CN1199199A - 远程程序下载系统和设备 - Google Patents

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Abstract

为了更新存储在信息终端的存储器中的控制软件的整个区域,本发明提供了用于远程程序下载的系统和设备,其特征是使用终端处的控制软件把专用于下载处理的下载处理程序下载到对下载处理不重要的区域中,使用此专用的下载处理程序下载待更新的控制软件的下载处理程序部分,最后使用此下载处理程序,下载除了待更新的控制软件的下载处理程序部分以外的程序。

Description

远程程序下载系统和设备
本发明涉及通过传输通道(channel)来更新计算机应用产品的软件的方法和设备，尤其涉及通过有线和/或无线数字传输通道来更新用于接收视频、音频和数据的数字电视接收机的控制软件的系统和设备。
在未设有辅助存储器装置的简单信息终端中，在ROM中存储有不可改写的控制软件，为了更新此控制软件，必须替换ROM，如果市场上存在多种产品，则这种替换是非常困难的。为了方便地改变控制软件，众所周知所谓的“程序下载系统”，在该系统中，控制软件存储在RAM而不是ROM中并从系统的中央处理设备通过传输通道而传输。在此系统中，即使不必改变软件，在接通电源或从终端的异常状态恢复时也需要传输。为了除去接通电源时无用的传输，提出一种把控制软件存储在EEPROM而不是RAM中的方法(例如，日本公开专利6-4269中的“程序下载系统”)。在此方法中，不可以改变控制软件的下载处理部分。
也提出准备两组EEPROM并在通过工作EEPROM管理时把用于更新的控制软件下载到备用EEPROM中(日本公开专利5-158703中的“远程软件下载系统”)。依据此系统，如果在下载时发生异常，由于工作着的控制软件保持完整，所以它的一个优点是可重新开始下载到备用EEPROM中，另一个优点是可改变控制软件的下载处理部分。然而，它的一个缺点是因使用两组EEPROM而使成本变高。
此外，对于数字电视接收机，为了方便地应付功能扩展，提出了把控制软件的基本功能部分存储到ROM中，而把相应于扩展功能的控制软件的扩展部分存储在EEPROM中(日本公开专利8-195952中的“数据接收处理设备、数据接收处理方法以及广播方法”)。在ROM中存储的控制软件的基本功能部分中永久地准备了向预测的扩展功能跳转的装置，使用包含在数字广播信道内的数据传输流把控制软件的扩展部分下载到EEPROM中。此系统的优点在于，它方便地应付预测的扩展，但对于未预测的扩展，必须改变存储在ROM中的基本功能部分，这需要替换ROM，因而它不是根本的解决办法。
因此，本发明的一个目的是通过只使用一组EEPROM而进行下载来更新控制软件的整个区域，从而能应付控制软件的各种扩展包括基本功能的变化。另一个目的是，能在下载中出现异常时恢复和重新开始，从而在即使使用数字电视广播(使用无线传输，无线传输很容易收到诸如噪声等干扰的影响)数字传输通道时进行安全地执行下载。另一个目的是依据用户所使用的产品类型、用户的接收倾向或用户所购程序的合约情况而方便地更新控制软件。
本发明提供了一种方法，它使用包含在广播信号中的数据信号来更新存储在数字电视接收机的存储器中的控制软件，其接收结果是扩展或改变接收机的功能。
首先，工作控制软件从所传输的数据分组(packet)中取出专用于下载用于接收和存储数据的临时下载处理程序，并把它存储在不干扰前下载处理的存储器的工作区中。当存储结束时，控制转移到此临时下载处理程序，此临时下载处理程序取出用于构成更新控制软件主体部分的新下载处理程序，并把它存储在特定区域中。结果，控制转移到此新的下载处理程序，取出构成更新控制软件其余部分的新的非下载处理程序，并把它存储在曾被临时下载处理程序所占用的区域中。当此存储结束时，控制返回更新控制软件。这样，更新了存储器中的控制软件，并在电视接收机具有更新功能时重新开始操作。
