CN1635734A

CN1635734A - 一种数字电视数据广播系统利用缓存接收网页的方法

Info

Publication number: CN1635734A
Application number: CN 200310110342
Authority: CN
Inventors: 陈梅
Original assignee: BEIJING ZHONGSHILIAN DIGITAL SYSTEM Co Ltd
Current assignee: BEIJING ZHONGSHILIAN DIGITAL SYSTEM Co Ltd
Priority date: 2003-12-29
Filing date: 2003-12-29
Publication date: 2005-07-06

Abstract

本发明提出了一种数字电视数据广播系统利用缓存接收网页的方法，包括：在开机后根据上层应用对网页的需求，提供给用户所需的网页；根据提供给用户的网页，按一定的预测策略，预测未来可能用到的网页，预先接收载入存储区；当上层应用提出数据请求时，判断所需的数据是否包含在Cache中，如果是，则直接从Cache中读取；否则，仍要从TS流中载入数据，再提供给上层应用；重复执行预测存储步骤。本发明在用户浏览网页的过程中，通过预测策略在Cache中有效存储网页，从而可以提高用户请求的响应速度，按一定策略预测、替换Cache中的数据，并监测TS流中信息的改变，及时更新，保证存储的网页数据的正确性。

Description

一种数字电视数据广播系统利用缓存接收网页的方法

技术领域

本发明涉及一种应用于数字电视数据广播系统的网页接收方法，尤其是一种在数字电视数据广播系统中利用缓存接收网页的方法，属于数字电视技术领域。

背景技术

在数字电视的数据广播系统中，分为前端播发系统和后端接收系统。一般情况下，前端有大量的数据在不断的循环播发。而后端作为接收端，则要从循环播发的数据流中提取应用需要的数据。前端将数据封装以后(一般是以DSMCC协议格式封装)，在网络中以一种轮盘方式循环广播。循环的间隔和内容则由前端系统决定。

在现有的数字电视数据广播系统中，许多数据都是以网页的格式进行组织的，既包括用户通过数字电视系统直接访问互联网上的网页，也包括前端为了便于用户浏览，而将数据组织成的网页，比如股市信息等。

由于前端数据量大，后端(接收端)不可能有足够的空间来保存所有的数据。由于数据播发的循环周期比较长，并且接收端也不可能保存所有前端播发的数据，所以，现有技术中当应用提出数据请求时，就需要实时的从数据流中查找并接收所需要的数据。

因为数据播发有一个循环周期，现有技术这种等需要的时候再接收就可能要等待一段较长的时间。如果播发数据量较大或者带宽较小，都会使得广播的循环周期较长，并且如果后端需求的数据量也较大，一个周期内不能全部接收完成，则等待的时间就会更长，超过了一个广播周期。这样就使得系统响应用户请求的速度很慢，系统的性能不佳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种数字电视数据广播系统利用缓存接收网页的方法，提高用户请求网页的响应速度。

本发明所述的技术方案，包括如下步骤：

步骤一、在开机后根据上层应用对网页的需求，提供给用户所需的网页；

步骤二、根据提供给用户的网页，按一定的预测策略，预测未来可能用到的网页，预先接收载入存储区；

步骤三、当上层应用提出数据请求时，判断所需的数据是否包含在Cache中，如果是，则直接从Cache中读取；否则，仍要从TS流中载入数据，再提供给上层应用；重复执行预测存储步骤。

本发明在用户浏览网页的过程中，通过预测策略在Cache中有效存储网页，从而可以提高用户请求的响应速度，按一定策略预测、替换Cache中的数据，并监测TS流中信息的改变，及时更新，保证存储的网页数据的正确性。

附图说明

图1是本发明应用的数字电视接收端结构示意图；

图2是本发明Cache的文件结构示意图。

图3是本发明的流程图。

具体实施方式

本方法针对直接从数据流中提取数据会造成响应速度慢的这一问题，提供一种在数据广播接收系统中，利用缓存存储和访问网页的方法，有效的提高数据提取的响应速度。

考虑的出发点就是，用户浏览数据广播提供的信息时，需要花费较长时间，一般情况下，用户浏览信息花费的时间是以分钟计的。在这一段时间里，接收端的接收系统都是空闲的；而数据广播的数据循环周期是以秒钟计的，所以，大可以充分利用这一段空闲时间，利用缓存预接收部分数据，如果预测准确，下一步用户调用时就不必从数据流中等待接收了，直接从缓存中读取用户的数据，可以大大加快下一步的数据访问速度。

