DE69534896T2 - Videoindexierungsprotokoll - Google Patents

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    • H04N5/445—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards for displaying additional information

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Videoübermittlungs-/Empfangssysteme. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Protokoll und eine Vorrichtung zum Übermitteln von Informationen in Verbindung mit einem Videosignal.
  • 2. Hintergrundinformationen
  • Mit der Ausbreitung von Personalcomputersystemen und dem Rückgang der Kosten von Hochleistungstechnologie im allgemeinen beginnen die Technologien von Fernsehübermittlung und Computeranwendungen zu verschmelzen. Lösungen jedoch sind nur langsam aufgezeigt worden.
  • Für bestimmte Anwendungen der Fernsehprogrammübermittlung ist es wünschenswert, Informationen zusammen mit dem Audio/Videoteil des Signals zu übermitteln. Beispielsweise wird die Closed-Captioned-Programmierung nun ausgiebig verwendet, um die Bedürfnisse von Hörgeschädigten zu befriedigen. Tatsächlich umfaßt die jüngste Anforderung für Fernsehempfänger die Anforderung, daß sämtliche Empfänger diese Möglichkeit zum Anzeigen des Audioteils des übermittelten Programms als Text zur Verfügung stellen.
  • Bei neuen Nachrichtenprogrammen traten andere Bedürfnisse auf. Beispielsweise werden bei Nachrichtenprogrammen, die 24 Stunden am Tag laufen, Echtzeitaktienkursen und Sportergebnissen bei Diensten wie beispielsweise Headline News (eine Marke von Turner Broadcasting, Inc.) nun als Teil des Videoteils des Signals angezeigt. Obwohl es den Bedürfnissen des Zuschauers dient, solche Echtzeitinformationen bereitzustellen, lenkt diese Lösung den Zuschauer nicht nur von dem Videobildschirm ab, sondern verbraucht auch unnötigerweise Bildschirmfläche und ermöglicht es dem Zuschauer nicht, sich die Informationen anzuschauen, welche ihn interessieren. Beispielsweise muß der Zuschauer, um den Preis einer bestimmten Aktie zu sehen, warten, bis der Ticker zur Anzeige dieser Informationen durch läuft. Andere Zuschauer, beispielsweise solche, die Echtzeitwetterinformationen benötigen, werden ebenfalls nicht erreicht. Daher ist ein verbessertes Mittel zum Erhalten solcher Informationen erforderlich.
  • Lösungen gemäß dem Stand der Technik, wie beispielsweise Closed-Captioning, verwenden die vertikale Bildaustastlücke (VBI) zum Kodieren von Text für den Audioteil des Programms. Es wird üblicherweise Zeile 21 des vertikalen Synchronisierungsteils des Videosignals verwendet. Obwohl dies nicht die Übermittlung des Videosignals stört, so fehlt die Fähigkeit, auf einem anderen Wege als der Echtzeitanzeige für den Benutzer genutzt zu werden, wie beispielsweise zur Indizierung, Volltexterfassung und/oder anderen Textverarbeitungsoperationen, welche von Textverarbeitungsanwendungsprogrammen auf modernen Personalcomputern üblicherweise ausgeführt werden.
  • Ein weiterer Mangel von Closed-Captioning ist, daß obwohl es einen Teil der VBI zum Übermitteln (Zeile 21) verwendet, es die Bandbreite dieses Teils des nichtangezeigten Videosignals nicht effizient nutzt. Es wird geschätzt, daß eine einzige Zeile der VBI für eine nichtkomprimierte Datenübermittlung von ungefähr 14,4 Kilobytes/sec. genutzt werden kann. Somit nutzt das Echtzeit-Closed-Captioning des Audioprogramms einer gesendeten Fernsehsendung nicht den ganzen Vorteil der Bandbreite des Signals. Es ist ferner ein Einkanalsystem, bei welchem lediglich die Closed-Captioning-Informationen übermittelt werden, anstatt den Vorteil der gesamten Bandbreite des Signals zu nutzen.
  • Informationen gemäß dem Stand der Technik, welche in Verbindung mit einem Fernsehprogramm übertragen wurden, übertragen teilweise lediglich begrenzte Informationen über das Programm. Beispielsweise wurden bei Endverbraucher-Satellitenfernsehen-Empfangssystemen üblicherweise lediglich Textinformationen, welche den Titel des Programms und bestenfalls noch die abgelaufene Zeit oder verbleibende Zeit des Programms darstellen, mit dem Programm übertragen. Detaillierte Informationen, wie beispielsweise Bezugnahmen auf das Programm betreffende äußere Quellen oder andere Informationen, welche mit dem Programm synchronisiert sind, wurden nicht zusammen mit dem Signal übermittelt.
  • Ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik ist in der WO 93/22876 beschrieben.
  • Daher weist der Stand der Technik zum Übermitteln von Informationen mit Fernsehprogrammen verschiedene Mängel auf.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein computer-implementiertes Verfahren zum Übermitteln von Informationen zusammen mit einem Videosignal bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte:
    • a. daß wenigstens eine Client-Anwendung eine an einen Empfänger zu übermittelnde Nachricht erzeugt;
    • b. daß die Client-Anwendung die Nachricht an einen Datencodierer übermittelt;
    • c. daß der Codierer die Nachricht und zumindest eine weitere Nachricht von wenigstens einer weiteren Client-Anwendung empfängt;
    • d. daß der Datencodierer die Nachricht und die wenigstens eine weitere Nachricht in Pakete transformiert und die Pakete in einen Bitstrom multiplext, der mit einem Videoprogrammsignal eines Videoprogramms verschmolzen werden soll, wobei das Multiplexen in Übereinstimmung mit Prioritäten, die der wenigstens einen Client-Anwendung und der wenigstens einen weiteren Client-Anwendung zugewiesen sind, ausgeführt wird; und
    • e. daß der Codierer den Bitstrom an einen Videocodierer übermittelt, welcher den Bitstrom mit dem Videoprogrammsignal verschmilzt und das verschmolzene Signal an den Empfänger übermittelt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Codiersystem bereitgestellt, welches aufweist:
    eine Kommunikationsverbindung;
    ein mit der Kommunikationsverbindung gekoppeltes Computersystem, wobei das Computersystem zumindest eine Client-Anwendung abarbeitet, um eine an einen Empfänger zu übermittelnde Nachricht zu erzeugen;
    einen mit der Kommunikationsverbindung gekoppelten Mastercodierer, wobei der Mastercodierer (i) die Nachricht von dem Computersystem und wenigstens eine weitere Nachricht von wenigstens einer weiteren Client-Anwendung empfängt, (ii) die Nachricht und die wenigstens eine weitere Nachricht in eine Mehrzahl von Rahmen transformiert, wobei jeder Rahmen zumindest ein Paket enthält, und (iii) die Rahmen in einen Bitstrom in Übereinstimmung mit Prioritäten, die der wenigstens einen Client-Anwendung und der wenigstens einen weiteren Client-Anwendung zugewiesen sind, multiplext; und
    einen mit dem Mastercodierer gekoppelten Videocodierer, wobei der Videocodierer den Bitstrom mit einem Videoprogrammsignal eines Videoprogramms verschmilzt und das verschmolzene Signal an den Empfänger übermittelt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Decodiersystem bereitgestellt, welches aufweist:
    einen Videodecodierer zum Empfangen eines verschmolzenen Signals, welches einen mit einem Videoprogrammsignal, das einem Videoprogramm entspricht, verschmolzenen Bitstrom enthält, und zum Extrahieren des Bitstroms aus dem verschmolzenen Signal, wobei der Bitstrom durch Multiplexen einer Mehrzahl von Rahmen gebildet ist, wobei die Mehrzahl von Rahmen aus einer durch zumindest eine Client-Anwendung erzeugten Nachricht und zumindest einer weiteren durch zumindest eine weitere Client-Anwendung erzeugten Nachricht konvertiert ist, wobei jeder Rahmen zumindest ein Paket enthält und das Multiplexen in Übereinstimmung mit Prioritäten ausgeführt ist, die der wenigstens einen Client-Anwendung und der wenigstens einen weiteren Client-Anwendung zugewiesen sind;
    eine Kommunikationsverbindung;
    zumindest ein mit der Kommunikationsverbindung gekoppeltes Computersystem; und
    einen mit der Kommunikationsverbindung und dem Videodecodierer gekoppelten Decodierer, wobei der Decodierer den Bitstrom empfängt und die Nachricht und die wenigstens eine weitere Nachricht in dem Bitstrom gemäß den Prioritäten in zumin dest einen durch das wenigstens eine Computersystem lesbaren Kanal separiert.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird exemplarisch und nicht beschränkt auf die Figuren der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, bei welchen gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente hinweisen, und in welchen:
  • 1 ein System zeigt, bei welchem ein Codierer implementiert werden kann.
