CN1148965C - 数据存储管理及排程系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种数据存储管理及排程系统，这种系统可排定客户机系统的存储媒体上的电视及网页节目内容的记录、存储和删除的时程。本发明接收按优先顺序处理的节目观看喜好的列表而作为输入，并将此列表和节目导引对象的数据库加以比较，节目导引对象可指明有兴趣观赏的节目何时真正开始播送。时间相对于可用存储空间的排程将会被产生，针对观众的明确或推知的较喜爱节目进行最佳化处理。较喜爱的节目包括电视播送的节目以及统一资源地址符(URL)。观众可以要求记录特定节目，如此将使被记录的节目具有最高的优先次序，或者通过观众界面所提供的附带设备来明确表示其较喜爱的节目。较喜爱的节目也可从观赏的模式加以推断。本发明使输入时间表和空间时间表产生关联，输入时间表系跟踪输入源的可用及已占用时段，而空间时间表系跟踪目前所有被记录的节目以及已被排程将于未来进行记录的节目，以排定记录新节目的时程并解决记录过程的冲突。若在启动记录时与记录到期时之间的所有时间当中存在足够的记录空间，则节目将会被记录。所有的排程冲突会尽早加以解决。背景排程器试图按序排定较喜爱的节目，直到较喜爱的节目列表已排完或没有机会进行记录为止。

Description

数据存储管理及排程系统和方法

                        发明背景

发明领域

本发明涉及在计算机环境中存储及观看电视节目内容。本发明尤其涉及在计算机环境中在存储媒体上的数据的管理。

发明背景

在自动化数据处理系统的设计中在单纯的以客户机-服务器为基础的系统(如计算机主框架系统或万维网(World Wide Web))与单纯的分布式系统(如工作站网络(Networks of Workstations，NOWS))之间存在着典型的牵制，将其用于解决复杂的计算机问题，例如模拟原子弹爆炸或破解加密数码等问题。

客户机-服务器系统是普遍的，因为它们依赖于清楚地划分服务器与客户机的职责。服务器为大量的客户机执行计算或存储数据，因而服务器通常非常昂贵，且需要特别的管理。各客户机的费用较低，仅具有和系统的用户进行交互作用所需的本地资源。假设具有适当性能的网络连接服务器和客户机。这些系统的经济模式在于集中化管理和控制，以降低设置客户机系统所增加的成本。

然而，这种模式存在必须加以考虑的重大成本。举例而言，加入新的客户机系统所增加的成本可能非常高。额外的网络容量必须能够提供，而且必须提供足够的计算资源来支持客户机，其中包括存储量、存储器及计算周期；额外的资源将会增加各个客户机在操作上所需要的额外开销。当中央服务器变得更大且更复杂时，它们同时也变得更不可靠。最后，服务器的系统失效会导致所有的客户机丧失服务。

分布式系统之所以受到欢迎是因为系统的资源分布到各个客户机，如此即可在客户机内执行更为复杂的功能。存取程序或数据的速度将会加快，因为程序或数据位于客户机，同时也会减轻网络本身的负载。这种系统更为稳定，因为节点的故障只会对其本身有影响。许多计算工作可轻易地分解成能够各自独立被计算的部分，而且各个部分能够以廉价的方式分布于各相关系统当中。如此也可降低网络带宽的需求，并且限制发生错误的节点的影响程度。

另一方面，分布式系统在管理上更为复杂，其更不易进行诊断以及解决硬件或软件的故障。

观看电视或许可以模式为一个客户机-服务器系统，其中在服务器到客户机的网络路径可用于不限速率的所有目的和用途，而客户机到服务器的网络路径则不同调且未经管理。这是电视的广播特性的自然结果。增加另一个观众的成本为零，而所传送的服务和传送给所有其他观众的服务相同。

以往且持续进行中的许多努力针对通过计算机网络来传送电视节目，例如通过因特网，甚或通过局域性有线电视设备作为网络来操作。由于额外加入的观众必须使用额外的资源，计算机网络的点对点特性使得这些努力难于处理且昂贵。在完全交互式的电视系统中，观众可以通过设置于客户机的装置来完全控制视频流的带宽，这种方式已经证明更加不具经济效益，因为服务器为各个客户机所提供的资源会很快达到系统能够有效被建立及管理的限度。

然而，电视观众非常希望能够选择及控制电视节目的观看。此兴趣引发观众希望客户机系统能够有效管理观众想要记录的节目内容的存储器需求。此外，记录所想要的节目内容的管理工作和存储器管理工作同样重要。

若能够提供一种数据存储管理及排程系统，则将有利于管理在任何存储媒体及输入源上的可用数据空间。若能够提供一种数据存储管理及排程系统，则将进一步有利于有效排定媒体上数据的插入及删除的时程。

                         发明概要

本发明提供一种数据存储管理及排程系统。这种系统可排定存储媒体上的输入源数据的存储和删除的时程。此外，本发明提供一种管理存储媒体上的可用空间的系统，以使可用空间能够有效被运用。

本发明的申请人所拥有的美国专利申请案第09/126,071号中所揭示的一种典型客户机装置提供通常伴随中央视频服务器的功能，例如大量视频内容的存储、根据需要选择及点播此内容的功能，以及以完全“类似VCR”的方式控制内容的传送，如本发明申请人在美国专利申请案第09/054,604号中所揭示的。

本发明的较佳实施例在客户机系统的存储媒体上排定记录、存储及删除电视和网页节目内容的时程。本发明接收按优先顺序处理的节目观看喜好的列表而作为输入，并将此列表和节目导引对象的数据库加以比较。节目导引对象指明有兴趣观赏的节目何时真正开始播送。

将会产生时间相对于可用存储空间的排程，这是针对观众之明确或推知的较喜爱节目进行最佳化处理。较喜爱的节目包括电视广播节目以及统一资源地址符(URL)。观众可以要求记录特定节目，如此将使被记录的节目具有最高的优先次序。

观众也可通过观众界面所提供的附带设备来明确表示其较喜爱的节目。较喜爱的节目也可从观赏模式加以推断。这些较喜爱的节目系对应存储在复制数据库内的对象。

本发明使输入时间表和空间时间表产生关联，输入时间表追踪每个输入源的可用及已占用时段，而空间时间表追踪所有的目前被记录的节目以及已被排定将来记录的节目，以排定记录新节目的时程并解决记录冲突。若在启动记录与在其期满之间的所有时间当中存在足够的记录空间，则节目将会被记录。依照推知的喜好节目排定作记录的节目会自动丢失所有冲突判断。所有的排程冲突会尽早加以解决。由集合对象的记录所引发的排程冲突是利用相关节目的优先加权而得到解决。

背景排程器试图依次排定较喜爱的节目，直到较喜爱的节目列表已排完或没有机会进行记录为止。唯有当较喜爱的节目和其它被排定时程的节目之间不存在冲突时，较喜爱的节目才会被排定时程。

从以下的详细描述，结合附图通过举例的方式说明本发明的原理，本发明的其它技术方面及优点将变得更加清楚。

                         附图简述

图1为按照本发明的分布式电视观看管理系统的较佳实施例的方块图；

图2为按照本发明的程序化存取计算机存储器内的观看对象结构的方块图；

图3显示观看对象的模式如何根据本发明在程序化存取的计算机存储器内被结构化的方块图；

图4显示观看对象间关联图的方块图，根据本发明描述关于节目的信息；

图5显示当根据本发明处理观众的喜好来判断感兴趣的节目时所产生的关联图的方块图；

图6显示根据本发明排定输入及用于记录的存储空间的方块图；

图7为利用图6所示的机制以根据本发明进行排定时程所采取的步骤的流程图；

图8为本发明的较佳实施例的方块图，显示按照本发明的引导配置。

图9a为按照本发明的引导单元的判定流程的方块图；

图9b为按照本发明的引导单元的判定流程的方块图；

图10为按照本发明的软件安装程序的判定流程的方块图。

                      本发明的详细说明

本发明是实施于计算机环境内的数据存储管理及排程系统。按照本发明的一种系统可排定位于存储媒体上的输入源数据的存储及删除的时程。此外，本发明提供一种管理存储媒体的可用空间的系统，使得可用空间能够被有效运用。

本发明是以作为电视观看信息传输及收集系统的一部分来举例说明，该系统能够提升各位观众选择及自动变换电视节目时间的方式，并且为服务的提供者提供机会，以改善及传送观赏的经验。以下将描述一种完全分布式系统，其中和各位观众有关的计算系在位于本地客户机装置上为该观众个别执行，且同时提供观赏习惯、喜好或购买等信息的可靠信息收集及传播。

