BRPI9814084B1 - método, em um sistema de processamento de vídeo, para processar dados em pacote - Google Patents

Abstract

''sistema para priorizar dados de difusão bidirecionais'' trata-se de um sistema decodificador de vídeo (615, 620, 640) que processa dados em pacote incluindo informação de cabeçalho, informação útil e atributos associados com o conteúdo da informação útil. o sistema decodificador identifica e compara (620) os atributos dos dados em pacote recebidos com atributos em um perfil de prioridade hierárquico predeterminado (640) para associar os atributos individuais com uma prioridade de saída dos dados desejada. o perfil de prioridade (640) pode ser proporcionado por um provedor de serviço remoto ou ser informado localmente por um usuário ou ser um perfil preestabelecido default. os dados em pacote recebido são confrontados e emitidos (660) baseado na comparação de atributo e de acordo com a prioridade de saída desejada.

Description

"MÉTODO, EM UM SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE VÍDEO, PARA PROCESSAR DADOS EM PACOTE" Campo da Invenção Esta invenção diz respeito a priorização de dados de comunicação bidirecionais em um sistema de difusão .

Fundamento da Invenção Os sistemas de caixa decodificada (decodificada) de entretenimento doméstico que combinam as funções de Computador Pessoal e de televisão (funções PC/TV) estão aumentadamente tornando-se dispositivos de comunicação genéricos, interativos com o Usuário, de múltiplas fontes e de múltiplos destinos. Tais sistemas são requeridos de se comunicar em diferentes formatos de dados entre múltiplas localizações para uma variedade de aplicações em resposta às requisições dos Usuário. Por exemplo, um sistema de caixa decodificada pode receber dados de fontes de satélite ou terrestres compreendendo difu-sões de Televisão de Alta Definição (HDTV), difusões de Sistema de Distribuição de Microonda de Múltiplos pontos (MMDS) e Difusões de Video Digital (DVB). Um sistema de caixa decodificada também pode receber e transmitir dados via telefone (por exemplo, a Internet) e via linhas coa-xiais (por exemplo TV a cabo) e de fontes tanto remota como locais tal como executores de Disco de Video Digital (DVD), CDROM, VHS e VHS Digital (DVHS™), Pcs e de vários outros tipos de fontes. É desejável para um sistema de caixa decodificada estar apto a suportar a comunicação bidirecional e as funções de controle domésticas e estar apto a acessar e decodificar a informação das múltiplas fontes de difusão. Também é desejável para um sistema de caixa decodificada estar apto a combinar sem costuras a informação decodificada para apresentação a um Usuário. Existem uma série de problemas em alcançar tal sistema. Especificamente, os problemas surgem em adquirir informação de forma eficiente de diferentes formatos de dados de fontes diferentes e priorizar o processamento da informação. Estes problemas são endereçados por um sistema de acordo com a presente invenção.

Sumário da Invenção Um sistema decodificador de vídeo processa dados empacotados incluindo informação de cabeçalho, informação útil e atributos associados com o conteúdo da informação útil. 0 sistema decodificador de forma vantajosa identifica e compara os atributos dos dados empacotados recebidos com os atributos em um perfil de prioridade hierárquico predeterminado para associar os atributos individuais com uma prioridade desejada de saída de dados. 0 perfil de prioridade pode ser proporcionado por um provedor de serviço remoto, informado localmente por um usuário ou ser um perfil preestabelecido padrão. Os dados empacotados recebidos são confrontados e emitidos baseado na comparação de atributo e de acordo com a prioridade de saída desejada. Por meio, disso o sistema permite ao usuário ou provedor de serviço priorizar de forma adapta-tiva os serviços em um decodificador para por exemplo, para propósitos de personalização ou de faturamento estruturado .

Breve Descricão dos Desenhos Nos desenhos: A Figura 1 apresenta um sistema decodificador escalonável para de forma eficiente se comunicar com uma pluralidade de fontes e para processar dados de formato TCP/IP e MPEG exemplos, de acordo com a invenção.

As Figuras 2 e 3 apresentam características exemplo dos canais de difusão, de dados e de retorno representados no sistema da Figura 1, de acordo com a invenção .

As Figuras 4 e 5 listam o tipo de tráfego de dados e uma alocação de taxa de bits exemplo para os serviços proporcionados via o canal â montante e os canais à jusante da figura 1. A Figura 6 apresenta um sistema de planejamento de prioridade para priorizar o processamento dos pacotes de difusão e de dados para aplicações bidirecionais, de acordo com a invenção. A Figura 7 apresenta um fluxograma de um método para priorizar o processamento dos pacotes de difusão e de dados adequado para uso no sistema da Figura 6, de acordo com a invenção. A Figura 8 apresenta uma centra de conexão de distribuição de servidor para distribuir os dados de di- fusão a partir de uma pluralidade de provedores de serviço para o decodificador da Figura 1 e para processar os dados à montante do decodificador da Figura 1, de acordo com a invenção. A Figura 9 lista e descreve as interfaces exemplo 1 até 10 identificadas no sistema servidor da Figura 8, de acordo com a invenção.

