專利名稱：提供共享白板的增強視頻節(jié)目設備和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及向用戶機提供節(jié)目畫面內容的方法和設備。
計算機具有通過互聯(lián)網提供大量教育和娛樂消息的能力。當前，在線系統(tǒng)向用戶提供許多不同的服務，包括新聞報道、電子數(shù)據(jù)庫(用戶可以直接在在線系統(tǒng)上查找或下載到用戶自己的計算機中)、私人信息服務、電子新聞簡訊、若干用戶同時參加的實時游戲和就業(yè)服務等，這只是幾個例子。然而，與可選擇的電子媒體和電視的音頻／視頻形式相比，當前的在線通信大多僅通過文本方式進行。然而，可以預見隨著多媒體繼續(xù)不斷地發(fā)展，音頻／視頻節(jié)目將在在線環(huán)境中越來越普及，而文本則將變得越來越不占優(yōu)勢。
即使將引入這些節(jié)目，由于互聯(lián)網的大規(guī)模、組織和隨機性，它在本質上仍然對用戶不夠友好。簡單地說，在互聯(lián)網中沒有順序或方向。很難發(fā)現(xiàn)特定的信息單元，將該信息單元放入有意義的上下文中則更加困難。
另一方面，電視已經因為作為一種被動的媒體而受到批評。雖然交互式電視系統(tǒng)具有增強的用戶交互能力，但是如果需要更多學習和娛樂的機會，則難以從該媒體訪問諸如數(shù)據(jù)庫之類的大量信息資源。
本發(fā)明試圖彌補視頻節(jié)目和互聯(lián)網的大量信息資源之間的差距。
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供了一種用于向用戶機提供節(jié)目畫面內容的方法，該方法包括以下步驟從被顯示的節(jié)目中獲取畫面；將上述畫面發(fā)送給用戶機以和節(jié)目同時顯示出來；以及允許機器的用戶對顯示出來的畫面進行修改。
可以將本發(fā)明的方法與廣播電視節(jié)目制作和／或出現(xiàn)于VHS或Beta磁帶、CD-ROM、DVD或其它存儲介質之上的視頻節(jié)目制作、以及／或者是互聯(lián)網上的特定內容、或互聯(lián)網上的視頻服務器或其它視頻來源的視頻節(jié)目制作(以下稱為“視頻制作”)混合在一起使用。
根據(jù)本發(fā)明的方法能夠提供一個共享的白板以便于用戶之間的網絡合作。此白板可包括一個在同一網絡聊天室內發(fā)送給用戶的視頻畫面。用戶可根據(jù)他們的描繪權限而對畫面進行修改，而且這些修改將被發(fā)送給其它的用戶。在這種方式中，用戶可以相互合作地描繪出該畫面。
例如，發(fā)送步驟可以包括發(fā)送節(jié)目和畫面、以將它們同時顯示在與用戶機相關的顯示裝置上的步驟，或是發(fā)送節(jié)目和畫面以將它們同時顯示在與用戶機相關的電視上的步驟，或是發(fā)送節(jié)目以將其顯示在與用戶機相關的電視上，并且發(fā)送畫面以將其顯示在與用戶機相關的顯示裝置上的步驟。
在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)送步驟含有將畫面發(fā)送給多個相關計算機以顯示給多個用戶的步驟。在這種情況下，對顯示畫面的修改可被發(fā)送給多個相關的計算機以用于根據(jù)發(fā)送出來的修改內容來改變該顯示畫面。
可以有選擇地允許多個用戶來修改顯示畫面。例如，一次可以允許一個用戶來修改此顯示畫面。在這種情況下，可將用戶(例如)進行排隊，這樣就可按照多個用戶對該顯示畫面請求進行修改的順序來允許用戶修改此顯示畫面。
本發(fā)明還擴展到一種用于為機器上的用戶提供節(jié)目畫面內容的設備，該設備包括獲取裝置，用于從被顯示的節(jié)目中獲取畫面；發(fā)送裝置，用于將上述畫面發(fā)送給用戶機以和節(jié)目同時顯示出來；以及允許用戶機的用戶對顯示畫面進行修改的裝置。
為了顯示節(jié)目和畫面，用戶機可包括一個顯示裝置，其可以單獨使用，或者與電視機聯(lián)合使用。
用戶機可包括單獨使用和／或與電視機聯(lián)合使用的個人計算機和／或其它可編程設備。在用戶機上最好配備一個可允許用戶修改顯示畫面的用戶接口裝置。
下文將參考附圖舉例描述本發(fā)明的實施例，在附圖中

圖1圖示在用戶位置使用本發(fā)明的一種方法對視頻信號的接收和解碼；圖2圖示一種實現(xiàn)將互聯(lián)網信息與視頻內容集成的可選實施例；圖3是本發(fā)明基本軟件的流程圖；圖4圖示URL被直接發(fā)送給一個用戶的實施例；圖5圖示包括一數(shù)字電纜箱的系統(tǒng)的一種實施例；圖6圖示包括一數(shù)字電視的系統(tǒng)的一種實施例；圖7圖示用戶界面的一種例子；圖8圖示提供用戶界面的顯示器的一種例子；圖9圖示具有分布式通信服務器的系統(tǒng)的一種實施例；圖10是說明共享畫面白板的方框圖；圖11是說明白板的另一實施例的方框圖；圖12是說明圖10所示的共享白板的基本軟件設計的流程圖。
圖1說明用于接收視頻節(jié)目和嵌入式統(tǒng)一資源定位符(URL)的計算機系統(tǒng)的一種實施例，該統(tǒng)一資源定位器用于將用戶計算機16引導到互聯(lián)網20上的尋址位置或網站，以檢取相關網頁。該網頁與視頻顯示對應。特定的視頻節(jié)目可以以模擬、數(shù)字或數(shù)字壓縮格式(例如MPEG2)通過包括衛(wèi)星、電纜、電線、電視廣播的任意傳輸裝置傳送，或者通過互聯(lián)網發(fā)送。