电视观看信息的数据库

图1为本发明的概要图。本发明的核心是一种在中央站100的计算机系统和大量的客户机计算机系统当中用于维护电视观看信息的分布式数据库的方法及装置。提取数据库的中央拷贝的适当子集的处理过程称为“切割”102，将“切割”所得到的结果传送到客户机称为“传输”103，将收集来自观众或代表观众所收集到的信息传送到中央站称为“收集”104，处理收集得到的信息而产生新的电视观看对象或报告则称为“分析”107；在任何情况下，在某数据库内重新建立位于另一数据库内的对象的活动称为“复制”105。被传输或收集的数据项目称为“对象”106，而包含于客户机装置内的中央数据库以及中央数据库的每个复制子集是“以对象为基础”的数据库。这种数据库内的对象通常称作“电视观看对象”、“观看对象”或简称为“对象”，以强调其使用场合。然而，本领域专业技术人员应当了解这些对象可为任何类型的数据。

观看对象数据库为其所包含的对象提供一致的抽象软件存取模式，独立于并且与在此描述的复制活动并行。应用程序可利用此界面来建立、销毁、读取、写入，或以其它方式操作数据库内的对象，而不用顾虑潜在的活动，同时能够确保数据库内的对象的观看一致性和可靠性，并且始终保持对象之间的关系。

电视观看对象的基本原则

请参照图2，电视观看对象被构成作为“属性”200的收集。各属性均具有类型201，例如整数、字符串、布尔值及数值202。所有属性类型均取自数据库所支持的基本类型的固定收集体。

对象的属性有两类：“基本”属性，由观看对象的建立者或维护者所提供；以及“衍生”属性，由数据库内的机制自动建立及维护。基本属性描述对象本身的性质；衍生属性则描述对象之间的关系。基本属性是在各数据库之间被复制，但衍生属性则不是。

请参照图3，图中显示一小组由本发明所定义的基本对象类型；各种类型代表一组特定的关联属性300，在此称作“模式”。模式定义各属性类型301的模板，包括类型302以及属性303的名称。实际的电视观看对象通过将资源分配给对象以及将数值指定给由模式所定义的属性而被建立。举例而言，“节目”模式可能包括如节目中的制作人、导演或演员之类的属性、屏幕上的图像、节目内容的多行说明、节目的评价等。具体的节目对象通过为其分配存储位置以及将相关数据填入属性而被建立。

在所有数据库内均存在一种预先被定义而称作模式类型的特定对象类型。由数据库所支持的每个模式以模式对象来表示。如此可让应用程序在数据库上执行“自我审查”，亦即以动态方式发现哪种类型被支持及其模式。如此可大量简化应用软件，而且当模式经过变更、增加或删除时，不需要改变应用软件。模式对象的处理方式和所有其它观看对象一样是根据本发明的方法进行处理。

请再次参照图2，数据库内的各个对象均会被指定一个“对象识别码”203，在数据库内必须是唯一的识别码。此对象识别码可有多种形式，只要各个对象识别码均为唯一的即可。较佳的实施方式是利用32位整数作为对象识别码，因为其可在处理速度和被容许的唯一对象的个数之间取得协调。每个对象另包括“参考计数”204，此参考计数为一整数，提供数据库内其它对象参考当前对象的次数。参考计数为零的对象将不会持续存在于数据库(请参阅以下的说明)。

“目录”对象是一种特殊类型的观看对象。目录对象保存对象识别码的列表以及对象的相关单纯名称。目录对象可纳入其它目录对象而作为列表的一部分，而且存在一种称为“根”目录的独特对象。从根目录开始直到寻找到所想要对象的一连串目录对象的序列称为“路径”；因此，路径指示所有建立在数据库内的目录对象的分层名称空间内的特定位置。对象可以被多个路径所参照，这意味着一个对象可以拥有多个名称。当目录参用到对象后，观看对象上的参考计数即增加一次。

维护数据库的一致性和正确性的方法

本发明的较佳实施例的特征之一是确保数据库的每个复制对象能够始终保持内在的一致性，且这种一致性能够自动保持而不需要参用到其它数据库或连接到中央站。传输或收集的处理过程无法保证能够适时或在任何确定的周期内发生。举例而言，客户机系统可能会关闭数月；当最后能够传输到系统时，即使不可能传送所需要的所有对象，以使得中央和客户机的数据库能够完全同步化，复制的对象仍然必须产生服务器数据库的一致性子集。

在更严重的情况下，当数据库仍在使用中或正在进行更新，可能无法保证稳定的操作环境。例如，装置的电源可能会中断。本发明将所有数据库的更新视为“事务处理”，意指整个事务处理将完成，或没有完成任何事务处理。选用的特定技术称为“两阶段提交”，其中事务处理的所有要素将会被检查及记录，接着再执行实际的更新活动。本领域专业技术人员应当理解，标准日志技术与滚动向前技术结合即可达此目的；日志技术中的事务处理被安排成分别的记录，而滚动向前技术利用该记录来重复执行发生错误当时正在执行的部分更新。

“版本”是每个对象的必要衍生属性，当对象改变时，“版本”属性亦随之改变；版本属性可以单调增加的整数或其它表示法来表示，以建立版本的单调次序。每个对象可被复制的模式包括称为“来源版本”的属性，指示此对象是由哪一对象版本复制而来。

观看对象的传输并不保证每一个对象均会接收到该对象。举例而言，当对象正在播送时，如太阳黑子等外在因素可能会破坏部分的传输序列。观看对象可持续重新被传输以克服此问题，意指同一对象可以多次复制而出现。每当复制的对象被接收到之后，虽然实际上没有发生任何改变，版本号将会增加，此时不适于更新数据库的对象。此外，在非必要情况下应避免启动事务处理来更新对象；在事务处理过程当中将会消耗大量的系统资源。

两种处理方式被结合来解决上述问题。首先，大部分的对象具有称为“期限”的基本属性。此属性为日期和时间，当超过此日期和时间后，对象即失去效用而应被丢弃。当接收到新对象时，期限将会被检查，若该对象已超过期限，则该对象将会被丢弃。期限属性处理在传输过程中因为某种因素而延迟的对象，但将不会处理接收到未逾期的相同对象。

来源版本属性可解决此问题。当观看对象被传送时，此属性将会从来源对象的目前版本属性中被拷贝出来。当观看对象被接收到之后，被接收的对象的来源版本会与当前对象的来源版本相互比较。若新对象具有较高的来源版本属性，则将其复制到现存的对象上，否则将其丢弃。

假设被传送到特定客户机系统的观看对象数量远大于令人感兴趣之观看对象的数量。例如，对于观看某有线电视系统的用户而言，没有兴趣观看说明其它特定有线电视系统频道内容的“频道”观看对象。由于在数据库内提取及增加新对象的额外开销的缘故，除上述属性之外，若能针对接收到的对象过滤其它属性，则可获得益处。为达到此目的，本发明根据对象的类型及属性的数值来进行过滤处理。在一实施例中，过滤处理以执行某种可执行码为基础，或许是一系列指令，这些指令是根据各种对象类型及其如何被过滤的特定知识来加以撰写。

在本发明的较佳实施例中，每个对象类型均定义有“过滤器”对象，指明哪些属性为必要属性、应存在的属性，或属性的数值范围，使其能够被加入数据库。本领域专业技术人员当可轻易得知，此过滤器可包含某种形式的可执行码，或许是系列的指令。这些指令将会检查及对比正在被过滤的对象的属性及属性值，检查及对比的结果将会指示该对象是否需要进一步加以处理。

观看对象很少与其它对象无关。例如，“显示”对象(描述在特定频道上的特定时间)和“节目”对象(描述特定电视节目)有关。在试图加入新的观看对象之前，保持一致性的一个重点方面在于确保已经存在于数据库或将要被加入数据库的所有相关对象均能够成为单个事务处理的一部分。这是利用称为“关联性”属性的新观看对象基本属性实现的，它简单地列出和新对象有关的对象识别码以及对象来源版本。显然地，对象的新版本必须彼此相兼容；就此意义而言，用于定义新版本的是相同的模式，或该模式具有原始模式的属性的超集(superset)。

当接收到新对象时，数据库首先会检查该新对象的所有关联性是否存在；若存在，则该对象会被加入数据库；否则，新对象将会“登台”，并将其保存于固定区域，直到所有相关对象均已登台为止。显然地，根据对象识别码及来源版本两者，登台区域内的对象和已存在于数据库内的对象之间必须封闭关联图，以便将一组新的对象加入数据库。一旦完成封闭之后，即所有相关对象均出现之后，新的对象以单一自动事务处理的方式加入数据库。

命名及寻找电视观看对象

先前已说明过目录对象。请参照图4，目录对象的收集，以及从根路径400开始而构成的导向图，并列举观看对象的所有可能路径称为“名称空间”。为了在不知特定对象识别码的情况下能够找到对象，名称空间内的一或多个路径必须参照该对象。举例而言，应用软件不太关心对象的识别码，软件反倒倾向由路径来参照对象，例如”/tvschedule/today”。在此例中，实际被参照的对象可能会每日变化，而不需要改变系统的其它部分。

指定对象上的基本属性“路径名称”是一种建立对象路径的方式。对象被加入数据库内，而且用于描述路径的单元的目录对象将会被建立或经过更新而加入该对象。这种命名方式通常是仅用于复制机制的调试。由于复制于各个客户机系统上的中央数据库部分有所不同，如此将会造成管理数据库的复制的路径名称产生极大的困难，因此不建议设定详尽的路径。

