УСТРОЙСТВО ДОСТУПА К ИНТЕРНЕТ СРЕДСТВАМИ ЦИФРОВОГО ТВ ВЕЩАНИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ОТОБРАЖЕНИЕ ИНТЕРНЕТ-СТРАНИЦ НА ЭКРАНЕ ТВ ПРИЕМНИКА СТАНДАРТНОГО РАЗРЕШЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК H04N7/173 H04N5/44 G06F17/60 

Изобретение относится к технике телевидения, в частности к устройствам цифрового телевизионного вещания, и может найти применение при разработке нового поколения цифровых телевизионных передатчиков, так как применение данного изобретения позволит воспроизводить Интернет-страницы, передаваемые в составе сигнала цифрового ТВ вещания не только на экране монитора персонального компьютера, обладающего высокой разрешающей способностью (что обеспечивается устройством-прототипом), но и на экране телевизора стандартного разрешения, обеспечив тем самым доступ к Интернет без помощи персонального компьютера, т. е. массовый доступ к Интернет для пользователей с низким и средним уровнем доходов. Изобретение может быть использовано при цифровом телевизионном вещании.

Известно устройство обеспечения доступа к Интернет средствами цифрового ТВ вещания, включающее кодер цифровой передачи ТВ, мультиплексор цифровых потоков компрессированных ТВ сигналов, формирователь карусели сайтов Интернет, инкапсулятор Интернет-данных, мультиплексор транспортных потоков цифровых ТВ программ и цифровой ТВ передатчик.

Данные об указанном устройстве содержатся в каталоге продукции компании Rohde& Schwarz "Sound and TV Broadcasting", 2001, разделы "Web over DTV", "DTV Web Carousel" "TV IP Inserter DIP 001/010" Rohde&Schwarz FTK GmbH, Wendenschlossstrasse 168 12557, Berlin.

Обеспечение доступа абонента цифрового ТВ вещания к Интернет с помощью этого устройства обеспечивается путем включения страниц (сайтов) Интернет в состав сигнала цифрового ТВ вещания. Практически, данное устройство обеспечивает Интернет-вещание на базе технических средств и процедур цифрового ТВ вещания. Поскольку полноценный доступ абонента к Интернет, с малым временем ожидания загрузки Интернет-данных, на вещательной основе возможен лишь при циклическом повторении Интернет-данных, являющихся содержанием вещания, базовой процедурой действия устройства является так называемая "карусель сайтов", означающая периодическое повторение набора сайтов Интернет в составе цифрового потока ТВ вещания. Технически включение Интернет данных в цифровой поток ТВ вещания осуществляется с помощью специальных инкапсуляторов Интернет-данных, входящих в состав указанного устройства. Данные инкапсуляторы функционируют, как правило, на базе технологии Multi-Protocol Encapsulation (МРЕ). Загрузка Интернет-данных в транспортный поток MPEG-2 осуществляется в соответствии со стандартным протоколом MPEG-2 DSM-CC (Digital Storage Media Command and Control). Прием сигнала цифрового ТВ вещания, содержащего также сайты Интернет, производится с помощью персонального компьютера, укомплектованного платами тюнера и декодера цифрового ТВ вещания, что позволяет пользователю воспроизводить на экране монитора персонального компьютера как сайты Интернет (Интернет-страницы), так и программы цифрового ТВ вещания. Обратный канал организуется обычным путем, через телефонную сеть общего пользования, с помощью модема.

Недостатком известного устройства является то, что отображение Интернет-страниц, включенных с его помощью в состав цифрового потока цифрового ТВ вещания, возможно только на экране монитора персонального компьютера.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому техническому решению является устройство обеспечения доступа к Интернет средствами цифрового ТВ вещания, включающее кодер цифровой передачи ТВ, формирующий цифровой поток компрессированного по стандарту MPEG-2 ТВ сигнала, мультиплексор цифровых потоков компрессированных ТВ сигналов, осуществляющий объединение цифровых потоков компрессированных ТВ сигналов в единый транспортный поток цифровых ТВ программ, вход которого подключен к выходу кодера цифровой передачи ТВ, формирователь карусели сайтов Интернет, осуществляющий формирование цифрового потока, содержащего периодически повторяющуюся последовательность массивов данных сайтов Интернет, инкапсулятор Интернет-данных, осуществляющий ввод массивов данных сайтов Интернет в транспортный поток цифровых ТВ программ, первый вход которого подключен к выходу мультиплексора цифровых потоков компрессированных ТВ сигналов, а второй вход - к выходу формирователя карусели сайтов Интернет, мультиплексор транспортных потоков цифровых ТВ программ, осуществляющий объединение транспортных потоков цифровых ТВ программ в единый транспортный поток цифрового ТВ вещания, вход которого подключен к выходу инкапсулятора Интернет-данных и цифровой ТВ передатчик, осуществляющий формирование многопрограммного сигнала цифрового ТВ вещания, вход которого подключен к выходу мультиплексора транспортных потоков цифровых ТВ программ. (см. вышеуказанную ссылку).

