CN1653782A - 在具有使用协议和数据压缩方案来相互通信的各种设备的网络系统中减少信息损失和翻译成本的技术 - Google Patents

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Abstract

本发明描述的技术是在由具有多种数据表示的通信数据源和接收点组成的网络中，用来减少因数据翻译带来的总信息损失和处理成本。这是通过采用“最优化”技术来实现的，该技术用于协商将要在(多个)数据源和(多个)数据接收点之间传送的“最低成本”数据表示(例如压缩方案)，其中，所述“最低成本”例如是相对于系统或系统用户的保真度要求和处理成本而言的。

Description

在具有使用协议和数据压缩方案来相互通信的各种设备的网络系统中 减少信息损失和翻译成本的技术
技术领域
本发明涉及数据处理。更具体地，本发明涉及用于在能够使用多种数据表示进行通信的设备之间传输数据的技术。
背景技术
在网络化的系统中，各种设备使用它们共同支持的协议和数据表示来相互通信。因为很多系统可以和多个远程设备进行通信，并且对于单一类型的通信存在着很多协议和很多数据表示，所以设备一般都支持多种协议和数据表示。例如，计算机系统可被配置为支持使用可变长度分组的基于因特网协议的话音传输(VoIP)以及使用标准长度单元(length cells)的基于异步传递模式的话音传输(VoA)。为了传输音频数据，例如可以使用G.711和G.729等数据表示。G.711是1988年11月公布的国际电信同盟(ITU)推荐标准，名为“话音频率的脉冲编码调制(Pulse Code Modulation(PCM)of VoiceFrequencies)”。G.729是1996年3月公布的ITU推荐标准，名为“采用共轭结构的代数码激励线形预测(CS-ACELP)的8kbit/s语音编码(Code of speech at 8kbit/s usingconjugate-structure algebraic-code-excited linear-prediction(CS-ACELP))”。
目前，要用于特定通信的数据表示通常都是以点对点为基础进行协商。因此，如果一个计算机系统被用于向另一个计算机系统发送话音通信信号，那么接收系统和发送系统上的软件组件将协商用于传送信息的数据表示。对于一对设备之间的通信而言，点对点的协商一般就足够了。
例如，一种允许端点来协商所要使用的数据表示的协议是H.323，这个标准是国际电信同盟(ITU)批准的，用来促进使用因特网协议(IP)网络的视频会议通信中的兼容性。推荐标准H.323的名称为“提供非保证服务质量的局域网的可视电话系统和设备”，公布于1996年11月。其它协议也可以允许端点来协商所要使用的数据表示。
然而，随着通信事务中所涉及的设备和/或数据表示的数量增多，协商过程的复杂性也越来越高。例如，所述过程将随着以下因素的增多而变得更加复杂，这些因素包括：设备的数量、设备类型的数量(设备类型越多，可能的数据表示就越多，我们需要转换代码的机会就越多，而失去保真度(fidelity)的机会也就越多)、数据表示(新的压缩方案)的数量、对译码信息损失或成本很高的双译码很敏感的新的自动化媒体处理技术(例如，视频语音识别)、或者可能需要自动翻译或识别(例如，艺术品的三维绘制(3-D rendering))的新的媒体传输选项。
附图说明
在附图中，以示例而非限制的方式对本发明进行了说明，其中相同的标号表示相似的元件。
图1是与一个集群(community)的外部源和接收点(sink)进行通信的电子信息处理系统(IPS)的一个实施方案。
图2是电子系统的一个实施方案。
图3是用于协商一个事务(transaction)中所要使用的数据表示的流程图，其中所述事务中的至少一台参与设备是可管理网络的一部分。
具体实施方式
下面描述用于管理多台设备间的通信中的信息损失和翻译成本的技术。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了很多具体的细节，以提供对本发明的完整理解。然而，本领域的技术人员将清楚的是，没有这些具体的细节也能够实现本发明。此外，以框图的形式示出了各种结构和设备，以免模糊了本发明。
