CN1531346A - 用于格式化和处理多媒体节目数据和节目指南信息的系统 - Google Patents

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Abstract

一种便于附带有多媒体对象的节目内容和节目指南数据进行通信的节目特有信息数据结构，多媒体对象包括音频、视频、动画、静止图像、因特网、电子邮件、文本和其它类型的数据。该数据结构支持例如被动观看的单向通信应用和例如交互类型功能的双向通信应用。解码器(100)处理分组化节目数据和包含辅助描述信息的节目特有信息，辅助描述信息包括多媒体对象类型、位置和其它描述性指示符。这些指示符用于获取(22，60)和解码(30，37，60)从不同信源获得的多媒体对象，以便在表示视频节目内容或节目指南的复合视频图像中显现(45，50)。利用附加的辅助位置和获取描述信息，能够获取补充的节目特有信息单元和节目内容数据。

Description

用于格式化和处理多媒体节目数据 和节目指南信息的系统
本申请是申请号为98810226.9、申请日为1998年10月13日的发明专利申请的分案申请。
                        技术领域
本发明涉及数字信号处理领域，具体涉及多媒体节目指南和节目内容信息的获取、形成和处理。
                        背景技术
组合有个人计算机和电视功能的家庭娱乐系统(PC/TV系统)越来越成为一种普通的、与用户交互的、多源多目标的通信设备。这样的多媒体系统需要应用户的请求为各种应用在多个位置之间以不同的数据格式进行通信。例如，PC/TV系统可以从包括高清晰度电视(HDTV)广播、多点微波分布系统(MMDS)广播和数字视频广播(DVB)等的卫星或地面信源接收数据。PC/TV系统还能够通过电话线(例如因特网)和同轴电缆(例如有线电视)从诸如数字视盘(DVD)、CDROM、VHS和数字VHS(DVHSTM))类型的播放机、PC和许多其它类型信源的远程和本地信源接收和发送数据。
对于为多媒体应用形成和处理包括来自众多信源的节目内容的节目指南数据来说，这样的普通PC/TV系统存在以下几个问题。例如，这样的系统需要处理以不同数据格式编码的包括音频片段、视频片段、静止图像、文本和其它类型数据的多媒体内容数据。具体地说，在为了便于获取和解码不同数据格式且来自不同信源的多媒体内容数据而构建节目内容和节目指南数据时会有困难。本发明的系统就是要解决这些问题及其派生的问题。
                        发明内容
一种节目特有信息的数据结构便于进行节目内容和节目指南信息以及附带的包括音频、视频、动画、静止图像、因特网、电子邮件、文本和其它类型数据的多媒体数据的通信。该数据结构支持例如被动观看等的单向通信应用和例如交互性类型功能的双向通信应用。解码器处理包含辅助描述信息的分组节目数据，辅助描述信息包括多媒体对象类型、位置和其它描述性指示符。这些指示符用于获取并解码从不同信源得到的多媒体对象，以便通过表示视频节目内容或节目指南的复合视频图像中显现。利用附加的辅助位置和获取描述信息能够获取补充的节目特有信息单元和节目内容数据。
                        附图说明
在附图中：
图1示出本发明的一例用于传送多媒体对象数据的分级节目指南数据结构。
图2示出本发明的一例包含多媒体对象的节目指南显示。
图3至图6分别示出本发明的在图1的分级数据结构中使用的主指南表(MGT)、附加指南数据表(AGDT)、频道信息表(CIT)和多媒体对象描述符(MOD)表。
图7表示本发明的图6的多媒体对象描述符(MOD)表格的各单元。
图8和图9分别列出和表示可以在节目特有信息中采纳以便于多媒体数据的获取和解码的其它描述符。
图10、图11和图12分别列出本发明的在从多个典型位置上获取多媒体对象时使用的获取描述符，这些位置包括因特网中的位置、数字存储介质中数据流的位置和MPEG PSI流的位置。
图13示出本发明的用于从不同的信源获取节目特有信息和多媒体对象的获取描述符，例如，这些信源包括MPEG PSI流和因特网的位置。
图14示出本发明的一例可以使用图13的获取描述符的各种表格类型的列表。
图15和图16分别示出本发明的在标识来自不同信源的多媒体内容数据时使用的位置描述符，这些信源包括MPEG兼容信源和数字卫星系统(DSS)信源。
图17示出本发明的为了传送多媒体对象数据而形成节目特有信息的方法的流程图；
图18示出本发明的用于形成和解码多媒体数据和节目指南信息的家庭娱乐解码器系统。
                       具体实施方式
节目特有信息(PSI)包括节目指南信息和在为恢复所选节目频道内容而标识和汇编各个数据分组时使用的信息。节目特有信息和相关节目内容的结构应有利于支持包括音频片段、视频片段、动画、静止图像、因特网数据、电子邮件消息、文本和其它类型数据的多媒体对象的通信。多媒体对象是可以作为独立单位来观看并且与各个节目内的图像或节目指南单元相关的数据实体。例如，在表示节目指南或视频节目的复合视频图像中可以包含多媒体对象。该数据结构支持例如被动观看等的单向通信应用和例如交互性类型功能的双向通信应用，也支持保存应用。
节目特有信息和相关的节目内容可以由不同的服务提供者通过因特网或通过地面、卫星或有线广播等以预订或其它按每次观看时间来收费的方式来传送。该数据结构便于获取和解码以不同数据格式编码并且从本地和远程信源中以不同通信协议通信的多媒体对象。例如，一个典型解码器从例如包括通过来自因特网信源的电话线的卫星、有线或地面信源中接收节目内容。