在这里所述发明的程序下载设备中，可在控制软件的所有程序区中进行任意更新。此外，在更新的任何时刻，由于接收数据和存储数据用的下载程序在工作着，所以如果在数据接收期间有异常，就可重新开始。此外，在存储器中使用当电源断开时不可擦的EEPROM或类似的装置，所以如果在更新期间设备中的电源被切断，也重新开始。
此外，利用程序分组中的产品，用户或待更新程序或传送程序的版本的标志信息(包括组标志，无标志)，可进行自动更新，并且，在有效利用数字传输通道的同时，可准确地更新控制软件，且可对产品组或用户组，或者甚至只对个别产品与个别用户那样小单元适用。
此外，通过把下载程序成功或失败返回发送人，可在发送人一侧控制终端状态，或者通过把差错统计量返回发送人，可用于改善发送人一侧的控制软件。
正是由于这些优点，既增强了信息终端处的实用性，也增强了整个系统的实用性，尤其是增强了数字电视系统的实用性、可靠性和可维护性，这对其流行和服务的扩展有极大的贡献。
图1是数字电视接收机的功能方框图的一个例子。
图2是本发明实施例1中远程程序下载设备的系统方框图。
图3是示出在由本发明实施例1中的远程程序在设备下载程序时数据分组结构例子的示意图。
图4是示出在本发明实施例1和实施例2中远程程序下载设备的程序下载期间在每个状态下刷新ROM分配例子的示意图。
图5是把版本信息加到在数字传输通道中流动的数据分组的一个分组的结构例子。
图6是把版本信息和产品信息加到在数字传输通道中流动的数据分组的一个分组的结构例子。
图7是把版本信息和用户信息加到在数字传输通道中流动的数据分组的一个分组的结构例子。
图8是本发明实施例2中的远程程序下载设备的系统方框图。
图9是把校验和信息加到在数字传输通道中流动的数据分组的一个分组的结构例子。
图1示出数字电视接收机的功能方框图的一个例子。调谐器的输入端10连到卫星广播转换器、地面波天线或CATV的输入端或者通过对它们进行转换的开关，并接收经高频载波调制的数字电视信号。调谐器11接收一输入信号、选择包括所需节目的频带、进行放大和解调，以及产生在基带内以数字方式调制的数字电视信号。此信号经数字解调12和纠错13。结果，如果信号被译成密码，则使用预先存储在IC卡中并提供给预订用户的通过IC卡接口34装入接收机的解码密钥，来进行解码即解扰14，从而获得复合结构方式的传送流，用于传输由数字化视频、音频和数据以及控制数据构成的多个分组。实际上，如果不能获得解码密钥或解码密钥不是适当的，则不能进行解码。通过分组分离15，可把视频、音频和数据的分组从传送流中分离出来，通过视频解码18和音频解码16对所需节目的视频和音频分组进行选择、解码和扩展，并获得视频信号和音频信号输出17。传送流也可包括用于传输各种数据(诸如用于解码的密钥数据、用于节目表或节目相关信息的其他字符或图形数据)的数据分组。把字符和图形数据装入MPU30，在字符和图形屏幕产生20中把字符码转换成字符图案并把图形数据转换成图形图案，从而产生屏幕信号，在视频合成/转换19中把这些信号与所述视频信号相混合或对其进行转换，从而获得视频信号输出21。从这些视频信号输出21和音频信号输出17中，可产生馈送到模拟电视接收机的模拟电视信号，或者也可把视频信号输出21直接加到显示单元以显示在屏幕上，而可通过声音转换器或扬声器从音频信号输出17中获得声音输出。此数据分组也可处理以下相应于本发明所述的程序数据。此外，在以高速传输数据信号时，可对数据分配所有的传送流。