将对象加入数据库名称空间的较佳方法称为“索引”。在本发明的较佳实施例中，“索引器”对象被定义于各个对象，当对象被指向数据库名称空间时，索引器能够指示使用哪些属性。本领域专业技术人员当可轻易得知，此索引器对象可包含某种形式的可执行码，或许是一系列的指令。这些指令将会检查及对比正被指向的对象的属性及属性值，检查及对比的结果将会指示该对象存放于名称空间内的位置。

根据对象类型，索引器会检查对象所附属的一组特定属性。当发现这种属性时，索引器会依照属性的数值而自动为位于分层名称空间内的对象加上名称，其中分层名称空间以数据库内的目录图来表示。请再次参照图4，节目对象可具有属性值为”John Wayne”的“演员”属性，以及属性值为”John Ford”401的“导演”属性。根目录可以指示两种子目录，即”byactor”402和”bydirector”403。然后，索引器可将”/byactor/John Wayne”和”/bydirector/John Ford”等路径加入数据库，而两者均参照到同一对象401。

衍生属性用于每个对象的保持，列出参照到此对象404的目录对象。当索引器为此对象将路径加入名称空间时，将路径中最后的目录识别码加入此列表。如此可确保对象图的封闭性一一旦对象被找到后，不论参照的是路径或关联性，所有对于数据库内的对象的参照也同时被找到。

相比于标准方法，用于将对象加入数据库的独特且新颖的方法具有重大优点。当对象被加入数据库时，索引器会将对象加以分类。因此，伴随特定路径的对象的搜寻过程是在有序表中的一连串选择过程，这可由本领域专业技术人员予以有效实施。

删除数据库内的对象

虽然将对象加入数据库是重要的，但在保持一致性及正确性方面，去除数据库内的对象所采用的规则同样重要。例如，若缺乏去除对象所运用的健全规则，则数据库将会由于旧对象随着时间的累积而无限制地扩大。

删除数据库内的对象的基本规则是基于参考计数；当对象的参考计数降至零时，该对象会立刻被删除。例如，这意味着持续存在于数据库内的对象若非被目录所参照，则被其它对象所参照。此规则适用于所有存在于封闭关联图的对象，并以被删除的对象为基础。因此，若参照到其它对象(如目录)的对象被删除，则所有对象所参照的参考计数会被减少，而计数为零的对象即以类似方式删除，并依此类推。

还存在一种删除数据库内的对象的自动处理，其称为“收集器”。收集器会周期性地检查数据库内的所有对象，并且取决于对象的类型而进一步检查各种属性和属性值，以决定对象是否仍应保留在数据库。例如，期满属性可以指示对象已失效，此时收集器将会删除该对象。

在较佳实施例中，利用类似(或相同)于上述过滤及索引的方法，收集器可取代存取与当前对象的对象类型相关的收集器对象，此对象可包含各种可执行码，或许为一连串的可执行指令。此码将会检查当前对象的属性及属性值，并且判断是否应删除该对象。

各位删除参考计数已缩减至零的对象，所需要的额外开销可能会很高，因为每个删除活动均导致数据库的事务处理。若能够限制收集对象对于性能的影响，将有利于使得前景操作能够在最高的速度下进行。在较佳实施例中，此项工作采用一般的废物收集方法而完成。

举例而言，替代删除参考计数已被减至零的对象，收集器将不会执行其它活动。称作废物收集器的背景工作会定期检查数据库内的每个对象。若一个对象的参考计数为零，则该对象会被加入即将被删除的对象的列表。在一个实施例中，当废物收集器检查过整个数据库之后，会在单一事务处理中删除所有这种对象。本领域专业技术人员应当理解，此方法也可能会导致重大的性能损失，当对象被删除时，其它针对数据库的存取可能会因而延迟。再者，若在废物收集器正在操作的同时删除所有的对象，则针对数据库所做的变化势必会延迟而造成更差的性能。

在较佳实施例中，废物收集器在一连串的操作下检查数据库。当收集到特定数目的对象之后，这些对象将会在单一事务处理中被删除。此处理过程将会一直进行到所有对象均已被检查为止。该技术并不保证在检查过程中能够收集到所有的废物对象，因为并行的处理活动可能会释放先前已检查过的对象。然而，这些对象可以在下一次执行废物收集器时被寻获。每一次操作中被删除的对象个数可加以调整，以使其它数据库的活动能够达到可接受的性能。

分布式电视观看对象数据库的操作

维护分布式观看对象数据库的考虑

在分布式数据库环境当中，电视观看对象的复制过程势必是在不可靠且不安全的播送频道上进行传输。

举例而言，若对象是以广播方式进行传送，例如以广播或电视进行传送，则势必无法保证数据能够正确且完整地被传送。天气(例如暴风雨)可能会造成传输上的漏失。其它干扰因素包括其它广播信号、大型设备、家用电器等。

本领域专业技术人员可轻易得知，在处理由不可靠的频道上传输数据的方法存在多种标准技术，其中包括重复传输、错误修正码及其它技术，这些技术可应用于传输，任一或所有这些技术可应用于任何特定场合。

为有效性起见，复制的对象被收集在一起而成为分布数据包，在此将其称作“片段”(“slices”)。一个片段是电视观看对象数据库的一个子集，与特定区域内的用户相关；例如，地理位置或在卫星发送器的足迹范围内。

这些片段的安全性非常重要。片段用于将对象加入数据库，而对象则被用于将有价值的服务提供给数据库的用户，以及存储被视为隐私或机密的信息。由于片段传输的特性以播送为导向，因此片段可以轻易地在传送过程中被第三者拷贝。这些问题的实际解决方案针对传送中的片段进行加密。在本发明中实施的技术可参考BruceSchneier所着的“应用加密术：协定、算法及C语言的源码”(“AppliedCryptography：Protocols，Algorithms，and Source Code in C”)，John Wiley and Sons出版社于1995年出版。

在本发明的较佳实施例中，安全且经过加密的频道利用类似于美国专利第4,405,829号所揭示的技术而建立，这些技术经常被称为非对称密钥加密，或者有时被称为公/私钥对加密。本领域专业技术人员应当理解，以非对称密钥加密为基础的协定，可为客户机装置及信息的安全分送提供可靠且有效的认证基础。总之，认证是在客户机与中央系统之间通过交换经过签名的消息而被提供。安全的传输过程是利用在认证阶段所传送的短期有效对称密钥针对所有通讯进行加密而达成。

为达到成功的安全性，传送者及接收者必须先行同意用于加密的非对称密钥对。这种密钥分送的过程是任何用于保护电子数据的加密系统中最脆弱的环节。也为本发明申请人所拥有的美国专利申请案第09/357,183号，其名称为“自我测试电子组件及测试系统”(“Self-Test Electronic Assembly and Test System”)，于1999年7月19日提出申请，该案揭示一种客户机装置通过自动产生非对称密钥对的机制，并作为制造过程的最后一个步骤。此机制所产生的私钥存储在嵌于客户机装置内的安全微处理器当中，如此一来密钥绝不会出现于外部装置。此机制所产生的公钥会被传送到本地制造系统，该系统会将密钥与客户机的序号一并记录在安全数据库内。数据库稍后会安全地被传送到中央分送系统，并在该系统中用于执行与客户机的安全通讯。

这种产生密钥的独特且新颖的应用可解决密钥分布的问题，因为私钥绝不会出现于客户机内的外部单元而可能被特殊工具辨识出来，例如利用逻辑分析器。相反地，私钥仅能够在安全微处理器本身之内被使用，以解出原来利用公钥所加密的消息，解密之后的结果随即提供到外部单元。

以下的讨论假设客户机与中央系统之间的所有通讯均利用上述方式加以认证及加密。

将观看对象传送到客户机系统

请再次参照图1，在本发明的较佳实施例中，下列步骤构成利用片段“传输”来自中央数据库的电视观看对象：

1.存在许多机制用于将片段传输到各种各样的客户机观看装置。例如，片段可直接通过电话调制解调器或有线电视调制解调器109下载，它们可被调制成标准电视广播108的垂直消隐间隔(VBI)线，或被加入到数字电视复用信号中而作为私用数据频道。本领域专业技术人员可轻易得知，可用于传送数字信息的任何机制均可用于传输电视观看对象数据库的片段。

准备传送电视观看对象的首要步骤是确认在此特定情况下所使用的传输机制，以及建立适用于该机制的数据库的子集的片段。例如，数据库可包含和本国所有节目有关的电视观看对象。然而，若电视观看对象在当地电视信号上利用VBI调制加以传送，则只有和电视广播足迹之内可观看到的节目有关的电视观看对象才会包含于相关片段内。在另一种情况下，若某些电视观看对象含有关于特定地理区域的广告促销内容，则这些对象不应被传送到其它地理区域。

在本发明的较佳实施例中，传送数据库及产生传输片段的速度和周期性可以任何方式加以调整，以获得实用的成本/性能之间的平衡。例如，可能只需要每两天或每小时建立某些传输方法所需要的片段。

