传送并接收节目号的 多媒体系统及其方法 本发明相关于数字视听(A/V)设备，更详细地说，相关于用数字接口将若干数字视听设备彼此连接起来的多媒体系统。
在数字视听设备中，一个装置可以由其它装置控制，这在传统的模拟视听设备中是不可能实现的。作为一个例子，高清晰度数字盒式磁带录像机(HD-DVCR)联合会定义了一个称为AV/CCTS(视听控制命令与事务处理装置集)的命令集，使来自遥控器的操作命令经由IEEE1394串行总线被传送到目标控制装置(称为“本地装置”)。这里所述的IEEE1394串行总线是与高速数据传送相关的一个标准，该标准由电气与电子工程师协会(IEEE)定义。IEEE1394串行总线被用作连接数字多媒体系统的各个装置的接口，具有同步传送模式和异步传送模式。这里，视听数据采用同步传送模式实时传送，而包括读、写和锁定的通信所需的事务处理采用异步传送模式以异步方式传送。同样AV/C CTS之类的控制命令也采用异步传送模式以异步方式传送。
然而，虽然由AV/C CTS定义的内容包括与直接/间接用户输入按钮相关的命令，但与所有操作相关的命令尚不完全，仍然在不断更新。与用户没有注意的信息或不需要加以通知地信息的传送相关的命令也尚未提供。因此，很难对所有装置实现一个单一的共同远程控制。
另一方面，根据HD-DVCR联合会出版的两篇文章：“使用6.3mm磁带的用户使用数字VCR规范-第8部分：用户使用数字VCR的ATV规范”、“用户电子视听设备的数字接口的规范-第1和4部分”，规定采用IEEE1394传送的具有MPEG2-TS(运动图像专家组2-传送流)的一个先进电视(ATV)信号可以由HD-VCR采用6.3mm磁带记录，还特别规定采用IEEE1394的同步传送模式传送MPEG2-TS，它具有一个共用格式，即共用的同步包(CIP)标题结构，如在称为摄录机中的数字视频盒式磁带(DVC)的情况一样。MPEG2还被粗略地划分为以下三类：MPEG2-系统、MPEG2-视频和MPEG2-音频。定义一个传送流(TS)和一个节目流(PS)作为MPEG2-系统中的传送标准。
图1示出了在ATV和HD-VCR之间传送数据的一个典型例子。根据由HD-DVCR联合会出版的“蓝皮书”[1](其中包括“使用6.3mm磁带的用户使用数字VCR的规范”、“用户电子视听设备数字接口的规范”和“用于数字接口的AV/C命令和事务处理集的规范”)的定义，在记录模式中由IEEE1394电缆30连接的从ATV10传送到HD-VCR20的视听数据是一个多节目MPEG2-TS，而在放像模式下从HD-VCR20传送到ATV10的数据是一个单一节目MPEG2-TS。这里，名词ATV表示由先进电视系统联合会(ATSC)建议的美国高清晰度电视(HDTV)。同样，在篮皮书中建议的AV/C CTS定义与VCR子装置相关的控制命令，其中大部分与机械操作有关。
例如，遥控器11对ATV10的命令，如快进和倒带，可以经由IEEE1394串行总线传送到HD-VCR20。然而，对VCR子装置的控制命令不包括传送MPEG2系统层(如节目号)相关信息的命令。
因此，MPEG2-TS在记录模式中被从ATV10传送到HD-VCR20，这里HD-VCR20应该采用HD-VCR20的遥控器21从用户接收分析正从ATV10传送的MPEG2-TS所需要的信息。
另外，记录的单一节目MPEG2-TS在重放时从HD-VCR20传送到ATV10。这里，记录在视频辅助(VAUX)区域中的节目号应该从HD-VCR20传送到ATV，此外，在蓝皮书中规定了在磁带的VAUX区域中记录节目号。
然而，图1的多媒体系统需要对连接到ATV的每个装置有一个单独的遥控器，也就是说，当能够记录/重放一个被接收的信号的若干装置被连接到ATV时，在用户要采用每个装置的不同的遥控器来对每个记录/重放装置输入操作命令时，会感觉不方便。