如图1所示是根据以上思想，加入缓存后的接收端的系统构架。整个虚线框起的部分就是接收系统的整体结构，它包括了一个用于网页的预存储和访问的缓冲区Cache，可以加快应用Application从传输流TS流中提取数据的响应速度。

该系统包括四个部分：Loader、Parser、Manager和Interface。每个部分的功能说明如下：

载入器Loader用来从TS流中载入数据，监测数据的改变，把更新的数据交由Parser进行解析，并提供控制Loader的接口。

解析器Parser用来解析数据，把解析的结果发送给Manager。

缓存管理器Manager用来接收Parser解析的结果，以某种策略添加结果到Cache中，并以某种策略调整Loader对数据的更新。

接口Interface提供对上层应用的接口，上层应用将用户的请求通过Interface传递给下层的接收系统；接收系统接收的以及存储在Cache中的网页都通过该Interface发送给上层应用，提供给用户。

本发明在原有的Loadr、Parser和Interface组成的系统中，加入了Manager和Cache，用来实现本发明的网页接收方法。整个接收系统的设计为以Cache为中心，同时具备载入、解析、存储、更新信息的基本功能，并且还有对上层应用的接口。

本发明的技术方案，如图2所示，首先，在开机后根据上层应用对网页的需求，提供给用户所需的网页；然后，根据提供给用户的网页，按一定的预测策略，预测未来可能用到的网页，预先接收载入存储区；当上层应用提出数据请求时，判断所需的数据是否包含在Cache中，如果是，则直接从Cache中读取；否则，仍要从TS流中载入数据，再提供给上层应用；重复执行预测存储步骤。

如果用户不请求新的网页而直接停止网页的浏览，则结束整个网页的接收过程，释放占用的资源。

开机后，对于用户开始直接请求的网页，由于此时Cache为空，所以与现有技术相同，需要从TS流中实时载入网页数据，提供给用户；根据预测策略，预先在Cache中存储了用户可能用到的网页，如果用户请求的网页能够从Cache中读取，则可以极大的提高响应的速度，即使请求的网页不在Cache中，也和现有技术相同的时间内，可以获取到用户所需的网页。这样就可以在较低成本的情况下，整体上提高应用的响应速度和效率。

本发明所述的Cache为在接收端建立的一块高速存储区，在其中建立与前端对应的数据存储结构，存储经过解析之后的网页数据。Manager根据预测策略选择需要接收的网页，存储到Cache中；并且完成判断上层应用请求的网页是否存储在Cache中，如果在，则读出该网页，返回给上层应用；如果不在，则将请求转发给Loader和Parser，从TS流中实时接收所需的网页。本发明中网页的接收过程，可以是数字电视接收端的任何一种网页数据的接收方法。

通过以上的叙述可以看出，本发明的重点在于预测的策略，下面通过三个接收策略，从不同角度说明本发明技术方案。

由于前端发送的是网页数据，所以，预接收策略就要根据用户浏览网页的一般习惯和网页数据的组织方式来设计。

网页数据(html或xml)的组织方式，一般有以下特点：

一、同一专题的内容一般存放路径相同，比如，所有的新闻放在同一目录news下；

二、有一个或多个html文本页面作为这些新闻的导航页(或索引页)，比如，新闻的导航页上面是各条新闻的链接指向；

三、一个html文本页面上的同一路径下的链接指向一般是与此页面相关的内容，比如相关新闻。

因此，对于前端播发的网页数据，可以采取如下的目录预接收策略(也可以称为空间策略)：

当用户访问某一文件时，利用其浏览的空闲时间，将同一目录下的其它文件也依次接收并存储下来，直到存储区溢满，这一预接收策略可以覆盖大部分应用的需求。

由于导航页或主页包括的信息最为丰富，所以相应的访问次数最多，访问的时间也往往最长，所以可以采取导航页或主页和当前目录下文件结合的方式来进行预测接收，即先将主页和全部的导航页接收并存储到Cache中，然后在将当前目录下文件依次接收并存储下来，直到存储区溢满。

由于用户浏览网页的习惯也有共同特点，比如浏览新闻，一般是一条一条从上至下挨个浏览，或者挑着看几条；但是用户浏览网页都是按从上到下的顺序来浏览网页，所以用户在当前网页停留的越长，在网页页面上位于下方的超链接所指向的网页被用户请求的几率就越大，因此，可以根据用户在当前网页停留的时间来动态更新Cache中存储的网页，将当前网页目录下的在网页页面上位于上方的超链接所指向的网页更新为位于下方的超链接所指向的网页，以此来增加通过Cache中存储的网页满足用户请求的几率，这种策略可以称为是预接收的时间策略。