Descrição Detalhada dos Desenhos A Figura 1 apresenta um sistema decodificador proporcionando comunicação eficiente com uma pluralidade de fontes, de acordo com a invenção. O sistema decodifi-cador de forma vantajosa incorpora um sintonizador, demo-dulador e trajetos de processamento separados para o processamento e decodificação concorrente dos dados codificados em formatos de dados diferentes. O sistema decodi-ficador também de forma vantajosa incorpora um trajeto de comunicação de canal de retorno separado permitindo uma comunicação de retorno segura com uma fonte de difusão, por exemplo. A modalidade exemplo da Figura 1 suporta a decodificadora dos dados em formato TCP/IP (Protocolo de Controle de Transmissão/Protocolo Internet) e MPEG (Grupo de Técnicos de Imagem em Movimento) (por exemplo MPEG2 ISO/IEC 13818-1 de dez de junho de 1994 e ISO/IEC 13818-2 de 20 de janeiro de 1995). Em adição, o sistema de caixa decodificada da Figura 1 é compatível com os requerimentos preliminares dos Sistemas de Redes a Cabo Multimídia (MCNS). A arquitetura da Figura 1 permite a decodifica-ção concorrente escalonável (isto é, taxa de bits dinamicamente variável) dos dados representativos de imagem a partir de fontes separadas em formatos diferentes. Como tal, dados de diferentes formatos de dados podem ser processados pelo sistema decodificador escalonável da Figura 1 sem serem codificados de acordo com um formato de comunicação abrangendo camadas mais elevadas. Por meio disso, o sistema decodificador evita atividades ou informações que ofereçam suporte e a ineficiência envolvida ao processar dados hierarquicamente codificados utilizando tal formato de comunicação adicional. 0 sistema decodificador também incorpora um sistema planejador para priorizar o processamento tanto dos dados recebidos como dos dados para comunicação de retorno para uma fonte de difusão, por exemplo. Os dados recebidos e de retorno são alocados em uma prioridade de saída de dados hierárquica desejada baseado nos aspectos incluindo, a) uma função associada com os dados, b) uma característica do protocolo dos dados, ou c) um canal de comunicação físico pelo qual os dados são transportados. Funções exemplo executadas pelo decodificador incluem i) Email, ii) Navegação de página da rede Internet, iii) telefonia Internet, iv) telefonia convencional, v) fax, vi) videofone, vii) processamento de vídeo, áudio e rádio de difusão e viii) funções de controle domésticas. A prioridade de saída de dados hierárquica desejada é derivada a partir do perfil ou mapa de prioridade. 0 perfil de prioridade compreende uma base de dados alocando uma prioridade relativa para os pacotes de dados associados com uma função individual, característica de protocolo ou canal de comunicação. A informação do perfil de prioridade compreende a informação padrão pré-armazenada, informação informada pelo usuário ou difusão de informação para o decodificador a partir de um provedor de serviço, por exemplo. 0 perfil pode também compreender informação derivada a partir de várias destas fontes.

Apesar do sistema decodificador ser descrito como processando dados recebidos via cabo coaxial em formato compatível com protocolo MPEG e Internet, isto é somente exemplo. 0 sistema decodificador processa dados suportando funções incluindo Email, navegação de página da rede Internet, telefonia Internet, telefonia convencional, fax, videofone, vídeo, áudio e rádio e difusão e funções de controle domésticas. Adicionalmente, os princípios da invenção podem ser aplicados a sistemas nos quais os tipos de canais de transmissão e protocolos de comunicação podem variar, ou a sistemas nos quais os tipos de codificação e de modulação também podem variar. Tais sistemas podem incluir, por exemplo, sistemas de difusão e de comunicação por satélite, terrestres, Internet e Intranet empregando protocolos não compatíveis com MPEG e com a Internet. Adicionalmente, os princípios da invenção se aplicam ao processamento de qualquer forma de dados tal como mensagens de telefone, programas de compu- tador, dados Internet ou outras comunicações, por exemplo .

Em vista geral, no sistema de caixa decodifica-dora 12 da Figura 1, um primeiro portador modulado com os dados de vídeo de difusão e um segundo portador modulado com dados Internet, por exemplo informação de página da rede, são recebidos pela unidade separadora/combinadora 25 e processados pelo decodificador de entrada 13. A unidade 13 sintoniza com os respectivos primeiro e segundo portadores e demodula, corrige erros antecipadamente e prioriza os dados recebidos para proporcionar os dados digitais demodulados para processamento adicional pelo decodificador de saída 20. A unidade 13 também deriva um sinal de vídeo analógico a partir dos dados recebidos e proporciona o sinal para a unidade 20. A unidade 20 processa os dados digitais incluindo os dados de vídeo e de áudio compatíveis com MPEG e os dados de protocolo Internet para exibição e reprodução de áudio pelas unidades 60 e 63 respectivamente. Em outro modo, a unidade 20 também processa os dados de vídeo analógicos a partir da unidade 13 para exibição pelo dispositivo 60.

Um usuário da caixa decodificadora seleciona uma função a ser executada, por exemplo, a visão de um programa particular ou dados da página da rede, pela seleção do menu na tela e pelo comando do cursor utilizando a unidade de controle remoto 67. A unidade 15 controla a operação dos elementos do decodificador de entrada 13 e do decodificador de saída 20 e responde aos comandos da unidade de controle remoto 67 utilizando dados bidirecio-nais e o barramento de sinal de controle C. 0 controlador 15 controla as funções dos elementos individuais dentro das unidades 13 e 20 por estabelecer os valores de registro de controle dentro destes elementos com o barramento de controle C. Em adição, a unidade 15, em conjunto com a unidade 13, inicia e prioriza a geração e a transmissão das mensagens para a comunicação de retorno na ligação de cabo coaxial com um provedor de serviço, por exemplo.

