CN1222281A - 通过电视传送系统提供对信息源的交互式接入的接入系统和方法 - Google Patents

Abstract

公开了通过电视传送系统(11)提供对信息源的交互式接入的接入系统和方法。传送系统包含一个电视传送网络(12),顶端传送设备(36)和多个终端。一个输入设备和一个上行发送器(64)与一个终端相连以便输入针对信息源的上行命令。顶端传送设备(36)与一个顶端服务器(38),上行接收器(64)和空白间隔插入器(90)相连,该服务器与信息源接口,该接收器向顶端服务器(38)传送命令,该插入器从顶端服务器(38)接收信息并且把串行部分插到下行信道上的电视信号的空白间隔中。顶端服务器(38)向信息源传送命令并且从信息源接收应答。空白间隔抽取器(92)与终端接口以便取出被显示在显示设备上的串行部分。

Description

通过电视传送系统提供对信息源的 交互式接入的接入系统和方法

本发明涉及不需要昂贵的计算机硬件便能够提供对信息源的交互式接入的接入系统和方法。更具体地，本发明涉及通过有线电视传送系统提供对因特网的接入。

众所周知，“因特网”是全球计算机互连网络，接入因特网可被用于通信，研究，娱乐等目的。但是，众所周知的是这种接入通常需要使用比较昂贵的设备，其中包括个人计算机，相关硬件和软件。由于第一部分普通人不能负担这种昂贵的设备，所以这些人无法接入因特网。

并且，使用这样的个人计算机和相关设备需要较多的技术经验和支持。相应地，即使用户可以购买一个包含个人计算机，打印机，调制解调器，电缆和其它必要相关装置的系统，该用户还必须正确地连接和安装各种设备，必须学会正确操作设备，并且必须对硬件和软件进行必要的更新以便维护系统。由于第二部分普通人不具有该系统所需的技术经验，并且第三部分普通人既不能也不会专门付出学习，操作和维护这种系统所需的时间和资源，所以这两部分人无法接入因特网。相应地，需要一种比较便宜的接入系统和方法，这种系统和方法只需要最少的技术经验和支持，并且相对易于使用。

一种通过电视传送系统提供对信息源的交互式接入的接入系统和方法可以满足上述需求，这种电视传送系统包括一个电视传送网络，顶端(headend)传送设备和多个终结端。电视传送网络具有一个网络顶端，多个终端，多个上行信道和多个下行信道。各个下行信道传输电视信号，其中包括多个串行发送图像场，而传输的图像场包含一个对应于像素图像数据传输的图像间隔和一个对应于非像素图像数据传输的空白间隔。上行信道向网络顶端传输数据信号。

顶端传输设备与电视传送网络的网络顶端接口，通过电视传送网络的相应下行信道传送电视信号。终端与电视传送系统的终结端接口，通过电视传送网络的相应下行信道接收电视信号，并且终端还与一个显示设备接口，该显示设备显示所选定的一路电视信号。

接入系统包括一个输入设备，一个上行发送器，一个顶端服务器，一个上行接收器，一个空白间隔插入器，和一个空白间隔抽取器。输入设备与一个终端相连以便向该终端输入一个针对信息源的命令。上行发送器与终端相连并且通过传送网络的上行信道发送所输入的命令。顶端服务器与顶端传送设备相连并且与信息源接口。上行接收器也与顶端传送设备相连，并且与顶端服务器接口以便通过传送网络的上行信道接收输入命令并且向顶端服务器传送接收的命令。

顶端服务器38向信息源发送一个基于所传送的命令的命令，并且信息源响应传送的命令向顶端服务器发送信息。空白间隔插入器与顶端传送设备相连并且被接口到顶端服务器以便接收基于从顶端服务器发送的信息的信息，并且把接收信息的串行部分插入到至少一个电视信号的串行图像场的空白间隔中。空白间隔抽取器从电视信号的串行图像场的空白间隔中取出插入的串行信息部分。接着在显示设备上显示取出的信息。

结合附图可以更好地理解前面的概述和下面对本发明最优实施例的详细描述。为了说明本发明，图例中示出了一个当前最优的实施例。但应当理解本发明并不仅于上述具体方案和装置。其中：

图1是基于本发明最优实施例的接入系统和电视传送系统的结构的模块图；

图2A和2B分别是图1所示的电视传送网络的下行和上行信道的时序图；

图3是图1所示的顶端服务器的模块图；

图4是图1所示的有线顶端设备的模块图；

图5是图3所示的应用服务器的模块图；

图6是图3所示的应用服务器的模块图；

图7是关于在图2A所示的一个下行信道上发送的下行分组的图例；

图8A-8B是关于图7所示的下行分组中可以发送的有效负载的图例；

图9是关于在图2B所示的一个上行信道上发送的上行分组的图例；

图10A-10F是关于图9所示的上行分组中可以发送的有效负载的图例；

图11是说明本发明最优实施例中执行的确认过程的流图。

详细参照图例，其中类似的编号指示类似的部件，图1中说明了接入系统10的最优实施例，该系统通过电视传送系统11提供对一个信息源的交互式接入。如图所示，接入系统10和电视传送系统11的部件被加以必要的综合。电视传送系统11最好是一个有线电视传送系统11，该系统包括一个具有支线光纤和/或同轴电缆的分段电视传送网络12。本领域的技术人员可以理解，这样的电视传送系统11和网络12是众所周知的并且被全美国的有线电视服务提供商普遍使用。但是，本领域的技术人员也可以理解，在不偏离本发明的宗旨和范围的情况下也可以使用其它类型的电视传送系统11和网络12。上述其它类型的电视传送系统和网络包含但不仅限于轨道卫星系统，地面无线有线系统等等。

如图1所示，电视传送网络12具有一个网络顶端14和多个终结端16。参照图2A和2B可以理解网络12具有一个频谱，该频谱被分割成多个RF调制下行信道20(图2A)和多个RF调制上行信道22(图2B)，其中下行信道20从网络顶端14向终结端16传送电视信号24，上行信道22从终结端16向网络顶端14传送数据信号。

