环境系统以及控制环境系统的方法.pdf

一种控制包括用于呈现媒体信号的展现装置(6-8，16，17)和环境控制系统(2)的环境系统(1)的方法，该环境控制系统(2)用于调节在该展现装置的环境中占优势的环境条件的至少一个可感知方面，该方法包括基于情绪选择可用于呈现的一组媒体信号中的一个，环境控制系统已经被设置为将环境条件的至少一个可感知方面调节到该情绪。该方法还包括获得多个可用的媒体信号的至少一个特性的相应的测量值，并且使用该至少一个特性到表示情绪空间的数据的映射来进行选择。

1.  控制用于调节环境条件的至少一个可感知方面的至少一个环境设备(4，5)的方法，该方法包括如下步骤：
基于该至少一个可感知方面的期望值得到用于控制该至少一个环境设备(4，5)的目标设置，
基于表示该期望值的数据来选择可用于经由展现装置(6-8，16，17)呈现的一组媒体信号中的一个，以及
得到该组媒体信号的至少一个特性的相应的测量值，用于使用指示该至少一个特性与表示该期望值的数据之间关系的数据来选择媒体信号。

2.  根据权利要求1的方法，还包括如下步骤
-基于表示用户情绪的情绪数据来得到该至少一个可感知方面的期望值，并且
其中指示所述关系的数据包括表示该至少一个特性到表示情绪空间的数据的映射。

3.  根据权利要求1的方法，其中得到的步骤包括从至少一个用户控制(12)接收相应的输入信号的步骤，所述输入信号表示环境条件的至少一个可感知方面的期望调节。

4.  根据权利要求1的方法，还包括在选择媒体信号之前基于该期望值调节该至少一个可感知方面的步骤。

5.  根据权利要求1-4中任何一个的方法，其中所述媒体信号至少包括视频分量，该展现装置包括显示设备(6)并且该至少一个环境设备(4，5)包括在环境照明系统(4)中。

6.  根据权利要求5的方法，其中至少一个特性的测量值表示在媒体信号的视频分量的至少一部分内的占优势的颜色。

7.  根据权利要求1-4中任何一个的方法，包括处理媒体信号中所选的一个，以基于该期望值来修改媒体信号的在被呈现时可感知的至少一个方面。

8.  根据权利要求1-4中任何一个的方法，其中经由网络链路从服务器系统(25)获得可用的媒体信号中所选的一个。

9.  根据权利要求1-4中任何一个的方法，包括
将携带用于验证的数据的消息发送到服务器系统(26)；以及
当通过服务器系统(26)验证了数据时，接收可用的媒体信号中所选的一个。

10.  一种控制设备(2)，控制用于调节环境条件的至少一个可感知方面的至少一个环境设备(4，5)，该控制设备被配置为
基于该至少一个可感知方面的期望值得到用于控制该至少一个环境设备(4，5)的目标设置，
基于表示该期望值的数据来选择可用于经由展现装置(6-8，16，17)呈现的一组媒体信号中的一个，以及
得到该组媒体信号的至少一个特性的相应的测量值，用于使用指示该至少一个特性与表示该期望值的数据之间关系的数据来选择媒体信号。

11.  环境系统，包括
用于呈现一个或多个媒体信号的展现装置(6-8，16，17)，以及权利要求10的控制设备(2)。

12.  根据权利要求11的环境系统，
其中该控制系统被配置为
-基于表示用户情绪的情绪数据来得到该至少一个可感知方面的期望值，以及
-使用该至少一个特性到表示情绪空间的数据的映射来选择媒体信号。

13.  根据权利要求11或12的环境系统，被配置为执行根据权利要求1-9中任何一个的方法。

14.  包括一组指令的计算机程序，其在被并入机器可读介质中时能够使具有信息处理能力的系统执行根据权利要求1-9中任何一个的方法，或者构成权利要求10的控制设备或根据权利要求11、12或13的系统。

