Изобретение относится к формированию, передаче и обработке телевизионных программ передач для широковещательного телевизионного обслуживания.
Предшествующий уровень техники
Предложена спутниковая система непосредственного вещания, которая будет передавать сжатые телевизионные и другие служебные сигналы в сжатом и пакетном виде. Система имеет возможность передавать сотни программ. Каждая программа может включать много сервисных составляющих (компонентов). Сервисная составляющая определена здесь как программный компонент, такой как видеосигнал, или звуковой сигнал, или закрытый сигнал заголовка, или данные и т. п. Данные могут включать выполняемые компьютерные файлы или программы для использования соответствующими приемниками. Каждый сервисный компонент каждой программы обозначается единственным сервисным идентификатором (СКИД - сервисный канальный идентификатор). Т. е., если программа содержит четыре сервисных компонента, этой программе будут назначены четыре СКИДа. Информация для соответствующих сервисных составляющих будет передана в пакетах с заранее заданным количеством данных (например, 130 байтов) и каждый пакет информации будет содержать идентификатор СКИД, соответствующий данной сервисной составляющей.
Множество программ, например 6-8, может передаваться в уплотненном виде с временным разделением (на пакетной основе) на одной несущей чистоте. Для обеспечения, например, 160 программ система будет передавать на 20-28 несущих.
Для того чтобы получить конкретную программу, приемник должен быть настроен на конкретную несущую и запрограммирован выбирать или растягивать сигнальные пакеты, связанные с желаемой программой. Информация, связывающая сервисные компоненты (СКИДы) с конкретной программой, содержится в перечне программ, который сам по себе является передаваемой программой. Из-за большого числа программ и вытекающего отсюда большого числа сервисных составляющих программная информация, связывающая программы с сервисными составляющими, всегда изменяется и должна постоянно обновляться.
Перечень программ содержит информацию, используемую соответствующими приемниками для связывания мультиплексированных с разделением по времени сервисных пакетов с программами, просмотр которых желателен. Перечень программ представляет собой программу, которой назначается конкретный СКИД, и этот СКИД приемник автоматически выберет при запуске для загрузки программных данных перечня в память. Приемник будет содержать микропроцессор, который откликается на команды программирования, чтобы просмотреть запомненный перечень программ и определить несущую, на которой передается желательная программа, и СКИДы, связанные с желательными программными сервисными составляющими. После этого тюнер приемника настроится на соответствующую несущую частоту и устройство выделения пакетов направит выбранные пакеты сервисных составляющих на соответствующее устройство обработки сигналов.
Информация перечня программ, обсуждавшаяся до сих пор, используется только аппаратно, т.е. информация СКИД пригодна лишь для приемного устройства, но не представляет интереса для пользователя. Интересующая соответствующего пользователя информация находится в расписании программ, времени вещания, величине платы за просмотр программ, какие будут показаны кинофильмы или спортивные соревнования и т.д. Все эти данные также могут быть включены в перечень программ и представлены в виде, пригодном для отображения и прочтения. Отображение и прочтение могут быть выполнены обычным программированием с помощью меню с использованием экранного устройства отображения в приемнике.
Информация перечня программ делится на главный перечень, который передается по существу на всех несущих, и специальные перечни, которые передаются только на одной несущей. Главный перечень включает ограниченную программную информацию, относящуюся к нескольким следующим часам просмотра. Специальные перечни могут включать обширную программную информацию на длительный период, например на месяц.
Разные поставщики программ могут арендовать пространство в системе вещания. Доступ к программному материалу, обеспечиваемому разными поставщиками, может осуществляться путем абонирования. Для удобства пользователей, а также для экономии частотного диапазона системы желательно включать программную информацию от всех поставщиков в один перечень программ. С другой стороны, для пользователей, не являющихся абонентами конкретных поставщиков программ и конкретных сервисных составляющих, может быть обременительно проводить поиск среди информации перечня программ, которые данный пользователь не абонировал. Следовательно, желательно иметь механизм индивидуального подхода к абонентам для исключения показа конкретной информации перечня программ.
Раскрытие изобретения
Согласно изобретению предложен способ формирования информации перечня программ, пригодной для селективного отображения на соответствующих приемниках. Информация перечня программ организована в разные блоки данных в зависимости от видов информации перечня. Один такой блок данных содержит канальную информацию (CSSMi), описывающую соответствующие каналы. Соответствующая информация CSSMi в этом блоке включает байт канальной информации абонентской сервисной системы (C1 CSS), который содержит информацию условного доступа, относящуюся к каналу, связанному с CSSCMi.
В возможном варианте выполнения приемника запоминается индивидуальный байт абонента (CA CSS), открытый для доступа с устройства обработки перечня программ. Перед отображением принятой информации перечня программ для определенного канала индивидуальный байт абонента CA CSS сравнивается с байтом канальной информации C1 CSS в перечне программ. В зависимости от результатов сравнения данные перечня для этого конкретного канала отображаются или не отображаются в перечне программ.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретного варианта его воплощения со ссылкой на приложенные чертежи, из которых:
фиг. 1 изображает спутниковую передающую систему согласно изобретению;
фиг. 2 изображает блок-схему одного из передающих элементов, изображенных на фиг. 1, согласно изобретению;
фиг. 3 изображает схему, представляющую общий формат сигнальных пакетов, в котором передаются программные компонентные сервисные данные, согласно изобретению;
фиг. 4 является блок-схемой части приемного устройства согласно изобретению;
фиг. 5 изображает блок-схему, показывающую взаимодействие между микропроцессором и устройством растяжения видеоданных, согласно изобретению;
фиг. 6 изображает схему сравнения условного доступа согласно изобретению.