以下，假定所称MPEG兼容的数据符合MPEG2(运动图像专家组)图像编码标准，MPEG2图像编码标准被称为“MPEG标准”。该标准由一个系统编码部分(ISO/IEC 13818-1，于1994年6月10日发布)和一个视频编码部分(ISO/IEC 13818-2，于1995年1月20日发布)组成。
本发明的数据结构单元可以按MPEG兼容格式(MPEG系统标准的第2.4.4节)来传送，也可以以与先进电视系统委员会(Advanced TelevisionSystems Committee—ATSC)于1997年11月1O日公布的“地面广播和有线电视的节目和制式信息协议(Program and System Information Protocol forTerrestrial Broadcast and Cable)”兼容的格式来传送，以下将该格式称为PSIP标准或其它ATSC标准。此外，该数据结构单元也可以按照特定系统的专有或定制需求来形成。
本发明的原理可以应用于可以改变编码类型或调制格式的地面、有线、卫星、因特网或计算机网络广播系统。这样的系统可包括，例如，具有其它类型的编码数据流和其它节目特有信息传送方法的的非MPEG兼容系统。而且，虽然所公开的系统被描述为处理广播节目的系统，但是这只是示范性的。例如，术语“节目”用来表示任何形式的分组数据，诸如音频数据、电话消息、计算机程序、因特网数据或其它通信信息。
图1示出本发明的一例用于传送多媒体对象数据的分级的节目特有信息数据结构的概观。该结构包括多个分级排列且相互链接的表格和多媒体对象(对象1和对象2)。各表格由用于列举和说明TV频道、TV节目、频道参数、节目参数、相关的多媒体对象和对象参数等的集合或序列。图1的示范性分级表格排列包括主指南表(MGT)205、附加指南数据表(AGDT)210、频道信息表(CIT-1，CIT-2，CIT-3)、事件信息表(EIT-1，EIT-2)、网络信息表NIT220、诸如扩充频道信息表(ECIT-1，ECIT-2，ECIT-3)的可选表格、以及扩充事件信息表(EEIT-1，EEIT-2)。
MGT包含在获取在其它表格中传送的节目特有信息时使用的信息，并且，具体地说，在此示范性实施例中，MGT提供在获取AGDT时使用的信息。AGDT包含用于确定节目特有信息的结构和表格分区的信息。CIT包含用于调谐并浏览以接收用户选择的节目频道的信息。EIT包含可以在CIT中列出的频道上接收的节目(事件)的描述性列表。CIT、EIT或其它表格可用来传送使用户能够选择和调谐到特定节目的信息。CIT一般用来传送用于获取在几个事件(多个TV节目)上保持恒定的视听节目内容数据的参数。EIT一般用来传送在一个事件(单个TV节目)上保持恒定的视听节目内容数据的参数。NIT包含用于整个广播网络(地面、卫星、有线等)的参数列表。ECIT和EEIT是包含附加CIT和EIT信息的扩充列表。描述并补充分级表格内项目的附加节目特有信息在描述符信息单元内传送。
这样的数据结构有利于使解码器能够获取位于多个不同的远程或本地信源上的多媒体对象和表格信息，并汇编这些信息以产生显示给用户的单个节目和节目指南。该数据结构具有用于标识和获取来自各种信源的表格和对象的地址和协议信息。该数据结构可以使各对象处在节目指南中的任何位置并与单个节目特有信息表格单元相联系。解码器使用该数据结构中的地址和协议信息和其它参数，以根据从多个分布信源中得到的表格和对象来获取并格式化一个复合节目指南和节目。因此，该数据结构提供了灵活性和自适应性的优点，并提供了用于按照便于有效解码和再现复合视频图像和音频段落的方式来传送多种分布的多媒体对象的综合机制。按照本发明的原理，也可以使用其它的划分节目特有信息的方法来传送多媒体对象，并且可以通过采用表格结构、多媒体对象的定义和获取信息来实现相同的灵活性、自适应性和有效性的优点。应明白，在图1至图16中示出的数据结构的各单元是可选的，并且根据特定系统的要求可以使用或省略它们。
图2示出本发明的一例可以由解码器根据节目特有信息产生的节目指南显示。该节目指南包含多媒体对象并提供一个支持电子邮件、电话、传真、因特网浏览器、保存、家庭购物、家庭银行(420-433)和其它功能的用户接口。根据用户选择的预览图标(例如，447、449)或网页图标(例如，443)，可以在区域435中显示诸如视频片段、因特网网页数据或静止图像的多媒体对象。根据用户选择的结果图标(例如445)或根据用户选择的功能420-433，可以在区域439中显示诸如电子邮件消息、体育比赛结果或股票报价等的数据和文本。同样，可以在区域437中显示广告和动画。
图3至图6分别示出本发明的在图1的分级数据结构中使用的主指南表(MGT)、附加指南数据表(AGDT)、频道信息表(CIT)和多媒体对象描述符(MOD)表。图3示出专用于获取AGDT的MGT提供指针信息。
图4和图5包括一例用来传送用于获取和汇编节目特有信息的其它表格和成份的信息的AGDT。AGDT描述了在传送节目特有信息时使用的数据分区的结构和位置。解码器在汇编节目特有信息和创建要显示的节目指南时使用AGDT中的控制信息。虽然为了清楚将AGDT作为单独的附图(图4和图5)示出，但实际上AGDT由单一表格组成，其中图5的语句占据图4的program_guide_map(节目指南映射)单元415的位置。
图4的AGDT的语句指示第一层的节目特有信息的分区，并且包括：
·全部指南的总体描述(例如描述符405)。
·网络(例如用于有线、地面、数字广播卫星、因特网等类型的网络)参数的分区定义。
