CN1748426B - 在流系统中发送和接收字体信息的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种方法，允许内容提供商向接收方发送字体信息(1)，还允许接收方终端(5)接收并应用所述信息，由此为内容提供商提供了定义如何在显示器(13)上再现所发送的文本或符号的改进可能性。该方法适于数据流系统，尤其适于基于MPEG-4的系统。有利地，如果终端包含适当的存储设备(13)，则能够存储所接收的字体信息。

Description

在流系统中发送和接收字体信息的方法
技术领域
本发明涉及用于包含显示器的电子设备的字体信息，具体地，涉及一种用于发送、接收和更新所述字体信息的方法。 
背景技术
在MPEG-4标准ISO/IEC 14496中，具体地，在part 1系统中，能够根据多个音频、视频和合成2D/3D对象来组合音频/视频(AV)场景，可以利用不同的MPEG-4格式编码类型来编码所述多个对象，并能够将其作为多路复用比特流中的二值压缩数据发送，所述多路复用比特流包括音频、视频和其他子流，例如要显示的文本等。子流也被称作基本流(Elementary Stream，ES)，并且能够通过描述符访问。通常将场景理解为用户能够交互的音频-视频空间。 
将根据组成对象来合成单一场景的处理称作组合，这意味着在分组的重建及其各自ES的分离解码之后，混合多个独立的AV对象，例如，与音频和文本相关的视频的呈现。当确定如何在接收方终端组合场景时，可以使用用户交互、终端能力和终端配置。在所述MPEG-4标准中定义的比特流包含被称作“场景描述流”的ES，作为用于场景组合的通用指令，还包含其他子流，包含配置信息的所谓对象描述流是解码AV子流所必需的。在接收方，提取配置子流并将其用于创建所需的AV解码器。然后，相对于对象独立地解码AV子流，并将所接收的组合指令用于根据解码的AV对象来预备单一呈现。然后，回放该最终呈现或场景，由于终端相关组合，所述最终呈现或场景不在广播公司或内容提供商的完全控制下。 
在作为MPEG-4系统标准的当前版本的ISO/IEC 14496-1：2002中，说明了利用参数化方法呈现AV场景的分级模型。 InitialObjectDescriptor(IOD)包含用于场景描述流和专用OD流的描述符。场景描述流包含由节点的编码树构成的场景描述。“节点”指在MPEG-2标准中使用的处理步骤或单元，例如，执行解码器和后续处理单元之间的时间同步的接口。节点可以具有被称作字段的属性，并附加其他信息。通过指向OD流中的OD，该树上的叶节点与基本AV数据相对应，或与例如正方体、曲线或文本等图形2D/3D合成对象相对应，所述OD流反过来包含指向ES中AV数据的ES描述符。中间节点或场景描述节点对该素材进行分组以形成AV对象，并对这种AV对象执行例如分组和转换。 
要显示的文本被包含在场景描述ES中。利用FontStyle节点来说明文本的再现。在FontStyle节点语义中，family字段允许内容创建者选择终端用于显示或再现文本的字体。如果字体在客户机平台上可用，将其用于再现给定的文本串。否则，不得不使用默认字体。与场景描述的多个其他节点相反，FontStyle节点字段是静态的，即，不能通过更新对其进行修改。 
发明内容
在各种应用程序中，内容提供商希望确定在接收方显示所发送的文本的风格或字体。但是由于其缺乏对应信息，通常接收方只能显示少量字体和风格。本发明解决了这一问题。此外，还分别公开了一种在发送方或接收方侧利用本发明方法的设备。 
建议了一种能够使字体信息流向终端的系统，所述终端能够下载信息并利用所述信息来确定如何显示文本。字体信息表示通常是字符集合的一个或多个符号，还可以是印刷符号或装饰标志(dingbat)，并且可以包括用于例如字样或形状、大小、颜色、粗体和斜体风格，行距，比例间距或固定间距的说明。字体可以用于所有文本，或可以链接到需要这种信息的特定文本内容，以便在设备上进行再现。 
本发明的系统包括：用于一个或多个字体的格式数据；用于将数据合并为比特流的装置，例如，所述比特流由时间标记的多路复用分组构成；用于发送、传输和接收所述比特流的装置；终端，接受所述比特流作为输入，并包含如解码器等用于管理字体和其他内容数据并组合所管理的内容的装置；以及再现设备，用于呈现所述组合内容。 
附图说明