Недостатки данного устройства обеспечения доступа к Интернет средствами цифрового ТВ вещания связаны с невозможностью качественного отображения Интернет-страниц, включенных с его помощью в состав цифрового потока цифрового ТВ вещания, на экране телевизионного приемника стандартного разрешения. Если подать Интернет-страницу на вход обычного телевизора без предварительной дополнительной обработки, то на его экране графические объекты будут выглядеть нечеткими и качество их будет очень низким, а буквы текстов будут расплывчатыми и практически нечитаемыми. Это в свою очередь связано с тем, что графические и текстовые объекты в составе Интернет-страниц исходно сформированы таким образом, что для разрешающей способности экрана телевизионного приемника для их отображения недостаточно. Таким образом, отображение Интернет-страниц, включенных с помощью данного устройства в состав цифрового потока цифрового ТВ вещания, возможно только на экране монитора персонального компьютера.

В основу изобретения положена задача создать устройство обеспечения доступа к Интернет средствами цифрового ТВ вещания, дающее возможность качественного отображения Интернет-страниц на экране ТВ приемника стандартного разрешения (доукомплектованного абонентской приставкой приема сигналов цифрового ТВ вещания). Реализация данного изобретения означает возможность предоставления интерактивного доступа к Интернет (включая электронную почту) всем телезрителям, подключенным к телефонной сети. В этом случае для обеспечения доступа к Интернет не требуется персональный компьютер, стоимость же приставки цифрового ТВ вещания, с помощью которой в этом случае осуществляется прием и декодирование сигнала многопрограммного цифрового ТВ вещания, содержащего также и сайты Интернет, на порядок ниже стоимости компьютера и является посильной для подавляющего большинства населения России. Данное техническое решение может стать вариантом, обеспечивающим массовый доступ к Интернет пользователям с низким и средним уровнем доходов и позволит в сжатые сроки предоставить доступ к Интернет-ресурсам десяткам миллионов россиян.

Данная задача решена с помощью предложенного устройства обеспечения доступа к Интернет средствами цифрового ТВ вещания, включающего кодер цифровой передачи ТВ, формирующий цифровой поток компрессированного по стандарту MPEG-2 ТВ сигнала, мультиплексор цифровых потоков компрессированных ТВ сигналов, осуществляющий объединение цифровых потоков компрессированных ТВ сигналов в единый транспортный поток цифровых ТВ программ, вход которого подключен к выходу кодера цифровой передачи ТВ, формирователь карусели сайтов Интернет, осуществляющий формирование цифрового потока, содержащего периодически повторяющуюся последовательность массивов данных сайтов Интернет, инкапсулятор Интернет-данных, осуществляющий ввод массивов данных сайтов Интернет в транспортный поток цифровых ТВ программ, первый вход которого подключен к выходу мультиплексора цифровых потоков компрессированных ТВ сигналов, а второй вход - к выходу формирователя карусели сайтов Интернет, мультиплексор транспортных потоков цифровых ТВ программ, осуществляющий объединение транспортных потоков цифровых ТВ программ в единый транспортный поток цифрового ТВ вещания, вход которого подключен к выходу инкапсулятора Интернет-данных и цифровой ТВ передатчик, осуществляющий формирование многопрограммного сигнала цифрового ТВ вещания, вход которого подключен к выходу мультиплексора транспортных потоков цифровых ТВ программ, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены блок управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет страниц, обеспечивающий компоновку графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц для отображения Интернет-страниц на экране ТВ приемника стандартного разрешения, первый вход которого подключен к выходу формирователя карусели сайтов Интернет, а первый выход - ко входу инкапсулятора Интернет-данных, блок распаковки и масштабирования графических объектов в составе Интернет-страниц, обеспечивающий возможность воспроизведения графических объектов в составе Интернет-страниц на экране ТВ приемника стандартного разрешения, вход которого подключен ко второму выходу блока управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц, а выход - ко второму входу блока управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет страниц, блок растризации текстовых объектов в составе Интернет-страниц, обеспечивающий возможность воспроизведения текстовых объектов в составе Интернет-страниц на экране ТВ приемника стандартного разрешения, вход которого подключен к третьему выходу блока управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц, а выход - к третьему входу блока управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц.