环境系统以及控制环境系统的方法
技术领域
本发明涉及控制用于调节环境(ambient)条件的至少一个可感知方面的至少一个环境设备的方法。
本发明还涉及用于控制用于调节环境条件的至少一个可感知方面的至少一个环境设备的控制设备、包括展现装置(presentationapparatus)和控制设备的环境系统以及计算机程序。
背景技术
Mols，B.的“For Sale：Mood Tuscany for your living room”(Delft Outlook(1)，2004，pp.3-7)描述了改变我们的环境的气氛(atmosphere)控制系统。在按下按钮时、说出命令时或者在最先进的配置中，通过改变艺术品的形状，该设备将立即改变你的起居室的外观和感觉。系统同时改变照明、音乐、甚至投射到墙上的静止的或者活动的图像。该设备提供八种预编程的情绪(mood)。用户可以将每一种基本情绪修改为他们自己的喜好。计算机程序同时控制音乐、照明和投射到墙上的艺术品。另外，仍然可以由用户手动地接通和断开灯。系统自动存储新设置。最后，用户将能够把他们自己的音乐收藏和他们自己的艺术品或照片收藏加入气氛控制以生成个人的数字的情绪文件。
已知系统的一个问题在于，它只能将音乐和投射到墙上的图像变为预先与特定情绪关联的组合。它要求相对广泛的设置，该设置适于特定人的艺术品、音乐和照片的收藏以及按照不同情绪的他的分类。
发明内容
本发明的目的是提供一种上面所定义类型的方法、系统和计算机程序，其可以被相对容易地建立以根据任意一组可用于呈现(render)的媒体信号来运行。
可以通过控制用于调节环境条件的至少一个可感知方面的至少一个环境设备(4，5)的方法来实现该目的，该方法包括如下步骤：
基于该至少一个可感知方面的期望值获得用于控制该至少一个环境设备(4，5)的目标设置，
基于表示该期望值的数据来选择可用于经由展现装置(6-8，16，17)呈现的一组媒体信号中的一个，以及
获得该组媒体信号的至少一个特性的相应的测量值，用于使用指示该至少一个特性与表示该期望值的数据之间关系的数据来选择媒体信号。
本发明提供了根据经由环境设备提供的一个或多个环境条件的期望设置来选择媒体信号，而不是使环境条件适应于媒体信号。
由于得到了多个可用的媒体信号的至少一个特性的相应测量值并且使用该至少一个特性与表示该期望值的数据之间的关系来进行选择，因此该方法不需要暗示地或明确地给媒体信号作注释以指出它们属于何种情绪。该方法可以根据先前没有被特定用户分类的一组可用的媒体信号来建立。
附加的特性在于，该方法独立于特定用户的情绪概念，从而使得该环境系统可以需要针对不同用户的少量调节或不需要针对不同用户的调节。特性到情绪空间(space)的映射是指示所述关系的数据的实施例。
在一个实施例中，其中环境控制系统包括用于提供相应的输入信号的至少一个用户控制，所述输入信号表示环境条件的至少一个可感知方面的期望调节，该方法包括根据相应的输入信号中的至少一个来确定情绪。
效果在于，确定情绪是相对容易的，环境控制系统已经被设置为将环境条件的至少一个可感知方面调节到该情绪。情绪更接近地对应于故意的(deliberate)调节。
一个变体还包括基于该情绪调节环境条件的至少一个另外的可感知方面。
效果在于，避免了由许多不同设置的用户进行的重复调节，每个调节可能导致情绪的新的确定。
在一个实施例中，其中媒体信号至少包括视频分量，展现装置包括显示设备并且环境控制系统至少包括环境照明系统。该方法可以包括得到多个可用的媒体信号的至少一个特性的相应的测量值，其在将媒体信号在显示设备上呈现时是可见的。
效果在于，环境条件的可感知方面与已知其经历(experience)受该可感知方面强烈影响的一种类型的媒体信号相匹配。减少了观看者疲劳并且增强了视频分量的真实性(realism)。
在一个变体中，至少一个特性的测量值表示在媒体信号的视频分量的至少一部分内的占优势的颜色。视频序列中占优势的颜色是用于与环境照明条件匹配的合适的可感知方面。
方法的一个实施例包括处理媒体信号中所选的一个以基于情绪改变媒体信号的在被呈现时可感知的至少一个方面。
效果在于，帮助去掉了可能由可用于呈现的该组媒体信号中的媒体信号引起的情绪范围上的限制。
在一个实施例中，经由网络链路从服务器系统获得可用的媒体信号中所选的一个。
效果在于，使得在不需要局部存储器的情况下相对较大的一组媒体信号是可用的，该组媒体信号适合于在被呈现时引起相对较大范围的情绪中的一个。由于该方法不依赖于特定的终端用户对媒体信号的注释，因此使得这是可能的。
一个变体包括将携带用于验证的数据的消息发送到服务器系统；以及