Описание предпочтительного варианта воплощения изобретения
Настоящее изобретение описывается в среде спутниковой системы непосредственного вещания СНВ; однако необходимо сразу отметить, что его использование не ограничено этой средой. Изобретение применимо по крайней мере в общем виде к большому спектру мультиплексированных с разделением по времени телевизионных вещательных систем, таких, например, как пакетные кабельные и телевизионные системы высокой четкости.
СНВ система включает спутник (фиг. 1), содержащий несколько ретрансляторов. Соответствующие ретрансляторы передают информацию между земным конечным передатчиком и земным конечным приемником (например, в доме). Каждый ретранслятор откликается на сигнал, переданный на единственной несущей частоте.
Система может содержать группу передатчиков (передатчики 1-N) по одному для каждого ретранслятора. Передатчики соответственно передают материалы различных программ, так что комбинация передатчиков обеспечивает широкую гамму телевизионных материалов для просмотра. Система включает в себя программный распределитель для распределения программного материала по соответствующим передатчикам.
Фиг. 2 представляет пример выполнения передатчика. В рассматриваемой в качестве примера системе каждый передатчик реально является группой производящих программы организаций и/или оборудования. Эти организации/оборудование показаны как студии 210, 220, 230 (студии 1-K), каждая из которых способна обеспечить программу пакетных аудио/видео/данных (АВД). Патент США N 5168356 Акампора и др. описывает устройство для выработки пакетных аудио/видео программ. Соответствующие аудио- или видеосоставляющие или компоненты данных каждой программы являются пакетным сигналом, обозначенным единственным сервисным канальным идентификатором СКИД. Пакеты соответствующих компонентных пакетных сигналов мультиплексируются с разделением по времени в программном мультиплексоре (не показан) для образования соответствующего сигнала АВД, производимого одной из студий. Производимые студиями пакетные программы мультиплексируются с разделением по времени в канальном мультиплексоре М U X. Выходной сигнал канального мультиплексора затем модулирует несущую частоту назначенного ретранслятора. Устройство уплотнения программ и/или модулятор могут включать в себя устройство прямого исправления ошибок, ПИО, для генерирования байтов четности ошибок и перемежения частей сигнала для обеспечения уровня защиты от ошибок в процессе передачи.
Программный распределитель (планировщик) 240 на фиг. 2, который соответствует программному распределителю на фиг. 1, представляет собой систему управления информацией, включающую воздействие человека. Программный распределитель может включать в себя системное учреждение.
Каждый передатчик может включать программный подраспределитель, взаимодействующий с распределителем и осуществляющий с ним связь. Распределитель назначает пространство канала и СКИДы подраспределителям, которые, в свою очередь, присваивают СКИДы элементам программ и формируют соответствующую информацию перечня программ. Эта информация перечня программ передается на распределитель для формирования действительного перечня программ. Распределитель может также назначать СКИДы элементам программ на конкретных передатчиках и формирует пакетный перечень программ для передачи.
Программный распределитель поддерживает текущую базу данных всего системного программирования на длительный период времени. СКИДы соответствующих программ связаны с названиями программ. Вдобавок соответствующие названия программ связаны с временами приема и могут быть помечены "типовыми" кодами для поиска. К примеру, кинофильмы могут помечаться кодом кинофильмов, спортивные программы -спортивными кодами, мыльные оперы - "мыльным" кодом, ковбойские фильмы - другим кодом и т.д. В дополнение к этому соответствующие программные типы могут подразделяться на подклассы первичных типов, как, например, кинофильмы классифицируются как триллеры, фильмы ужасов, комедии и т. д., а спортивная категория подразделяется, к примеру, на профессиональную и любительскую.
Пример типов информации, которые могут сохраняться в соответствующих базах данных программного распределителя, показан в таблице (см. в конце описания). Показана примерная запись для двухчасового кинофильма "Бэмби", назначенного к показу 27 апреля 1994 года в 7:30 вечера. База данных может также содержать общие системные сообщения, подлежащие передаче существующим абонентам.
Программный распределитель периодически просматривает базу данных и вырабатывает главный перечень 250 программ. Главный перечень программ представляет собой упорядочение упрощенной части программной информации, относящейся к программам, которые будут переданы в следующие несколько часов. Разделами из базы данных, которые могут быть включены в главный перечень, являются разделы с 4 по 15 для текущего дня, охватывающие период в несколько часов и включающие все программы по порядку. Упорядочение осуществляется в формате файла данных, согласованном с программированием микропроцессора (МП) приемника, чтобы представить данные для отображения как программный указатель меню и сервисные компонентные пакеты программ, выбранных для просмотра.
Хотя данные будут частично отображены на телевизионном экране, они не представлены в сжатом видеоформате, потому что текст не является, в частности, подходящим для сжатия в формате MPEG (формат экспертной группы по подвижным изображениям), и текст в сжатом MPEG виде не подходит для обработки в МП. Главный перечень программ является файлом данных, который пакетирован тем же самым образом, что и другие программные сервисные составляющие, и ему присвоен заранее заданный СКИД, такой как 000000000001.