Considerando a Figura 1 em detalhes, o separa-dor/combinador 25 proporciona um sinal multiplexado em freqüência incorporando o primeiro e o segundo portadores Modulados por Amplitude de Quadratura (QAM) para os sintonizadores 30 e 65. O primeiro e o segundo portadores são de forma independentes modulados por QAM utilizando uma constelação de símbolos que podem ser selecionados de 256 ou 64 pontos. 0 sintonizador 30 deriva um primeiro portador modulado com um programa compatível com MPEG representativos de áudio, vídeo e dos dados associados a partir do sinal multiplexado em freqüência. O sintonizador 65 deriva um segundo portador modulado com dados representativos de página da rede de protocolo Internet a partir do sinal multiplexado em freqüência. Os sintonizadores 30 e 65 incluem o demultiplexador de freqüência, o sintonizador de freqüência de rádio (RF) e o misturador de freqüência intermediária (IF) e os estágios de amplificação para converter para baixo o sinal da unidade 25 para as bandas de freqüência menores para derivar o primeiro e o segundo portadores, respectivamente. 0 sintonizador 30, em conjunto com o controlador 15, determina se o primeiro portador contém dados de vídeo compatíveis com MPEG digitais ou compreende um sinal de vídeo analógico. Um primeiro portador representativo de dados de vídeo digital é proporcionado pelo sintonizador 30 para o demodulador 40 via o multiplexador (mux) 35 e um sinal de vídeo analógico é proporcionado via o mux 35 para o processador de exibição 55 no decodi-ficador de saída 20. 0 sintonizador 65 proporciona o segundo portador para o demodulador 70. Neste sistema exemplo, o sinal multiplexado em freqüência de entrada a partir da unidade 25 contém 33 Canais de Transmissão Físicos (PTCs 0 até 32) . Cada Canal de Transmissão Físico (PTC) é alocado em uma largura de banda de 6 Mhz e contém, por exemplo, até 6 sub-canais, cada um com uma única freqüência portadora. Ê assumido para propósitos de exemplo, que um usuário da caixa decodificadora seleciona um sub-canal (SC) para assistir utilizando a unidade de controle remoto 67. O controlador 15 utiliza a informação de seleção proporcionada a partir da unidade de controle remoto 67 via a interface 69 para de forma apropriada configurar os elementos do decodificador de entrada 13 para receber o PTC a freqüência portadora correspondente do sub-canal selecionado SC. Seguindo-se a conversão para baixo, o sinal de saída do primeiro portador a partir do sintoni- zador 3 0 para o PTC selecionado possui uma largura de banda de 6 Mhz e uma frequência portadora central na faixa de 54 até 806 Mhz. Na discurssão seguinte, um canal RF ou Canal de Transmissão Físico (PTC) refere-se a uma banda de canal de transmissão difusora alocada que abrange um ou mais sub-canais. O controlador 15 configura o sintonizador de freqüência de rádio (RF) e o misturador de freqüência intermediária (IF) e os estágios de amplificação do sintonizador 30 para receber a freqüência portador do primeiro portador PTC selecionado. A saída de freqüência do primeiro portador convertida para baixo para o PTC selecionado proporcionada pelo sintonizador 30, via o mux 35, é demodulada pela unidade 40. As funções primárias do de-modulador 40 são recuperação e rastreamento da freqüência portadora, recuperação da freqüência de relógio dos dados transmitidos e recuperação e correção de erro antecipada dos próprios dados de vídeo compatíveis com MPEG. A unidade 40 também recupera os relógios de amostragem e de sincronização que correspondem aos relógios transmissores e são utilizados para sincronizar a operação do sintonizador 30, do demodulador 40 e do planejador 43. A unidade 40 demodula o sinal do primeiro portador demodulado QAM para proporcionar os dados de saída digitais demodulados. Além disso, na unidade 40, os dados de saída digitais demodulados são mapeados em segmentos de comprimento de byte que são desintercalados e corrigidos por erro Reed-Solomon de acordo com princípios conhecidos. Em adição, a unidade 40 proporciona uma validade de Correção de Erro Antecipada (FEC) ou indicação de travamento para o controlador 15. A correção de erro Reed-Solomon é um tipo comum de Correção de Erro Antecipada, A indicação de travamento FEC sinaliza que a correção de erro Reed-Solomon está sincronizada com os dados sendo corrigidos e está proporcionado uma saída válida. É para ser observado que as funções de sintonização, de-moduladora e decodificadora implementadas pelas unidades 30 e 40 (e também pelas unidades 65 e 70) são individualmente conhecidas e geralmente descritas, por exemplo, no texto de referência "Digital Commmunication", de Lee e Messerschmidt (Kluwer Academic Press, Boston, MA, USA, 1988). A saída recuperada da unidade 40 está na forma de um fluxo de dados de transporte compatível com MPEG contendo componentes multiplexados de áudio, vídeo e de dados representativos de programa. Este fluxo de transporte é proporcionado para o planejador 43. 0 segundo portador, modulado com dados representativos de página da rede de protocolo Internet é derivado pelo sintonizador 65 e demodulado e corrigido de erro pela unidade 70. 0 sintonizador 65 e o demodulador 70 duplicam as funções sintonizadoras e demoduladoras das unidades 30 e 40, respectivamente, e de forma vantajosa proporcionam um trajeto de processamento independente permitindo o processamento concorrente dos dados de protocolo Internet e dos dados compatíveis com MPEG, por exemplo. O sintonizador 65 e o demodulador 70 operam da maneira anteriormente descrita em conexão com as unidades correspondentes 30 e 40. O sintonizador 65 e o demodula-dor 70 proporcionam dados para o planejador 43 no formato de protocolo Internet representando uma página da rede selecionada pelo usuário. 