在图4的行405上插入一个或多个指针描述符，来指示全部节目特有信息和/或其表格成份的位置。同样，如果使用基于网络的分区，则在行410上插入适当的指针描述符来指示网络信息表的位置。表格指针描述符包括要在下面讨论的如图13的语句结构示例的获取描述符。此外，可以在行405上将多媒体对象描述符(MOD)插入AGDT，以便将节目特有信息之外的多媒体对象与节目特有信息(或节目指南)相联系以作为一个整体，或者在行410插入以便将外部对象与特定的网络参数配置相联系。外部的多媒体对象是由远程或本地信源提供的并且不在节目特有信息本身内传送的对象。例如，可以通过在行405上使用一个或多个MOD，将赞助在节目特有信息内传送的节目指南的广告链接到要显示的指南上。
为了支持这样的功能，MOD最好包含下面的指示符：
·被说明的对象类型(例如，电子邮件MIME格式、因特网HTML、静止图像JPEG格式、视频片段MPEG2格式等)
·对象(PSI位流、FTP站点、WWW站点、DSM-CC流等)的位置
图6示出了具有对象类型指示符和地址位置指针的示范性MOD语句结构，以后将对其进行更详细的讨论。
图5的AGDT语句指示可以用来按时间段和频道特性或按组划分节目特有信息的第二层节目特有信息分区。节目特有信息的时间段分区由从行510开始的语句单元循环来定义。用于定位表或对象的指针(位置)描述符可以插在行515。此外，可以在图5的行505上插入一个或多个附加指针描述符，来指示多媒体对象和表格的位置是否在所有时间段分区内有效。节目特有信息的频道特性分区由从行520开始的语句单元循环来定义，并且可以在行525上插入用于定位特定频道组的表格或对象的指针(位置)描述符。此外，可以在图5的AGDT描述符部分中插入多媒体对象描述符(MOD)，以便将节目特有信息之外的多媒体对象与特定时间段或频道组相联系。如前所述，在根据特定系统要求调整数据结构时，可以将AGDT单元看作是可选的。例如，在特定的应用中，可以省略前述的将节目特有信息划分成不同频道组的语句。
图6示出了例如在定义要被纳入所显示节目内容或所显示节目指南中的多媒体对象时使用的一例多媒体对象描述符(MOD)。图6中所示的MOD语句可以被纳入在整个节目特有信息结构的多个位置上，以便将各多媒体对象与节目指南或节目内容的各个图像或数据成份相联系。MOD利用对象类型字段(行605)来标识与节目特有信息成份相关的对象，并利用地址描述符字段(行610)来标识对象的位置，以便能够获取对象。可利用图6中所示的MOD的主要单元，按照可以用来传递节目内容或节目指南信息的很多种数据传输结构，来传送多媒体对象获取信息。例如，这样的传输结构可包括MPEG-PSI、因特网TCP/IP(传输控制协议/因特网协议)、DSS(数字卫星系统)、ATM(异步传输模式)等。
图7表示图6的多媒体对象描述符(MOD)的各单元。
图8(项目805-850)和图9分别列出和表示本发明的可以纳入节目指南信息中以便于多媒体对象的获取和解码的其它描述符类型。
图10、图11和图12分别列出在从多个实例位置上获取多媒体对象时使用的地址描述符，这些实例位置包括因特网中的位置、数字存储介质中数据流的位置和MPEG PSI流的位置。在图6的行610上的MOD内可以包括任何或所有这些地址描述符(或者所定义的地址描述符)。图10的描述符标识基于Web的位置，从中利用因特网URL地址905获得多媒体对象。图11的描述符标识在DSM-CC(数字存储介质的命令和控制)流中的对象，从中利用作为与在DSM-CC存储介质中一个特定对象的链接的DSM-CC_association_tag(DSM-CC相关标记)910来获得多媒体对象。图12的描述符标识在MPEG-2 PSI流中的对象的位置。在图12的描述符中，项目915标识特定的网络(例如卫星、有线或地面)、项目920标识特定网络的传输流(transport stream id—传输流标识符)，项目925利用分组标识符(PID)来标识特定流中的分组，项目930利用表格标识符(table_id和table_id_extension)来标识分组与特定表格的关系。按照图10至图12中示范的本发明的原理，可以得到其它多媒体数据的相似描述符。
图13示出用于定义从不同的信源获取节目特有信息和多媒体对象的表格位置的获取描述符，例如，这些信源包括MPEG PSI流和因特网的位置。该描述符可以在整个节目特有信息结构中使用，以标识表格的位置。可以在图4的AGDT的行405上使用图13的获取描述符来标识不与特定节目特有信息参数相关的表格。或者，可以在图4的AGDT的行410上使用图13的获取描述符来标识与特定网络相关的表格。此外，可以在AGDT的其它部分上，如特定频道组的时间分区内，使用图13的获取描述符。例如，图13的描述符具有用于从两个单独的信源获取节目特有信息的单元。具体是，
(1)项目960和965，利用它们能够从MPEG-2 PSI流获取数据，以及
(2)项目970，利用它能够从诸如FTP或HTTP兼容信源的因特网地址上获取数据。
图13的描述符结构是灵活的，并且通过为该描述符添加额外的“else if”语句，很容易适应另外的不同寻址方法。在调整或扩展图13的数据结构以包含另外的寻址单元时，利用项目955来标识在图13的执行循环中定义的特定表格，并且项目950确定定义了获取位置的表格的数目。
图14示出按照本发明原理的一例可以使用图13的获取描述符并且可以被纳入节目特有信息结构的各种表格类型的列表。在使用图13的获取描述符来获取图14中列出的表格时，在图14内列出的所需表格的单元标识符值被插入图13的获取描述符的行955上的单元标识符字段中。也可以利用所述的数据构建原理，按需要在节目特有信息结构中获取、划分和纳入其它的表格。