在功能上有许多与以上的频带选择、调制载波的解调、数字解调、纠错、解扰、分组分离、视频和音频解码以及字符和图形的产生和显示方法有关的选择，通常由发射机或广播装置选择和执行适于期望接收的节目特性的方法。显示方法也可由观众来选择。当然，选择在接收机的功能和性能范围内最佳的方法。除了以上产生屏幕以外，MPU30也选择上述的每一个功能并根据存储器31中的控制软件进行整体控制。在图1中，由箭头示出主信号和数据流，但省略了控制流。
为了ISDB(组合服务数字广播)的实际发展，将在数字电视系统的数据传输中测试和尝试具有视频和音频传输的独立或组合功能。为了通过组合图像、声音和数据来改善生活和文化，非常希望发展ISDB以及发展新功能，这使得必须更新控制软件，包括对功能选择的组合进行控制。
[实施例]
参考实施例来详细描述控制软件的更新方法和设备。
图2是本发明实施例1中的远程程序选择设备的系统方框图。在图2种，标号101是用于存储程序和其他的刷新ROM，它是一种EEPROM，102是以可执行的格式把程序存储到刷新ROM101中的程序存储装置，103是用于接收数据分组的数据接收装置，104是用于翻译数据分组并把程序控制信息(诸如具有指定程序类型的程序构成地址信息和程序本身)读入它自己的缓冲存储器的程序获取装置，106是用于在程序的下载处理期间保持状态的状态保持装置。标号107是依据状态保持装置105所保持的状态，如表1所示设定并控制数据接收装置103、程序获取装置104和程序存储装置102的功能的状态控制装置。标号108是用于改变状态保持装置106所保持的状态、启动程序获取装置104和程序存储装置102来执行状态控制装置107所设定的下载处理并在第三状态中完成程序的存储处理时结束下载处理的下载启动装置，109是用于检测操作者通过输入装置(诸如遥控器)输入的程序下载请求并请求启动下载启动装置的事件输入装置。在图2中，由虚线箭头示出接收数据和程序流，由实线箭头示出主控制流。数据接收装置103相应于图1中把数据分组传递到MPU30的解扰14或分组分离15，刷新ROM101相应于图1中的存储器31，程序存储装置102、程序获取装置104、状态保持装置106、状态控制装置107、下载启动装置108和事件输入装置109是图1中的MPU30与存储器31中的控制软件一起所实现的功能。
此外，实际上，需要在系统操作期间在下载处理中排除各种资源竞争的装置，但可省略其他装置，因为它们与本发明的主要目的无关。
图3是示出在由本发明的远程程序下载设备下载程序时数据分组结构例子的示意图，表1示出状态保持装置107的状态与将被状态控制装置106所设定和控制的程序获取装置104和程序存储装置102中将变为有效的下载处理程序和待下载的程序的关系。
                            表1.下载设备的状态控制
    状态名称 将变为有效的下载程序        待下载的程序
    正常状态 (当前控制软件的)下载处理程序 (视频、音频和数据信号等)
下载处理 状态1 正常下载处理程序(上述下载处理程序) 临时下载处理程序(专用于下载时间的下载处理程序)
状态2 临时下载处理程序(专用于下载时间的下载处理程序) (更新控制软件的)新下载处理程序
状态3 (更新控制软件的)的新程序处理程序 (更新控制软件的)新非下载处理程序
图4是示出在远程程序下载设备中的程序下载期间在每一状态中刷新ROM101(容量为1M字节)分配例子的示意图。在此例中，从刷新ROM101的地址[00000]h到地址[0FFFF]h的区域是引导处理程序区(用于各种初始化处理的程序以及实现下载启动装置108、状态保持装置106和状态控制装置107所需的程序区)，从地址[10000]h到地址[5FFFF]h的区域是下载处理程序区(属于控制软件，是用于实现诸如数字图像等产品原有的各种功能所需的程序以及其他接收处理程序以及密切相关的下载处理程序，即实现数据接收装置103、程序存储装置102和程序获取装置104所需的程序区)，从地址[60000]h到地址[FFFFF]h的区域是非下载处理程序区(属于控制软件，是用于实现与诸如服务程序和字体数据程序等下载处理程序不密切相关的产品的各种辅助功能所需的程序以及工作空间)。
