CN1689329A - 数字家庭电影库 - Google Patents

Abstract

本发明的系统和方法向观众提供到电影库或者在任何时候都可用于观看的任何其他音频/视频内容的访问。具体地，该方法包括将电影无线发送到某人家中的机顶盒中并允许电影积累。机顶盒中的硬盘用来存储电影。在示例性实施例中，使用数据广播技术将电影无线发送到机顶盒，其中数据广播技术允许将数据编码到标准电视信号上，并使用现有的电视发射机和广播塔将其发送。使用广播文件传输协议将电影传输到机顶盒，并将其存储在硬盘上。将电影“打包”，这些包被连续发送到机顶盒，在机顶盒中，逐渐重新装配这些包。用户并不知道发送到他们的机顶盒的是什么数据。提供者将电影推下以在机顶盒中被动驻留一段有限的时间。由内容或服务提供者控制数据的发送。为了确保电影被完整接收，同一部电影可以向机顶盒广播数次。在第一次发送尝试中没有接收到的任何数据包会在随后的广播中接收到。为了拨号，机顶盒还连接到电话线。

Description

数字家庭电影库

技术领域

一般地，本发明涉及视频点播。更具体地，本发明涉及向接收机无线发送多部电影，用于收集以及随后按用户需要进行观看。

背景技术

当前，有多种向家庭观众提供视频点播的方法。一种流行的方法是通过按次付费频道提供通常在家庭中找到的点播视频或电影。按次付费系统通常向家庭观众提供数个电视频道，每个频道整天不断地/连续地播放电影。常常在不止一个频道中提供某一部电影，从而该部电影的开始时间出现更频繁，例如，每半个小时开始一次。通过在数个频道之间交错电影的开始时间，在任何时刻，用户很快就能等到这部电影的下一次放映。在用户实际选择观看电影之前，按次付费频道上放映的电影是不能观看的。先向用户收费，然后才能观看电影。

人们试图通过按请求直接向用户流传输视频来创建视频点播系统。但是，卫星网络通常没有支持真实的电影点播流的足够带宽，而建造电缆网络则是非常昂贵的。需要高水平的带宽来支持这种视频点播的传输。通过使用计算机网络实现了类似类型的系统，计算机网络确实提供了更高带宽的连接，但是这仍不是最优的，因为在计算机网络与电视之间还有断开。

 因此，本发明的目的是提供一种用于向家庭观众提供点播电影的方法，这种方法成本低廉、方便，并且是以应答方式提供的。

发明内容

本发明的系统和方法向观众提供到电影库或者在任何时候都可用于观看的任何其他音频/视频内容的访问。具体地，具体地，该方法包括将电影无线发送到机顶盒并允许电影积累。机顶盒中的硬盘用来存储电影。使用新的数据广播技术发送电影，其中数据广播技术通过标准广播电视信号发送大量数据。例如，在24小时的周期中，该数据广播技术能8-12部高质量特征长度的电影。机顶盒容易地连接到用户的电视，就如任何其他外部设备一样，例如VCR或DVD播放器。为了记帐的目的，机顶盒还连接到电话线。

关于数据广播技术的信息可以在下列文献中找到：授予Hartson等人的于1998年4月17日提交的题为“扩展现有通信传输系统的信息容量”的美国专利No.6,433,835，题为“自适应扩展通信系统的信息容量”的已公开专利申请No.US20030112370A1，以及题为“用于扩展现有通信传输系统中信息容量的扩频传输”的PCT公开WO0215428，这里将它们的完整内容一并作为参考。

在本发明的示例性实施例中，机顶盒位于人们的家中，使用标准视频电缆连接到他们的电视。机顶盒具有天线，天线通过广播电视信号接收数据。优选地，机顶盒具有至少80G的硬盘用于存储多部电影。机顶盒具有调制解调器，机顶盒用它来周期性地接触服务提供者。在服务提供者和机顶盒之间通过调制解调器传递的信息例如包括：用于记帐目的的用户“观看/租借历史”、用来监视系统性能的机顶盒性能日志以及用来解密电影的“电影密钥”。虽然通过调制解调器传输“电影密钥”，但是电话线和调制解调器本身并不用于传输电影文件。

机顶盒具有处理器，其能够从广播信号接收数据流、重新装配数据以及将数据写到硬盘。处理器还能够同时播放电影和对来自远程控制以及调制解调器活动的红外信号做出反应。为了安全目的，硬盘与机顶盒相配对，如果将其移除并且用在别的地方，则使其无用。优选地，机顶盒没有风扇，因为其应该被设计为非常安静。机顶盒还包括作为其安全系统一部分的安全处理器。安全处理器是智能卡的有效部件，使用环氧树脂将智能卡物理连接到PCB，以使其在物理上难以损坏。

本发明是向观众提供如下功能的系统和方法：观众不必离开家，就能观看点播的电影或其他媒体。使用新的数据广播技术将电影发送到机顶盒，这种数据广播技术允许将数据编码到标准电视信号上并使用现有的电视发射机和广播塔将其发送。使用广播文件传输协议将电影传输到机顶盒，并将其存储在硬盘上。电影不是实时“流传输”到机顶盒的，而是将内容文件“打包”，这些包被连续发送到机顶盒，在机顶盒中，逐渐重新装配这些包。用户并不知道发送到他们的机顶盒的是什么数据。提供者将电影推下以在机顶盒中被动驻留一段有限的时间。由内容或服务提供者控制数据的发送。为了确保电影被完整接收，同一部电影可以向机顶盒广播数次，并且可以将这些包编码有前向纠错(FEC)码。在第一次发送尝试中没有接收到的任何数据包会在随后的广播中接收到，或者通过使用FEC数据从接收到的包中重构。

发送到机顶盒的电影优选地是新近发行的电影，类似于在视频租借店中当前可获得的那些。一旦机顶盒接收到完整的电影以及其他必要信息，则该电影就被加到机顶盒上的可用电影列表，并且变为可被观众观看。本发明可以被认为是“盒中的Blockbuster^TM”。

发送到机顶盒的电影还带有相关信息，这些信息定义电影的某些特性。这些相关的信息被称作元数据。例如，电影可以有相关的开始和结束日期或时间，这限制可以观看电影的时间段。电影可以到达并存储在机顶盒中，但是其可以具有与其相关的开始日期，这不允许在该日期前观看这部电影。这考虑了电影的传输时间的差异，电影传输时间可能在不同地方不同，并且还考虑了诸如新发行的这些电影要被“预先载入”并在官方发行日期立即可用。类似地，内容提供者可以提供与电影相关的结束日期，在该日期之后，不能再观看这部电影，并且自动从机顶盒中删除。

存储在机顶盒中的电影被加密。一旦选择观看电影并且满足商业规则(即：用户有足够的信用)，则机顶盒允许解密并播放电影。在允许观看电影之前，机顶盒不需要连接到服务提供者，因为通常都预先取得用于解密电影的密钥，并且其与当前的帐户状态一起驻留在机顶盒上。明显地，不对加密的电影解密就不能观看它们。记录所有的解密，该记录被用来确定用户的帐单。由安全处理器处理环绕解密和用户帐户状态的逻辑。

在本发明的优选实施例中，当用户选择观看电影，随后进行“租借确认”对话，并在观看电影之前，对其收费。在本发明的另一个实施例中，一旦观看了电影的实质部分，则对用户观看电影记帐。一旦已经选择过一部电影，则可以不用交费就能在一段有限的时间(例如24小时)内再次观看这部电影，或者观看有限次。在另一个实施例中，不是对每部电影付费，而是对用户逐月收费。每月的费用总量可以取决于各种选项，例如可以被观看的电影数、一部被选中电影可以观看的时间以及对每部选中电影允许观看的次数。这样，即使用户在其机顶盒上存储有电影库，除非实际观看电影，否则不会收费。

用户界面的主菜单包括窗口，在窗口内部播放关于机顶盒特征和电影预告片的信息。这也被称作Barker频道。例如，在该窗口中显示当前存储在机顶盒上的电影的电影预告片。其他内容可以包括系统特征、帮助提示或非紧急系统警告。例如，基于内容周期性地更新该信息。播放视频的窗口优选地可以被加亮并被选中。一旦选中，该窗口扩展到全屏视图。按动远程控制或面板上的任何键(除了“播放”控制)将再次最小化屏幕，并使用户返回主菜单。

“Barker频道”是当用户在主菜单上时运行的视频节目。Barker频道是用户体验的重要部分，因为观看它常常会导致电影租借。Barker频道起到多目标通信区域的作用，其中多目标通信区域担当一种向界面加入“生命”的方法，Barker频道是用于宣传内容和宣传服务的主要方式。

Barker频道由许多独立视频剪辑组成，在不工作时装配这些视频剪辑以形成“秀”或“频道”。Barker频道很少有机会非常长时间的运行，因为其只是在顶部菜单页面上显示，并且用户常常迅速浏览到别处去。如果允许其运行，则Barker频道理想地应该运行一个小时左右，然后其开始重复自己。用户可以选中Barker频带，并且以全屏模式运行。

本发明的用户界面是分层方案，其中通过不同类别列表选择电影。例如，通过类型、男演员或女演员、或观看率对电影分类。每部电影具有“主页”，主页上可以看到预告片以及关于电影的信息，例如其中有哪位影星、对故事的简短概述等。

在本发明的另一个实施例中，可以通过电缆、卫星、电话线或其他因特网连接等将数据发送到机顶盒。

本发明还应用独特的浏览方案。在某些情形中，不是使用选择框或高亮区来在屏幕或选择列表中浏览，而是选择框在屏幕上保持不动，然后用户在它下面移动或滚动整列选择或整屏选择以做出选择。在列表滚动开始前，选择框只能向上或向下移动有限行的列表。该浏览方案与常规使用的方案十分不同，并将结果是具有直观的吸引力的。

本发明相对于现有技术的优点是提供了到用于在某人自己家中观看的大量电影的立即访问。用户不需要请求具体的内容，或者指示需要存储被广播到机顶盒的内容。内容提供者选择要被发送到机顶盒的内容，并且机顶盒自动存储发送到它的内容。

在电影的“下次播放”之前不需要等待，而这在按次付费系统中是常见的。本发明的系统和方法提供了与在视频和DVD租借店中找到的电影相似的电影，不需要为了每部电影就去一次租借店，并且消除了因过期返还视频/DVD而被收过时费的可能性。