視頻節(jié)目最好在例如圖1所示的內容創(chuàng)建4這樣的集中位置上創(chuàng)建以向用戶分配?？梢酝ㄟ^任意合適的裝置實現(xiàn)節(jié)目的創(chuàng)建。在創(chuàng)建視頻節(jié)目之后，置入統(tǒng)一資源定位符(URL)。在一種實施例中，通過如圖1所示的URL編碼器8將URL嵌入視頻節(jié)目的垂直消隱區(qū)間。在該實施例中，URL被編碼到VBI的線21的八個字段上。其中，線21是與相鄰字幕相關的線。然而，URL可以另外或可選地在視頻的任意副載波中作為音頻信道的一部分嵌入視頻水平部分中VBI的其它字段，或者如果視頻是數(shù)字的，則嵌入一個數(shù)據(jù)字段。
盡管圖1圖示視頻與URL廣播在相同的傳輸線上，URL可以獨立于視頻節(jié)目在數(shù)據(jù)通道上發(fā)送。在該實施例中，在節(jié)目開始或者在節(jié)目播出期間，URL可以被發(fā)送到遠程站點。該URL最好具有相關的時間標記，向用戶站表示在視頻節(jié)目期間何時顯示URL所尋址的特定網頁。用戶也可以選擇何時調用特定網頁以用視頻節(jié)目顯示。
線21中的特定信息不是節(jié)目的可視部分，因而人眼無法察覺，因此使它理想地用于向用戶發(fā)送數(shù)據(jù)信息。雖然線21的帶寬容量是有限的，當如上所述的系統(tǒng)僅傳輸URL而不是整個網頁時，有足夠的容量。此外，計算機16接收視頻和提取網頁不需要附加硬件。
一旦創(chuàng)建視頻節(jié)目，可以通過包括廣播、電纜、衛(wèi)星或互聯(lián)網的任意傳輸裝置將其發(fā)送到用戶站，并可以駐留在視頻服務器上。而且，可以將具有或者沒有嵌入URL的視頻節(jié)目編碼到諸如錄像帶的存儲裝置上，例如家用錄象系統(tǒng)(VHS)、Beta格式或者諸如CD或DVD之類的光盤，或任何其它媒體。
每個接收站最好包括任一Intel x86機器(最好為486處理器，奔騰處理器等)、蘋果計算機、UNIX操作系統(tǒng)或其它任一種標準計算機工作站。本地計算機16最好連接到一條電纜和／或廣播電視，或者連接到一個本地VCR或其它視頻源。在每個用戶位置，本地個人電腦16最好通過個人電腦16后面的電纜連接接收電纜傳輸。該視頻／音頻節(jié)目可以被處理以使用能夠在計算機顯視器上以諸如PAL或NTSC的合適電視制式顯示視頻信號的PC卡在計算機屏幕上顯示。PC卡的一個例子是WinTV卡。除電纜連接之外，還有與電纜連接同時建立的互聯(lián)網20連接。
互聯(lián)網20可以通過承載視頻節(jié)目的高速線路、射頻、傳統(tǒng)的調制解調器或者通過雙向電纜來連接。本地個人計算機16具有例如通過ASCII(美國信息交換標準碼)軟件機制的互聯(lián)網訪問。在一種實施例中，在每個用戶位置上，一種相關本地URL解碼器12提取URL，最好通過使用一個適當?shù)腣BI解碼器將其嵌入垂直消隱區(qū)間內。URL解碼器12可以是一個獨立單元，或者是在個人計算機16中安裝的一個插件板。
如圖2所示的實施例中，統(tǒng)一資源定位符(URL)被如上所述在視頻中編碼。并且，最好在VBI的線21的八個字段上編碼URL，但是也可以獨立于視頻發(fā)送。在該實施例中，URL解碼器24位于服務器位置而不是在用戶位置上。當解碼器24接收視頻節(jié)目信號時，它提取VBI的線21上的URL編碼，并將這些編碼發(fā)送到一個互聯(lián)網服務器28。然后通過互聯(lián)網20將URL編碼發(fā)送到用戶個人計算機16。同時，通過傳統(tǒng)廣播或電纜傳輸裝置36將視頻向用戶的個人電腦16廣播。
如圖4所示的可選實施例不使用VBI。在該實施例中，系統(tǒng)通過互聯(lián)網20運行一個在線服務。該服務的形式是一個互聯(lián)網網站62，該網站62提供到數(shù)據(jù)庫78和一個或多個相關數(shù)據(jù)服務器90的用戶界面。該服務向簽約使用所示系統(tǒng)及其廣播的電視廣播臺66提供會員帳號。每個會員廣播電臺將通過瀏覽器軟件74、通過輸入不同的標識和口令信息來使用他們的會員帳號在其計算機70上加入該服務。一旦進入其帳號，會員將被提供一個圖形用戶界面，用于預先安排URL以在一天的特定時間通過直接的互聯(lián)網94連接傳輸給用戶118?？梢杂蓮V播臺使用相同的用戶界面或它的變型在進行廣播86的同時將URL實況傳輸?shù)接脩簟?br> 該界面的一種例子可以是一個計劃表日歷(每天、每周、每月、每年)，其中廣播臺66可以分配與其廣播86一致的時間周期，并且在該時間周期內他們將向鏈接到網頁的用戶發(fā)送URL。對于被廣播臺66確定為廣播周期(在該周期內他們將傳輸與從其電視廣播設備向當時用戶118的外部電視114廣播的電視節(jié)目相對應的URL)的每個周期(例如一天內特定的時長周期)，然后廣播臺66可以將一系列的URL輸入一個相關文件(Link File“鏈接文件”)以在此時通過互聯(lián)網20傳輸。該鏈接文件可以具有一個用戶界面，例如空白表格、表格或列表，或者可以是一個簡單的制表鍵分隔或段落分隔文本文件。例如，鏈接文件中的每一記錄由可以包含下述信息的數(shù)據(jù)結構組成(<時間編碼>，<URL>，<標記或標題>，<附加信息>，<附加信息>，……。)上述數(shù)據(jù)結構僅是一個例子。對于廣播臺66在顯示期間希望發(fā)送的每個網頁，鏈接文件中的記錄最好指定時間、互聯(lián)網網址(即URL)、標簽(例如相關名稱)和一些可選附加信息。
