具有手持控制装置的数据广播技术的改进利用 【技术领域】
本发明涉及在电视广播信号内放置辅助数据的方法，如放置在模拟电视广播的垂直空白间隔(VBI)或数字广播的传输流内。更具体地说，本发明公开了一种利用辅助数据传递数字信息和为用户提供交互式接口的方法。
背景技术和发明内容
本发明使用手持控制装置来优化用户对电视广播信号内传递的数据的查看，该数据例如是模拟广播中VBI内传递的数据或数字广播中传输流内传递的数据。广播装置将辅助信息(也称为数字数据或元数据)放置在广播信号内。辅助信息的例子包括触发器、电子节目指南(EPG)、与正在进行的节目相关的交互式游戏等。该辅助信息通常与TV节目同步发送，导致可用带宽受限；因此仅仅可以传递有限量的数据。
由于TV广播内可用的带宽有限，向用户传递数据常常缓慢和低效。即使在数字广播中可以实现更高的带宽，但是与模拟广播一样仍然存在如下的缺点，一旦在片头(head end)批准了辅助信息，就很难改变内容。目前存在要向用户发送更多的最新信息(如EPG，天气等)的需要。本发明克服了与在模拟和数字广播中嵌入数据相关的固有局限性。在优选实施例中，上述手持控制装置包含与数据解码器和分析器结合以接收广播信号中嵌入的数据地元数据管理器。通过使用手持控制装置内操作的应用程序，用户可以更有效地利用元数据和获得更快的、优化的信息访问的优点。数据的利用包括，但是不局限于：使用数据触发手持装置上的应用程序；使数据与外部信源如数据卡或互联网同步，以触发手持装置上的其它应用程序；通过包括但不限于手写输入、键盘或用户接口的用户输入能够检索例如电子节目指南的数据内容。
从下面提供的详细描述将明白本发明的可适用的更多范围。应当理解表明本发明的优选实施例的详细描述和具体例子仅仅是示例性的，并不用于限制本发明的范围。
【附图说明】
图1是本发明的手持控制装置的一个实施例。
图2是本发明的系统结构的一个实施例。
图3示出了能提取模拟广播中的所有VBI数据并且通过通用数据端口呈现给外部设备的集成密闭字幕装置。
图4示出了能将来自通用数据端口的数据重新格式化以与各种介质接口兼容的集成数据格式器。
图5示出了能通过通用数据端口处理来自集成VBI解码器的数据和来自外部信源的增强密闭字幕数据的机顶盒。
图6是图示了根据本发明的第二实施例的图2的手持装置和机顶盒的详细操作的框图。
【具体实施方式】
下面描述的优选实施例实际上仅仅是示例性的，并不用于限制发明、其应用或使用。
参考图1，图1中示出了可实现本发明的手持控制装置的一个实施例。该控制装置通常包括外壳组件10、用户接口12以及显示屏14。用户通过用户接口12与控制装置交互。用户接口12可以包括键盘或小键盘、功能按钮或开关、触摸屏或它们的任意组合。用户接口12可以提供用于操作控制装置本身的应用程序和数据的装置，以及可以提供与电子装置如电视、盒式磁带录像机(VCR)、数字视频光盘(DVD)播放器及其它家用设备的常规交互。此外，用户可以通过使用例如记录笔与显示屏14上的接触元件直接接触与控制装置交互。手持控制装置还包括用于收/发无线数据的通信装置18。
在一个实施例中，手持控制装置是个人数据助理(PDA)。
在另一个实施例中，手持控制装置包括用于手写输入的PDA记录笔。
在另一个实施例中，手持控制装置包括用于向个人电脑上载和从个人电脑下载数据的附加通信装置18。
在又一个实施例中，手持控制装置包括用于收/发无线数据的附加通信装置，其中无线数据包括但不限于无线互联网数据。
在又一个实施例中，手持控制装置包括用于存储附加数据的外部外围设备如安全数字(SD)存储卡。
下面参考图2说明系统结构的一个实施例。手持装置20包括包含上述数据分析器和元数据数据库以及一个数据请求命令处理器的数据管理器22；同步引擎34；手写体翻译器24；图形用户界面(GUI)应用程序26和任何其它必要的应用程序28；前述用户接口12；以及无线接口29A(如IEEE802.11b或蓝牙接口)。该手持装置还可以包含一个或多个IR接口30。
数据管理器22包含存储从电视机顶盒(STB)36下载的数据的元数据数据库。将数据本地存储在手持装置上允许用户迅速地获取信息。然后这些信息通过手持装置上的GUI应用程序26呈现给用户。因为数据被本地存储，所以无论是否有电视，用户可以在任何时候查看信息。该数据以方便的格式如可扩充标注语言(XML)存储在手持装置上，以方便装置和来自服务供应商的各种内容之间的转换。数据分析器翻译将要传输到手持装置的下载数据。