  • 2 zeigt ein System, bei welchem ein Decodierer implementiert werden kann.
  • 3 zeigt eine Blockdarstellung von Einrichtungen in einem Netzwerksystem, bei welchem Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung implementiert werden können.
  • 4 zeigt die Softwarearchitektur eines Codierers.
  • 5 zeigt die Softwarearchitektur eines Decodierers.
  • 6 zeigt eine spezielle Implementierung der Software in einen Decodierer.
  • 7a zeigt die von dem Codierprozeß durchgeführten Prozesse.
  • 7b zeigt die Beziehung der Nachrichten, Pakete und Rahmen (frames) in dem Codierer in Beziehung zu dem ISO/OSI-Modell bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 8 zeigt das Format einer Nachricht, welche für die Anwendungsprogrammschnittstelle (API) zwischen dem Codierer/Decodierer und Client-Anwendungen verwendet wird.
  • 9 zeigt das Format eines Paketes.
  • 10 zeigt das Format eines Rahmens.
  • 11 zeigt das Format eines Status-Composite-Packets.
  • 12 zeigt das Format eines Programm-Marker-Pakets.
  • 13 zeigt das Format eines Nicht-Programm-Aktienkurs-Pakets.
  • 14 zeigt ein Beispiel eines Paket-Bitstroms.
  • 15a–15c zeigen die Funktion des Hauptprozesses des Codierers.
  • 16a–16c zeigen die Funktion der Hauptprozesse des Decodierers.
  • 17 zeigt ein exemplarisches Benutzerschnittstellenfenster, welches von einem Client-Anwendungsprogramm eines Codierers oder einem Autoren-Client-Anwendungsprogramm bei dem Übermittler verwendet werden kann.
  • 18 zeigt ein Beispiel einer Benutzeranzeige, welche das Audio/Video-Programm, die Programminformationen und Nicht-Programminformationen, welche von separaten Client-Anwendungen angezeigt werden können, anzeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übermitteln von Informationen zusammen mit einem Videosignal. Das hier zu beschreibende System umfaßt das Video-Indizierungs-Protokoll (VIP). Die hier zu beschreibenden Techniken können zum Übermitteln beliebiger Information zusammen mit einem Videosignal verwendet werden, obwohl spezielle Informationen für beschreibende Zwecke verwendet wurden. Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte spezielle Ausführungsbeispiele beschrieben wird, einschließlich spezieller Datenpakete, Arten von Kommunikationsmedien, Netzwerksystemen, Übermittlungsvorrichtungen etc., ist dem Fachmann klar, daß dies lediglich veranschaulichenden Zwecken dient und nicht dazu gedacht ist, die vorliegende Erfindung zu beschränken. Andere Abweichungen, Modifikationen und andere Änderungen können von dem Fachmann vorgenommen werden, ohne von der Lehre der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Die Verfahren und die Vorrichtung, die bei implementierten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, weisen einen Codiererteil und einen Decodiererteil auf, wobei Beispiele davon in den 1 und 2 gezeigt sind. Der Codierer oder das "Kopfende" des Videoübermittlungssystems kann eine Struktur wie in 1 gezeigt aufweisen. Das System umfaßt einen Mastercodierer 100, welcher codierte Nachrichten von einer Mehrzahl von Computersystemen 110–114, welche mit dem Codierer 100 über ein Netzwerkmedium 150 kommu nizieren, empfangen kann. Das Netzwerk 150 kann eine beliebige Anzahl von Netzwerken gemäß dem Stand der Technik sein, einschließlich Local-Area-Netzwerken (LAN's) wie beispielsweise Ethernet, Token-Ring, FDDI oder andere Netzwerkmedien, welche kommerziell verfügbar sind. Die Codierer 110–114 konvertieren ihre entsprechenden Informationen in Nachrichten, welche von dem Codierer 100 zu verarbeiten sind, und Software, welche in dem Codierer 100 arbeitet, wird diese Nachrichten dann in Pakete, welche anschließend an einen VBI-Inserter 130 übermittelt werden, umwandeln und mit einer Priorität versehen.
  • Der VBI-Inserter 130 kann ein beliebiger kommerziell verfügbarer VBI-Inserter sein, wie beispielsweise der VBI-Inserter mit der Modellnummer TDS-3 (Marke), welcher von norpak Corporation of Ottawa, Ontario, Kanada, verfügbar ist. Es sei angemerkt, daß für den Rest dieser Anmeldung VBI-Inserter in ein Audio/Video-Programmsignal (NTSC) beschrieben werden, jedoch geschieht dies lediglich aus veranschaulichenden Zwecken, und andere Audio/Video-Codierungen für andere Formate (beispielsweise PAL, SECAM) und andere Übertragungsmethoden (beispielsweise Digitalvideo). Diese Informationen können dann über einen Satelitten-Uplink 140 zusammen mit dem Audio/Video-Programminhalt übermittelt werden. Das Signal kann auch über Rundfunk ausgestrahlt, über Kabel gesendet oder, gemäß der Implementierung, auf anderen Wegen übermittelt werden, und diese Erfindung ist nicht auf Satelliten-Uplinks oder -Downlinks beschränkt. Jeder der Codierer 110–114 kann eine unterschiedliche Codierfunktion aufweisen, wie beispielsweise Closed-Captioned oder Fremdsprachenuntertitel, Aktienkurse, Nachrichtentexte, Sportergebnisse oder Wetterinformationen, wobei serielle Bitströme diese Codierer versorgen. Zusätzlich zu diesen Informationen werden Statusinformationen für die Übermittlung wie beispielsweise Zeitcodes (z.B. Zeitcodes wie SMPTE-Zeitcodes oder Zeitreferenzmarkierungen wie GMT), Station-IDs und eine Channel-Map übertragen. Dies kann Programminhaltinformationen enthalten. Dies kann generische Informationen, wie beispielsweise Szenen- oder Story-Markierungen umfassen, und für eine Anwendung wie beispielsweise eine Nachrichtenübermittlung können die Programminhaltinformationen den Text der Nachrichten umfassen. Beliebige andere Informationen, Echtzeit oder nicht, können in den codierten Informationen enthalten sein.
  • Die Struktur des Decodierers ist in 2 gezeigt. 2 führt im wesentlichen das Gegenteil der in 1 gezeigten Vorrichtung aus. Ein Satelliten-Downlink 240 kann das codierte Audio/Video-Programm empfangen, welches anschließend mit einem VBI-Decodierer 230 in getrennte Programm- und codierte Datenabschnitte decodiert wird. Anschließend empfängt ein Masterdecodier oder ein Gateway-Computersystem die codierten Daten, und die verschiedenen Informationskanäle können über beispielsweise ein Netzwerkmedium einer Mehrzahl von Client-Systemen 210–214 verfügbar gemacht werden. Beispielsweise kann jedes der Computersysteme 210–214 an einem separaten Teil des Bitstromes interessiert sein. Somit müssen diese Clients lediglich einen Teil oder Kanal (beispielsweise Programminformationen, Aktien, Sportergebnisse, Wetter) des eingehenden Bitstromes gemäß den Benutzeranforderungen untersuchen. Die diesbezüglichen Details werden weiter unten beschrieben.