以下将描述操作。首先，操作者按下遥控键，以指令更新控制软件即指令下载，然后事件输入装置109检测该请求并把一启动请求提供给下载启动装置108。
步骤1)下载启动装置108把状态保持装置106的状态从正常状态变到下载处理中的状态1。状态控制装置107在状态保持装置106的状态1下设定数据接收装置103、程序获取装置104和程序存储装置102。即，如表1和图4中的状态1所示，使存储在下载处理程序区中的(当前控制软件的)下载处理程序有效，在专用于下载时间的临时下载处理程序中(在图4中，粗线内的区域表示有效下载处理程序，虚线内的区域表示待下载的程序)设定待下载程序的程序类型。结果，下载启动装置108启动程序获取装置104。程序获取装置104从数据接收装置103中接收的数据分组中提取一分组(图3(a)示出其分组类型是程序分组，程序类型是专用于下载时间的临时下载处理程序)并把该分组读入缓冲存储器。接着，下载启动装置108启动程序存储装置102，程序存储装置102根据读入缓冲存储器的分组的地址信息和大小信息，只把程序主体存入刷新ROM101中的下载处理程序区。
步骤2)然后，下载启动装置108把状态保持装置106的状态变到下载处理中的状态2。状态控制装置107根据状态保持装置106的状态来设定数据接收装置103、程序获取装置104和程序存储装置102。即，如表1和图4中的状态2所示，使存储在非下载处理程序区中专用于下载时间的临时下载处理程序变为有效，在用于正常时间的(更新控制软件的)新下载处理程序中设定待下载的程序的程序类型。下载启动装置108启动程序获取装置104。程序获取装置104从数据接收装置103中所接收的数据分组中提取一分组(图3(b)中示出其分组类型为程序分组，程序类型是用于正常时间的(更新控制软件的)新下载处理程序并把该分组读入缓冲存储器。接着，下载启动装置108启动程序存储装置102，程序存储装置102根据程序分组中的地址信息和大小信息，把读入缓冲存储器的程序主体存入刷新ROM101中的下载处理程序区。
步骤3)结果，下载启动装置108把状态保持装置106的状态变到下载处理中的状态3。在状态保持装置106的状态3中，状态控制装置107设定数据接收装置103、程序获取装置104和程序存储装置102。即，如表1和图4中的状态3所示，使当前时刻存储在下载处理程序区中的(更新控制软件的)新下载处理程序有效，在(更新控制软件的)新的非下载处理程序中设定待下载的程序的程序类型。结果，下载启动装置108启动程序获取装置104。程序获取装置104从数据接收装置103中接收的数据分组中提取一分组(图3(c)中示出其分组类型是程序分组，程序类型是(更新控制软件的)新的非下载处理程序)并把该分组读入缓冲存储器。接着，下载启动装置108启动程序存储装置102，程序存储装置102根据读入缓冲存储器的地址信息和大小信息，只把程序主体存入刷新ROM101中的非下载处理程序区。
当此存储结束时，状态保持装置106中所保持的状态变到正常状态，启动更新控制软件，从而完成一系列下载处理。
如这里所述，在本发明实施例1的远程程序下载设备中，当下载启动装置108处于状态1时，启动下载处理程序且把临时下载处理程序下载到非下载处理程序区中；在状态2的情况下，启动临时下载处理程序并把新的下载处理程序下载到下载处理程序区中；以及在状态3的情况下，启动新下载处理程序并下载新的非下载处理程序。因此，总是存在下载处理程序而不被损坏，如果在下载期间发生故障，则下载启动装置108可在发生故障时使下载处理程序重新有效并继续下载处理。