如图2A所示，相应下行信道20上的电视信号24包含多个串行发送图像场28，其中发送的图像场28包含一个对应于像素相关的图像数据的信号传送的图像间隔30和一个对应于非像素相关图像数据传送的空白间隔或垂直空白间隔32。由于电子枪显示设备的限制，空白间隔32是必要的。更具体地，许多(但非全部)电视显示设备使用一个电子枪(未示出)和一个荧光屏(也未示出)来显示电视信号24，并且通过聚焦电子枪并按照从屏幕顶端到底部的方向沿着水平线顺序发射电子，在屏幕上显示图像场28中的图像。相应地，在第一个图像场28结束后，在第二个图像场28开始前有必要加入一个垂直空白间隔32以便有时间让电子枪从屏幕底部回到顶端。各个发送图像场28在各个发送电平线(未示出)之间还包含一个水平空白间隔以便有时间让电子枪从一条线的未端正回到加一条线的起始端。按照美国广播的惯例，图像场28的时间长度T为1/60秒，并且两个图像场28混合构成一个图像帧。

如图1所示，电视传送系统11的网络顶端14与一个有线顶端34相连，有线顶端34包含有线顶端设备或顶端传送设备36，以及顶端服务器38。现在参照图4，可以发现有线顶端设备36包含一个有线网络顶端控制器44，该控制器控制电视信号24在电视传送网络12的相应下行信道20上的传送。顶端控制器44众所周知，不需要在这里详细描述。

对于下行信道24，有线顶端设备36也可以包含一个视频扰频器46，视频扰频器46以视频编程的格式接收电视信号24并且对这种视频编程信号24进行扰频(图4中只示出一个视频扰频器46)。本领域技术人员可以理解，不是所有的电视传送系统11都进行扰频，扰频不是本发明最优实施例的需求。对于各个下行信道20，有线顶端设备包含一个把相应的电视信号24调制到下行信道20的频率上的RF调制器48(图4中只示出一个RF调制器48)，并且一个单独的RF混合器50接收所有RF调制器48的输出并且混合这些输出以构成一个单独的信号。RF混合器50的单独信号输出被馈送到一个双工滤波器52并且接着被传送到网络顶端14。可以理解，双工滤波器52也接收上行信道20上的上行数据信号26，并且分离出这种上行数据信号26以便进一步上行发送。

参照图1，电视传送系统11还具有多个置顶转换器或终端54，各个终端54均与电视传送网络12的一个终结端16接口以便接收电视传送网络12的相应下行信道20上的电视信号。可以理解，终端54被用来选择一个下行信道20并且与显示设备56接口以便显示选定下行信道20上传输的电视信号24。通常，显示设备56是一个可调电视机，尽管本领域技术人员可以理解，在不偏离本发明的宗旨和范围的情况下可以使用非可调电视监视器。

现在针对上述电视传送系统11描述接入系统10。参照图1，接入系统10包含一个输入设备58，该设备与一个终端54相连以便向该终端输入一个针对信息源60的命令。如图6所示，上行发送器106通过电视传送网络12的一个RF调制上行信道22从终端54向顶端设备36发送输入设备58输入到终端54的命令。

信息源60最好是一个接入到著名的因特网互连网的因特网服务提供商。但是本领域的技术人员可以理解，在不偏离本发明的宗旨和范围的情况下可以接入其它的信息源。例如信息源60可以是一个有线顶端34上的本地信息源，一个电子邮件中心，一个“聊天室”中心，应用服务器68本身等等。

参照图4，双工滤波器52把该滤波器从有线传送网络12的网络顶端14接收的所有上行信道与下行信道分离开，并且把上行信道传送到RF解调器62，其中每个上行信道22有一个RF解调器62(在图4中只示出一个RF解调器62)。相应地，具有要发送的命令的RF调制上行信道22被解调，并且命令被传送到一个上行数据接收器64，该接收器接着向顶端服务器38传送接收的命令(如图1和3所示)。

如图所示，顶端服务器38与有线顶端设备36相连并且与信息源60接口。相应地，顶端服务器38根据传送的命令通过路由器40和CSU/DSU42从上行接收器64向信息源60发送一个命令。参照图3，更具体地讲，顶端服务器38最好被放在一个通信控制器66和一个应用服务器68之中，通信控制器66接收来自上行接收器64的命令并且把该命令传送到应用服务器68。如下详述，通信控制器66把下行数据打包，把上行数据解包，处理终端54的会话请求，另外还执行维护应用服务器68和终端54之间的通信所必需的功能。

现在参照图5，应用服务器68包含一个与通信控制器66通信的置顶通信模块70，该模块把应用服务器68连接到通信控制器66，并且从通信控制器66接收的命令被传送到置顶通信模块70并且接着被传送到一个会话管理器72。可以理解，会话管理器72管理多个置顶终端54的多个会话，从而在接收的命令和产生该接收命令的终端54之间保持一种关联。根据命令和当前的应用，接收命令被会话管理器72传送给几个用户代理74中的一个代理。可以理解，用户代理74包含一个浏览信息源60的浏览器，一个处理信息源60中的电子邮件的电子邮件代理，一个处理在线聊天会话的聊天代理，等等。用户代理是众所周知的，不需要在这里详细描述。

响应接收的命令，用户代理根据接收的命令，按照信息源60可以理解的格式提交一或多个进一步的命令，并且通过一个邮局76，一个缓存引擎78，或通过越过邮局76和缓存引擎78向信息源60传送提交的命令。可以理解，邮局76完成电子邮件的发送和接收，缓存引擎78存储并传送两个方向上的传输内容。另外，缓存引擎78可以跟踪提交的命令并且存储某些通常需要的数据。可以理解，在不需要时，即在在线聊天会话期间，可以越过邮局76和缓存引擎78。和用户代理一样，邮局和缓存引擎是众所周知的，不需要在这里详细描述。

应用服务器68最好具有一个与用户数据库80配合管理接入系统用户信息的用户数据库管理器80A。可以理解，这样的信息包含关于各个用户的信息，涉及各个用户的某些特征和属性，关于各个用户频繁接入信息的信息，等等。应用服务器68也可以具有一个与计费接口82A相关的，对用户使用接入系统10进行计费的计费接口模块82。本领域的技术人员可以理解，为了计费，计费接口82A可以和任何已知的计费系统相连，其中包括对使用电视传送系统11计费的计费系统。

应用服务器68最好包含一个信息源接口84，以允许应用服务器68通过信息源60可以接受的任何协议与信息源60进行通信。例如，如果信息源60是一个因特网服务提供商，则协议最好是通常用于因特网上的通信的TCP/IP(传送控制协议/网际协议)协议。

