CN1044759C

CN1044759C - 无线图文信息实时广播方法及收发系统

Info

Publication number: CN1044759C
Application number: CN96100826A
Authority: CN
Inventors: 庞洪君; 郑雄; 轩美侠
Original assignee: XINDA NET SYSTEM CO Ltd BEIJING
Current assignee: XINDA NET SYSTEM CO Ltd BEIJING
Priority date: 1996-01-25
Filing date: 1996-01-25
Publication date: 1999-08-18
Anticipated expiration: 2016-01-25
Also published as: CN1136249A

Abstract

本发明涉及无线图文信息的实时广播方法及收发系统，它针对不同需求的用户群，预先把不同类别，不同来源的信息分归为若干组，每组再分成若干个栏目，每一栏目为一种类别的信息，经编码软件和编码器编为高效图文信息NEWSDATA码，由一窄带无线数据发射机用同一发射频率，按优先级次序分时播发已编址的各组各栏目的信息，最后由已取得收看某组某些栏目信息权的用户通过本发明专用的图文信息终端机接收，存储所获得的信息，并可用家用电视机等随时显示查看。

Description

无线图文信息实时广播方法及收发系统

本发明涉及数字图文信息的无线实时广播和无线接收、存储的方法及其系统，属于无线数据广播领域。

在现有的无线数据广播技术领域已有下列技术正在和准备使用：

1．采用FSK无线调制技术和POCSAG编码技术的寻呼系统和BP机。这种技术已被广泛用于寻呼通讯和短信息服务。其主要缺点是POCSAG编码不透明(即不能发送二进制编码信息)不能发送图像、程序、压缩文件、声音等信息；同时POCSAG的编码效率仅为50％，因而浪费了频率和时间资源；POCSAG编码的最大发射速率为2,400bps，因而不适合大容量信息发布。(参见<无线电寻呼-BB机>航空工业出版社1993年出版)

2．采用2FSK或4FSK无线调制技术和FLEX编码技术的寻呼系统和BP机。这种技术已在部分地区用于寻呼通讯和信息服务。虽然这种技术能够发送二进制编码信息(即透明性)，并且最大发射速率为6,400bps，但是由于投资大(本技术的10倍)和抗干扰能力差，因而投资成本、运行成本和实际效果都较之本系统差。(参见<多频游高速寻呼技术>人民邮电出版社1997年出版)

3．调频数据广播。这种技术是采用调频广播的副载波进行数据传输的。在国外，这种技术多用于公益性信息服务，在国内已有少数地区引进使用。这种技术可进行9,600bps的数据传输，采用这种技术进行商业运行的困难在于投资大(本技术的2倍)、与各地方广播电台的商业合作复杂、无法使得全国各地同频广播和技术保密性差等。(参见<数据广播文集>广播电影电视部科技信息研究所1993年编辑)

4．图文电视广播。这种技术是采用电视逆程广播插入数据信息进行传输的。这种技术早已在欧洲用于公益性信息服务，近五年来国内不少地区正在建设和运行到商业信息服务中。由于这种技术是在要求电视信号清晰、无雪花、无重影等高质量信号传输的条件下使用，因而仅适合用于有线电视传输，而不适合移动信息服务。另外，对这种早已公开了的技术，使得在商业运行中无法避免非法用户的使用。(参见<图文电视及电视数据广播>高等教育出版社1997年出版)

在进入飞速发展的信息时代，为适应瞬息万变的信息传递与服务的要求，为推动信息服务市场的发展，克服上述现有技术的局限，本发明以建立信息服务发射台时间短、投资少、播发信息量大，并向用户提供一种具有实时性、可视性、可选择性、可重复阅读性以及大容量信息存储“傻瓜”式操作，经济适应的图文信息服务终端为目的。

本发明的总体逻辑框图如附图1，其中101是接收、信息采编、发射示意图，102是用户群，103是用户所收到的信息栏目。

为实现上述目的，本发明提出一种信息分类编址分时播发的方法，这一方法首先是针对不同需求的用户群，预先把不同类别，不同来源的信息分归为若干组，每组再分成若干栏目，每一栏目为一种类别的信息，一般可分为1-10组或更多一些，每组再分成若干栏目，每一栏目为一种类别的信息，一般可分为1-10组或更多一些，每组可分设16个信息栏目，例如上海股市可编为A组第一个栏目，编址号为A01；电子商情可编为E组第十二个栏目，编址号为E12等等，经相应编码软件和编码器编制成高效图文信息NEWSDATA码；而后由一窄带无线数据发射机，用同一个发射频率，按优先级次序分时播发已编址的各类信息，最后由已取得收看某组某些栏目信息权的用户，通过本发明专用的图文信息终端机接收、存储所获得的信息，并可用家用电视机等随时显示查看。由于某一用户仅需要获取某组某几个栏目的信息，而不是所播发的全部信息，这一方法解决了发射机不断播发大量各种信息与图文信息终端机有限存储空间的矛盾，也克服了难于控制用户使用信息的权限问题。