所附对本发明示例性及预期实施例的描述只是用于说明和描述的目的。它们并不是穷举的，或者将本发明限制到所公开的精确形式。在这里的教导下，可以做出许多修改和改变。

附图说明

图1是本发明的总体功能示意图。

图1a是根据本发明的资产管理系统的详细功能图。

图1b是本发明的内容准备、编码和加密方面的示意图。

图1c是根据本发明的条件访问系统的示意图。

图1d是根据本发明的记帐、客户关怀和后端系统的功能示意图。

图1e是图示了根据本发明的示例性内容传送系统的功能示意图。

图1f是图示了根据本发明的涉及机顶盒方面的功能示意图。

图1g是图1-1e中所示的信号的图解。

图2是根据本发明的机顶盒硬件的方框图。

图3是主菜单的示例性屏幕抓图。

图4是电影主页的示例性屏幕抓图。

图5是代表从用户界面中典型操作转变的方框流程图。

具体实施方式

本发明的系统和方法向家庭中的观众提供到电影库或者任何其他在任何时刻可用于观看的音频/视频内容的访问。根据本发明的机顶盒或其他硬件设备放置在人们的家中，并且连接到他们的电视，就像DVD播放机或VCR的连接那样。在示例的实施例中，使用数据广播技术将电影无线发送到机顶盒，数据广播技术将数据编码为标准电视信号并使用现有的电视发射机和广播塔将其发送。使用广播文件传输协议将电影发送到机顶盒并存储在硬盘上。电影不是实时流传输到机顶盒的，而是将内容文件打包，并将这些包连续发送到机顶盒，在机顶盒中这些包逐渐被重新组装。用户并不知道发送到他们的机顶盒的是什么数据。电影的提供者将电影推下以使这些电影在盒中被动驻留一段有限的时间。数据的发送由内容或服务提供者控制。为了保证以完整形式接收电影，可以向机顶盒数次广播同一部电影。在发送的第一次尝试中没有接收到的数据包将在随后的广播中接收到。

图1是本发明的总体系统和方法的功能示意图。

例如，由电影和电视工作室提供内容。内容的形式可以是全长电影、电视秀或其他音频和视频媒体。将内容分发到数字资产管理系统，在这里内容被存储在大数据库或资产存储库中。数字资产管理系统通常负责存储和组织数据，以及调度何时发送数据。

内容准备和编码系统与数字资产管理系统相互作用，并负责编码数据、加密数据和测试数据。分发给订户的电影被加密，优选地被MPEG-2编码，并在分立的音频和视频文件中被格式化为PES(打包基本流)文件。对每部电影，其内容、元数据、宣传材料和其他材料被集中为单个电影产品或者“电影数据”，对它们进行管理和调度以进行分发。内容准备和编码系统还负责准备要被广播的数据。一旦准备好数据并且将其正确编码，就将其发送回资产管理系统以存储起来。

条件访问系统负责本发明涉及对访问机顶盒上的数据进行控制的方面。例如，条件访问系统控制编码过程、密钥的创建、“信用”的处理、智能卡的供应、商业规则的执行以及内容解密。

记帐、客户关怀和后端系统负责诸如订购管理、记帐和客户支持之类的功能。

内容传送系统负责将数据传送到机顶盒。在一个示例的实施例中，内容传送系统利用数据广播来无线广播数据。在另一个实施例中，有线通信线路可以提供发送数据的装置。

最后，机顶盒通常位于人们的家中，从内容传送系统接收广播数据，并且为了被授权访问数据，与条件访问系统通信。

1、数字资产管理

图1a更详细地图示了本发明的数字资产管理方面。

诸如电影和/或电视工作室这样的内容提供者提供媒体内容，例如电影、宣传片、预告片、音频、图像和字幕。工作室可以以音频或视频磁带的形式提供媒体，以及提供其他形式的媒体。

如图1a所示的数字资产管理系统包括资产管理器、库管理程序、组件管理器和调度器，它们都与大数据库或资产存储库连接。

数字资产管理系统的核心处是资产存储库，其负责存储要被发送到机顶盒的内容和其他数据。在资产存储库内有数个数据库。资产存储库包括资产管理器数据库，其存储电影、预告片、权限、元数据、插播数据、图形以及其他物理数据。资产管理器数据库通常包含所有内容数据、这些内容数据包括电影、演员、商业及相关资产和元数据的条目。资产管理器数据库还包含权限数据，例如资产和实体的数据范围。

分发数据库包含内容和组件广播日程表，数据广播分发日志和机顶盒预载信息。库数据库通常包含存储信息和管理信息。例如，库数据库包含关于分类文件的存储位置的信息，这些信息包括文件可以存储在哪儿以及文件被存储在哪儿。其通过由“存储类”定义的应用支持存储分离。

当初次接收到数据时，可以对其做许多事情，例如生成其他数据并将这些数据关联到该媒体，确定调度方面等。例如，对每部电影创建元数据。这可以包括调度信息，例如何时使电影变为可观看的日期或时间以及将可观看的状态保持多多久。

例如，电影具有合同开始日期/时间和合同结束日期/时间。“合同”日期是日期/时间范围，超过这一范围，在机顶盒上就不会显示内容。在元数据中，这些数据被表示为合同期元素。在发送之前，必须录入诸如合同日期之类的元数据并将其与电影关联。

元数据还包括关于电影的信息，例如简短的文字描述、电影长度、类型、观看率、男演员、女演员和导演。还创建诸如电影海报或剧照、男女演员照片之类的图像。可以在用户界面的各个位置处显示这些图像。与电影相关的其他类型的元数据包括涉及其价格的信息。

电影内容本身在发送到机顶盒之前还必须变更。例如，必须对电影做索引成为多个章节，就如DVD一样。

除了电影本身外还有其他类型的数据。例如，电影通常是与预告片一起发送的。预告片是指电影具体的声音/视觉宣传材料，与电影一起传送。通常，观众可以免费观看预告片。在元数据XML中，预告片被表示为TRAILER元素。预告片还具有合同开始日期/时间和合同结束日期/时间。预告片合同日期不必与相关电影的合同日期捆绑在一起。

预告片是电影数据或产品的一部分——表现为元数据。这种产品具有通常不应被删除的单个密钥。预告片产品可以改变。这种改变由元数据中的产品ID、项目ID对反映，并且需要新的密钥。一旦没有预告片引用旧密钥，就应该将其删除。

插播数据是发送到机顶盒的另一种类型的数据。插播数据是指不与电影一起传送的内容，其是要被使用的，例如在Barker频道中使用。在元数据中，插播数据被表示为INTERSTITIAL元素。插播数据可以具有合同开始日期/时间和合同结束日期/时间。在删除插播数据时必须也删除数据库条目、视频、音频、索引等。电影到达和删除后所使用的总磁盘空间的净效应应该是0。

软件数据是可以被广播的另一种类型的数据，软件数据包括更新到机顶盒的软件。

资产管理器负责许多这样的任务，例如元数据进入、加入图像、类型和关系、资产、章节以及权限数据。资产管理器还执行这些任务，例如检查调度状态，报告、调用及检查编码状态，以及内容确认。

2、内容准备和编码

资产存储库向内容准备和编码系统发送和接收数据。图1b中更详细地图示了内容准备和编码系统。通常，发送到机顶盒的电影数据被压缩和加密。内容准备和编码系统负责准备、编码、加密和测试数据。首先发送数据以进行内容增强，在这里处理数据以进行预压缩、降噪、反转电视电影、节拍(cadence)和消除隔行扫描。然后对内容编码，并对其测试以正确重放。

在本发明的示例性实施例中，将电影分发为一套加密MPEG文件和压缩磁带档案(tar)文件。对于电影及其预告片，MPEG文件是加密的音频和视频文件。通常，文件符合ISO/IEC 13818(MPEG-II)标准，但是许多具体细节可以不同。磁带档案文件是资产的集合，包括标题脚本、MPEG索引、图像、元数据和元数据XML文件。元数据XML文件本质上是清单，包括电影元数据和关于所有其他文件的信息。

以不同的文件发送电影的音频和视频部分。这使得可以支持多种语言音频轨道，而不会浪费机顶盒硬盘上的空间。在传统系统中，音频和视频都被复用到单个节目流中。但是，为了支持多种语言，这需要包含所有替换语言的大得多的文件(例如DVD上那样)，或者各种语言都需要完全不同的节目流文件，这样会浪费大量的带宽。因此，机顶盒包含在接收时提醒用户选择喜欢的语言的软件。这假设了电影可以获得多种外语音频轨道而视频部分相同。

因此，在内容编码期间发生的一个步骤就是将音频视频信号解复用为两个分立的音频和视频信号。

优选地将音频和视频数据编码为MPEG打包基本流(PES)格式。或者也可以使用初始的基本流(ES)或传输流(TS)。虽然通常使用TS，但是其相对于PES和ES具有空间开销，而PES和ES对本发明不是最优的。相反地，ES具有最低的字节开销，但是数据流中的接收错误可能会导致音频和视频失去同步。这是因为ES中没有较高级的“成帧”信息。因此，无法知道是否丢帧。通常，PES包的大小是4k(DVD)，但是本发明中可以使用比这大得多的包，以减少PES头部的字节开销。

视频比特率通常是剧烈变化的。通常，希望电影的平均视频比特率处于1.2Mbps和1.4Mbps之间。在非常简单的场景中，该平均值可以降到300kbps，而在活动场景中可以达到5Mbps之高。

视频流优选地可以包括非常大的图像组(GOP)。一个图像组(GOP)由跟随在一个GOP头部后而在另一个GOP头部之前的所有图像组成。通常，每几帧就开始一个新的GOP，或者当发生场景变化时开始新的GOP。使用非常大的GOP的动机在于I-图像非常大。I-图像，或者帧内图像是GOP头部之后的第一幅图像。因此减少电影中I-图像的数目将减少电影文件的大小。当I-帧之间有许多帧时，MPEG编码器小心控制其允许积累的错误量是至关重要的。

但是，许多“特技播放(trick play)”的实现需要频繁的I-帧，并可能影响从任意位置的快进、后退以及搜索/继续。

在多种情形中，MPEG视频流将是每秒23.976帧(aka 24fps)，使用累进(帧)编码。对比特流标记以在标准电视机上利用3-2下拉(3-2pulldown)重放。有些内容可能不能使用累进帧。例如，使用视频编辑器编辑的视频源材料和预告片。这种情形中，以更高的比特率使用29.98fps隔行编码。目的是使用最小的文件提供最好的视觉质量。

在一个实施例中，使用两个分立的声道(立体声)对来自四声道杜比环绕源的音频进行编码。或者，对某些影片提供AC3音频(DolbyDigital^TM)但是AC3文件大于分立立体声文件，所以它们只是提供给电影的子集以最小化磁盘使用。

在对数据适当编码并且再次对其测试以进行重放后，发送数据以进行加密。使用公知的加密算法的组合，例如RAS和3DES。

一旦数据被编码、加密并被测试以保证质量，则其以编码和加密的资产、索引文件以及XML文件的形式返回到资产管理系统用于存储。

然后调度器负责将数据打包，并将其发送到内容传送系统。但是在数据能被发送到内容传送系统之前，必须生成条件访问数据。

3、条件访问系统

图1c更详细地图示了本发明条件访问系统方面的后端部分。

条件访问是使机顶盒免遭对其内容的非授权访问的机制。

条件访问系统负责电影注册、创建产品ID、主密钥、元数据、产品关联、权利消息生成、机顶盒呼回验证和收集以及CA机顶盒#/智能卡#配对。

4、记帐、客户关怀和后端系统

记帐、客户关怀和后端系统负责激活新购买的机顶盒、设立帐户、记帐和付费，以及客户支持。

为了记帐，机顶盒周期性地发送日志信息以及其他信息。记帐系统处理这些数据并因此对客户收费。

图1d中更详细地图示了记帐、客户关怀和后端系统。

5、内容传送系统

图1e更详细地图示了本发明的内容传送方面。

数据广播技术(如这里一并作为参考的美国专利No.6,433,835中描述的那样)能够传送大量内容。例如，在一个24小时的周期中，使用一个广播信道，数据广播技术可以分发12部DVD类特征长度的电影；或者240个小时的CD质量的mp3音乐或视频游戏、电子书以及软件应用。实际上，数据广播技术可以向家庭存储器和观看设备传送数字质量电影，其远远快于好莱坞能够传送的速度。