参考附图来说明本发明的典型实施例，其中： 
图1是典型通用字体流系统框架； 
图2是MPEG-4终端的通用结构；以及 
图3是包括字体流的MPEG-4对象描述符框架。 
具体实施方式
图1示出了根据本发明的通用字体流系统的组件。在包含如多路复用器和传输服务器等的适当设备3中，将字体数据1与AV和场景数据2(场景数据包括文本)打包(例如多路复用)为比特流4。传输可以包括广播，例如，可以将比特流4及其子流结构化为多路复用分组。 
在接收设备5处，将比特流分解为例如控制、音频、视频和字体流等ES和OD流，其中控制ES包括包含文本的场景描述，并且将所述ES分发到相关的管理器。将ES的各个可访问部分称作访问单元(AU)6，然后，由解码器管理器7将其解码为平台相关的可呈现格式。对于ES需要的特定解码，利用解码器特定信息11(DSI)来创建解码器管理器7。例如，利用在比特流的控制子流中接收的信息，能够创建或修改所述DSI11。解码器管理器7产生被输入到组合器9的组合单元(CU)8，组合器9反过来产生用于例如PC或TV等再现设备13的输入信号10。由于在组合器9需要之前来产生CU，可以将其缓冲在组合缓冲器中。在数据是字体数据的本发明的情况下，有利地，在例如存储器、闪存、盘或硬盘的本地存储设备12中存储字体数据，以便随后使用。例如，当内容提供商指定要用于特定文本的字体时，能够将字体数据用于组合器9中的组合。由于组合器9是平台相关的，与流系统无关，解码器管理器7能够产生组合器9需要的CU格式，以便如内容提供商所希望地再现文本。 
MPEG-4系统标准定义了管理时间可以与解码器管理器7使用的AU 6相关，作为解码数据的时间。将如此被转换为CU 8并预备用于组合器9的数据发送到组合缓冲器。对于CU，具有组合时间，定义了组合器9用于确定何时将CU用于再现内容。发送分组到客户机的服务器3必须保证分组足够快地到达客户机终端5，以便信息能够对于组合器9及时可用。在内容创建时进行该发布。 
对于将本发明用于MPEG-4或类似面向流系统的情况，图2示出了终端结构。终端20包含被称作DMIF应用程序接口的接口21。将其用于同步层SL和传输层DL之间的流数据分组格式转换。此外，其将比特流分解为子流或ES。将包含场景数据的子流和文本一起发送到适当的解码缓冲器22、26，然后，在指定时间发送到解码器23、27。每一个解码器用于特定类型的ES，并且只有当需要时才创建。在使用解码器之前，可以通过专用管理器29接收如OD流等专用ES中、指定了解码器的信息。将解码器输出提供给组合缓冲器24、28，然后在特定时间处提供给组合器25，即，在其各自的组合时间处。在本发明的本实施例中，具有用于下载字体信息的一个解码缓冲器26、解码器27和组合缓冲器28。 
在本发明的一个实施例中，将所接收的字体数据存储在接收方，以便随后使用，而在另一个实施例中，只存储最后接收的字体，并且每当内容需要使用其时，必须下载其他字体。在第三实施例中，存储下载的字体，直到客户机断开内容。在第四实施例中，比特流可以包括是否应当存储字体信息的通知。在本发明的第五实施例中，用户可以控制字体数据的下载，即，使能或禁用。 
图3示出了也包括字体数据的MPEG-4系统的对象描述符框架。其包括初始对象描述符和五个基本流(ES)。初始对象描述符包括指向ES的两个基本流描述符(ES_D)，特别地，ES_DS具有数值ES_IDS，并因此指向场景描述流，ES_DO具有数值ES_IDO，并因此指向对象描述符流。场景描述流包含描述了场景的几何、动画和交互性的场景描述，并且还通过指定如何从ES得到对象，链接到要再现的场景的每一个对象。链接到媒体对象的场景描述分级树的叶节点使用了指向在对象描 述符流中接收的对象描述符的对象描述符标识符(ODID)。一个对象描述符标识符ODIDV指向针对可视对象的对象描述符ODV，而另一个对象描述符标识符ODIDT指向针对文本对象的对象描述符ODT。每一个对象描述符包含参考要在场景中再现的ES的一个或多个ES描述符ES_D。文本对象包括在包含实际文本节点的场景描述流中，并涉及ES，即，包含各个字体的字体流。通过具有各个标识符ES_IDS和ES_IDF的数值的ES描述符ES_DS和ES_DF参考两个流。 
