数字数据到便携式设备的流入的制作方法

专利名称：数字数据到便携式设备的流入的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及使用红外和/或射频，使数字数据流入大量听众中 或者在指定广播区域中的便携式设备。
背景技术：
存在几种可能千扰人听力的环境，并且因此干扰向听众信息表述。 例如，损失听力的人可以失去叙述、音响效果、音乐和关于表述的其 它音响素材，以及现场演奏、电影、电视和特定事件中的消息。不讲 在表述中使用的一种或多种语言的人可能会失去叙述和所表述的其它 相关消息。语言障碍阻止了许多不同文化和语言的人互相理解、分享 或者与所提供的信息交互。背景环境噪声也可以影响人的听力，并且 因此减弱表述的效果。另外，如果表述包括提供在听众和表述者之间 交互的方法，常常可以进行更有效的表述。
在包括博物馆、剧院和其它礼堂的许多场所使用了字幕系统 (captioning systems),从而提供外语翻译或者为听力受损的人提供字 幕。这些系统是以下之一1)在所投影的表面或者全部听众可以看到 字幕的较大的附近显示区域上的"开放字幕"；2)在允许观众看见显 示器或者通过面板的表述的同时，使用透明但反光的面板反射字幕， 从而显示来自背面投影的文本；或者3)在观众面前的座位后部的固 定线路(hard-wired)的显示器。
还存在无线流系统。其包括已调制模拟和数字音频广播系统，例 如辅助收听系统和无线耳机。此外，短距离(通常是l米或更短)数字接收机典型地用于在计算机之间或者计算机和外设之间交换数据。 这些系统不同步多个单元。

发明内容
因此，本发明的目的是通过不显眼的设备，为演出的客户、电影 院、展览厅、礼堂和/或指定区域提供一种表示随机和/或同步信息的 方法，所述信息例如，故事、翻译、交互游戏、控制信号命令或者其 它关于放映的消息。
本发明使用红外(IR)发射和/或射频(RF)传输使数据流向便 携式设备，所述便携式设备用于关闭的字幕，针对多文化语言群体的 语言翻译、预览、游戏、设备的控制和/或类似应用。可以由个人携带 便携式字幕设备和/或将设备放置在固定装置中，以便不使用手。在一 个或多个表述的开始时或之前，IR/RF系统将开始将数据传输到便携 式单元。为了字幕、语言翻译、预览、游戏、设备的控制和/或类似应 用，传输将便携式设备与该一个或多个表述进行同步。便携式设备可 以基于现有技术，例如移动电话、个人数字助理(PDA)或者移动电 话和PDA 二者的结合、具体针对该应用的常规设计设备、或者交互设 备。该系统可以与针对听力损伤的现有音频流、针对盲人的描述和/ 或语言翻译相结合。例如，本发明可以为红外流提供辅助收听系统。
可能的用户设备实现包括常规(custom)便携式文本显示终端， 其具有接收机、显示控制器、微控制器、少量存储器以及电源。类似 地，也可以使用具有接收机、数字—模拟转换器、音频放大器和扩音 器的常规音频单元。
其它设备包括讲话或机动的玩具以及可以接收适于表述的内容的 游戏。这种设备还可以允许与附近单元进行交互。还可以使用具有光、 音频效果或者动画的某些结合的特殊效果单元。还要其它设备，包括 数字地图或者查路(way-finding)单元，使得用户向附近单元广播和 从附近单元接收数据的消息系统，或者用户识别单元，其广播用户身 份、爱好或者到附近单元的位置。
本发明提供了一些优于现有技术系统的优点。现有技术系统不考
7虑用户的爱好，例如用户的语言、性别、年龄等。当用户相对于红外 发射机移动时，现有技术的无线音频系统遭受信号损耗和所发送音频 的衰落。现有的数字无线音频系统不具有在音频数据流中混合文本和 控制数据的措施。
本发明提供了现有技术的无线数据通信系统中所没有的特点的结 合。例如，本发明的系统和方法使得多种用户设备可以同时接收相同 的数据，并且保持与表述同步。在单个传输期间，用户设备可以接收 数据的不同类型，例如音频、动画控制、文本等。此外，用户设备可 以与表述交互、与表述者交互或者互相交互。


图1是使用IR信号的本发明的系统的示意图。 图2是使用RF信号的本发明的系统的示意图。 图3是接收IR信号的便携式显示设备的示意图。 图4是使用射频(RF)信号的本发明的实施例的示意图。 图5是由高速发射机所传输的数据分组流的典型描述。 图6是根据本发明的便携式设备的示例实施例。 图7a至7c是根据本发明的示教的流程图。