Сущность работы предлагаемого устройства состоит в следующем.

Цель преобразований, производимых над Интернет-данными в составе цифрового потока цифрового ТВ вещания, состоит в их переформатизации и перемасштабировании таким образом, чтобы стало возможным их качественное воспроизведение на экране телевизионного приемника стандартного разрешения.

Для решения этой задачи в состав устройства обеспечения доступа к Интернет средствами цифрового ТВ вещания дополнительно вводятся блоки преобразования графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц.

Функциями блока распаковки и масштабирования графических объектов в составе Интернет-страниц являются:
- декодирование изображений, записанных в различных стандартах (JPEG, GIF, TIF, ICO, BMP и другие);
- приведение параметров графических объектов в соответствие с разрешающей способностью и цветовой палитрой экрана телевизионного приемника (масштабирование и усечение палитры);
- передача преобразованных массивов данных, содержащих информацию о графических объектах в составе Интернет-страниц, на блок управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц.

Функциями блока растризации текстовых объектов в составе Интернет-страниц являются:
- поставка шрифтов и растризация шрифтов (выполнение перехода от векторного представления шрифтов и объектов к пиксельному);
- приведение параметров шрифтов (в том числе размеров) в соответствие с разрешающей способностью и цветовой палитрой экрана телевизионного приемника (масштабирование и усечение палитры);
- передача преобразованных массивов данных, содержащих информацию о текстовых объектах в составе Интернет-страниц, на блок управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц.

Функциями блока управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет страниц являются:
- анализ описания Интернет-страницы на языке HTML;
- выделение графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц;
- передача массивов данных, содержащих информацию о них соответственно на блок распаковки и масштабирования графических объектов в составе Интернет-страниц и на блок растризации текстовых объектов в составе Интернет-страниц;
- объединение преобразованных массивов данных, содержащих информацию о графических и текстовых объектах в составе Интернет-страниц, полученных соответственно от блока распаковки и масштабирования графических объектов в составе Интернет-страниц и от блока растризации текстовых объектов в составе Интернет-страниц, в изображение Интернет-страницы, соответствующее разрешению телевизионного приемника;
- формирование матрицы данных, содержащих описание так называемых "активных" областей Интернет-страниц (т.е. областей, при воздействии на которые со стороны пользователя с помощью курсора и "мыши" осуществляются интерактивные функции Интернет, т.е. какие-либо преобразования объектов Интернет-страниц, либо вызов других Интернет-страниц) и действий, выполняемых при активировании пользователем указанных областей Интернет-страниц.

Указанные блоки реализуются на базе программируемых промышленных процессорных модулей, серийно выпускаемых многими компаниями. Могут быть, в частности, использованы мультимедийные процессорные модули 3865Х производства компании Octagon Systems или РСМ4825 производства компании Advantech. Подробное описание этих процессорных модулей содержится в опубликованных каталогах продукции компаний Octagon Systems "Microprocessor Modules and Elements", 2000, Published by Octagon Systems, 6510 W.91 Ave. Westminster, CO 80030, и Advantech "General Products Catalogue", 2001, Published by Advantech FL.4 108-3, Ming-Chuan Rd. Shing-Tien City Taipei, Taiwan R.O.C. Подобные процессорные модули выпускаются и большим количеством других компаний.