图15和图16分别示出在从使用不同通信协议和数据格式的不同信源中获取多媒体视听内容数据时使用的位置描述符(它不同于与在从不同信源获取节目特有信息时使用的图14的描述符)。图15和图16中示范的位置描述符可以被纳入节目特有信息表中，诸如被纳入频道信息表(CIT)中或被纳入事件信息表(EIT)中，并且，该位置描述符被用来标识输入数据流内的视听内容数据。具体地说，图15示出了一例在从MPEG兼容信源中获取视听数据时使用的位置描述符，图16示出了一例在从数字卫星系统(DSS)信源中获取视听数据时使用的位置描述符数据结构。在节目特有信息中可以包括多个位置描述符以便从下列信源中获取视听内容数据，所述信源包括：
(a)多个不同信源和类型的媒体(例如，MPEG、因特网、有线信源)，以及
(b)与特定信源或媒体类型相关的不同地址(例如不同的因特网地址或有线电视频道)。
在图15的位置描述符示例中，MPEG兼容视听数据由PID值来标识。图15的位置描述符包括两种基于PID值的数据获取方法。这两种方法分别被称为隐式方法和显式方法。通过输入的隐式标志指示符985来确定选择两种方法之一。
在显式方法中，例如PID 990的各PID被分别列入从行987开始的循环内。在隐式方法中，按照作为例如节目频道号和流类型的函数而定义的预定PID，定义一个基本PID 993，然后从基本PID派生出其它的PID。例如，在ATSC标准中就有这样的隐式方法并且有相应的说明。与特定PID相关的流类型由图15和图16中的单元SType[i]来定义。
在图16的位置描述符实例中，来自数字卫星系统(DSS)信源的视听数据由SCID(服务部件标识符)值来标识。以与图15的MPEG实例类似的方式，图16的位置描述符包括两种基于SCID值的数据获取方法(隐式和显式方法)。通过输入的隐式标志指示符353来确定选择两种方法之一。
在显式方法中，例如SCID 355或357的各SCID被分别列入从行353以下开始的“for”循环内。在隐式方法中，如前所述，按照预定SCID定义，定义一个基本SCID 360或363，然后从基本SCID派生出其它的SCID。然而，在DSS的情况下，SCID值可具有两种不同的尺寸。于是，在DSS位置描述符的结构中，在各SCID值之间进行选择时使用输入选择参数(Z_bit)。具体地说，在图16中，在显式情况下在SCID 355和357之间进行选择和在隐式情况下在SCID 360和363之间进行选择时使用选择参数(Z_bit)。
在解码器中使用图15的描述符标记980和图16的描述符标记350，来标识描述符类型并自动在各标识符之间进行区分。在解码器中，判断是否从一个特定信源(例如卫星、有线或因特网信源)发送了所需频道(和相关的节目)并据此选择要使用的相应卫星、地面、有线或因特网的位置描述符。还可以以与图15和图16中示范的相似的方式定义各种其它的位置描述符。这些其它的描述符可用来通过因特网、ATM网络等从包括诸如流式音频和视频的信源中获取数字视听服务。
图17示出本发明的为了传送多媒体对象而形成节目特有信息的方法的流程图。图17的方法产生包括MGT、AGDT、CIT、ECIT、EIT、EEIT、NIT和ETT数据的节目特有信息、以及包含上述有益特征的描述符。在用于播发视频数据的编码器中可以采用该方法，或者，可以在解码器单元内采用该方法。
在图17的步骤250开始以后，在步骤253，选择基于前述数据构建原理的方法来划分节目特有信息。按照网络类型、时间段、频道组、传输流频道分组和要在特定频道上发送的节目(事件)来划分节目特有信息。在步骤255，标识为容纳被划分的节目特有信息而要求的表格分区、表格和子表格(扩充表格)的位置，并形成用于标识和获取表格和相关多媒体对象的描述符。在步骤257，产生一个要包含那些形成的获取和在步骤257中产生多媒体对象描述符的AGDT(或其它类型的控制表)，这些描述符应用于节目特有信息结构中的AGDT层。此外，在步骤257产生一个MGT，它包含用于获取在其它表格中传送的节目特有信息的信息，该信息具体用于获取一个AGDT。
在步骤260，按照分区结构形成各个CIT、ECIT、EIT、EEIT、NIT和ETT等表格。各个表格具有按照前述本发明原理形成的获取描述符、多媒体对象描述符(MOD)和位置描述符。所形成的CIT包含使得可用广播节目和频道能够被获取的子频道和节目标识信息，并包含用于标识组成要在特定频道上发送的各节目的各个分组数据流的分组标识符。所产生的CIT还具有被链接到包括节目号、PCR(节目时钟基准)标识符、语言代码指示符、和流类型标识符等的所列节目频道上的项目。
此外，在步骤260，产生一个包含节目指南信息的EIT，该节目指南信息包括可在CIT中列出的频道上接收的节目(事件)的描述性列表。而且，在步骤260，创建一个NIT，并产生一个包含描述节目的文本消息等的ETT。此外，在必要时，可以形成扩充表格以容纳另外的分区节目特有信息。
在步骤263，在步骤260形成的表格与相关的多媒体对象一起被格式化，以便与所需的数据格式和协议兼容。这样的数据格式和协议包括，例如，MPEG兼容节目特有信息，MPEG2 DSM-CC、DSS、和因特网兼容文件传输格式。在步骤265，格式化后的表格和多媒体对象在它们的指定位置上被纳入数据流中，以进行地面传输。在步骤267，将AGDT纳入该数据流。
在步骤270，对在步骤267产生的节目特有信息以及多个频道的视频和音频节目代表性成份(或其它数据)进行多路复用，并在格式化成传输流后输出。在步骤270，对输出的传输流进行进一步处理以适应于向诸如接收机、视频服务器或用于在存储介质上进行记录的存储设备等的另一个设备进行地面传输。在步骤270执行的处理包括公知的编码功能，如数据压缩的里德索罗门编码、交织、加扰、格栅编码和载波调制。在步骤275完成并终止该处理。在图17的处理中，可以在节目特有信息中形成和纳入多个CIT、EIT、ETT及相关的扩充表，以便安置扩充的多个频道号。此外，在其它的实施例中，可以针对卫星、有线或因特网传输等对各表格进行相似的处理。