这里所描述的技术可应用于各种数据通信事务。例如，这些技术可应用于实时(例如，视频、话音、其它生物统计学/感官表示)数据以及非实时(例如，文件、传真、3-D物体描述、电子邮件、电子邮件附件)数据。这些技术还可以应用于任何译码敏感型算法。例如，媒体翻译(例如，光学字符读取、语音识别)、生物统计学验证(例如，语音、视频、视网膜、手形、指纹)、生物统计学识别和分类、和/或物体识别/分类/绘制)。
在由具有多种数据表示的通信数据源和接收点组成的网络中，下面描述的技术可用于降低其中的信息损失以及因数据翻译带来的处理成本。通过采用一种“最优化”技术，可以提高整体性能，所述“最优化”技术用于协商将要在(多个)数据源和接收点之间传送的“最低成本”数据表示，其中的“最低成本”是相对于例如系统或系统用户的保真度要求和处理成本而言的。术语“最优化”和“最低成本”不一定要求最优的性能和绝对最低的成本。
协商允许考虑多种因素，例如话音识别软件是否对译码差错敏感或者对音频质量的轻微变化敏感。因此，与以前的技术相比，所述协商可以实现在译码效率和资源成本之间更精确地达到平衡(tradeoff)的能力。这都归功于一台“管理”设备，它可以确定包括在一个事务中的多台设备的需要或偏好，而所述进行中的数据表示协商是为该事务而进行的。
数据源和接收点通常但不是一定分布在“可管理”网络和“非管理”网络之间。在此上下文中，可管理网络是这样一种网络，其中，网络的源和/或接收点都注册在一个网络管理组件中。在一个实施方案中，一个可管理网络的数据源和/或接收点可以从该可管理网络的组件那里获得配置指示和/或控制指示。可以以任何方式完成注册，并且注册可被用于这里所描述的协商过程以外的目的和/或附加于这里所描述的协商过程的目的。
非管理网络是这样一种网络，其中，未向已知的网络管理组件注册数据源和/或接收点。因此，在进行活动的通信会话之前，该非管理网络上的设备的存在和/或特性对其它设备而言并不可用。
在一个实施方案中，这里所描述的技术使用可从可管理网络的源和接收点获得的最通常“可理解”的数据表示，以及由可管理网络中的接收点所表达的对数据表示的定性偏好(如果有的话)，来生成将由数据源传送的可接受数据表示的“加权”列表。在一个可替换的实施方案中，偏好的和/或支持的数据表示可被包括在所述加权列表中所包括的表示的加权中。总之，“可理解”的数据表示指的是某个特定的设备所支持的那些数据表示。所述加权列表可以使用任何类型的偏好排序或者加权方案。
两种被称为“网关源(gateway source)”和“网关接收点(gateway sink)”的源和接收点类型使用加权列表信息来协商将要从位于可管理网络外部的源和接收点接收并向它们发送的数据表示。在一个实施方案中，对所述加权列表进行统计分析，以确定所要使用的数据表示。所述网络管理组件也可以提供一个“插件”模块，该模块可被源设备和/或接收点设备用来提供所期望的译码功能。
通过使用这种技术，可以减少可管理网络内所需要的翻译器的数量。其结果就是与数据表示的翻译相关联的信息损失和处理成本都减小了。另外，网络所需的译码实施的数量也减少了。就重要的处理组件所提供的保真度、精度、服务质量以及处理器使用而言，这减少了系统的成本。
图1是与一个集群的外部源和接收点进行通信的电子信息处理系统(IPS)的一个实施方案。远程端点150是任意数量的电子设备的互连，所述电子设备包括外部源/接收点110和外部源/接收点115。源/接收点110和源/接收点115位于IPS 100之外。源/接收点110和源/接收点115向耦合于IPS 100的设备提供数据并使用来自这些设备的数据。远程端点180可以使用本领域中任何已知的协议进行通信。
IPS 100同样是任意数量的电子设备的互连，所述电子设备包括网关源130、网关接收点135、网络管理器140、(多个)接收点165和(多个)源160以及图1中未示出的其它设备。网关源130、网关接收点135、网络管理器140、(多个)接收点165和(多个)源160中的任何一个都可以是任意类型的电子系统，例如计算机系统、机顶盒、个人数字助手(PDA)、电话(有线或无线)。IPS 100的设备可以使用本领域中任何已知的协议进行相互通信。所述网关可以是这样一种逻辑组件，该组件在可管理组件和非管理组件可以使用公共的数据表示的情况下，允许它们相互介绍并且直接通信(即，信令网关)。