但是，本领域技术人员可以理解，根据信息源60的类型，在不偏离本发明的宗旨和范围的情况下可以使用其它的协议。

参照图1，图5中的接口84最好通过与有线顶端34相关的一个路由器40和一个用户服务单元/数字服务单元(CSU/DSU)42与信息源60通信。可以理解，路由器40被连接到接口84以便在信息源60和接口84之间进行路由和管道传送，CSU/DSU42(如图1所示)是把路由器40接口到信息源60的服务单元。路由器和CSU/DSU是众所周知的，不需要在这里详细描述。并且，本领域技术人员可以理解，在不偏离本发明的宗旨和范围的情况下可以使用把信息源60接口到顶端服务器38的其它方法。并且，本领域技术人员可以理解，不需要向信息源60传送所有的命令。例如，如果在缓存引擎78上的应用服务器68中已经有请求的信息(例如一个频繁访问的因特网主页)，则不需要与信息源60通信以获取所请求的信息。类似地，如果命令是一个通过顶端服务器38从第一个终端54传送到第二个终端54的消息(如下所述)，则不需要和信息源60通信。

一旦信息源60接收到一个命令，则信息源60最好响应该命令，处理该命令并产生信息。产生的信息被信息源60发送到顶端服务器38，接着必须被发送到产生该命令的终端54。如图5所示，相应地，在应用服务器68中通过接口84接收来自信息源60的信息，并且通过邮局76和/或缓存引擎78把该信息传送到相应的用户代理74。

可以理解，根据信息源60的类型，来自信息源60的信息可以不具有与终端54的相关显示设备56上的显示器兼容的格式。更具体地讲，在信息源60是因特网服务提供商的情况下，信息可能包含具有第一图像格式(例如具有640像素x480像素x256色的屏幕)的图像，而终端54和显示器可以期望具有第二图像格式(例如320像素x200像素x16色)的信息。相应地，与缓存引擎78通信的一个图像处理器86必须对信息的图像部分进行转换。图像处理器把图像数据从一种格式转换成另一个格式的操作是众所周知的，不需要在这里详细描述。

用户代理74把来自信息源60的信息传送到一个终端显示管理器88。终端显示管理器88最好被设计成只需要向终端54实际发送最少的信息。相应地，终端显示管理器88最好在应用服务器68上对屏幕进行着色以便在相应的终端54上显示，最好保留相应终端54上正在显示的屏幕信息，并且最好只发送刷新必须改变的屏幕部分所必需的信息。屏幕着色器等对屏幕进行着色处理以便显示的过程是众所周知的，不需要在这里详细描述。

可以理解，只发送刷新信息可以大大减少必须发送到终端54的下行信息量，尤其是在只需要对屏幕进行少量改变的情况下。最好对终端54编程以便根据这种刷新信息进行操作。

通过置顶通信模块70把来自终端显示管理器88的刷新信息和来自应用服务器68的其它信息传送到通信控制器66。参照图4，通信控制器66接收所传送的信息并且接着把该信息传送到一个垂直空白间隔(VBI)数据插入器或VBI插入器90。可以理解，各个下行信道20均被提供一个VBI插入器90(图4中只示出一个VBI插入器90)以便把来自通信控制器66的传送信息的串行部分插到相应下行信道20的串行图像场28的空白间隔32中。

如图所示，VBI插入器90被插到有线顶端控制器44和相应的视频扰频器46之间的下行流中。可以理解，许多制造商在混合包中提供了VBI插入器44和视频扰频器46。一旦来自通信控制器66的信息被插到电视信号24的空白间隔32中，则插入信息和电视信号24一起通过视频扰频器46,RF调制器48,RF混合器50，双工滤波器52和有线传送网络12并且到达发出相应命令的终端54。本领域的技术人员可以理解，在某种情况下，在不偏离本发明的宗旨和范围的前提下可以用水平空白间隔(HBI)数据插入器(未示出)取代VBI插入器90。

参照图6，终端54包含一个RF调谐器94和一个下行VBI抽取器92。更具体地，RF调谐器94被预先调谐并且具有包含插入信息的电视信号24的下行信道20进行解调，VBI抽取器92从解调电视信号24的串行图像场28的空白间隔32中取出插入信息的串行部分。抽取出的信息接着被传送到一个终端处理器96。

本领域的技术人员可以理解，通过使用VBI插入和抽取从顶端服务器38向终端54发送下行数据获得的很大的好处是这种下行数据的等价波特率可以接近到100K或更多。更具体地，假定一个VBI中的各个空白线的等价波特率大约为12.5K，并且假定本发明最优实施例的接入系统10只使用各个VBI中的八条线，那么可以达到100K的等价波特率。

终端显示管理器88最好使用已知的技术对从有线顶端设备36下行发送的插入信息进行编码和/或压缩以便最小化传送时间。处理器96最好包含执行对编码和/或压缩刷新信息进行解码和解压缩功能的软件。可选地，终端54可以包含一个被插到VBI抽取器92和处理器96之间，在编码和/或压缩刷新信息被提供给终端处理器96之前对该信息进行解码和解压缩处理的解码和/或解压缩模块98。如图6所示，终端处理器96可以与一个存储器100相连以便执行各种处理功能。

终端处理器96和存储器100最好根据抽取的信息产生显示信息，并且显示信息被显示在显示设备56上。抽取的信息最好包含被应用服务器68的终端显示管理器88着色的屏幕。置顶终端54和终端处理器96产生显示信息的过程是众所周知的，不需要在这里详细描述。

如图1和6所示，把命令输入到终端54的输入设备58最好是一个计算机风格的键盘58。相应地，接入系统10的一个用户可以键入字命令，电子邮件等等。键盘58最好包含一个移动在显示设备56上显示的图形指针的鼠标设备。

键盘58最好包含一个以红外(IR)传输方式发送键盘58的击键信号的IR发送器102。相应地，终端54最好包含一个接收键盘58的IR传输并且把对应于所发送的击键信号的信号传送到终端处理器96的IR接收器104。