Фиг. 3 представляет примерный пакетный формат. Каждый пакет содержит префикс, который имеет один и тот же вид для всех типов сервисных составляющих. Примерный префикс включает одноразрядное поле P приоритета; одноразрядное поле ВВ границ, которое обозначает границы между существенными изменениями сигнала; одноразрядное поле CF, которое обозначает, зашифровано ли полезное сообщение; одноразрядное поле CS, которое обозначает один из двух шифровальных ключей, который следует использовать для расшифровки полезного сообщения; и двенадцатиразрядный СКИД. Вслед за префиксом идет сервисный заголовок, который является особенностью сервисной составляющей. Сервисный заголовок включает в себя четырехразрядное значение СС счета непрерывности. Счет непрерывности является особенностью сервисной составляющей, последовательно увеличиваемой на единицу по модулю 16 вместе с подсчитываемым значением в последовательных пакетах. Для сервисной видеосоставляющей за подсчитываемым значением следует четырехразрядное поле НД, которое обозначает определенные варианты полезного сообщения. Остальная часть пакета является полезным сообщением сигнала. Пакет может содержать разряды четности исправляющего ошибки кода, добавленные в конце полезного сообщения. Такое исправляющее ошибки кодирование может быть осуществлено для всего пакета или только для его частей.
Главный перечень программ посылается в пакетном виде на каждый из передатчиков, где он мультиплексируется с разделением по времени с соответствующими программными пакетами канальным мультиплексором, если имеется достаточный частотный диапазон. При распределении соответствующих ретрансляторов программный распределитель старается сохранить пространство для перечня программ на каждом ретрансляторе, так что по существу каждый системный ретранслятор регулярно передает главный перечень программ. Поскольку главный перечень программ передается по существу всеми ретрансляторами, не имеет значения, на какой ретранслятор настроен приемник, пользователь может немедленно включить главный перечень программ, чтобы посмотреть доступную программу.
Главный перечень программ посылается периодически и регулярно обновляется, например каждые 30 минут. Скорость повторения относительно высока, чтобы абонент, включив свой приемник, мог получить доступ к программному списку по существу немедленно. Это возможно потому, что количество данных, содержащихся в главном перечне, в достаточной степени ограничено.
Гораздо более обширный перечень программ, названный специальным перечнем 260, также формируется программным распределителем и включает в себя всю программную информацию на период следующих, к примеру, тридцати дней. Это значительное количество данных, но изобретатель системы решил, что абонентам было бы выгодно иметь возможность составлять расписание своих просмотров на длительные периоды (недели или месяцы). Специальный перечень программ является программой пакетных данных, которая подается только на один из передатчиков и таким образом доступна только на одном ретрансляторе, хотя этот особый ретранслятор может изменяться изо дня в день или от часа к часу в соответствии с наличием частотного диапазона передатчика и другими требованиями распределения. СКИД специального перечня изменяется и назначается распределителем программ. Положение специального перечня дается в списке главного перечня вместе с другими программами.
В предпочтительном варианте выполнения главный перечень сформирован в виде четырех последовательных блоков данных, обозначенных: SEGM; APGD; CSSM1. . .CSSMnseg; P1SM1...P1SMnseg. С другой стороны, специальный перечень разделен на группу сегментов или частей (от 1 до 16) с индексом "nseg", обозначающим текущий номер сегмента, содержащего специальный перечень. Каждый сегмент несет программную информацию для одного или более каналов, которые лежат в пределах от 100 до 999, и каждый сегмент специального перечня включает два последовательных блока данных: CSSM1...CSSMnseg:P1SM1... P1SM...Mnseg.
Блок SEGM, содержащийся в главном перечне, включает в себя информацию о разделении канального пространства на сегменты и количество сегментов. Блок APGD содержит отображение перечня программ, которое отмечает, какие сегменты специального перечня активны и их положение (т.е. конкретный ретранслятор, переносящий сегмент), а также СКИДы соответствующих сегментов. Блок APGD содержит программную информацию, относящуюся к оценке (рейтингу) и теме, например разделы 10-15 в вышеприведенной записи базы данных. Кроме того, APGD включает отображение перечня программ, связывающее сегменты специального перечня с соответствующими наименованиями, номерами и видами. Отображение перечня программ связывает байт или код PG CSS с каждым перечнем. Этот код используется для разрешения/запрета отображения соответствующих сегментов перечня.
Главный перечень и каждый специальный перечень содержат блок CSSM и блок P1SM. Блок CSSM является отображением канала в сервисный идентификационный сегмент. Он включает в себя данные, описывающие канал (название канала, буквы вызова, номер канала, тип,...), которые находятся в соответствующем сегменте. Блок P1S М содержит связанные списки программной информации (заглавие, время начала, длительность, оценка, категория...), которые имеются на каждом канале, описанном в соответствующем блоке CSS М.
Информация перечня программ может быть распределена среди разных специальных перечней в различных форматах. Это значит, что соответствующие специальные перечни программ могут включать информацию только для одного из множества поставщиков программ. Альтернативно информация, передаваемая на разных блоках каналов, может делиться среди множества специальных перечней программ. Например, информация перечня программ для каналов 100-300 может быть помещена в специальный перечень 1; для каналов 301-500 - в специальный перечень 2; для каналов 501-700 - в специальный перечень 3 и т.д. В этих обоих форматах специального перечня каждый специальный перечень может включать в себя информацию для просмотра перечня программ на то число дней, которое может вместить данный специальный перечень. Другим альтернативным решением может быть разделение времени просмотра. Например, главный перечень может включать информацию перечня программ на следующие два часа; специальный перечень 1 может включать информацию перечня программ на следующие 8 часов; специальный перечень 2 может включать информацию перечня программ на следующие 8 часов; специальный перечень 3 может включать информацию перечня программ на следующие 8 часов и т.д.