例如，当在多媒体内容中参考字体时，参考可以是如图3所示的ES_ID或作为串值的字体名称。之前已经将与参考字体相对应的字体数据和对应的ES_ID以及可选的附加名称串插入在MPEG-4流中，作为ES，有利地，能够存储字体数据、名称和相关信息，以便随后使用。在这种情况下，例如，名称能够参考字体。有利地，没有传送(stream)文件名，因此能够选择系统兼容的文件名用于存储。 
在接收方处被称作字体管理器的专用单元可以处理所述字体相关问题，例如，选择标准字体、检查是否之前已经存储了特定所需的字体、接收新字体、更新所存储的字体等。 
例如，如上所述DSI并用于解码器创建的该特定字体相关信息包括： 
-字体类型，即，不同的字体数据的内部格式，例如，可以是TrueType字体、OpenType字体或压缩字体(zipped font)等； 
-字体存储信息，指定了是否应当存储字体，以便随后使用； 
-字体名称，即，要用作字体参考的串；以及 
-用于字体管理器的系统特定信息，例如，是否仅针对特定字符或符号使用所述字体，或，例如仅针对大写字母使用所述字体。 
在MPEG-4系统中，在OD流中传输DSI。根据本发明，存在发送指定字体解码器的信息的两种可能性：将全部所述信息包含在DSI中，字体AU包含原始字体数据，或，DSI包含所述信息与原始字体数据一起处于AU中的指示。能够按照DSI中字体格式变量来编码使用两个解决方案中哪一个的指示。 
利用第一解决方案，用于字体解码器的设置是自给自足的(self-sufficient)，即，完全在OD结构中定义，因此，包含字体信 息的所有AU分组具有由字体格式数值定义的相同内部格式。这意味着不可能动态地修改所接收字体的格式，即，用于文本再现的字体，但另一方面，只需要简单类型的解码器。 
对于第二解决方案，只使用了来自DSI的字体格式变量，忽略了DSI中其他的字体相关信息。相反，该信息包含在用于字体信息的AU分组中，并且能够从例如分组报头中提取。将此称作自包含字体。在这种情况下，使用用于DSI中的字体格式的特定保留值就足够了。该解决方案意味着字体流AU分组可以具有不同的内部格式，因此，由于必须从分组中提取一些其需要的DSI，解码器必须比第一解决方案更复杂。但是有利地，由于能够立即使用新接收的字体，可以进行动态字体修改。 
对于本发明的MPEG-4实现，如下所述，只需对标准进行很少改进。所述改进指流类型、AU格式、解码器类型和节点语义。 
由于使用了新类型的ES，必须定义streamType参数的新值，由终端使用所述新值，以便将子流识别为字体ES、创建所需的解码器并将其连接到ES。基于上述标准，能够如下添加建议的新streamType： 
    streamType值   流类型描述
    0×00   禁止
    0×01   ObjectDescriptorStream
    0×02   ClockReferenceStream
    0×03   SceneDescript ionStream
    0×04   VisualStream
    0×05   AudioStream
    0×06   MPEG7Stream
    0×07   IPMPStream
    0×08   ObjectContent InfoStream
    0×09   MPEGJStream
    0×0A   Interaction Stream
    0×0B   FontStream
    0×0C-0×1F   针对ISO使用而保留
    0×20-0×3F   用户私有
表1 
这些流不需要对象类型指示，因此能够使用数值0×FF(无对象类型指定)。传输字体信息的一种简单方式在于将字体文件嵌入到AU中，由此创建新AU类型。如MPEG-4标准所述，在流传输期间，可以将这种AU划分为同步层(SL)分组。此外，必须定义新解码器来管理字体AU。解码器利用DS I配置从AU中提取字体数据。例如，如果将DSI实现为在面向对象语言中的类，则其具有以下格式： 
Class Font_DecoderConfig extends DecoderSpecificInfo： 
bit(8)tag＝DecSpecificInfoTag{ 
     bit(7)fontFormat； 
     if(fontFormat！＝0×00){ 
        bit(1)storeFont； 
        bit(8)fontNameLength； 
