CN100478840C - 用于接收媒体内容的便携式装置 - Google Patents

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Abstract

一种便携式装置(200、210)包括电源(70)和用于处理通过传递信道从服务提供商(100)接收的媒体内容的处理***(15、20、25、30、35)。控制设备(50、60)确定电源(70)的剩余容量，并从服务提供商(100)接收有关用于一项内容的可用传递参数的信息。控制设备基于传递参数以及电源的剩余容量确定装置的工作持续时间，并向服务提供商(100)发送请求，指定至少一个传递参数用于传递内容。通过指定服务提供商(100)应以何种格式传递内容，在处理(20、30)和再现(25、35)阶段以及在便携式装置的接收链中就可省电。传递参数的选择可以是自动的，或由用户控制。

Description

用于接收媒体内容的便携式装置
本发明涉及从服务提供商接收媒体内容的便携式装置。
便携式装置的使用日益增多，例如移动电话、个人数字助理(PDA)、便携式媒体播放器以及便携式计算机。便携式装置从装在装置内的电池获取其功率，当电池已放完电时，其可被更换或重新充电。便携式装置的制造商努力寻找一种在提供具有足够容量以为便携式装置提供有用工作时间的电池和提供物理尺寸以及重量足够小从而不会妨碍装置轻便性的电池之间的折中方案。
随着附加特征被加到便携式装置上，这些装置已增加了它们的功率要求。能够用无线电接收或传输流内容(例如MPEG-4音频/视频)的便携式装置对电池提出了特别重的要求。视频内容的编码和解码是处理器集中的，并对传输/接收链提出了更高要求。第三代(3G)便携式手机的电池寿命在用于视频呼叫时可减少到只有1小时多点。
电池技术的前进已提高了电池的容量。但是，装置不断增加的需求通常超过了电池技术发展的速度。
US2003/0142087描述了一种笔记本计算机，它能接收标准清晰度和高清晰度广播电视信号。计算机计算可能的观看持续时间，并基于此计算选择这两种信号之一。这就要求多个信道同时广播。
本发明寻求提供一种操作便携式装置的途径，其解决了使用有限电源的一些限制。
因此，本发明的第一方面提供了一种用于便携式装置的控制设备，便携式装置包括电源和用于处理通过传递信道从服务提供商接收的媒体内容的处理***，所述控制设备配置成：
-确定电源的剩余容量；
-从服务提供商接收有关用于一项内容的可用传递参数的信息；
-基于该传递参数以及电源的剩余容量，确定该装置的工作持续时间；以及
-基于工作持续时间的确定，向服务提供商发送请求，指定至少一个传递参数用于传递该内容。
便携式装置能够请求服务提供商以可与便携式装置可用的电源兼容的方式传递内容。具有高容量电池或新近重新充电的电池的便携式装置能够以高质量处理媒体内容，而具有较小容量电池或剩余电量很低的电池的装置只能以较低质量处理媒体内容。当便携式装置向服务提供商指出其要求时，服务提供商就可将内容的传递定制为适于该装置的形式。这就保留了带宽，因为服务提供商不需要同时传输同一内容的多个版本。通过指定服务提供商应以何种格式传递内容，就可在便携式装置的处理和再现阶段省电。在便携式装置的接收链中也可以省电，因为接收较低比特率流会使接收链消耗较少的功率。在服务提供商方面也可节省功率和处理。
使用本发明的便携式装置可以包括移动电话、个人数字助理(PDA)、便携式音频或视频播放器以及便携式计算机。本发明最适用于通过网络连接例如局域网(LAN)、广域网(WAN)或其它通信网络接收来自服务提供商的内容的便携式装置。服务提供商和便携式装置之间的传递信道可以是窄带或宽带。
媒体内容可包括音频、静止图像、视频或它们的任何组合。
本文所述的功能可用软件、硬件或它们的组合实现。本发明可利用包括数个不同元件的硬件以及利用适当编程的计算机来实现。相应地，本发明的另一方面提供了用于控制便携式装置工作的软件，该便携式装置包括电源和用于处理通过传递信道从服务提供商接收的媒体内容的处理***，软件配置成使便携式装置的处理器执行以下步骤：
-确定电源的剩余容量；
-从服务提供商接收有关用于一项内容的可用传递参数的信息；
-基于该传递参数和电源的剩余容量，确定该装置的工作持续时间；以及
-基于对工作持续时间的确定，向服务提供商发送请求，指定至少一个传递参数用于传递内容。