在一个实施方案中，IPS 100和远程端点150中的一个或多个使用通信路径105来通信，以协商在外部源/接收点(例如，110、115)与网络源130或网关接收点135之间传送的数据表示。可用于通信路径105的协议例如包括H.323、SIP和ISDN。也可以使用其它协议。(多个)网关源130和(多个)网关接收点135之间的专用通信路径由通信路径102和103来表示。
在IPS 100内，(多个)源160之一使用通信路径104向网关接收点135传送数据。其它的源也可以使用例如通信路径105来向网关接收点135传送数据。使用通信路径105可以允许数据开始在其它源和网关接收点135之间流动起来，而不会打断外部接收点和IPS 100之间的“会话”。
网关源130所接收的数据经由(多条)通信路径106被发送到一个或多个接收点165。通信路径107允许(多个)接收点165和(多个)源160向系统管理器140注册它们各自的容量和/或偏好。例如，可以传送数据表示偏好的有序列表。
(多个)源160向网络管理器140注册按偏好排序的数据表示列表(例如，协议、编码)。该列表可以根据任何相关的标准进行排序。例如，该列表可以是按性能排序的、源所支持的协议和/或数据格式，或者可以是按源的用户的偏好来排序的、源所支持的协议和/或数据格式。可以使用任何一种排序方案。
同样，(多个)接收点165向网络管理器140注册按偏好排序的数据表示列表。来自(多个)接收点165的有序列表可以按任意方式进行排序。从而，网络管理器140为IPS 100的(多个)源和(多个)接收点存储了若干有序列表。于是，网络管理器140可以代表所述源和/或接收点中的一个或多个进行协商，以选择一种数据表示，该数据表示是对通信事务中所涉及的接收点和/或源的选定组最有益的。
在一个实施方案中，IPS 100的管理员可以提供应用于加权过程的若干附加规则。这些规则可以用来作为对每台设备的偏好列表的调整，或者作为管理组件在生成加权列表时所使用的启发因素(heuristic)，或者以上两者。这种信息例如可能反映出系统通常与之通信的非参与设备的数量统计。
当某个源试图与参与的接收点150建立通信事务时，该源查询系统管理器140，以确定可用于所述事务的数据表示列表。所述列表是按偏好排序的，并且可以是含有单个数据表示的列表。所述源确定所述列表中的哪一种数据表示可用于所述事务。在一个实施方案中，由网关设备来执行使用排序列表的协商；然而，在可替换的实施方案中，其它设备可以执行协商操作。
网络管理器140向接收点传送可用于和所述源之间的事务的数据表示的排序列表。所述列表可以包含一个条目。接收点可以使用所述排序列表来调整参数，以适应可被接收的最有可能的数据表示。
诸如SIP和H.323的协议没有为第三方(即，通信事务中未直接涉及的一方)定义一种使用统计信息或任何其它类型信息且通过操纵端点间的协商过程来减少译码操作的方法。通过使用网络管理器140，IPS 100的源和接收点可以协商将用于通信事务的数据表示。
在一个实施方案中，图1的网络组件中的一个或多个(例如，源、接收点、网关源、网关接收点、管理设备)被实现为可由各种电子系统执行的指令序列。所述指令序列可被电子设备存储，或者所述指令可被电子设备接收(例如，通过网络连接)。图2是电子系统的一个实施方案的框图。图2中所图示的电子系统意在代表一系列的电子系统，例如计算机系统、网络接入设备等等。可替换的系统，无论是电子的还是非电子的，都可以包括更多、更少和/或不同的组件。
电子系统200包括总线201或者用于传送信息的其它通信设备，以及耦合于总线201、用于处理信息的处理器202。虽然电子系统200被图示为具有单个处理器，但是电子系统200可以包括多个处理器和/或协处理器。电子系统200还可以包括随机访问存储器(RAM)或其它动态存储设备204(被称为内存(Memory))，它们耦合于总线201，用来存储信息和处理器202所要执行的指令。内存204也可被用来存储处理器202在执行指令过程中的临时变量或其它中间信息。