        bit(8)fontName[fontNameLength]； 
        bit(8)fontSpecInfo[sizeOfInstance-fontNameLength-1]； 
     } 
} 
可以如下规定包含在DSI中的字体格式变量： 
 字体格式 AU内容 解码器行为
 0×00 自包含字体 使用1AU作为自包含字体
 0×01 TrueType字体(TTF) 使用1AU作为TrueType字体
 0×02 Font(FON) 使用1AU作为Font
 0×03 压缩TTF 利用ZIP算法解压1AU，然后将其用作TTF
 0×04 压缩FON 利用ZIP算法解压1AU，然后将其用作FON
 0×05-0×7F 用户私有 私有字体格式
表2 
以上使用的其他变量的意义是： 
storeFont-定义了是否存储字体，以便随后使用， 
fontNameLength-指示了fontName字段的长度， 
fontName-指示了字体的名称，以及 
fontSpecInfo-具有针对特定字体处理器的信息的不透明容器。 
对于具有数值0×01到0×04的字体格式变量，解码器需要所有的DSI信息来处理数据，而对于具有数值0×00的字体格式变量，解码器可以在AU中得到其需要的信息。下面说明根据本发明的典型字体AU格式。 
如果终端能够存储字体，可以将storeFont标志用于确定是否存储所接收的字体，并且通过利用将fontName字段中接收的名称与文件相关联或选择有意义的文件名，将fontName字段中接收的名称附加到字体数据上。fontSpecInfo字段可以默认为空，并且可以用于由具有数值0×05到0×07的字体格式指示的任意用户私有实现。在AU内容是自包含字体并且将AU实现为例如面向对象语言中的类的情况下，每一个字体AU可以包含以下数据结构： 
Class FontAccessUnit(){ 
    bit(7)fontFormat； 
    bit(1)storeFont； 
    bit(8)fontNameLength； 
    bit(8)fontName[fontNameLength]； 
    bit(8)fontSpecInfoLength； 
    bit(8)fontSpecInfo[fontSpecInfoLength]； 
    bit(8)fontData[sizeOfInstance    -    fontNameLength    - 
          fontSpecInfoLength-2] 
} 
   fontSpecInfoLength定义了fontSpecInfo字段的长度，fontData 
是原始字体数据。其他字段具有与DSI中相同的意义。 
最后，在标准中描述的FontStyle节点语义需要修改，以便能够实现字体流。对应段落参考VRML97标准(ISO/IEC 14772-1：1998)。 
将以下行为添加到节点： 
“family字段还包含参考‘FontStream’类型流的ObjectDescriptorIdentifier(ODID)，所述流包含字体信息”。 
为了节点的最佳功能，如VRML97所述，Family字段的第一SFString数值应当包含字体名称。第二数值应当包含指向包含字体的流的ODID。在本实施例中，终端能够检查在第一数值中命名的字体是否已经存在于终端中，然后重新使用。否则，其能够利用本发明的特征来处理如MPEG-4系统标准所述的字体系统，并将其存储。为了客户机终端中的最佳字体管理，字体信息的结构化表述(即，fontStyle节点)应当参考首先利用其名称以及在第二位置利用其流标识符ES_ID来再现文本所需的字体。利用字体流特征的典型场景样本可以包含以下片段： 
fontStyle FontStyle{ 
   family[“Times New Roman”，“ODID:104”] 
   size  25.0 
   spacing 1.25 
   style“BOLD” 
} 
在该实例中，终端应当利用具有名称“Times New Roman”的字体来再现具有给定大小、间距和风格参数的文本串。如果该字体在接收方不可用，MPEG-4终端可以连接到具有ODID“104”的流，以检索所需的字体信息。 