В каждую запись CSSMi включен байт или код C1 CSS, используемый для разрешения/запрета отображения соответствующей информации канала/программы в главном или специальных перечнях программ. Байты C1 CSS и PC CSS могут быть индивидуальными для поставщика программ или назначаться руководителем системы произвольно на основе канала. Байту PG CSS специального перечня программ, индивидуальному для конкретного поставщика, может быть присвоен индивидуальный код поставщика. Этот индивидуальный код поставщика может использоваться соответствующими приемниками для исключения отображения этого специального перечня на приемниках, не принадлежащих абонентам. Байты C1 CSS, связанные с информацией канала/программы, представленной в перечнях программ, могут также быть снабжены индивидуальными кодами поставщика, чтобы можно было исключить отображение канальной информации, содержащейся в специальных перечнях программ, не относящихся к данному поставщику. (Следует отметить, что главный перечень может не быть индивидуальным для поставщика). При этом подразумевается, что поставщику может быть выделено более одного кода, чтобы позволить селективное отображение информации специальных перечней между разными классами абонентов или не абонентов. Кроме того, руководитель системы может назначить универсальное кодовое слово CSS для разрешения безусловного показа информации перечня программ. Допустим, что байты C1 CSS и PG CSS содержат 8 разрядов. Руководитель системы может выделить байт 000000000 для разрешения безусловного доступа. Любой перечень или канал, которому присвоен байт C1 CSS и PG CSS 000000000, будет доступным для просмотра всем пользователям системы, независимо от того, являются они абонентами или нет.
Информацию о перечне программ можно разделить на классы условного доступа для доступа зрителя. В простейшей реализации все данные перечни программ могут быть организованы в восемь классов условного доступа, CA, по одному классу для каждого разряда восьмиразрядного байта C1 CSS и PG CSS. Эти CA классы могут назначаться руководителем системы или в соответствии с каким-либо иным критерием.
Восемь разрядов байта C1 CSS или PG CSS представляют 256 разных состояний и поэтому могут вмещать гораздо большее число CA классификаций. Номинально система вещания будет иметь довольно ограниченное число поставщиков программ. Допустив, что число поставщиков не больше 16, можно соответственно обеспечить число возможных состояний. Четыре старших разряда байта C1 CSS и PG CSS идентифицируют соответствующих поставщиков программ, а четыре младших разряда могут назначаться по усмотрению соответствующего поставщика. В этом случае каждый из 16 или меньшего числа поставщиков может поместить свою информацию перечня программ в 16 разных CA классов показа.
Условный доступ к специальным перечням и/или канальной информации осуществляется в приемнике посредством сравнения соответствующих байтов C1 CSS и PG CSS в перечнях программ с байтом пользователя CA CSS, который определяет права на просмотр для соответствующего пользователя. Байт CA CSS вырабатывается системой условного доступа и передается соответствующему пользователю. Система условного доступа, являющаяся элементом программного распределителя, формирует индивидуальный пакет условного доступа для пользователя при покупке или обновлении пользователем сервисных составляющих. Например, если абонент по телефону просит поставщика программы добавить или исключить каналы из его абонирования, система условного доступа под управлением руководителя системы создает новый байт или байты CA CSS для этого абонента с отражением данных изменений. Этот новый байт CA CSS включается в пакет данных, который направляется специально на его приемник и систему интеллектуальной карточки условного доступа, содержащуюся в нем. Пользователю предлагается настроиться на конкретный канал на определенный интервал времени, и пакет передается на данный канал программным распределителем в какой-то момент времени, когда позволяет частотный диапазон системы.
Временной промежуток для программных данных, включенных в главный перечень, определяется объемом памяти, доступным в приемнике для обработки перечня. Описанная в качестве примера система допускает главный перечень из 242 пакетов по 127 байтов данных каждый. В главный перечень включены текущие данные для всех каналов и более отдаленные программные данные по мере заполнения в пределах 30 Кбайт пространства главного перечня. Это выражается примерно в двух часах просмотра программных данных.
Специальные перечни ограничены не возможностями памяти, а частотным диапазоном. Чтобы минимизировать требования к частотному диапазону, налагаемые на систему специальным перечнем, сегменты специального перечня произвольно ограничены до 750 пакетов по 127 байтов, или примерно 95 Кбайт на сегмент, а в целом 1,5 Мбайта на все 16 сегментов.
Каждый сегмент специального перечня обозначен отличным от других СКИДом, и разные сегменты могут передаваться с разных ретрансляторов, так что данные специального перечня по существу равномерно распределены между всеми ретрансляторами.
Фиг. 4 представляет в виде блоков часть рассматриваемого в качестве примера приемника АВД. Переданный сигнал АВД улавливается антенной 5 и подается на тюнер-демодулятор 6. Тюнер управляется посредством МП для выбора желательной несущей частоты ретранслятора. Выбранная несущая демодулируется и модулирующий сигнал выводится из тюнера-демодулятора 6 в двоичном виде. Модулирующий сигнал подается на схему 7 прямого исправления ошибок. ПИО (FEC), которая исправляет исправимые ошибки и вырабатывает сигнал ошибки для соответствующих сигнальных пакетов, которые содержат неисправимые ошибки. ПИО обеспечивает мультиплексированный с разделением по времени пакетный сигнал, включающий в себя группу программ, одна из которых является главным перечнем программ.