0 planejador 43 em conjunto com o controlador 15 prioriza tanto os dados de protocolo Internet do demo-dulador 70 como os dados de fluxo de transporte compatíveis com MPEG do demodulador 40, para processamento pelos elementos do decodificador de saída 20. O planejador 43 e o controlador 15 também priorizam os dados para a comunicação de retorno via a ligação de cabo coaxial com uma fonte de difusão, por exemplo. O planejador 43, sob o controle da unidade 15, identifica os pacotes de protocolo Internet individuais da unidade 70 representando uma função específica, como por exemplo a informação da página da rede requisitada via um navegador da rede. Em adição, o planejador 43, sob o controle da unidade 15, identifica os pacotes compatíveis com MPEG individuais representando um programa específico, como por exemplo, "Sein-feld™" em um canal selecionado NBC™ e os dados associados. Os dados associados compreendem a identificação do pacote e a informação de conjunto suportando a decodifi-cação e a recuperação MPEG de um programa e também incluem informação de sub-imagem auxiliar para exibição de tal como dados de guia de programa. O planejador 43 incorpora um demultiplexador para combinar os PIDs dos pacotes MPEG que chegam no flu- xo de dados da unidade 4 0 com os valores PID pré-carregados nos registros de controle dentro da unidade 43 pelo controlador 15. De forma similar, o planejador 43 combina os identificadores de dados, tal como a fonte dos dados e o destino dos dados, o tipo dos dados, endereço IP e códigos Localizadores de Recurso Universal (URL) no fluxo de dados de protocolo Internet da unidade 70 com os valores pré-carregados nos registros de controle dentro da unidade 43 pelo controlador 15. Este processo de combinação serve para identificar os pacotes de dados Internet e MPEG representativos de função e de programa para priorização e processamento adicional. Os pacotes Internet e MPEG identificados resultantes são armazenados na memória e seqüencialmente acessados de acordo com um perfil (mapa) de prioridade predeterminado associando os dados possuindo uma característica e função específicas com uma prioridade desejada. Por meio disso, a unidade 43 proporciona dados de protocolo Internet priorizados de memória intermediária incluindo HTLM™ (Linguagem de Marcação de Hipertexto) de página da rede e os dados Java™ associados (e outros dados, como por exemplo, dados tipo JPEG, GIF, TIF) para o processador HTML™ 75. A unidade 43 também proporciona os pacotes de vídeo, áudio e de sub-imagem MPEG para o decodificador de vídeo MPEG 50, para o processador de áudio 61 e para o processador de sub-imagem 80, respectivamente. O método de operação do planejador 43 e sua implementação são descritos posteriormente em mais detalhes em conexão com as Figuras 6 e 7. 0 decodificador MPEG 50 decodifica e descompacta os dados de vídeo em pacote compatíveis com MPEG prio-rizados da unidade 43 e proporciona dados de pixel representativos de programa descompactados priorizados para armazenamento na memória representativa de pixel no processador de exibição e no codificador NTSC 55. O processador de áudio 61 decodifica os dados de áudio empacota-dos priorizados da unidade 43 e proporciona os dados de áudio decodificados e amplificados priorizados sincronizados com os dados de vídeo descompactados associados para o dispositivo 63 para reprodução de áudio. 0 processador 75 decodifica a informação da rede codificada em HTML™ e em Java™ da unidade 43 e proporciona dados de pixel representativos de imagem a página da rede para armazenamento na memória dentro do processador de sub-imagem 80. 0 processador 75 também decodifica os dados codificados em outros formatos, como por exemplo, em formatos JPEG, TIF, e GIF e em outras linguagens de marcação, como por exemplo, SGML (Linguagem de marcação Generalizada Padrão) e proporciona os dados decodificados para o processador de sub-imagem 80 para processamento adicional. O processador 80, sob a direção do controlador 15, formata os dados de pixel de imagem de página da rede armazenados para armazenamento como na sobreposição na memória representativa de pixel no processador de exibição 55 para reprodução pela unidade 60 como uma exibição fundida. Em adição, o controlador 15 incorpora um browser de página da rede suportando a execução de um complemento total das funções do navegador da página da rede. Por meio disso, a unidade 15, junto com o processador 75 e o processador 80, proporcionam uma exibição via a unidade 6 0 de um browser de página da rede personalizado ou de um navegador padrão tal como o Netscape Navigador™ através do qual o acesso a Internet total está disponível. O processador de sub-imagem 80 incorpora um texto de Exibição na Tela (OSD) e um gerador gráfico utilizado ao decodificar e processar os dados de sub-imagem da unidade 43. O processador 80 também utiliza seu gerador OSD interno ao criar dados mapeados em pixel representando guia de programa, subtítulos, exibições de menu-de controle e de informação incluindo as opções do menu que podem ser selecionadas e outros itens auxiliares. O texto e os gráficos produzidos pelo processador 80 são gerados na forma de dados de