数字广播技术通过在地面广播电视信号的视觉和音频载波附近创建数字副载波而工作。相似的数据广播技术也可以与有线和卫星电视信号一起使用。因此预料或者也可以使用有线或卫星电视信号的副载波来广播数据。优选地使用这种数据广播技术来广播数据，但是也可以使用许多不同方法来将数据发送到机顶盒。

使用广播文件传输协议将电影发送到机顶盒，并且将其自动存储在硬盘上。电影被分发为一组加密MPEG文件和压缩磁带档案文件。电影并不是被实时“流传输”到机顶盒的，而是将内容文件“打包”，这些包被连续发送到机顶盒，在机顶盒它们被逐渐重新组装。用户并不知道什么数据被发送到了他们的机顶盒上。提供者将电影下推以在机顶盒中被动驻留一段有限的时间。

为了保证完整地接收电影，同一部电影可能会向机顶盒发送数次。在第一次发送尝试中没有接收到的任何数据包将在随后的广播中接收到。

直至磁盘档案文件完成且没有数据错误，并且电影的视频和首选音频语言的电影MPEG文件中的错误少于最大可接受错误，才可以在用户界面中显示电影。

6、机顶盒

A、硬件描述

优选地，每个机顶盒在其硬盘(HDD)上能够存储大约100部电影或更多部电影，以及相关的电影预告片和宣传材料。周期性地将硬盘上实际的电影内容翻转，就如同被数字资产管理器调度一样。使用Barker频道对电影产品进行宣传，其中Barker频道是用户在用户界面(UI)主菜单上看到的运行的一组视频，用户界面的主菜单示出了可获得哪些产品。用户可以利用数个可选过滤器在存储的电影中搜索。用户租借选择的电影，并且观看一段有限的时间。当机顶盒的条件访问(CA)软件周期性地调入时，通过公共电话网络(PSTN)反向信道向机顶盒发送解密密钥。反向信道也可用于通过与订户管理系统(SMS)通信来收集租借和其他订户信息。

图2中图示了机顶盒硬件的示例性实施例。在本发明的示例性实施例中，机顶盒的关键部件包括：

●与Power PC主机集成的机顶集成控制器，双重MPEG-2传输流解复用器和MPEG-2 A/V解码器

●ATSC和dNTSC接收器/解调器

●S-Video和RCA视频输入和输出连接器，带有立体声和S/PDIF音频，在机顶盒处于待机模式时都具有直通(pass-through)信号功能

●带有安全IDE接口的160 GB硬盘

●用于反向信道连接的ISO调制解调器

●USB端口

●智能卡接口(内部和外部)

●面板手动按钮和IR远程控制

●带有涓流充电电源的实时时钟

●用于监控及自冷却(利用风扇)的热敏电阻

●2MB闪存，利用加密和安全引导过程确保其安全

●128MB SDRAM，用于运行时软件执行

●用于开发的JTAG、以太网和串行端口(产品中移除)

还有机顶盒的各种外部和内部接口。在示例性实施例中，机顶盒的外部接口包括：

●天线(输入)，用于接收ATSC和dNTSC RF信号

●音频和视频(输入)，用于在用户的视频源和电视之间嵌入安装机顶盒

●电源(输入)

●智能卡(输入/输出)，用于被插入机顶盒的副卡

●面板按钮(输入)，用作某些用户接口功能

●远程控制(输入)，用作用户接口

●音频和视频(输出)，用于向用户的电视输出

●调制解调器(输入/输出)

●面板LED(输出)，用于机顶盒状态的一般指示

●USB(输入/输出)用于将来使用

●以太网、串口和JTAG(输入/输出)，只是用于工程开发

更一般地，机顶盒具有通信装置，通过该通信装置接收数据到机顶盒。在示例性实施例中，该通信装置包括通过地面广播电视信号接收数据的天线。在示例性实施例中，该天线是外部有源天线，其提供ATSC和dNTSC信号的RF接收。因为天线通常只接收数据，所以其可以与调制解调器耦合，用于出通信。调制解调器用于周期性地联系服务提供者。调制解调器优选地是至少能达到28.8kbps的模拟调制解调器。但是在其他实施例中，通信装置可以包括有线数据连接，例如以太网、USB、电缆或卫星连接。类似地，出通信不需要调制解调器。出通信可以通过相同的入通信信道，例如无线或有线因特网连接。例如，通过使用机顶盒上的USB端口，机顶盒可以允许用户的因特网连接而不是调制解调器和电话线被用于出通信。同样，机顶盒可以带有以太网端口。

机顶盒具有处理器，其能够从广播信号接收数据流、重新装配数据、向硬盘写数据，以及同时播放电影和对来自远程控制以及调制解调器活动的红外信号作出反应。例如，CPU应该能够通过串行MPEG传输流接收5Mbps的数据流，重新装配并将发送的文件写到盘中，并且同时控制6Mbps电影的重放。CPU应该能够同时对IR控制事件和调制解调器活动作出反应。

在示例性实施例中，机顶盒中可以有两个处理器。例如，一个是主处理器，另一个是微控制器。主处理器执行这样的软件，其启动对适当的ATSC/dNTSC信号的接收和解调，在硬盘上存储包括电影数据的文件，提供图形用户界面，执行电影内容和其他条件访问功能的解密，利用交互特性启动并控制电影内容的重放，以及与SMS通信以获取租借协议和记录。微控制器用来以接口与面板和远程控制连接。

机顶盒中的安全对于电影产品的版权是重要的。通常，使用MPEG PES级的方法加密电影产品。利用硬盘的加密接口提供进一步的保护。通过对运行时软件加密提供更多保护，其中运行时软件在机顶盒初始化时被检查并解密。

机顶盒具有诸如硬盘之类的存储装置，用于存储通过广播信号接收到的数据。硬盘优选地与机顶盒“相配对”，在任何别的地方都使其无用。硬盘固件优选地支持安全方案，在机顶盒之外，该安全方案就会使硬盘无用。硬盘马达应该支持软件控制下的电源开/关。

在示例性实施例中，通过加载并执行驻留在闪存中的引导代码，机顶盒会开始电源开启初始化。保护闪存，从而一旦机顶盒出厂，机顶盒加密密钥和引导代码就不能改变。这样，新的软件就不能存储在闪存中，因为这可能会旁路正常的引导代码。每个闪存还应该有引导块部分，在工厂被检查后，就不能对其编程。

使用公知的密码算法的组合，例如RSA和3DES。公用和专用密钥长度优选地至少是1024比特。

机顶盒还包括作为其安全系统一部分的安全处理器。安全处理器是智能卡的有效部件(嵌入的微芯片)，利用环氧树脂将智能卡物理连接到电路板从而使其在物理上难以损坏。智能卡是大约为信用卡大小的塑料卡，带有可以被加载数据和其他应用的嵌入微芯片，。

安全处理器用于存储值、客户证书以及处理“段密钥”。视频流不经过智能卡。将智能卡安装到机箱内部放在主板上，并连接到智能卡控制器。应该将智能卡插到它的连接器中，并涂上环氧树脂，这样卡就不能被移除从而保持原样。

也可以提供机顶盒外部的第二智能卡。还要提供外部的空智能卡插槽来支持在系统遭受危险时进行安全硬件的现场升级。

调谐器网络接口模块(NIM)提供用于机顶盒的前端以接收ATSC和dNTSC信号。当想要的广播信道是ATSC时，调谐器NIM提供解调所需的所有功能，并且直接向主板上的MPEG解复用器输出数字MPEG传输流(TS)。如果想要的广播信道是dNTSC，则与调谐器NIM一起使用ReX ASIC以最终提供MPEG TS。

为了帮助电影转换为数字电视(DTV)，机顶盒优选地可以包括通过8-VSB DTV接收数据的硬件。不必实现同时支持DTV和dNTSC接收。机顶盒将不解码ATSC MPEG视频流；它只是使用DTV流的数据部分。理想地，为了与有线系统兼容，ATSC解调器应该具有QPSK能力。

视频子系统优选地包括能MPEG-2解码器，其能够对从0.7Mbps到6Mbps的MPEG-2视频速率进行缩放和平移。视频子系统还应该支持垂直消隐期(VBI)，关闭标题和字幕。

机顶盒优选地还包括Macrovision使能的数模转换器芯片，其防止数据拷贝到录像带、DVD、CD-ROM或其他介质上。Macrovision芯片对机顶盒的模拟输出应用拷贝保护。这使得能够对原始数据进行透明观看，而使得在多数VCR上制作的拷贝充分恶化。

根据本发明的机顶盒优选地只是通过将机顶盒从电源拔下或者将该单元从电源完全断开而断电。这确保了该单元无时不在通过广播信号接收电影。但是，在某些实施例中，用户具有“电源”控制功能，例如，在机顶盒的面板上以及远程控制将该单元置于“待机”模式。当该单元处于待机模式时，所有的音频和视频输入信号应该通过它们相应的输出接口，而不进行交叉转换；即，使复合的视频输入信号通过而成为复合的视频输出。

应该在本发明的机顶盒中结合看门狗定时器。系统中所有的软件任务必须响应于来自看门狗任务的看门狗消息。一旦接收到看门狗消息，任务必须向看门狗任务发送确认消息。看门狗定时器连接到CPU外部复位线。如果任何软件任务由于任何原因停止了对看门狗定时器的响应(系统挂起)，则看门狗将使机顶盒重新启动。应该记录关于看门狗复位事件的任何已知信息。

移去机顶盒的电源必须不破坏数据或导致数据丢失，不管这些数据是否正在被写入。文件系统必须能够从电源故障中恢复，尤其是在写磁盘期间，而不对文件系统本身造成任何严重破坏。文件系统错误修正必须是迅速的。例如，恢复时间应该小于20秒。文件系统还必须能够读取分立文件，这些文件例如以稳定的数据速率重放的视频和音频，其中视频的数据速率大约为9mbps(峰值)，音频的数据速率大约为384kbps(峰值)，而同时以大约20mbps(ATSC)的稳定数据速率写单个文件(新电源的存储)。