Программное обеспечение указанных процессорных модулей также является стандартным. Функционально программы всех трех блоков представляют собой интерпретаторы HTML (язык описания Интернет-страниц). На каждом из блоков инсталлируются стандартные программы, доступные для лицензированного приобретения и содержащиеся в опубликованных каталогах-справочниках программных ресурсов Интернет (класс служебных программных приложений). Так, в качестве исполнительной программы блока распаковки и масштабирования графических объектов в составе Интернет-страниц может быть использована программа WebTVComp2001, в качестве исполнительной программы блока растризации текстовых объектов в составе Интернет-страниц - программа TextScrollPro, в качестве исполнительной программы блока управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц - программа BrowseModifier2000, описание данных программ содержатся в справочнике "WEB Software for Professionals. Reference Guide" The Third Edition. 2000, QUE, A Division of Macmillan Computer Publishing, USA 201 W.103 rd street, Indianapolis, Indiana 46290. Данные программы могут в полном объеме выполнять набор функций, указанных выше для каждого из блоков.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства доступа к Интернет средствами цифрового ТВ вещания, обеспечивающее отображение Интернет-страниц на экране ТВ приемника стандартного разрешения. Устройство, изображенное на фиг. 1, содержит кодер цифровой передачи ТВ 1, формирующий цифровой поток компрессированного по стандарту MPEG-2 ТВ сигнала, мультиплексор цифровых потоков компрессированных ТВ сигналов 2, осуществляющий объединение цифровых потоков компрессированных ТВ сигналов в единый транспортный поток цифровых ТВ программ, формирователь карусели сайтов Интернет 3, осуществляющий формирование цифрового потока, содержащего периодически повторяющуюся последовательность массивов данных сайтов Интернет, блок управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц 4, обеспечивающий компоновку графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц для отображения Интернет-страниц на экране ТВ приемника стандартного разрешения, блок распаковки и масштабирования графических объектов в составе Интернет-страниц 5, обеспечивающий возможность воспроизведения графических объектов в составе Интернет-страниц на экране ТВ приемника стандартного разрешения, блок растризации текстовых объектов в составе Интернет-страниц 6, обеспечивающий возможность воспроизведения текстовых объектов в составе Интернет-страниц на экране ТВ приемника стандартного разрешения, инкапсулятор Интернет-данных 7, осуществляющий ввод массивов данных сайтов Интернет в транспортный поток цифровых ТВ программ, мультиплексор транспортных потоков цифровых ТВ программ 8, осуществляющий объединение транспортных потоков цифровых ТВ программ в единый транспортный поток цифрового ТВ вещания, и цифровой ТВ передатчик 9, осуществляющий формирование многопрограммного сигнала цифрового ТВ вещания.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Входной аналоговый ТВ сигнал поступает на вход кодера цифровой передачи ТВ 1, преобразующего его в цифровой поток MPEG-2 компрессированного цифрового ТВ сигнала. Цифровой поток MPEG-2 поступает на вход мультиплексора цифровых потоков компрессированных ТВ сигналов, который осуществляет объединение данного цифрового потока с цифровыми потоками MPEG-2 других компрессированных ТВ сигналов в единый транспортный поток цифровых ТВ программ, который далее поступает на первый вход инкапсулятора Интернет-данных 7. Одновременно сигнал с выхода формирователя карусели сайтов Интернет 3, осуществляющего формирование цифрового потока, содержащего периодически повторяющуюся последовательность массивов данных сайтов Интернет, поступает на первый вход блока управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц 4, осуществляющего анализ описания страниц сайтов Интернет и выделение графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц. Массивы данных, содержащие информацию о графических объектах в составе Интернет-страниц, со второго выхода блока управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц 4 поступают на вход блока распаковки и масштабирования графических объектов в составе Интернет-страниц 5. Одновременно массивы данных, содержащие информацию о текстовых объектах в составе Интернет-страниц, с третьего выхода блока управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц 4 поступает на вход блока растризации текстовых объектов в составе Интернет-страниц 6. Блок управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц 5 осуществляет приведение параметров графических объектов в соответствие с разрешающей способностью и цветовой палитрой экрана телевизионного приемника (масштабирование и усечение палитры). С выхода блока управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц 5 преобразованные массивы данных, содержащих информацию о графических объектах в составе Интернет-страниц, поступают на второй вход блока управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет страниц 4. Блок растризации текстовых объектов в составе Интернет-страниц 6 осуществляет приведение параметров шрифтов (в том числе размеров) в соответствие с разрешающей способностью и цветовой палитрой экрана телевизионного приемника (масштабирование и усечение палитры). С выхода блока растризации текстовых объектов в составе Интернет-страниц 6 преобразованные массивы данных, содержащие информацию о текстовых объектах в составе Интернет-страниц, поступают на третий вход блока управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц 4. Блок управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц 4 осуществляет объединение преобразованных массивов данных, содержащих информацию о графических и текстовых объектах в составе Интернет-страниц, полученных соответственно от блока распаковки и масштабирования графических объектов в составе Интернет-страниц 5 и от блока растризации текстовых объектов в составе Интернет-страниц 6, в изображение Интернет-страницы, соответствующее разрешению телевизионного приемника. Массивы данных Интернет-страниц, соответствующих разрешению телевизионного приемника, с первого выхода блока управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц 4 поступают на второй вход инкапсулятора Интернет-данных 7, который осуществляет ввод этих массивов данных в транспортный поток цифровых ТВ программ. С выхода инкапсулятора Интернет-данных 7 транспортный поток цифровых ТВ программ, содержащий массивы данных Интернет-страниц, соответствующих разрешению телевизионного приемника, поступает на вход мультиплексора транспортных потоков цифровых ТВ программ 8, который осуществляет объединение данного транспортного потока с другими транспортными потоками цифровых ТВ программ в единый транспортный поток цифрового ТВ вещания. С выхода мультиплексора транспортных потоков цифровых ТВ программ 8 единый транспортный поток цифрового ТВ вещания поступает на вход цифрового ТВ передатчика 9, осуществляющего формирование многопрограммного сигнала цифрового ТВ вещания. С выхода цифрового ТВ передатчика 9 многопрограммный сигнал цифрового ТВ вещания излучается в эфир.