使用如图2所述的系统结构，数据请求处理器也包括在数据管理器22中，数据请求处理器用来在用户需要时下载数据到手持装置。该功能使手持装置避免了连续地从STB 36查询数据，由此节省了中央处理单元(CPU)资源。在用户从手持装置GUI应用程序26上输入请求时，与当前查看的节目或商业广告节目有关的数据被下载到手持装置。数据请求处理器接收来自用户的输入请求，并通过无线接口29A和29B将该请求转送到STB 36。此外，该用户请求可以用来控制电子装置的功能，如电视、VCR或DVD播放器的功能。在本实施例中，请求消息是XML格式，尽管应当理解其它消息格式也是可以的。此外，在本实施例中，使用用户数据报协议(UDP)、传输控制协议(TCP)和/或网际协议(IP)发送请求消息，尽管应当理解其它通信协议也是可以的。
继续参考图2，该手持装置还可以包括手写体翻译器24。该翻译器24接收来自用户的手写体请求并集成手写体识别和检索功能以优化现有技术，增强本发明的信息浏览和检索。在一个实施例中，在显示屏上提供小的写输入区，用户可以通过记录笔输入手写体。在另一个实施例中，在手持装置上的其它位置提供写输入区。
在手写体翻译器24的一个实施例中，用户可以通过在适当的范围中写入频道助记符号请求专用的频道控制功能或频道信息。这些助记符号可以是通过手持装置识别的用于频道的缺省标识或通过用户指定的名称。如果搜索引擎不能准确地辨别用户的手写请求，那么GUI应用程序26可以提供可能频道的列表，以便用户可以选择正确的频道。
手持装置上的GUI应用程序26为用户提供大多数交互。GUI应用程序26呈现数据给用户，用于用户查看和操作。用户使用GUI应用程序26可以请求如电子节目指南(EPG′s)、辅助节目信息、广告或产品信息、重要新闻或运动结果计分和统计的信息。此外，GUI应用程序26可以提供与当前查看的内容相关的游戏，如琐事、赠券时机，以及提供能玩所示游戏的功能。还应当理解GUI应用程序26或其它驻留应用程序28可以与其它外部数据源32如家用电器、电话机或其它家用电子设备通信。
该手持装置也可以实现同步引擎34。同步引擎34使数据与从互联网或其它信源(如SD卡、压缩闪存和类似信源)下载的内容同步。这些功能允许用户实时接收与当前查看的节目相关的辅助节目列表和信息。一个实施例允许用户请求与广告产品有关的信息，请求产品的赠券或在线购买产品。另一个实施例允许用户请求与节目相关的更多的详细信息，该节目不是从广播频道下载的数据中的可用数据。
依然根据图2，该手持装置通过无线接口29A和29B与STB 36通信。在优选实施例中，该无线通信使用IEEE 802.11b或蓝牙接口协议。但是，应当理解用于实现无线通信的其它协议也是可以的。手持装置20和STB 36包括可应用于选择无线协议的29A和29B。
STB 36包括电视信号调谐器38、解调器40、元数据解码器42、STB数据分析器44、数据缓冲器46、数据格式器48以及用户命令处理器50。STB单元36解码并存储数据。STB 36可以是如图2所示单独于电视52的单元，也可以集成在电视52内。
通过调谐器38和解调器40发送广播电视信号54，然后将广播电视信号54发送到电视52和STB的解码器42。解码器42是能接收广播信号和能解码信号中传送的数据的硬件装置，例如，模拟广播中的VBI解码器或数字广播中的部分滤波器。
数据仅仅在一定的时间间隔过程中发送，因此在用户请求时不能立即得到。因此可以与解码器42结合实现和使用STB数据缓冲器46，以连续地收集数据，并将数据存储在具有时间标记和频道标记的数据缓冲器46中。STB分析器44的存在允许用户立即从数据缓冲器46获取数据。当STB 36从与专用频道和时间相关的手持装置20接收请求时，数据缓冲器46将已经包含所需数据。使用该方法，在请求时立即可利用数据，允许用户接收明显的实时回应。在另一个实施例中，数据从解码器42连续地传送到手持装置20，而不是保留在外部缓冲器，且在用户请求时可以得到该数据。
应当理解数据缓冲器46可以存储不同持续时间的不同种类的数据。缓冲器46可以长时期存储EPG数据，但是在有限的时间内存储不同节目或节目内容数据。用户可以固定或定制存储持续时间。在一个实施例中，EPG或节目数据被长时期存储，直到被用户清除。在另一个实施例中，在收到预定触发器(如时限期满或电源关闭)时清除EPG数据。以类似方式可以实现节目数据存储，或实现附加特点。在一个实施例中，在程序结束时，从缓冲器46清除节目数据。在另一个实施例中，当用户调谐到不同的广播频道时清除节目数据。应当理解数据缓冲器行为的多种实施例都是可以的，本发明不局限于上面公开的那些实施例。
在将数据通过无线接口29A和29B(例如，蓝牙或IEEE802.11b)传送到手持装置20之前，可以通过数据格式器48发送数据。数据格式器48重新格式化数据，以与各种介质兼容，然后传送该结果。数据格式器48允许手持装置利用大量的介质格式。