图18示出用于解调和解码广播(地面、卫星、有线或因特网)信号的数字视频接收系统的方框图。在地面广播模式中，输入处理器13将从天线10接收的经调制的载波信号转换成数字形式，再进行处理。该载波信号携带了由MPEG兼容音频、视频和相关数据组成的节目。处理器13包括射频(RF)调谐器和中频(IF)混频器和放大级，后者用于将输入信号下变频到适于进一步处理的较低频带。在该示范性系统中，从天线10接收的地面输入信号包含33个物理传输频道(PTC 0-32)。每个物理传输频道(PTC)被分配了6MHz的带宽，并最多包含例如6个子频道。
为了便于说明，假定视频接收机用户利用遥控器70选择了一个要观看的子频道(SC)。处理器60使用遥控器70通过接口65提供的选择信息，对解码器100的各单元进行适当的配置，以接收对应于所选子频道SC的PTC。在下变频之后，所选PTC的来自输入处理器13的输出信号具有6MHz的带宽和范围为119-405MHz的中心频率。在下面的说明中，RF频道或物理传输频道(PTC)指的是一个所分配的广播电台传输频道带宽，它包括一个或多个子频道(也称为虚拟或逻辑频道)。
处理器60利用双向控制和信号总线C对输入处理器13的射频(RF)调谐器和中频(IF)混频器和放大级进行配置，以接收所选PTC。下变频后的所选PTC输出由解调器15解调。解调器15的主要功能是恢复并跟踪载波频率、恢复发送数据的时钟频率、和恢复视频数据本身。解调器15还恢复对应于发射机时钟并用于对处理器13、解调器15和解码器17的操作进行定时的采样和同步时钟。解码器15的恢复输出提供给解码器17。
解调器15的输出被变换成具有字节长度的数据段，解码器17按照公知的原理对解调器15的输出进行去交织和里德索罗门纠错处理。此外，解码器17向处理器60提供一个前向纠错(FEC)有效性或锁定指示信号。里德索罗门纠错处理是公知类型的前向纠错处理。FEC锁定指示信号表示，里德索罗门纠错处理与正在进行纠错的数据同步，并正在提供有效的输出。应注意，由输入处理器13、解调器15和解码器17实现的解调器和解码器功能均是公知的，具体说明请参见例如参考文献：《数字通信》，李和麦瑟斯克米特(克鲁瓦学术出版社，波士顿，麻萨诸塞州，美国，1988)(Digital Communication，Leeand Messerschmidt，(Kluwer Academic Press，Boston，MA，USA，1988))。
在卫星、有线和因特网的其它模式中，接口接入模块74、78和72分别在输入线路11、14和18上接收数据，并对数据进行处理。接口接入模块74、78和72分别具有用于卫星、有线和因特网格式数据的接口功能。这些功能在适用标准和其它文件中是公知的并有详细说明。这些接口功能对应于在地面模式中由输入处理器13、解调器15和解码器17所执行的功能。而且，以与地面模式相似的方式，处理器60利用双向控制和信号总线C配置单元74，78，72和解码器100，以接收卫星、地面或因特网数据。解码器100利用与在地面模式中所述功能相似的功能处理在这些其它的模式中由单元74、78或72调整的数据。
来自解码器17的纠错后输出数据由MPEG兼容传输处理器和多路分解器22进行处理。由特定节目频道内容或节目特有信息组成的各个分组通过它们的分组标识符(PID)来标识。处理器22按照通过分析分组首标信息内包含的分组标识符(PID)而得到的数据类型来区分数据，并且提供在后续的视频、音频和数据解压缩中使用的同步和差错指示信息。
提供给处理器22的纠错后输出数据具有包含在几个子频道上分布的许多节目的节目频道内容和节目特有信息的传输数据流的形式。在示范性说明中的节目特有信息描述了在特定PTC的传输流中出现的子频道。然而，在另一个实施例中，节目特有信息还可以描述位于其它PTC中并通过不同传输流传送的子频道。这些子频道组之间可以存在下述的联系，即，它们的信源是一个特定的广播电台或它们占用以前分配给模拟NTSC兼容广播频道的传输带宽。而且，通过与处理器22协同工作的处理器60，利用在节目特有信息中包含的PID，来标识和汇编由传输流中一个所选节目频道组成的各个分组数据。
与处理器22协同工作的处理器60从解码器17输出的数据流中获取和汇编节目特有信息。处理器60根据解码器17提供的FEC锁定指示来判断传输处理器22是否在提供有效的数据。之后，利用在处理器60的内部存储器中保存的预定PID值来标识和汇编节目特有信息的MGT和AGDT表格。利用控制信号C，处理器60对传输处理器22进行配置以选择由包括CIT、EIT、ETT和NIT数据的剩余节目特有信息组成的数据分组。可以利用上文中参照图13和图14描述的获取描述符信息从多个信源中获得节目特有信息表格。可以通过处理器60在启动通过诸如卫星馈线11、有线线路14和电话线18等不同传输媒体、按照不同的数据格式和传输协议、与不同信源(例如，卫星、有线、或因特网信源)之间的通信时获得各表格。由其它节目特有信息单独提供或另外提供的获取描述符信息使处理器60能够以不同数据格式和传输协议建立通信。为此，可以利用接口接入模块72、74和78来建立单向通信(例如卫星通信)或双向通信(例如因特网通信)。