最后需要考虑的是更新策略，包括两个方面：一是前端网页的更新，即数据源更新后的更新策略，本发明通过Loader和Parser监视TS流中已存储在Cache中的网页的更新情况，如果网页已更新，并且用户当前并未浏览该网页，则接收该网页，直接更新Cache中存储的该网页；如果网页已更新，并且用户当前正在浏览该网页，则接收该网页，然后提示用户更新当前网页，如果不更新，则当前网页中的某些链接可能不可用，如果用户同意更新该网页，更新此网页；如果用户不同意，则不更新用户当前网页，但仍更新Cache中存储的该网页，当用户再次请求该网页时，则显示的是更新后的网页。

第二种更新策略是用户更新当前请求的网页后，更新Cache中存储的网页的策略，可以采用路径保留和以上的目录策略和时间策略进行更新。具体为：如果用户请求的网页文件所在的目录与Cache中存储的目录相同，则不进行更新；当用户请求的网页不在Cache中存储的目录中时，采用以上的目录策略和时间策略更新Cache中存储的网页，同时，保留固定个数的用户已经访问过的网页，以方便用户返回查找(类似于BACK操作)。由于用户可能会错误的请求网页，然后很快退回原来的网页，所以，更新Cache中存储的网页一般并不是用户请求的网页不在Cache中存储的目录中就马上刷新Cache，而是在1-2秒之后，才开始更新Cache中存储的网页。

为了节约Cache空间的使用，可以采用对于存储在Cache中的网页，只存储文字部分，对于图片、动画等部分不存储；如果用户浏览该网页，则向用户显示不包含图片、动画等部分的网页框架，同时解析该网页，获得该网页的图片、动画等文件的路径名称，从TS流中实时接收，然后再显示给用户。这样可以极大的节省Cache空间的占用，增加Cache中可以存储的网页数并且不会增加成本，这种策略可以称为文字策略。

根据实际网页数据的情况，既可以单独应用以上的任意一种策略，也可以应用以上策略的组合，来满足不同的需求。

下面进一步说明本发明的预接收策略的实现，由于系统前端发送的是网页，以目录和文件的树型结构为组织结构，以DSMCC DC协议封装发送，后端接受后解析出的数据也是文件。

如图3所示，在Cache存储区中包括两个部分，一是与前端对应的文件、目录结构相同的树型结构，该树型结构的每个文件节点建立一个数据结构，包括节点的状态，表示该节点代表的网页文件是否存储在Cache中；如果该节点的状态为网页文件包含在Cache中，则节点状态后紧接着存储对应的网页文件在Cache中的地址或指向该网页文件的指针。

二是一个链表结构，每个链表单元存储一个网页文件。通过链表结构可以方便的添加和删除网页文件，使管理更为简便。

当从TS流中获取文件数据后，则修改树型结构对应的节点状态，并将数据和节点建立连接。通过以上的结构，可以轻松实现网页的位置判断，实现网页预接收的空间策略和更新策略。

考虑到网页的组织结构特点，采用优先级的方式实现其他的策略。具体地说，首页和索引页的访问最频繁，所以优先级最高，是存储区中最后才删除的文件；内容页面等级最低，因为，一般不会在短时间内重复翻看一个内容页面，这样也较符合浏览网页的习惯，可以保证最大效率的利用存储区。相同优先级的网页按时间顺序采用先进先出的方式进行删除，由于网页页面上，位于网页上方的超链接接收的时间最早，越向下，接收的越晚，所以采用最低优先级中最早读取的文件最先删除，实现网页预接收时间策略。

由于数据广播是一个数据量很大的广播系统，但是，一般单个用户都有自身的阅读习惯和感兴趣的知识面，可能是个体育爱好者，或者爱读新闻时事，所以，为了在开机时也充分利用网页的预接收功能，可以通过系统定制功能，对经常阅读的类别，用户可以选择并且进行定制。系统在开机接收时就可以对用户选择的类别进行预先接收并且存储下来。

系统首先设定出不同的类别所应该预先接收的网页，保存在系统中；然后根据用户选择的兴趣类别，每次开机后，接收所选类别的网页，预先存储在Cache中，实现用户请求网页的快速响应。

综上所述，本发明的技术方案具有如下功能：

从TS流中载入数据，解析出具体内容并在Cache中有效存储。

监测TS流中信息的改变，及时更新。

按一定策略预测、替换、更新Cache中的数据。

提供上层应用的接口。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1、一种数字电视数据广播系统利用缓存接收网页的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤三、当上层应用提出数据请求时，判断所需的数据是否包含在缓冲区Cache中，如果是，则直接从Cache中读取；否则，仍要从TS流中载入数据，再提供给上层应用；重复执行预测存储步骤。