但是，在不偏离本发明的宗旨和范围的情况下可以把键盘58包括在终端54中。另外，在不偏离本发明的宗旨和范围的情况下可以用一个具有定向按钮和执行按钮的远程控制设备取代键盘58。可以理解，这种远程控制设备是那种通常和电视传送网络12中的终端54一起使用，向终端54输入对多个在显示设备56上显示的下行信道20中的一个信道的选择的设备。不管命令源在那里，终端54通过上行发送器106把命令当作电视传送网络12的一个上行信道22上的数据信号26来发送。

在本发明的最优实施例的接入系统10中，顶端服务器39是针对所有终端54的集中式处理器。相应地，上行接收器64可以通过传送网络12的一或多个上行信道22接收来自多个终端54的多个输入命令，接着把接收到的各个命令传送到顶端服务器38。可以理解，顶端服务器38向信息源60发送基于要根据传送的命令的命令，信息源60响应所传送的命令向顶端服务器38发送信息，VBI插入器90从顶端服务器38接收基于要发送的信息的信息并且把接收信息的串行部分插到至少一个电视信号24的串行图像场28的空白间隔32中，相应终端54中的各个空白间隔抽取器92取出相应插入的串行信息部分。

充当各个终端54的集中处理器的顶端服务器38最好允许进行终端到终端的通信，至少保证在电视传送系统11的终端54之间可以进行这种通信。可以理解，在这种通信中，一个消息被从第一个终端54发送到顶端服务器38并且接着被顶端服务器38路由到第二个终端54，其中越过了信息源60。消息最好是一个电子邮件消息，或者是一个在聊天会话期间发送的消息。

现在参照图7-10F描述终端54和顶端服务器38的通信控制器66之间的上行和下行数据传输。如图2B所示，电视传送网络12的各个上行信道22最好被多路复用成多个上行时隙108，其中如图2A所示，各个时隙108的时间长度等于图像场28的时间长度。多个上行信道22最好和各个下行信道20组成对。在本发明的最优实施例中，有四个上行信道22与各个下行信道20成对。在任意时刻系统10的各个终端54最好被指定至少一个上行时隙108。

参照图7，最好以至少一个下行分组110的方式从顶端服务器38的通信控制器66发送下行数据。如图7所示，下行分组110包含一个四字节的，根据下行分组110的其它部分得出的循环冗余校验(CRC)值，其中CRC值被用来检测分组110中的任意数据冲突。

CRC值的使用是众所周知的，不需要在这里详细描述。

下行分组110还包含四个SND字节(SND A-SND D)，其中每个SND字节对应于一个与发送下行分组110的下行信道20相关的上行信道22。每个SND字节包含一个发送方(即一个终端54)会话ID，该会话ID允许在对应上行信道22的下一个上行时隙108中发送上行数据。例如，如果SND B字节具有值‘1’，则被指定了会话ID‘1’的终端54可以在上行信道22中对应于‘B’的下一个上行时隙108中进行发送。如果SND字节具有值零，最好允许任何一个终端54在下一个对应的上行时隙108中进行发送以便请求一个新的会话。

每个下行分组110还具有四个确认字节(ACK A-ACK D)，其中每个ACK字节对应于一个与发送下行分组110的下行信道20相关的上行信道22。可以理解，对在前面的上行时隙108中成功接收到相应上行信道22上的上行数据作出响应而发送出ACK字节。每个ACK字节最好包含一个发送终端54的会话ID和一个指示被确认的上行分组的序号是偶数还是奇数的校验位。

下行分组110还包含一个两字节分组序号，其后面跟有多字节的有效负载。参照图8A，下行数据有效负载112包含一个标识有效负载所针对的接收终端54的会话ID的单字节有效负载会话ID，一个两字节长度指示器，和通过分组发送的数据内容。可以理解，尽管下行信道20上的所有终端54均会接收的下行分组110，但一个具体的终端54会忽略分组110中发送的数据，直到数据有效负载112具有对应于该终端54的会话ID的有效负载会话ID。

如图8B所示，下行分组110最好周期性地具有一个内务管理有效负载114，而不是一个数据有效负载112。如图所示，内务管理有效负载114包含四个信道字节，每个信道字节标识四个上行信道22中与发送下行分组110的下行信道20相关的一个上行信道22。相应地，如果一个终端54希望在接入系统10中发起一个会话，则终端54必须监听下行信道20以便得到一个内务管理有效负载114，并且在接收到这个内务管理有效负载114时可以确定与下行信道20相关的那个上行信道22。接着终端54可以在相关上行信道22中的一个信道上发送一个会话请求。

如果通信控制器66最近发送会话请求并且付诸行动，则内务管理有效负载114还包含一些会话请求(登录)确认(LACK)。具体地，内务管理有效负载(housekeeping payload)114包含一个单字节LACK数量指示器，其后跟着各个LACK。如图所示，每个LACK包含一个对应于请求终端54的唯一终端ID号的‘窗口ID’，一个在会话期间标识请求终端54的单字节会话ID，一个指示请求终端54应当调谐到的下行信道20的两字节下行信道指示器，和一个指示应当用来对请求终端54进行广播的上行信道22的单字节上行信道指示器。

参照图9，以上行分组116的形式从终端54发送上行数据。如图所示，象下行分组110那样，每个上行分组116包含一个4字节CRC值，一个具有指定给终端54的会话ID和指示上行分组116的分组号是偶数还是奇数的校验位的单字节标识，一个指示分组116中多字节上行有效负载的长度的单字节长度指示器，和有效负载。如图10A所示，上行有效负载具有结构118，该结构包含一个两字节长度指示器和有效负载的内容。图10B-10F是关于各种上行有效负载的内容的例子。

如图10B所示，一个来自终端54的会话或登录请求120包含一个表明上行分组116是登录请求120的单字节指示器，和请求终端54的唯一窗口ID(box ID)。如图10C所示，一个上行确认有效负载122包含一个表明上行分组116是上行确认122的单字节指示器，一个被确认的下行分组110的两字节序号，和一个单字节确认(ACK)指示器。有时会没有接收到期望的下行数据分组110，或者接收到的分组有冲突或差错。相应地，如图10D所示，一个上行分组116可以具有一个上行重发请求有效负载124，该有效负载包含一个表明上行分组116是重发请求124的单字节指示器，和一个必须重发的下行分组110的两字节序号。