处理器22将由解码器17(或用于因特网、有线或卫星数据源的接口接入模块72、74和78)提供的入局分组的PID(或其它数据标识符，例如TCP/IP标识符、SCID等)，与由处理器60在处理器22内的控制寄存器中预装的PID值相匹配。而且，处理器60提取、分析并汇编由处理器22获得的节目特有信息分组，并将节目特有信息保存在它的内部存储器中。此外，响应于通过接口65接收的来自遥控器70的频道SC选择命令，处理器60从得到的包括位置、获取和MOD描述符的节目特有信息中，导出包括PTC载波频率、解调特性和子频道PID的调谐参数。处理器60在配置输入处理器12、解调器15和解码器17和解码器100的各单元时使用该信息，以获取所选的子频道(SC)节目内容。
从解码器17(或接口接入模块72、74和78)输入到解码器100的分组化解码传输流包含例如表示电视节目的视频、音频和数据，还包含子画面数据。子画面数据包含与可由用户选择以观看的节目和频道相关的画面单元，这包括多媒体对象、节目指南、显式命令、字幕、可选菜单选项或其它项目等。因此，子画面数据包括使用MOD获得的多媒体对象，包含在CIT中列出的子频道上可接收的节目(事件)的描述性列表的EIT还包含一个ETT，后者包含描述各节目和节目子频道的文本消息。
与处理器22协同工作的处理器60获取在地面子频道SC上传输的视频、音频、数据和子画面数据、以及通过接口接入模块74、78和72接收的来自卫星、有线或因特网信源的相关数据。为此要使用包括位置和MOD描述符的分类排序的节目特有信息。处理器60利用根据CIT和各描述符确定的相应PID(或其它标识符)来标识视频、音频、数据和子画面数据。处理器60还启动与其它数据源(例如有线、卫星或因特网信源)的通信，以便从这些信源中获取视频、音频、数据和子画面数据。处理器60和处理器22启动通信，并利用上文中参照图15和图16所说明类型的位置描述符信息，来标识和捕获来自其它信源的视频、音频、数据和子画面数据。同样，处理器60和处理器22启动通信，并利用上文中参照图6至图12所说明类型的MOD信息，来标识和捕获来自其它信源的多媒体对象。由其它节目特有信息单独提供或另外提供的位置描述符和MOD信息使处理器60能够以不同数据格式和传输协议建立通信。如上所述，为此，可以利用接口接入模块72、74和78来建立单向通信(例如卫星通信模式)或双向通信(例如有线或因特网通信模式)。
处理器22将由解码器17和接口接入模块72、74和78提供的入局分组的PID(或其它标识符)，与在子频道SC上传输并通过通信线路11、14和18输入的视频、音频和子画面数据的标识符值相匹配。这样，处理器22捕获构成在子频道SC上传输的节目的分组、和相关数据以及多媒体对象(例如广告、网页数据、交互性图标等)构成。处理器22将这些分组形成为MPEG兼容视频、音频和子画面流，以便将它们分别输出到视频解码器25、音频解码器35和子画面处理器30。视频和音频流包含表示所选子频道SC节目内容的压缩视频和音频数据。子画面数据包含与子频道SC节目内容和节目指南信息相关的多媒体对象和EIT和ETT信息。
视频解码器25对处理器22输出的MPEG兼容分组化视频数据进行解码和解压缩处理，并将解压缩后的节目代表性象素数据通过多路复用器40提供给NTSC编码器45。同样，音频解码器35对处理器22输出的分组化音频数据进行解码处理，并将解码并放大后的与相关解压缩视频数据同步的音频数据提供给设备55，以便进行音频再现。处理器30对处理器22输出的包含多媒体对象的子画面数据进行解码和解压缩处理，并提供由多媒体对象、文本、标题和图形数据表示的图像。在解码多媒体对象时，处理器30要利用一个通过图6和图7中示范的相关MOD信息单元确定的解码函数。
处理器30(图18)汇编和格式化已解码和解压缩的多媒体对象、文本、标题和图形数据，以便输出到屏上显式(OSD)和图形生成器37。在格式化已解码的多媒体对象时，在处理器60的控制下，处理器30根据MOD信息(或等效单元)，诸如如图6和图7所示的object_format(对象格式)、display_mode(显示模式)、object_start_time(显示起始时间)、object_duration(显示持续时间)、object_frame_size(显示帧尺寸)等，来确定要显示的各个对象的显示方式、地点和时间。也可以由处理器30使用链接和属性描述符等(图8和图9的项目825和840)将单个对象链接到其它的节目或节目指南图像。或者，可以使用执行相似功能的其它描述符或描述符单元。通过在EIT或CIT或其它表格中纳入MOD描述符信息，还可以将多媒体对象与特定的子频道、节目图像、场景或节目指南页面或网页等相链接。在这种方法中，通过一个对象与EIT或CIT内的节目的描述性单元的联系，直接将该对象与该节目的图像(或子频道、场景或节目指南或网页图像)相链接。
图18的屏上显式(OSD)和图形生成器37利用由CIT和EIT信息补充的图6和图8的(如参照处理器30所描述的)链接和格式化信息，解释并格式化来自处理器30的多媒体对象和其它数据，并生成格式化后变换成象素的文本和图形，以便在显示器50(图18)上显示。格式化后变换成象素的文本和图形数据可以是随后要在显示器50上显示的多媒体对象、或节目指南、或其它类型的菜单、或用户界面。屏上显式(OSD)和图形生成器37还处理EIT、ETT和其它信息，以生成表示包括可选菜单项和其它项目的字幕、控制和信息菜单显示的变换成象素的数据，以便在显示器50上显示。控制和信息显示使得解码器100能够具有根据用户的操作选择和输入设备工作参数的功能。
在处理器60的控制下，屏上显式(OSD)和图形生成器37生成的文本和图形具有重叠的象素映象数据的形式。在处理器60的控制下，通过多路复用器40在编码器45中将由屏上显式(OSD)和图形生成器37输出的重叠象素映象数据，与来自MPEG解码器25的解压缩后的表示象素的数据相组合并进行同步处理。从而，在要显示的节目内容或节目指南中可以包括诸如广告、网页数据、交互性图标等的多媒体对象。表示视频节目、和相关多媒体对象以及相关子画面文本消息数据的组合后的象素映象数据，由NTSC编码器45来编码并输出到显示器50以便进行显示。