另外，当在图1所示的多媒体系统中通过分析MPEG2-TS的节目指南信息(PG)来选择一个节目时，HD-VCR20应该首先分析从ATV传送的多节目MPEG2-TS中的节目指南信息。为了在屏幕图形(OSG)显示器上显示分析的节目指南信息，节目指南信息的OSG通过进行MPEG2-TS编码被传送到ATV10，原因是在IEEE1394中没有OSG传送标准。随后，用户可以在观看ATV10上显示的OSG的同时，采用HD-VCR的遥控器21的上行/下行键输入与所需节目相关的节目号。因此，为了进行OSG的MPEG2-TS编码，这个多媒体系统需要在HD-VCR20中有一个额外的编码电路，并且能够分析来自MPEG2-TS的节目指南信息以便构成OSG。另外，由于OSG的产生依赖于VCR制造商，因此，很难始终如一地提供相同的OSG。尽管ATV分析所传送的MPEG2-TS中的节目指南信息并在OSG显示器上显示所分析的节目指南信息，而且用户采用ATV的遥控器11输入节目号，该节目号还是不能被传送到HD-VCR20，原因是没有定义将节目号传送到HD-VCR20的命令。
为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一个在具有一个数字接口的若干数字A/V设备之间以异步传送模式传送节目号的多媒体系统，其中该多媒体系统由一个单一的遥控器全面控制。
本发明的另一个目的是提供一个在具有一个数字接口的若干数字A/V设备之间以异步传送模式接收节目号的多媒体系统。
本发明的又一目的是提供一个多媒体系统，其中用于接收MPEG2-TS的一个接收器分析MPEG2-TS的节目指南信息，在屏幕图形(OGS)显示器上显示分析的信息，然后向记录/重放装置传送与输入节目号相关的一个命令。
本发明的再一个目的是提供一个方法，用于在具有一个数字接口的若干数字A/V设备之间的MPEG2-TS传送中，采用异步传送模式，在记录模式中传送节目号。
本发明的再另一个目的是提供一个方法，用于在具有一个数字接口的若干数字A/V设备之间的MPEG2-TS传送中，采用异步传送模式，在重放模式中接收节目号。
为了达到上述目的，提供了一种多媒体系统，包括：一个输入装置，用于输入一个或多个所需节目的节目号；一个具有第一数字接口的接收器，用于将节目号转变为命令以及经由第一数字接口以异步传送模式传送该命令；一个具有第二数字接口的记录/重放装置，用于译码从接收器传送的命令，以及用于相应于通过译码接收的命令而得到的节目号来记录/重放所接收的传输流。
这里，接收器可以包括一个OSG发生器，用于在OSG显示器上产生接收的传输流的节目指南信息。
本发明也提供了一个方法，用于在具有一个数字接口用于接收传输流的接收器和具有一个数字接口用于在/从记录媒体中记录/重放传输流的记录/重放装置之间传送和接收节目号，该方法包括以下步骤：(1)输入要被记录的所需节目的节目号；(2)相应于输入的节目号产生一个命令，以便从接收器向记录/重放装置传送节目号命令。该方法可进一步包括以下步骤：(3)发送一个命令，用于咨询是否在重放模式中允许从接收器向记录/重放装置传送记录在记录媒体中的节目的节目号；(4)从记录/重放装置接收记录在记录媒体中的节目的节目号。
通过结合附图对最佳实施例的详细描述，可以更清楚地了解本发明的上述目的和优点。附图中，
图1示出了在ATV和HD-VCR之间进行MPEG2-TS传送的一个传统方法；
图2示出了根据本发明在ATV和HD-VCR之间进行MPEG2-TS传送的方法；
图3是根据本发明的最佳实施例用于传送和接收节目号的一个多媒体系统的方框图；
图4A至4D示出了根据本发明用于传送节目号的MPEG2信息通知命令的格式；
图5示出了根据本发明用于接收节目号的MPEG2信息咨询命令的格式；