当服务器系统验证了数据时，接收可用的媒体信号中所选的一个。
效果在于，可以使特定的媒体信号仅对环境系统的特定用户是可用的。这允许对在特定时间使用环境系统的人的更高程度的适应。
根据另一方面，提供了一种控制设备，其控制用于调节环境条件的至少一个可感知方面的至少一个环境设备，该控制设备被配置为
基于该至少一个可感知方面的期望值得到用于控制该至少一个环境设备的目标设置，
基于表示该期望值的数据来选择可用于经由展现装置呈现的一组媒体信号中的一个，以及
得到该组媒体信号的至少一个特性的相应的测量值，用于使用指示该至少一个特性与表示该期望值的数据之间关系的数据来选择媒体信号。
提供了环境系统，该环境系统包括用于呈现一个或多个媒体信号的展现装置以及该控制设备。控制设备可以连接到展现装置。
通过得到多个可用的媒体信号的至少一个特性的相应的测量值并且使用例如该至少一个特性到表示情绪空间的数据的映射来选择媒体信号，控制系统能够使被选择用于呈现的媒体信号与如由展现装置的用户感知的占优势的(prevailing)环境条件相匹配。
在一个实施例中，环境系统被配置为执行根据本发明的方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种包括一组指令的计算机程序，其在被并入机器可读介质中时能使具有信息处理能力的系统执行根据本发明的方法或者构成根据本发明的系统。
附图说明
将参考附图更详细地解释本发明，在附图中：
图1是环境系统的示意图；
图2是控制环境系统的方法的第一变体的流程图；
图3是在网络配置中的环境系统的示意图；以及
图4是控制环境系统的方法的第二变体的流程图。
具体实施方式
环境系统1包括主设备2、本地网络总线3以及用于改变环境条件的设备4-5，设备4-5连接到本地网络总线3。另外，环境系统2包括显示设备6和扬声器系统7。包括在主设备2中的控制器8可被操作以执行存储在非易失性存储器9中的指令，从而利用经由主设备总线10交换的数据来控制环境系统1的操作。主设备2还包括到本地网络总线3的接口11，使控制器8能够控制设备4-5，以用于调节在环境系统1的环境中占优势的环境条件的至少一个可感知方面。
用于调节环境条件的至少一个可感知方面的示例性的第一设备4包括照明系统。合适的环境光源包括任意数目的已知的照明设备，包括LED、电致发光器件、白炽灯、离子放电灯、激光器、液晶显示器设备以及光致发光器件。控制器8被布置为控制由第一设备4发射的光的强度、光谱或空间取向中的至少一个。用于调节环境条件的至少一个可感知方面的示例性的第二设备5包括气候控制系统。控制器8被布置为通过设置环境系统1位于其中的房间的目标温度来控制第二设备。在其它变体中，在环境系统1的环境中占优势的环境条件的其它可感知方面由控制器8和与控制器8相联系的适当设备来调节。
主设备2还包括用户控制12，其用于提供表示用户希望环境系统1实现的功能的输入信号。用户控制12包括一个或多个适合于由用户物理操纵的元件以及用于将物理操纵转换为输入信号的变换器。在所示出的实施例的可替代变体中，用户控制12包括遥控单元以及在主设备2中的用于从遥控单元接收信号的接收器的组件。
主设备2还包括到通信网络(例如广域网或局域网)的接口13。在一个变体中，接口13是以太网接口。在另一个变体中，接口13是无线网络接口。
主设备2还包括用于存储媒体信号的存储设备14。在所示出的实施例中，媒体信号被包括在数字视频文件中。在其它变体中，媒体信号可以是在磁带或其它存储介质上的模拟的视频或音频信号。用于读数据载体的设备15允许视频文件被加载到存储设备14中。设备15可以包括光盘驱动器、磁盘驱动器、用于连接媒体设备(例如闪速存储器设备)的适配器等等中的任何一种。
包括在控制器8中的视频处理器被配置为分析包括在数字视频文件中的任何视频信号，该数字视频文件经由用于读数据载体的设备15而加载或者存储在存储设备14中。视频处理器通过执行至少一个用于得到视频信号的特性的测量值(measure)的算法来分析视频信号。在执行数个算法时，可以产生特征向量，这提供了所分析的视频信号的数个特性的测量值。附加地或者可替代地，音频处理器(未示出)可以分析伴随视频信号的声迹(sound track)以得到声迹的特性的测量值。