  • Obwohl in den 1 und 2 separate Systeme gezeigt sind, ist verständlich, daß dies lediglich aus veranschaulichenden Zwecken geschieht, und daß in einer Multitasking-Umgebung ein einziges der Systeme (beispielsweise 100, 200) zum Codieren verwendet werden kann, wobei ein beliebiger oder sämtliche der separaten Codierer (beispielsweise 110–114, 210–214) als separate Prozesse in einem einzigen Computer implementiert sein können. Die Techniken haben gleiche Anwendungen bei Multitasking-, Multicomputing- oder Netzwerkumgebungen.
  • Es wird auf 3 Bezug genommen. Ein System 310, bei welchem ein Ausführungsbeispiel eines Computersystems (beispielsweise Codierer 100 oder Decodierer 200) gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert ist, ist gezeigt. 310 weist zum Kommunizieren von Informationen einen Bus oder andere Kommunikationsmittel 301 und ein Verarbeitungsmittel 302 auf, welches zum Verarbeiten von Informationen mit dem Bus 301 gekoppelt ist. Das System 310 weist ferner einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) oder eine andere flüchtige Speichereinrichtung 304 (bezeichnet als Hauptspeicher) auf, welche zum Speichern von Informationen und von von einem Prozessor 302 auszuführenden Befehlen mit dem Bus 301 gekoppelt ist. Der Hauptspeicher 304 kann bei der Ausführung von Befehlen durch den Prozessor 152 ferner zum Speichern von temporären Variablen oder anderen Zwischeninformationen verwendet werden. Das System 310 weist ferner zum Speichern von statischen Informationen und von Befehle für den Prozessor 302 einen Nur-Lese-Speicher (ROM) und/oder eine andere statische Speichereinrichtung 306, welcher bzw. welche mit dem Bus 301 gekoppelt ist, und eine Datenspeichereinrichtung 307, wie beispielsweise eine Magnetscheibe oder eine optische Scheibe und deren entsprechendes Scheibenlaufwerk, auf. Die Datenspeichereinrichtung 307 ist zum Speichern von Informationen und Befehlen an den Bus 301 gekoppelt.
  • Das System 310 kann ferner an eine Anzeigeeinrichtung 321, wie beispielsweise eine Kathodenstrahlröhre (CRT) oder eine Flüssigkristallanzeige (LCD), gekoppelt sein, welche zum Anzeigen von Informationen für einen Computerbenutzer mit einem Bus 301 gekoppelt ist. Eine alphanumerische Eingabeeinrichtung 322 mit alphanumerischen und anderen Tasten kann ebenfalls zum Kommunizieren von Informationen und von Befehlsauswahlen an den Prozessor 302 an den Bus 301 gekoppelt sein. Eine weitere Benutzereingabeeinrichtung ist eine Cursor-Steuerung 323, wie beispielsweise eine Maus, ein Trackball, ein Stylus oder Cursor-Richtungstasten, welche zum Kommunizieren von Richtungsinformationen und Befehlsauswahlen an den Prozessor 302 und zum Steuern der Cursor-Bewegung auf der Anzeige 321 mit dem Bus 301 gekoppelt ist.
  • Bei implementierten Ausführungsbeispielen umfassen andere Einrichtungen, welche mit dem Bus 301 gekoppelt sein können, eine serielle Schnittstelle 324 und/oder eine Kommunikationseinrichtung 325, wobei die Beiden Mittel zum Kommunizieren mit anderen Einrichtungen aufweisen. Die Kommunikationseinrichtung kann ferner ein Mittel zum Kommunizieren mit anderen Knoten in einem Netzwerk aufweisen. Bei implementierten Ausführungsbeispielen kann dies eine Standard-Ethernet-Schnittstelle umfassen, die zum Kommunizieren von Informationen mit anderen Computern (beispielsweise Codierern 110–114 oder Decodierern 210–214) mit einer CSMA/CD-Bus-Leiterplatte (CSMA/CD backplane) gekoppelt ist.
  • Es sei ferner angemerkt, daß beliebige oder sämtliche der Komponenten von System 310 und entsprechende Hardware bei verschiedenen Ausführungsbeispielen verwendet werden kann, es ist jedoch verständlich, daß eine beliebige Konfiguration des Systems, welches einen Prozessor 302 umfaßt, für verschiedene Zwecke gemäß der entsprechenden Implementierung verwendet werden kann.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel ist System 310 eines vom Typ IBM-AT-kompartibler Personalcomputer, wie beispielsweise Personalcomputer der Marke Gateway 2000, hergestellt von Gateway Computer Systems. Der Prozessor 302 kann einer der Pentium® Mikroprozessoren sein, verfügbar von Intel Corporation aus Santa Clara, Kalifornien (Pentium und Intel sind Marken der Intel Corporation).
  • Es sei angemerkt, daß die folgende Beschreibung von verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispielen speziell auf eine Serie von Routinen Bezug nimmt, welche in einer höheren Programmiersprache (beispielsweise die C- oder C++-Sprache) erzeugt, kompiliert und gelinkt werden und anschließend als Objektcode auf System 310 während der Laufzeit ausgeführt werden. Es ist jedoch für den Fachmann ersichtlich, daß die folgenden Verfahren und die folgende Vorrichtung auf Hardwareeinrichtungen für ein speziellen Zweck implementiert werden können, wie beispielsweise diskrete Logikeinrichtungen, Schaltkreisen mit hohem Integrationsgrad (LSI's), kundenspezifischen integrierten Schaltungen (ASIC's) oder anderer spezialisierter Hardware. Die Beschreibung hier findet entsprechend Anwendung für Vorrichtung mit ähnlicher Funktion.
  • 4 zeigt ein Beispiel einer Softwarearchitektur für die Prozesse, welche den Codierer umfassen. Eine Mehrzahl von Prozessen, welche entweder in einer einzigen Einrichtung (beispielsweise 100 von 1) oder in jedem einer Mehrzahl von Client-Codierern (beispielsweise 100–114) resident sind, kann eine Mehrzahl von Client-Anwendungsprogrammen 401–403 umfassen, welche über Nachrichten mit dem Haupt-Videoindizierungsprotokoll(VIP)-Codierer 410 kommunizieren. Der VIP-Codierer 410 implementiert die Transport-, Vermittlungs- und Sicherungsschicht des ISO/OSI-Netzwerkmodells über getrennte Abschnitte 410a, 410b und 410c des Codierers. Client-Anwendungen arbeiten auf der Anwendungsschicht. Der VIP-Codierer 410 stellt die notwendige Verbindung zwischen der Anwendungsschicht (Client-Anwendungsprogrammschnittstelle oder API) und dem VBI-Inserter 130 zur Verfügung, welcher in der Bitübertragungsschicht vorhanden ist. Spezielle Client-Anwendungen, die Aktienkurse umfassen können, können bereitgestellt werden. Der VIP-Codierer 410 kann ferner als Eingaben einen Zeitcode, GMT-Zeitreferenzen oder andere Zeitreferenzen über eine interne oder Gehäuseuhr bei dem Codierer über eine Client-Anwendungsprogramm mit speziellem Zweck empfangen, welche zum Übermitteln von Statusinformationen an Decodierer, wie beispielsweise den in 2 gezeigten 200, verwendet wird.
  • 5 zeigt eine detaillierte Ansicht der Softwareprozesse, welche in einem Decodierer (beispielsweise 200 gemäß 2) ablaufen. Der Decodierer umfaßt einen VIP-Decodierprozeß 500, welcher mit der VBI-Decodiervorrichtung 230 kommuniziert, nachdem die von dem Downlink 240 empfangenen Eingangsdaten von dem Audio/Video-Programm decodiert wurden. Der VIP-Decodierer 500 kommuniziert über Client-Bitströme mit einer Mehrzahl von registrierten Client-Anwendungen 510–513, wobei jeder einen separaten Teil oder separate Teile des gemultiplexten Datenstromes aufweisen kann, gemäß den Anforderungen der Client-Anwendungen.