當廣播臺66修改其日歷和／或與其日歷中的任一給定時間周期相關的鏈接文件時，該信息被存入該網站62的附屬數(shù)據(jù)庫78。例如如果他們在不同的時區(qū)中廣播，那么每個廣播臺66可以在數(shù)據(jù)庫78中維持多個日歷。
數(shù)據(jù)庫78向服務器90提供用于即將來臨的周期的鏈接文件記錄，該服務器可以是一臺服務器或在網絡中的多臺計算機上的服務器程序的分布式網絡，將被用于大國或全球聽眾。服務器90向通過網絡連接的用戶個人計算機16，提供包括URL的鏈接文件記錄。網絡的可能例子包括公眾互聯(lián)網94、直接專用網或者無線網絡。
圖4所示實施例的一個特征是一個或多個廣播臺66可以將數(shù)據(jù)庫78中的相同時間表用于他們各自的廣播86或者在相同的廣播期間使用數(shù)據(jù)庫78中的相同時間表。例如，一個網絡廣播臺可以開發(fā)一個主計算表，不同的聯(lián)播廣播臺可以預訂該時間表或復制(在數(shù)據(jù)庫中)和添加或刪除該時間表中的特定URL，以用于他們的本地聽眾或特有的節(jié)目。該方案使聯(lián)播電臺能夠將URL插入由他們的網絡廣播臺66提供的一系列的多個普通URL，以用于本地廣告客戶或者本地居民。換句話說，聯(lián)播電臺可以給網絡饋送增加鏈接，然后將它重新分配給本地的聽眾。
圖4的系統(tǒng)還能夠以對每個用戶獨特簡要表專用的唯一URL系列的形式進行個人化，該唯一URL系列直接通過互聯(lián)網20發(fā)送給每個用戶的特定客戶機軟件106。這可以從廣播臺66到每個單獨用戶118或特定用戶群實現(xiàn)。為實現(xiàn)個人化，該服務可以向每個用戶客戶機軟件程序106發(fā)送不同的URL流。根據(jù)在數(shù)據(jù)庫78中存儲的用戶簡要表或客戶機軟件程序106發(fā)送URL流，當使用客戶機軟件程序106時進行用戶選擇，在廣播86期間進行廣播臺選擇，或者由駐留在服務62上的算法(例如濾波器)進行自動選擇。個人化使每個用戶能夠接收與他們的興趣、人口分布、歷史或系統(tǒng)性能特別相關的URL。
一旦URL到達個人計算機16，圖1、2和4所示的所有系統(tǒng)的操作是類似的。
在一種實施例中，一個用JAVA做成的瀏覽器98和專門軟件106被安裝在計算機16上。用JAVA做成的瀏覽器98允許計算機提取網頁102，并且目前是首選的軟件，因為它是平臺獨立的，因而能夠通過互聯(lián)網20進行程序、圖像等的有效和靈活的傳輸。專用接口軟件106(下文稱為“客戶機軟件”)用作視頻節(jié)目和互聯(lián)網功能之間的界面?？蛻魴C軟件106從視頻節(jié)目(圖1的實施例)中或者直接從互聯(lián)網連接中(圖2和4的實施例)提取URL，并解釋這些URL并控制JAVA做成的瀏覽器提取特定的相關網頁102。客戶機軟件106還使網頁和用于在用戶計算機16上顯示的視頻內容同步，如圖3和4所示，并將在下文更加詳細地解釋。
如上所述，URL可以被編碼和通過將它們插入垂直消隱區(qū)間(VBI)來嵌入視頻信號。
另外，也可以由會員電視廣播臺66將URL和用于向用戶發(fā)送URL的指定時間一起輸入。在適當?shù)臅r間上，直接通過互聯(lián)網在直接點對點或多路廣播連接利用客戶機軟件106向用戶個人計算機16發(fā)送URL。
該系統(tǒng)可以具有檢測一個接一個直接發(fā)送的相同URL的能力，并使瀏覽器在這些特定情況下不獲取URL。如圖3所示，一旦在計算機接收到URL編碼，客戶機軟件106首先解譯該URL，然后在步驟42確定先前是否已經接收該特定URL。如果它已經被接收，下一個所接收的URL被解譯為在先接收的確認。如果以前未檢測到該特定URL，軟件在步驟46檢查拼寫錯誤和任何其它錯誤，并且如果存在錯誤，校正這些特定錯誤。再次確定先前是否已經檢測到該URL。如果已經檢測到，在步驟38訪問下一個URL。如果未檢測到該URL，在步驟54將該特定URL添加到URL列表。然后將該特定URL發(fā)送給瀏覽器，最好是一個JAVA做成的瀏覽器98。一旦接收到該URL，瀏覽器98在步驟58將訪問URL所指示的網站地址122(圖4)，并通過互聯(lián)網提取所調用的網頁102。
觀看者可以以下述方式瀏覽綜合顯示。如上所述，視頻信號被處理并在例如使用WinTV插件板的個人計算機屏幕上顯示一個視頻窗口。相應音頻被發(fā)送到聲卡和發(fā)送到PC揚聲器。
當在視頻窗口中顯示預定相關視頻內容時，由URL引用的所提取的網頁102可以被選擇性地做上時間標記以在計算機屏幕上顯示，從而通過提供與視頻內容相關的詳細信息增強視頻顯示。屏幕的另一部分最好用于顯示一個操作控制面板。該控制面板提供一個已經被廣播并相應地由計算機16接收的URL的列表，更新他的控制面板以每次由個人計算機16接收到一個新URL編碼時添加一個URL編碼。該列表向用戶提供返回和提取特定信息或先前已經在程序中顯示的有趣的網頁以將它們打印出來用于將來參考的靈活性。而且，該列表可以包括指向未用廣播程序顯示的網頁但向瀏覽者提供關于所感興趣的某個主題的詳細資料的URL。
在一個例子中，瀏覽者可以開始觀看以一個樂隊為特征的音樂視頻。當由個人計算機16接收視頻時，URL或者用視頻信號接收，或者通過互聯(lián)網20或別的數(shù)據(jù)通道直接接收，并由客戶機軟件106解譯。根據(jù)指示和命令，JAVA做成的瀏覽器98從在URL中識別的互聯(lián)網20的網站提取特定網頁102。然后在特定時間在視頻屏幕上顯示這些網頁102。因此，例如，雖然瀏覽者在觀看音樂視頻節(jié)目，關于該樂隊的傳記信息也可以在鄰近視頻窗口的位置上顯示。網頁102還可以包括一個即將上演的音樂會時間表，和／或可以從互聯(lián)網20下載該樂隊音樂的音頻剪緝。