具体实施例方式
现在进行对于本发明的典型实施例的详细参考，在附图中描述了 示例。可以理解，可以利用其它实施例，并且可以在不偏离本发明的 各自范围的情况下进行结构和功能的改变。
图1和图2描述了本系统的优选实施例的硬件要求。在本实施例 中，时间编码读取器IO是光学时间读取器，其可以从例如电影放映机、 放映控制计算机或者其它媒体源的放映设备12读取时间编码。媒体源 可以包括模拟和/或数字内容，并且可以是音频、视频和其它信息(例 如，用于触觉感知的力反馈参数)。中央处理器(CPU) 14从读取器 10接收时间编码信号，并且将内容与电影和/或表述进行同步，所述 表述其可以是电影屏幕15。内容的示例是文本字幕、语言翻译、游戏和/或其它相关应用。中央处理器14可以访问并且解译内容。内容可
以驻留在中央处理器14的内部存储器中和/或作为便携式存储器介 质。
CPU 14将已同步的数据传递给红外(IR)发射器16, IR发射器 16可以将IR消息或者控制数据传递给便携式设备18，可以在室内或 者室外环境中操作便携式设备18。可选地，可以使用低功率许可和/ 或不许可的射频(RF)系统，将己同步的数据通过RF信号传递给便 携式设备。图2示出了与便携式RF设备18进行交互的RF接收机24 和RF发射机22，从而得到与上述IR系统相同的结果。
便携式显示设备18具有充足的存储器，从而允许要提供的所有数 据的存储。所有所需数据可以在一段时间中发送给设备18，用于在接 收起始信号之后的预定时间显示，或者可以在多个时间中发送，以便 实时显示数据。可以整体显示所存储的数据，或者可以显示数据的一 部分。设备18包括能够接收和/或发射红外消息的红外端口。由一个 或多个IR检测器19读取从便携式显示设备18所发射的消息。在可选 的实施例中，设备18还可以包含能够接收和发射RF消息的RP接收 机和/或发射机端口。便携式设备18将接收IR或者RF信号，并将信 号转化为可以与表述同步的存储和/或显示的信息。设备18还可以包 含接收和显示视频的能力，例如辅助收听和/或音频语言翻译，或者具 体关于表述的节目素材。
系统还可以识别放映/表述的起始和/或结束信号。然后，系统可 以向拥有设备的客户发射随机和/或同步信息。这将允许客户在等待放 映/表述开始或者放映/表述结束之后的同时，与设备进行交互。
在图3中描述了本发明的一个可能应用。在该应用中，由CPU14 读取时间编码信息，然后，CPU14访问已加载的内容，并且将已同步 的数据传递给红外发射器16，红外发射器16依次可以传递IR消息。 便携式设备24接收IR消息，并且将IR消息转换为可呈现的数据。在 这种情况下，IR接收机19是对于例如PDA (例如，掌上电脑类型的 设备)和/或小型PC (例如，Compaq iPAQ)的现有设备的修改，所 述现有设备可以存储和/或立即显示数据。IR接收机从发射器中得到IR信号，并且将其转化为用于PDA和/或小型PC的串行端口 22的电 信号。终端软件程序将电信号转化为在显示屏幕上表现为文本的数据。
可以修改本发明，用于例如在电影或者直播戏剧中的文本字幕和 语言翻译、可以提供交互体验的消费品，并且从而提供用于控制对于 用于公共表述中的装置、设备或产品的信号的无线链接。
在图4中示出了本发明的另一应用。在该应用中，RF发射机30 和IR发射器31的组合向便携式设备33广播数据。便携式设备具有 RF和IR接收机。RF数据流包括加密的字幕文本、数字化的音频以及 用于一个剧院34或者多个场所的控制数据。每个剧院或场所具有一个 或多个IR发射器，其发送少量数据，从而将便携式设备的重现同步到 用户的位置或者剧院的表述。安装在剧院入口的发射器可以发送用于 便携式设备识别剧院的识别码。然后，设备从RF流中提取针对该剧 院内容的数据，并且将内容加载到设备的存储器中。内容可以包括剧 院名称、放映时间、放映提要，以及即将开始的放映的文本和音频。 当用户进入剧院时，设备接收针对当前放映的IR同步码，并且设备显 示字幕文本，或者播放音频，或者其它同步设备在放映期间工作。如 前述，从放映媒体中得到IR同步码。