准备各片段的最后一个步骤系利用短期有效对称密钥来加密片段。只有经过认证可使用安全协定的客户机装置才会有一份该对称密钥的拷贝，使其能够解开片段而使用包含于其中的电视观看对象。

2.当片段完成之后，该片段将会被复制到传输机制能够取得及送出数据110的位置。以电话连接而言，片段存放在电话服务器111，该服务器将数据提供给拨入的每个客户。若使用电视播送，则片段会被复制到和电视台发送器共存的设备上，进而被调制到信号上。在这些和类似的面向广播的情况下，片段为“循环回转式”，即用于描述片段的数据将会持续重复，直到需要传送新的片段为止。

重复播送片段是必要的，因为无法保证传输数据的信号能够确实到达各个客户。客户装置可能处于关闭状态，或可能与接收的信号相干扰。为了提高被传输的片段能够确实被所有的客户机装置接收到的机率，片段将会持续被重新播送，直到更新过的片段可提供传输为止。

本发明的较佳实施例利用如电视信号之类的播送机制来传送片段。然而，人们希望通过以网络连接为基础的机制来提供下载，诸如调制解调器或因特网连接。利用基于连接的机制通常导致按时计费的使用费，因此希望能够缩短传送片段所耗费的时间。

这是利用两步处理来实现的。当建立连接之后，客户机系统将先前收到的片段的目录传送到电话服务器111。服务器将此目录和应由客户机处理过的片段列表加以对比。未经处理的片段会被传送到客户机系统。

3.通过破解经加密的片段而将该片段发送到一连串简短且经过编号的数据包中。这些数据包被客户机系统提取并存放在登台区域，直到序列中的所有数据包均呈现为止。数据包会被重新组合成为片段，然后再进行解码。然后，针对应用能力对片段中的电视观看对象进行过滤，并且可能会被加入本地电视观看对象数据库。这一处理可将电视观看对象的一部分中央数据库可靠地复制到客户机。

本发明可追踪数据包被接收到的时间。比所选时间周期还早的数据包会周期地从登台区被清除；这可以避免在等待被传送的片段的所有部分时无限长时间的消耗空间。

尤其是通过广播媒体来传送对象时，各种类型的错误可能会出现于被传送的数据内。每个数据包会标出错误检测码(例如奇偶场或循环冗余校验(CRC)码)。当检测到错误时，数据包即被丢弃。循环的播送最终会重新传送数据包，并且可能确实被收到。因此，任何大小的片段可以可靠地被传送；这是以登台在客户机接收到的对象部分，直到所有部分均确实被收到为止的代价实现的。

4.存在一或多个被传输的“特殊”片段，它把与服务有关数据，特别是服务特许信息传送给客户机系统。重要的是，若观众没有付费或基于其它操作上的原因，则服务提供者能够控制客户机系统对于优质服务的访问。

一种特别类型的特殊片段包含“特许”对象。特许对象通常利用非对称密钥加密，以与特定客户机相关的公/私密钥对为基础。若片段能够成功地通过安全性微处理器并利用嵌入私钥加以解码，则该片段将包含一个对象，指示在接收到另一特许对象之前所容许的时间延迟，以及一或多个短期有效的对称密钥。延迟的值用于重设数据库内的时间标记，指示客户机系统将于何时停止提供服务。对称密钥存放在本地电视观看对象数据库内，用于针对接收到的新片段进行解码。

若客户机系统于数据库所设定的时间之内并未收到适当的特许对象，则将会开始拒绝为观众提供大部分的服务(由服务提供者指定)。特许对象中还包含一或多个使用期有限的下载密钥，这是对被传输片段解密所需要的。显然地，若客户机系统无法证明其本身，则将无法对任何对象解密。

每个特许对象被分别地产生及传送。若片段采用广播传输，则对于所有其它片段而言，相关的特许将会以同样的方式进行处理，且随着其它所有数据循环。若采用直接传输的方式，例如通过电话连接，则只有提供给该客户机的特许片段会被传送。

5.一旦客户机装置接收到完整的数据库片段时，利用以上所描述之方法将其所包含的新对象加入数据库。

收集来自客户机系统的信息

请再次参照图1，在本发明的较佳实施例中，下列步骤系构成“收集”来自各个客户机数据库的电视观看对象：

1.当观众在浏览可观看的电视频道时，客户机系统可记录令人关注的信息，例如选看的频道、选看的时间、停留的时间、类似VCR的操作(例如暂停及倒片)，以及其他令人关注的信息。这一数据系存放在本地电视观看对象中。

再者，观众可指明有兴趣观看的节目或广告促销，或指明想要购买物品。这一数据也记录在本地电视观看对象中。

此外，客户机装置的操作可产生重要的数据，而此数据应记录在电视观看对象内。例如，当从客户机的硬盘驱动器读出时可能会发生错误，或装置内部的操作温度可能会超过操作参数的范围。其它类似的信息可能导致无法适当下载对象、用完各种以磁盘为基础的操作空间，或快速的功率循环等。

2.在某一时刻，可能是即刻或周期性时间，客户机系统系通过直接连接104(一般是通过电话及/或因特网连接)来接触中央站。客户机系统送出识别其本身的字节序列，且该序列已通过其自己的密钥进行加密。服务器为客户机装置从数据库取得符合的电视观看对象，并且利用存放在其中的密钥来对该字节序列解密。与此同时，服务器将字节序列传送到客户机，并以其自己的密钥进行加密，以及将处理过程所用的新的一次性加密密钥给予客户机。

为了能够进行通信，双方必须成功地对它们特许信息解密。这种双向交换是重要的，因为它为客户机及服务器两者提供对方有效的保证。为防止可能发生于客户机系统的各种破坏，这种认证是必要手段。举例而言，若通讯未经上述方式认证，则存有恶意的个体可能会建立“化名的”中央站而篡改电视观看数据库，以及提供有害的信息到客户机系统而造成操作错误。所有进一步的通讯利用一次性处理过程密钥进行加密。经过加密的通讯是必要的，因为信息可能会通过如因特网之类的网络，而网络中的数据传输对通过的所有设备的检查开放。收集而来的观看对象可包含被视为机密的信息，因而这种信息必须随时受到保护。

假设认证阶段已成功，双方以全双工传输电话线路作为两个单向播送通道。新的片段被传送到客户机，而收集到的观看数据则被送回。当所有数据均传送完毕之后即终止连接。

本领域专业技术人员可轻易得知，这种连接可发生于网络，例如执行标准化传输控制协定/因特网协定(TCP/IP)的因特网，可直接应用于系统中的其它软件。

3.加载信息以类似方式由服务器处理；假设代表被复制到中央数据库的电视观看对象。然而，由于可能存在许多服务的客户机，因此可能有许多加载观看对象。因此，加载对象被指定可导引的属性，该属性包含有关于来源的信息；而后当该对象被加入时，其会被单独指向数据库的名称空间。

加载观看对象并不会立即被加入中央数据库；而是它们会在排列等待稍后被加入数据库。这一步骤使排队的处理能够与客户机装置的连接方式无关。例如，许多装置可立即连接，并产生大量的对象。若这些对象立即被加入中央数据库，则将会损害到所有连接的性能，并延长连接的时间。电话以使用时间来计费，因此任何随着负载量而增加连接时间的系统均无法被接受。

这种区隔的另一项优点在于可以轻易忍受机器或网络的失效。此外，观看对象被处理及加入中央数据库内的速度可由服务提供者通过改变计算机系统及其配置，使其符合成本及性能上的目标而加以控制。

这种区隔的另一项优点在于提供一种用于区隔收集来的数据的机制，以改善服务的操作以及可识别各位观众的数据。重要的是，不论是为了法律上的理由或是为了增加个人对于服务的信赖程度，这种识别数据必须加以保密。举例而言，指定给观看对象且包含观众选择观看之记录的可导引属性可能仅包含观众的区域号码，意指这些对象的进一步处理将无法建立返回个体的路径。

服务器上会调用周期性任务，从数据库挑选出这些对象，并将这些对象适当配置。例如，指示观众行为的对象会集中到整体观众行为模式，而可能会识别各位观众的信息则被丢弃。含有操作信息的对象会被转送到分析工作程序，可促使客户服务人员能够警觉到潜在的问题。含有交易信息的对象会被转送到交易或商务系统以执行交易。

这些活动中的其中任一项将会产生新的电视观看物对象并加入中央数据库，或更新已存在的对象。这些对象最终会被传送到客户机装置。因此电视观看管理系统系一种闭合回路，其可建立自我维护的复制性数据库系统105，并可支持任何数目的客户机系统。

由客户机系统处理电视观看对象

电视观看对象可包含下列信息型态：电视节目的说明及播送时间；有线电视、卫星或广播信号发送器信息，例如频道编号及识别数据；观众喜好的信息，例如演员、节目类型、播送时间等；软件，例如改良式数据库软件、应用软件、操作系统软件等；统计模式化信息，例如优先向量、人口统计分析等；以及任何其它可以数字数据来表示的信息。