舉另外一個例子，用戶可以觀看與金融新聞相關的節(jié)目。雖然顯示解說者在討論高科技股票，可以在計算機屏幕上用視頻顯示高科技股票的詳細財務狀況信息、環(huán)境和特點相對應的網頁。如果包括該個性化特征，與特定用戶股票相關的網頁可以被提取并在計算機屏幕上用視頻節(jié)目顯示。當節(jié)目解說者轉向道瓊斯的每周狀況的討論時，可以同時顯示提供相關財務狀況信息的網頁。
用戶可以使用電視機114或其它顯示監(jiān)視器和個人計算機16的顯示屏瀏覽交互式節(jié)目。在這種情況下，當在電視監(jiān)視器114上顯示視頻節(jié)目時在個人計算機上顯示相關網頁。在該可選實施例中，一個有線機頂盒從多信道電纜接收電視節(jié)目。個人計算機16還從多信道電纜接收視頻節(jié)目，并提取嵌入視頻信號垂直消隱區(qū)間內的URL，或直接通過互聯(lián)網20發(fā)送?？蛻魴C軟件106提取URL并如上所述提取特定網頁。然后該網頁被與特定視頻畫面同步并顯示給用戶。顯然在網站上存在超鏈接，將允許用戶自動裝載客戶機軟件，并啟動在該網站中所提及的特定電視頻道。例如，瀏覽互聯(lián)網20的個人可能會遇到一個主要電視網的網站。然后可以卷動到一個有趣的故事，隨后單擊超鏈接以打開軟件將電視窗口調諧到該網絡。
如果已經在適當?shù)拇鎯ρb置上存儲嵌入或者沒有嵌入URL的視頻節(jié)目，則不從傳輸裝置接收視頻節(jié)目，可以直接從用戶位置尋址該視頻節(jié)目。儲存裝置可以是任何形式的錄象帶，例如VHS或Beta，或任何形式的光盤，例如DVD(數(shù)字化視頻光盤)或CD-ROM(光盤只讀存儲器)。在這種情況下，用戶個人計算機16和／或電視114被連接到磁帶放像機、磁盤驅動器或任何其它合適裝置。
圖5和圖6圖示可以使用的系統(tǒng)的兩個可選例子。如圖5所示，用戶可以使用電視機18或其它顯示器和數(shù)字電纜盒140瀏覽一個交互程序。在這種情況下數(shù)字的電纜箱140執(zhí)行圖1、圖2和圖4所示的個人計算機16的功能，而客戶機軟件則存儲在數(shù)字電纜箱140內的存儲器中。在一種實施例中，數(shù)字電纜箱140包括兩個調諧器，因而允許在同一屏幕上同時瀏覽網頁和視頻節(jié)目。然而如果視頻和網頁數(shù)據(jù)流在同一條信道上傳送，則僅需要一個調諧器。
客戶機軟件從直接從互聯(lián)網連接20或者通過一條獨立的數(shù)據(jù)信道，所接收的視頻節(jié)目中提取URL，解譯這些URL并指導網絡使瀏覽器提取特定相關網頁，使所提取的網頁與視頻內容同步以在電視18上顯示。相關網頁最好在電視18的一個畫面內顯示，而視頻節(jié)目在另一個畫面中顯示。網頁也可以替換顯示器上的視頻節(jié)目。
在這個實施例中，數(shù)字有線機頂盒140從多條信道電纜接收電視節(jié)目。可以使用MPEG1、MPEG2、MPEG4、MPEG7或任何其它壓縮視頻方案將URL編碼到數(shù)字節(jié)目信道中。URL也可以從互聯(lián)網服務器148傳送到數(shù)字電纜箱140。數(shù)字電纜箱140從數(shù)字視頻信號解碼URL或者直接在互聯(lián)網20上發(fā)送?？蛻魴C軟件解碼URL并如上所述提取特定網頁。網頁最好與特定視頻畫面同步并顯示給用戶。
如同上述所有的實施例所說明的那樣，如果內嵌或沒有內嵌URL的視頻節(jié)目被存儲在諸如錄像帶或光盤的存儲裝置上，則并不必從傳輸裝置接收視頻節(jié)目，而可以直接從本地視頻源144接入視頻節(jié)目。在這個實施例中，數(shù)字電纜箱140被連接到VCR、磁盤驅動器或其它合適設備。
圖6圖示一個實施例，其中數(shù)字電視152是遠程接收單元，并執(zhí)行如圖1、2和4所示的個人計算機和如圖5所示的數(shù)字電纜箱的功能。處理器裝置和存儲器被合并到數(shù)字電視152中，并在數(shù)字電視152中的存儲器內執(zhí)行客戶機軟件和網頁瀏覽器軟件。以類似的方式由數(shù)字電視152的實施例執(zhí)行參考其它實施例所述的所有上述功能。
盡管如圖5和6所示的數(shù)字電纜箱／電視140、18和數(shù)字電視152被合并在圖1的實施例中以代替?zhèn)€人計算機16，它們也可以代替如圖2和4所示的個人計算機16。
用戶可以在一個屏幕上(在兩個窗口中)瀏覽視頻和網頁內容，或者在一個顯示屏上瀏覽視頻節(jié)目，在一個獨立顯示監(jiān)視器上瀏覽網頁內容。用戶還可以分開訪問視頻或網頁內容。因而，用戶可以從視頻切換到網頁內容或相反地操作。
在此所述的系統(tǒng)非常適合于教育環(huán)境。因此，學生和教師可以訪問一個或多個網頁服務器。提供包括教師和學生用戶軟件、編輯軟件和數(shù)據(jù)庫訪問軟件的軟件模塊。例如教師可以使用在個人計算機上使用內容創(chuàng)建軟件通過如圖7所示的接口156輕易地結合到在網上發(fā)布的課程當前信息。教師創(chuàng)建一個播放列表(即鏈接文件)160，播放列表160包括一個網頁、文本注釋和問題的列表。網站和問題以預定順序被發(fā)送，并可以被指定時間。識別網站的URL和時間標記在預編碼節(jié)目的回放或現(xiàn)場播放的過程中被自動發(fā)送到虛擬社區(qū)中每個學生的桌面。