还可以将本发明的字体流特征包括到MPEG-4著作工具中：当作者定义了用于文本串的特定字体时，工具将字体族名称插入family字段的第一部分，创建包含字体信息的新ES，并将用于所述ES的ODID 插入family字段的第二部分。 
有利地，能够传送任意字体格式，例如，TrueType字体、Basic字体、OpenType字体、亚洲字符、可缩放字体、符号字体等，只要接收终端能够识别并管理该字体。 
更有利地，本发明可以用于能够显示信息内容并且可以接收字体信息的所有类型的设备，尤其是包含文本或符号的内容，例如，TV、DVB、计算机显示器、导航设备、以及手持式设备，例如移动电话、移动计算机、个人数字助理(PDA)、MP3播放器或其他具有显示器的音乐再现设备。 
本发明尤其适用于所有的MPEG-4流系统。 

Claims (24)

1.一种在MPEG-4或类似面向流的系统中用于发送字体信息的方法，包括以下步骤：
定义针对要在显示器上显示的文本或符号内容的字体；
提供包括字体描述的所述字体信息，所述字体描述定义了如何再现或显示一个或多个字符、一个或多个符号、或字符与符号的集合；
将所述字体信息转换为适于在字体信息流中发送的格式；
向包含文本的场景描述数据流中添加作为对字体信息流的参考的对象描述符标识符；以及
发送所述字体信息流和所述包含文本的场景描述数据流。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考是指向对象描述符(ODT)的对象描述符标识符(ODIDT)，其中所述对象描述符(ODT)包含指向所述字体信息流的流描述符(ES_DF)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，字体定义了字符或符号的再现特性，所述特性包括以下项目中的至少一个：字样、形状、大小、颜色、粗体风格、斜体风格、行距或间距类型。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，发送所述字体信息流和所述包含文本的场景描述数据流的所述步骤还包括发送控制信息，所述控制信息确定了接收方是否应当存储所述字体信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将分离的数据流用于传输不同数据类型，并且将一些或全部所述分离的数据流多路复用到一起。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述字体信息包括多种参数，其中所述多种参数包括大小、颜色、风格或行距，而字样、形状或间距信息则在接收方可用。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述字体信息被编码，并规定管理时间，用于指示必须对数据进行解码的规定时刻。
8.一种在MPEG-4或类似面向流的系统中用于在电子设备中添加或修改字体信息的方法，所述电子设备包含或可连接到显示器，所述方法包括以下步骤：
接收字体信息流和场景描述数据流，所述字体信息流中的字体信息包括字体描述，所述字体描述定义了如何再现或显示一个或多个字符、一个或多个符号、或字符与符号的集合，以及所述场景描述数据流包含文本或符号信息以及对字体信息流的参考；
转换所述字体信息的格式，以便能够将其用于处理；
在所述转换之前或期间或之后，缓冲所述字体信息；以及
再现所述文本或符号信息以用于显示，其中设备或电路利用来自被参考字体信息流的已缓冲字体信息，定义如何显示所述字符或符号或其集合。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述参考是指向对象描述符(ODT)的对象描述符标识符(ODIDT)，其中所述对象描述符(ODT)包含指向所述字体信息流的流描述符(ES_DF)。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，字体定义了字符或符号的再现特性，所述特性包括以下项目中的至少一个：字样、形状、大小、颜色、粗体风格、斜体风格、行距或间距类型。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将分离的数据流用于传输不同数据类型，并且将一些或全部所述分离的数据流多路复用到一起。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述字体信息包括多种参数，其中所述多种参数包括大小、颜色、风格或行距，而字样、形状或间距信息则在接收方可用。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述字体信息被编码，并规定管理时间，用于指示必须对数据进行解码的规定时刻。