  • Bei implementierten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können 256 getrennte, mit einer Priorität versehene Kanäle zwischen einem VIP-Codierer/Decodierer und Client-Prozessen übermittelt werden. Der VIP-Decodierer kann einen Statuskanal für Statusinformationen separieren, welche von dem Codierer bei periodischen Intervallen empfangen werden, welche zum Steuern/Timen des Decodierers und der anderen Client-Anwendungsprogramme verwendet werden. Dies kann von einem in 6 dargestellten Status-Client 610 durchgeführt werden, welcher mit einem Steuermodul 601 kommuniziert, welches für eine Steuerung des Decodierprozesses 500 selbst verantwortlich ist. Darüber hinaus können der Programmanwendung 620, welche beispielsweise dafür verantwortlich ist, beschreibende Echtzeitinformationen über das Programm zu empfangen, Statusinformationen zur Verfügung gestellt werden. Derartige beschreibende Informationen können Programm/Story/Segment-Markierungen, den Volltext des Programms und/oder andere beschreibende Informationen über das Programm enthalten, welche mit der Übermittlung synchronisiert sind. Die Details von programmbeschreibenden Informationen werden detaillierter im folgenden beschrieben. Statusinformationen können, gemäß der Implementierung, ferner Eingabe für ein beliebiges und/oder sämtliche andere Client-Anwendungsprogramme 631–633 sein. Die verbleibenden Nicht-Programm-Informationskanäle, welche eine geringere Priorität als Status- oder Programminformationen aufweisen, können Aktienkurse, Sportergebnisse, Wetterinformationen oder andere Informationen umfassen, welche übermittelt (oder empfangen) werden, wie es die Bandbreite erlaubt.
  • Die Einzelheiten der Funktion des Codierers werden unter Bezugnahme auf 7a detaillierter beschrieben. Eine Mehrzahl von VIP-Anwendungsprogrammen 701–703 kommuniziert mit dem VIP-Codiererprozeß 400 über Vt_Nachrichten, deren Details in 8 dargestellt sind. Jede der Anwendungen weist eine Priorität auf. Beispielsweise hat eine Statusanwendung die Priorität 0 (die höchste), und Programminformationen haben die Priorität 1 (zweithöchste), und andere, Nicht-Programm-Kanäle haben die Priorität 3. Wenn Vt_Nachrichten 711–713 von dem Codierer empfangen werden, wird eine Übermittlung von Paketen wie beispielsweise 722 zu der Sicherungsschicht durchgeführt, und zwar auf einer mit einer Priorität versehenen Round-Robin-Basis. Mit anderen Worten werden Vt_Nachrichten-Kanäle mit höchster Priorität bedient, bis diese erschöpft sind, und Kanäle mit der gleichen Priorität werden auf eine Round-Robin-Art bedient. Diese werden dann von der Sicherungsschicht 724 in Rahmen 725 für die Übermittlung zu dem VBI-Inserter 130 umgewandelt. Die Details der Annahme von Nachrichten und der Transformation von Nachrichten in Pakete und Pakete in Rahmen ist in 7b gezeigt.
  • Wenn Vt_Nachrichten 750 in dem Eingabepuffer überführt werden, werden diese von der Vermittlungsschicht 755 in dem Codierer in Vt_Pakete 760–762 transformiert, wie es detaillierter in 9 gezeigt ist. Pakete werden mit einer Nachrichtennummer und ihrer Sequenz in der Nachricht identifiziert. Sobald sie von der Vermittlungsschicht 755 in Pakete umgewandelt wurden, werden diese Nachrichten dann als Pakete 760–762 an die Sicherungsschicht 724 in dem Codierer gesendet. Die Sicherungsschicht 724 erzeugt dann für jedes der Pakete 760–762 einen Vt_Rahmen 770–772. Diese Rahmen werden dann zum Codieren in die vertikale Austastlücke durch den VBI-Inserter 130 an die Bitübertragungsschicht übermittelt.
  • Vt_Rahmen werden detaillierter unter Bezugnahme auf 10 weiter unten diskutiert und beschrieben. Die Vt_Rahmen werden in eine serielle Reihenfolge gebracht und dann zur Übermittlung auf eine beliebige bekannte Art von dem VBI-Inserter 130 codiert.
  • Das Format einer Vt_Nachricht ist als 800 in 8 veranschaulicht. Jede Nachricht enthält ein erstes Feld nMessageProtocol 801, ein Byte, welches zum Identifizieren der übermittelten Informationen (beispielsweise Status, Programm, Aktien, Sport, Wetter etc...) verwendet wird. Auf diesem Wege können die Nachrichten mit einer Priorität versehen werden. Das nächste Feld, nVersion 802, ist ein Byte, welches die Version des verwendeten Protokolls identifiziert. Das Feld flsHint 803 zeigt an, daß die Nachricht vor einem Ereignis zur Verfügung gestellt wird. Dies ermöglicht, falls notwendig, ein "Pre-Roll" der Ausrüstung im Receiver. Das flsUPDate-Feld 804 zeigt geupdatete Informationen an (beispielsweise Outline-Updates oder revidierte Nachrichten). Das fReserved-Feld 805 wird gegenwärtig nicht verwendet. Das Feld nDataSize 806 ist ein Doppelwort, welches zum Spezifizieren der Anzahl von Datenbytes verwendet wird, die in dem bData-Feld 809 enthalten sind. Das Feld nOpcode 807 wird zum Spezifizieren der speziellen Operation verwendet, die auf die in der Nachricht enthaltenen Daten auszuführen ist. Die Anwendungen kommunizieren mit dem Codierer durch Öffnen eines Kommunikationskanals und Senden von Nachrichten an den Codierer. In diesem Beispiel können Opcodes Integerwerte sein, welche eines der folgenden spezifizieren: GetStationID, SetStationID, GetTime, SetTime, GetChannelMap, ChannelOpen, ChannelClose, ChannelGetPriority, ChannelSetPriority und SendMessage. Das nächste Feld fReserved2 808 wird gegenwärtig nicht verwendet, und das bDate-Feld 809 weist eine variable Länge auf, und zwar entsprechend der Länge der in dem Feld 806 spezifizierten Daten. In Beantwortung auf eine beliebige der durch die Opcodes spezifizierten Operationen kann der Codierer Ergebniscodes, wie beispielsweise Fehler- oder Beendigungscodes, an die Client-Anwendungen senden. Diese Ergebniscodes können umfassen: ChannelAlreadyOpen, ChannelNotOpen, ChannelBusy, NotChannelOwner, ProtocolMismatch, CommError, NoMoreChannels, NoMessage oder BadData.
  • Wie oben beschrieben, bearbeitet das Steuerprogramm in dem Codierer Anwendungen zum Erzeugen und Übermitteln von Paketen gemäß der Priorität des Kanals und dann auf eine Round-Robin-Art. Die Struktur eines Paketes ist in 9 veranschaulicht. 900 von 9 zeigt das Format der Pakete, welche erzeugt und dann in Vt_Rahmen in den seriellen gemultiplexten Bitstrom an den VBI-Inserter 130 übermittelt werden. Das nPacketProtocol-Feld 901 ist ein 1 Byte langes Feld, welches das Paket identifiziert als eines, welches durch dieses Protokoll unterstützt wird, oder andere Werte für andere Protokolle aufweist, welche in zukünftigen Ausführungsbeispielen übermittelt werden können. Das Feld nVersion 902 wird zum Spezifizieren der Version des Codierers verwendet, welcher die Pakete erzeugt und übermittelt. Das nChanID-Feld 903 ist ein Byte, welches als Integer-wert die Kanalnummer des Paketes in dem seriellen Bitstrom spezifiziert. Das nMessageID-Feld 904 spezifiziert die Nachrichtennummer auf dem jeweiligen Kanal, von welchem das Paket erhalten wurde. Dies wird zum Senden der Nachricht an den Decodierer in der richtigen Reihenfolge verwendet. Das nPacketID-Feld 905 gibt die Nummer des Paketes in der jeweiligen Nachricht wieder. Wiederum wird dies zum Aufbauen der Nachricht verwendet. Das fMorePackets-Feld 906 ist ein boolescher Ausdruck, welcher dazu verwendet wird, zu spezifizieren, ob es weitere Pakete für die Nachricht gibt. Wenn nicht, dann kann der Decodierer feststellen, daß er sämtliche der Pakete für die Nachricht hat und kann die Nachricht an den entsprechenden Client bzw. die entsprechenden Clients übermitteln. Das fReserved-Feld 907 ist zur Zeit ungenutzt, und das nDataSize-Feld 908 spezifiziert die Größe des bData-Feldes 909 in Bytes. Das bData-Feld 909 ist ein Feld mit variabler Länge, welches dazu verwendet wird, die Daten zu enthalten. Es hat die im nDataSize-Feld 908 spezifizierte Länge.