在每個學生工作站上，由播放列表160控制節(jié)目。換句話說，播放列表160提供節(jié)目結構。在播放列表160所示的預定時間上，瀏覽器將提取并在計算機屏幕上的一個畫面中顯示網頁。因為可以在預定時間以這種方式準備事件，所以整個節(jié)目和播放列表可以被預先編碼并存儲在網頁數(shù)據(jù)庫中以便以后由學生訪問。
顯然學生和教師可以位于任何地方，只要他們都連接到萬維網。因為服務器控制程序，教師輸出來自服務器，而學生工作站由網頁服務器自動更新。
該教育實施例使用協(xié)作組件功能集成網頁內容和其它媒體，以便為學生和教師創(chuàng)建交互環(huán)境。學生可以通過其網頁瀏覽器或者從電視接收傳統(tǒng)的視頻課程?？梢匀鐖D8所示同時提供顯示瀏覽器的單獨畫面，該瀏覽器顯示自動向每個學生桌面發(fā)送視頻顯示的補充信息或練習的網頁176；使教師和／或其它學生在線談話的聊天對話框；和網頁和包括課程的問題的交互式列表164。
在圖8的學生界面中，每個學生可以進行虛擬實驗，例如在物理課上學習重力的相關內容。另外，學生可以使用聊天對話框168相互之間和與教師談話。他們還可以彼此發(fā)送網頁和通過學生界面176的聊天對話框168提供對教師問題的回答。使用這種聊天特征，學生可以劃分成小組以便共同學習。無論小組中的學生何時發(fā)送消息，該消息都被發(fā)送到互聯(lián)網服務器20，小組中的每個其它學生在他們的聊天對話框168中接收和閱讀消息。
然而，教師可以保留對聊天特性的控制，例如，教師可以中斷聊天特性或推入網頁(web push)以中斷學生不受約束的談話或網頁的發(fā)送。
在此所述的系統(tǒng)比常規(guī)還距離學習系統(tǒng)更強大，因為他們允許教師自由和方便地練習幾乎所有類型的測試策略。教師可以使用聊天對話特性和網頁的組合來測試學生。例如，多個選擇問題和短答案問題可以出現(xiàn)在聊天窗口168中。需要較長答案的實驗問題成為網頁。如上所述，學生可以進行在線虛擬實驗。一旦教師的個人計算機接收學生答案，學生的得分可以以包括表格、圖表、圖形和條形圖等的任何一種方式顯示給教師。教師就可以分析結果和具有向學生提供實時反饋的能力。
學生還可以通過分支交互音頻、視頻和／或圖形響應接收各自的反饋。例如，根據(jù)學生對多選項問題的應答，工作站可以轉向最好以教師自己的聲音預先記錄的特定音頻響應。在學生的工作站可以使用多個潛在的音頻響應，例如通過美國專利US5，537，141中所述的方法。另外和／或可選地，根據(jù)學生的答案或個人簡況文件可以將個人視頻、音頻和圖形片斷發(fā)送和顯示給學生，例如以美國專利US 5，724，091中所述的方式。
使用包括一個算法的存儲器功能特征，該算法不僅根據(jù)學生的當前答案選擇而且根據(jù)學生的先前響應來選擇對用戶的交互應答，對學生答案的響應可以更加真實。最好存儲在每個學生工作站上的存儲器中并在處理器控制之下的算法根據(jù)學生響應選擇一個輸出交互響應。在一個例子中，連續(xù)獲得三個或更多正確答案的學生接收一個更難的問題。然而，錯誤回答一個或多達三個問題的學生則接收一個更容易的問題。
如圖9所示的系統(tǒng)能夠服務于多個用戶，例如多個學校。如圖所示，通信服務器180通過局域網、廣域網和互聯(lián)網分配和發(fā)送消息。在系統(tǒng)的核心上是一個編組數(shù)據(jù)庫服務器184，該數(shù)據(jù)庫服務器184由分別服務于一個區(qū)域192的多個通信服務器所包圍。每個通信服務器180由代表用戶站188的方框所圍繞。彼此以節(jié)點關系來組織通信服務器180。
每個節(jié)點負責服務一個區(qū)域192。區(qū)域192被定義為由單個通信服務器180服務的虛擬位置。區(qū)域192可以是一個單獨的學校、辦公室或者可以由多個實際物理位置組成。區(qū)域192的定義特征是不需要在服務通信服務器180之外為從區(qū)域192的一個成員發(fā)送給另一個成員的消息選擇路由。
區(qū)域成員類似于頻繁使用的術語“用戶”。例如，“用戶”可以是教育環(huán)境中的學生。
如圖9所示的分布式教育系統(tǒng)允許在很少或沒有管理工作的情況下在一組中動態(tài)添加通信服務器180和在整個通信網中添加組。通信服務器組由若干所定義的虛擬區(qū)域192組成(每個最好包括不超過250個成員)，每個區(qū)域192由單個通信服務器180服務。該系統(tǒng)允許一個區(qū)域192的成員或者組方便地與另一區(qū)域192的成員或組通信，而不需改變任何配置。
過去，大量用戶的服務需要相當昂貴的服務器和網絡。而且，當用戶庫增加時，性能受影響，并且必需升級硬件以滿足需要。
分布式通信系統(tǒng)允許相同的相對便宜的機器服務于不斷增加的用戶庫。當必需遵循與IP路由選擇和DNS查找基本相同的核心模式時，這通過從一個服務器向另一個服務器發(fā)送消息來實現(xiàn)。如果一個消息是發(fā)給不屬于當前區(qū)域192或組的一個成員時，該消息通過分布式通信系統(tǒng)發(fā)送直到它的目的地，或者發(fā)現(xiàn)知道該目的地并可以發(fā)送該消息的人?？梢源鎯δ康牡?，以便可以更加有效地發(fā)送發(fā)給該成員或組的后續(xù)消息。