Пакетный поток из ПИО подается на процессор 8 переноса. Процессор переноса включает в себя схемные элементы для выбора некоторых пакетов из мультиплексированного пакетного потока, дешифрования (дескремблирования) подходящих пакетов и выделения сервисных полезных сообщений из выбранных пакетов. В процессоре переноса пакетный поток из ПИО подается на дешифрователь 10 и на детектор 9 СКИД. При запуске системы и через регулярные интервалы системный контроллер или МП 17 программируется так, чтобы заставить детектор СКИД обнаруживать все появления пакетов, содержащих СКИД главного перечня. При обнаружении пакетов главного перечня детектор 9 СКИД разрешает схеме 11 памяти с прямой адресацией памяти ПАП (ДМА) запомнить полезные сообщения пакетов главного перечня в заранее заданном блоке быстродействующей буферной памяти 15. МП в ответ на вводимые через пользовательский интерфейс 16 команды пользователя просматривает этот блок памяти для программных данных, чтобы определить СКИДы, связанные с программными компонентами той программы, которую пользователь желает просмотреть. Эти СКИДы подаются на детектор 9 СКИД, чтобы заставить его выбрать сервисные составляющие желательной программы. Память 11 ПАП вместе с контроллером 13 переноса и МП назначает соответствующие блоки быстродействующей буферной памяти 15 для соответствующих сервисных компонентов, связанных с выбранными СКИДами. При обнаружении пакетов, которые содержат выбранные СКИДы, ПАП 11 загружает их полезные сообщения в соответствующие блоки памяти. Когда соответствующие процессоры 22 - 24 сервисных компонентов нуждаются в данных, они запрашивают их в ПАП 1 через контроллер 13 переноса. Контроллер 13 устраняет состязания в доступе к памяти между запросами считывания и записи от различных элементов согласно заранее заданному приоритету, чтобы удовлетворить всем элементам. В блоках памяти 15, которые назначены для запоминания специальных сервисных компонентов, таких как видео- и аудиосигналы, в действительности устанавливается режим работы как в памяти "первым вошел-первым вышел" (FIFO), каждый с емкостью запоминания в несколько пакетов полезных сообщений.
В этом примере процессор переноса включает в себя декодер 12 заголовка и исправляющего ошибки кода, который является согласованным фильтром двойного назначения. В одном режиме он определяет, какие пакеты правоустанавливающих данных имеет право получать конкретный абонент. Во втором режиме декодер 12 запрограммирован отыскивать специальные начальные коды в полезных сообщениях, например видеосервисных данных. Обнаружение желательных параметров в любом режиме заставляет схему адресации памяти либо обнулять, либо необнулять конкретные указатели адресов памяти. Процессор переноса включает также интерфейс 14 интеллектуальной (электронной) карточки. Интерфейс интеллектуальной карточки осуществляет взаимодействие интеллектуальной карточки с приемной системой. Интеллектуальная карточка содержит правоустанавливающие данные и процессор, который управляет доступом к конкретным программам, хранящим информацию о банковском счете, и совместно с модемом осуществляет связь с сервисным поставщиком. Интеллектуальная карточка использует вышеупомянутые правоустанавливающие данные.
Декодер 12 направляет индивидуальные пользовательские пакетные полезные сообщения, содержащие правоустанавливающие данные, на интеллектуальную карточку. Сюда входит пакет условного доступа, сформированный системой условного доступа, который содержит байт или байты CA CSS. Байт или байты CA CSS запоминаются устройством интеллектуальной карточки для будущего использования.
Данные CA CSS можно выделять из передаваемых пакетов условного доступа, но они также могут быть резидентными в интеллектуальной карточке при ее покупке абонентом. Быстродействующая буферная память 15 мультиплексируется между различными операциями в качестве быстродействующего буфера сжатых видеоданных, быстродействующего буфера сжатых звуковых данных, памяти главного перечня, памяти интеллектуальной карточки, рабочей памяти МП и микропроцессорной памяти. Это возможно только потому, что перечень программ разделен на главный и специальный перечни. Данных главного перечня относительно немного и они, следовательно, требуют малого объема памяти. Для размещения специального перечня вместимость памяти 15 недостаточно велика.
Главный перечень, однажды принятый, хранится в быстродействующей буферной памяти, хотя и обновляется периодически. Хранение главного перечня позволяет мгновенно менять каналы, так как связанные с ними СКИДы всегда доступны. Если главный перечень удалялся бы после каждого выбора канала, получалась бы задержка между выборами канала, пока не перезагрузился главный перечень.
В течение интервала, в котором специальный перечень обрабатывается, просматривается и/или манипулируется, никакие другие сервисные составляющие не будут обрабатываться, поскольку для обработки специального перечня необходима вся буферная память 15. Так как память недостаточно велика для размещения всего специального перечня одновременно, обработка частей специального перечня либо должна осуществляться последовательно, либо память должна быть расширена. Первое длилось бы долго, чтобы быть благоприятно принято пользователями, а последнее нежелательно повысило бы стоимость устройства.