因此，事务(transactional)或“日志”文件系统是优选的。应用及其备份拷贝应该在“只读”部分中，这是很难遭受破坏的。应用和/或操作系统应该可以通过数据广播或调制解调器“现场升级”。应该保持应用的多个版本和备份。如果客户检测到数目超过临界值的看门狗发动的重启，它会退回先前的版本。

在正常工作期间机顶盒应该是非常安静的(即，在1米处测得不高于30dB SPL)，这包括播放或接收资产时硬盘的搜索。机顶盒在被堆上东西或者被放在其他A/V设备中间时必须工作。优选地，机顶盒不需要风扇。如果需要风扇，则指定变速风扇。

优选地，机顶盒还带有简单的远程控制。按钮包括：上、下、左、右、选择、菜单、前进、后退、暂停、播放、跳进和跳退。远程控制还有“电源”(直通选择)按钮，但是电源按钮实际上并不关断该单元的电源。

优选地，可以从面板操作机顶盒。面板有浏览箭头、选择键和菜单键。不需要显示器。

机顶盒只是作为任何常规的外部设备连接到用户的电视，就如DVD播放机或VCR。在优选实施例中，机顶盒具有下列输入：电话(RJ-11)、用于天线的F型连接器(非直通)，IR接收器、智能卡插槽、用于进一步扩展的USB、基带A/V直通(直通选项)、复合视频(RCA)、S-视频以及RCA音频。

机顶盒应该具有标准视频输出，例如复合视频(RCA连接器)、S-视频输出。优选地，复合和S-视频输出同时使用。如果只有一个能用，则在视频连接器外部与其相邻的地方配置选择器。机顶盒还应该具有标准音频输出，例如立体声输出(RCA连接器)。

优选地，机顶盒配置带有预载内容的完整硬盘。

B、功能描述

图1f更详细地图示了本发明的机顶盒。机顶盒在功能上可以划分为条件访问、通用管理功能、重放处理、广播接收、内容管理器和用户界面。

条件访问

本发明机顶盒的一个重要组件就是条件访问系统。

机顶盒的条件访问系统组件负责在满足商业标准时有条件地对内容解密。

优选地，为了解密电影，条件访问系统利用调制解调器来拨出以获取密钥。

重放处理

通常，机顶盒播放符合ISO/IEC 13813(MOEG-II)规范的电源文件。机顶盒将电影的音频和视频部分存储为分离的加密PES格式的文件。必须将电影文件从PES格式重新装配为传输流，并且在重放之前将分离的音频和视频轨道复用在一起。在重放前还必须将文件解密。为了解密电影，必须获得它的解密密钥。

重放管理器主要负责在重放处理期间保持数据流动。重放管理器监视A/V速率缓冲区，并通过从硬盘缓冲区取数据将A/V速率缓冲区保持充满状态。从启动开始一直到关机，重放管理器还协调整个重放和特技播放过程。

重放管理器执行下列功能：

●分配、初始化以及建立集成控制器(PVR)缓冲区

●预填充传输流(PVR)，直至速率缓冲区充满(带有TS头的环回(wrap)数据)

●在重放期间，通过在TS缓冲区中写带有TS头的A/V数据，监视并保持速率缓冲区为充满状态

●控制/建立“特技播放”：前进、后退、暂停和逐帧播放

●通过硬件驱动器开始/停止A/V解码器重放管理器与下列其他软件模块以接口相连接：

●数据I/O管理器

●MPEG音频解码器

● MPEG视频解码器

●传输控制

●条件访问

●用户界面

●中断服务模块

电影重放

在重放期间，应用软件必须从硬盘读取音频和视频数据，并将其引导至集成控制器芯片的解复用器输入。在该过程期间，应用软件还应该能够在硬盘上同时存储第二部电影的文件。应用软件必须能够支持双向数据流(读硬盘和写硬盘)，而不会让集成控制器芯片的A/V速率缓冲区变空。还必须防止A/V速率缓冲区变满，因为这会阻塞传输输入。还必须从条件访问模块读取解密密钥数据，并将其加载到集成控制器的解扰器。

为了使重放管理器能播放电影，必须存在下列先决条件：

●电影“主密钥”必须存在，并且可访问

●用户必须已经购买了电影

●视频文件必须存在

机顶盒应该支持MPEG-1的第2和第3层的音频格式。机顶盒应该支持AC3音频。

机顶盒应该能够重放带有一定数量错误的电影。必须解决下列类型的错误：传输导致的随机错误，包括单比特错误、任意长的一串连续错误。

机顶盒应该至少以下列水平和垂直分辨率的组合进行播放：水平：720、640、544、480和352；垂直：480、240。当播放23.976全帧源时，机顶盒还支持在标准电视机上进行3∶2下拉重放。机顶盒还必须正确播放29.976隔行内容。

机顶盒应该在4∶3和16∶9的监视器上都能正确播放不同宽高比的电影，保护发送合适的WSS信号。4∶3电影必须在宽屏电视上的4∶3电影和电视选择模式上全屏播放。16∶9变形(宽银幕)电影在4∶3电视上必须在信箱(letterbox)处理后进行播放，而在16∶9(宽屏)电视上则不需要信箱处理。

机顶盒必须提供章节跳跃，就像在DVD播放器中一样。机顶盒必须提供特技播放功能，包括快进、快倒、暂停和单帧前进和后退。机顶盒支持从.1mbps到9mbps的MPEG-II比特速率。

机顶盒支持VBI插入字幕。插入字幕数据包含在单个数据文件中。重放开始时，重放管理器将该数据读到存储器中。机顶盒还应该通过电影重放的同屏显示(on screen display)机制支持字幕。

广播接收

因为数据优选地通过标准电视广播频率发送到机顶盒，所以提供天线用来接收ATSC和dNTSC RF信号。调谐器向机顶盒提供前端，以接收ATSC和cNTSC信号。调谐器提供解调所需的所有功能，并且直接向MPEG解复用器输出数字MPEG传输流(TS)。

机顶盒应该能够以4mbps的稳定速率且最大为20mbps的速率接收数据。

管理机顶盒上的内容

元数据管理与机顶盒上的内容相关的许多方面。元数据定义许多规则，通过这些规则管理机顶盒上的内容。例如，电影可能有相关的开始和结束数据或时间，这限制了可以观看电影的时间。电影可能到达并存储在机顶盒中，但是其可能具有与其相关的开始数据，该开始数据直到后面的数据达到才允许观看这部电影。在考虑了电影传输时间的差异，电影的传输时间可能在各地并不相同，并且还考虑了这样的电影：例如，要被“预加载”且在官方发行日期可立刻获得的新发行。类似地，内容提供者可以指定与电影相关的结束数据，在该数据后，就不能再观看这部电影，并且同时自动从机顶盒中将其删除。

元数据还包括关于电影的信息数据。例如，元数据包括这样的信息：例如，电影的简要描述、它的类型、等级、电影中的男女演员、导演、播放时长等。向用户的用户界面提供这些信息数据。

元数据处理

因此，机顶盒能够处理并存储元数据。维护带有索引以及到常用数据组的链接的内容数据库，以使得能够进行对元数据的快速搜索。机顶盒必须判断电影是否完成并更新内容数据库。

元数据以XML标签格式列出，并且通常以单个XML文档发送。主元数据元素要指定被传送的数据类型，例如“产品”、“插播”、“软件”或“数据”。

例如，产品是内容的集合，其作为一个单元出售。可以将电影及其相关预告片或其他内容当作一个产品。产品还可以指定一类免费内容，例如电影预告片和插播。对每个产品，都包括用来指示价格或为该产品付费的客户数量的元数据。免费产品的价格是“0”。

插播数据是在“barker频道”播放的数据。在插播标签内可以有其他标签标识符。例如，GRADE属性是插播的一般值。当判断要删除什么内容时，可以使用该grade。RATING属性是MPAA观看率。CLIP_TYPE属性指示的插播剪辑类型。例如，支持的值包括OPENING、PROMO、BRANDING、TRAILERINTEO和MOVIENEWS。DURATION属性是以秒计的插播时长。COLOR_FORMAT是下列之一：黑白、彩色或彩色化的。WIDESCREEN属性指示该插播是否是宽屏格式(假设不是)。

软件也是另一类数据，其有自己的与其相关的元数据类型。周期性地向机顶盒广播新的软件图像，用于随后的安装。必须这样发送应用：能验证其是可信的且是未修改的。其最有可能被包装在包括修订号的元数据中，不管其有多么紧急，该元数据都是它的目标。

因此，SOFTWARE标签指定软件包。SOFTWARE_ID属性是软件的唯一标识符。只有当硬件平台与现有平台相匹配并且硬件版本等于或高于当前需求时，才安装软件。软件可以替代整个机顶盒应用，或者仅替代单个软件组件。

在元数据中还指定软件版本号。如果通过广播接收到软件发布，则只有当家族与现有软件相匹配并且版本高于现有版本时，才安装该更新。还有一个元数据标签指示机顶盒硬件所需的最低版本。例如，如果机顶盒在被标识的平台上不运行被标识的版本或更高版本，则应该忽略并移除该包。PLATFORM属性标识应用该需求的硬件平台。

电影是另一类数据。通常，电影数据包括组成电影的音频和/或视频文件，以及诸如元数据之类的相关数据。例如，电影元数据元素由电影ID、等级、观看率、缺省特征、时长、着色、macrovision、宽屏和一直保持日期组成。MOVIE_ID属性是电影的唯一标识符。GRADE属性是判断删除什么内容时要使用的电影的一般值。可能的值是A、B和C。RATING属性是MPAA观看率。DERAULT FEATURE属性指示在用户的特征时期内没有足够电影时是否应该将电影用作缺省特色电影。DURATION属性是以秒计的电影时长。COLOR FORMAT是下列之一：黑白、彩色或彩色化的。MACROVISION属性指示当播放电影是是否应该使能macrovision。WIDESCREEN属性指示电影是否是宽屏格式。KEEPUNTIL属性是日期，在此之前，不应考虑删除这部电影。如果该日期在结束合同或日程表日期之后，则应该忽略该日期。<TAILER>标签描述电影的预告片。

与电影相关的其他元数据元素包括人员，其描述在电影中担任角色的人员，例如男演员、女演员或导演。PERSON_ID属性是人员的唯一标识符。应该使用它来将电影之间的人员链接起来，从而可以显示某人的电影列表。ROLE属性指示人员在电影中担任的角色。支持的值是演员和导演。

LANGUAGE属性指示音频或插入字幕文件的语言。优选地，机顶盒基于用户选择的语言保持音频文件。机顶盒在接收时应该过滤音频文件，以获得想要的语言。机顶盒可以接收许多种不同语言的音频文件，但是只保持用户选择语言的音频文件。

ENCODING_FORMAT属性包含关于内容的额外的格式信息。对于音频内容，值可以是“STEREO”或“DOLBY 5.1”。“STEREO”意味着MPEG音频。“DOLBY 5.1”意味着杜比5.1(有时称作AC3)。

其他元数据元素包括：描述UI中可以显示的图像的IMAGE标签，指定图像宽度和高度的宽度和高度标签，以及标识WIDTH和HEIGHT所在的单元的UNITS属性。例如，UNITS可以在像素中。