mapa de pixel de sobreposição sob a direção do controlador 15. Estes dados de mapa de pixel de sobreposição são combinados e sincronizados com os dados de pixel descompactados do decodificador MPEG 50 e com os dados de página da rede de protocolo Internet decodificados do processador 75 na memória representativa de pixel contida no processador de exibição 55. Os dados de mapa de pixels combinados representando um programa de vídeo no sub-canal SC da unidade 50 junto com os dados de exibição de página da rede e com os dados de mensagem de texto de sub-imagem associados da unidade 80 são codificados como um sinal NTSC pelo processador 55 e emitidos para reprodução pela unidade 60 como uma exibi- ção fundida. A unidade 55, em outro modo, também codifica o sinal de vídeo analógico proporcionado via o mux 35 a partir do sintonizador 30 como um sinal NTSC para 'saída e reprodução pela unidade 60. 0 sistema de caixa decodificadora 12 suporta um complemento total de funções de multimídia em adição a navegação de rede da rede e as funções de processamento de vídeo MPEG exemplo. Estas funções multimídia incluem, por exemplo, Email, Telefonia Internet, telefonia convencional, fax, videofone, rádio, áudio de difusão, armazenamento e funções de controle doméstico. Os princípios de decodificação e de priorização detalhados aqui dentro também são aplicados no processamento de dados para tais funções multimídia. Por exemplo, no processamento dos dados de telefonia Internet, o processador 75 descompacta e decodifica os dados de áudio compactados codificados no formato de protocolo Internet e designados com um alto nível, como por exemplo, prioridade de processamento em tempo real, pela unidade 43. Os dados de áudio descompactados são proporcionados pelo processador 75 para a unidade 63 para a reprodução de áudio. Adicionalmente, o processador 75 incorpora as funções para o processamento dos dados multimídia em formatos e protocolos de dados diferentes para apresentação a um usuário seguindo-se ao processamento pelas unidades 80, 55, 60, 61 e 63 de uma maneira similar a esta descrita anteriormente. O controlador 15, em conjunto com o modulador 85 e com o planejador 43, inicia e implementa a comunica- ção de canal de retorno com um provedor de serviço de Internet ou de difusão na ligação de entrada do cabo coaxi-al via o separador/combinador 25. Uma requisição de mensagem para a informação de página da rede Internet (ou uma requisição associada com outra função), por exemplo, pode ser iniciada pela seleção do usuário de uma opção do menu exibido na unidade 60. 0 controlador 15, em conjunto com a unidade 85 e com o planejador 43 geram, priorizam e codificam a mensagem de requisição de página da rede para a transmissão para um provedor de serviço na ligação do cabo coaxial via a unidade 25. O controlador 15 também determina se o acesso a Internet requisitado está autorizado a partir da informação de habilitação do usuário do cartão inteligente ou de acesso condicional, por exemplo, a partir de uma unidade de cartão inteligente (não apresentada para simplificar o desenho). Se o acesso a Internet requisitado estiver autorizado, o controlador 15 inicia a comunicação com um provedor de serviço no canal de retorno. O controlador 15, em conjunto com as unidades 43 e 85, estabelecem a comunicação com o provedor de serviço utilizando os dados de acesso da requisição pré-armazenados (tal como o número de telefone, endereço IP, código URL e dados de acesso condicional) e gera os dados da mensagem de requisição de página da rede. Os dados da mensagem de requisição gerados estão em formato de protocolo Internet e incorporam a fonte apropriada, o destino e os códigos de endereço IP. 0 planejador 43 armazena e memoriza temporariamente os pacotes de dados de mensagem de requisição da página da rede na memória e seqüencialmente acessa os pacotes de acordo com um perfil (mapa) de prioridade predeterminado associando os dados de retorno possuindo uma característica e função específicas com uma prioridade desejada. Por meio disso, a unidade 43 proporciona os dados de mensagem de requisição de página da rede priori-zados bufferizados para o modulador 85. 0 modulador 85 faz a correção de erro antecipada, intercala e codifica os dados da mensagem de requisição utilizando a modulação QPSK (Chaveamento por Deslocamento de Fase Quaternária). A unidade 85 também opcionalmente encripta os dados da mensagem de requisição (sob a direção do controlador 15) em um formato de dados seguro e transmite os dados codificados com a prioridade desejada para um provedor de serviço via a ligação de cabo e a unidade 25. A unidade 85 pode alternativamente codificar, misturar ou intercalar a mensagem de requisição (ou outros dados de retorno) ou empregar outros mecanismos de proteção para acentuar a segurança dos dados. Tal segurança dos dados é de particular importância em mensagens do tipo transação eletrônica, por exemplo, envolvendo dados de cartão de crédito. Em adição, o canal de retorno pode também ser utilizado para funções tais como a) telemetria incluindo leitura de medidor, b) monitoramento de vídeo e de alarme, c) monitoramento de ambiente doméstico, d) monitoramento de utensílio doméstico, e) encomenda de mercadoria e f) acesso condicional a programa e gerenciamento de habilitação. 0 método para priorizar os dados recebidos e de retorno empregado pelo planejador 43 é descrito posteriormente em mais detalhes em conexão com as Figuras 6 e 7.