图6示出了根据AV/C CTS说明具有一个命令帧和一个响应帧的命令的格式，以便更容易理解本发明；
图7A至7C的表根据AV/C CTS说明分别定义了命令类型、响应码和子单元地址，用于构成图6所示的命令帧和响应帧；
图8示出了在记录模式中传送一个单一节目的节目号的例子；
图9示出了在重放模式中接收一个单一节目的节目号的例子。
为了描述方便起见，将一个先进电视(ATV)作为MPEG2-TS广播信号接收器的例子，而将一个高清晰度盒式磁带录像机(HD-VCR)作为MPEG2-TS记录/重放装置的例子。然而，任何具有能够传送/接收MPEG2-TS的数字接口的设备都可替代ATV，而任何MPEG2-TS记录/重放装置可以替代HD-VCR，这在下面的描述中可以看出。
另外，为了简化图2中所示的多媒体系统的结构，只有HD-VCR200和ATV100由IEEE1394电缆300连接。然而，其它数字视听设备也可以由IEEE1394电缆300连接到ATV100和/或HD-VCR200。在图2的多媒体系统中，采用了ATV的一个遥控器(ATV遥控器)。在记录模式中，一个多节目MPEG2-TS由ATV100传送到HD-VCR200。在重放模式中，一个单一节目MPEG2-TS从HD-VCR200传送到ATV100。
然而，一个单一节目MPEG2-TS可能在记录模式中从ATV100传送到HD-VCR200，在重放模式中从HD-VCR200传送到ATV100。另外，一个多节目MPEG2-TS也可能在记录模式中从ATV100传送到HD-VCR200，在重放模式中从HED-VCR200传送到ATV100。
根据本发明，由ATV遥控器120输入的一个或多个节目号在IEEE1394异步传送模式下作为一个命令传送，并且记录在磁带上的节目号在MPEG2-TS的重放过程中从HD-VCR200传送到ATV100，这样HD-VCR200受到ATV100的控制。为了达到这一点，用于传送一个节目号的一个新命令应该加到AV/C CTS，并且该新命令采用IEEE1394的异步传送模式从ATV100和HD-VCR200传送。
图3是用于在ATV100和HD-VCR200之间传送节目号的一个多媒体系统的方框图。在图3中，一个频道选择器101从经由天线接收的多节目MPEG2-TS中选择一个所需节目的频道。频道译码器102在去除了收到的信号中的错误校正码后提取所需多节目MPEG2-TS。从频道译码器102取出的多节目MPEG2-TS在显示模式中被输出到传输流多路分配器103，以及在传送模式中被输出到附加标题插入器/移去器109。这里MPEG2-TS相应于一个MPEG2-系统层。
为了便于理解本发明，这里将简单地描述MPEG2系统层。一个节目由视频信息、音频信息和用户数据信息组成。根据由MPEG2系统层定义的MPEG2-TS，与若干节目相应的视频数据信息、音频数据信息和用户数据信息被时分多路复合为一个数据流。MPEG2-TS包括节目说明信息(PS1)，因此接收器可以在多路分配时正确分析与所需节目相应的音频数据信息、视频数据信息和用户数据信息。
大多数PSI都是表格形式的，如节目关联表(PAT)、节目变换表(PMT)和条件访问表(CAT)。这里PAT和PMT很重要。每个节目中有一个PMT。在PMT中，与包括相应节目的视频流和音频流的传输流包相关的包识别号(PID)按项目排列。这里，节目的视频流由PID＝XXXX表示，音频流由PID＝YYYY表示。传输流包的长度被固定为188字节。
由于在一个传输流(TS)中存在若干节目，因此在TS中有若干PMT。从而需要一个合成表将TS的每个节目与每个节目的PMT PID相连。这一合成表被称为“PAT”。由于一个节目被表述为一个节目号，因此PAT的项目由给定节目号(＝XXXX)与PMT PID的关系信息构成。