參見圖9，如果消息由成員“A”發(fā)送，并且僅發(fā)送給組1的成員，該消息決不離開區(qū)域1的通信服務器。然而，如果消息是發(fā)給區(qū)域1的成員和區(qū)域2的成員，區(qū)域1的通信服務器將該消息轉發(fā)給組數(shù)據(jù)庫服務器184。該消息被廣播給區(qū)域1的成員并在組數(shù)據(jù)庫服務器184中標記為屬于區(qū)域2。然后將該消息發(fā)送到區(qū)域1并廣播給區(qū)域2成員。使用該技術，任何成員可以潛在地向任何其它成員發(fā)送消息。如果區(qū)域通信服務器180并不識別該目的地，該消息被轉發(fā)到線路上。每個通信服務器180并不需要知道任何其它服務器180的情況。消息被路由選擇直到它們被發(fā)送。如果無法發(fā)送，則通知初始發(fā)送者。
可以在不工作時添加新區(qū)域192。當新通信服務器180被添加給網絡時，它向數(shù)據(jù)庫應用程序注冊自身。此后，在不改變其它區(qū)域服務器180的情況下可以正確地發(fā)送目標為新區(qū)域192的任何消息。
該方法和系統(tǒng)為全局消息或用戶到用戶的消息工作。而且，還可以動態(tài)添加新組。一旦添加新組，每個新組數(shù)據(jù)庫服務器184向現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫服務器184注冊其自身。該負載的分配允許使用現(xiàn)有的軟件和硬件幾乎不受限制的擴展。每個服務器管理有限個成員，累積服務于一個增長的社區(qū)。
不需要通知用戶有關他們應當連接的特定通信服務器180的詳細內容。成員可以被引導到一個URL。通過負載平衡軟件確定選擇用于用戶連接的服務器。以這種方式，網絡可以以服務器全局網絡或簡單地作為本地教室出現(xiàn)。
使用數(shù)據(jù)庫服務器作為路由選擇網關的所述結構使系統(tǒng)能夠用最少的管理和配置、低端和低成本的硬件提供服務。
圖10的系統(tǒng)圖顯示了用戶如何在一公共聊天室中獲取一個在成員間共享的白板。聊天室可以使一個網絡用戶群組接收特定的內容。在上述說明中已經結合圖8所示的聊天對話畫面168以及1999年9月15日提交的美國專利申請No．09／396，693對使用聊天室的例子做出了說明。
圖10中的系統(tǒng)200含有一個服務器206，用戶機上的成員就利用web瀏覽器208、210或212向該服務器206發(fā)送命令以從電視廣播202中獲取特定的畫面。為了獲取該畫面，計算機204將從廣播202中獲取此畫面。一旦獲取畫面，計算機204將通過向服務器206發(fā)送此畫面以將其公布。通過向服務器206發(fā)送畫面，計算機204就可使用戶機上的成員得到該畫面的內容。與服務器206相連的成員通過利用嵌入到web瀏覽器208、210或212之內被稱為白板applet(白板的JAVA程序)的功能，就可命令web瀏覽器獲取畫面的內容。在服務器206將此畫面內容發(fā)布給公共聊天室中的成員之前，服務器206可向web瀏覽器208、210或212推出一個白板環(huán)境，并將該畫面調入這個白板環(huán)境。
一旦白板applet獲取了圖像或其它內容，則聊天室中的成員就可被分配以特定的描繪權限。例如，他們可被允許在共享白板圖像上進行描繪，或者只被允許觀看圖像協(xié)作的經驗。此舉為上述系統(tǒng)增加了一種能力，即，它允許用戶或聊天室的成員體驗在各種廣播(如體育戰(zhàn)術、時裝風格、音樂視頻評述、藝術、新聞和／或教育)上進行web看圖解說的感覺。定格畫面和圖像協(xié)作為web帶來了典型的電視圖像定格畫面的體驗，它可作為一種更加協(xié)作且更加開放型的看圖解說。
例如，在橄欖球比賽期間，當截取一個圖像之后，用戶可請求或自動接收一個已被從視頻顯示中截取了的圖像，并將其發(fā)布在他們的白板上。然后其中一個用戶就可在該圖像上進行描繪，并且以這種方式來解說比賽的進程。同一聊天室中的其它用戶將看到第一個用戶的描繪，進而可以或者通過白板、或者通過一個同步聊天進程或通過電話而對其描繪進行解說。這樣，白板就為觀眾提供了描繪的能力，而以前這僅是由職業(yè)解說員在電視控制室中來進行的。另外，白板還可允許并授權圍繞電視節(jié)目而產生一個群體。
圖11顯示了一個用于實現(xiàn)一共享白板的另選系統(tǒng)220。在系統(tǒng)220中，截取的畫面圖像被發(fā)送給一個web服務器222。計算機204向服務器206發(fā)出一個顯示圖像的命令，而服務器206將向用戶機中的web瀏覽器208、210或212發(fā)送此命令。根據(jù)所接收到的圖像命令，各web瀏覽器208、210或212中的白板applet將把圖像從服務器222中拖至白板上。
在另一個可選方案中，服務器206可以利用(例如)JAVA的媒體結構(JAVA media framework)直接從電視廣播202上獲取一個畫面。一旦服務器206接收到該畫面，它將向請求該畫面的web瀏覽器208、210或212推出一個白板環(huán)境，并將畫面的內容(圖像)發(fā)送到此白板環(huán)境上。這樣，聊天室中的成員就能夠根據(jù)他們的描繪權限而在共享白板上進行描繪。
在另一個實施例中，如果計算機204已經訪問了電視廣播202中的視頻信號，則使用相應web瀏覽器的成員就可從計算機204中獲取此畫面并將其發(fā)送給聊天室中的其它成員。在這種結構中，電視不再是必需的，因為計算機204已經具有視頻能力并且也可訪問視頻信號。服務器206向各成員的web瀏覽器208、210和212推出白板環(huán)境，然后將圖像發(fā)送至此白板上。然后，公共聊天室中的成員就能夠根據(jù)他們的描繪權限并利用圖形、文本或其它類型的信息來共享白板上的信息。