其他元数据标签指示父元素描述音频资产、视频资产或标题资产(用于在插入字幕中使用)。

使电影可获得

电影可以具有合同开始日期/时间和合同结束日期/时间。合同日期是日期/时间范围，超过这个范围，内容就必须不能显示在机顶盒上，并且其是在元数据中指定的。合同数据对某些内容是可选的。当对这些内容没有指定时，可以没有数据约束地显示这些内容。

在合同开始数日期之前或合同结束日期之后电影是不能观看的。电影的租借时间在合同结束日期之前不能少于24小时。在“一直保持”日期之前，“确保”电影是可获得的。“一直保持”日期：在该日期之前不应该考虑删除内容。只应用于电影内容。也被称作“保证”日期。

<CONTRACT_PERIOD>标签包含日期范围，超过这一范围，可以在机顶盒上观看/播放父元素。如果没有该标签，则对于观看项目没有日期约束。BEGIN属性是开始日期/时间，在此日期/时间，可以观看/播放父元素。TIMEZONE是标准3字符时区名称。缺省值是GMT。缺省时间是午夜。秒数假定为0。END属性是结束日期/时间，在此日期/时间点，不再能观看/播放父元素。

<FEATURE_PERIOD>标签包含日期范围，在该范围内，父元素应该是“特色选择”。特色选择是在滚动框上显示的电影。例如，新近发行的电影可以被认为是特色选择。注意，FEATURE_PERIOD应该仅被用来在其FEATURE_PERIOD内有足够电影时选择特色选择，否则应该使用DEFAULT_FEATURE属性。BEGIN属性是特征时段的开始日期(包括在内)。END属性是特征时段的结束日期(包括在内)。

<RELEASE_DATE>标签包含电影的发行日期。发行日期可以用于用户的信息目的。或者，如果发行日期是在将来，可以用来判断合适使得电影可以在机顶盒上观看。

<SCHEDULE_PERIOD>标签包含日期范围，在该范围内，电影或其他内容被调度到机顶盒上。在该范围之外，电影可以处在机顶盒上并且可以观看，在该范围之内，可以移除电影，但是该范围不应用来帮助判断删除什么内容。

删除电影

机顶盒必须通过删除不太想要的文件来产生用于新文件的空间。在本发明的示例性实施例中，通过计算许多变量来判断何时删除电影。对每部电影计算一个分值。一旦删除一部电影，则也应该删除其相关的数据，例如预告片、图像、db条目、密钥、视频、音频、索引等。在电影到达和删除后，不应该对所使用的磁盘空间有净效应。

“有效电影”是已经被购买并且处于其24小时窗口内的电影。到达日期(AD)是机顶盒首次将电影识别为可播放电影时的日期/时间。保持日期(KD)是元数据中指定的时间/日期，在该日期之前，可以保持电影。出生日期(BD)是下列两者中较后的一个：开始观看日期和到达日期。寿命天数(LTD)是电影的当前年龄，或者是从其出生日期开始的天数。

一种计算分值的示例方法如下：

分值＝保持日期(m)非空&&保持日期(m)＞当前日期？100：等级值(m)/寿命天数(m)

当电影的合同结束日期过去而不是其结束观看日期过去时，就不能获得该电影。在电影的结束合同日期之前不能租借电影少于24小时，因此除非该电影是有效的，否则实际上其是不能观看的。不能观看的电影被赋予负的分值。

结果是下列情况将有相同的分值：

A电影28天大

B电影14天大

C电影7天大

大概通过“配置文件”，这些公式中的所有常数应该可以轻易改变。

对于开始合同日期在将来的电影：例如，一部完整接收的电影，其开始合同日期在将来，但是1个月内，应该保持这部电影(分值＝100)。一部完整接收的电影，如果其开始合同日期在将来但是1个月后，则应该将这部电影删除(分值＝-1)。

电影新闻和Barker频道内容应该每个都具有低水印和高水印。应该删除任何已经过了其结束合同期日期的电影新闻或者Barker频道内容。应该删除任何已经过了其结束SCHEDULE_PERIOD日期的电影新闻或Barker频道内容，除非所使用的总磁盘空间低于低水印。如果电影新闻或Barker频道所使用的总磁盘空间超过其高水印，则应该删除具有最低调度周期的内容，直至磁盘空间低于高水印。

元数据文件在使用时应该被锁定。如果文件在锁定时被升级，则只要文件的当前用户释放了文件，就必须马上将其安装。例如，通过用户界面屏幕。即使元数据文件的当前使用版本被锁定，也必须存储升级。

数据类型

预告片是指随电影一起传送的电影具体宣传材料。在元数据XML中，预告片被表示为TRAILER元素。预告片还有合同开始日期/时间和合同结束日期/时间。预告片合同不必与相关电影的合同日期绑定。

预告片都是相同产品的一部分——由元数据中的产品ID、项目ID对代表。该产品具有通常不应删除的单密钥。预告片产品可以改变。这种改变由元数据中新的产品ID、项目ID对反映，并且需要新的密钥。一旦没有预告片引用旧的密钥，就应该将旧的密钥删除。

插播数据是指不与电影一起传送的内容，例如，其是用于在Barker频道中使用。在元数据中，插播被表示为INTERSTITIAL元素。插播数据可以具有合同开始日期/时间和合同结束日期/时间。一旦删除插播，则必须也删除db条目、视频、音频、索引等。在电影到达和删除后对所使用的总磁盘空间的净效应应该是0。

插播都是相同产品的一部分——由元数据中的产品ID、项目ID对代表。该产品具有通常不应删除的单密钥。插播产品可以改变。这种改变由元数据中新的产品ID、项目ID对反映，并且需要新的密钥。一旦没有插播引用旧的密钥，就应该将旧的密钥删除。

电影海报以及演员和导演图像可以具有但是通常也不会具有合同开始日期和合同结束日期。

机顶盒还可以接收加密内容，例如预告片和插播。可以在合同期内展示这些内容，而不需要终端用户的花费。因为内容免费，所以BVD不想在智能卡中存储的租借日志中包括带有免费内容的影视。

“免费电影”都是相同产品的一部分——由元数据中的产品ID、项目ID对代表。该产品具有通常不应删除的单密钥。免费电影产品可以改变。这种改变由元数据中新的产品ID、项目ID对反映，并且需要新的密钥。一旦没有免费引用旧的密钥，就应该将旧的密钥删除。

付费

在本发明的优选实施例中，当用户选择要观看的电影，通过随后的“租借确认”对话并且在观看该电影之前，对其收费。在本发明的另一个实施例中，用户一旦已经观看了电影的实质部分，则就会对该用户观看该电影开列帐单。一旦已经选择了一部电影，则可以在一段有限的时间(例如，24小时)内不用付费就能再次观看这部电影，或者可以观看有限的次数。在另一实施例中，不是对每部电影都付费，而是用户按月付费。调制解调器和电话线用来指示用户正在搜索或已经搜索过密钥，因此可以做出收费。这样，即使用户在其机顶盒上存储了电影库，除非其实际观看电影，否则不会对其收费。

用户界面

机顶盒第一次接通电源时，运行指南，其指导用尸浏览最少且必要的设置。溅射屏幕(splash screen)欢迎用户，指南直接开始工作。提示用户进入他/她的缺省菜单语言。在设置完这个后，指南开始工作。

随着指南的前进，提示用户回答许多问题。欢迎用户，并且向用户说明这是基本启动指南，但是在指南中设置的任何选项可以在用户进入主菜单后重新设置。向用户再次保证只要机顶盒被移至不同地方，或者只要用户希望拥有关于某些设置的交互帮助，就可以重放启动指南。

接着，机顶盒尝试拨出到电话服务中心。当这一过程正在进行时，指南让用户知道其正在试图测试线路。如果该单元无法成功打电话给服务中心，则其提示用户设置某些电话选项。接着，询问用户是否需要键入任何拨号前缀。如果用户回答“是”，则其提供屏幕来键入号码。如果用户回答“否”，则继续前进到下一个可能选项。接着，询问用户电话线是否需要键入任何呼叫等待取消数字。如果用户回答“是”，则其提供屏幕来键入号码。如果用户回答“否”，则继续前进到下一个可能选项。接着，询问用户电话线是音频还是脉冲。缺省选择是“音频”。用户或者选择这个，或者箭头指向“脉冲”并按“选择”。

一旦设定了这些选项，则指南通知用户其正准备再次试图打电话给第一次时的服务中心。如果尝试没有成功，则指示用户呼叫客户服务。一定机顶盒成功地向服务中心发出了电话呼叫，则用户继续前进到指南的下一部分。

现在测试并建立天线。

接着，指南测试天线的接收。在这个屏幕中，看到动画图形，和音频反馈，这在可以接收信号时提供视觉和音频提示。如果图形动画显示信号是好的，则用户可以进入下一步骤。如果没有接收到信号，则UI可以提供下列选项。可以引导用户到故障诊断程序段。如果故障诊断没有解决问题，则请求用户呼叫客户服务。一旦成功建立天线，则恭喜用户，并且使用户进入主菜单，并且用户可以开始第一次观看电影。

用户任何时候都能够重放初始启动指南。优选地，其位于设置菜单下，以及位于帮助菜单下。

提供屏幕保护程序，当在一段预定时间内没有活动且不播放电影时，其自动运行。如果用户正在观看电影或者全屏视频并且暂停视频，则在15分钟没有活动后，屏幕保护程序运行。当运行屏幕保护程序时，屏幕上有消息，告诉用户“按任何键继续”。按动远程控制或面板上的任何键(除了“电源”)，就会再次中止屏幕保护程序。

重启

由于各种原因，机顶盒需要重启。例如，如果新的软件下载到达，则机顶盒需要重启自己。在系统处于待机(电源关闭)时，可以自动重启。通过从电影光束(MovieBeam)总部接收的命令，系统也可以重启。如果在用户观看视频或电影时机顶盒需要重启，则机顶盒会询问是否可以重启。如果用户选择“否”，则以后再提示他/她。(定时的细节以及何时允许弹出消息再次出现是TBD。)在机顶盒被强迫重启之前，用户只能回答三次“否”。如果用户选择“确定”，则机顶盒将重启，并自动再次启动，使用户回到主菜单。如果机顶盒“看门狗”由于内部错误或其他情况需要立即重启，则不会出现UI就重启。(最坏情况。)如果机顶盒自身或者通过UI不能重启，则用户需要对机顶盒拔下并插上电源。(这可能是呼叫客户服务的结果。)

语言选项

用户可以从英语、法语和西班牙语中选择显示菜单的语言，只选择一种菜单语言。

用户能够设置缺省电影语言，也能选择多至三种(该数目的确切值是TBD)语言，以这些语言来存储任何电影(应该可以获得这种语言的电影)。但是，警告用户选择的语言越多，由于有限的硬盘空间，则可以存储在机顶盒上的电影就越少。

