线电广播接收器，其特征在于，所述触发指令包括用于使所述数字无线电广播接收器留白显示器的指令。

31.一种数字无线电广播系统，所述数字无线电广播系统用于处理经由数字无线电广播传送广播到数字无线电广播接收器的第一媒体内容、第二媒体内容和触发指令以使所述触发指令到达以立即执行来触发所述第二媒体内容与所述第一媒体内容同步的立即呈现，包括：

处理系统；以及

耦合于所述处理系统的存储器，其中所述处理系统包括：

用于确定在数字无线电广播接收器处呈现第一媒体内容的时间的装置；

用于生成触发指令以使第二媒体内容基于将呈现所述第一媒体内容的时间由数字无线电广播接收器来呈现的装置，其中所述触发指令被调度成到达所述数字无线电广播接收器用于立即执行来触发所述第二媒体内容与所述第一媒体内容同步的立即呈现；

用于处理包括所述第一媒体内容和所述触发指令的广播帧以用于经由数字无线电广播传送的广播的装置；

用于确定是否已生成具有与所述第二媒体内容相关联的促销消息的商业帧的装置；以及

用于在生成所述商业帧时处理所述第二媒体内容和所述商业帧以用于经由数字无线电广播传送的广播的装置，所述商业帧被定时为伴随所述第一媒体内容和所述第二媒体内容在所述数字无线电广播接收器处呈现；

其中所述触发指令与程序服务数据一起在ID3帧中被发送。

32.如权利要求31所述的数字无线电广播系统，其特征在于，要向所述数字无线电广播接收器传送第二媒体内容的时间是这样的，其使得所述第二媒体内容比所述触发指令到达所述数字无线电广播接收器提前最多10帧到达所述数字无线电广播接收器。

33.如权利要求31所述的数字无线电广播系统，其特征在于，所述第一媒体内容是音频内容。

34.如权利要求31所述的数字无线电广播系统，其特征在于，所述第二媒体内容包括隐藏字幕信息。

35.如权利要求31所述的数字无线电广播系统，其特征在于，所述第二媒体内容包括图像。

36.如权利要求31所述的数字无线电广播系统，其特征在于，所述第二媒体内容包括产品购买信息，所述产品购买信息被配置为将所呈现的当前媒体内容和与所述第二媒体内容相对应的要购买的产品相关联，以使得所述数字无线电广播接收器的用户能够输入指令来购买与所述当前媒体内容相关联的产品。

37.一种计算机实现的方法，用于处理经由数字无线电广播传送广播到数字无线电广播接收器的第一媒体内容、第二媒体内容和触发指令以使所述触发指令到达以立即执行来触发所述第二媒体内容与所述第一媒体内容同步的立即呈现，包括：

确定在数字无线电广播接收器处呈现第一媒体内容的时间；

生成触发指令以使第二媒体内容基于将呈现所述第一媒体内容的时间由数字无线电广播接收器来呈现，其中所述触发指令被调度成到达所述数字无线电广播接收器用于立即执行来触发所述第二媒体内容与所述第一媒体内容同步的立即呈现；

处理包括所述第一媒体内容和所述触发指令的广播帧以用于经由数字无线电广播传送的广播；

确定是否已生成具有与所述第二媒体内容相关联的促销消息的商业帧；以及

如果已生成所述商业帧，则处理所述第二媒体内容和所述商业帧以用于经由数字无线电广播传送的广播，所述商业帧被定时为伴随所述第一媒体内容和所述第二媒体内容在所述数字无线电广播接收器处呈现；

其中所述触发指令与程序服务数据一起在ID3帧中被接收。

38.如权利要求37所述的计算机实现的方法，其特征在于，要向所述数字无线电广播接收器传送第二媒体内容的时间是这样的，其使得所述第二媒体内容比所述触发指令到达所述数字无线电广播接收器提前最多10帧到达所述数字无线电广播接收器。

39.如权利要求37所述的计算机实现的方法，其特征在于，所述第一媒体内容是音频内容。

40.如权利要求37所述的计算机实现的方法，其特征在于，所述第二媒体内容包括隐藏字幕信息。

41.如权利要求37所述的计算机实现的方法，其特征在于，所述第二媒体内容包括图像。

42.如权利要求37所述的计算机实现的方法，其特征在于，所述第二媒体内容包括产品购买信息，所述产品购买信息被配置为将所呈现的当前媒体内容和与所述第二媒体内容相对应的要购买的产品相关联，以使得所述数字无线电广播接收器的用户能够输入指令来购买与所述当前媒体内容相关联的产品。

43.一种计算机执行的方法，所述方法用于处理经由数字无线电广播传送接收的第一媒体内容、第二媒体内容和触发指令以使所述触发指令到达以用于立即执行来触发所述第二媒体内容与所述第一媒体内容同步的立即呈现，包括：

接收第一媒体内容和第二媒体内容；

接收触发指令以使所述第二媒体内容基于将呈现第一媒体内容的时间而由数字无线电广播接收器呈现，其中所述触发指令被调度成到达所述数字无线电广播接收器用于立即执行来触发所述第二媒体内容与所述第一媒体内容同步的立即呈现；

呈现所述第一媒体内容；

确定是否已接收到具有与所述第二媒体内容相关联的促销消息的商业帧；以及

在没有接收到具有与所述第二媒体内容相关联的促销消息的所述商业帧时制止呈现所述第二媒体内容；

其中所述触发指令与程序服务数据一起在ID3帧中被接收。

44.如权利要求43所述的计算机执行的方法，其特征在于，所述帧不包括用于同步所述第一和第二媒体内容的独立时钟信号。

45.如权利要求43所述的计算机执行的方法，其特征在于，所述第一媒体内容是音频。

46.如权利要求43所述的计算机执行的方法，其特征在于，所述第二媒体内容包括图像。

47.如权利要求43所述的计算机执行的方法，其特征在于，所述触发指令包括用于使所述数字无线电广播接收器刷新存储器的指令。

48.如权利要求43所述的计算机执行的方法，其特征在于，所述触发指令包括用于使所述数字无线电广播接收器留白显示器的指令。