图5描述了由高速发射机发送的数据分组流的基本结构的示例实 施例。
与例如剧院放映进度表和当前日期与时间的辅助信息一起，在该 图中示出了针对三个剧院的剧院放映内容的可能广播分组流。
广播分组流包含小组数据(分组)，其包含将由用户设备所接收的 少量内容，并且如果需要，将加载到用户设备本地存储器中。每一个 用户设备的逻辑状态确定了将哪一个分组加载到具体的用户设备中。 例如，在剧院A中的用户设备将接收和存储针对剧院A的内容，但忽 略针对剧院B和C的内容。所有用户设备将接收当前时间分组，并且 使用时间数据来重置用户设备时钟。在剧院A、 B和C之前的任何用 户设备将接收和存储剧院的进度表数据。图中的示例分组示出了分离 为二分之一片段的内容。因此，剧院A中的字幕设备将接收针对放映 的第一秒的字幕文本分组、针对第二秒的字幕文本分组等。每一秒内容将被加载到设备存储器中用于在放映期间访问。
可以是大量的单个分组类型，每一个包含不同的数据，例如字幕 文本、音频内容、视频内容、图形、图像、时间、进度表、菜单、地 理信息、游戏内容、研究问题、广告、警告、警报等。
每一个数据分组(参考图5中的字幕文本、音频内容、当前时间
分组)总是以表示新的数据分组开始的唯一的头(header)值而开始。
数据分组还包含用于表示分组中附随数据量的计数值。计数用于 确认分组以及计算校验和。
加密数据表示关键和确认信息。这连同校验和一起，使用户设备 验证分组内随后的数据是用于设备的，并且确认数据没有被破坏。将 相应的关键和确认信息加载到用户设备中。
消息类型值定义分组中的内容数据。基于消息类型，用户设备将 确定怎样解码分组数据，在哪里存储数据，怎样和何时使用数据。例 如，可以立即显示警告文本；可以将放映字幕文本缓存在设备存储器 中，直到IR同步码触发字幕文本的显示。菜单或者进度表信息可以缓 存在设备存储器中，直到用户需要它。
地址值指定了用于接收设备的标识符。这可以是唯一的地址，因 此分组仅用于一个用户设备。或者，地址可以规定多个用户设备，例 如，所有的字幕设备或者所有的游戏设备。或者，地址可以将分组表 示为发送给所有设备的普通广播。
选项起始时间值作为分组序号，但也可以由接收用户设备使用， 从而定义何时使用分组内容。当接收分组时，用户设备将内容按照基 于起始时间的顺序缓存入其存储器。当用户设备接收同步码时，其将 从时序存储器或者搜索存储器中得到内容，用于具有合适起始时间的 内容。例如具有格式代码的字幕文本数据、数字化音频内容以及当前 时间和帧信息的附加信息，包括在数据分组流中。
存在校验和信息，其使用所有前述数据的组合来检验分组已经完 全到达其位置。
图6描述了根据本发明的便携式用户设备的示例实施例。所有的 便携式设备具有共同的部件IR接收机50、 RF接收机60、 IR发射机51、 RF发射机61、处理器52、存储器54以及电源56。设备的其它 部件根据计划的应用而变化。在该示例实施例中，除了用于播放声音 的音频放大器57，所述声音可以是演说或者乐音的形式，便携式设备 具有用于显示文本和/或图形的显示器53。存储器54是在设备上存储 数据的地方。IR接收机50接收来自无线发射机的代码，并且处理器 52分析代码。处理器52解释代码，从而确定怎样对其处理。如果代 码是用于该设备的，设备在其存储器54中搜索与代码相对应的内容。 则在显示器53上显示内容，和/或通过音频放大器57播放声音。图5 所示的便携式设备也示出了例如按钮的用户输入55，其可以用于交互 应用。在IR接收机系统可以用于向便携式设备进行精确瞄准定位同步 码的同时，高速RF接收机系统可以用于向便携式设备传输内容。
图7是示出了所接收的数据分组怎样由用户设备处理的流程图。 在设备通电以后，可以从IR和RF接收机接收数据分组。设备也监控 可以来自按钮、触摸屏、语音输入、辅助设备等的用户输入。设备也 周期地读取时钟，并且为在当时设置为触发的预加载的事件搜索其时 间数据库存储器。
任一接收机可以识别输入分组。将忽略任何包含定时误差、损坏 的数据、无法确认等的输入分组。具有可以授权并且解密的校正位定 时、校正报头、以及具有校正的校验和的分组，被标记为有效。
将有效的分组与用户设备配置进行比较，从而仅可以使用合适的 分组。例如，可以仅针对文本来配置显示字幕文本但不具有音频能力 的用户设备。该设备将忽略包含音频内容的分组。