另一方面，传输流多路分配器103分析由频道译码器102选择的一个频道的多节目MPEG2-TS的PAT和PMT，然后从分析的PMT中取出一个视频PID(V PID)和一个音频PID(A PDI)，以便根据视频PID和音频PID分开视频流和音频流。视频和音频流被分别输出到视频译码器104和音频译码器105。传输流多路分配器103也分析由频道译码器102选择的该频道的多节目MPEG2-TS的节目指南信息，并将分析的信息输出到ATV微计算机106。
视频译码器104对分开的视频流进行译码，并将被译码的图像信号显示在一个显示器上(没有示出)。音频译码器105译码音频流，并将被译码的声音信号输出到一个声音输出装置(没有示出)，如扬声器。
屏幕图形(OSG)发生器108在ATV微计算机106的控制下将节目指南信息与图形源107产生的用作背影的图像信号或由视频译码器104译码的图像信号混合起来，以便将结果显示在显示器(没有示出)上。这里，用户采用ATV遥控器120输入一个或若干所需节目的节目号。OSG由ATV100重放，并提供相同的OSG，而不管所连接的设备的制造商是谁。另并不需要HD-VCR200的HD-VCR信号处理器205分析MPEG2-TS中现有的节目指南信息。
这里，传输流多路分配器103、视频译码器104、音频译码器105、图形源107和OSG发生器108可以被称为“ATC信号处理器”。另外，可以包括一个用来产生用于屏幕显示(OSD)的节目指南信息的OSD发生器，以取代OSG发生器108。
另一方面，一个事务处理层、一个IEEE1394串行总线管理层、一个连接层110和一个物理层111(它们是IEEE1394协议的各层)可以被称为ATV的一个数字接口。这里，事务处理层和IEEE1394串行总线管理层以软件安装在ATV微计算机106中。
HD-VCR200大致由一个数字接口构成，包括一个物理层201、一个连接层202、一个事务处理层和一个IEEE1394串行总线管理层、一个HD-VCR微计算机203、一个附加标题插入器/移去器204和一个HD-VCR信号处理器205。这里，事务处理层和IEEE1394串行总线管理层以软件安装在HD-VCR微机103中。
接下来将描述经由IEEE1394串行总线在同步传送模式下进行的MPEG2-TS传送和在异步传送模式下节目号的传送与接收。
(I)MPEG2-TS传送
下面用一个例子来描述在记录模式中从ATV100到HD-VCR200的MPEG2-TS传送。在重放模式中，MPEG2的传送逆向执行。为了经由IEEE1394接口传送从频道译码器102输出的188字节的多节目MPEG2-TS包，附加标题插入器/移去器109插入一个时间标记，将具有时间标记的每个TS包划分为预定大小(24字节)的块单元，并给每块加上一个CIP标题，从而构成一个用于IEEE1394传送的数据块包。连接层110将一个同步标题加到包括用于IEEE1394传送的CIP标题的数据块包中，以使得数据块包变为一个同步包，该CIP标题由附加标题插入器/移去器109输出。然后连接层110将同步包转换为一个串行信号。物理层111将串行信号转换为电信号。
该电信号经由IEEE1394电缆300输入到HD-VCR数字接口的物理层201，该物理层201将该电信号转换为数字数据。连接层202将该数字数据转换为1字节单位的并行数据，然后移去同步标题。附加标题插入器/移去器204将附加标题(CIP标题)移去，并将该数据变为TS包，输出到HD-VCR信号处理器205。为了选择一个单一节目，HD-VCR信号处理器205分析来自被处理为传输包的多节目MPEG2-TS的PAT，并采用异步传送的节目号，根据已分析的PAT来分析PMT PID。也就是说，由于PAT PID被设置为“0”，因此通过检查PAT PID是否等于“0”来取出PAT。另外，通过从要记录在磁带上的PMT PID取出A PID和V PID，取出所需节目的所有包。这里，HD-VCR信号处理器105也执行用于重放的信号处理。