圖12顯示出了過程230的流程圖，該過程用于產生并實現(xiàn)在一個采用系統(tǒng)200和220以及上述可選系統(tǒng)的公共聊天室中的各成員間共享白板圖像的功能。可以利用如web服務器222和／或服務器206的設備之中的軟件來實現(xiàn)過程230，而且／或者相應的功能也可在用戶機的web瀏覽器中得以實現(xiàn)。在一個白板applet之內可駐留這些功能的部分或全部。術語“白板”僅作為一個標記以用來描繪可實現(xiàn)圖230中的所示功能的applet和／或軟件功能。
在過程230中，從電視廣播202中選取一個圖形畫面(步驟232)。該圖形畫面可被服務器自動選取，或者也可由特定用戶或聊天室成員確定選取。例如，畫面可被電視節(jié)目制作設備的控制室中的一個人選取，或者也可被聊天室中的一個成員(例如，某人正在觀看特定體育事件的電視廣播)選中。
為了獲取選定的畫面，計算機204將從電視廣播202中獲取此畫面(步驟234)。一旦獲取了畫面，計算機204將向服務器206發(fā)布該畫面圖像(步驟236)，這樣就可使特定聊天室中的每個成員都可公共地獲得此畫面圖像。當服務器206從畫面中接收到圖像時，它將確定是否需調用白板環(huán)境，而且在如果圖像傳送失敗時，它會等待白板環(huán)境的啟動。另外，由于白板功能可以是控制服務器206的軟件的一部分，所以服務器206可在當?shù)玫揭粋€獲取畫面的命令時向web瀏覽器208、210和212發(fā)送白板環(huán)境。
計算機204命令服務器206以確定是否應向公共聊天室中的所有成員推出一個白板環(huán)境，或是成員是否已將此白板環(huán)境調入web瀏覽器208、210和212(步驟238)。如果聊天室中的成員并未調入此白板環(huán)境，則服務器206將向聊天室中的成員推出該白板環(huán)境(步驟204)。
白板環(huán)境可以含有一個applet或者其它用于控制畫面內容的接收和顯示以及用于控制成員在發(fā)送畫面中進行描繪的能力的功能程序。例如，一個白板環(huán)境可以包括在用戶機上顯示一個頁面(被稱為白板)以顯示畫面的內容。當聊天室中的成員擁有白板環(huán)境時，白板可被放置或出現(xiàn)在相關顯示裝置的顯示屏的任何地方上，例如，在顯示屏中的下方以彈出畫面的形式表現(xiàn)出一個顯示邊界線用以容納推出的畫面內容。在調用白板環(huán)境時，服務器206將把圖像調入到白板上(步驟242)。如果聊天室中的成員已經在白板上觀看到一個圖像，則該成員也可利用多個顯示畫面以在白板上觀看多個圖像。
擁有適當描繪權限的成員可以在帶有圖像以作為背景的白板上進行描繪以達到修改畫面內容的目的。例如，成員可以利用白板環(huán)境中的功能(如白板applet)并通過web瀏覽器208、210或212向服務器206發(fā)送描繪請求(步驟244)。在圖示的實施例中，一次只有一個成員能夠在白板上進行描繪。但是，也可以使多個成員同時在白板上進行描繪。如圖所示，服務器206可確定出是否有另一個成員當前擁有描繪權限，并能根據(jù)描繪請求到達的順序而為各描繪權限形成一個隊列(步驟246)。如果另一個成員也擁有描繪權限，即，有其它成員同時請求在白板上進行描繪，則服務器206將把該成員的描繪權限請求排成隊列或者將其請求保存起來(步驟248)。如果沒有其它成員擁有描繪權限，這就意味著或者隊列是空的、或者該成員的請求已到達隊列的最前位置，這時服務器206將為該成員賦予描繪權限。服務器206可向相應的瀏覽器發(fā)出一個指示以提醒該成員描繪權限已被賦予(步驟250)。當一個成員在白板上進行描繪時，同一聊天室中的其它成員仍可觀看畫面的內容。
服務器206還可額外或可選地利用一個仲裁者來控制描繪權限，該仲裁者是一個具有給他人賦予描繪權限能力的特權白板用戶。例如，該仲裁者可以是一個處于電視廣播202的控制室中的人員。在成員利用仲裁者請求描繪權限的情況下，請求將通過服務器206被發(fā)送給控制室中的仲裁者。這種請求描繪的方法被稱為“手動建立”(handraising)。
之后，被賦予描繪權限的成員就可在白板上描繪以進行修改，然后將經過修改的圖發(fā)送給服務器206(步驟252)。成員可以用多種方式在白板上進行描繪。例如，他可使用光標控制設備在白板上繪制直線，用鍵盤在白板上加入文本以及／或者用控制設備(可以是光標控制設備)在白板上拷貝和粘貼項目。文本可以包括，例如，在如橄欖球比賽的體育事件中對x和o的動作的描繪。描繪內容可以包括例如，直線、圖形、文本以及／或者任何多媒體信息。描繪命令可以包括例如，線的寬度、線的顏色、文本、字體的類型、線的垂直和水平坐標以及／或者文本。服務器206可將描繪的內容重新廣播給聊天室中的其它成員，而且他們可以在自己的機器上觀看到帶有描繪內容的畫面內容(步驟254)。
應該明白，通過描繪權限對畫面內容的修改可以允許在聊天室的成員之間進行合作交流。特定聊天室中的在線成員可對從電視廣播中獲取的圖像畫面(它可額外含有成員之一所做的描繪內容)進行解說。圖像畫面可以是如橄欖球比賽的體育事件中的動作，而且這種對動作的獲取為在公共聊天室中跟蹤此事件的所有成員之間共享的白板提供了背景。成員可以獲取任何圖像畫面以將其作為白板的背景，并且可以通過說明將其作為聊天室中的成員所討論的內容。