分组消息类型确定设备将怎样使用分组数据。分组可以包含缓存 在用户设备内容数据库存储器中的内容，用于以后使用，例如字幕文 本、音频或者视频。可以立即将例如紧急文本警报消息的其它数据发 送给设备显示器。例如位置和时间同步码的数据可以引起设备搜索其 内容数据库存储器、提取内容并且呈现内容。当前的时间数据使得设 备复位其内部时钟。将事件时间数据放置于设备的内容数据库存储器 中，并且当内部时钟匹配事件时间时起作用。特殊效果数据可以引起 用户设备嗡嗡响、振铃响、活跃等。
12用户设备可以具有可用的用户输入数目。这些可以采用按钮、触
摸屏软按钮、触摸屏菜单、语音输入、例如breath-taking puff switch 的辅助设备等形式。用户可以设置首选项，例如兴趣点、电影类型、 年龄、教育水平等。设备可以与己知的首选项一起，使用这些手工输 入的首选项，从而改变内容的表述。例如，儿童的设备可以设置为使 用较少英语词汇的显示字幕。由于在博物馆中儿童携带设备到不同位 置，设备也可以"知道"，或者推断儿童对于特定显示类型的首选项。
设备还可以知道用户的行进方向，并且因此预测或提示将来的目 的地。例如，向北走下走廊之后，设备可以警告用户走廊快到头了， 并且需要向东或西转。此外，所知道的方向与任何所知道的和用户手 工输入的首选项一起，可以引起设备推断出对于面对走廊尽头的东方 的展示的首选项。
根据对于基于用户设备的当前位置、在某位置所消耗的时间、所 参观位置的路径历史(即，地理行走历史)以及位置之间所消耗的时 间(即，行走速度)的设备的使用，便携式设备可以自动推断用户的 首选项。
还可以将用户输入分配给设备硬件功能。例如，输入按钮可以引 起IR发射机向邻近设备发送代码。这种代码可以识别各个用户，或者 将用户识别为自动化设备、网络等。例如， 一段代码可以引起开门， 或者允许与游戏系统交互等。
用户设备可以表示基于内部逻辑及其内部时钟的内容，而不接收 数据分组。例如，文本字幕可以在白天的预定时间出现，从而提醒用 户场所的放映时间、关闭时间，或者提醒用户所需的药物等。此外， 通过己知和手工输入的用户首选项，可以在逻辑上约束这种时间事件。 例如，可以不显示饭店关闭时间，因为用户已经走出饭店。
最后，应当理解，这里所公开的本发明的实施例是本发明的原理
的描述。可以采用在本发明的范围之内的其它修改。因此，本发明不 局限于本说明中所明确示出和描述的内容。
权利要求
1. 一种用于结合媒体表述在可读显示器上显示内容数据的方法，包括以下步骤显示媒体表述数据，所述媒体表述数据包括时间提示；所述内容数据具有与时间提示相关的序列；在媒体数据中检测时间提示；以及将与所检测的时间提示相关联的内容数据的序列发送给可读显示器。
2. 根据权利要求l所述的方法，其中，通过IR信号进行发送。
3. 根据权利要求l所述的方法，其中，通过RF信号进行发送。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中，通过有线连接进行发送。
5. 根据权利要求l所述的方法，其中，预先记录媒体数据。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中，媒体数据是现场演奏。
7. 根据权利要求1所述的方法，还包括在存储器设备中存储内容 数据的步骤。
8. 根据权利要求l所述的方法，其中，时间提示是光学可读的。
9. 一种用于在至少一个用户设备上表述内容数据的方法，包括以 下步骤在预定时间处提供内容数据； 在媒体上提供时间提示； 在媒体上检测时间提示； 将内容数据与时间提示相关；以及在给定的时间提示处，向用户设备发送相关的内容数据。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中，用户设备具有可读显示 器，在所述可读显示器上显示内容数据。
11. 根据权利要求9所述的方法，其中，用户设备具有音频输出， 并且内容数据通过扬声器或者耳机提供给用户。
12. 根据权利要求9所述的方法，其中，通过IR信号将内容数据 发送给用户设备。
13. 根据权利要求9所述的方法，其中，通过RF信号将内容数据 发送给用户设备。