应理解，软件可在制造时安装在便携式装置上，或在设备寿命期间任一点作为升级进行安装。软件可存储在电子存储装置、硬盘、光盘或其它机器可读存储介质上。软件可以作为计算机程序产品传递到机器可读载体上，或可通过网络连接直接下载到便携式装置。
本发明的其它方面提供了结合该控制设备的便携式装置、操作便携式装置的方法以及向便携式装置传递媒体内容的方法。
现仅以举例方式参阅附图对本发明实施例加以说明，附图包括：
图1示出可使用本发明的网络；
图2示出实施本发明的便携式装置；
图3示出不同传递格式的功率-时间关系图；
图4示出服务提供商的第一实施例；
图5示出服务提供商的第二实施例；以及
图6示出便携式装置和服务提供商之间的信令。
图1示出可将内容传递到便携式装置200、210的网络实例。内容存储在服务提供商100的服务提供器上。便携式装置200、210可以通过在网络300、310、350上所作的连接与服务提供商100通信。图中示出了两个无线接入网实例。网络310表示具有交换中心311和基站收发信机(BTS)312的蜂窝网络，例如基于GSM或UMTS的网络。网络350表示无线局域网(LAN)或个人区域网(PAN)，它通过网关351连接到网络300。无线连接355可以是任何适合的类型，例如IEEE 802.11协议系列或蓝牙。网络350可表示无线接入点，例如在机场或其它公共场所。应理解，将便携式装置200、210连接到服务提供商100的网络可以采取许多其它形式，但细节对本发明并不重要。
图2示出便携式装置200、210的主要功能框图。天线10连接到接收链12和发射链14。接收链12包括适合于被接收无线信号的传输频率和格式的常规调谐和解调电路。多路分解功能15从解调数据流中提取表示音频、视频和其它控制数据的数据流。音频数据由音频处理单元20处理，并由音频再现单元25再现以呈现，音频再现单元25通常包括数模转换级21、放大器22和扬声器23。视频数据由视频处理单元30处理，并由包括显示器32的视频再现单元35再现以呈现。音频和视频处理单元20、30每个都能够以各种方式解码数据。以音频为例，音频处理单元20可包括能以一系列可能比特率工作的特定解码器。音频处理单元可提供一系列不同的解码器类型，例如码激励线性预测(CELP)和高级音频压缩(AAC)。同样，视频处理单元30可支持一系列视频数据比特率，并能提供一系列不同的解码器类型。从服务提供商接收的数据指定了可用于传递媒体内容的不同格式。此数据可以作为便携式装置200、210和服务提供商100之间的起始信令交换的一部分来接收。
可以对媒体流作大范围的调节，以降低便携式装置所需的功耗。
例如，在接收和播放固定长度流(例如30分钟电影)的“简单”情况下，在接收电影数据以及然后在解码和再现数据以呈现方面要消耗功率。直接影响功耗的特征实例有：
·视频分辨率-以352×288像素的通用中间格式(CIF)再现比以176×144像素的四分之一通用中间格式(QCIF)再现需要更多的功率；
·视频帧速率-以30帧每秒(fps)再现比以15或6fps再现需要更多的功率；
·音频/视频压缩-压缩算法对解压有不同的处理要求，它还受到对该算法特定的设置的影响；
·质量-较高质量(即平滑和无阻塞)要求较大量的数据，而这又要求较大量的处理；
·音频格式-立体声要求处理是单声道的两倍，假定每个信道有恒定的比特率。
MPEG-4定义了用于音频和视频呈现的一系列不同的类(profile)和等级。有19个视频类，从“简单视频类”一直到“核心演播室类”，以及8个音频类。每种类还可以有一个或多个与其相关联的质量等级。从服务提供商100接收的、识别媒体内容可用格式的信息可以是一组类(和等级)号的形式。每个类号，例如视频类#1，表示便携式装置所理解的用于视频传递和呈现的一组参数。由因特网流媒体联盟(ISMA)建立的两种类的实例是：
ISMA类0：MPEG-4视频简单类；视频分辨率QCIF(176×144像素)达15fps；高质量音频类(CELP和低复杂度AAC)；最大数据速率64kbps；
ISMA类1：MPEG-4视频简单或先进简单类；视频分辨率CIF(352×288)达30fps；高质量音频类(CELP和低复杂度AAC)；最大数据速率1.5Mbps。
也可指定其它类，假定服务提供商100和便携式装置200、210都能理解它们表示什么即可。