成員還可以請求得到特定的畫面，并且服務器206將確定是否有特定成員已經請求獲得該畫面(步驟256)。用戶可以通過利用(例如)光標控制設備選擇或“點擊”電視廣播的圖像來請求獲得一個特定的畫面，web瀏覽器可利用用戶的選擇或“點擊”而向計算機204發(fā)出請求。根據(jù)接收到的請求，計算機204選擇并獲取用戶請求的畫面并將其發(fā)送給服務器206(步驟258)。
服務器206還可以檢測出是否有特定的用戶已經從網絡或聊天室中離線(步驟260)。當用戶保持在網絡和聊天室中登錄時，計算機204將持續(xù)選擇和獲取畫面，并將相關的內容發(fā)送給服務器206(步驟262)?？赏ㄟ^對計算機204進行編程以選擇特定的畫面，例如，可將計算機配置成在特定的時間間隔上進行畫面的選擇。
為了實現(xiàn)共享的白板，系統(tǒng)200可以與服務器206有兩個連接，一個用于白板功能，而另一個則用于聊天室功能。成員用戶對具有兩個連接的系統(tǒng)200有多種選擇。例如，成員可以保持與帶有聊天室功能而不是白板功能的服務器206的連接，或者也可與白板功能而不是服務器206保持連接。在第一個例子中，成員可以觀看圖像但不能參與對圖像的解說。在第二個例子中，成員可以參與圖像解說并可在描繪和事件發(fā)生的同時對它們進行回放。
應該明白，根據(jù)本發(fā)明所述的方法和設備能夠創(chuàng)造出將大量的互聯(lián)網信息源與電視表現(xiàn)能力合成在一起的效果。
應該明白，在由所附權利要求所界定的本發(fā)明的范圍之內，可以對上述經文字和圖解說明的實施例進行各種修改和變換。
權利要求
1．一種用于向用戶機提供節(jié)目畫面內容的方法，包括以下步驟從被顯示的節(jié)目中獲取信息畫面；將上述畫面發(fā)送給用戶機以和節(jié)目同時顯示出來；以及允許機器的用戶對顯示出來的畫面進行修改。
2．如權利要求1所述的方法，其中上述發(fā)送步驟包括如下步驟發(fā)送節(jié)目和畫面，以將它們同時顯示在與用戶機相關的顯示裝置上。
3．如權利要求1所述的方法，其中上述發(fā)送步驟包括如下步驟發(fā)送節(jié)目和畫面，以將它們同時顯示在與用戶機相關的電視上。
4．如權利要求1所述的方法，其中上述發(fā)送步驟包括如下步驟發(fā)送節(jié)目，以將其顯示在與用戶機相關的電視上，并且發(fā)送畫面，以將其顯示在與用戶機相關的顯示裝置上。
5．如上述權利要求中的任何一項所述的方法，其中上述發(fā)送步驟包括將畫面發(fā)送給多個相關計算機以顯示給多個用戶。
6．如權利要求5所述的方法，其中還包括將對顯示畫面所做的修改發(fā)送給多個相關的計算機，以用于根據(jù)發(fā)送出來的修改內容來改變該顯示畫面的步驟。
7．如權利要求5或6所述的方法，還包括有選擇地允許多個用戶來修改顯示畫面的步驟。
8．如權利要求7所述的方法，其中可按照多個用戶對該顯示畫面請求進行修改的順序來允許多個用戶修改此顯示畫面。
9．如上述權利要求中的任何一項所述的方法，其特征在于用戶被允許識別要從節(jié)目中獲取的畫面。
10．如上述權利要求中的任何一項所述的方法，其特征在于上述發(fā)送步驟包括向用戶機發(fā)送一個環(huán)境的步驟，畫面就被顯示在該環(huán)境之中。
11．一種用于為機器上的用戶提供節(jié)目畫面內容的設備，其特征在于包括獲取裝置，它用于從被顯示的節(jié)目中獲取畫面；發(fā)送裝置，它用于將上述畫面發(fā)送給用戶機以和節(jié)目同時顯示出來；以及允許用戶機的用戶對顯示畫面進行修改的裝置。
12．如權利要求11所述的設備，其特征在于上述發(fā)送裝置被配置成能夠發(fā)送節(jié)目和畫面以將它們同時顯示在與用戶機相關的顯示裝置上。
13．如權利要求11所述的設備，其特征在于上述發(fā)送裝置被配置成能夠發(fā)送節(jié)目和畫面，以將它們同時顯示在與用戶機相關的電視上。
14．如權利要求11所述的設備，其特征在于上述發(fā)送裝置被配置成能夠發(fā)送節(jié)目以將其顯示在與用戶機相關的電視上，并且發(fā)送畫面以將其顯示在與用戶機相關的顯示裝置上。
15．如權利要求11至14中的任何一項所述的設備，其特征在于該設備還包括可將畫面發(fā)送給多個相關計算機以顯示給多個用戶的裝置。
16．如權利要求15所述的設備，其特征在于它還包括可將對顯示畫面所做的修改發(fā)送給多個相關的計算機，以用于根據(jù)發(fā)送出來的修改內容來改變該顯示畫面的裝置。
17．如權利要求15或16所述的設備，其特征在于它還包括可有選擇性地允許多個用戶來修改顯示畫面的裝置。
18．如權利要求17所述的設備，其特征在于上述允許用戶對畫面進行修改的裝置被配置成可按照多個用戶對該顯示畫面請求進行修改的順序來允許多個用戶修改此顯示畫面。
19．如權利要求11至18的任何一項所述的設備，其特征在于它還包括可允許用戶識別要從節(jié)目中獲取的畫面的裝置。
20．如權利要求11至19的任何一項所述的設備，其特征在于上述發(fā)送裝置被配置成可向用戶機發(fā)送一個環(huán)境，畫面就被顯示在該環(huán)境之中。
全文摘要
用戶能夠觀看特定的視頻節(jié)目并能通過聊天室交流信息。節(jié)目中視頻內容的畫面被推入給聊天室中的用戶以供在白板上進行觀看。用戶可以修改畫面的內容并能將他所做的修改傳送給其它的用戶,這樣就提供了一個共享的白板。
文檔編號H04N7/173GK1292627SQ0012974
公開日2001年4月25日 申請日期2000年9月30日 優(yōu)先權日1999年10月4日
發(fā)明者邁克爾R·阿巴圖, 杰弗里M·哈林頓 申請人:Actv公司