应用于节目导引对象的方法

节目导引对象包含在客户机系统上执行软件所需要的所有信息，以调整、接收、记录及观看客户机系统的用户所想要观看的节目，选自数据库内的对象所描述之所有可以观看的节目及频道。

这种节目导引信息会经常由服务提供者进行更新。此项工作由提供者以某种方式取得节目导引信息，例如从这种信息的企业供应商而来，或取自其它播送时间表信息来源。然后，利用已知的软件技术来处理此数据，并将该信息归纳为相互关联的观看对象的收集。

请再次参照图4，图中显示各节目导引对象之间的典型关系。电视“网络”对象407为任何一种排定及播送电视节目的实体，且不论播送是发生在空中、有线电视、卫星、或其它适当的媒体。电视“节目”对象401系电视播送信号的任何明显区段的描述，例如特定节目、商业广告、站台促销、头部、尾部或其它任何电视信号所界定的部分。“显示”对象406是播送节目的网络的播送时间表的一部分。“频道地图”对象系将网络播送映射到被使用之媒体的播送频道；例如，用于卫星播送服务的频道地图对象可包含关于播送内容的转发器及数据流的信息。利用上述方法，此节目导引数据从中央站被复制到客户机系统，其中客户机系统内的应用程序系利用该项数据来管理电视观看。

服务提供者另提供观看对象的收集，描述一组以某种方式相互关联的节目导引对象。例如，“Star-Trek”收集可包含参照到所有和此商标有关的节目导引对象。显然地，任意组合的节目可依此方式集合在一起。集合对象类似于目录。例如，StarTrek收集可在分层名称空间内的＂/showcases/Star Trek＂找到。集合对象亦为节目导引对象，可以类似方式加以处理，其中包括收集集合对象等等。

客户机系统可进一步改善节目对象的收集。在播送节目可被记录到内部存储器的系统中，各个被记录的节目以新的节目导引对象来表示，并成为可供观看、收集等。明确的观众行为也可能导致节目导引对象的产生。例如，观众可能会选择多个节目，因而产生新的收集对象。

节目导引对象的类型的说明并非特意包括一切情况；另外存在许多不同的功用以及产生节目导引对象的方式并未在此说明，仍可从本发明的基本方法中获益。

节目导引对象以五种方式被应用软件使用：

1.在最简单的情况下，观众可能希望浏览这些对象来分辨目前正在播送或即将播送的节目。应用程序会将由数据库所描述的对象关系映射到某种形式的影像及声音界面，对于观众而言，此界面方便且实用。观众可指明其所喜爱的特定节目，会产生某种特定应用的活动，例如在节目播送当中，将节目记录到本地存储器。

2.应用程序也可直接处理节目导引对象，以选择可以引起观众兴趣的节目。这种处理方式通常是根据先前所观赏的节目编排的分析并结合统计模式，以便产生所有可观赏的节目的优先次序。优先次序最高的节目可在特殊应用情况下加以处理，例如在节目播送当中，将节目记录到本地存储器。即如在第一种情况，以上述方式所排定的优先次序的部分可以在额外选择下为观众播送。

本领域专业技术人员可轻易得知，目前存在许多根据以往观赏记录和明确的喜好来选择节目编排方法的现有技术，例如美国专利第5,758,257号。相较于上述技术，本申请案所描述的方法具有独特性及新颖性，因为上述技术系提供节目播送的记录，而非播送或节目编排的传送。以下将详细说明这些方法。

总之，观众对于节目编排的明确选择具有最高的提取优先次序，接着利用在此说明的优先次序技术所选择的方式来播送节目。

3.客户机系统将有少数输入能够接收电视播送，或经过如内部网络或因特网等网络来使用网页。时间排程方法系用于选择如何调整各输入端，以及针对接收到的电视信号或网页采取何种活动。

请参照图6，通常，观众所感到兴趣的节目可根据节目导引对象所描述的方式在任何时间及任何频道上进行播送。此外，有兴趣的节目可为如内部网络或因特网等网络上的网页统一资源地址符。

频道的隐喻象征也可用于描述特定网站或网页的位置，即统一资源地址符。

举例而言，观众可以通过指定网站的统一资源地址符作为频道而“调至”网站。网页也可被指定为有兴趣的节目，而网页的快照会被提取并于预设时间内加以记录。

排程器接收经过排定优先次序的节目观看喜好列表603作为输入，可能是由上述情况所产生。然后排程方法601将此表和节目导引对象604的数据库加以对比，如此即可指示何时实际播送有兴趣的节目。然后产生时间607相对于可用存储空间606的排程，这是针对观众的明确或推知的较喜爱节目最佳化。以下会进一步说明这些方法。

4.当观赏记录的节目时，相配的节目导引对象可提供和节目有关的额外信息，并利用任何合适的技术将此信息覆盖于显示内容之上，最好是某种类型的屏幕上显示(On Screen Display，OSD)。此类信息可包括节目名称；原始播送的时间、频道或网络；到期时间；持续时间或其他信息，但不以上述为限。

5.当观赏实况播送的节目时，应用软件利用目前时间、频道及频道地图来寻找相配的节目导引对象。来自于此对象的信息系利用上述任何合适的技术而被显示。此信息可随着观众转换频道、开始播送新的节目、广告结束后继续播送节目、依照观众的要求，或根据其它状况条件而自动显示。

6.利用类似于在第二种情况所描述的技术，应用软件也可记录观众有兴趣的促销内容。这种信息可依照观众的要求而出现，或其可在方便的点上自动插入输出电视信号。例如，播送节目中的广告可能会被喜好优先次序较高的不同广告所取代。利用时间扭曲装置，例如美国专利申请案第09/126,071号所揭示的“多媒体时间扭曲系统”，其于1998年7月30日提出申请，即可将任何存储的节目插入任何点上的输出电视信号。这种时间扭曲装置能够让被覆盖的节目在存储的节目被插入的当时被延迟而使其发生作用。

产生较喜爱的节目列表的方法

观众的喜好可由多种方式得知。观众要求记录特定节目即表示这些节目具有较高的优先次序。在另一种情况下，观众可以通过由观看界面所提供的附属设备来明确表示喜好，或许是回应特定节目的促销，甚至是在观赏节目当中进行回应。最后，观众的喜好可由观赏的模式加以推知，例如观赏过的节目、观看过或略过不看的商业广告等。

在任何情况下，这种喜好必须对应于存放在复制数据库内的电视观看对象。节目对象含有关于各节目的丰富信息，例如名称、内容描述、导演、制作人、演员、收视率等。这些要素会被存储为节目对象所附带的属性。

各位的属性可导致喜好对象的产生。这些对象系存放下列信息：

1.喜好项目的类型，例如偏好的演员或导演；

2.观众给出的喜好权重，其可由多次按下按键或其它装置而表现出来；

3.喜好相对于其它喜好而由统计上所定出的重要性，例如对于演员的喜好对比于导演的喜好重要；

4.喜好项目的实际值，例如导演姓名。

请参照图5，如同对于节目导引对象的描述，喜好对象以类似方式被存放于数据库中作为一个层级，然而此层级随着喜好的表达500而以渐增的方式被建立。因此，层级是根据“直接”喜好而被建构，例如由观众行动或推知的喜好所衍生的。

类似的层级是根据指向相同喜好对象501的“间接”喜好加以建构。概括而言，间接喜好是在产生集合对象的喜好时而被产生，并且用于进一步定出集合对象的收集所隐含的直接喜好的权重。通过间接喜好层级而被参照的喜好对象通过列举可观看的节目对象以及产生或更新目前所找到的喜好对象的各属性而产生及更新，其中可观看的节目对象是集合对象502的一部分。

特定喜好503的权重从零开始，而后根据呈现出的喜好程度(或许是以多次按下按键来表示)加上一个标准值，或是当表现出不喜爱时减去一个标准值。若喜好程度是根据一个集合观看对象来表示，则所有由隶属于集合对象的所有观看对象所产生的喜好将具有相同的权重。因此，相关喜好因素的新的加权源自于先前的加权。此过程受限于容许表达之喜好的程度，因而所有的加权均在有限的范围内。

在本发明的较佳实施例中，非线性结合可用于对喜好项目的加权。举例而言，利用中央站所提供的统计模式，客户机推知三项属性所结合的重加权的喜好即表示第四项属性亦应同样地重加权。

较喜爱的节目列表产生如下：

1.表504被建立，它列出所有可能的节目对象属性，以及列于该项目的属性的任何喜好对象。

2.若喜好项目为字串，例如演员名称，则此字串的32位数字签名是利用32位CRC演算法加以计算，并和表列项目存放在一起，而不是和字串本身一起存放。如此即可因避免对比字串而加速表列的扫描，但其风险在于两个不同的字串可能会产生相同的数字签名。

3.对于数据库内的各个节目对象以及这些对象的属性而言，属性是在表列中被查询。若存在于表列中，则该属性的喜好对象的列表会被检查是否符合目前节目对象的属性。若相配成功，则与该喜好对象相关的权重会被加入与节目对象相关的加权，以产生该节目的单个权重。