  • Die 10 veranschaulicht das Format eines Vt_Rahmens 1000, welcher an den VBI-Inserter 130 übermittelt wird. VIP-Pakete werden in serielle, an den VBI-Inserter 130 zu sendende Bytestromrahmen (byte stream frames) umgewandelt. Rahmen bestehen aus Feldern zum Anzeigen des Beginns und des Endes des Rahmens, und die Daten werden vorgefertigt, so daß kein Start- oder Endzeichen vorkommt. Wie es in 10 veranschaulicht ist, geht das Startrahmenfeld STX 1001 den Vt_Paket-Informationen 1002, einem einzigen Vt_Paket, wie beispielsweise 900, voraus. Dem Bitstrom 1002 folgen ein CRC-Scheck-Feld 1003 und ein Rahmenende-Zeichen ETX 1004 zum Anzeigen des Endes des Rahmens.
  • 11 veranschaulicht ein Vt_Status_Composite-Paket, welches von dem Codierer erzeugt wird und an sämtliche Decodierer zu regelmäßigen (beispielsweise 5 Sekunden) Intervallen gesendet wird. Das Vt_Status_Composite-Paket ermöglicht eine Synchronisation von Decodierer-Anwendungen mit dem Codierer. Das Paket 1100 umfaßt ein xStationID-Feld 1101, welches die Station identifiziert, welche die Übermittlung durchführt (beispielsweise "CNN Headline News"). Das Paket umfaßt das xTime-Feld 1102, welches eine Zeitangabe ist, die mit der hausinternen Uhr des Übermittlers synchronisiert ist. Bei implementierten Ausführungsbeispielen, welche Statuspakete in 5-Sekunden-Intervallen übermitteln, ist die Zeit GMT, jedoch können bei anderen Ausführungsbeispielen SMPTE-Zeitcodes verwendet werden, wobei Statuspakete mit jedem Videorahmen (30 fps) gesendet werden. Gemäß der Implementierung können andere Zeitangaben verwendet werden. Schließlich ist eine Channel-Map 1103 von dem Paket umfaßt, welche den höchsten Übermittlungskanal, und einen Abschnitt variabler Größe umfaßt, welcher Identifizierungsinformationen für jeden Kanal (beispielsweise VIP-Protokolle) enthält.
  • 12 veranschaulicht ein Programmpaket, Vt_Program_Marker 1200, welches für eine Echtzeitbeschreibung von Audio/Video-Programmdaten verwendet wird. Andere Programmpakete können ebenfalls übermittelt werden. Diese umfassen:
    • 1. Ereignisse – welche einen momentanen Aktionstypen codieren, wie beispielsweise eine Kameraumschaltung, einen Zoom, einen Wechsel oder einen anderen Editierungsbefehl. Dieser Typ kann umfassen: a. einen Typ (Kameraumschaltung, Zoom, Wechsel, etc... ); b. eine Länge; c. einen Körper (Daten für das Ereignis);
    • 2. VIF's (Videobildformat) – zeigt an, daß eine Mehrzahl von Rahmen von einer Digitalisierungsbaugruppe in dem Receiver aufgenommen werden soll. Dies kann gespeichert und zur Referenz verwendet werden (beispielsweise eine Wetterkarte);
    • 3. Untertitel – Volltext von sämtlichem gesprochenen Material;
    • 4. Seitenleisten – Bezugsdaten. Diese können umfassen, sind aber nicht beschränkt auf: a. URL (Universal Resource Locaters) – zum Auffinden von Informationen in dem WWW (World-Wide-Web), welche sich auf das Programm beziehen können; b. OLE-Zeiger – Microsoft's Object Linking und Embedding-Protokoll zum Auffinden von Daten auf der Client-Maschine, welche programmbezogen sind.
  • Der Vt_Programm_Marker 1200 wird zur Echtzeit-Identifikation des übermittelten Programms verwendet. Es wird alle 5 Sekunden übermittelt, oder wenn sich der Status des Programms (beispielsweise nLevel oder nItem) ändert. Andere Typen von Programmpaketen werden auf einer Wie-Gebraucht-Basis gemäß den Anforderungen der Anwendung gesendet. Programm-Marker können gemäß der Implementierung synchronisiert mit dem Videoprogramm oder einer Zeitspanne in bezug auf das Programm gesendet werden. Beispielsweise können Programm-Marker eines bestimmten Typs dem Ereignis in gewisser Beziehung vorausgehen, um eine Aktivierung und Synchronisation einer Einrichtung bzw. von Einrichtungen in dem Empfänger zu ermöglichen. Das nType-Feld 1201 geht den Programmpaketen voraus, um den Typ des Pakets (beispielsweise Marker, Ereignis, Untertitel, Seitenleiste etc...) zu identifizieren. Es gibt auch verschiedene Typen von Markern, welche in das Feld 1201 codiert werden können, welche spezifizieren: Programm, Story, Segment, Abschnitt, Segment oder Werbung. Diese werden zum Anzeigen des Anfangs/Endes eines Programmteils verwendet.
  • Der Vt_Program_Marker 1200 verwendet das nLevel-Feld 1202, um das diesen Marker beschreibende Outline-Level zu identifizieren. Dies wird verwendet, um das Programm anzuzeigen, auf dieses zuzugreifen oder es zu reassemblen. Das nLevel-Feld 1202 kann verwendet werden, um Identifizierungsinformationen in der Outline-Form auf einem Client-Computer anzuzeigen. Das nItem-Feld 1203 identifiziert den jeweiligen Gegenstand bei dem identifizierten Outline-Level. Das nBytes-Feld 1204 identifiziert die Länge der Zeichenkette, welche in das Feld szText 1205 gepackt wurde. Wenn das nLevel-Feld 1202 beispielsweise eine 2 enthält, dann wären drei Zeichenketten (für drei Level) in das szText-Feld 1205 gepackt (das Level ist 0-basierend, wobei 0 das erste Level ist). Bei einem Nachrichtenprogramm können die Informationen beispielsweise umfassen: Programm – "CNN Headline News", Segment – "Dollars & Sense" und Geschichte – "Intel-Aktie steigt". Bei einem übertragenen Theaterstück können sie beispielsweise umfassen: Stück – "Henry IV", Akt – "Akte Drei" und Szene – "Szene Fünf – Cade Conspires with Dirk". Andere Typen von Programmpaketen können ebenfalls übermittelt werden und liegen im Geist und Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.
  • Andere Typen von Nicht-Programm-Paketen können ebenfalls übermittelt werden. Diese umfassen: Aktiennotierungen, Sportergebnisse und Wetterinformationen. Diese werden prioritätsmäßig sowohl nach Status- als auch nach Programminformationen in Abhängigkeit von verfügbarer Bandbreite auf einer Echtzeitbasis übertragen. Ein Beispiel eines Aktiennotierungspaketes ist in 13 als Vt_Quote_Tick-Paket 1300 gezeigt, welches immer dann gesendet wird, wenn eine Aktiennotierung aus einer Eingabe an den Codierer gelesen wird. Dieses Paket umfaßt ein Signatur-Wort-Feld wSig 1301 zum Identifizieren der Notierung, ein Börsen-Identifizierungsfeld xExchange 1302, ein Ticker-Symbol-Feld szSymbol 1303, eine Anzahl von Transaktionsfeldern 1304 und ein Transaktionsarray 1305, welches Transaktionsinformationen für die Anzahl von Transaktionen enthält, die in Feld 1304 spezifisiert sind.
