СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ПРОГРАММНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО СИСТЕМЕ, ВКЛЮЧАЮЩЕЙ ГРУППУ КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИ, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА СЖАТЫХ АУДИО/ВИДЕО ПАКЕТНЫХ СИГНАЛОВ И СПОСОБ ЕГО РАБОТЫ Российский патент 2000 года по МПК H04N7/12 H04N7/24 

Изобретение относится к формированию, передаче и приему перечня телевизионных программ для широковещательного телевизионного обслуживания.

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 в себя 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). То есть, если программа содержит четыре сервисных компонента, то этой программе будут назначены четыре СКИДа. Информация для соответствующих сервисных составляющих будет передана в пакетах о заранее заданным количеством данных (например, 130 байтов) и каждый пакет информации будет содержать СКИД, соответствующий данной сервисной составляющей.

Группа программ, например 6-8, может передаваться в уплотненном виде с временным разделением (на пакетной основе) на одной несущей частоте. Для обеспечения, например, 160 программ система будет передавать на 20-28 несущих.

Для того чтобы получить конкретную программу, приемник настроен на конкретную несущую и запрограммирован выбирать сигнальные пакеты, связанные с этой 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, подлежащую использованию соответствующими приемниками для связывания мультиплексированных с разделением по времени сервисных пакетов с программами, просмотр которых желателен. Перечень программ представляет собой программу, которая назначает конкретный СКИД, который приемник автоматически выберет при запуске и загрузит программные данные 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 связанные с ней СКИДы программных сервисных составляющих. После этого тюнер в приемнике 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, используемая 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.

Количество информации в перечне программ, например, на месяц огромно и мало места отводится на то, как, когда и где она передается и как, когда и посредством чего она обрабатывается в соответствующем приемнике. Одним первостепенной важности параметром передачи является частотный диапазон сигнала. Одним первостепенной важности параметром приемника является стоимость. Обязательное использование информации перечня программ не отразится заметно ни на частотном диапазоне системы, ни на стоимости приемника. Вдобавок, перечень программ будет доступен пользователю с минимальной задержкой.

Информация перечня программ оформлена как главный перечень и специальный перечень. Главный перечень содержит программную информацию на период нескольких текущих часов. Специальный перечень содержит программную информацию длительного периода, например нескольких дней. Главный перечень посылается в качестве сервисной составляющей по существу на каждой несущей или частоте ретрансляции, чтобы сделать его сразу доступным для соответствующих пользователей безотносительно к несущей частоте, на которую настроен пользовательский приемник. Специальный перечень передается только на одной из несущих (частот ретрансляции) для минимизации использования частотного диапазона системы. (В действительности специальный перечень представляет собой группу специальных перечней, каждый из которых передается только на одной частоте ретрансляции).

Выполнение приемника, которое стремится минимизировать объем требуемой памяти в приемнике> представляет собой конструкцию, которая использует устройство растяжения видеоданных для обработки данных программного перечня как сжатой видеоинформации и загружает их в память устройства растяжения видеоинформации. Чтобы обеспечить микропроцессору приемника просмотр программных данных в памяти устройства растяжения видеоданных, введен интерфейс между микропроцессором и устройством растяжения. Эта конструкция минимизирует объем памяти (иной, нежели память устройства растяжения видеоданных), которая потребовалась бы в противном случае микропроцессору для отображения или обработки специального перечня программ. Устройство растяжения видеоданных обычно воспринимает данные на относительно большой скорости. Поэтому большое количество данных специального программного перечня может быть относительно быстро загружено в память для использования с минимальным временем ожидания.

Изобретение будет описано со ссылкой на приложенные чертежи, из которых:
фиг.1 является иллюстрацией спутниковой передающей системы;
фиг. 2 является блок-схемой одного из передающих элементов, изображенных на фиг.1;
фиг. 3 изображает схему, представляющую общий формат сигнальных пакетов, в котором передаются программные компонентные сервисные данные;
фиг. 4 является блок-схемой части приемного устройства, реализующего настоящее изобретение;
фиг. 5 является блок-схемой, показывающей взаимодействие между микропроцессором и устройством растяжения видеоданных по фиг. 4.

Настоящее изобретение будет описано 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 мультиплексированых с разделением по времени телевизионных вещательных систем, таких, например, как пакетные кабельные и телевизионные системы высокой четкости.