Промышленная полезность (технический результат) предлагаемого устройства состоит в обеспечиваемой им возможности предоставления интерактивного доступа к Интернет (включая электронную почту) всем телезрителям, подключенным к телефонной сети. В этом случае для обеспечения доступа к Интернет не требуется персональный компьютер, стоимость же STB, обеспечивающего доступ, на порядок ниже стоимости компьютера и является посильной для подавляющего большинства населения России. Применение данного устройства позволит обеспечить массовый доступ к Интернет пользователям с низким и средним уровнем доходов и в сжатые сроки предоставить доступ к Интернет-ресурсам десяткам миллионов россиян.

Изобретение относится к технике телевидения, в частности к устройствам цифрового ТВ вещания. Техническим результатом является обеспечение возможности предоставления интерактивного доступа к Интернет всем телезрителям, подключенным к телефонной сети. Технический результат достигается тем, что в отличие от известного устройства доступа к Интернет, позволяющего отображать Интернет-страницы только на экране монитора персонального компьютера, предлагаемое устройство дополнительно снабжено блоком управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц, блок распаковки и масштабирования графических объектов в составе Интернет-страниц, а также блок растризации текстовых объектов в составе Интернет-страниц, обеспечивающих компоновку и отображение на экране ТВ приемника стандартного разрешения графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц. 1 ил.

Устройство доступа к Интернет средствами цифрового ТВ вещания, включающее кодер цифровой передачи ТВ, формирующий цифровой поток компрессированного по стандарту MPEG-2 ТВ сигнала, мультиплексор цифровых потоков компрессированных ТВ сигналов, осуществляющий объединение цифровых потоков компрессированных ТВ сигналов в единый транспортный поток цифровых ТВ программ, вход которого подключен к выходу кодера цифровой передачи ТВ, формирователь карусели сайтов Интернет, осуществляющий формирование цифрового потока, содержащего периодически повторяющуюся последовательность массивов данных сайтов Интернет, инкапсулятор Интернет-данных, осуществляющий ввод массивов данных сайтов Интернет в транспортный поток цифровых ТВ программ, первый вход которого подключен к выходу мультиплексора цифровых потоков компрессированных ТВ сигналов, мультиплексор транспортных потоков цифровых ТВ программ, осуществляющий объединение транспортных потоков цифровых ТВ программ в единый транспортный поток цифрового ТВ вещания, вход которого подключен к выходу инкапсулятора Интернет-данных, и цифровой ТВ передатчик, осуществляющий формирование многопрограммного сигнала цифрового ТВ вещания, вход которого подключен к выходу мультиплексора транспортных потоков цифровых ТВ программ, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены блок управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц, обеспечивающий компоновку графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц для отображения Интернет-страниц на экране ТВ приемника стандартного разрешения, первый вход которого подключен к выходу формирователя карусели сайтов Интернет, а первый выход - ко второму входу инкапсулятора Интернет-данных, блок распаковки и масштабирования графических объектов в составе Интернет-страниц, обеспечивающий возможность воспроизведения графических объектов в составе Интернет-страниц на экране ТВ приемника стандартного разрешения, вход которого подключен ко второму выходу блока управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц, а выход - ко второму входу блока управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц, блок растризации текстовых объектов в составе Интернет-страниц, обеспечивающий возможность воспроизведения текстовых объектов в составе Интернет-страниц на экране ТВ приемника стандартного разрешения, вход которого подключен к третьему выходу блока управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц, а выход - к третьему входу блока управления и компоновки графических и текстовых объектов в составе Интернет-страниц.