4.最后，节目对象将会根据各节目的整体加权而依序排列，并得到从最喜爱的节目到最不喜爱的节目的列表。

得到最后的优先次序列表之后，记录时间表可利用以下所描述的方法而产生，并由此得到一组观众最感兴趣的视频节目。

被应用于排定记录时间与可用存储空间的方法

如上所述，视频节目通常具有期限，而当超过期限之后，视频节目即会从客户机的存储器上被清除。观众可以在任何时间指示节目应保留较长的时间，即延迟一段由观众所选定的时间。本发明将可用于记录节目的空间视为“高速缓存”；若记录之后的节目没有立即被观看，则该节目将不会被观看，依照上述假设，未经观赏的节目在一段时间之后将会被清除。基于观赏过的节目不再令人感到兴趣为由，观赏过的节目将有可能立即被删除。

通过适当排定旧节目的记录和删除时间，有可能使较小的存储区域显得大些，因为持续进行清除旧节目及增加新节目的缘故。此外，若存在可用资源，则可根据推知而得的观众喜好来排定记录的节目；称为“模糊”记录。如此即可产生一种始终“充满”观众所喜爱的节目的系统；除非另一节目被记录而取代其位置，或由于观众直接删除，否则节目不会被删除。

此外，观众可在任何时刻选择所要记录的节目，但记录视窗可能会和其它排定的记录发生冲突，或在节目必须记录时的可用空间不足。本发明包含解决上述冲突的独特且新颖的方法。

冲突的起因有两种：存储空间不足或缺乏输入源。在此揭示的电视观看系统包含固定数目的用于记录视频的输入源和诸如磁盘的具有有限容量的存储媒体，用存储被记录的视频。在相当长的时间内记录所有电视节目是不可能。因此，解决由资源受到限制所引发的冲突是拥有可供观赏的适当节目的关键。

请再次参照图6，本发明维护两种时间表，即空间时间表601和输入时间表602。空间时间表追踪所有目前被记录的节目以及排定在未来要记录的节目。在任何时刻的可用空间通过将存储节目的可用总容量减去所有被占空间(或在该时刻将要被占用的空间)的总和而得知。依照推知喜好而排定记录时间的节目并不会在此计算中被估计；此类节目会自动丧失所有的冲突决定。

若开始记录时与期满时之间的所有时间内有足够的空间可用于记录，则节目会被记录603。此外，在节目的持续期间内，必定存在一个可用于记录的输入。输入排程器602追踪每个输入源的可利用及已占用的时段。在本发明的较佳实施例中，输入源可以不是用在相同的服务；例如，一个输入源可能来自数字式电视信号，而另一个输入源或许来自播送不同节目的类似电视信号。在此情况下，只有能够记录所想要的节目的输入才会在排定时间时被考虑。

请参照图7，图中显示描述较佳实施例于排定记录时间所采取的步骤的流程图。首先，产生感兴趣的节目的有序放映列表701。虽然本发明的实施例是根据时间来排定这些放映的次序，以便能够尽快进行记录，但也可选择任何特定的次序。接着，检查在此列表702中的每个放映，以看看输入703或空间704是否发生如前所述的冲突情况。若放映没有发生冲突，则节目会被安排时间进行记录705。

在其它情况下，本发明的较佳实施例只选择没有发生输入冲突的放映节目706。请再次参照图6，人们可看到，在记录的有限期间内，可用空间的容量将会随着其它节目被记录或过期而改变。而后，放映的列表被分类，最好是以在候选记录期间的最少空间容量为依据来进行分类。也可选用别种编排次序。

请再次参照图7，对各个即将放映，观众可选择缩短发生冲突的节目的期限708、709。这种次序编排可为观众呈现依次从对于排定节目影响最小到影响最大的这些选择707；本发明并不要求这种编排必须用于彼此之间。

若观众放弃所有缩短期限的机会，则最后的步骤涉及选择具有输入冲突的放映710，并且如同在第一个冲突解决阶段将这些放映加以分类711。然后，观众可选择取消各个先前被排定时间的记录而选择所想要的节目712、713。当然，观众最后还是可以决定不记录任何新节目714。

在本发明的较佳实施例中，所有冲突尽早加以解决，以便让观众对节目的记录能够拥有更多的控制。当观众对记录节目已做出明确的选择时，图7所描述的演算法会立即排定记录的时间并处理任何可能发生的冲突。

一旦做出明确的选择且观众被告知已完成记录，在未经观众的许可之下将不会被取消。

模糊记录会在客户机上通过背景工作而定期排定时间。以上述方式决定较喜爱的节目的优先次序之后，背景排程器会尝试依序排定各个较喜爱的节目的时程，直到列表结束或没有其它机会进行记录为止。唯有当较喜爱的节目没有与其它节目发生冲突的情况下才会被排定时间。已被排定时间的较喜爱的节目可在两种情况下被删除：第一，若与明确的选择发生冲突；以及第二，若观众的喜好发生改变而使得拥有较高优先次序的节目可能在该时间被记录。

处理集合观看对象而被要求进行记录时将会引发进另一项困难。若依照上述方法来解决冲突，则可能会产生大量冲突，因而在解决冲突的过程中令观众产生困惑以及沮丧的经验。因此，当选择记录集合对象时，冲突会自动根据现存的时间表而被解决。

在本发明的较佳实施例中，由集合对象的记录所引发的冲突将会利用涉及喜好之权重的节目加以解决；若集合对象中的特定节目引发多项冲突，则只有当该节目之喜好程度超过所有发生冲突的节目时才会被记录。

应用于软件对象的方法

客户机系统需要复杂的软件环境来进行适当的操作。操作系统系管理客户机系统内的硬件装置与操作这些装置的软件应用程序之间的交互作用。电视观看对象数据库系由其它不同的软件应用程序加以管理。时间扭曲软件应用程序是另一种应用程序。

人们希望能够加入新的特性或修正这些或其它在客户机硬件装置上执行的软件次系统内的缺陷。利用在此揭示的方法即可将含有更新过的软件模组的观看对象复制到客户机系统数据库。一旦下列独特且新颖的方法应用于客户机系统数据库后，其可安装更新过的软件，并促使客户机系统开始执行新的软件。

装置的软件环境以一系列的步骤来启动，这些步骤是当电源先输入装置后而产生，各步骤可建立支持后续步骤的适当应用程序的状态信息。最后一个步骤会启动用于管理装置并与观众产生交互作用的应用程序。这些步骤包括：

1.装置内的只读或电子化可编程存储器保存指令的起始引导序列。这些指令会启动客户机装置的低阶参数、启动磁盘存储系统，以及从磁盘将引导载入器载入存储器中，而后再通过这些指令执行。若起始引导存放在电子化可编程存储器内，则可被改变。

2.第二阶段引导载入器随后将操作系统置于磁盘驱动器，并将操作系统载入存储器，以及将执行权交给操作系统。此载入器必须存在于磁盘上的特定位置，以便让起始载入器能够轻易找到。

操作系统系执行必要的硬件及软件的启动。然后，操作系统从磁盘驱动器载入观看对象数据库软件，并且开始执行应用程序。其它应用软件，例如时间扭曲软件和观众交互作用软件等，同时也被载入及启动。此软件通常位于和对象数据库或被记录的电视节目分开的磁盘区域。

在理想情况下，新的软件可以通过直接复制到磁盘驱动器上的适当位置并重新启动装置而进行安装。然而，这种操作存在危险，尤其是在家用环境。电源可能会在复制软件的过程里中断，因而导致不一致的软件映像以及潜在的操作问题。新的软件可能具有阻碍适当操作的缺陷。磁盘驱动器也可能因故障而破坏软件映像。

虽然本发明的方法提到磁盘驱动器，但本领域专业技术人员当可轻易得知，本发明在此揭示的方法概括适用于任何永久性存储系统。磁盘驱动器和其它永久性存储系统通常会被格式化成一连串固定大小的区块，其被称为扇区。“分割区”为此序列的连续且非重叠的子集，其将存储区分割成在逻辑上无关的区域。

请参照图8，本发明在磁盘驱动器803的固定位置上维持一段信息区，被称作“引导区”804。引导区804含有足以使起始引导801能够了解磁盘驱动器803之分割区以及找到第二阶段引导载入器806的信息。

磁盘驱动器至少被分割成七个分割区。有两个小分割区用于保存第二阶段引导载入器806的拷贝，另外有两个分割区含有应用软件808的拷贝，而另一个分割区则当作暂存存储器809。对于复制分割区而言，有一个指示会被记录在引导区805，其中一个分割区被标示为“主要”而另一个则被标示为“备份”。