Согласно фиг. 1 СНВ система включает в себя спутник, 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 передатчика фиг. 1. В настоящей рассматриваемой как пример системе каждый передатчик показан как группа производящих программы организаций и/или оборудования. Эти организации/оборудование показаны как студии 210,220,230 (студии 1-К), каждая из которых способна обеспечить программу пакетных аудио/видео/данных (АВД). (Патент США N 5168356 Acompara et al. описывает устройство для выработки пакетных аудио/видеопрограмм). Соответствующие аудио- или видеосоставляющие или компоненты данных каждой программы являются пакетным сигналом, обозначенным единственным сервисным канальным идентификатором, СКВД. Пакеты соответствующих компонентных 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 MUX. 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 перемещения частей сигнала для обеспечения уровня защиты от ошибок в процессе передачи.

Программный распределитель 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. Программный распределитель назначает программы на ретрансляторы, назначает СКИДы программным составляющим, а также формирует пакетные программные перечни. Программный распределитель поддерживает текущую базу данных всего системного программирования на длительный период времени. СКИДы соответствующих программ связаны с названиями программ. В добавок соответствующие названия программ связаны с временами приема и могут быть помечены "типовыми" кодами для поисковых целей. 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 записях базы данных программного распределителя, показан в таблице. 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 в себя все программы по порядку. Упорядочение осуществляется в формате файла данных, согласованном о программированием микропроцессора (МП) приемника, чтобы представить данные для отображения как программный указатель меню и чтобы обозначить 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. Префикс включает в себя одноразрядное поле Р приоритета: одноразрядное поле ЕВ 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 ОС 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 к концу 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 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 разработчики системы решили, 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 выполнении главный перечень сформирован в виде четырех последовательных блоков данных, обозначенных: SEGM: APGD: CSSMI... CSSMnseg: PISMI.... PlSMnseg.

С другой стороны специальный перечень разделен на группу сегментов (от 1 до 16) 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 включает в себя два последовательных блока данных: CSSMI... CSSMnseg: PISMI. .. PISM... Mnseg.

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 PISM содержит связанные списки программной информации (заглавия, время начала, длительность, оценка, категория...), которые имеются на каждом канале, описанном в соответствующем блоке.

Блок SEGM, содержащийся в главном перечне, включает в себя информацию о разделении канального пространства на сегменты и число сегментов. Блок данных SEGM таким образом представляет собой отображение сегмента в специальный перечень. 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 также программную информацию, относящуюся к оценке (рейтингу) и теме, такую как разделы 10-15 в вышеприведенной записи базы данных.

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 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 мультиплексироваиного пакетного потока, дешифрования (дескремблирования) подходящих пакетов и выделения сервисных полезных сообщений из выбранных пакетов. В процессоре переноса пакетный поток подается на дешифрователь 10 и на детектор 9 СКИД. При запуске системы 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 о 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 озаглавленных данных названы конкретным абонентом для получения. Во втором режиме он запрограммирован отыскивать специальные начальные коды в полезных сообщениях видеосервисных данных. Обнаружение желательных параметров в любом режиме заставляет схему адресации памяти либо обнулять, либо не обнулять конкретные указатели адресов памяти. Процессор переноса включает в себя также интерфейс 14 интеллектуальной (электронной) карточки. Интерфейс интеллектуальной карточки осуществляет взаимодействие интеллектуальной карточки с приемной системой. Интеллектуальная карточка содержит 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 озаглавленные данные. Ни интерфейс 14 интеллектуальной карточки, ни декодер 12 не относятся к изобретению за исключением того факта, что интеллектуальная карточка требует памяти.

Как отмечено ранее, целью разработки является выполнение приемного устройства относительно низкой стоимости. Чтобы сделать это, память приемника минимизирована. Это достигнуто, по крайней мере частично, мультиплексированием единственной памяти для множества использований. Эта память, 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. Даже со всеми этими использованиями память 15 должна содержать до 256 Кбайт. Это единственная возможность, 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, то 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 недоcтаточна 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.

Оба предыдущих недостатка, касающихся специального перечня, обойдены подходящим использованием памяти растяжения видеоданных для обработки перечня программ. Растяжение видеоданных требует относительно большой выделенной памяти. Требования к памяти для растяжения закодированного MPEG 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 4х3 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 скоро, как зритель сможет менять команды. Поскольку не вводится никакой и излишней памяти для размещения специального перечня, стоимость соответственно сохраняется.

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 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 в себя память 31FIFO, 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 31FIFO запрашивает из памяти 15 данные, требуемые для растяжения. Память 31FIFO 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 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 (ОКВ), обратный дискретный косинусный преобразователь (ОДКП) и предсказатель (ПР). Данные из памяти перегоняются туда-сюда известным образом между различными функциональными элементами для растяжения сжатых MFEG 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 прерваться, 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 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 саше устройство можно использовать для доступа в динамическое ОЗУ 30 для считывания данных специального перечня. То есть 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 подключаются к управляющей шине 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 выполнений аппаратных и программных средств.