Растяжение видеоданных требует относительно большой выделенной памяти. Требования к памяти для растяжения закодированного МРЕ С сигнала составляют один кадр памяти отображения видеоданных, два кадра памяти для взаимно (двунаправленно) закодированного предсказания или В кадров, и дополнительно рабочая память для переформатирования данных, поданных на устройство растяжения. Для растяжения изображений формата 4 х 3 с разрешением в стандарте NTSC требуемая память составляет 16 Мбит. На фиг. 4 эта память внесена в процессор 22 видеоданных, она является достаточно большой для размещения специального перечня и не используется никак иначе, когда обрабатывается специальный перечень.
В течение интервалов времени, когда желательно использовать специальный перечень, детектор СКИД настраивается на выбор пакетов специального перечня и занесения их полезных сообщений в буферную память 15, как если бы они были сжатыми видеоданными. Процессор видеоданных настроен микропроцессором на запрос данных из блока буферной памяти, наделенных СКИДом специального перечня. Эти данные записываются в память процессора видеоданных, как если бы они были сжатыми видеоданными. В этом режиме каналу видеоданных дается приоритет, так что данные специального перечня запоминаются так скоро, как приходят, и могут загружаться относительно быстро.
Когда специальный перечень передается как сегменты, мультиплексированные среды всех каналов, микропроцессор 17 должен обратиться к главному перечню в буферной памяти 15 и просмотреть отображение сегментов и блок данных APGD для определения каналов и СКИДов соответствующих сегментов. Микропроцессор 17 запрограммирован настраиваться на необходимые каналы, содержащие сегменты специального перечня, и заставлять детектор СКИД выбирать соответствующие пакеты. Предпочтительно выделить все сегменты на канале, прежде чем настраиваться на другой канал. Также предпочтительно, чтобы настройка на соответствующие каналы осуществлялась в порядке возрастания или убывания их номеров для минимизации времени на пересинхронизацию между каналами.
В процессор 22 видеоданных встроен интерфейс МП для обеспечения считывания данных из памяти процессора видеоданных микропроцессором. МП содержит программы (например, программы поиска с информационными фильтрами известного типа), чтобы обеспечить зрителю удобное манипулирование данными специального перечня. Так как все данные специального перечня доступны совместно, манипулирование данными может быть выполнено так быстро, как зритель сможет менять команды.
Манипулирование специальным перечнем требует отображать части перечня. Данные специального перечня передаются в формате данных не как сжатый или несжатый видеосигнал. Чтобы отобразить информацию специального перечня, МП выбирает информацию для отображения и подает эти данные на экранное устройство отображения ЭУО (OSD) 19. Когда осуществляется манипулирование с перечнем программ, ЭУО отведет весь экран для отображения текста специального перечня или других данных и/или структуры программных команд. В другое время, когда видеоданные растягиваются, ЭУО действует обычным образом для наложения желательного текстового материала на видеоизображения.
Фиг. 5 представляет пример воплощения процессора 22 видеоданных с интерфейсом МП для обеспечения считывания данных, запомненных в памяти процессора. Вся память растяжения внесена в единственную память 30, отличную от буферной памяти 15.
Устройство растяжения видеоданных включает память 31 FIFO, которая имеет входную шину данных, соединенную с выходной шиной данных буферной памяти 15 и шину запроса данных, подключенную к контроллеру процессора переноса, а также выходную шину данных, соединенную с внешней шиной памяти/данных. В процессе выполнения операции растяжения память 31 FIFO запрашивает из памяти 15 данные, требуемые для растяжения. Память 31 FIFO принимает данные в виде восьмиразрядных байтов и подает шестидесятичетырехразрядные слова на шину памяти/данных. По мере создания эти 64-разрядные слова загружаются во внешнее динамическое ОЗУ (DRAM) 30 по адресам, выдаваемым генератором 33 адреса. Данные считываются из динамического ОЗУ 30 также под управлением генератора 33 адреса, как того требует соответствующее схемное устройство в ИС растяжения. В действительности, генератор 33 адреса является конечным автоматом, откликающимся на входные сигналы, выдаваемые соответствующими схемами растяжения, и запрограммирован записывать и считывать видеоданные в соответствии с заранее заданным набором векторов входных сигналов растяжения.
ИС растяжения включает в себя детектор 32 начального кода, декодер 34 кода переменной длины и элемент 35, который включает в себя обратный групповой декодер (ОГД), обратный квантователь (ОКБ), обратный дискретный косинусный преобразователь (ОДКП) и предсказатель (ПР). Данные из памяти перегоняются туда - сюда известным образом между различными функциональными элементами для растяжения сжатых MPE G видеоданных. Выполнение соответствующих функций растяжения координируется контроллером 38, который в большой степени также является конечным автоматом. Контроллер 38 откликается на входные сигналы, выдаваемые различными элементами растяжения, и на данные, принимаемые с шины памяти/данных через блок 36 входа/выхода памяти. Сжатые видеоданные имеют формат 4: 2: 0, поэтому исходные растянутые видеоданные выдаются в формате 4:2:0. Эти исходные растянутые видеоданные подаются на блок 37 отображения, который интерполирует исходные видеоданные, чтобы обеспечить выход видеоданных в формате 4:2:2. Схема растяжения в таком общем виде в настоящее время предоставляется различными продавцами и не является объектом данного изобретения.