对上面由HD-VCR信号处理器205所作的操作而言，由用户选定的节目信息(节目号)必须从ATV遥控器120传送到ATV微机106，然后再到HD-VCR200。由于节目号是在记录模式设置之后才被传送一次，因此它是与记录起始命令一起作为一个异步包传送的。根据HD-VCR联合会最近建议的规范，对能够传送节目号的命令没作定义。因此，本发明打算通过添加传送节目号的命令来传送节目号。另外，不包括节目号的节目说明信号(PSI)，如PMTPID、V PID、A PID和其它信息也可以被传送。这个命令为控制A/V设备和AV/C CTS所需要。
加入节目号传送命令比在多媒体系统中减少每个设备的遥控器数量更有意义，也就是说，即使在本发明的实施例中没有示出这一点，也意味着HD-VCR200可以连接到各种类型的外设或网络中。即HD-VCR200可以接收从例如Intemet(英特网)之类的外部网络输入的节目号，如同它对ATV100传送的节目号所作的那样，从而可以通过该网络进行控制。例如，假定Internet包括提供了由广播站管理的节目指南信息的一个主页，那么在家里就存在能够进行网上阅读的ATV。如果用户通过与主页相连来选择节目，那么相应的节目号将被传送到用户的ATV，然后再到HD-VCR。
(II)节目号的传送和接收
由本发明提出的一个用于传送节目号的命令被采用异步传送模式作为一个异步包来传送。这里，异步传送的流程与微机相关。
传送节目号的命令采用IEEE1394读和写处理来实现，其中写入和读出处理在一个事务处理层执行，该事务处理层由ATV微机106中的软件实现。ATV微机106也用软件执行与串行总线和应用程序管理以及事务处理层相关的内容。
连接层110将一个异步标题加到一个节目号命令中，以便根据AV/C CTS规范从ATV微机106以异步包传送节目号命令，并将具有异步标题的命令转换为串行数据。物理层111将串行数据转换为电信号经由IEEE1394电缆300输出。
作为HD-VCR数字接口的物理层201将电信号转换为数字数据。连接层202将数字数据转换为1字节单位的并行数据，移去异步标题，然后将结果输出给HD-VCR微机203。HD-VCR微机203识别该节目号命令，在记录模式中将节目号写入到磁带的VAUX区域，并在重放模式中读出记录在VAUX区域的节目号，经由HID-VCR的数字接口将该节目号传送到ATV100。
接着将详细描述根据AV/C CTS规范产生的节目号控制命令。这里，AV/C CTS规范在名称为“用户电子视听设备数字接口规范”(称为IEC1883)的参考文献[2]中作了公开。
根据上述参考文献[2]，在AV/C CTS中的IEEE1394串行总线上的一个节点被称为一个“装置”，该装置被划分为若干子装置。例如，一个VCR装置可以由一个VCR子装置和一个频道选择器子装置构成。另外，用于传送和接收命令的装置被分别称为“控制器”和“目标”，控制器可以传送一个命令到目标。有一个控制命令、一个状态查询命令、一个支援查询命令和一个报告通知命令，这些命令也根据命令的目标是一个装置单元还是一个子装置单元而被划分为装置命令或子装置命令。设置目标接收命令，以便在收到命令后的一个预定时间(100ms)作出响应。为了在两个装置之间平滑地传送命令和响应，需要一个命令寄存器和一个响应寄存器。该命令寄存器和响应寄存器存在于图3的微机106和203中或外部存储器(没有示出)中，它们被映射在IEEE1394总线的一个预定位置上。