在图18的系统的保存模式中，来自解码器17的纠错后的输出数据由解码器100来处理，以提供要保存的MPEG兼容数据流。在此模式下，用户通过遥控器70和接口65来选择要保存的节目。与处理器60协同工作的处理器22形成包括MGT、AGDT、CIT、EIT和ETT数据以及具有上文所述有益特征的位置、获取和多媒体对象描述符的经压缩的节目特有信息。经压缩的节目特有信息支持对选定的要保存节目的解码，但要去除无关信息。与处理器22协同工作的处理器60形成一个复合MPEG兼容数据流，它包含所选节目的分组化内容数据和相关的经压缩的节目特有信息。该复合数据流被输出到存储接口95。
存储接口95对该复合数据流进行缓冲处理，以减小在数据中的时隙和比特率变化。被缓冲后的数据由存储设备90处理，以适于在介质105上保存。存储设备90利用诸如频道编码、交织和里德索罗门编码等公知的差错编码技术，对来自接口95的经缓冲的数据流进行编码，以产生适于保存的编码数据流。存储设备90在介质105上保存含有压缩节目特有信息的编码后的数据流。
图18的结构不是唯一的。按照本发明的原理可以得到实现相同目的的其它结构。而且，可以在一个微处理器的可编程指令集中实现全部或部分解码器100的各单元的功能和图17的各处理步骤。此外，本发明的原理可以应用于任何形式的MPEG兼容或非MPEG兼容的电子节目指南。可以在包括视频服务器或通过电话线进行PC类型通信等的各种应用中，使用按照本发明原理形成的数据流。为纳入本发明原理的节目特有信息而形成的具有一个或多个视频、音频和数据成份的节目数据流，可以被记录在存储介质上，并且可以被发送或转发到其它的服务器、PC或接收机上。

Claims (33)

1.一种用于解码来自第一信源的分组化节目信息以提供节目数据内容的装置，包括：
标识器(22，60)，用于标识在所述分组化节目信息中的辅助信息，所述辅助信息包括用来描述与所述分组化节目信息中的图像相关的多媒体对象的信息，所述多媒体对象描述信息包括：
(a)位置指示符(610)，用于标识在获取所述多媒体对象时使用的多媒体对象位置，以及
(b)类型指示符(605)，用于标识在解码所述多媒体对象时使用的多媒体对象类型；以及
获取和解码器(22，30，60)，用于使用所述多媒体对象描述信息来获取和解码所述多媒体对象；以及
格式化器(30，37，60)，用于格式化要显示的所述多媒体对象。
2.如权利要求1所述的装置，其中，
所述位置指示符标识在(a)来自所述第一信源的所述分组化节目信息、和(b)从不同于所述第一信源的第二信源中获得的信息之一中的所述多媒体对象的位置。
3.如权利要求2所述的装置，其中，
所述位置指示符使用(a)MPEG兼容分组标识符(PID)、(b)MPEG兼容数字存储介质代码之一，来标识从所述第一信源获得的所述多媒体对象的位置。
4.如权利要求2所述的装置，其中，
所述位置指示符使用(a)因特网URL、(b)因特网IP地址、(c)电子邮件地址、(d)电话/传真/可视电话号码之一，来标识从所述第二信源获得的所述多媒体对象的位置。
5.如权利要求1所述的装置，其中，
用于获取所述多媒体对象的所述获取和解码器使用所述位置指示符与所述第二信源建立双向通信，并且所述双向通信路径与在所述获取和解码器与所述第一信源之间的通信路径不同。
6.如权利要求1所述的装置，其中，
所述多媒体对象类型至少包括(a)视频片段或静止图像、(b)音频片段、(c)文本、(d)因特网网页或因特网数据、(e)广告、(f)由用户选择的服务图标、(g)动画片段、(h)电子邮件消息、(i)用户提示指示符、以及(j)广播频道标识图标之一。
7.如权利要求1所述的装置，其中，
所述多媒体描述信息类型还至少包括在解码中使用的(a)对象起始时间、(b)对象持续时间、(c)对象显示模式、(d)对象版本号、(e)对象格式之一。
8.如权利要求1所述的装置，其中，
所述格式化器包括联系器，用于将所述多媒体对象与(a)视频图像、和(b)音频数据之一相联系，以及
所述格式化器形成一个组合有所述多媒体对象和至少(a)电子节目指南、(b)视频节目、和(c)因特网网页图像之一的要显示的复合图像。
9.如权利要求1所述的装置，其中，
所述辅助信息包括用于传送来自所述第一信源的电子节目指南的节目特有信息，以及
所述多媒体对象与所述电子节目指南相关。
10.一种包含表示视频信息的数字数据的存储介质，包括：
表示视频信息的分组化节目信息；以及
辅助信息(205，210，215，220)，它包括用于描述与在所述分组化节目信息中的图像相关的多媒体对象的信息，所述多媒体对象描述信息包括：
(a)位置指示符(610)，用于标识在获取所述多媒体对象时使用的多媒体对象位置，以及
(b)类型指示符(605)，用于标识在解码所述多媒体对象时使用的多媒体对象类型；以及
用于将所述多媒体对象与所述分组化节目信息中的图像相联系的信息(215，825，840)。
11.如权利要求10所述的存储介质，其中，
所述辅助信息包括具有电子节目指南的节目特有信息，以及
所述多媒体对象与所述电子节目指南相关。
12.一种用于在第一信源上形成适用于解码分组化节目信息以提供节目数据内容的节目指南信息的方法，包括下列步骤：
形成用于描述与所述分组化节目信息中的图像相关的多媒体对象的信息，所述多媒体对象描述信息包括：
(a)位置指示符，用于标识在获取所述多媒体对象时使用的多媒体对象位置，以及
(b)类型指示符，用于标识在解码所述多媒体对象时使用的多媒体对象类型；以及
形成用于将所述分组化节目信息中的图像与所述多媒体对象相联系的链接信息；以及