Управляющая шина соединяет контроллер 38 со всеми функциональными элементами растяжения, включая блок 36 входа/выхода памяти. Интерфейс МП также подключен к управляющей шине, чем обеспечивается средство связи с МП, внешним для ИС растяжения. Ожидается, что некоторый уровень взаимодействия будет включен в передаваемые сервисные составляющие и что в некоторых случаях это взаимодействие может не включать видеоданные. В таких случаях может быть желательно запрещать любую работу ИС растяжения или же, к примеру, заставлять ее выдавать заранее заданное статическое отображение. Эти и другие функции могут быть запрограммированы в контроллере и запускаться микропроцессором через интерфейс 39 МП.
Для того чтобы записать данные специального перечня в динамическое ОЗУ 30, нужно всего лишь указать ИС растяжения, что связанный со специальным перечнем СКИД присутствует в сервисной составляющей видеоданных. ИС растяжения примет данные специального перечня, как если бы они были сжатыми видеоданными, и запишет их в динамическое ОЗУ. Обычная обработка растяжения должна прорваться, чтобы предотвратить действия растяжения, перераспределяющие запомненную информацию специального перечня в динамическом ОЗУ. Прекращение растяжения вызывается микропроцессором, когда СКИД специального перечня связан с устройством растяжения видеоданных.
Считывание данных специального перечня из динамического ОЗУ 30 включает в себя прекращение обычной работы контроллера 38 через интерфейс 39 МП и обращение к динамическому ОЗУ 30 с помощью генератора 33 адреса и блока 36 входа/выхода памяти. Одна из обычных функций контроллера 38 состоит в подаче начальных указателей адресов памяти в генератор адресов памяти для выборки в динамическом ОЗУ специальных сжатых данных, которые устанавливают параметры, посредством которых должно выполняться растяжение. То же самое устройство можно использовать для доступа в динамическое ОЗУ 30 для считывания данных специального перечня, т.е. контроллер приспособлен принимать адресные указатели от МП и подавать их на генератор адреса. Таким образом специальные области памяти динамического ОЗУ могут адресоваться микропроцессором. Считанные из динамического ОЗУ 30 данные подаются на управляющую шину через блок входа/выхода памяти, который преобразует 64-разрядные выходные слова памяти, например, в восьмиразрядные байты. Соответствующие 8-разрядные байты передаются далее через интерфейс 39 МП на МП 17, в котором они могут использоваться как данные программы меню или подаваться на быстродействующую буферную память 15 для последующего использования. При считывании данных специального перечня из динамического ОЗУ обычная работа элементов 32, 34, 35 и 36 может прекращаться контроллером 38 в ответ на команды МП, выдаваемые интерфейсом 39 МП.
Расширенные способности всей системы, т.е. использование выделенной памяти растяжения видеоданных для приема и хранения специального перечня программ, обеспечивается по существу без дополнительных аппаратных средств. Все, что требуется, - это небольшое изменение в программировании контроллера 38 для приема считанных адресных указателей от интерфейса МП, а также способность прекращать обычное выполнение отдельных функций растяжения. Такие изменения специалист в схемах растяжения видеоданных может легко выполнить для своих специфических воплощений аппаратных и программных средств.
Интерфейс пользователя 16 предоставляет пользователю ряд обычных опций/регуляторов, такие как регуляторы громкости, выбор канала, яркости и т. п. Кроме того, интерфейс пользователя обеспечивает доступ к меню других функций системы. Например, пульт дистанционного управления (не показан) может быть снабжен кнопкой меню, которая заставляет систему отображать на кинескопе (не показан) меню дополнительных опций системы, которые можно выбирать посредством перемещения курсора и нажатия пусковой кнопки традиционным способом. Меню содержит опцию показа перечня программ. При выборе этой опции микропроцессор 17 программируется на показ следующего меню, которое включает опции перечней программ. Эти опции могут включать в себя следующие: перечни всех программ; только кинофильмы; только спортивные передачи; специальные передачи и т.п., одну из которых можно выбрать перемещением курсора и нажатием пусковой кнопки.
Выбор опции перечня программ заставляет микропроцессор 17 запросить байт или байты CA CSS, хранящиеся в интеллектуальной карточке 14. Байт или байты CA CSS загружаются в регистр в микропроцессоре 17 для использования в функции сравнения. Микропроцессор 17 выполняет выбранную функцию перечня программ. При этом перед отображением специального перечня байт PG CSS, связанный с выбранным перечнем программ, сравнивается с байтом или байтами CA CSS, сохраненными в регистре. Если совпадения нет, этот перечень не отображается и может быть сформировано сообщение, показывающее пользователю, что данный перечень для него не доступен. В случае совпадения, или если байт PG CSS соответствует байту универсального доступа, выбранный перечень может быть отображен с учетом канальной информации, включенной в выбранный перечень. Перед отображением информации, относящейся к конкретному каналу в выбранном перечне, производится выборка байта или кода C1 CSS, связанного с этим каналом, и он сравнивается с байтом или байтами CA CSS. Если байт или байты CA CSS и C1 CSS не совпадают, канальная информация не отображается в перечне программ. Если они совпали, или если байт C1 CSS соответствует байту универсального доступа, канальная информация отобразится в перечне.