2、根据权利要求1所述的数字电视数据广播系统利用缓存接收网页的方法，其特征在于：所述的步骤二和步骤三之间，还包括：如果用户不请求新的网页而直接停止网页的浏览，则结束整个网页的接收过程，释放占用的资源。

3、根据权利要求1或2所述的数字电视数据广播系统利用缓存接收网页的方法，其特征在于：所述的步骤二中，可以采用如下的预接收策略：

当用户访问某一文件时，利用其浏览的空闲时间，将同一目录下的其它文件也依次接收并存储下来，直到存储区溢满。

4、根据权利要求1或2所述的数字电视数据广播系统利用缓存接收网页的方法，其特征在于：所述的步骤二中，可以采用如下的预接收策略：

将主页和全部的导航页接收并存储到Cache中，然后在将当前目录下文件依次接收并存储下来，直到存储区溢满。

5、根据权利要求1或2所述的数字电视数据广播系统利用缓存接收网页的方法，其特征在于：所述的步骤二中，可以采用如下的预接收策略：

根据用户在当前网页停留的时间来动态更新Cache中存储的网页，将当前网页目录下的在网页页面上位于上方的超链接所指向的网页更新为位于下方的超链接所指向的网页。

6、根据权利要求1或2所述的数字电视数据广播系统利用缓存接收网页的方法，其特征在于：所述的步骤二中，可以采用如下的预接收策略：

步骤20、通过载入器Loader和解析器Parser监视TS流中已存储在Cache中的网页的更新情况；

步骤21、如果网页已更新，并且用户当前并未浏览该网页，则接收该网页，直接更新Cache中存储的该网页；

步骤22、如果网页已更新，并且用户当前正在浏览该网页，则接收该网页，然后提示用户更新当前网页，执行步骤23；

步骤23、如果用户同意更新该网页，更新此网页；否则，不更新用户当前网页，但仍更新Cache中存储的该网页。

7、根据权利要求1或2所述的数字电视数据广播系统利用缓存接收网页的方法，其特征在于：所述的步骤二中，可以采用如下的预接收策略：

当用户请求的网页文件所在的目录与Cache中存储的目录相同时，则不进行更新；当用户请求的网页不在Cache中存储的目录中时，采用以上的目录策略和时间策略更新Cache中存储的网页，同时，保留固定个数的用户已经访问过的网页。

8、根据权利要求7所述的数字电视数据广播系统利用缓存接收网页的方法，其特征在于：当用户浏览的网页不在Cache中存储的目录中时，在用户浏览网页1-2秒之后，才开始更新Cache中存储的网页。

9、根据权利要求1或2所述的数字电视数据广播系统利用缓存接收网页的方法，其特征在于：所述的步骤二中，可以采用如下的预接收策略：

对于存储在Cache中的网页，只存储文字部分；如果用户浏览该网页，则向用户显示不包含图片、动画等部分的网页框架，同时解析该网页，获得该网页的图片、动画等文件的路径名称，从TS流中实时接收，然后再显示给用户。

10、根据权利要求1或2所述的数字电视数据广播系统利用缓存接收网页的方法，其特征在于：所述的步骤二中，可以采用目录策略、时间策略和更新策略以及文字策略的组合作为预接收策略。

11、根据权利要求1所述的数字电视数据广播系统利用缓存接收网页的方法，其特征在于：所述的步骤二中的Cache存储区中包括两个部分，一是与前端对应的文件、目录结构相同的树型结构，二是一个链表结构，每个链表单元存储一个网页文件。通过链表结构可以方便的添加和删除网页文件，使管理更为简便。

12、根据权利要求11所述的数字电视数据广播系统利用缓存接收网页的方法，其特征在于：所述的树型结构的每个文件节点建立一个数据结构，包括节点的状态，表示该节点代表的网页文件是否存储在Cache中；如果该节点的状态为网页文件包含在Cache中，则节点状态后紧接着存储对应的网页文件在Cache中的地址或指向该网页文件的指针。

13、根据权利要求1所述的数字电视数据广播系统利用缓存接收网页的方法，其特征在于：采用对网页设定优先级的方式，实现步骤二中所述的预接收策略。

14、根据权利要求1所述的数字电视数据广播系统利用缓存接收网页的方法，其特征在于：所述的步骤一之前还包括：

系统在开机接收时根据对用户选择的类别进行预先接收，并且将接收的网页存储下来。