如果终端54上行发送的数据是来自计算机风格的键盘58或其它输入设备58的击键信号，则上行分组116具有如图10E所示的上行击键有效负载126，该负载包含一个表明上行分组116是一个击键有效负载126的单字节指示器，和一个两字节击键码。可以理解，如果击键信号来自键盘58，则击键码包含在击键时CTRL/ALT/SHIFT键是否被按下的信息。

输入设备58最好包含一个鼠标或类似鼠标的设备(未示出)，并且鼠标移动被当作命令输入到终端54和接入系统10。相应地，如图10F所示，一个上行分组116可以具有上行鼠标移动信息128。鼠标移动信息128包含一个表明上行分组116是鼠标移动有效负载128的单字节指示器，一个单字节鼠标击键码，一个两字节鼠标X座标，和一个两字节Y座标。

可以理解，单字节鼠标击键码包含CTRL/ALT/SHIFT键是否被按下的信息，和左，中，右鼠标按钮信息。

本领域技术人员可以理解，在不偏离本发明的宗旨和范围的情况下可以改变下行和上行分组110,116的具体结构。例如，如果只有三个上行信道22被指定给一个下行信道20，则在下行分组110中只需要三个SND和ACK字节(图7)。类似地，可以根据结构或长度增加，减少或改变分组110,116中的域。

可以理解，普通电视传送网络12的结构会在上行信道22中产生噪声。结果，上行信道22会具有高达1∶10000至1∶100的差错率。相应地，最好保持上行数据分组116的长度相对较短以便减少噪声损伤任何分组的概率。但应当注意这种短上行分组没太大的关系，因为多数上行命令相对较短：鼠标移动，击键等等。

如图3所示，通过在有线顶端34上的通信控制器66中包含一个噪声检测器130，本发明较好地解决了噪声问题。噪声检测器130检测各个上行信道22上的噪声水平，并且在必要的情况下，通信控制器66根据第一个上行信道22和第二个上行信道22的噪声水平，可以把终端54从第一个上行信道22重新指定到第二个上行信道22。可选地，在必要的情况下，根据检测到的上行信道22噪声水平，通信控制器66可以指示终端54提高上行信道22上的发送电平。噪声检测器130最好包含通过连续统计各个上行信道22上接收的冲突上行分组116的数量确定噪声水平的软件。

对于上述接入系统10，终端54以下面所述的方式请求会话。最初，终端54调谐到正发送下行分组110的下行信道20，并且监听内务管理分组114(如图8B所示)以便确定与下行信道20相关的上行信道22。选择一个随机的上行信道22，并且在未被相应的SND字节预先分配的一个上行时隙108中发送一个登录请求120(图10B)。如果接着在预定数量的时间段T(对应于图像场28(图2A)的长度和一个上行时隙(图2B)的长度)内接收到一个登录确认(LACK)(图8B)，则会话请求成功。如果没有收到登录确认，则可以尝试一个新的，随机选择的下行和上行信道20,22。

如果两个终端54在同一个上行时隙108中发送会话请求，通信控制器66会接收到冲突数据并且两个终端54均不会收到LACK。各个终端54最好随机等待一段时间并且尝试第二次会话请求。重复该过程直到通信控制器66处理了两个会话请求。

一旦登录成功，并且在终端54提交一个上行命令之后，终端等待响应该命令传送到终端54的下行分组110。最好对接收的下行分组110进行校验以便确定分组序号是否正确。如果分组序号错误，则发送一个重发请求124(图10D)和上一次成功接收的分组序号。顶端服务器38最好把重发请求124解释成请求重发具有重发序号的分组110，并且此后发送各个分组110。

如果多次发送重发请求124但没有结果，或者终端54在预定时间段内没有接收到下行分组110，终端54可以尝试重新连接。在重新连接过程中，终端最好在新的下行和上行信道20,22上发送会话请求120。

如图7和10C所示，分组接收方快速确认(ACK)各个下行分组110和上行分组116。

可以理解，这种快速ACK对于解决噪声问题(如上所述)并且提供对信息源60的实时接入是必要的。分组发送方最好等待两个上行时隙108或图像场28以便从分组接收方接收到ACK。如果终端54在这段时间内没有接收到ACK，终端54最好重发需要确认的上行分组116。如果强制终端54重发预定次数的数据，最好在新的下行和上行信道20,22上进行连接尝试。

最好使用下面的方法在上述接入系统10中发送命令并接收信息。参照图11，在该方法中，针对顶端服务器38的第一数据被输入到一个终端54中(步骤S1101)，并且通过传送网络12的上行信道22被从终端54发送出去(步骤S1102)。接着顶端服务器38的通信控制器66从传送网络12的上行信道22上接收所发送的第一数据(步骤S1103)，并且通过传送网络12的下行信道20从顶端服务器38发送对接收的第一数据的第一确认(ACK)(S1104)。终端54通过传送网络12的下行信道20接收所发送的，指示输入的第一数据已经成功接收的第一ACK(S1105)。终端54最好在大约两个图像场28或上行时隙108(2T)内接收到第一ACK。

在图11所示的方法中，通过传送网络12的下行信道20从顶端服务器38的通信控制器66发送第二数据(步骤S1106)并且由终端54接收该数据(S1107)。接着终端54通过传送网络12的上行信道22发送对接收的第二数据的第二ACK(S1108)，并且顶端服务器38接收所发送的，指示终端54成功接收第二数据的第二ACK(S1109)。

如上所述，可以理解上述实时确认方法中通过下行信道20进行的发送步骤包含向至少一个电视信号24的串行图像场28的空白间隔32中插入串行信息部分(即第二数据或第一ACK)的步骤，并且通过下行信道20进行的接收步骤包含从电视信号24的串行图像场28的空白间隔32中抽取插入的串行信息部分的步骤。

在上述接入系统10的实施例中，终端54上的用户可以观看通过选定的下行信道20传送的电视信号24，并且自动检索来自信息源60的，涉及电视信号24的内容的信息。更具体地，接入系统10的用户代理74最好接入一个商用数据库132(如图5所示)，其中商用数据库132包含涉及至少某部分电视信号24的资源定位信息。例如，商用数据库132可以包含涉及商业推荐的产品和/或服务的全球资源定位器(URL)。可以理解，每个URL均指向因特网上一个和产品或服务保持联系的主页或web站点。