所述一种或多种分析可以在数个可能的时间点中的任何一个处执行。例如，可以在将视频文件存储在存储设备14中之前对该视频文件执行分析，该视频文件经由用于读数据载体的设备15从数据载体加载。在这样的实施例中，每个视频文件将包括表示通过一种或多种分析得到的视听信号特性的测量值的数据(到数据的链接)。可选地，到情绪空间的映射(mapping)首先被应用于特征向量，以便得到在预定义情绪空间中的点的定量表示。在该情况下，该定量表示和视频文件一起被存储，或者被链接到该视频文件。在一个变体中，定量表示包括用于第一和第二设备4，5的一组目标设置，第一和第二设备4，5用于调节在环境系统1的环境中占优势的环境条件的可感知方面。在其它实施例中，附加地或者替代地，在对存储设备15中用于呈现的可用视频文件中的一个进行选择之前，对在由控制器8确定的时间点处存储在存储设备15中的视频文件中的一些或全部执行分析和映射。
得到包括在媒体文件中的视听信号的特性的测量值的一种方法可以包括从输入信号的低层、中层和高层特征的组合来计算情绪或气氛。在这里概述的情况中，输入信号包括视频和音频信息这两者。直接从信号的数字表示提取低层特征，例如在时域中信号的基本频率、幅度和特性。组合这些低层特征得到中层特征。与高层特征相反，这些对于人类用户不一定有意义。高层特征基于低层和中层特征以及语境信息的组合以及对低层和中层特征以及语境(contextual)信息的推论。它们对于用户具有语义(semantic meaning)。这些特征的任何组合可以被用作选择标准，基于该选择标准来选择视频文件。
来自视频信号的低层特征可以是各个像素的红色、绿色和蓝色值，其可以被组合为特定区域中的主色(predominant colour)。以这样的方式，确定在视频序列或者其子序列(这可以是一帧的子序列)中的主色。附加地或者替代地，可以集中在该颜色的特定维度(specificdimension)上，比如红色、蓝色或者绿色通道(channel)，或者使用不同的颜色表示并且集中在例如亮度、色度(与饱和度有关)和色调维度上。情绪的高层指示物的实例包括镜头改变(shot change)的类型和步调(pace)。
对于视听信号的音频分量，在一个实例中，优势频率、幅度和频率、以及这些维度随时间的变化是用来提取情绪信息的低层特征。标准信号处理技术(例如快速傅立叶变换)可用于从输入信号计算这些维度的值。可以定义由其传达的情绪的声迹的另一个特性是其调式(mode)，其为大调(major)或者小调(minor)。
在上述实例的每一个中，还没被呈现的媒体信号的分析产生该媒体信号的特性的测量值，当呈现该媒体信号时该媒体信号是可感知的。
为了呈现包含在视频文件中所选的一个中的视听信号，环境系统1包括展现装置，其包括控制器8、音频输出级16、视频输出级17、扬声器系统7和显示设备6。控制器8使用图2示出的方法来选择用于呈现的视频文件。
在一个变体中，每当确定环境系统1已经被设置为对环境条件的至少一个可感知方面进行显著的调节(超过某一阈值)时就执行图2中示出的步骤。在另一个变体中，以某些时间间隔来执行所述步骤。
在第一步骤18中，确定设备4，5的目标设置，设备4，5用于调节环境条件的至少一个可感知方面。可以使用用于检测环境条件的可感知方面的变化的传感器，在该情况下实际的设置被认为符合目标设置。例如，有可能当检测到环境的变化时就开始该方法，并且在已经检测到该变化之后经过若干时间再测量环境条件。在所示出的实施例中，由用户控制12提供的并且表示环境条件的至少一个可感知方面的期望调节的输入信号用来确定目标设置。
在第二步骤19中，根据各输入信号中的至少一个来确定情绪。例如，可以根据第一设备4的某些目标设置(例如要发射光的光谱)来确定情绪。
已经确定了对应于第一设备4的目标设置的情绪后，选择视频文件用于呈现(步骤20)。该步骤20包括根据适当的距离度量(metric)来确定与相应的视频文件有关的特征向量中的哪一个最接近地匹配在先前步骤19中确定的情绪。在所示出的实施例中，然后自动地选择用于呈现的视频文件(步骤21)。
同时，基于在先前步骤19中确定的情绪来调节第二设备5的目标设置(步骤22)，从而调节环境条件的至少一个另外的可感知方面。为此，可以将一个或多个脚本以已知的格式存储在主设备2中。当然，在根据环境光的仅仅一个可感知方面来确定情绪的情况下，可以在该步骤21中类似地调节环境光的其它方面以匹配该情绪。
在一个变体中，处理包括在所选视频文件中的视听信号的视频和/或音频分量以根据第二步骤19中确定的情绪来改变其至少一个可见的或者可听的方面。例如，可以相对于最初可用于呈现的视听信号的视频分量的版本而增强特定的颜色分量。替代地或者附加地，可以根据情绪调节音频分量被呈现时的音量。
应当理解，可以以上面解释的方式将环境系统1用于独立运行的配置中。在独立运行的配置中，不必存在到通信网络的接口13。可以通过经由用于读数据载体的设备15将一组视频文件加载到存储设备14来使这组视频文件可用于呈现。在联网的配置(图3)中，环境系统1连接到通信网络23。在一个变体中，通信网络23是覆盖例如在其中每个房间设置有其自己的环境系统1的旅馆或类似建筑物的局域网。