用户命令处理器50处理来自手持装置20的命令和请求。命令处理器50接收来自无线接口29A和29B的命令。当处理器50接收命令请求数据时，从数据缓冲器46获取正确的数据并通过无线接口29A和29B将数据返回给手持装置20。当处理器50接收用于控制电视、VCR或DVD播放器的命令时，适当的命令被发送给红外线(IR)发送器60。
IR发送器60允许手持装置控制电视、VCR′s、DVD播放器及其它设备的功能。IR发送器60位于允许它与任意所需电子设备有效通信的位置。IR发送器60的实现允许用户以及应用程序从无线接口29A和29B(蓝牙或IEEE 802.11b)极限范围内的任何位置发送命令和请求到电子设备，而不是IR传送的相对不足的极限范围。
应该容易理解可以从模拟或数字广播频道接收数据。下面描述的进一步实施例具体涉及模拟广播和VBI数据处理，但是本领域技术人员将认识到数据处理可以应用不同情况。
下面参考图3说明本发明的另一个实施例。在此实施例中增强了现有的密闭字幕(CC)装置，以提取所有VBI数据形成集成CC/VBI解码器62。该集成解码器62能够通过通用数据端口(GPDP)64将来自电视52的解码后的CC/VBI数据传送到外部装置。图3示出的实施例中STB 36作为外部装置，但是应当理解其它外部装置也是可以的。在一个实施例中，集成解码器62直接传送数据到本发明所述的手持装置20中。
下面参考图4说明集成解码器62的另一种实施方式。集成解码器62通过GPDP 64发送数据到一个或多个介质桥接器66。介质桥接器66包括数据格式器68和介质接口70。数据格式器68重新格式化从集成解码器62接收的数据流，以与所需介质接口70兼容。一旦数据被重新格式化为所需介质类型，通过介质接口70将数据传送到所需外部装置。
下面参考图5说明包含CC/VBI解码器的STB 36。尽管包含了开关72，STB 36的功能和图2所述基本相同。开关72能够从电视或其它外部装置上的集成VBI解码器42或GPDP 64接收数据。GPDP 64发送数据到STB开关72，STB开关72能够路由数据到VBI数据缓冲器46。在一个实施例中，用户通过手持装置20上的命令激励开关72。在另一个实施例中，开关72能够决定正在接收的数据的类型，并根据该内容自动地激励。在所有实施例中可以自动或手动以及可以使用软件、硬件、外部开关或其任意组合实现开关72。
应当理解调谐器38、解调器40和CC/VBI解码器42可以与STB 36永久地集成在一起，也可以是可选择的可移动插入卡或模块。在一个实施例中，可以使用多个模块，每个分开的模块包括分开的元件(如调谐器、解调器、GPDP接口或解码器)。
参考图6，根据所示的第二实施例可以操作STB 36和手持装置20。第二实施例类似于图2所示的第一实施例。但是，第二实施例特别处理数字广播信号。STB 36包括数字调谐器74、输出来自数字广播信号的传输流(TS)的解调器76以及将传输流分为数据部分和A/V部分的TS解码器78。来自传输流的数据部分可以被缓存在数据缓冲器86中。可以借助于AV解码器80解码来自TS解码器78的A/V部分。来自AV解码器80的数字A/V数据可以通过标准数字端口如数字视频接口(DVI)或高清晰多介质接口(HDMI)直接发送到数字电视机84。另外，还可以通过NTSC/PAL编码器82编码来自AV解码器80的AV数据，编码后的模拟数据被发送到模拟TV。
第二实施例还包括数据缓冲器86、数据分析器88、命令处理器94、数据格式器90、IR发送器96以及无线接口92。一旦在数据缓冲器86中接收了数据，操作数据和传输数据到手持装置20的处理与图2相同。第二实施例的手持装置20与第一实施例相同。
应当理解在手持装置上将实现的所述任意功能可以被分离装置代替或还可以在分离装置上实现(用于备份)。在一个实施例中，手持装置包括用户接口、无线接口和显示器。在分离装置如STB 36上驻留所有非GUI应用程序、数据管理和解码性能。在另一个实施例中，所有非GUI应用程序、数据管理和解码性能都集成在电视内，手持装置仅仅用作向用户显示数据的装置。在这种系统中，STB 36的任何功能也可以集成在电视内。在又一实施例中，手持装置包括互联网网关、以及驻留在远程位置的功能相关的辅助数据。系统结构内的功能分配的许多组合是可能的，以及应当理解本发明不局限于如上所述。
还应当理解本发明可以利用不是或者除了VBI数据或传输数据流外的辅助数据。数据的一种可替代方式是嵌入到视频信号本身并因此与视频信号同时传送的信息。将辅助数据嵌入视频信号中的这种方法目前是公知技术，如Broughton等的美国专利4,807,031中所教导的那样，在此引入作为参考。用于提供辅助数据的另一方法是在替换频道上同时传送辅助数据；该方法目前也是公知技术。
本发明的说明书实际上仅仅是示例性的，因此不脱离本发明的总体实质的变化都认为在本发明的范围内。这种变化不应当认为是背离本发明的精神和范围。