便携式装置的所有功能都由电源70供电，电源70包括一个或多个电池72。功率监控功能60监控电源70的状态，并向持续时间处理单元50提供表示任何特定时间剩余功率的输出信号65。功率监控功能使用有关电池总容量的信息以及有关放电速率的信息来导出预期的剩余容量。
持续时间处理单元50还接收来自服务提供商100的有关用于传输媒体内容可用格式的数据。持续时间处理单元50利用有关可用格式、剩余功率以及存储在存储器55中的数据等信息，为用户计算一系列呈现选项。呈现选项被发送到用户接口40。用户接口可以包括显示器32上的覆盖层以及键盘(未示出)。每个呈现选项包括根据电源70的当前状态便携式装置在该选项可以工作的时间估计。优选的是，呈现给用户的至少一个选项可允许装置的工作时间超过该项媒体内容的持续时间。为了计算这个，持续时间处理单元50要利用从服务提供商接收的关于该项内容总持续时间的信息。持续时间处理单元50从用户处接收呈现选项的选择，并通过发射链14向服务提供商100发送请求。该请求可基于用户所作的选择或表示一组参数的类(和等级)，指定一个或多个单个参数用于流式操作。
上述不同的音频和视频处理状态各消耗不同量的功率。存储在存储器55中的数据向持续时间处理单元50提供对于一系列不同音频和视频状态的所估计的呈现持续时间的信息。优选的是，这种信息存储在存储器55中，作为工厂设置数据的一部分，其是从便携式装置和电源的实验室测试中导出的。但是，还需要根据装置的实际性能对数据进行更新。这是很有用的，由于电源70和处理电路的制造容差、电池老化以及工作环境因素例如温度等原因，实际呈现持续时间可能少于预期持续时间。
图3示出对于两种不同传递/呈现类电池容量(以mA小时为单位)与时间的关系图实例。类#2示出估计寿命为20分钟，而类#1示出估计寿命为30分钟。此图可以是非线性的，特别是在电池达到其最低容量时。而且，此图假定是恒定的工作特性。对于在一个区域周围移动的便携式装置来说，功率消耗可比预期的更大(或更小)，这是由于便携式装置和在服务无线基站之间的距离在改变，这就要求上行链路上有可变的传输功率。而且，其它特征，例如背光显示器，会消耗附加的功率。如果发现功耗速率大于预期的，则便携式装置可以请求进一步改变传递类。
优选的是，发送到用户接口40的呈现选项是大大简化的。例如，不同的详细参数集(比特率、视频质量、音频质量等)可以用题为“高质量”、“中等质量”、“低质量”的简单选项集来表示。
存储器55还存储有关便携式装置能力的信息。这些信息包括所支持的音频和视频解码器类型、显示器能力(大小、色深度)、接收链和解码器能支持的比特率。该信息可以在初始信令交换期间发送给服务提供商。
图4示出服务提供商100处设备第一实施例的主要特征。媒体内容存储在服务器130上。通常，服务器130包括存储装置阵列。从服务器130传递内容由控制器110控制。所选内容被传递到处理单元150。处理单元150包括音频编码器151和视频编码器152。编码器151、152按照控制器110指定的格式要求对所选内容的数据编码。所得到的数据流被多路复用，并转换成适于在网络300上传输的形式。虽然媒体内容可存储在服务器130上供点播选择，它也可备选地从实况馈送被接收。实况馈送例如可表示实况无线电或视频广播。使用时，控制器110可指示处理功能150为同一项内容选择不同的传递格式，以对从便携式装置200、210接收的请求作出响应。优选的是，改变为新的传递格式是尽可能无缝的。从第一到第二格式的受控转变可以这样提供，即：在与以第二格式传递开始的该项内容中的同一点，使得以第一格式传递内容结束。
图5示出服务提供商处设备的备选实施例。数据以多种不同的格式存储在服务器130上。这些格式可表示不同的传递比特率。如上，内容特定格式的选择由控制器110控制。使用时，控制器110可对从便携式装置接收的请求作出响应，选择同一项内容的不同格式，并指示服务器130以新格式传递内容。优选的是，通过协调在该项内容两个版本中的相应点例如帧号之间的改变，使格式改变尽可能无缝。