  • Ein üblicher VIP-Bitstrom ist als 1400 in 14 dargestellt. Pakete sind als 1401–1412 dargestellt, wobei Statuspakete, wie beispielsweise 1401 und 1411, auf einer regelmäßigen Basis (beispielsweise alle 5 Sekunden) gesendet werden, um die Empfänger mit dem Übermittler zu synchronisieren.
  • Programm-Marker-Pakete, wie beispielsweise 1402 und 1412, werden entsprechend versendet, und zwar wenn sich der Programminhalt ändert, um die Änderung anzuzeigen. Nicht-Status-, Nicht-Programm-Pakete 1403–1410 werden in der verbleibenden Zeit versendet, und zwar auf eine Round-Robin-Art, wie es die Bandbreite zuläßt.
  • Die drei Hauptprozesse des Codierers für die unterschiedlichen Schichten sind in den 15a–15c gezeigt. 15a veranschaulicht die Abfolge von Schritten, welche bei der Transport/API-Schicht des ISO/OSI-Modells ausgeführt werden. Es sei angemerkt, daß Prozesse unter Verwendung von objekt orientierten Techniken implementiert werden, und daher bezieht sich der Source-Code auf ein Objekt bzw. Objekte und begleitende Prozesse, welche diesem Objekt bzw. diesen Objekten dient bzw. dienen. Daher ist die genaue Ausführungsreihenfolge der drei in den 15a–15c gezeigten Unterprozesse nicht notwendigerweise genau sequentiell. Auf jeden Fall empfängt die Transport/API-Schicht eine Nachricht von einer Client-Anwendung und bestimmt bei Schritt 1504, ob es ein Timer-Ereignis ist (und beispielsweise somit eine Übermittlung einer Statusnachricht erfordert). Ist dies der Fall, dann wird bei Schritt 1506 eine Vt_Status_Composite-Nachricht gesendet. Ist dies nicht der Fall, wird bestimmt, ob die Nachricht von dem ChannelOpen/Close-Typ ist. Ist dies der Fall, dann wird die entsprechende Aktion bei Schritt 1510 ausgeführt, und eine Statusnachricht wird versendet, welche den Kanalwechsel anzeigt. Wenn die Nachricht nicht vom Open/Close-Typ war, wie es bei Schritt 1508 festgestellt wird, dann schreitet der Prozeß zu Schritt 1512 fort, welcher bestimmt, ob eine Nachricht auf dem Kanal ansteht. Wenn dies der Fall ist, dann wird eine Beantwortungsnachricht (beispielsweise ChannelBusy) bei Schritt 1514 an die Anwendung zurückgegeben, und die Anwendung kann eine korrigierende Aktion vornehmen. Wenn nicht, dann wird die Nachricht bei Schritt 1516 auf den aktuellen Kanal eingereiht und an die Vermittlungsschicht zum Paketieren gesendet. Der Prozeß ist somit bei Schritt 1518 beendet.
  • Die Vermittlungsschicht-Bearbeitung in dem Codierer ist in 15b veranschaulicht. Wenn keine Nachrichten mehr in der Nachricht anstehen, was bei Schritt 1520 bestimmt wird, dann verbleibt der Prozeß bei Schritt 1522 untätig. wenn jedoch eine Nachricht bzw. Nachrichten die Bearbeitung erwarten, dann wird der Kanal mit höchster Priorität mit einer wartenden Nachricht bzw. wartenden Nachrichten bei Schritt 1524 bestimmt. Der nächste Kanal mit der gewählten Priorität wird dann für die Nachrichtenbearbeitung bei Schritt 1526 gewählt, und zwar auf eine Round-Robin-Art. Dies ermöglicht eine gleichwertige Bearbeitung von Nachrichten von Anwendungen mit der gleichen Kanal-Priorität. Bei Schritt 1528 wird dann ein Vt_Packet aus einem Teil der Vt_Nachricht von dem gewählten Client erzeugt. Die maximale Paketlänge für jedes Paket wird verwendet, bis die Nachricht erschöpft ist, wobei das letzte Paket für eine Nachricht eine variable Länge aufweist, und zwar gemäß dem verbleibenden Teil der Nachricht. Sobald dies durchgeführt wurde, wird das Vt_Packet bei Schritt 1530 dann an die Sicherungsschicht gesendet, und der Prozeß fährt fort, bei Schritt 1520 Nachrichten zu bearbeiten.
  • 15c veranschaulicht die Sicherungsschicht-Bearbeitung, welche in dem Codierer durchgeführt wird. Die Schritte 1532–1548 werden zum Erzeugen eines Vt_Rahmen für jedes von der Vermittlungsschicht empfangene Vt_Packet durchgeführt. Zuerst wird bei Schritt 1532 eine CRC(zyklische Redundanzprüfung)-Berechnung für das Paket durchgeführt, und zwar bei Schritt 1532. Dann wird bei Schritt 1534 ein Rahmenanfangszeichen STX dem Rahmen hinzugefügt.
  • Es wird dann die Verarbeitung des Pakets eingeleitet, wobei eine Prüfung bei Schritt 1536 bestimmt, ob es in dem Paket weitere zu bearbeitende Zeichen gibt. Ist dies der Fall, schreitet der Prozeß zu Schritt 1538 fort. Die Schleife 1536–1542 erstellt das Paket, wobei jedem Auftreten der STX-, ETC- oder DLE-(Datenlink-Escape)Zeichen ein DLE vorangestellt wird. Wenn das Zeichen keines dieser drei ist, wie es bei Schritt 1538 festgestellt wird, wird es bei Schritt 1542 in dem Rahmen angeordnet. Wenn es eins der drei Zeichen ist, wird ihm DLE vorangestellt, und bei Schritt 1542 wird es in dem Rahmen angeordnet. Schritt 1536 wird dann wiederholt, bis keine weiteren Zeichen in dem Paket vorhanden sind.
  • Sobald die Verarbeitung des Paketes abschlossen ist, wie es bei Schritt 1536 festgesellt wird, schreitet der Prozeß zu Schritt 1544 voran, wobei die berechnete CRC in den Rahmen überführt wird, um eine Paritäts-Prüfung zu ermöglichen. Ein ETX-Zeichen wird dann bei Schritt 1546 hinzugefügt, um das Ende des Rahmens zu kennzeichnen, und der Vt_Rahmen kann dann an einen seriellen Ausgangsport des Codierer übermittelt werden, um ihn mit dem Audio/Video-Programm (beispielsweise durch den VBI-Inserter 130) zu verschmelzen. Die Codierung ist somit vollständig.
  • Der Betrieb des Decodierers auf den drei Vermittlungsschichten ist in den 16a–16c gezeigt. Die Datenlink-Verarbeitung in dem Decodierer ist in 16a veranschaulicht. Die Datenlink-Verarbeitung wird bei Schritt 1632 durchgeführt, wobei ein Block von einem seriellen Port (beispielsweise vom VBI-Decodierer 230) empfangen wird und in den Ring-Puffer kopiert wird. Bei 1633 wird bestimmt, ob ein Vt_Packet zur Zeit untersucht wird. Wenn nicht, dann wird bei Schritt 1634 das STX-Zeichen gesucht, um den Anfang der Nachricht zu ermitteln. Nach Beendigung von Schritt 1634 oder nach Bestimmung, daß ein Vt_Packet bereits bei Schritt 1633 untersucht wird, wird bei Schritt 1636 bestimmt, ob in dem Ring-Puffer weitere zu bearbeitende Zeichen vorhanden sind. Wenn nicht, wird der Empfang eines Blocks bei Schritt 1632 fortgeführt. Wenn noch mehrere Zeichen in dem Ring-Puffer vorliegen, wie es bei Schritt 1636 festgestellt wird, dann schreitet der Prozeß zu Schritt 1638 fort, wo bestimmt wird, ob das Zeichen ein ETX-Zeichen ist. Wenn das Zeichen kein ETX ist, dann wird das Zeichen bei Schritt 1640 in den Vt_Packet-Puffer kopiert. Diese Schleife wird fortgesetzt, bis keine weiteren zu verarbeitenden Zeichen in dem Ring-Puffer vorhanden sind, oder das ETX-Zeichen aufgefunden wird. Sobald bei Schritt 1638 das ETX-Zeichen erkannt wird, ist dann das Ende des Rahmens erreicht und die Bearbeitung des Paketes kann stattfinden. Bei Schritt 1642 wird ein CRC für das Paket durchgeführt. Wenn dieser scheitert, wurden die Daten beschädigt, und dann wird das Vt_Packet bei Schritt 1644 verworfen. Wenn der CRC-Check positiv ausfällt, kann das Vt_Packet dann bei Schritt 1646 an die Vermittlungsschicht gesendet werden. Anschließend wartet der Prozeß in der Schleife 1632–1636, um das STX-Zeichen aufzufinden und bestimmt, ob weitere Zeichen empfangen werden.