如果一个商业用户希望获得更多有关推荐产品或服务的信息，用户只需要向顶端服务器38输入一个命令。例如，命令可以仅仅是按下输入设备58的一个按钮，不需做更多的事情。作为响应，顶端服务器38自动获取对应于此项商务的URL并且从信息源60检索该URL指向的web主页。接着可以把该web主页显示给用户，并且用户可以输入进一步的接入系统命令或者返回观看通过选定的下行信道20传送的电视信号24。可选地，URL可以被发送给用户并且存储在终端54的存储器100中。如果假定多个终端上的多个用户有一个web主页有足够的需求，可以预先对顶端服务器38编程以便事先得到这个web主页并且把该主页缓存在缓存引擎78中。

如上所述，本发明的最优实施例的信息源60最好是接入著名的因特网互连网的因特网服务提供商，但本领域的技术人员仍然可以理解，在不偏离本发明的宗旨和范围的情况下可以使用其它的信息源。可以理解，根据本发明的接入系统10所接入的信息源60的类型，上述部件不全是必要的。例如，如果信息源是应用服务器本身，则路由器40和CSU/DSU42是不必要的。

通过前面的描述可以发现本发明包括一个新型的，有用的接入系统，该系统从远程信息源访问信息。接入系统非常有用，这是由于该系统利用了现有的电视传送系统，用户不需要对计算机基本资源投资，并且用户不需要连上电话线来获取信息。并且，这样的接入系统的等价波特率明显高于常规28.8K波特率电话调制解调器可以提供的波特率。本领域的技术人员可以理解，在不偏离主要发明概念的情况下可以对上述实施例进行修改。例如，个人计算机(未示出)可以和终端54接口以便提供增强的接入并且仍然保持在本发明的宗旨和范围之内。因而可以理解，本发明不仅限于所公开的实施例，但倾向于覆盖在所附权利要求书定义的本发明的宗旨和范围内的各种修改。

Claims (37)

1．通过电视传送系统提供对信息源的交互式接入的接入系统，其中电视传送系统包括：

一个电视传送网络，该网络具有一个网络顶端，多个终结端，多个上行信道和多个传送电视信号的下行信道，电视信号包括多个串行发送的图像场，而发送的图像场包含一个对应于像素图像数据传输的图像间隔和一个对应于非像素图像数据传输的空白间隔，上行信道向网络顶端传送数据信号；

顶端传输设备，该设备与电视传送网络的网络顶端接口，通过电视传送网络的相应下行信道传送电视信号；

多个终端，其中各个终端与电视传送系统的终结端接口，通过电视传送网络的相应下行信道接收电视信号，并且终端还与一个显示设备接口，该显示设备显示所选定的一路电视信号；

接入系统包括：

一个输入设备，该输入设备与一个终端相连以便向该终端输入一个针对信息源的命令；

一个上行发送器，该上行发送器与终端相连并且通过传送网络的上行信道发送所输入的命令；

一个顶端服务器，该顶端服务器与顶端传送设备相连并且与信息源接口；

一个上行接收器，该上行接收器与顶端传送设备相连并且与顶端服务器接口以便通过传送网络的上行信道接收输入命令并且向顶端服务器传送接收的命令，顶端服务器向信息源发送一个基于所传送的命令的命令，并且信息源响应传送的命令向顶端服务器发送信息；

一个空白间隔插入器，该空白间隔插入器与顶端传送设备相连并且被接口到顶端服务器以便接收基于从顶端服务器发送的信息的信息，并且把接收信息的串行部分插入到至少一个电视信号的串行图像场的空白间隔中；

一个与终端接口的空白间隔抽取器，该空白间隔抽取器从电视信号的串行图像场的空白间隔中取出插入的串行信息部分，在显示设备上显示取出的信息。

2．如权利要求1所述的接入系统，其中输入设备还向终端输入针对多个下行信道中一个被显示在显示设备上的下行信道的选择。

3．如权利要求1所述的接入系统，其中输入设备是一个计算机风格的键盘。

4．如权利要求3所述的接入系统，其中终端包含一个与之接口的红外接收器并且键盘包含一个向终端的红外接收器发送击键信号的红外发送器。

5．如权利要求1所述的接入系统，其中终端包含一个与之接口的红外接收器并且输入设备是一个包含一个向终端的红外接收器发送远程控制信号的红外发送器的远程控制器。

6．如权利要求1所述的接入系统，其中信息源是一个因特网服务提供商，接入系统还包含一个与顶端服务器接口以便路由发送的因特网命令和因特网信息的因特网路由器。

7．如权利要求1所述的接入系统，其中从信息源发送的信息具有第一图像格式，并且顶端服务器包含一个把发送的信息从第一图像格式转换成与显示设备兼容的第二图像格式的图像处理器。

8．如权利要求1所述的接入系统，其中电视传送网络的每个上行信道被多路复用成多个上行时隙，并且在任意时刻终端至少被指定一个上行时隙。

9．如权利要求1所述的接入系统，其中电视传送网络的每个上行信道被多路复用成多个上行时隙，并且至少一个上行时隙是允许多个终端请求会话的会话请求时隙。

10．如权利要求9所述的接入系统，其中顶端服务器接收会话请求并且顶端服务器向请求终端指定至少一个上行时隙。

11．如权利要求10所述的接入系统，其中顶端服务器包含一个检测各个上行信道噪声水平的噪声检测器，在必要时顶端服务器根据第一上行信道和第二上行信道的噪声水平把终端从第一上行信道重新指定到第二上行信道。

12．如权利要求10所述的接入系统，其中顶端服务器包含一个检测各个上行信道噪声水平的噪声检测器，在必要时顶端服务器根据上行信道的噪声水平控制终端提高上行信道发送电平。

13．如权利要求1所述的接入系统，其中包括：

多个输入设备，每个输入设备均与一个终端相连；

多个上行发送器，每个上行发送器均与一个终端相连；

多个空白间隔抽取器，每个空白间隔抽取器均与一个终端相连；

作为各个终端的集中处理器的顶端服务器；

其中上行接收器通过传送网络的上行信道从多个终端接收多个输入命令并且向顶端服务传送接收的相应命令，顶端服务器向信息源发送基于所传送的命令的命令，信息源响应所传送的命令向顶端服务器发送信息，空白间隔插入器从顶端服务器接收基于发送的信息的信息，并且把接收信息的串行部分插入到至少一个电视信号的串行图像场的空白间隔中，空白间隔抽取器从电视信号的串行图像场的空白间隔中取出插入的串行信息部分。