在播发图文信息时，采用本发明提出的一种高效图文信息NEWSDATA码，其码结构是把每一类别的一条或多条信息作为一个码组，每个码组是由64比特的短前导码和32比特的同步码开始，随后是一个32比特的地址码字和若干个32比特的信息码字，最后以32比特的空闲码结束。每个地址码字和信息码字都是扩展BCH(32,21)+1偶校验码，可分别检/纠正5/2位随机错误及11/5位突发错误。

NEWSDATA码是一种二进制编码，它开放了数字压缩功能，除可发送字符、汉字信息外，还能传送图象、二进制程序等数据信息。当采用传输速率为1200bps时，每秒可播发约92Bytes信息，若再经过2∶1的数字压缩后，每秒可播出184Bptes的信息；若采用传输速率为2400bps或4800bps，或4∶1数字压编，则每秒钟可播发368Bptes的信息量，每天(24小时)将播发多达30Mbytes的信息，约合1500万汉字的信息量。

发射时，把存放于信息缓冲区内的待发布信息，经过相应的生成软件和编码器，生成NEWSDATA码，以串行数据输出方式，送到发射机调制，放大后，经天线发射出去。

无线图文信，终端机是实现信息服务的重要组成部分，它由信号接收和解码、信号处理和存储、信息输出接口和人机操作接口等部分所组成。信号接收部分包括接收天线、放大器、频率变换、解调器和解码器等，这一部分把接收的射频NEWSDATA码信号经放大、频率变换、解调为基带信号，并进一步解码，进行检错和纠错后，还原出数据，存入信息存储区。信号处理和存储部分包括系统时钏振荡器、中央处理器、数据存储器、程序存储器及配置存储器。程序存储器中固化有信息显示的程序，各个信息栏目的设置以及状态控制数据存放在配置存储器中，信息输出接口包括VCA显示接口，高分辨率视频信号输出接口，串行通讯RS232接口、人机接口。人机接口有键盘操作和遥控器操作二种方式。

由于待播发信息千变万化，信息栏目将会经常增剧或修改，为此，本发明提出把每组每个栏目信息的标题名称，信息格式通过无线方式，进行远程设置或修改，并固化在用户的图文终端机的配置存储器E2PROM内。此外，为了控制用户对播发的各组各栏目信号的使用权限，对每个用户终端的各个栏目都通过无线方式设置四种状态，即：

a．打开——用户能够收看该栏目和信息。

b．警告——收看日期已到，提醒用户交费。

c．关闭——用户未交费，不能收看该栏目的信息。

d．联机——用户除能收看该栏目的信息外，还能通过RS232接口输送到计算机中存储，处理。

为了节省用户投资，图文终端机可联接家用电视机观看信息，本发明提出电视图文高分辨率显示技术，首先采用A/D转换技术，将VGA输出的非隔行模拟信号转换成RGB数字信号，并用数字滤波和存储技术将RGB数字信号存储起来，然后将VGA输出的非隔行图象信号进行隔行变换，最后将变换的结果用D/A转换技术又变换成隔行的RGB模拟信号，送到彩色合成处理器，经彩色付载波调制后，送到TV视频接口。为能在TV上看到清晰、稳定的图文信息，消除抖动拖尾现象，将显示格式设置为640×280×16色，并采用了锁相环技术，以保证正确的相位和稳定准确的频率值。

图文信息无线实时广播在信息播发手段上，类似于无线寻呼台，在信息管理和发市方式方面，类似于计算机的在线服务，但在其收看方式上却类似于图文电视，而在其操作方法上，则采用不用学习，人人能用的“傻瓜”式的简单方法。这样不但克服了现有信息传递媒介的弱点，而且系统简单，投资规模小，用户数量不限，能提供多栏目的信息，信息量大，信息传递迅速，直接进入家庭，实现信息的无纸传送和信息服务的大众化。

以下结合附图，对本发明作进一步的说时，使本发明的目的、特征、优点变得更为明显。

附图1．无线图文信息发射与接收系统示意图；

附图2．图文信息NEWSDATA码结构；

附图3(a)NEWSDATA码的形成流程图；

附图3(b)NEWSDATA码的编码器电路图；

附图4．无线图文信息接收终端的电路方块图。

附图1是无线图文信息发射与接收系统的实施示意图，其中发射部分(附图1之101)是在NOVELL计算机网络环境下，通过分组交换网、数字数据网、卫星网、电子邮件或人工录入等手段，把各类信息采集后送存于服务器中，而后发信控制台采编某一类信息(例为电子行情)，给出采编信息的分组号和栏目号，经编码器编码成NEWSDATA码后以串行数据输出方式送往发射机中进行频率键控调制(FSK)功放后，由天线播发出去。射频频率选为136-NHZ，频道间隔25KHZ，发射功率为20-150瓦。