在用于输出到传输信道上的分组化数据中纳入所述多媒体对象描述信息和所述链接信息。
13.一种用于解码分组化节目信息以提供节目数据内容的方法，包括下列步骤：
标识在所述分组化节目信息中的辅助信息，所述辅助信息包括用来描述与所述分组化节目信息中的图像相关的多媒体对象的信息，所述多媒体对象描述信息包括：
(a)位置指示符，用于标识在获取所述多媒体对象时使用的多媒体对象位置，以及
(b)类型指示符，用于标识在解码所述多媒体对象时使用的多媒体对象类型；以及
使用所述多媒体对象描述信息来获取和解码所述多媒体对象；以及
格式化要显示的所述多媒体对象。
14.如权利要求13所述的方法，包括下列步骤：
将所述多媒体对象与(a)视频节目、和(b)音频数据之一相联系。
15.如权利要求14所述的方法，包括下列步骤：
形成一个组合有所述多媒体对象和至少(a)电子节目指南、(b)视频节目、和(c)因特网网页图像之一的要显示的复合图像。
16.一种用于解码来自第一信源的分组化节目信息以提供节目数据内容的装置，包括：
标识器，用于标识在所述分组化节目信息中的辅助信息，所述辅助信息包括用来描述与所述分组化节目信息中的多媒体对象相关的方法的信息，所述方法描述信息包括：
(a)使方法能够被标识的信息，以及
(b)用于在预定事件上启动所述方法的激活操作的信息；以及
获取和解码器，用于使用所述方法描述信息来获取和解码所述方法；以及
启动器，用于使用所述方法描述信息在所述预定事件上启动所述方法的激活操作。
17.如权利要求16所述的装置，其中，
所述方法包括用于至少执行下述功能之一的软件，这些功能包括：(a)改变用户界面的显示控制，(b)在外围图像内产生图像窗口，(c)生成HTML或SGML文档，(d)生成可选项目菜单，(e)生成用于代表要显示的用户可选项目的图标，(f)生成用于启动因特网访问的图像窗口，(g)生成支持电子商务交易的图像窗口，以及(h)拨打电话号码。
18.如权利要求17所述的装置，其中，所述改变用户界面显示控制的功能包括至少修改(a)键盘/鼠标按钮响应特性、(b)显示视频特性、和(c)音频特性之一。
19.如权利要求16所述的装置，其中，
所述方法至少包括用于(a)为所述图像对象提供描述性文本、以及(b)至少提供一个与所述图像对象相关的用户可选控制项目之一的软件。
20.如权利要求16所述的装置，其中，
用于在预定事件上启动所述方法的激活操作的所述信息至少包括用于(a)响应于用户选择的命令或显示菜单的项目来激活所述方法、(b)响应于调度的事件激活所述方法、(c)在特定功能结束后顺序激活所述方法、和(d)在所述方法经处理以待激活之后基本上立即激活所述方法之一的信息。
21.如权利要求20所述的装置，其中，
用于在预定事件上启动所述方法的激活操作的所述信息包括一个起始时间指示。
22.如权利要求21所述的装置，其中，
所述起始时间指示与具体视频节目相关，并且是从电子节目指南信息中获得的。
23.如权利要求21所述的装置，其中，
用于启动所述方法的激活操作的所述信息包括持续时间。
24.如权利要求16所述的装置，其中，
所述辅助信息包括来自所述第一信源的电子节目指南信息。
25.如权利要求21所述的装置，其中，
所述辅助信息还包括用于从所述第一信源获取所述方法的信息，该信息包括用于标识在来自所述第一信源的所述分组化节目信息内传送的所述方法的位置的数据标识符。
26.如权利要求16所述的装置，其中，
所述辅助信息还包括在从不同于所述第一信源的第二信源中获取所述方法时使用的获取信息；以及
所述获取信息包括(a)因特网URL、(b)因特网IP地址、(c)电子邮件地址、(d)电话/传真/可视电话号码之一。
27.如权利要求26所述的装置，其中，
用于获取所述方法的获取和解码器使用所述获取信息与所述第二信源建立双向通信，并且所述双向通信路径与在所述获取和解码器与所述第一信源之间的通信路径不同。
28.如权利要求16所述的装置，包括：
格式化器，用于形成一个组合有使用所述方法产生的图像和至少(a)电子节目指南、(b)视频节目、和(c)因特网网页图像之一的要显示的复合图像。
29.一种包含表示视频信息的数字数据的存储介质，包括：
表示视频信息的分组化节目信息；以及
辅助信息，它包括用于描述与在所述分组化节目信息中的多媒体对象相关的方法的信息，所述方法描述信息包括：
(a)使方法能够被标识的信息，以及
(b)用于在预定事件上启动所述方法的激活操作的信息；以及
用于将所述方法与所述分组化节目信息中的多媒体对象相联系的信息。
30.如权利要求29所述的存储介质，其中，
所述辅助信息包括电子节目指南信息，以及
所述方法与所述电子节目指南相关。
31.一种用于在第一信源上形成适用于解码分组化节目信息以提供节目数据内容的节目指南信息的方法，包括下列步骤：
形成用于描述与所述分组化节目信息中的一幅或多幅图像相关的方法的信息，所述方法描述信息包括：
(a)使方法能够被标识的信息，以及
(b)用于在预定事件上启动所述方法的激活操作的信息；以及
形成用于将所述分组化节目信息中的图像与所述方法相联系的链接信息；以及
在用于输出到传输信道上的分组化数据中纳入所述方法描述信息和所述链接信息。
32.如权利要求31所述的方法，其中，
所述方法描述信息标识在来自所述第一信源的所述分组化节目信息中所述方法的位置。
33.如权利要求31所述的方法，其中，
所述方法描述信息包括用于使用(a)因特网URL、(b)因特网IP地址、(c)电子邮件地址、(d)电话/传真/可视电话号码之一、从不同于所述第一信源的第二信源中获取所述方法的数据。
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