Como descrito anteriormente, a arquitetura do sistema de caixa decodificada da Figura 1 proporciona o processamento concorrente independente dos dados de difusão em formatos diferentes e de fontes diferentes (por exemplo, dados de programa MPEG de uma fonte de difusão e dados de página da rede de protocolo Internet de um provedor de serviço Internet). Esta arquitetura é totalmente escalonável e permite a decodificação de dados dinamicamente particionáveis e da largura de banda entre dois trajetos de processamento à jusante (por exemplo, MPEG e Internet). Como tal, a arquitetura suporta a decodificação concorrente de uma difusão MPEG de um filme HBO e dos dados de página da rede Internet acompanhantes, por exemplo. Neste exemplo, os dados de página da rede acompanhantes são intermitentes e a largura de banda ocupada pelos dados de página da rede pode ser dinamicamente rea-locada para os dados MPEG ou para outros serviços de dados suplementares, como por exemplo, guia de programa, Email, etc. A arquitetura também permite o particiona-mento dinâmico da largura de banda entre o trajeto do canal de retorno e os dois trajetos de processamento à jusante . A Figura 2 apresenta as características exemplo dos canais de dados de protocolo Internet e de vídeo de difusão MPEG à jusante. Apesar da Figura 2 apresentar características idênticas para ambos canais à jusante, isto é somente exemplo e as características podem ser diferentes para cada canal. A Figura 3 apresenta as característica exemplo do canal de comunicação de retorno à montante. A Figura 4 lista o tipo de tráfego de dados e uma alocação de taxa de bits exemplo para os serviços proporcionados via um canal à jusante da figura 1. A Figura 5 lista o tipo de tráfego de dados e uma alocação de taxa de bits exemplo para os serviços proporcionados via o canal à montante da figura 1. A arquitetura de processamento do sistema de caixa decodificada 12 da Figura 1 é totalmente escalonável e é capaz de adaptativamente processar dados dinamicamente alocados entre os dois canais ã jusante. 0 sistema de caixa decodificada 12 também é capaz de adaptativamente processar dados ocupando uma largura de banda que é dinamicamente alocável entre os canais â jusante e o canal de retorno. A Figura 6 apresenta um sistema de planejamento de prioridade para priorizar o processamento da difusão MPEG e dos pacotes de dados de protocolo Internet recebidos das unidades 40 e 70 (Figura 1), respectivamente. O sistema da Figura 6 também é utilizado para priorizar o processamento dos dados para a comunicação de retorno para um provedor de serviço via a unidade 85 (Figura 1) . No sistema da Figura 6, os dados de entrada, como por exemplo, os dados MPEG, TCP/IP de protocolo Internet ou de retorno são colocados em uma pilha de armazenamento de entrada 600. A interface com a rede 610 identifica o tipo dos dados recebidos na pilha 600 (por exemplo, MPEG, protocolo Internet ou dados de retorno) e formata os mesmos para identificação das características (atributos) pelo planejador inteligente 620. O planejador 620 responde às mensagens de controle e de sincronização 615 do controlador 15 (Figura 1) ao executar as funções de planejamento inteligente. 0 planejador 620 (Figura 6) examina os dados formatados a partir da interface 610 para os atributos de função, protocolo e de canal de comunicação contidos no perfil de prioridade 640 armazenado no armazenamento DRAM interno. O planejador 620 também compara os atributos nos dados recebidos com os atributos no perfil de prioridade e confronta os pacotes de dados recebidos pela prioridade de saída desejada baseado nesta comparação. O planejador 620 aloca armazenamento na unidade FIFO (Primeiro que entra, primeiro que sai) de saída seqüencial 650 baseado na prioridade de saída desejada (por exemplo, crítica, alta, média ou baixa prioridade - 640) e proporciona os dados priorizados confrontados para as localizações de armazenamento alocadas na FIFO 650 via uma interface DMA (Acesso Direto a Memória) de alta velocidade 630. O processador de saída 660 seqüencialmente acessa os dados priorizados a partir da FIFO 650 e formata os mesmos para processamento adicional pelas unidades 40, 70 e 85 (Figura 1) . A Figura 7 apresenta um fluxograma detalhando um método para priorizar o processamento dos dados de difusão MPEG de entrada, os dados de protocolo Internet e os dados de retorno adequado para uso no sistema da Figura 6. Na etapa 705 da Figura 7, seguindo-se ao início na etapa 700, o planejador 620 (Figura 6) recebe os dados de entrada e na etapa 710 recupera a informação de perfil de prioridade a partir da memória. O perfil de prioridade hierarquicamente associa uma prioridade de saída desejada em particular com os dados de entrada exibindo um atributo ou combinação de atributos em particular. O perfil de prioridade pode ser transmitido a partir do provedor de serviço, informado por um usuário ou pode compreender informação padrão pré-armazenada ou pode ser derivado a partir de uma combinação destas fontes. Um provedor de serviço está apto a proporcionar categorias de serviço diferentes, cada um oferecendo a um usuário tempos de acesso de dados diferentes em taxas de faturamento diferentes correspondentes por transferir um perfil de prioridade para um sistema de caixa decodificada do usuário. O perfil de prioridade transferido permite ao provedor de serviço controlar o acesso do usuário à informação recebida. Por exemplo, por transferir (ou pré-instalar) um perfil de prioridade, um provedor de serviço Internet pode proporcionar acesso a Internet em uma taxa de dados mínima de 1 Kbit por segundo a $10 por mês e 5 Kbits por segundo a $20 por mês. Alternativamente, um usuário pode entrar com a informação de perfil de prioridade para configurar seu sistema para processar e comunicar dados ou mensagens em uma ordem desejada ou com uma precedência desej ada. A informação de perfil de prioridade pode ser codificada de forma segura por exemplo por encriptação, embaralhamento ou codificação para propósito de proteção dos dados a fim de impedir o uso não autorizado dos níveis de alta velocidade e de acesso premiado de serviço. Neste caso, a informação do perfil de prioridade é decodificada (por exemplo, decriptada ou desembaralhada) pelo controlador 15 (Figura 1) em conjunto com o planejador 620 (Figura 6) antes de seu uso. Tal decriptação ou de-samontoamento pode ser autorizado e implementado em um sistema de gerenciamento de acesso condicional e de habilitação no sistema de caixa decodificada 12 da Figura 1 (não apresentado para preservar a clareza do desenho). É para ser observado que o perfil de prioridade pode ser transmitido para qualquer um e para todos os nós em um sistema em rede tal como a Internet ou uma Intranet, LAN ou WAN, etc., para garantir a qualidade dos serviços (QOS). Os nós podem incluir dispositivos de rede tal como servidores (centrais de conexão de distribuição), circuitos de acessos, terminais, roteadores e comutado-res. O perfil de prioridade também pode ser distribuído e utilizado em conjunto com os protocolos de comunicação incorporando os indicadores de prioridade dos dados para recursos de rede de reserva para garantir a qualidade do serviço por todo um trajeto de comunicação da rede ou meramente para as seções de um trajeto. Tais protocolos de comunicação incluem, por exemplo, Resource ReServation Protocolo (RSVP) Internet , registrado em 14 de junho de 1997; Real-time Transport Protocol (RTP) Request for Comment documento RFC 1899, de 1 de fevereiro de 1996, ambos documentos estando disponíveis na Internet. A informação de perfil de prioridade também pode ser utilizada em sistemas operando de acordo com padrões definindo elementos do sistema para transações em rede e comunicação multimídia tal como ο H.323 de novembro de 1996 e o H.324 desenvolvidos pela International Telecommunication Union (ITU).