本领域专业技术人员当可轻易得知，虽然在此提到两个重复的分割区，但也可通过更多的复制分割区而获得三个、四个或更多的重复性。

请参照图9a及9b，引导时901，起始引导码读取引导区902、扫描分割区表以及找到第二阶段引导载入器的“主要”分割区。接着，起始引导尝试将此程序载入存储器903。举例而言，若由于磁盘驱动器故障而导致载入失败904，则引导载入器会尝试将“备份”分割区内的程序载入存储器905。不论何种尝试成功，引导载入器随后会将控制权交给刚被载入的程序，并且指示该程序是从哪一个分割区被载入906。

同样地，第二阶段引导载入器会读取分割区表，并且找出“主要”操作系统核心907。若核心无法被载入908，则载入“备份”核心作为替代909。无论在何种情况，控制权将会连同分隔区来源的指示一并交给操作系统，并且连同从其传递的分割区来源910。

最后，操作系统找出含有应用软件的“主要”分割区，并且尝试载入起始应用程序911。若载入失败912，则操作系统找出“备份”分割区，并且尝试从该分割区将起始应用程序载入913。分割区来源的指示会连同前一步骤的分割区来源信息一并被传送到起始应用程序。此时，应用软件会接管客户机系统，并且开始正常的观看管理操作914。

这种操作程序能够在合理的程度上避免磁盘存取的故障，亦提供一种方法让新软件能够在任何阶层上被安装，并以可靠的方式发挥作用。

对象数据库内的“安装器”观看对象用于记录软件安装尝试中的情况，它记录以上三种阶层的分割区的状态，其中包括指示安装新软件的尝试正在进行当中915。由于数据库的事务处理特性的缘故，此项操作是可靠的。

请参照图10，在三种阶层的任一阶层上安装新软件的处理方法如下：新软件的图象先被复制到适当的备份分割区1001，然后数据库指示安装软件的过程正在进行当中1002。然后，主要及备份分割区于分割区表内的指示进行交换1003，随后系统重新启动1004。最后，控制权会交给起始应用程序。

请参照图9b，此应用程序的第一项工作是更新安装器对象。在各阶层921、922上，应用程序会检查安装是否正在进行916、917，并且查核该阶层是否从主要分割区被载出918。若确实是从主要分割区被载出，则在该阶层上的安装为成功的，此时安装器对象被更新并指示该阶层成功919。否则，应用程序为该阶层将备份分割区复制于主要分割区，并指示安装器对象在该阶层上失效920。复制分割区的活动系确保某阶层上的已知为良好的软件能够始终保持在可用的状态。

在本发明的较佳实施例中，结束软件的上层应用程序的安装可以延迟，直到应用程序环境的所有部分均已被载入并启动为止。如此可额外确保应用程序环境的所有部分可在永久被切换到新软件之前能够正常地操作。

应用于操作状态对象的方法

操作状态对象系一种观看对象的类别，有关于客户机系统的使用、性能及作用的信息将会记录在该对象。无论何时当事务处理中央站时，这些对象系由中央站所收集。

下列操作状态指示器为后续的收集而记录，并连同时间标记：

1.观众行为将会被记录，主要是按压遥控器装置上的按键。每次“按压按键”会连同当时的时间以及任何取决于前后关系的信息而被记录，例如当时观众的背景。此对象在中央站上的后续处理可追踪观众的行为，其中包括采取各个行动的背景。

2.自动活动会被记录，例如开始或停止节目的记录，或根据观众的喜好来选择记录节目。此外，已获得节目的删除会被记录。此对象在中央站上的后续处理可完整追踪客户机系统所采取的节目记录活动，其中包括在任何时间点上住留在永久性存储器的节目。

3.软件安装的活动会被记录，其中包括接收、安装及后续重新启动结果。

4.硬件的各种例外状况，其中包括电源故障/重新启动、装置内部的温度变化趋势、永久性存储器的存取故障、存储器同位错误及主要分割区故障等，但不以上述者为限。

由于所有活动均连同时间标记一起被记录，因此可以利用线性时间为基础的排序来重建客户机系统的行为。如此可让手动或自动方法能够操作事件的有序列表，以使活动和行为产生关联。举例而言，若预期中的自动活动并没有在以新的软件重新启动之后立即出现，则可推知新的软件具有缺陷。

由中央站系统处理电视观看对象

电视观看对象的来源

客户机系统具有单独的电视观看系统的来源：中央站。中央站对象数据库拥有许多电视观看对象的来源：

1.从外部来源所取得的节目导引信息被处理而产生一致的节目导引对象组，其指示“节目”、“放映”、“频道”、“网络”以及相关对象。此组对象将具有关联性(“频道”和“网络”有关，“放映”和“节目”有关)及其它相互关系。当一个完整且一致的对象组准备妥当之后，将会自动被加入数据库。

2.新的软件会先被封装成“软件”观看对象，其中包括新的应用程序或现有软件的改版。如上所述，软件可拥有相互依赖性，例如应用程序依赖于以动态方式载入的程序库，而且其必须反映其中所涉及的软件对象的相互关系。在另一个范例中，可以存在两种使用中的客户机系统，各系统需要不同的软件对象；这些对象必须拥有能够指示其所锁定的系统类型的属性。当可以使用一致的对象组之后，将会自动被加入数据库。

3.每个客户机系统均具有内嵌其中的唯一密钥。相配于此密钥的公钥会连同其它关于客户机的有兴趣对象而被载入“客户机”管理对象，其中包括客户机的类型、系统的存储容量等。这些对象在必要时能够用于产生认证对象。

4.集合节目导引对象以类似方式被加入。然而在此情况下，集合对象必须参用到已经存在于数据库内的原始节目导引对象。其它对象也会附加于集合对象，例如前后关系的说明、以屏幕为基础的图示，以及其它信息化属性。当可以使用一致且附属于集合对象的对象组之后，其将会自动被加入数据库。

5.由客户机收集而来的数据。

显然可以存在任何数目的观看对象，而以上的只列举出最基本的来源。

针对电视观看对象的操作

在中央电视观看对象数据库上可进行大量的操作。以下的范例仅用以例示可以进行的操作类型，其它可能的操作并不限定于这些范例：

1.利用各种观看对象可以执行一些有趣的统计分析工作：

1.1.通过审查大量加载操作状态对象，可针对硬件的可靠度趋势及故障模式进行广泛的分析。例如，可使客户机装置的内部温度与预期的平均无故障时间产生关联。

1.2.通过审查大量加载操作状态对象，可推出有关于客户机装置的各种群体的人口统计及性格的信息。例如，可关联客户机装置所在地的特定区域号码内最常被观赏的电视节目。

1.3.同样地，通过审查大量的观看信息对象，可利用完全自动化的方法而为特定节目产生“收视率”及“共享”价值，不同于当前对于节目的评等方法。

1.4.有许多其它统计分析工作的范例可在观看对象数据库上被执行；这些范例并非特意限制本发明的适用性，仅用以例示可以进行操作的范围。

2.特殊的集合对象可以自动的方式根据所有可取得之观看对象的一种或多种属性而产生。

这种产生过程通常首先从各个观看对象提取感兴趣的信息，例如节目说明、演员、导演等，并且建构简单的节目及属性的列表。然后，通过选择一种或多种属性而产生集合观看对象，而后将此集合观看对象加入所选择的属性以某种方式相配的节目的收集。

这些对象随后被纳入所产生的片段以供传输，或许是依照地理位置或其它信息。可能形成的聚集范例包括：

2.1.以事件为基础的聚集，例如大城市内的大联盟足球比赛。在此情况下，位于城市内或城市附近的客户机装置会聚集可观赏的节目，而且节目的说明是以比赛球队名称、教练姓名、主要球员姓名、球场名称等加以搜寻。相配的节目对象会被加入收集，而后该收集被分成片段，并仅供传输到该城市内及附近的区域。

2.2.具有共同兴趣的人们到多数观众为基础的聚集。例如，聚集可能由即将于下周播映的所有”John Wayne”的电影所构成。

2.3.产生以观看行为为基础的聚集。在此情况下，加载观看对象被扫描共同兴趣的要素，例如观看的节目类型、实际观看的节目等。举例而言，上周在所有客户机装置上所观看的“前十名”节目聚集可被产生，并且含有这些节目于下一周的放映。

2.4.由观众所做的明确选择为基础的聚集。当观众在观赏节目时，其有机会“票选”目前观赏的节目，票选可能是根据四种观感属性(故事情节、演技、导演风格、电影技术)，并产生稍后加载观看对象。对这些选票进行扫描，以决定节目的整体评等，其结果会传送给票选节目的人以供其细读。

2.5.本发明的基本用途存在许多其它范例，容许服务操作者将预先分类和预先选定的相关节目群组提供给客户机装置的用户，以供详细审查及选择。这些范例并非特意限制本发明的适用性，其仅用以例示可以进行操作的范围。

3.手动方法也可产生集合对象，这种处理有时被称为“编写”。在此情况下，建立收集的人明确选择加入收集的节目。然后以上述方式进行传输。

显然地，集合节目对象也可以容许表示喜好或记录其它信息。这些结果可加载到中央站而形成下一回的收集产生或统计分析等的基础。

这种反馈回路闭合服务提供者与使用客户机装置的全体观众之间的路径。这种独特且新颖的处理方法提供一种观赏电视的新方式，为服务提供者提供独特且引人注目的方式来呈现及促进人们能够观赏有兴趣的电视节目，且同时保持可靠及一致的服务操作。