播发出去的已编址信息，被分布于各用户处(附图1之102)的无线信息终端所接收，有权限享用该栏目信息的用户，能够用电视机等屏幕随时观看该栏目信息。

附图2是图文信息NEWSDATA码结构(附图2之201)，该码是由64比特作的短前导码1010-10开始，接着是32比特的同步码7CD215D8(H)随后是32比特的地址码字(附图2之202)和若干个32比特的信息码字，最后以32比特的空闲码5A89C197(H)结束。每个地址码字(附图2之203)和信息码字都是32比特的扩展BCH(31、21)+1偶校验码。校验码的生成多项式为G(X)=X¹⁰+X⁹+X⁸+X⁶+X⁵+X³+1，全部信息位和校验位的模二和。

附图3(a)是NEWSDATA码组中各个码字生成程序流程图，其步骤是：(1)把每一类别的一条或多条信息作为一个码组被编码输入(附图3a之3a01)；(2)生成64比特的短前导码和32比特的同步码(附图3a之3a02)；(3)生成32比特的扩展BCH(31、21)+1地址码和若干个扩展BCH(32、21)+1信息码附图3a之3a03、3a04、3a05)；(4)生成32比特的空闲码(附图3a之3a06)。以上生成的各码字(数据)送存于发送缓冲区中。图3(b)是NEWSDATA码编码器组成实施图，图中时钟振荡器(附图3b之3b01)为编码提供了基本时钟，该时钟经过编码器芯片分频后，产生位速率时钟，其分频系数可由软件根据编码速率控制，编码器芯片将发送缓冲区送来的数据，按照NEWSDATA码的格式进行编码(附图3b之3b02)，产生的编码数据经驱动器(附图3b之3b03)驱动后可直接连接发射机。此外，数据缓冲器(附图3b之3b06)增强了总线的驱动能力，地址译码器(附图3b之3b05)则对总经来的地址信号进行译码，保证计算机正确访问编码器芯片。

附图4是无线图信息接收终端组成方框图，该终端由射频接收和解码、中央处理器和存贮器、VGA显示接口、电视显示接口、通讯接口和人机接口等几部分组成。

从空中来的经调制的射频信号首先经高放大后主变频，再经限幅放大和解调滤波后还原成基带信号，该基带信号送入解码器芯片进行解码，解码器芯片根据NEWSDATA码的结构，按照接收的码速率，首先进行前导友1010-1010的检测，当检测到正确的64位1010-1010后，解码器芯片就开始对随后的同步码进行检测，当解码器芯片识别到同步码后，就产生同步标志(即中断信号)(附图4之401)。通知CBU已经收到正确的同步码，此后解码器芯片就对后续的地址码和信息码按照规定的位速率进行采样，并将收到的信息内容以中断方式一到数据存储器中。

中央处理器和存储器(附图4之402)是图文接终端的处理核心。中央处理器可选用任一型号的微处理器芯片，它完成信息处理的运算的逻辑判断。存储器由三个部分组成：程序存储器用来固化图文终端的软件；数据存储器用来存储接收到的信息，并作为软件运行过程中的工作单元；配置存储器用来存储信道的配置信息用户管理信息。

VGA显示接口(附图4之403)提供与VGA监视器相连的接口，用于显示图文终端收到的信息。VGA口由VGA显示控制器和显示存储器及驱动器组成。VGA显示控制器提供VGA显示时所有的定时控制信号，如行同步和场同步，并提供访问显示存储器的读写控制信号，显示存储器则提供了显示信息时用到的存储空间。

电视显示接口(附图4之404)则用来与电视机相连的接口，使图文终端的信息内容可以在电视机上显示出来，以满足广大用户的要求，降低用户使用成本。电视显示接口由视频A/D变换器、视频信号处理器、锁相环振荡器、视频D/A变换器和彩色合成等几个部分组成。视频A/D变换器将VGA显示控制器产生的RGB模拟信号转换成数字信号，并送入视频信号处理器进行处理。视频信号处理器采用数字滤波技术和数字存储技术将VGA输出的非隔行信号转换成适合于电视的隔行信号，按照电视标准PAL或MTSC的扫描方式输出电视图象的数字信号和同步信号，该数字图象信号经过视频D/A变换器变换后产生模拟的图象信号送入彩色合成处理器(CXA1645)，彩色合成处理器则将送来的模拟图象信号叠加上彩色付载波和复合同步脉冲后送至电视上，这样在电视上就可以看到稳定的彩色图象。为了保证在电视上能看到尽可能多的稳定清晰的内容，将图文终端的显示格式设置为640×280×16色，这种设置方式可以通过直接修改VGA显示控制器中的扫描控制存储器来实现。所涉及的寄存器主要包括：显示总行数寄存器、显示消隐寄存器和显示回扫寄存器、修改这些寄存器的目的是保证帧频与电视机的帧频一致，并且能在电视机上显示出280行。