图6示出便携式装置200、210和服务提供商100之间的信令。虽未示出，但便携式装置最初会接收一个可用内容的目录供选择。在步骤501，便携式装置请求特定的电影剪辑(电影剪辑#1)。便携式装置还发送有关其能力的信息，并请求用于传递该剪辑的可能选项。在步骤502，服务提供商以可用的类选项作回答。优选的是，服务提供商仅发送那些与便携式装置能力相匹配的类选项。在步骤503，便携式装置的持续时间处理单元50利用从服务提供商接收的类信息，以及关于可用电源和所存储数据的信息，为用户推导出一组呈现选项。一旦用户选择了一个特定的呈现选项，它就转换为一种特定类(在此情况下为类#2)，且在步骤504，从服务提供商处请求所需的类。在步骤505，服务提供商开始以所选的格式流式传输所选的内容。在传递和呈现所选内容期间，便携式装置的持续时间处理单元50继续监控可用的电源。如果可用电源比原先预期的下降得更快，则可向用户呈现可能的呈现选项的进一步选择(步骤506)，或便携式装置可自动选择最佳选项。在流式传输过程期间，该过程可反复进行多次，以在流质量和电池寿命之间优化权衡。考虑一个实例，其中电影剪辑还剩下30分钟，但电源以目前的消耗速率只有20分钟可用，就可对流进行调节，以确保用户能够观看整个剪辑。屏幕尺寸可以从CIF减小到QCIF，从而大大减少正在接收和处理的数据量。备选的是，也可以保持帧速率和画面大小，但降低画面质量，或仅降低音频质量。如上所述，还有许多不同的可能性可用于降低功率。
在步骤507，便携式装置请求改变格式，在此实例中改变为类#1。在步骤508，接收到格式改变的请求后，服务提供商标识一个改变传递格式的适合点。在步骤509，服务提供商开始以新格式传递内容。在步骤510，便携式装置的持续时间处理单元50重新计算用于所选格式的可用呈现持续时间。在步骤511，流式传输结束。
如上所述，便携式装置向用户呈现用于媒体内容的一系列可能的呈现选项。改进电池寿命的大多数措施将会降低媒体内容的呈现质量，所以这种权衡优选由用户来控制。但是，便携式装置可配置成自动选择呈现格式。自动选择呈现选项的基础可以是：
(i)允许用户在电源用尽以前观看整项内容的格式。为了作到这一点，持续时间处理单元利用从服务提供商接收的关于该项内容总持续时间的信息。便携式装置可选择允许用户观看整项内容的最佳可用格式。
(ii)使用最少量电力的格式，从而允许便携式装置能被使用最长的时间。通常，这将是具有最低比特率的格式。
自动选择格式避免了用提示使用户分心，有些用户可能会觉得这些提示很烦人。用于自动选择的参数可由用户指定，作为对于便携式装置的用户偏好的一部分。如果用户在预定时段例如15秒内没有在用户接口处选择一个可用选项，则装置也可恢复到自动选择。
说明了便携式装置的能力如何存储在存储器55中，并可被发送到服务提供商，例如在起始交换期间。为了减少信令交换，并从而减小带宽，便携式装置可仅提供对应于该能力的代码，而不是将它们全部列出，或者它可以让服务提供商去参考服务提供商可获得详情的一个位置，例如URL。虽然便携式装置不需要向服务提供商提供其能力的详情，但这样作可允许服务提供商用与便携式装置能力兼容的传递选项来作响应。
在上述说明中，服务提供商100显示为单个实体。但实际上，服务提供商的功能可以分在两个或更多个位置上。特别是，起始的交互作用可发生在便携式装置200、210和因特网存储前端或服务网关之间，该前端或网关随后让便携式装置参考能传递内容的适当流式服务器。服务器在地理上通常是分布式的，以共享负载。
应注意，上述实施例是举例说明而非限制本发明，且业界技术人员在不背离所附权利要求书范围的前提下，能够设计出许多备选实施例。在权利要求书中，放在括弧中的任何标号不应认为是限制权利要求。词语“包括”和“包含”不排除存在有除权利要求中所列之外的其它元件或步骤。在***/装置/设备权利要求阐述几个部件之处，几个这些部件可以用一种和同一项硬件来实施。
在上述说明中，参阅附图，说明了一种便携式装置，它包括电源70和用于处理通过传递信道从服务提供商100接收的媒体内容的处理***15、20、25、30、35。控制设备50、60确定电源70的剩余容量，并从服务提供商100接收有关用于一项内容的可用传递参数的信息。控制设备基于这些传递参数以及电源的剩余容量确定该装置的工作持续时间，并向服务提供商100发送请求，指定至少一个传递参数用于传递内容。通过指定服务提供商100应以何种格式传递内容，在处理20、30和再现25、35阶段以及在便携式装置的接收链中就可省电。传递参数的选择可以是自动的，或由用户控制。

Claims (22)

1.一种用于便携式装置的控制设备，所述便携式装置包括电源和用于处理通过传递信道从服务提供商接收的媒体内容的处理***，所述控制设备包括：
-用于确定所述电源的剩余容量的功率监控单元；