14．如权利要求1所述的接入系统，其中顶端服务器包含一个对屏幕着色以便在与终端接口的显示设备上进行显示的着色器，在显示设备上显示的抽取信息包含被着色的屏幕。

15通过电视传送系统提供对信息源的交互式接入的方法，其中电视传送系统包括：

一个电视传送网络，该网络具有一个网络顶端，多个终结端，多个上行信道和多个传送电视信号的下行信道，电视信号包括多个串行发送的图像场，而发送的图像场包含一个对应于像素图像数据传输的图像间隔和一个对应于非像素图像数据传输的空白间隔，上行信道向网络顶端传送数据信号；

顶端传输设备，该设备与电视传送网络的网络顶端接口，通过电视传送网络的相应下行信道传送电视信号；

多个终端，其中各个终端与电视传送系统的终结端接口，通过电视传送网络的相应下行信道接收电视信号，并且终端还与一个显示设备接口，该显示设备显示所选定的一路电视信号；

该方法包括的步骤有：

向一个终端输入一个针对信息源的命令；

通过传送网络的上行信道从输入命令的终端发送所输入的命令；

在电视传送网络的顶端通过传送网络的上行信道接收输入命令；

向顶端上的顶端服务器传送接收的命令；

从顶端服务器向信息源发送一个基于所传送的命令的命令；

响应传送的命令从信息源向顶端服务器发送信息；

把接收信息的串行部分从顶端服务器插入到至少一个电视信号的串行图像场的空白间隔中，在顶端执行插入步骤，串行信息部分基于发送的信息；

从电视信号的串行图像场的空白间隔中取出插入的串行信息部分，在终端中执行抽取步骤；

在显示设备上显示取出的信息。

16．如权利要求15所述的方法，其中输入步骤包含从一个与计算机风格的键盘接口的红外发送器向与终端接口的红外接收器发送击键信号。

17．如权利要求15所述的方法，其中输入步骤包含从一个与远程控制设备接口的红外发送器向与与终端接口的红外接收器发送远程控制信号。

18．如权利要求15所述的接入系统，其中信息源是一个因特网服务提供商，该方法包括的步骤有：

通过与顶端服务器接口的因特网路由器从顶端服务器向因特网服务提供商发送基于所传送的命令的命令；

响应所传送的命令，通过因特网路由器从因特网服务提供商向顶端服务器发送信息。

19．如权利要求15所述的方法，其中从信息源发送的信息具有第一图像格式，该方法还包括把发送的信息从第一图像格式转换成与显示设备兼容的第二图像格式步骤。

20．如权利要求15所述的方法，其中还包括的步骤有：

把电视传送网络的每个上行信道多路复用成多个上行时隙；

在任意时刻为终端至少指定一个上行时隙。

21．如权利要求15所述的方法，其中还包括的步骤有：

把电视传送网络的每个上行信道多路复用成多个上行时隙，并且至少一个上行时隙是会话请求时隙；

由任意一个终端通过会话请求时隙发送一个会话请求。

22．如权利要求21所述的方法，其中还包括的步骤有：

由顶端服务器接收会话请求；

由顶端服务器向请求终端指定至少一个上行时隙。

23．如权利要求22所述的方法，其中还包括的步骤有：

检测各个上行信道噪声水平；

在必要时根据第一上行信道和第二上行信道的噪声水平把终端从第一上行信道重新指定到第二上行信道。

24．如权利要求22所述的方法，其中还包括的步骤有：

检测各个上行信道噪声水平；

在必要时根据上行信道的噪声水平控制终端提高上行信道发送电平。

25．如权利要求15所述的方法，其中还包括的步骤有：

把多个针对信息源的命令输入到多个相应的终端中；

通过传送网络的一个上行信道从输入命令的相应终端发送多个命令中的一个命令；

通过传送网络的上行信道接收多个命令并且向顶端服务器传送所接收的命令；

在顶端服务器对多个命令进行集中处理；

从顶端服务器向信息源发送基于所传送的命令的命令；

响应所传送的命令从信息源向顶端服务器发送信息；

从顶端服务器把信息的串行部分插入到至少一个电视信号的串行图像场的空白间隔中，在顶端执行插入步骤，串行信息部分基于发送的信息；

从电视信号的串行图像场的空白间隔中取出插入的串行信息部分，在终端中执行抽取步骤。

26．如权利要求22所述的方法，其中还包括的步骤有：

从第一个终端向顶端服务器发送一个命令，该命令是一个消息；

从顶端服务器把消息路由到第二个终端。

27．如权利要求15所述的方法，其中还包含对屏幕着色以便在与终端接口的显示设备上进行显示的步骤。

28．如权利要求15所述的方法，其中终端上的用户观看通过选定的下行信道传送的电视信号，该方法还包括的步骤有：

通过接收从终端输入的命令确定用户希望通过电视信号部分得到的信息；

接入一个包含涉及该部分电视信号的资源定位信息的商用数据库并且检索这种资源定位信息；

根据资源定位信息从信息源检索出资源信息；

向用户显示资源信息。

29．如权利要求28所述的方法，其中还包含在确定步骤之前预存资源信息的步骤。

30．在电视传送系统中提供实时交互式接入的方法，其中电视传送系统包括：

一个电视传送网络，该网络具有一个网络顶端，多个终结端，多个上行信道和多个传送电视信号的下行信道；

顶端传输设备，该设备与电视传送网络的网络顶端接口，通过电视传送网络的相应下行信道传送电视信号；

多个终端，其中各个终端与电视传送系统的终结端接口，通过电视传送网络的相应下行信道接收电视信号，并且终端还与一个显示设备接口，该显示设备显示所选定的一路电视信号；

该方法包括的步骤有：

向一个终端输入第一数据；

通过传送网络的上行信道从输入命令的终端发送所输入的第一数据；

在顶端传送设备上通过传送网络的上行信道接收发送的第一数据；

通过传送网络的下行信道从顶端传送设备发送对接收的第一数据的第一确认；

在终端上通过传送网络的下行信道接收所发送的第一确认；

通过传送网络的下行信道从顶端传送设备发送第二数据；

在终端上通过传送网络的下行信道接收所发送的第二数据；

通过传送网络的上行信道从终端发送对接收的第二数据的第二确认；

在顶端传送设备上通过传送网络的上行信道接收发送的第二确认。

31．如权利要求30所述的方法，其中电视传送网络的各个下行信道上的电视信号包含多个串行发送的图像场，每个串行发送的图像场包含一个对应于像素图像数据传输的图像间隔和一个对应于非像素图像数据传输的空白间隔，各个上行信道把数据信号发送到网络顶端；