  • Die Vermittlungsschicht-Bearbeitung ist in 16b gezeigt. Bei Schritt 1614 wird ein Vt_Packet empfangen. Die Schritte 1616–1620 prüfen die Vt_Packet_Size, um festzustellen, ob irgendwelche Bits verloren wurden, die Vt_Packet- MessageID, um festzustellen, ob diese auf eine gültige Nachricht Bezug nimmt und die Vt_Packet_PacketID, um festzustellen, ob diese auf ein gültiges Paket in der Nachricht Bezug nimmt. Wenn einer dieser Überprüfungen fehlschlägt, dann wird die im Aufbau befindliche Vt_Message bei Schritt 1622 verworfen, und der Prozeß geht in einen untätigen Zustand 1624 über, bis ein nachfolgendes Vt_Packet empfangen wird. Sobald das Paket als gültig erkannt wird, wie es bei den Schritten 1616 bis 1620 bestimmt wird, wird das Vt_Packet dann bei Schritt 1626 der im Aufbau befindlichen Nachricht hinzugefügt. Dann, wenn sich keine weiteren Pakete in der Nachricht befinden, wie es bei Schritt 1628 bestimmt wird, wird eine build-Vt_Nachricht an die Transportschicht gesendet, um mit einem beliebigen Client bzw. beliebigen Clients zu kommunizieren. Wenn sich weitere Vt_Packete in der Nachricht befinden, was bei Schritt 1628 festgestellt wird, dann fährt der Prozeß bei Schritt 1614 fort.
  • Die Funktion der Transportschicht ist in 16c veranschaulicht. Eine Nachricht bzw. Nachrichten werden bei Schritt 1602 bei der Transportschicht von der Vermittlungsschicht empfangen. Zunächst wird bei Schritt 1604 bestimmt, ob es sich um eine Vt_Status-Nachricht handelt. Ist dies der Fall, dann wird bestimmt, ob irgendwelche Kanäle von der Statusnachricht geschlossen sind. Ist dies der Fall, dann wird der lokale Status-Cache des Channels neu aufgebaut, was die Channel-Map neu aufbaut, und eine ChannelClosed-Nachricht wird bei Schritt 1610 an alle lokalen Client-Anwendungen gesendet. Der Prozeß geht dann bei Schritt 1612 weiter, welcher auch ausgeführt wird, wenn die Nachricht keine Statusnachricht war. Bei Schritt 1612 wird die Vt_Nachricht dann an die Anwendung bzw. die Anwendungen übermittelt, die den Kanal der Nachricht empfangen.
  • Ein Beispiel eines Programminformationsfensters, wie es auf der Anzeige eines geeignet programmierten Mikrocomputers (beispielsweise 310 gemäß 3) oder einer anderen Vorrichtung mit ähnlicher Funktion, welche eine Programminformation-Client-Anwendung ausführt, angezeigt werden kann, ist als 1700 in 17 gezeigt. Ein derartiges Programminformationsfenster kann unter Verwendung einer beliebigen Anzahl von kommerziell erhältlichen graphischen Benutzerschnittstellen (GUI), wie beispielsweise die Windows-GUI, verfügbar von Microsoft Corporation of Redmond, Washington, angezeigt werden. Wie veranschaulicht, kann das Programminformationsfenster Programminformationen in Outline-Form darstellen, wie sie aus einem Paket wie beispielsweise dem Programm-Markerpaket 1200 hergeleitet werden, wie es unter Bezugnahme auf 12 oben beschrieben ist. In diesem Nachrichten-Anwendungsfenster 1700 wird der Programmtitel als Fenstertitel dargestellt, und Segmenttitel werden als 1710, 1720, 1730 und 1740 gezeigt. Story-Überschrift wie 1711 bis 1718, wie sie oben beschrieben werden, werden in der Reihenfolge ihres Auftretens unter der Überschrift aufgeführt. Unter Verwendung dieser Art von Anzeige, bei Verwendung beliebiger der Pull-Down-Menüoptionen 1570, kann auf andere Optionen wie beispielsweise Echtzeitaktienkurse, Sportergebnisse oder andere Nicht-Programm-Informationen zugegriffen werden. Eine Auswahl einer beliebigen der Überschriften 1711 bis 1718 kann ein Anzeigen des Textes der Story, von Cosed-Captioned-Information und/oder von anderen programmrelevanten Informationen wie beispielsweise Ereignisse, Untertitel, Seitenleisten oder von anderen nützlichen Informationen ermöglichen.
  • Ein weiteres Beispiel einer Anzeige während einer Benutzersitzung an dem Decodierer ist in 18 gezeigt. Das Fenster 1810 stellt ein im Fernsehen gezeigtes Audio/Video-Programm dar, welches unter der Kontrolle eines ersten Tasks in einer Multitasking-Umgebung ausgeführt werden kann, und kann durch eine beliebige Anzahl von Quellen (beispielsweise Satellit, Fernsehen, Kabel oder digitale Übermittlung) zugeführt werden. Ein zweiter Task, ein Client des VIP-Decodierers (beispielsweise 500 von 5), kann programmrelevante Informationen, wie beispielsweise Überschriften für Nachrichtenstories, in einem Fenster wie beispielsweise 1820 anzeigen. Auf jede andere übermittelte Programminformation kann unter Verwendung dieses Fensters unter Steuerung des Programm-Clients zugegriffen werden. Schließlich können Nicht-Programm-Informationen wie beispielsweise Echtzeitaktiennotierungen in dem Fenster 1830 unter der Steuerung eines dritten Tasks, ebenfalls ein Client des Decodierers, dargestellt werden. Auf diesem Wege können dem Benutzer Programm- und Nicht-Programm-Informationen angezeigt werden, und zwar in Abhängigkeit davon, welche Informationen dieser als interessant erachtet und davon, welche Client-Anwendung bzw. welche Client-Anwendungen aktiviert sind.
  • Unter Verwendung der oben beschriebenen Verfahren, der Vorrichtung, Pakete und Protokolle können Client-Anwendungsprogramme mit einem Hauptdecodiererprozeß (beispielsweise 500 von 5) kommunizieren und nützliche, gemultiplexte serielle Daten erhalten, welche mit übermittelten Audio/Video-Informationen erhalten werden, und können bestimmte nützliche Informationen gemäß Anforderung extrahieren. Die Nachbearbeitung einschließlich der Anzeige von Benutzerschnittstellen, der Steuerung einer zusätzlichen Einrichtung bzw. zusätzlicher Einrichtungen (beispielsweise Videodigitalisierer oder Videorecorder), oder andere reagierende Aktionen in den Clients als ein Ergebnis des Empfangs derartiger Informationen, können gemäß der Implementierung durchgeführt werden. Die Übermittlung oder der Empfang derartiger Informationen stört das Audio/Video-Programm, welches konkurrierend mit diesen übertragen wird, nicht, und nutzt ferner die ungenutzte Bandbreite, die von solchen Übermittlungen zur Verfügung gestellt wird. Somit weisen die implementierten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung Vorteile auf, die von dem Stand der Technik weder erkannt noch realisiert wurden.