电子系统200还包括只读存储器(ROM)和/或其它的静态存储设备206，它们耦合于总线201，用来存储用于处理器202的静态信息和指令。数据存储设备207耦合于总线201，用于存储信息和指令。数据存储设备207，例如磁盘或光盘和相应的驱动器可以耦合到电子系统200。
电子系统200还可以经由总线201耦合到显示设备221，例如阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)，用来向计算机用户显示信息。字母数字输入设备222(包括字母数字键和其它键)一般耦合到总线201，用于向处理器202传送信息和命令选择。另一种类型的用户输入设备是指针(cursor)控制223，例如鼠标、跟踪球或指针方向键，用于向处理器202传送方向信息和命令选择，并且控制显示器上221上的指针移动。电子系统200还包括网络接口230，用于提供网络接入，如局域网的接入。
从存储设备通过远程连接(例如，经由网络接口通过网络)向内存提供指令，所述存储设备例如是磁盘、只读存储器(ROM)集成电路、CD-ROM、DVD，所述远程连接是有线或无线的，提供到一个或多个可电访问的介质等的访问。在可替换的实施方案中，可以使用硬连线电路来取代软件指令或与之结合使用。因此，指令序列的执行并不限于硬件电路和软件指令的任何特定组合。
可电访问的介质包括以电子设备(例如，计算机、个人数字助手、蜂窝电话)可读的形式提供(例如，存储和/或发送)内容(例如，计算机可执行指令)的任何机制。例如，机器可访问介质包括只读存储器(ROM)；随机访问存储器(RAM)；磁盘存储介质；光存储介质；闪存设备；电、光、声或其它形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号)；等等。
图3是用于协商一个事务中所要使用的数据表示的流程图，其中所述事务中的至少一台参与设备是可管理网络的一部分。
偏好列表是从可管理网络中被表示为网关接收点或网关源的每一台设备处获取的(310)。所述偏好列表可被网络管理器或被所述网关源或网关接收点获取。所述偏好列表可由网络管理器或由所述网关源或网关接收点请求，或者所述偏好列表可由可管理网络中的设备来提供。在一个实施方案中，偏好列表包括所支持数据表示格式的有序列表。该列表可以包括附加信息，例如条件偏好信息，或者在选择将用于事务中的数据表示时将会有用的任何其它信息。
由各个偏好列表生成数据表示的加权列表(320)。在一个实施方案中，使用各个偏好列表的统计分析来生成所述加权列表。也可以通过使用条件偏好信息、或包含在各个偏好列表中的任何其它类型的信息、和/或关于所述事务或事务中所涉及的设备的任何其它已知的信息，来生成所述加权列表。
从源接收到对通信事务的请求(330)。协商设备于是与请求设备进行协商，以选择将要用于所述通信事务的数据表示(340)。可以以本领域中已知的任何方式来完成该协商过程。例如，通信事务可以使用在加权列表中具有最高排位且受到请求设备支持的数据表示。也可以使用来自所述列表的其它数据表示。
在一个实施方案中，基于仅仅来自事务中所涉及的设备的偏好列表来生成用于协商过程的加权列表。在一个可替换的实施方案中，协商过程可以基于由对应于事务中最有可能涉及的设备的偏好列表而生成的加权列表。还可以使用其它加权列表。通信事务开始(350)。
通信事务继续进行，直到检测到系统参数中的变化(360)。系统参数中的变化可以是任何类型的变化，例如物理环境的变化、系统管理员所提供的参数的变化、用户人数统计的变化。也可以使用其它参数。如果系统参数发生了变化，将生成新的数据表示加权列表(320)。接下来的协商和相应的通信事务将基于新的参数。
本说明书中提及“一个实施方案”或“实施方案”意味着结合该实施方案描述的具体特性、结构或特征包括在本发明的至少一个实施方案中。短语“在一个实施方案中”在本说明书不同地方的出现指的不一定是同一个实施方案。
在以上说明书中，参考其中的特定实施方案描述了本发明。然而很明显，在不偏离本发明更广泛的精神和范围的情况下，可以对这些实施方案作出各种修改和改变。因此，本说明书和附图应被视作示例性的，而非限制性的。

Claims (21)

1.一种系统，包括：
与远程设备交换数据的电子系统组；以及