在以上的说明中，把来自重新获取装置104的整个程序被分批地读入它自己的缓冲存储器并被程序存储装置102存入刷新ROM中，但可依据有效的空闲存储器容量或其他限制来分割程序。连续地转移下载启动装置108所实行的状态，但也可指定在转移状态时重新引导程序。此外，在说明中刷新ROM101上区域的布局是固定的，但也可依据所传输的程序分组中的地址信息和大小信息或由下载处理程序来动态地确定此布局。
此外，也可把通过状态保持装置106所执行的状态转换和状态控制装置107所执行的状态控制引入各个下载处理程序。在此情况下，在步骤2)，也可更新图3中的引导处理程序区。
在步骤1)到3)，从分组类型是程序分组的分组中选择待下载的程序类型。此外，通过在所传输的程序分组中加入诸如产品、待更新的软件版本以及用户等必要的项目，可单独或组合(包括组标志(designation)、无标志)地选择更新的对象，以及通过在所传输的任一个信息(诸如产品信息、用户信息和待更新程序的版本信息)或其特定组合适合当前的终端信息时，只有当与当前的程序版本信息不同时(如果传输程序本身加上了版本信息)，处理用于选择和提取分组的下载，，才可实现对控制软件进行准确而灵活的更新。即，针对每个产品、每个产品组、每个软件的版本号、多个版本中的每个版本、每个特定的用户组或每个特定的个人可以存在不同的控制软件。图5示出只加有版本信息的分组的一个例子，图6示出版本信息和产品信息相结合的分组的一个例子，图7示出版本信息和用户信息相结合的分组的一个例子。
此外，如图8中实施例2的结构所示，通过由自动更新装置409自始至终或周期性地监测包含在到达程序分组的产品信息、软件的版本信息或用户信息，可在诸如产品信息、用户信息和待更新程序的版本信息等任一个所传输的信息或其特定组合适合当前的终端信息时，以及只有当与当前程序版本信息不同时(如果传输程序本身加上了版本信息)，启动下载启动装置408，通过与实施例1相同的操作来实现无需用户处理的自动下载设备。
此外，通过对下载程序进行块检查来检查其有效性，发送者可通过图1中的电话接口36立即注意到是否存在异常状态。此外，通过以特定的方法传输程序分组中程序主体的块检查结果数据，以相同的方法在下载的程序中实行块检查，把其结果与所传输的数据相比较，从而若结果不一致发送者就可注意到异常。图9示出作为块检查结果的一个例子的分组相加校验和信息的一个例子。
此外，通过依据从发送者所传送的维护控制分组而送回差错统计量信息或类似信息，用于对更新控制软件进行动作状态分析，可用于改善发送者一侧的控制软件。
这里的描述涉及数字电视接收机，但它也可应用于更新存储在任何通用信息终端的存储器内的软件。
在这里所述的本发明的程序下载设备中，可任意地更新控制软件的所有存储器区域。在更新的任何时刻，由于接收数据和存储数据的下载处理程序一直工作着而没有局部遗失，所以可在数据接收期间存在异常时重新开始。此外，由于存储器是在电源被断开时不可擦的EEPROM或类似存储器，所以可在更新期间设备电源被中断时重新开始。
此外，利用程序分组中的产品、用户或待更新程序或传输程序本身的版本的标志(包括组标志、无标志)，也可进行自动更新，也可通过有效地利用数字传输通道准确地更新控制软件，且可对诸如产品组或用户组或各个产品或各个用户等小单元是适用的。
也可通过把程序下载成功或失败返还发送者，在发送者一侧控制终端状态，或者通过把差错统计量返还发送者，可用于改善发送者一侧的控制软件。
由于这些优点，不仅增强了信息终端处的实用性，也增强了在整个系统的实用性，尤其是增强了数字电视系统的实用性、可靠性和维护性，这对于其流行和服务扩展有极大的贡献。

Claims (10)

1.一种远程程序下载系统，其特征在于：