14. 一种用于在可读显示器上显示内容数据的方法，包括以下步骤在预定时间处提供要显示的内容数据； 提供具有时间提示的媒体表述数据； 所述内容数据与时间提示相关； 在媒体表述数据中检测时间提示；在给定的时间提示处，向可读显示器发送相关的内容数据；以及 在可读显示器上显示内容数据。
15. —种用于在可读显示器上显示信息的方法，包括以下步骤 在预定时间存储要显示的信息；显示媒体数据，所述媒体数据包括时间提示； 所述信息与时间提示的至少之一相关，以及 在给定时间提示处，向可读显示器发送相关信息。
16. —种用于结合媒体表述进行交互通信的方法，包括以下步骤 提供具有可读显示器的内容显示设备； 存储用于显示的内容数据； 呈现具有时间提示的媒体表述数据； 所述内容数据具有与时间提示相关的序列； 在媒体表述数据中检测时间提示；向可读显示器发送与所检测的时间提示相关的内容数据的序列；以及在内容显示设备上提供适于从观众处接收信息的输入。
17. —种用于在包括时间提示的媒体表述期间使数字数据流入便 携式设备的装置，包括在发送之前存储数字数据的存储器设备； 发送数字数据的无线发射器； 在便携式设备上接收数字数据的无线接收器； 时间提示检测器；根据预定的规则，将所检测的时间提示与数字数据相关联的数据处理器；以及用于发送数字数据的发射机，所述数字数据与从无线发射器到无 线接收器的时间提示相关。
18. —种用于结合媒体表述向所述媒体表述的观看者提供内容数据的方法，包括以下步骤向媒体表述的观看者提供便携式设备，所述便携式设备远离所述 媒体表述的呈现，并且能够接收无线通信并显示与媒体表述相关的内容数据；向便携式设备发送内容数据；在便携式设备的高速缓存存储器中累积内容数据； 向便携式设备发送至少一个时间提示，所述时间提示触发在便携式设备上显示所述内容数据，以便与媒体表述的对应部分的呈现同步地显示所述内容数据；以及在便携式设备上显示内容数据。
19. 一种用于在包括时间提示的媒体表述期间和之前使数字数据 流入便携式设备的装置，包括用于在发送前存储数字数据的存储器设备；发送同步数字数据的无线发射器；发送媒体表述内容的分布数据服务器；发送流式数字数据的无线发射机；用于发送包含多种媒体内容的数字数据的发射机；时间提示检测器；在便携式设备上的接收数字信号的无线接收机； 根据预定的规则，将所检测的时间提示与数字数据相关联的数据 处理器；以及与从无线发射器到无线接收器的时间提示相关的发送数字数据。
20. —种便携式设备，用于基于设备位置、在该位置处经历的时 间以及所访问位置的历史，自动确定用户的首选项，所述设备包括接收机，用于从远程发射机接收代码，所述代码是与远程发射机相对应的位置代码；定时器，用于确定在某位置以及多个位置之间所经历的时间；以及存储器，用于存储与设备的用户所访问的每一个位置相对应的代码。
21. —种便携式设备，用于自动地预测用户的目的地位置，并且针对该位置来呈现媒体内容，所述便携式设备包括用于输入用户首选项的接口；接收机，用于从远程发射机接收代码，所述代码是与远程发射机 相对应的位置代码；定时器，用于确定在某位置以及多个位置之间所经历的时间；存储器，用于存储与设备的用户所访问的每一个位置相对应的代码。
全文摘要
一种数字数据到便携式设备的流入，本发明实现了媒体流向便携式设备的无线传输，用于提供用于字幕、语言翻译和辅助收听的目的与放映或者吸引相关的媒体信息。由于人相对于场所移动，设备从位于场所某位置的发射机接收红外或者无线电信号。设备将每一个信号解码为场所位置、事件时间或者用于在设备上表述的设备触发。设备存储器包含音频、文本、图形，并且设备重播可以包含一个或多个这种存储的内容。所存储的内容与用户的位置、行进的时间、一天中的时间、放映的时间或者放映中的事件相同步，并且可以是一种或多种语言。在设备上的所存储的内容的呈现也可以通过用户的首选项、所存储的逻辑约束、对于用户行为的自动学习或者用户与其它设备的交互来改变。
文档编号H04N7/16GK101453618SQ20081019071
公开日2009年6月10日 申请日期2003年10月27日 优先权日2002年10月25日
发明者威廉·G·维登费尔德, 格雷格·B·黑尔, 蒲·V·源 申请人:迪斯尼实业公司