-持续时间处理单元，用于从所述服务提供商接收有关用于一项内容的可用传递参数的信息；基于所述传递参数和所述电源的剩余容量，确定所述装置的工作持续时间；以及基于所述工作持续时间的确定，向所述服务提供商发送请求，指定至少一个传递参数用于传递所述内容。
2.如权利要求1所述的控制设备，其中从所述服务提供商接收的所述信息包括所述项媒体内容的持续时间，且向所述服务提供商发送请求的步骤包括发送一个参数，该参数将允许所述便携式装置工作一个等于或超过所述项媒体内容的持续时间的时段。
3.如权利要求1或2所述的控制设备，其中从所述服务提供商接收的所述信息指示用于同一项内容的多个备选传递参数，且所述控制设备配置成确定便携式装置在每一个备选传递参数下的工作持续时间。
4.如权利要求1或2所述的控制设备，其配置成通过利用所存储的有关预期持续时间的信息来确定工作持续时间。
5.如权利要求4所述的控制设备，其还配置成基于所述便携式装置的实际性能更新所存储的有关预期持续时间的信息。
6.如权利要求1或2所述的控制设备，其还配置成向所述便携式装置的用户接口发送有关用于传递所述媒体内容的可用选项的信息。
7.如权利要求6所述的控制设备，其还配置成从所述用户接口接收可用选项的选择，且向所述服务提供商发送请求的步骤是基于从所述用户接口接收的所述选择。
8.如权利要求1或2所述的控制设备，其还配置成向所述服务提供商发送有关所述便携式装置的能力的信息。
9.如权利要求1或2所述的控制设备，其中所述传递参数包括如下至少一项：传递数据速率、视频质量、视频格式、视频分辨率、帧速率、色深度和音频质量。
10.如权利要求1或2所述的控制设备，其中所述媒体内容通过流式操作传递到所述便携式装置。
11.如权利要求1或2所述的控制设备，其配置成基于所存储的用户偏好向所述服务提供商自动发送所述请求。
12.如权利要求1或2所述的控制设备，其配置成在所述媒体内容传递期间，确定所述工作持续时间，并向所述服务提供商发送所述请求。
13.如权利要求12所述的控制设备，其配置成在所述媒体内容传递期间多次确定所述工作持续时间。
14.一种便携式装置，包括电源、用于处理通过传递信道从服务提供商接收的媒体内容的处理***以及如上述权利要求中任一项所述的控制设备。
15.一种操作便携式装置的方法，所述便携式装置包括电源和用于处理通过传递信道从服务提供商接收的媒体内容的处理***，所述方法包括：
-确定所述电源的剩余容量；
-从所述服务提供商接收有关用于一项内容的可用传递参数的信息；
-基于所述传递参数和所述电源的剩余容量，确定所述装置的工作持续时间；以及
-基于所述工作持续时间的确定，向所述服务提供商发送请求，指定至少一个传递参数用于传递所述内容。
16.一种从服务提供商向便携式装置传递媒体内容的方法，包括：
-向所述便携式装置发送有关用于一项媒体内容的可用传递参数的信息；
-从所述便携式装置接收请求，指定至少一个传递参数用于传递所述内容，所述便携式装置响应于基于所述传递参数和该便携式装置的电源的剩余容量对所述装置的工作持续时间的确定来选择所述参数；以及
-使用所指定的参数向所述便携式装置传递所述项媒体内容。
17.如权利要求16所述的方法，还包括接收有关所述便携式装置的能力的信息，且向所述便携式装置发送信息的步骤发送有关与所述便携式装置的能力相匹配的传递参数的信息。
18.如权利要求17所述的方法，其中在所述媒体内容传递期间接收所述请求，且所述服务提供商在所述项传递期间的中途改变所述项的传递参数。
19.如权利要求18所述的方法，还包括选择在所述媒体内容传递中改变所请求参数的一个点。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述点选择成，它最小化所述媒体内容传递的中断。
21.如权利要求16到20中任一项所述的方法，其中传递所述项媒体内容的步骤是流式操作。
22.一种从服务提供商向便携式装置传递媒体内容的设备，包括：
-向所述便携式装置发送有关用于一项媒体内容的可用传递参数的信息的装置；
-从所述便携式装置接收请求，指定至少一个传递参数用于传递所述内容的装置，所述便携式装置响应于基于所述传递参数和该便携式装置的电源的剩余容量对所述装置的工作持续时间的确定来选择所述参数；以及
-使用所指定的参数向所述便携式装置传递所述项媒体内容的装置。
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