14.一种在MPEG-4或类似面向流的系统中用于发送针对电子设备的字体信息的装置，包括：
定义装置，用于定义针对要在显示器上显示的文本或符号内容的字体；
提供装置，用于提供包括字体描述的所述字体信息，所述字体描述定义了如何再现或显示一个或多个字符、一个或多个符号、或字符与符号的集合；
转换装置，用于将所述字体信息转换为适于在字体信息流中发送的格式；
添加装置，用于向包含文本的场景描述数据流中添加作为对字体信息流的参考的对象描述符标识符；以及
发送装置，用于发送所述字体信息流和所述包含文本的场景描述数据流。
15.根据权利要求14所述的在MPEG-4或类似面向流的系统中用于发送针对电子设备的字体信息的装置，其特征在于，所述参考是指向对象描述符(ODT)的对象描述符标识符(ODIDT)，其中所述对象描述符(ODT)包含指向所述字体信息流的流描述符(ES_DF)。
16.根据权利要求14所述的在MPEG-4或类似面向流的系统中用于发送针对电子设备的字体信息的装置，其特征在于，字体定义了字符或符号的再现特性，所述特性包括以下项目中的至少一个：字样、形状、大小、颜色、粗体风格、斜体风格、行距或间距类型。
17.根据权利要求14所述的在MPEG-4或类似面向流的系统中用于发送针对电子设备的字体信息的装置，其特征在于，将分离的数据流用于传输不同数据类型，并且将一些或全部所述分离的数据流多路复用到一起。
18.根据权利要求14所述的在MPEG-4或类似面向流的系统中用于发送针对电子设备的字体信息的装置，其特征在于，所述字体信息包括多种参数，其中所述多种参数包括大小、颜色、风格或行距，而字样、形状或间距信息则在接收方可用。
19.一种在MPEG-4或类似面向流的系统中用于在电子设备中添加或修改字体信息的装置，包括：
接收装置，用于接收字体信息流和场景描述数据流，所述字体信息流中的字体信息包括字体描述，所述字体描述定义了如何再现或显示一个或多个字符、一个或多个符号、或字符与符号的集合，以及所述场景描述数据流包含文本或符号信息以及对字体信息流的参考；
转换装置，用于将所述字体信息转换为适于处理的格式；
缓冲装置，在所述转换之前或期间或之后，缓冲所述字体信息；以及
提供装置，用于向定义了如何利用来自被参考字体信息流的已缓冲字体信息来显示所述字符或符号或其集合的设备或电路提供所述字体信息。
20.根据权利要求19所述的在MPEG-4或类似面向流的系统中用于在电子设备中添加或修改字体信息的装置，其特征在于，所述参考是指向对象描述符(ODT)的对象描述符标识符(ODIDT)，其中所述对象描述符(ODT)包含指向所述字体信息流的流描述符(ES_DF)。
21.根据权利要求19所述的在MPEG-4或类似面向流的系统中用于在电子设备中添加或修改字体信息的装置，其特征在于，字体定义了字符或符号的再现特性，所述特性包括以下项目中的至少一个：字样、形状、大小、颜色、粗体风格、斜体风格、行距或间距类型。
22.根据权利要求19所述的在MPEG-4或类似面向流的系统中用于在电子设备中添加或修改字体信息的装置，还包括：用于从对象描述符中提取流字体存储信息的字体管理器，所述流字体存储信息确定了接收方是否应当存储所述字体信息；以及用于在根据所述流字体存储信息需要进行存储时存储所述字体信息的本地存储设备。
23.根据权利要求19所述的在MPEG-4或类似面向流的系统中用于在电子设备中添加或修改字体信息的装置，其特征在于，将分离的数据流用于传输不同数据类型，并且将一些或全部所述分离的数据流多路复用到一起。
24.根据权利要求19所述的在MPEG-4或类似面向流的系统中用于在电子设备中添加或修改字体信息的装置，其特征在于，所述字体信息包括多种参数，其中所述多种参数包括大小、颜色、风格或行距，而字样、形状或间距信息则在接收方可用。
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