Изобретение относится к технике передачи и приема перечня телевизионных программ. В системе передачи пакетных аудио/видеосигналов информация перечня программ оформлена как главный перечень и специальный перечень. Главный перечень содержит программную информацию на период в несколько текущих часов. Специальный перечень содержит программную информацию, например, на следующие тридцать дней. Главный перечень посылается в качестве сервисной составляющей на каждой несущей или частоте ретрансляции, чтобы представить его сразу доступным безотносительно к несущей частоте, на которую настроен приемник. Специальный перечень передается только на одной несущей - частоте ретрансляции для минимизации использования системного частотного диапазона. Устройство для осуществления способа содержит: группу каналов передачи, группу генераторов пакетных программ, программный распределитель для генерирования списка пакетных программ, включающего идентификаторы программ и время их передачи, средство мультиплексирования специального перечня с программами на одном канале. Техническим результатом изобретения является создание специальной составляющей канала, включающей программу передач главного и специального перечней. 4 с. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

1. Способ передачи программной информации по системе, включающей в себя группу каналов передачи, отличающийся тем, что формируют главный перечень, содержащий программную информацию на период меньше, чем двенадцать часов из текущей программной информации, формируют специальный перечень, содержащий программную информацию на период, равный или больше, чем двадцать четыре часа, посылают в качестве сервисной составляющей, по существу, на каждой несущей или на частоте трансляции главный перечень с сигналами программ на множестве из группы каналов передачи, специальный перечень передают только на одной из несущих частот ретрансляции для минимизации использования частотного диапазона системы только на одном из группы каналов передачи с главным перечнем и сигналами программ, причем специальный перечень представляет собой группу специальных перечней, каждый из которых передают только на одной частоте ретрансляции. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно формируют специальный перечень в виде группы сегментов; и мультиплексируют соответствующие сегменты на группе каналов передачи, причем соответствующие сегменты подают только на один из группы каналов передачи. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что операции формирования главного и специального перечней содержат выдачу соответствующих идентификаторов аудио- и видеопрограмм сервисных канальных идентификаторов для соответствующих программных компонентов, выдачу сжатых аудио- и видеопрограммных компонентов, сегментирование компонентов в полезные сообщения и формирование соответствующих компонентных пакетов, включающих в себя полезное сообщение и соответствующий сервисный канальный идентификатор (СКИД), формирование базы данных, включающей программную информацию для расширенного периода в несколько дней, причем база данных включает в себя названия программ, компонентные СКИДы, программное время и канальную информацию, сегментирование, по крайней мере, части информации в базе данных в специальные перечни программной информации, связанные с соответствующими каналами, и формирование пакетов информации специальных перечней программ со связанными с ними СКИДами, формирование таблицы информации, определяющей специальные перечни и связанные с ними сервисные канальные идентификаторы, формирование главного перечня, включающего в себя таблицу и часть программной информации, включенной в специальный перечень, и разделение главного перечня на полезные сообщения, формирование полезных сообщений главного перечня, включающих в себя сервисные канальные идентификаторы главного перечня, создание группы каналов передачи, мультиплексирование с разделением по времени пакетов главного перечня, пакетов соответствующих аудио- и видеопрограмм и пакетов специальных перечней для передачи по группе каналов передачи, посредством чего главный перечень дуплицируют на большинство из группы каналов передачи, а специальные перечни по существу не дуплицируют на группу каналов передачи. 4. Устройство для осуществления способа передачи программной информации по системе, включающей в себя группу каналов передачи, включающее группу каналов передачи, группу генераторов пакетных аудио/видеопрограмм, средство мультиплексирования пакетного сигнала главного перечня с соответствующими пакетными аудио-видеопрограммами, по существу, на каждом канале и мультиплексирования специального перечня с аудио-видеопрограммами только на одном из каналов, отличающееся тем, что содержит программный распределитель для генерирования списка пакетных аудио-видеопрограмм, включающего в себя информацию, относящуюся к времени передачи, к идентификаторам программ и к разнообразной информации, относящейся к соответствующим пакетным аудио-видеопрограммам, программный распределитель запрограммирован с возможностью выработки пакетного сигнала главного перечня, содержащего часть данных из списка, относящихся к заранее заданному просмотровому периоду, и выработки пакетного сигнала специального перечня, содержащего большую часть данных из списка, относящихся к просмотровому периоду значительно более длинному, чем заранее заданный просмотровый период. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что программный распределитель выполнен с возможностью вырабатывать специальный перечень в виде сегментов с единственными данными, причем каждый сегмент содержит пакетный сигнал, а средство мультиплексирования - распределять соответствующие сегментные пакетные сигналы специального перечня между группой каналов. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что программный распределитель дополнительно запрограммирован включать информацию, связывающую между собой соответствующие сегментные пакетные сигналы в пакетном сигнале главного перечня. 7. Устройство для приема сжатых аудио/видео пакетных сигналов, мультиплексированных с разделением во времени с информацией перечня программ, причем аудио-видеосигналы передаются в пакетном виде вместе с соответствующими аудио-видеокомпонентами, определенными соответствующими сервисными канальными идентификаторами, программная информация передается в пакетном сигнале главного перечня, включающем в себя ограниченную просмотровую информацию, относящуюся к заранее заданному просмотровому периоду, а также передается в пакетном сигнале специального перечня, включающем в себя расширенную просмотровую информацию, относящуюся к относительно длинному просмотровому периоду по сравнению с заранее заданным просмотровым периодом, отличающееся тем, что содержит детектор, для обнаружения переданных аудио-видеопакетных сигналов, мультиплексированных с разделением во времени с информацией перечня программ, процессор переноса, соединенный с детектором, для выбора сигнальных пакетов желательных аудио-видеопакетных сигналов, пакетных сигналов главного перечня и пакетных сигналов специального перечня, причем процессор переноса выполнен с возможностью выделять информацию полезного сообщения из соответствующих пакетов, устройство растяжения видеосигнала, соединенное с процессором переноса, для растяжения видеосигнальных компонентов аудио-видеопрограмм, устройство растяжения видеосигнала включает в себя память для использования в растяжении сжатого видеосигнала, интерфейс памяти для записи сжатых полезных сообщений видеосигнала в память, и интерфейс микропроцессора для передачи данных на устройство растяжения и для приема данных из памяти, микропроцессор для настройки процессора переноса на выбор сигнальных пакетов аудио-видеопрограмм в устройство растяжения видеосигнала для растяжения, причем микропроцессор управляется пользователем для настройки процессора переноса на выбор сигнальных пакетов специального перечня программ и для направления сигнальных пакетов специального перечня программ в память, использованную для растяжения сжатого видеосигнала. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что дополнительно содержит экранное средство отображения, причем микропроцессор, управляемый пользователем, выполнен с возможностью просматривать, по крайней мере, часть информации перечня программ, записанной в памяти, и настраивать экранное устройство отображения на отображение просмотренной информации специального перечня. 9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что пакетный сигнал специального перечня передается сегментами, каждый из которых является пакетным сигналом с пакетами разных сегментов, обозначенных сервисным канальным идентификатором и передается с разными сегментами по разным каналам, причем сигнал главного перечня включает в себя информацию, обозначающуюся соответствующими сегментами и относящуюся к ним для подачи на память. 10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что микропроцессор запрограммирован на настройку устройства растяжения видеосигнала отвечать на адреса микропроцессорной памяти, когда память хранит информацию специального перечня. 11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что устройство растяжения видеосигнала включает в себя генератор адреса, откликающийся на указатели для выработки адресов и подачи их на память, средство, включенное между интерфейсом микропроцессора и генератором адреса для подключения указателей, вырабатываемых микропроцессором, к генератору адреса. 12. Устройство по п.7, отличающееся тем, что дополнительно содержит быстродействующий буфер, причем процессор переноса выполнен с возможностью подавать полезные сообщения переданных пакетов на быстродействующий буфер, и полезные сообщения переданных пакетов подключаются из быстродействующего буфера к устройству растяжения видеосигнала. 13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что полезные сообщения главного перечня программ запоминаются и выбираются микропроцессором в быстродействующем буфере, и только полезные сообщения специального перечня программ подаются на память. 14. Способ работы приемного устройства для приема сигнала, включающего в себя, по крайней мере, сжатые видеоданные и данные перечня программ, передаваемые как меньший по объему главный перечень и больший специальный перечень, предусматривающий прием сжатых видеоданных и данных перечня программ контроллером микропроцессора, их запоминание в быстродействующей буферной памяти, растяжение видеоданных и связанной с ним памяти устройством растяжения, отличающийся тем, что включает следующие операции: обнаружение переданного сигнала, включающего в себя, по крайней мере, сжатые видеоданные и данные перечня программ, выбор из сигнала главного перечня и подачу главного перечня на быстродействующую буферную память для запоминания и выборки контроллером микропроцессора, просмотр главного перечня, запомненного в быстродействующей буферной памяти, контроллером микропроцессора для определения параметров специального перечня, чтобы обеспечить выбор специального перечня из сигнала, выбор специального перечня и запоминание его в памяти устройства растяжения, просмотр специального перечня, запомненного в памяти устройства растяжения, контроллером микропроцессора для определения информации о просмотре будущих программ.

Приоритет по пунктам:
26.05.1994 - по пп.1, 7, 14;
05.01.1994 - по остальным пунктам формулы.