虽然本发明在此参照较佳实施例予以说明，本领域专业技术人员当可轻易得知，其它应用可替换在此揭示的应用而不脱离本发明的精神及范围。因此，本发明仅由后附申请专利范围所界定。

Claims (52)

1.一种在计算机环境中用于对存储媒体上的电视及网页节目内容的记录、存储和删除排定时程的方法，其特征在于所述方法包括下列步骤：

接收按优先顺序处理的节目观看喜好的列表作为输入；

将所述列表与节目导引对象的数据库加以比较；

产生时间与可用存储空间的时间表，这是针对观众的明确或推知的较喜爱节目进行最佳化处理，所述产生时间表的步骤进一步包括：

提供空间时间表；

提供输入时间表；

其中，所述空间时间表跟踪所有目前被记录的节目以及已被排程将于未来进行记录的节目；以及

其中，所述输入时间表跟踪每个输入源的可用时段和已占用时段；以及

其中，在任何给定时刻可用的空间量可以通过产生所有已占空间或在该特定时间将要被占的空间的总和以及通过从可用于存储节目的总容量减去所有已占空间或在所述时刻将要被占用的空间的总和而得知；

其中，所述较喜爱的节目包括电视广播节目和统一资源地址符(URLs)；以及

其中，所述节目导引对象指示有兴趣观赏的节目何时真正开始播放。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述观众可以请求获取特定节目，这导致这些节目具有最高可能优先次序。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述观众可以利用通过观众界面提供的附带设备来明确表示喜好。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述喜好可从观赏的模式推断。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述较喜好对应存储在复制数据库内的电视观看对象。

6.如权利要求1所述的方法，其中，基于推知喜好而排定作记录的节目会自动丢失所有冲突决定。

7.如权利要求1所述的方法，其中，若在启动记录时与记录期满时之间的所有时间当中存在足够的记录空间，则节目将会被记录。

8.如权利要求6所述的方法，其中，必须存在可用于记录节目持续时间的输入。

9.如权利要求6所述的方法，其中，只有能够记录所想要的节目的输入才会在排定时间期间被列入考虑。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤：

产生感兴趣的节目的有序放映列表。

11.如权利要求10所述的方法，其中，检查所述列表中的每个放映，以判断输入或空间是否相冲突。

12.如权利要求10所述的方法，其中，若放映没有相冲突，则节目被排定为所述放映作记录。

13.如权利要求10所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤：

对所述放映列表分类；以及

其中，所述列表的次序编排导致以从对排定节目影响最小到影响最大的次序为观众呈现任何冲突节目。

14.如权利要求13所述的方法，其中，对于所述列表内的每个候选放映，给观众呈现缩短冲突节目的期满日期的选项。

15.如权利要求13所述的方法，其中，给观众呈现择取消具有与所想要节目相冲突输入的每个先前排定记录的选项。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤：

提供背景排程器。

17.如权利要求16所述的方法，其中，所述背景排程器按序排定每个较喜爱的节目直到较喜爱的节目的列表结束或没有其它机会进行记录为止。

18.如权利要求16所述的方法，其中，只有当较喜爱的节目不与其它已排定的节目相冲突的情况下才会被排定时间。

19.如权利要求16所述的方法，其中，已被排定时间的较喜爱节目若与明确的选择相冲突或者如果观众的喜好发生改变而使得拥有较高优先次序的节目可能在所述时间被记录，则所述较喜爱的节目可被删除。

20.如权利要求1所述的方法，其中，所有冲突尽可能早地加以解决。

21.如权利要求1所述的方法，其中，当观众对记录节目已做出明确的选择时，任何排定时程的冲突会立即被确定。

22.如权利要求1所述的方法，其中，若有时间排程与其它由观众明确选择的节目相冲突，则询问所述观众应取消哪一个记录以及应完成哪一个记录。

23.如权利要求4所述的方法，其中，明确的节目选择与推知的“模糊”节目选择之间的排程冲突以有利于所述明确的选择而得到解决，不询问所述观众。

24.如权利要求1所述的方法，其中，已存储的任何冲突节目的期满时间被缩短到正好容许记录所想要的节目所需的时间。

25.如权利要求1所述的方法，其中，由集合对象的记录所引发的排程冲突利用所涉及节目的喜好加权加以解决。

26.如权利要求1所述的方法，其中，若集合对象中的特定节目引发多项冲突，则只有当所述节目的喜好程度超过所有相冲突节目的时才会被记录。

27.一种在计算机环境中用于排定存储媒体上电视及网页节目内容的记录、存储和删除的时程的装置，其特征在于所述装置包括：：

用于接收按优先顺序处理的节目观看喜好的列表作为输入的模块；

用于将所述列表与节目导引对象的数据库加以比较的模块；

用于产生时间与可用存储空间的时间表的模块，这是针对观众的明确或推知的较喜爱节目最佳化的，所述时间表产生模块进一步包括：

空间时间表；

输入时间表；

其中，所述空间时间表跟踪所有目前被记录的节目以及已被排程将于未来进行记录的节目；以及

其中，所述输入时间表跟踪每个输入的可用时段及已占用时段，以及

其中，所述在任何时刻可用的空间量是通过将可提供存储节目的总容量减去所有被占空间或在所述时刻将要被占用的空间的总和而得知；

其中，所述较喜爱的节目包括电视广播节目和统一资源地址符(URLs)；以及

其中，所述节目导引对象指示有兴趣观赏的节目何时真正开始播送。

28.如权利要求27所述的装置，其中，观众可以请求获得特定节目，这导致这些节目的最高可能的优先次序。

29.如权利要求27所述的装置，其中，观众可通过观众界面所提供的附带设备来明确表示其喜好。

30.如权利要求27所述的装置，其中，所述喜好可从观赏的模式加以推断。

31.如权利要求27所述的装置，其中，所述较喜爱的节目对应于存储在复制数据库内的对象。

32.如权利要求27所述的装置，其中，基于推知的喜好而排定记录的节目会自动丢失所有的冲突决定。

33.如权利要求27所述的装置，其中，若在启动记录时与记录期满时之间的所有时间当中存在足够的记录空间，则节目将会被记录。

34.如权利要求27所述的装置，其中，必须存在可用于记录节目持续时间节目的输入。

35.如权利要求27所述的装置，其中，只有能够记录所想要的节目的输入才会在排定时间期间被考虑。

36.如权利要求27所述的装置，进一步包括：

用于产生感兴趣的节目的有序放映列表的模块。

37.如权利要求36所述的装置，其中，检查所述列表中的每个放映，以明白是否发生输入或空间冲突。

38.如权利要求36所述的装置，其中，若放映没有相冲突，则节目会被安排时间进行记录。

39.如权利要求36所述的装置，进一步包括：

用于对所述放映列表分类的模块；以及

其中，所述列表的次序编排导致依次从对于排定时程的节目影响最小到影响最大为观众呈现任何冲突节目。

40.如权利要求39所述的装置，其中，对所述列表内的每个候选放映，为观众呈现缩短冲突节目的期满日期的选项。

41.如权利要求39所述的装置，其中，为观众呈现取消每个先前被排定时间且和所想要的节目发生输入冲突的记录的选项。

42.如权利要求27所述的装置，进一步包括：

背景排程器。

43.如权利要求42所述的装置，其中，所述背景排程器按序排定每个较喜爱的节目的时程直到较喜爱的节目的列表结束或没有其它机会进行记录为止。

44.如权利要求42所述的装置，其中，较喜爱的节目只有当没有和其它已排定时间的节目相冲突的情况下才会被排定时间。

45.如权利要求42所述的装置，其中，已被排定时间的较喜爱的节目若与明确的选择相冲突，或者观众的喜好发生改变而使得拥有较高优先次序的节目可能在所述时间被记录，则所述较喜爱的节目可被删除。

46.如权利要求27所述的装置，其中，所有冲突尽可能早地加以解决。

47.如权利要求27所述的装置，其中，当观众对记录节目做出明确的选择时，立即确定任何排定时程的冲突。

48.如权利要求27所述的装置，其中，如果存在与由观众明确选择的其它节目相冲突的时间排程，则询问观众应取消哪一个记录以及应完成哪一个记录。

49.如权利要求30所述的装置，其中，明确的节目选择与推知的“模糊”节目选择之间的排程冲突以有利于所述明确选择得到解决，不询问所述观众。

50.如权利要求27所述的装置，其中，任何已存储且冲突的节目的期满时间被缩短到正好容许记录所想要的节目所需的时间。

51.如权利要求27所述的装置，其中，由集合对象的记录所引发的冲突利用所涉及节目的喜好加权加以解决。

52.如权利要求27所述的装置，其中，若集合对象中的特定节目引发多项冲突，则只有当所述节目的喜好程度超过所有相冲突的节目时才会被记录。

Images