Na etapa 715 da Figura 7, o planejador 62 0 identifica os atributos nos dados recebidos na etapa 705. Os atributos identificados incluem (i) características do protocolo, (ii) características do tipo de função e (iii) características do canal de comunicação.

As características do protocolo incluem, por exemplo, (a) um identificador da fonte de dados, (b) um identificador do destino dos dados, (c) um identificador do tipo dos dados, (d) um indicador de prioridade dos dados, (e) um indicador de erro dos dados, (f) um indicador de habilitação, (g) um indicador de protocolo Internet, (h) um indicador compatível com MPEG e (i) um identificador do pacote.

As características do tipo de função identificam, por exemplo, funções incluindo a) Email, b) navegação de página da rede Internet, c) telefonia Internet, d) telefonia convencional, e) fax, f) processamento de vídeo de difusão, g) processamento de videofone, h) processamento de rádio de difusão, i) processamento de áudio de difusão e j) funções de controle domésticas tal como alarme, telemetria, utensílio e controle e monitoramento ambiental.

As características do canal de comunicação identificam o tipo de ligação de comunicação físico, como por exemplo, linha de telefone, ligação terrestre, de cabo ou por satélite, ligação de fibra ótica, Rede de Área Ampla (WAN), Rede de Área Local (LAN), Internet, ou Intranet. As características do canal de comunicação também identificam canais diferentes do mesmo tipo da ligação de comunicação, como por exemplo, linhas de telefone diferentes.

Na etapa 720 da Figura 7, o planejador 620 compara os atributos identificados na etapa 715 com os atributos no perfil de prioridade e na etapa 725 confronta os dados de entrada em pacotes com a prioridade de saída desejada baseado nesta comparação. 0 uso de um perfil de prioridade desta maneira proporciona um dispositivo fle-xivo para estruturar a prioridade de uma ampla variedade de dados derivados a partir de uma pluralidade de fontes diferentes. Os dados podem ser de forma vantajosa prio-rizados por qualquer combinação de características de li- gação de comunicação, de protocolo ou de função. Por meio disso, os dados de uma função em particular, ou dados comunicados em um ligação em particular, podem ser priorizados por fonte ou destino ou tipo. Por exemplo, as mensagens de Email podem ser priorizadas de acordo com o identificador da fonte, como por exemplo, pode ser dada uma prioridade mais elevada a Email de certas fontes. De forma similar, as mensagens de retorno para destinos específicos (identificados pelo identificador de destino) podem ser alocadas e codificadas com uma prioridade mais elevada. Adicionalmente, o planejador 620 interpreta os indicadores de prioridade dedicados, isto é, um indicador de tipo de dado de protocolo Internet (precedência) nos dados de entrada e aloca estes dados com a prioridade apropriada. De forma similar, a prioridade de processamento hierárquica também pode ser alocada utilizando o perfil de prioridade baseado nos indicadores de habilidade, no indicador de protocolo Internet, no indicador compatível com MPEG, como por exemplo, os identificadores de pacote.