Аналогичным образом, если выбранная функция меню перечня программ соответствует отображению информации главного перечня, перед тем, как отображать информацию для любого канала, байт C1 CSS, связанный с данным каналом, сверяется с байтом или байтами CA CSS, выбранными из интеллектуальной карточки, и канальная информация канала отображается или не отображается в зависимости от результатов сверки.
При формировании любого из отображений имеющихся перечней программ микропроцессор 17 программируется на поиск заданных полей данных в данных главного перечня в быстродействующей буферной памяти 15 или данных специального перечня во внешнем динамическом ОЗУ 30 для желаемых видов программной информации. Каждый раз, когда находится программная информация желаемого вида, производится выборка связанного с ним байта C1 CSS и он сравнивается с CA CSS пользователя. Если сравнение показывает, что пользователь имеет право смотреть данную информацию перечня программ, эта информация помещается в таблицу в памяти (например, быстродействующей буферной памяти 15) согласно заданному формату. После проведения поиска всех данных соответствующего сохраненного перечня программ и сверки связанных с ними C1 CSS, а также помещения разрешенной информации в таблицу в памяти данные в таблице подаются на устройство ЭУО 19, которое формирует соответствующую информацию в пикселах/сетке для отображения информации перечня программ как текста в линиях сетки.
Пример функции сравнения байта или байтов CA CSS с любым из байтов C1 CSS или PG CSS описывается следующим образом. Допустим, что байт состоит из N разрядов и что специальные перечни и каналы/программы сгруппированы в N классов условного доступа. Один из классов является классом безусловного доступа, в котором все N разрядов байта C1 CSS или байта PG CSS являются логическими нулями. Каждому из остальных N-1 классов выделен единственный разряд N-разрядного байта. Например, допустим, что второй, третий и четвертый старшие разряды (CP) N-разрядного байта присвоены первому, второму и третьему классам условного доступа. Логическая единица во второй позиции CP (при остальных нулевых разрядах) байта C1 CSS или PG CSS показывает, что данный канал/программа или специальный перечень принадлежит к первому классу условного доступа. Логическая единица в третьей позиции байта C1 CSS или PG CSS показывает, что данный канал/программа или специальный перечень принадлежит ко второму CA классу, и т.д. Пользователю, которому разрешено смотреть конкретный CA класс, будет выделен байт CA CSS с логическими единицами во всех позициях разрядов, соответствующих CA-классам, которые ему разрешено смотреть в данном перечне программ. В такой системе сравнение байта CA CSS с любым из C1 CSS или PG CSS осуществляется поразрядно. Если результатом сравнения является совпадение любой одной из позиций разрядов, может быть отображен соответствующий канал/программа или специальный перечень. На фиг. 6 показаны примерные схемы, которые могут реализовать такой вид сравнения. Байт CA CSS из схем интеллектуальной карточки запоминается в регистре 600, а сверяемые C1 CSS или PG CSS загружаются в регистр 601. Логический элемент ИЛИ-НЕ 603 подключен к соответствующим разрядным позициям регистра 601 и выдает на выходе логическую единицу, если все разрядные позиции показывают логический нуль (универсальный доступ). Выходной сигнал элемента ИЛИ-НЕ 603 подается на один вход элемента ИЛИ 606, который формирует сигнал управления "отображение/запрет отображения".
Каждая разрядная позиция байта в регистре 601 сравнивается с соответствующей разрядной позицией байта в регистре 602 в группе элементов И 602. Если обе соответствующие позиции разрядов являются логической единицей, соответствующий элемент И выдаст на выходе сигнал логической единицы. Соединение выходных сигналов соответствующих элементов И подается на соответствующее соединение входных сигналов элемента ИЛИ 605, который выдает на выходе логическую единицу, если любой из элементов И 602 дает на выходе логическую единицу. Выход элемента ИЛИ 605 подключен ко второму входу элемента ИЛИ 606. Элемент ИЛИ 606 даст на выходе логическую единицу, обозначающую доступ к показу программы/канала или специального перечня, связанного с байтом условного доступа, сверяемым в данный момент, если этот байт имеет все нулевые разряды или если любой из элементов И 602 дает ненулевой выходной сигнал.
В системе передачи аудио/видео сигналов способ формирования информации перечня программ, пригодный для селективного отображения на соответствующих приемниках, включает организацию информации перечня программ в разные блоки данных в зависимости от вида информации. Один такой блок данных содержит канальную информацию (СSSМi), описывающую соответствующие каналы. Соответствующая информация СSSМi в этом блоке включает байт канальной информации абонентской сервисной системы (СI СSS), который содержит информацию условного доступа, относящуюся к каналу, связанному с СSSМi. Приемник хранит индивидуальный байт абонента (СА СSS) с возможностью его выборки устройством обработки перечня программ. Перед отображением принятой информации перечня программ для определенного канала индивидуальный байт абонента СА СSS сравнивается с байтом канальной информации СI СSS в перечне программ. В зависимости от результатов сравнения данные перечня для этого конкретного канала отображаются или не отображаются в перечне программ. Техническим результатом изобретения является возможность передачи сжатого телевизионного и служебных сигналов в пакетном виде, возможность передачи множества телевизионных программ с их сервисными компонентами. 4 с. и 7 з.п.ф-лы, 6 ил., 1 табл.
| US 5144663 A, 03.09.92 | |||
| US 5245429, 14.09.93 | |||
| Электрический кабель | 1971 |
|
SU562221A3 |
| Устройство кодирования телевизионного сигнала | 1986 |
|
SU1381730A1 |