与所述电子系统组相耦合的网关设备，该网关设备用于协商所述电子系统组在与所述远程设备通信时使用的通信数据表示，所述网关至少部分基于来自所述电子系统组的总权重和/或偏好值，从可能的通信数据表示组中选择所述通信数据表示。
2.如权利要求1所述的系统，其中，通信数据表示的协商包括使用潜在通信数据表示的优先级化列表，并且选择所述远程设备所支持的最高优先级的通信数据表示。
3.如权利要求1所述的系统，其中，通信数据表示的协商包括使用潜在通信数据表示的优先级列表，并且选择所述电子系统组中从事于事务的两个或两个以上系统所支持的最高优先级的通信数据表示。
4.如权利要求1所述的系统，其中，所述电子系统组中的一个或多个向所述网关提供在发送数据时所使用的通信数据表示的优先级化列表。
5.如权利要求1所述的系统，其中，所述电子系统组中的一个或多个向所述网关提供在接收数据时所使用的通信数据表示的优先级化列表。
6.如权利要求1所述的系统，其中，所述总权重和/或偏好值包括编辑来自多个电子系统的优先级化列表。
7.一种方法，包括：
接收对通信事务的请求；
协商用于事务中的通信数据表示，其中，所述通信数据表示是从与耦合于网关设备的多个电子系统相对应的所支持数据表示的总优先级化列表中选出的，并且，其中所述协商由所述网关设备来执行；以及
使用所选出的通信数据表示，启动耦合到所述网关设备的多个电子系统之间的通信事务。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述所支持数据表示的总优先级化列表包括来自多个电子系统的所支持通信数据表示的优先级化列表的总体加权。
9.如权利要求7所述的方法，还包括从耦合于所述网关设备的多个电子系统收集所支持数据表示的优先级化列表。
10.如权利要求7所述的方法，其中，所述通信事务是在可管理网络的多个电子系统之间启动的。
11.如权利要求7所述的方法，其中，所述通信事务是在可管理网络的至少一个电子系统与并非所述可管理网络一部分的至少一个电子系统之间启动的。
12.一种包括提供指令的可电访问介质的产品，所述指令在被执行时，使得一个或多个电子系统：
接收对通信事务的请求；
协商用于事务中的通信数据表示，其中，所述通信数据表示是从与耦合于网关设备的多个电子系统相对应的所支持数据表示的总优先级化列表中选出的，并且，其中所述协商由所述网关设备来执行；以及
使用所选出的通信数据表示，启动耦合到所述网关设备的多个电子系统之间的通信事务。
13.如权利要求12所述的产品，其中，所述所支持数据表示的总优先级化列表包括来自多个电子系统的所支持通信数据表示的优先级化列表的平均加权。
14.如权利要求12所述的产品，还包括以下指令，所述指令在被执行时使得所述一个或多个电子系统从耦合于所述网关设备的多个电子系统收集所支持数据表示的优先级化列表。
15.如权利要求12所述的产品，其中，所述通信事务是在可管理网络的多个电子系统之间启动的。
16.如权利要求12所述的产品，其中，所述通信事务是在可管理网络的至少一个电子系统与并非所述可管理网络一部分的至少一个电子系统之间启动的。
17.一种包含在由多个电子系统共享的数据通信介质中的数据信号，所述数据信号发送的内容在被访问时，使得一个或多个电子系统：
接收对通信事务的请求；
协商用于事务中的通信数据表示，其中，所述通信数据表示是从与耦合于网关设备的多个电子系统相对应的所支持数据表示的总优先级化列表中选出的，并且，其中所述协商由所述网关设备来执行；以及
使用所选出的通信数据表示，启动耦合到所述网关设备的多个电子系统之间的通信事务。
18.如权利要求17所述的计算机数据信号，其中，所述所支持数据表示的总优先级化列表包括来自多个电子系统的所支持通信数据表示的优先级化列表的平均加权。
19.如权利要求17所述的计算机数据信号，还包括以下指令，所述指令在被执行时使得所述一个或多个电子系统从耦合于所述网关设备的多个电子系统收集所支持数据表示的优先级化列表。
20.如权利要求17所述的计算机数据信号，其中，所述通信事务是在可管理网络的多个电子系统之间启动的。
21.如权利要求17所述的计算机数据信号，其中，所述通信事务是在可管理网络的至少一个电子系统与并非所述可管理网络一部分的至少一个电子系统之间启动的。
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