首先，使用存储在终端存储器中的控制软件把专用于下载处理的临时下载处理程序下载到对于下载处理不重要的存储器区域中；
然后，使用所述专用的临时下载处理程序来下载待更新的更新控制软件的下载处理程序部分；以及
最后，使用更新控制软件的所述下载处理程序，下载除待更新的更新控制软件的下载处理程序部分以外的程序。
2.一种通过操作者的指令而进行与权利要求1相同操作的系统。
3.一种远程程序下载设备，其特征在于包括：
数据接收装置，用于接收通过数字传输通道从发送侧系统的发送者所传输的数据分组；
程序获取装置，用于解释所述数据分组并把一程序读入缓冲存储器，所述程序具有诸如结构地址信息或大小信息等其控制信息的指定程序类型；
程序存储装置，用于以可执行的格式把所述程序的主体存入存储器中；
状态保持装置，用于在程序的下载处理期间保持状态；
状态控制装置，用于依据所述状态设定所述数据接收装置、所述程序获取装置和所述程序存储装置；
在第一状态的情况下，使用终端的控制软件的下载处理程序，取出专用于下载时间的临时下载处理程序并把它存入所述存储器的特定区域，
在第二状态的情况下，使用专用于下载时间的所述临时下载程序，取出是待更新的更新控制软件的下载处理程序部分的新下载处理程序并把它存入特定区域，以及
在第三状态的情况下，使用所述新下载处理程序，取出除了待更新的更新控制软件的新下载处理程序以外的新的非下载处理程序并把它存入特定区域，以及；
下载启动装置，用于
在接受启动请求时把所述状态保持装置所保持的状态变到下载处理中的第一状态，
启动所述程序获取装置，
由所述状态控制装置启动在所述程序获取装置中所设定的所述下载处理程序，
把状态控制装置所设定的程序读入缓冲存储器，以及
启动所述程序存储装置，把所述程序存入存储器，以及
在存储处理后，
如果状态设定装置的状态是第一状态，则转到第二状态，
如果它是第二状态，则转到第三状态，或者
如果是第三状态，则转到正常状态，然后结束下载处理的状态。
4.如权利要求3所述的远程程序下载设备，其特征在于还包括事件输入装置，用于检测操作者通过输入装置输入的程序下载请求并把启动请求提供给所述下载启动装置。
5.如权利要求1所述的远程程序下载系统，其特征在于在被传输程序的任一个信息或其特定组合与当前的终端信息不一致时，以及只有当与当前的程序版本信息不同时如果传输程序本身加上了版本信息，自动地进行下载处理，所述信息是产品信息、用户信息和待更新程序的版本信息。
6.如权利要求3所述的远程程序下载设备，其特征在于还包括：自动更新装置，用于
自始至终或周期性地启动所述程序获取装置，以获取程序控制信息，检测来自发送侧系统的程序下载请求
当程序控制信息中的产品信息、用户信息和待更新程序的版本信息中的任一个或其组合与设备的产品信息、在用户信息登记装置中所登记和控制的用户信息以及待更新程序的版本信息是与当前被存储的版本中的所述一个或所述组合一致时，以及
只有当与当前所存储的程序的版本信息不同时如果传输程序的版本信息已给出，以及
把启动请求自动地提供给下载启动装置。
7.如权利要求1所述的远程程序下载系统，其特征在于在下载处理的结尾处检验下载程序的有效性，把此结果传输到发送侧的系统。
8.如权利要求3所述的远程程序下载设备，其特征在于还包括：
检验结果传输装置，用于由下载启动装置在下载处理的结尾检验下载程序的有效性，并把检验结果传输到发送侧的系统。
9.如权利要求1所述的远程程序下载系统，其特征在于执行来自发送侧系统的维护控制，把此结果传输到发送侧的系统。
10.如权利要求3所述的远程程序下载设备，其特征在于还包括：
维护控制装置，用于在数据接收装置所接收的数据分组是用于维护控制的数据分组时解释该数据分组，控制维护，以及把结果传输到发送侧的系统。
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