服务器系统包括分析系统24、存储系统25以及认证系统26。在所示出的实施例中，认证系统26和存储系统25设置有分开的各自的网络适配器，并且在物理上不是共址的(co-located)。在变体中，服务器系统被包括在具有网络连接的一个单个计算机系统内。使用用于读数据载体的第二设备27将视频文件读到服务器系统中。分析系统24包括视频信号处理器28和音频信号处理器29。视频信号处理器28被配置为通过执行至少一个用于得到视频分量的特性的测量值的算法来分析视频文件中的视听信号的视频分量。可以执行数个算法来产生所分析的视频信号的数个特性的测量值。音频信号处理器29分析伴随该视频信号的声迹以得到该声迹的特性的测量值。控制器30将表示由视频信号处理器28和音频信号处理器29得到的测量值的数据与视频文件关联。然后视频文件和相关联的数据被传送到存储系统25。
为了选择可从存储系统25获得的视频文件中的一个，由包括在主设备2中的控制器8来执行图4中示出的方法。根据变体，执行该方法的触发是上面结合图2所描述的那些中的一个。
在第一步骤31中，确定用于设备4，5中的至少一个的目标设置，设备4，5用于调节环境条件的至少一个可感知方面。该步骤31对应于图2中示出的变体的第一步骤18。第二步骤32对应于图2的方法的第二步骤19。在该步骤32中，确定情绪，环境系统1已经被设置为将环境条件的至少一个可感知方面调节到该情绪。
随后，识别并且提出匹配该情绪的视频文件用于用户选择(步骤33)。在一个变体中，该步骤33包括把识别预定情绪空间中的点的向量发送到存储系统25，于是存储系统25使用表征视频文件的特征向量的映射来确定哪一个最接近地匹配在先前步骤32中确定的情绪。在另一个变体中，使表示特征向量的数据可用于具有各关联视频文件的识别的环境系统1，从而使得控制器8可以执行该匹配。环境系统1可以在显示设备6上显示匹配情绪的视频文件的识别。在变体中，可以显示一组最接近地匹配情绪的视频文件的识别。
在随后的步骤34中，要求用户确认选择。可选地，要求用户输入某些认证码，例如PIN(个人识别号)码或者信用卡号。然后在消息中将数据发送(步骤35)到认证系统26。当认证系统26验证了消息中的数据时，就使所选的视频文件可用于(步骤36)呈现(步骤37)。在一个变体中，使所选视频文件可用于呈现的步骤36包括将来自认证系统26的消息发送到存储系统25，授权将视频文件下载到环境系统1。在另一个变体中，认证系统26将携带授权数据的消息返回到环境系统1，并且环境系统将该授权数据发送到存储系统25。本领域技术人员将想到其它变体。
呈现包含在视频文件中的视听信号的步骤37可以像图2的变体中的相应步骤21那样包括以下步骤，即，处理视听信号中所选的一个以基于情绪来改变信号的至少一个在呈现时可感知的方面。
像图2中示出的方法那样，图4的方法包括步骤38，其基于先前步骤32中确定的情绪来调节环境条件的另外的可感知方面。如上面结合图2方法中的相应步骤22所述，执行环境条件的另外的可感知方面的调节。
因此，赋予用户调节环境设置的至少一个方面的可能性，而不是根据所选的视频文件来确定环境设置。从该调节中，自动地得出其它环境设置和要呈现的视频文件。视频文件的可见的和/或可听的特性被自动确定并且被用来选择与对应于环境设置的所调节方面的情绪最接近地类似的(一个或多个)视频文件。
应当注意，上述实施例说明了本发明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计许多替代的实施例。在权利要求中，置于括号内的任何附图标记不应该被解释为限制权利要求。动词“包括”及其变形的使用不排除在权利要求中陈述的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。在元件之前的冠词“a”或“an”不排除多个这样的元件的存在。可以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本发明。在列举数个装置的设备权利要求中，可以由同一个硬件来实现这些装置中的若干个。在互相不同的从属权利要求中叙述某些措施的这个起码的事实不表示这些措施的组合不能被有利地利用。
例如，本地网络总线3可以由例如光源与主设备2中的这些光源的驱动器之间的直接连接来替代。认证系统26可以被包括在经由适当接口与主设备2通信的便携式设备内。它可以例如被包括在插入读卡器中的芯片卡内。因此，图4中示出的方法还可以在独立运行的配置中的环境系统中被执行。