通过下行信道进行的各个发送步骤包含把信息的串行部分插入到至少一个电视信号的串行图像场的空白间隔中的步骤；

通过下行信道进行的各个接收步骤包含把信息的串行部分从电视信号的串行图像场的空白间隔中取出的步骤。

32．通过电视传送系统提供对信息源的交互式接入的接入系统，其中电视传送系统包括：

一个电视传送网络，该网络具有一个网络顶端，多个终结端，多个上行信道和多个传送电视信号的下行信道；

顶端传输设备，该设备与电视传送网络的网络顶端接口，通过电视传送网络的相应下行信道传送电视信号；

多个终端，其中各个终端与电视传送系统的终结端接口，通过电视传送网络的相应下行信道接收电视信号，并且终端还与一个显示设备接口，该显示设备显示所选定的一路电视信号；

接入系统包括：

一个输入设备，该输入设备与一个终端相连以便向该终端输入一个针对信息源的命令；

一个上行发送器，该上行发送器与终端相连并且通过传送网络的上行信道发送所输入的命令；

一个顶端服务器，该顶端服务器与顶端传送设备相连并且与信息源接口；

一个上行接收器，该上行接收器与顶端传送设备相连并且与顶端服务器接口以便通过传送网络的上行信道接收输入命令并且向顶端服务器传送接收的命令，顶端服务器向信息源发送一个基于所传送的命令的命令，并且信息源响应传送的命令向顶端服务器发送信息；

一个下行发送器，该下行发送器与顶端服务器接口以便从顶端服务器接收基于发送信息的信息，并且通过下行信道发送接收的信息；

一个下行接收器，该下行接收器与终端接口以便通过下行信道把发送信息当作终端信息来接收，终端信息被显示在显示设备上；

顶端服务器包含一个对屏幕着色以便在与终端接口的显示设备上进行显示的着色器，终端信息包含被着色的屏幕。

33．如权利要求32所述的接入系统，其中屏幕着色器产生对应于屏幕改变的刷新信息，下行发送器接收刷新信息并且通过一个下行信道发送刷新信息，下行接收器通过下行信道接收发送的刷送信息，终端使用刷新信息改变屏幕。

34．通过电视传送系统提供对信息源的交互式接入的方法，其中电视传送系统包括：

一个电视传送网络，该网络具有一个网络顶端，多个终结端，多个上行信道和多个传送电视信号的下行信道；

顶端传输设备，该设备与电视传送网络的网络顶端接口，通过电视传送网络的相应下行信道传送电视信号；

多个终端，其中各个终端与电视传送系统的终结端接口，通过电视传送网络的相应下行信道接收电视信号，并且终端还与一个显示设备接口，该显示设备显示所选定的一路电视信号；

该方法包括的步骤有：

向一个终端输入一个针对信息源的命令；

通过传送网络的上行信道从输入命令的终端发送所输入的命令；

在电视传送网络的顶端通过传送网络的上行信道接收输入命令；

向顶端上的顶端服务器传送接收的命令；

从顶端服务器向信息源发送一个基于所传送的命令的命令；

响应传送的命令从信息源向顶端服务器发送信息；

在顶端服务器中根据从信息源发送的信息对屏幕着色，着色屏幕被显示在与终端接口的显示设备；

从顶端服务器通过一个下行信道发送包含着色屏幕的信息；

在终端上通过下行信道接收发送信号；

在显示设备上显示着色屏幕。

35．如权利要求34所述的方法，其中包括的步骤有：着色对应于屏幕改变的刷新信息；

通过一个下行信道发送刷新信息；

通过下行信道接收发送的刷送信息；

根据刷新信息改变屏幕。

36．通过电视传送系统提供对信息源的交互式接入的方法，其中电视传送系统包括：

一个电视传送网络，该网络具有一个网络顶端，多个终结端，多个上行信道和多个传送电视信号的下行信道；

顶端传输设备，该设备与电视传送网络的网络顶端接口，通过电视传送网络的相应下行信道传送电视信号；

多个终端，其中各个终端与电视传送系统的终结端接口，通过电视传送网络的相应下行信道接收电视信号，并且终端还与一个显示设备接口，该显示设备显示所选定的一路电视信号；

该方法包括的步骤有：

向一个终端输入一个确定终端用户希望通过电视信号部分得到信息的命令；

通过传送网络的上行信道从输入命令的终端发送所输入的命令；

在电视传送网络的顶端通过传送网络的上行信道接收输入命令；

向顶端上的顶端服务器传送接收的命令；

接入一个包含涉及该部分电视信号的资源定位信息的商用数据库并且检索这种资源定位信息；

根据资源定位信息从信息源检索出资源信息；

通过一个下行信道发送检索出的资源信息；

在终端上通过下行信道接收发送的资源信息；

在显示设备上显示取出的信息。

37．通过电视传送系统提供对信息源的交互式接入的方法，其中电视传送系统包括：

一个电视传送网络，该网络具有一个网络顶端，多个终结端，多个上行信道和多个传送电视信号的下行信道；

顶端传输设备，该设备与电视传送网络的网络顶端接口，通过电视传送网络的相应下行信道传送电视信号；

多个终端，其中各个终端与电视传送系统的终结端接口，通过电视传送网络的相应下行信道接收电视信号，并且终端还与一个显示设备接口，该显示设备显示所选定的一路电视信号；

该方法包括的步骤有：

向一个终端输入一个确定用户希望通过电视信号部分得到信息的命令；

通过传送网络的上行信道从输入命令的终端发送所输入的命令；

在电视传送网络的顶端通过传送网络的上行信道接收输入命令；

接入一个包含涉及该部分电视信号的资源定位信息的商用数据库并且检索这种资源定位信息；

通过一个下行信道发送检索出的资源信息；

在终端上通过下行信道接收发送的资源信息。

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