家长控制

该屏幕向用户给出对机顶盒设置口令、观看率限制和/或花费限制的选项。除非已经设置了口令，否则可以不设置观看率或花费限制。该屏幕还提供关于对这些设置进行了哪些设定的快速摘要，而不需要单独进入每个屏幕来验证。

从家长控制建立屏幕提供了一个屏幕，其使得用户能够设置他/她的私人口令。如果用户从未键入过口令，则UI向用户展现一个屏幕来强制他/她键入口令。还会给用户另一屏幕，用来验证该口令。如果口令正确，则用户可以继续。如果不正确，则提示用户再试。如果已经设置了口令，则UI不是向用户展示让用户键入口令的屏幕，而是向他/她给出重新设置或清除该口令的选项。如果他/她需要帮助，该屏幕还向用户提供帮助选项。每个机顶盒只可以设置一个口令。让用户输入四位数XXXX。或者通过数字小键盘或字幕数字键盘，或者通过远程控制上可视地印在某些键上的数字键入数字。当按动键时，看到的表示总是星号(为了防止儿童看到该口令)。连续的输入错误是否可以是TBD。缺省的口令总是“无”，除非用户设置。用户还能够清除口令，并使其设置返回“无”。

基于成功的口令输入，然后用户可以设置观看率限制。(Phase One)所使用的观看率基于MPAA观看率标准：G、PG、PG-13、R，外加NR，用于“未设定”。缺省的观看率限制总是“无”，除非用户设置。用户也能够清除观看率限制，并使其设置返回“无”。该屏幕中，还使用户在启动观看率锁定时能够选择“NR”应该与哪个观看率结合。一旦选择了限制，用户必须键入口令来启动该限制。然后向用户给出确认屏幕，让他/她知道现在设置观看率限制，并且当用户开始租借电影时，需要口令。

一旦设置了口令，用户也能够设置花费限制。缺省的花费限制总是“无”，除非用户设置。用户还能够清除花费限制，并使其设置返回“无”。通过远程控制上的数字键输入，并且用户能够设置的数目高达$99.99。所有的金额都是以美元和美分计算的。用户按动上和下箭头来增加或减少该数目，按动左和右箭头来转到下一数目。一旦选择了限制，用户必须键入他/她的口令来启动该限制。然后向用户给出确认屏幕，让他/她知道现在设置观看率限制，并且当他/她开始租借电影时，需要口令。

电视类型

用户能指示连接大机顶盒的电视屏幕的宽高比。缺省选择是4∶3。如果用户选择16∶9宽屏，则将不使用信箱显示宽屏视频内容。同样，如果选择了4∶3电视，则将使用信箱显示宽屏内容。机顶盒在其视频输出中包括WSS信号，以向电视表明被显示的内容的宽高比。

帐户状态

帐户状态屏幕展示最后更新帐户的日期以及下一次更新的预定日期。该屏幕还会提供最后一次成功电话呼叫信息。该屏幕当前是TBD，并且最终可以不实现。

租借历史

将提供一直到n天或者n次租借(当前假设为45次租借，但是是TBD)的租借历史。租借历史屏幕的目的是提供用于记帐争执的数据，并监视家庭中其他人是否在观看。

清除租借历史

用户能够清除记帐历史，但是如果设置了口令，则他/她需要输入口令来清除历史。否则会让用户在动作完成前对其确认。清除历史决不会影响机顶盒上包含的用于电话呼叫到电影光束总部的相同信息。

诊断屏幕

该屏幕将提成所有诊断信息，这些诊断信息可能对于诊断问题是必需的，并且在向客户服务代表呼叫期间是最有可能需要的。例如，软件版本、最近的软件下载和状态、机顶盒序列号、录制能力、使用的硬盘空间、可用的硬盘空间、盒内温度、拨号状态(最近的电话呼叫状态/日期/时间)、电话线状态、可观看的电影数、删除的电影数以及版权和商标信息。这是文字屏幕，因此用户需要向上翻页或向下翻页来观看所有信息，但是没有一个信息是可选择的。

下面的部分解释了用户界面中最常用的操作和屏幕。

主菜单

无论何时，只要按下远程或面板上的“菜单”按钮，用户就会看到主菜单屏幕。这也是UI的缺省屏幕，用户试图访问的任何屏幕变为不可用。

图5是图示了用户界面流程的流程图。

主菜单在画面窗口中有画面，在该窗口上播放关于机顶盒特征的信息和电影预告片。例如，在该窗口中显示当前存储在机顶盒上的电影的预告片。其他内容可以包括系统特征、帮助提示或者非紧急的系统报警。例如，基于内容，周期性地更新该信息。播放视频的窗口优选地可以是高亮的，并且可以选中。一旦选中，窗口扩展至全屏视图。按动远程控制或面板上的任何键(除了“播放”控制)都会再次最小化屏幕，并使用户返回主菜单。

在一个实施例中，“电影新闻”是主菜单上的一个选项。一旦选择主菜单项“电影新闻”，则带给用户另一屏幕，带有另一个插入窗口。这被当作主电影新闻页面，并且体统电影新闻的视频选择。用户或者选择视频的名称来观看，或者他/她可以选择目前正在循环播放视频剪辑的窗口。视频的选择仅仅是选择视频来首次观看。所有的视频都是连在一起的，所以当一个剪辑结束后，下一个开始。周期性地更新该循环。

如果从电影新闻选择屏幕上的插入窗口开始电影新闻，则按动远程控制或面板上的任何键(除了“播放”控制)，就会最小化电影新闻，并使用户返回电影新闻选择屏幕。播放控制控制电影新闻。

在主菜单的顶部是滚动框。滚动框的标题是“特色选择”，并显示特色电影的选择。这种电影选择代表机顶盒中可获得的电影，并且这些选择是由内容提供者做出的。特色选择大约是十到十二部电影。其由该类别中电影的一系列可选封面代表。当机顶盒首次到达时，其中预先载入有大约30部带有很少标记的电影，然后它们作为特色选择。

一旦加亮特性选择，每个海报也是可以加亮的。用户使用左右箭头在框内浏览。加亮区和封面缩略图左右平滑滑动。高亮区随着用户在框上的动作而滚动。当用户停止滚动时，框也停止。当选择了封面时，UI使用户直接进入该电影的主页。如果这部分没有足够的电影让框来滚动，则其不会滚动。同样，如果没有足够的电影来具有特色选择，或者如果该特色发生了错误，则主菜单将用图形补充(为了一致，可能是使用等待图形来取代这一位置，从而主菜单不会“换档”，并且不会改变太大)。

“Barker频道”是用户在主菜单上时运行的视频节目。Barker频道是用户体验的一个重要部分，因为观看它常常导致电影租借。除了扮演重要的功能角色，Barker频道还在建立商标和服务态度时扮演非常直观的角色。

Barker频道起到多目标通信区域的作用，多目标通信区域是向界面加入“生命”的一种方法，Barker频道是宣传我们的内容以及宣传服务的主要工具。

用户可以选择Barker频道并在全屏模式运行。

Barker频道由许多单独的视频剪辑组成，这些视频剪辑是在不工作时装配的以形成“秀”或“频道”。Barker频道很少有机会非常长时间的运行，因为其只是在最上的菜单页面上显示，用户常常迅速浏览过去。如果允许其运行，Barker频道在开始重复自己之前会运行一个小时左右。

Barker频道可以以安静或寂静的介绍段开始，以避免在用户返回主菜单时经历刺耳的声音。

Barker频道的视频特性包括：

●4∶3宽高比

●插入显示，当最小化时“画中画”显示

●当选择视频区域时全屏

●视频段总是从其开始部分开始。如果离开主菜单并返回，则新的段开始。

●独立的段必须没有间隙地紧接着播放。

●视频段都是完整且正确形成的MPEG文件。视频段在GOP边界上开始和结束。

●支持所有的“视频传输”功能。“下一章/跳进”按钮跳到下一段。“前一章/跳退”按钮跳到当前段的开始部分，或者在适当的时候跳到前一段。

Barker频道循环播放视频段。诸如简短(2-8秒)的商标消息之类的商标段可以是循环的一部分。在Barker频道上播放的段的另一个示例包括加长的宣传材料或者更长形式的宣传以及加长的段。例如，可以显示“技巧和窍门”或者展示“加强用户”的技巧和窍门的短段。即，“您知道向上翻页和向下翻页键将带您进入您正在浏览的列表上的电影吗？”

当接收到的电影等待其开始窗口开始时，可以强求该电影。可以使用特定的可用时间，因为电影已经存储在本地。某些电影在它们可以在服务上获得之前被完全强求。不应该提及特定的可用日期或时间，因为某些用户可能在该日期之前可能没有接收到电影。

预告片或预告片系列可以与“保险杠”或“多个保险杠”一起介绍或放在一起。例如，“现在是科幻周！”，随后可以显示科幻影片的预告片。由此，在具体的预告片之前带有对它的介绍。

电影预告片是简短的宣传段，通常是1-2分钟长。通常，可获得的预告片既可以是宽屏的，也可以是4∶3的宽高比。当4∶3版本可用时，使用4∶3版本，并通过“信箱处理”将宽屏预告片转换为4∶3。

在barker频道上也可以显示商业广告。

Barker频道播放列表中需要的某些段可能是不可用的。只有当所需的段存在时，脚本系统才需要允许播放一组段。如果在“科幻宣传”后没有跟随科幻类型的电影，则显示“科幻宣传”是错误的。应付这种情况是Barker频道的基本挑战之一。

在没有足够内容来创建Barker频道体验的可能情况下(长期缺少信号会导致这种情况)，Barker频道应该显示内置的剪辑，其可以循环，而又不至于太讨厌。

当通过按动面板或远程控制上的“电源”按钮而“断电”时，电影光束机顶盒将让在其输入(如果连接了)上找到的基带视频信号通过。在这种“断电”模式时，Barker频道应该停止播放其循环。当机顶盒“通电”时，控制转到主菜单，并且Barker频道应该继续。

当要播放调度剪辑时，优选地，应该避免播放最近播放过的剪辑。在创建Barker频道时，随机选择的某些组合以及“最近最少使用的”调度扮演着重要的角色。

当前租借的电影

如果用户已经租借了电影，则主菜单显示当前租借电影的选项。否则，如果没有当前租借的电影，该选项不表现为菜单项。如果有该项，并且选中该项，则当前租借的电影出现。该屏幕放映当前租借的所有电影的列表。屏幕有两列：一列是电影的标题，另一列是以小时和分钟计算的剩余租借时间。出现的电影在剩余时间内总是被保存的，并且最少的时间最先。每一分钟，就同时更新一次所有的剩余租借时间字段。用红色或其他突出颜色的字体指示过期时间小于n小时(可能是6)的电影。如果用户加亮在该屏幕上列出的电影，然后按动“播放”，则这部电影就会立即开始全屏播放。如果用户加亮然后选择了这部电影，则UI将引导用户进入这部电影的主页。

搜索

从主菜单可获得的另一特色是使用多种不同方法搜索电影的能力。用户能够基于许多不同标准来搜索电影。用户可以通过特色选择、标题、最近到达的电影、类型、观看率、男女演员或导演进行搜索。