Na etapa 730, o planejador 620 aloca armazenamento em uma FIFO (Unidade Primeiro que entra Primeiro que sai 650 da Figura 6) de saída seqüencial baseado na prioridade de saída desejada e proporciona os dados priorizados confrontados para as localizações de armazenamento alocadas na FIFO 650 via uma interface DMA (Acesso Direto a Memória) de alta velocidade 63 0. Os dados em pacote priorizados confrontados são emitidos a partir da FIFO 650 com a prioridade de saída desejada na etapa 733 (Figura 7) . Na etapa 735, os dados de saída priorizados confrontados são processados para reprodução e apresentação para um usuário ou para transmissão de retorno para um provedor de serviço. Tal processamento pode envolver codificar e encriptar os dados para, por exemplo, uma comunicação de retorno segura e sincronizar os dados com outros processos da caixa decodificada. O processo termina na etapa 740. A Figura 8 apresenta um central de conexão de distribuição servidor 102 para distribuir os dados de difusão e proporcionar serviços multimídia a partir de um ou mais provedores de serviço 109 para o sistema de caixa decodificada 12 (Figura 1 e 8) e para processar os dados à montante a partir da unidade 12, de acordo com a invenção. Os dados de difusão modulados QAM tal como dados de vídeo compatíveis com MPEG ou dados de vídeo representativos analógicos de um ou mais provedores de serviço 109 (Figura 8) são proporcionados via um ligação de fibra ótica 145 e o canal 135 para o mux 125. A unidade 125 proporciona uma saída multiplexada a partir das fontes incluindo os dados de difusão recebidos a partir do canal 135, os dados gerados pelo central de conexão local 137 e dos dados modulados por QAM a partir da terminação de modem a cabo 150 (via o conversor ascendente 134). A saída multiplexada a partir do mux 125 é emitida para a interface de comunicação de fibra ótica 120. A unidade 120 se comunica com o sistema de caixa decodificadora 12 da Fi- gura 1 por transmitir os dados por QAM à jusante e receber os dados QPSK (ou QAM) â montante no canal de alta freqüência 110 via a ligação de fibra ótica 115, o cabo coaxial 105 e elétrico para o conversor ótico 107.

Os dados à montante a partir da caixa decodificada 12 são recebidos pela unidade 120 via o canal 110 e roteados via o separador 155 e o conversor descendente 160 para o sistema de término de modem a cabo 150. O sistema 150 demodula os dados à montante modulados por QPSK a partir do conversor 160 e proporciona os dados à montante demodulados para o provedor de serviço 109 via a interface com a rede 154, o comutador da central de conexão opcional 140 e a ligação de fibra ótica 145. Alternativamente, o comutador da central de conexão opcional 140 pode proporcionar os dados à montante demodulados para um dispositivo WAN opcional 130. A unidade 154 do sistema 150 também recebe os dados à jusante a partir do provedor de serviço 109 ou do dispositivo WAN 130 via o comutador 140. A unidade 154 formata e processa os dados à jusante a partir do comutador 140 e proporciona os mesmos para a unidade 152 para a modulação QAM e subsequente conversão ascendente pelo conversor 134. Os dados convertidos para cima do conversor 134 são transmitidos para o sistema de caixa decodificadora 12 via o mux 125 como descrito anteriormente. A Figura 9 lista e descreve as interfaces exemplo 1 até 10 identificadas no sistema servidor da Figura 8, de acordo com a invenção.

As arquiteturas das Figura 1, 6 e 8 não são exclusivas . Outras arquiteturas podem ser derivadas de acordo com os princípios da invenção para realizar os mesmos objetivos. Adicionalmente, as funções dos elementos do sistema 12 da Figura 1 e as etapas de processo da Figura 7 podem ser implementados como um todo ou em parte dentro das instruções programadas de um microprocessador.

Claims (5)

1. Método, em um sistema de processamento de vídeo, para processar dados em pacote compreendendo a informação de cabeçalho e a informação útil e contendo a-tributos com o conteúdo da dita informação útil, compreendendo a etapa de: receber os ditos dados em pacote (705); sendo o método CARACTERIZADO por adicionalmente compreender as etapas de: receber os dados do perfil de prioridade hierárquico (705) proporcionados por pelo menos um entre, a) uma entrada do usuário (710), e b) transmissão a partir de um provedor de serviço (710), os ditos dados do perfil de prioridade hierárquico associando atributos individuais com uma prioridade de saída dos dados desejada; identificar um atributo dos ditos dados em pacote recebidos (715); comparar o dito atributo identificado com um atributo no dito perfil de prioridade hierárquico (720); confrontar os ditos dados em pacote recebidos com a prioridade de saída desejada utilizando a dita comparação do atributo (725); e emitir os ditos dados em pacote confrontados com a dita prioridade de saída desejada (733) .

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: o dito atributo representa pelo menos um entre a) um identificador da fonte dos dados, b) um identificador do destino dos dados, c) um identificador do tipo dos dados, d) um indicador de prioridade dos dados, e) um indicador de erro dos dados, f) um indicador de habilidade, g) um indicador de protocolo Internet, h) um indicador compatível com MPEG e i) um identificador do pacote.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por incluir a etapa de: processar os ditos dados de saída em pacote confrontados para transmissão em um canal de saída.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: os ditos dados do perfil de prioridade hierárquico priorizam os dados em pacote associados com duas ou mais funções de entre a) Email, b) navegação de página da rede Internet, c) telefonia Internet, d) telefonia, e) fax, f) vídeo de difusão, g) videofone, h) rádio de difusão, i) áudio de difusão e j) controle doméstico.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que: os ditos dados do perfil de prioridade hierárquico também priorizam os dados em pacote de uma das ditas funções a) até i) em função de pelo menos um entre A) um identificador de fonte de dados, b) um identificador de destino dos dados, C) um identificador de tipo dos dados, D) um indicador de prioridade dos dados e E) um indicador de habilidade.