图4A示出了根据本发明的一个MPEG2信息通知命令的格式，定义用于向目标(HD-VCR)通知与MPEG2-TS相关的信息的一个命令。在该格式中也定义了用于查询是否提供一个信息传送功能的命令。一般来说，VCR装置执行单一节目记录，然而，图4A的命令格式包括了单一节目记录和多节目记录的命令。在图4A至4D中，“OPC”代表操作码，“OPR”代表操作数，并且“等级(level)”一列中的“R”和“O”分别是“建议”和“任选”的缩写。另外，“XX”代表OPR根据情况有所不同。图4B至4D定义图4A的命令的OPR。
图5示出了根据本发明的MPEG2信息查询命令的格式，其中定义了能够从目标(HD-VCR)取出MPEG2-TS信息的一个命令，这里的每个OPR与图4B至4D中的MPEG2信息通知命令的一样。
图6示出了由参考文献[2]提议的AV/C命令帧和AV/C响应帧的格式，图7A至7C是分别定义由参考文献[2]建议的命令类型、响应码和子单元地址的表。
图8示出了采用在图4A至4D、图5、图6、图7A至7C中定义的命令在记录模式中将一个单一节目的节目号从ATV100传送到HD-VCR200的一个例子，它由图3的ATV微机106中的软件执行。
在图8中，当用户在记录模式中输入一个节目号时，一个控制器(ATV)传送第一命令帧到一个目标(HD-VCR)，查询(OPC：C716)是否支持(CT/RC：00102)由第一VCR装置(标题地址(HA)：001002/0002)对一个单一节目(OPR1：0016)的节目号的记录。然后，该目标(HD-VCR)作为响应(OPC：C716)传送一个第一响应帧到控制器(ATV)，允许(CT/RC：11002)由第一VCR装置(HA：001002/0002)记录单一节目(OPR1：0016)的节目号。
控制器(ATV)接收第一响应帧，并传送一个第二命令帧到目标(HD-VCR)，以便通知(OPC：C716)一个命令(CT/RC：00002)，该命令用于记录由用户采用第一VCR装置(HA：001002/0002)选定的节目的节目号(OPR1：)。然后，目标(HD-VCR)传送一个第二响应帧到控制器(ATV)，通知(OPC：C716)允许(CT/RC：10012)用第一VCR装置(HA：001002/0002)记录节目号(ABCD16)。
图9示出了在重放模式中由ATV100从HD-VCR200接收一个单一节目的节目号的例子，该功能由ATV微机106执行。
在图9中，当重放模式被设置时，一个控制器(ATV)传送一个第一命令帧给一个目标(HD-VCR)，查询(CT/RC：00102)是否通知(OPC：C816)目标(HD-VCR)由第一VCR装置(HA：001002/0002)记录的一个单一节目(OPR1：0016)的节目号。这时，目标(HD-VCR)传送一个第一响应帧给控制器(ATV)，通知(OPC：C816)控制器(ATV)允许(CT/RC：11002)由第一VCR装置(HA：001002/0002)重放该单一节目(OPR1：0016)。
然后，控制器(ATV)传送一个第二命令帧给目标(HD-VCR)，查询(CT/RC：10002)是否通知(OPC：C816)目标(HD-VCR)由第一VCR装置(HA：001002/0002)记录的单一节目(OPR1：0016)的节目号。这里，目标(HD-VCR)传送一个第二响应帧给控制器(ATV)，通知(CT/RC：10012)控制器(ATV)由第一VCR装置(HA：001002/0002)记录的单一节目(OPR1：0016)的节目号(ABCD16)。
上述实施例的遥控器可以包括所有输入装置。
如上所述，在根据本发明的多媒体系统中，节目号在IEEE1394数字接口的异步传送模式中被传送和接收，从而各种数字A/V设备都可以由一个设备控制，由此实现一个户内网络。另外在ATV中还提供一个OSG发生器，提供一个一致的OSG。