在特色选择搜索中，那些被选中的标题列表按字母顺序显示，并且如果超过n个条目，则循环显示。还可以在主菜单上的滚动框上显示特色选择。选择电影标题使用户直接进入该电影的主页。

通过标题进行搜索向用户提供了所有可获得电影的标题列表，以字母顺序排列，从而用户可以滚动列表，并容易地找到他们想观看的电影标题。列表中只出现当前已经完整地载入到机顶盒中的电影的标题。该屏幕包括被加亮电影的电影海报和简要描述(类型、观看率、年代和长度)。选择电影标题使用户直接进入该电影的主页。一旦“找到电影：标题”搜索内的电影主页出现，用户就可以向上翻页或向下翻页来转到这个相同搜索类别内的另一部电影的主页。向上翻译和向下翻页使用户进入搜索类别中的主页循环内。为了退出搜索，用户按动后退(左)箭头。

最近到达的搜索提供最近载入机顶盒的电影的标题，以字母顺序并且循环显示。

类型搜索提供预先定义的类型列表，以字母顺序显示。只有当前已经完整载入到机顶盒中的电影才出现在列表中。一旦被加亮，或者是具有该类型的电影海报或者是某些其他图形的画面会出现，以及出现该类别中的某些电影的标题和/或当前驻留在机顶盒中的具有选中类型的电影的总共数目。在多种类型中列出的电影会在每种类型中都出现。如果需要，可以使用新的软件下载来更新类型的确切列表。类型的示例包括：动作片、冒险片、动画片、经典片、喜剧片、戏剧片、生活片、奇幻片、浪漫片、科幻片、悬念片、恐怖片和西部片。一旦选择了“类型”，就引导用户进入该类别的字母顺序的所有电影列表。

观看率搜索提供预先定义的(MPAA)观看率列表，以字母顺序显示，从列表中用户可以选择观看率。一旦选择了“观看率”，就引导用户进入电影标题的字母顺序的列表。只有当前完整载入机顶盒的电影才出现在列表中。如果观看率上有锁定，则用于对观看率解锁的图标也出现在该屏幕上，与被口令“锁定”的观看率相邻。现在假设观看率搜索是通过简单搜索实现的。这被定义为只在选中的观看率以上搜索，而不是“等于或低于”另一观看率。

通过演员搜索提供男女演员的列表。优选地，演员名字的列表以字母顺序显示，并且姓在前。以字母顺序的循环显示该列表，从而向上翻页和向下翻页都会使用户转一圈。如果演员(例如，“Cher”或“Madonna”)只有一个名字，则UI相应地补充，去除逗号。优选地，该屏幕还显示演员的照片以及当前驻留在机顶盒上的电影中有多少是由该演员主演的。如果没有演员的照片可用，则改从该演员的一部电影中选择一幅剧照显示在照片窗口。一旦选中演员的名字，就引导用户进入电影标题的字母顺序的列表。优选地，该屏幕包括被加亮电影的电影海报和简短描述(类型、观看率、年代和长度)。

通过导演的搜索提供导演名字的列表，优选地以字母顺序显示，并且姓在前。如果导演只有一个名字，则UI相应地补充，去除逗号。该屏幕向用户显示导演的照片以及当前机顶盒中的电影有多少是导演的。如果没有导演的照片可用，则改从他的一部电影中选择一幅剧照显示在照片窗口。一旦选中导演的名字，就引导用户进入电影标题的字母顺序的列表。该屏幕包括被加亮电影的电影海报和简短描述(类型、观看率、年代和长度)。

在任何一种搜索中选择电影标题就使用户直接进入电影的主页。一旦“找到电影”内的电影主页出现，用户就可以向上翻页或向下翻页来转到这个相同搜索类别内的另一部电影的主页。向上翻译和向下翻页使用户进入搜索类别中的主页循环内。为了退出搜索，用户按动后退(左)箭头。

电影主页

一旦选中电影标题(通过任何搜索方法)，每次搜索的结束总是电影主页。该页面显示关于电影的详细信息，例如标题、年代、类型、运行长度、导演、演员、提要、预告片、黑白或彩色化的(彩色是假定的)以及锁定图标(如果应用观看率限制)、剩余租借时间(如果已经租借)、字幕(如果可用)。电影主页还可以包括诸如租借价格、可用语言(如果可用)以及宽屏或全屏(如果可用)选项等信息。

一旦用户访问该页面，电影的海报(或者来自影片的剧照)在插入窗口内出现几秒(确切时间TBD)。此后，海报移开，由自动开始运行的预告片代替。在电影主页中，用户可以选择观看电影预告片(这是自动发生的)、全屏观看电影预告片，或者租借该电影。

如果在海报还在的时候用户选中插入窗口，则开始从头全屏播放预告片；每次访问电影主页，只自动从头至尾播放预告片一次。如果用户等待直至预告片在窗口中开始，并然后选中它，则该视频将以全屏模式重放。这是循环的视频，只有使用用户可用的播放控制才能停止。停止将导致视频返回电影主页。用户可以对这种视频重放使用所有其他控制。按动远程控制或面板上的任何键(“播放”控制除外)使全屏预告片再次最小化，并且使用户返回电影主页。

电影到期

如果用户开始观看电影，而在他/她的租借期没有剩下足够的时间来观看整个电影，则用户会接收到弹出消息，警告他/她即将到期。

租借电影

如果租借了电影，则电影主页上的措辞“现在观看电影”变为“继续观看电影”。然后，电影主页还显示剩余租借时间。如果租借了电影，则不能从机顶盒将其删除。用户应该总是有24小时的租借时间。

重放

一旦租借，用户使用基本的远程控制功能来对电影进行播放、暂停、停止、快进、后退和跳跃(前进或后退到另一章)。每次按动播放控制，弹出图形定位OSD来向用户表示当前推动的按钮，以及他/她在电影中的位置。

“播放”开始对租借电影的重放(从停止或者暂停的状态)。从电影主页或当前租借页面点击播放将继续租借电影的重放。

“快进”使租借电影的重放快速前进。当按动该按钮时，视频以大于实时的速度前进，当再次按动时，视频以更快的速度前进。

“后退”使租借电影的重放后退。“跳进”跳进到影片内标记的下一章，或者如果影片没有更多的章，则跳到影片的结束或开始，即，循环。

“跳退”跳回到电影内标记的前一章，或者如果没有前面的章，则再跳到开始，即，循环。虽然没有单独的按钮，但是通过按动“暂停”，并且然后按动“快进”，“慢动作”也是可用的功能。推动“快进”一次，就使帧以每秒n帧(FPS)的速度前进，按动“快进”两次，则前进更快，速度n FPS。

当停止电影时，平缓变回电影主页。如果在播放中间某处停止电影(即，电影未完)，则“停止”标记继续电影的位置。然后“播放”在“停止”标记之前几秒继续。

“暂停”按钮暂停租借电影的重放。当选择“暂停”时，“暂停”字样在OSD上显示一小段时间(可能是1秒或2秒，TBD)，以警告用户电影已经被暂停。如果租借电影被暂停超过15分钟，屏幕保护程序将开始运行。如果有观看率限制，则必须重新输入口令来再次播放电影。如果没有设置观看率限制，则通过点击任何键取消屏幕保护程序。再次按动“暂停”与“播放”的功能相同，以正常的播放速率重新开始影片。

用户界面元素

所有的用户界面都是4∶3的屏幕，并且填满整个NTSC 4∶3帧。用户看不到屏幕的绘图。当用户选择任何屏幕时，都加亮缺省的选择。这也被称作光标或选择工具。随着用户使用箭头按钮进行浏览，高亮区随之移动，除非由用户界面以其他方式引导。一种例外的示例是只在屏幕上显示文字的信息，向上/下翻页按钮滚动列表，但是可能没有高亮区或选择。这种情形中，向用户呈现指示以进行浏览。从一个屏幕到下一屏幕的屏幕转变被设计为平缓的，不至于有突然的闪动。

可能的时候，用户界面都试图使用户返回其在屏幕中最后加亮的位置。但是由于数据库的索引和更新，这并不总是可以的。如果用户界面不能使用户返回其在屏幕内最后的位置，就引导用户进入主菜单。

菜单项由文字条目组成，当这些文字条目被选中时，起到无线电按钮的作用，由此该选择就使任何其他可能的选择无效。长列表形式的菜单项应该是按字母顺序排列的，而短列表就不必如此。

包含超过一定数目的项的列表被认为是长的，可以被表示为滚动列表。在列表显示区域的顶部和底部显示有箭头。优选地，滚动列表被排列为连续的循环，其中第一个列表显示在最后一个列表下面。最后一个条目显示在第一个条目上面。当高亮区移动到列表的顶部时，按动向上按钮导致高亮区停在顶部，并且文字在它后面向下滚动。当高亮区处于中央区域时，通过上移和下移屏幕表现正常。当高亮区处于列表底部时，按下向下按钮导致高亮区停在底部，并且文字在它后面向上滚动。如果远程控制具有数字小键盘，则数字被用作到标题具有的首字母的字母快捷键。如果远程控制具有数字小键盘，小键盘在按钮上印有字母，就如电话一样。

包含一定数目或更少的项的列表被认为是短列表。在屏幕上垂直方向的中间显示短列表，以减少占用屏幕空间的量。高亮区具有旋转行为。从最后一个列表项按动向下箭头将使高亮区移至第一项。

用户界面运行滚动。滚动允许以预定速率平缓移动。滚动框缩略图以预定速率平缓移动。

视频图像/图形

在用户界面的任何屏幕上都可能存在静止图像。具体地，它们存在于主菜单页面、任何帮助电影主页以及找到电影页面中。这些图像包括：电影海报、演员和导演照片。

当存在给用户的消息时，文字窗口出现，例如在租借历史屏幕中，看到不能被加亮或者选择的文字。当下列控制开始运行时同屏显示(OSD)会出现在任何视频前面：播放、暂停、快进、跳跃、后退、停止。当上述任何一项开始运行时，在同屏显示中也会出现位置条，以向用户给出或直观表示他/她在电影中的位置。同屏显示出现几秒，然后从屏幕消失。

弹出消息用于错误、警告以及验证消息。如果发生意外的错误，通过弹出的消息通知用户，消息使用尽可能小面积的屏幕。当这些消息出现时，周围的区域是部分透明的，使得用户总能知道他或她在用户界面中的位置。用户总是能够退出消息。例如，向用户呈现确定或取消命令。

对用户做出的任何选择，都有音频反馈。如果这是有效且成功的选择，在反馈是肯定的响应声音(点击声)。非法按键导致否定的响应声音(大声)。

软件升级

系统中所有的软件组件必须现场可升级。通过数据广播或调制解调器电话呼叫下载用于升级过程的软件映射，作为压缩的.tar文件。下列软件元素必须是现场可升级的。

1、包括应用软件、网络接口库、硬件设备驱动器等的单个可执行软件编译

2、驱动屏幕上的图形配件进行定位的用户界面配置文件

在软件下载期间，在硬盘的只读部分必须保留三个版本的应用软件映射。这包括机顶盒上当前正在执行的软件映射、最后已知的好的软件映射(从当前正被执行的软件往回修改得到)以及最近下载到机顶盒仍在打算安装的软件映射。