人机接口部分(附图4之405)包括：面板的键盘和红外遥控键盘。这些接口提供了操作图文终端的手段。红外遥控键盘由红外遥控器和红外接收器组成。在红外遥控键盘上输入的按键信号经红外编码器编码后送到红外发射器，调制后的载波信号以红外线的方式发射出去，经红外接收管接收并经红外放大器放大后送入红外解码器，产生出与红外遥控键盘对应的信号送到中央处理器。

串行通讯接口(附图4之405)是一种标准的RS232接口，由串行通讯控制器(8251)和驱动器/接收器组成。串行通讯控制器完成并行信呈到串行信号的转换和串行信号到并行信号的转换。驱动器/接收器则完成RS232电平(±12V)和TTL电平(0～+5V)之间的相互转换。

下面以设置经济信息(商情)栏目为例进行具体说明栏目格式内容的设置过程：

设：待播发的信息为经济信息(商情)，编址在A组，第6栏目，以下列表格格式设置：

经济信息一览表 (发布日期××××)品名品牌型号价格经销商电话××××× ×××× ×××× ×××× ×××× ××××××××× ×××× ×××× ×××× ×××× ××××: : : : : :具体实施如下：1．设置信息栏目参数：

信息编址号 A06

信道类型：表格

表格标题：经济信息(商情)一览表

容量： 20页

表格长度： 240(表格总行数)2．设置表格各项特征：

表格项名类型字节数整数位数小数位数

品名 0 12 0 0

品牌 0 10 0 0

型号 0 10 0 0

价格 1 3 4 2

经销商 0 16 0 0

电话 0 8 0 03．信息表格设置发送：

将上述设置的商情表格信息从信息设置库中调出，进行NEWSDATA码格式编码后，送往发射机发射出去。4．信息表格设置的接收：

用户的图文信息终端机接收到该商情表格的设置信息后，会在显示屏幕上显示“本台现在重新设置，请稍候！”。并把新的栏目设置内容存入配置存储器，存入以后，在屏幕上显示“重新设置完毕，请重新开机！”5．新栏目信息的接收：

用户重新开机后，栏目菜单上第6栏目出现“经济信息”名称，用户把光标移至经济信息栏目，在已购买收看栏目信息的情况下，便可收看到栏目信息。

用户对该栏目使用权限的状态设置，其方法同栏目的信息格式的设置。

以上实施例只作为对本发明的说明，而不是将本发明局限于上述实施例，本领域术人员能够对本发明作出多种改型，但不脱离由以下所附权力要求所限定的精神与范围。

Claims

1．一种无线图文信息实时广播方法，其特征在于：

把不同类别、不同来源的信息分归为若干组，每组再分成若干栏目，每一栏目为一种类别的信息；

经相应编码软件和编码器编制成高效图文信息NEWSDATA码；

由一窄带无线电数字发射机用同一发射频率，按优先级次序分时播发已编址的各组各栏目的信息；

由取得收看某组栏目信息权的用户，通过专用无线图文信息终端机接收，存储所接收到的所有信息。

2．根据权利要求1的无线图文信息实时广播方法，其特征在于所说高效图文信息NEWSDATA码的编制包括以下步骤：

把每一类别的一条或多条信息作为一个码组被编码输入；

生成64比特的短前导码和32比特的同步码；

生成32比特扩展BCH(31,21)+1地址码和若干个32比特扩展BCH(31,21)+1信息码；

生成32比特的空闲码；

编码器芯片按照一定的编码速率，将上述生成的码字组编成NEWSDATA码，经驱动后，送至发射机。

3．根据权利要求1的无线电图文信息实时广播方法，其特征在于，所说把不同类别，不同来源信息分归为若干组和栏目的步骤还包括远程设置或修改步骤，将每组、每个栏目信息的标题名称，信息格式通过无线方式设置在用户的图文信息终端机的配置存储器E²PRON内。

4．根据权利要求1的无线图文信息实时广播方法，其特征在于所说远程设置或修改步骤包括设置用户使用权限的四种状态，即：打开；警告；关闭；联机。

5．根据权利要求1的无线图文信息实时广播方法，其中专用无线图文接收机中由电视显示控制器、显示存储器产生640×280个像素的彩色图像(而一般电视显示分辨率为320×240个彩色像素)。