  • Somit wurden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übermitteln von Informationen zusammen mit einem Audio/Video-Programm beschrieben. Es sei angemerkt, daß obwohl das Vorstehende einen besonderen Nutzen bei diesen Systemen hat, und obgleich es unter Bezugnahme auf bestimmte spezielle Ausführungsbeispiele in den Figuren und dem Text beschrieben wurde, man die vorliegende Erfindung ohne Verwendung sämtlicher dieser speziellen Details verwenden kann. Somit sollen die Figu ren und der Text lediglich auf beschreibende Weise betrachtet werden und nicht als die vorliegende Erfindung beschränkend. Die vorliegende Erfindung wird lediglich durch die beigefügten Ansprüche begrenzt, welche folgen.

Claims (18)

  1. Ein computer-implementiertes Verfahren zum Übermitteln von Informationen zusammen mit einem Videosignal, umfassend die folgenden Schritte: a. daß wenigstens eine Client-Anwendung eine an einen Empfänger zu übermittelnde Nachricht erzeugt; b. daß die Client-Anwendung die Nachricht an einen Datencodierer übermittelt; c. daß der Codierer die Nachricht und zumindest eine weitere Nachricht von wenigstens einer weiteren Client-Anwendung empfängt; d. daß der Datencodierer die Nachricht und die wenigstens eine weitere Nachricht in Pakete transformiert und die Pakete in einen Bitstrom multiplext, der mit einem Videoprogrammsignal eines Videoprogramms verschmolzen werden soll, wobei das Multiplexen in Übereinstimmung mit Prioritäten, die der wenigstens einen Client-Anwendung und der wenigstens einen weiteren Client-Anwendung zugewiesen sind, ausgeführt wird; und e. daß der Codierer den Bitstrom an einen Videocodierer übermittelt, welcher den Bitstrom mit dem Videoprogrammsignal verschmilzt und das verschmolzene Signal an den Empfänger übermittelt.
  2. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Client-Anwendung eine Status-Anwendung einschließt, welche Statusinformationen enthaltende Nachrichten in regelmäßigen Intervallen übermittelt.
  3. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Client-Anwendung eine Programm-Anwendung einschließt, welche das Videoprogramm beschreibende Informationen mit dem Videoprogrammsignal synchronisiert übermittelt.
  4. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Client-Anwendung eine Nicht-Programm-Anwendung einschließt.
  5. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Client-Anwendung eine Status-Anwendung, welche Statusinformationen enthaltende Nachrichten in regelmäßigen Intervallen übermittelt, eine Programm-Anwendung, welche das Videoprogramm beschreibende Informationen synchron mit dem Videoprogrammsignal übermittelt, und eine Nicht-Programm-Anwendung einschließt, wobei die Status-Anwendung die höchste der Prioritäten aufweist, die Programm-Anwendung eine nächsthöhere der Prioritäten aufweist und das Nicht-Programm-Signal eine geringste Priorität aufweist.
  6. Das Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Synchronisieren eines Programmpakets in den Paketen mit dem Programmsignal.
  7. Ein Codiersystem, aufweisend: eine Kommunikationsverbindung; ein mit der Kommunikationsverbindung gekoppeltes Computersystem, wobei das Computersystem zumindest eine Client-Anwendung abarbeitet, um eine an einen Empfänger zu übermittelnde Nachricht zu erzeugen; einen mit der Kommunikationsverbindung gekoppelten Mastercodierer, wobei der Mastercodierer (i) die Nachricht von dem Computersystem und wenigstens eine weitere Nachricht von wenigstens einer weiteren Client-Anwendung empfängt, (ii) die Nachricht und die wenigstens eine weitere Nachricht in eine Mehrzahl von Rahmen transformiert, wobei jeder Rahmen zumindest ein Paket enthält, und (iii) die Rahmen in einen Bitstrom in Übereinstimmung mit Prioritäten, die der wenigstens einen Client-Anwendung und der wenigstens einen weiteren Client-Anwendung zugewiesen sind, multiplext; und einen mit dem Mastercodierer gekoppelten Videocodierer, wobei der Videocodierer den Bitstrom mit einem Videoprogramm signal eines Videoprogramms verschmilzt und das verschmolzene Signal an den Empfänger übermittelt.
  8. Das Codiersystem nach Anspruch 7, wobei die wenigstens eine Client-Anwendung eine Status-Anwendung einschließt, welche Statusinformationen enthaltende Nachrichten in regelmäßigen Intervallen übermittelt.
  9. Das Codiersystem nach Anspruch 7, wobei die wenigstens eine Client-Anwendung eine Programm-Anwendung einschließt, welche das Videoprogramm beschreibende Informationen synchron mit dem Videoprogrammsignal übermittelt.
  10. Das Codiersystem nach Anspruch 7, wobei die wenigstens eine Client-Anwendung eine Nicht-Programm-Anwendung einschließt.
  11. Das Codiersystem nach Anspruch 7, wobei die wenigstens eine Client-Anwendung eine Status-Anwendung, welche Statusinformationen enthaltende Nachrichten in regelmäßigen Intervallen übermittelt, eine Programm-Anwendung, welche das Videoprogramm beschreibende Informationen synchron mit dem Videoprogrammsignal übermittelt, und eine Nicht-Programm-Anwendung einschließt, wobei die Status-Anwendung eine höchste Priorität, die Programm-Anwendung eine nächsthöhere Priorität und das Nicht-Programm-Signal eine geringste Priorität aufweist.
  12. Das Codiersystem nach Anspruch 7, wobei die Pakete ein Programmpaket einschließen, das mit dem Programmsignal synchron ist.
  13. Ein Decodiersystem, aufweisend: einen Videodecodierer zum Empfangen eines verschmolzenen Signals, welches einen mit einem Videoprogrammsignal, das einem Videoprogramm entspricht, verschmolzenen Bitstrom enthält, und zum Extrahieren des Bitstroms aus dem verschmolzenen Signal, wobei der Bitstrom durch Multiplexen einer Mehrzahl von Rahmen gebildet ist, wobei die Mehrzahl von Rahmen aus einer durch zumindest eine Client-Anwendung erzeugten Nachricht und zumindest einer weiteren durch zumindest eine weitere Client-Anwendung erzeugten Nachricht konvertiert ist, wobei jeder Rahmen zumindest ein Paket enthält und das Multiplexen in Übereinstimmung mit Prioritäten ausgeführt ist, die der wenigstens einen Client-Anwendung und der wenigstens einen weiteren Client-Anwendung zugewiesen sind; eine Kommunikationsverbindung; zumindest ein mit der Kommunikationsverbindung gekoppeltes Computersystem; und einen mit der Kommunikationsverbindung und dem Videodecodierer gekoppelten Decodierer, wobei der Decodierer den Bitstrom empfängt und die Nachricht und die wenigstens eine weitere Nachricht in dem Bitstrom gemäß den Prioritäten in zumindest einen durch das wenigstens eine Computersystem lesbaren Kanal separiert.
  14. Das Decodiersystem nach Anspruch 13, wobei einer der Mehrzahl von Rahmen ein Programmpaket enthält, das mit dem Videoprogrammsignal synchronisiert ist.
  15. Das Decodiersystem nach Anspruch 13, wobei das Videoprogramm durch eine digitale Übertragung, eine Rundfunksendung, eine Kabelsendung oder eine Satelliten-Uplink übermittelt worden ist.
  16. Das Decodiersystem nach Anspruch 13, wobei der Videodecodierer ein Horizontales-Austastintervall(VBI)-Decodierer ist.
  17. Das Decodiersystem nach Anspruch 13, wobei der Decodierer in regelmäßigen Intervallen empfangene Status-Informationen extrahiert.
  18. Das Decodiersystem nach Anspruch 13, wobei die Nachrichten Programminformationen und Nicht-Programm-Informationen einschließen.
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