如果机顶盒检测到临界数目的看门狗发起的重启，则其必须返回到最后已知的软件映射的好版本。这需要与应用软件(数据驱动软件)相关的数据，以与前一版本的软件映射后向兼容。

客户应该能够通过数据映射逐渐更新应用映射。这种升级必须不引入新的软件功能，并且只是被用来更新用户界面外观、感觉和系统配置。例如，帮助文件是可用升级的应用的一部分，不依赖于定位软件。

替换实施例

在替换实施例中，通过基于因特网的通信方法，基于预定的一组约束，在观看媒体之前，从内容提供者将媒体内容传送到机顶盒。资产列表包括关于媒体资产的信息，或者要被下载到机顶盒的内容，并且从内容提供者发送到机顶盒。例如，资产列表包括URL或关于媒体资产位置的信息。

客户资产管理器进程驻留在机顶盒中，并负责从内容提供者下载资产。资产管理器使用资产列表来请求位于远程站点的媒体资产。当满足具体约束时，客户进程周期性地管理资产向用户设备的传送。例如，当具有最优的可用网络带宽、用户设备存储器、确保服务质量等时，将电影传送到用户。

本发明还提供了一种用于将例如音频内容、视频内容、电影、游戏等的一个或多个大型媒体资产通过网络传送到本地资产存储的改进方法。这样，本地资产存储对客户或终端用户、设备以及要保证相对高的服务质量的地方是可用的。本发明还包括一种自适应方法：基于资产的本地可用性，将这些资产组合为无缝表示。

在该替换实施例中，本发明包括一种用于通过网络传送资产的方法。该方法包括通过网络向用户设备提供资产列表。该方法还包括在诸如机顶盒之类的用户设备上运行的客户。客户在下载以及向用户设备传送资产时引用资产列表。客户还基于何时至少一个预定约束被满足，管理资产下载。

内容提供者可以先将数字资产放置在用户的设备上，从而当用户需要这些数字资产时，就可以立即使用，而不需要网络下载。当用户或进程明确请求其时，或者内容提供者基于预约服务而启动其时，会发生这种情况。

家庭音乐库

在另一个实施例中，本发明的系统和方法被用来提供家庭数字音乐库。在这个实施例中，将音频数据发送到硬件设备。例如，将新近发行的CD、单曲或其他音频发送到用户的设备。如上所述，优选地，通过数据广播，或者通过将数据编码到标准广播电视和无线电波上，无线发送数据，但是也可以通过更传统的方法发送数据，例如通过电话线、卫星或电缆的宽带因特网连接。

根据本发明，内容提供者将多个新近发行的CD发送为数字音频文件。根据本发明的硬件设备积累发送到它的音乐，并且将其存储在它的硬盘或其他存储器上。然后，用户能够从大量最新的音乐选择中选择，类似于在唱片店中能找到的那些。

根据本发明的硬件设备可以是便携式设备、家庭内立体声部件或车内接收机。例如，硬件设备可用是便携式音乐设备，例如mp3播放器或其他数字音频播放器，硬件设备也包括用于接收向其广播的数据的装置。硬件设备可以是家庭内立体声部件，用于提供家庭内或办公室音乐库。硬件设备还可以被安装到汽车立体声系统中。

给用户的选择可以是将音乐租借一段有限的时间，或者可以购买选集，然后被授予在其他媒体上录制的特权，或者只要支付订费就允许对所有音乐进行完全访问。当购买了音乐时，硬件设备还可以包括CD烧录器，从而可用将音频文件录制到CD上。或者，硬件设备可以具有某些其他类型的可拆除介质，从而可以在其他地方/设备停这些音乐。

对本发明示例性实施例的描述是实现方式的开放形式。可以利用其他实施例和实现方式，并且可以做出结构和功能的改变，而不脱离本发明的各自范围。所附对本发明示例性及预期实施例的描述只是用于说明和描述的目的。它们并不是穷举的或要将本发明限制在所公开的精确形式内。

在这里的教导下，可以做出许多修改和改变。存在许多其他形式的本发明，每一种只是在细节方面彼此不同。本发明由所附权利要求确定。

Claims (82)

1、一种向机顶盒广播电影的方法，所述方法包括：

内容提供者通过电视频谱上的无线远程通信将至少一部电影广播到机顶盒，所述电影是由所述内容提供者选定的，而不是由用户选定的；以及

不需要用户的交互，允许将从所述内容提供者广播来的所述电影存储在所述机顶盒中。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括如下步骤：一旦在所述机顶盒上接收到完整的电影，就允许指示所述电影可用于观看；以及

允许用户观看所述电影。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括如下步骤：重新广播先前广播的电影数据以确保所述机顶盒接收到完整的电影。

4、一种向机顶盒广播电影的方法，所述方法包括：

内容提供者向机顶盒广播电影数据，所述电影数据的内容由所述内容提供者选定；

允许自动将从所述内容提供者广播来的所述电影数据存储到所述机顶盒上；

允许在所述机顶盒中装配所述电影数据，以形成至少一部完整的电影以及相关元数据；

允许分析所述元数据以判断何时使电影可用于观看；以及

根据用户对所述电影的选择，允许观看所述电影。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于一旦达成对用户观看所述选中电影进行收费的协议，允许观看的步骤就发生。

6、如权利要求4所述的方法，其特征在于相关元数据包括诸如时间戳之类的信息，所述时间戳确定电影被允许观看的开始和结束时间。

7、如权利要求4所述的方法，其特征在于由用户选择的所述电影在一段有限的时间内可用于观看。

8、如权利要求4所述的方法，其特征在于所述选定的电影可以被观看有限次数。

9、如权利要求4所述的方法，其特征在于包括如下步骤：重复地重新广播电影数据，由此确保所述机顶盒接收到完整的电影。

10、一种向机顶盒广播电影的方法，所述方法包括：

内容提供者向机顶盒广播电影数据，所述电影数据的内容由所述内容提供者选定，而不是由用户选定；

允许自动将从所述内容提供者广播来的所述电影数据存储到所述机顶盒上；

允许装配所述电影数据，以形成多部完整的电影；

在由所述内容提供者预先确定的时间，使所述用户选定的电影可用于观看，所述选定的电影先前已经被存储在所述机顶盒上；以及

在由所述内容提供者确定的时间，将机顶盒上存储的代表一部或多部电影的所述电影数据移除。

11、如权利要求10所述的方法，其特征在于在使所述电影可用于观看之前至少一天并且优选地大约一周的时间，将所述电影数据发送并存储到所述机顶盒上。

12、如权利要求10所述的方法，其特征在于所述电影数据包括音频和视频以形成电影和相关元数据，其中所述元数据指示由所述内容提供者预先确定的用于使所述电影可用于观看的所述时间。

13、如权利要求12所述的方法，其特征在于所述电影是新发行的，并且由所述内容提供者预先确定的允许用户观看的所述时间是所述新发行电影的官方发行日期。

14、如权利要求10所述的方法，其特征在于使用标准文件传输协议将电影数据广播到所述机顶盒。

15、如权利要求10所述的方法，其特征在于还包括如下步骤：重复地重新广播电影数据，由此确保所述机顶盒接收到完整的电影。

16、如权利要求10所述的方法，其特征在于一旦付费，就使所述用户可以观看电影。

17、一种向机顶盒广播电影的方法，所述方法包括：

内容提供者向机顶盒广播电影数据，所述电影数据的内容由所述内容提供者选定；以及

允许自动将从所述内容提供者广播来的所述电影数据存储到所述机顶盒上。

18、一种向机顶盒广播电影用于存储和随后观看的方法，所述方法包括：

从内容提供者向机顶盒有选择地无线广播数据；

远程控制何时使用户可观看数据；以及

远程控制何时从所述机顶盒中移除数据。

19、如权利要求18所述的方法，其特征在于包括：在可访问时间期间，允许用户选择何时观看选定的数据，所述用户在一个或多个电视机上有选择地观看所述数据，并且所述机顶盒是独立于所述一个或多个电视机的单元。

20、如权利要求18所述的方法，其特征在于所述用户通过独立的电话线对被允许观看所述数据进行付费。

21、如权利要求18所述的方法，其特征在于有选择地广播数据允许所述内容提供者确定要被无线广播到所述机顶盒的所述数据。

22、如权利要求18所述的方法，其特征在于通过将数据编码到标准广播电视信号上来广播数据。

23、一种对远程硬件设备进行内容管理的方法，所述方法包括如下步骤：

收集要被发送到远程硬件设备的内容；

生成指定所述内容各种特性的元数据；

将所述元数据与所示内容相关联；

向所述远程设备发送所述内容及其关联的元数据；

允许自动存储在所述远程设备上接收到的所述数据；

提供在所述远程硬件设备上运行的软件，以处理所述元数据以及根据所述内容关联的元数据来管理所述内容。

24、如权利要求23所述的方法，其特征在于所述元数据包括指示何时使观众可获得内容以及何时从所述硬件设备移除内容的信息。

25、如权利要求18所述的方法，在这里包括如下步骤：重复地重新广播电影数据，以确保所述机顶盒接收到完整的电影。

26、一种通过广播通信直接向远程观众提供可用于购买或租借的电影的方法，所述方法包括：

向观众提供机顶盒，所述机顶盒具有用于存储多部电影的硬盘；

向所述机顶盒广播电影数据，并且允许电影数据在所述硬盘上积累；以及

提供驻留在所述机顶盒上的软件，所述软件被编程为：

自动存储广播到所述机顶盒的所述电影数据；

将所述电影数据装备为多部可观看的电影以及相关元数据；

分析所述元数据以判断应该何时使电影可用；以及

当电影可用时，允许所述用户选择所述可用电影。

27、如权利要求26所述的方法，其特征在于在预定的一段有限的时间内所述电影可用，并且此后由所述广播者将所述电影彻底地移除。

28、如权利要求26所述的方法，其特征在于将所述电影加密，由此来限制在以下几个方面中至少一个方面的可用性：被多次复制、被多次观看、或者在不满足预定标准时被观看或复制。

29、如权利要求26所述的方法，其特征在于通过将代表所述电影的数据编码到标准广播电视信号上来广播所述电影。

30、一种创建数字家庭电影库的方法，所述方法包括如下步骤：

让内容提供者向多个机顶盒广播电影数据，所述电影数据的内容由所述内容提供者选定，并且不能被用户控制；

在所述机顶盒上自动存储从所述内容提供者广播来的所述电影数据；

装配所述电影数据，以形成多部完整的电影；以及

在由内容提供者预先确定的时间，使所述电影中一部或多部对用户可用。

31、如权利要求30所述的方法，其特征在于在预定的一段有限的时间内所述电影可用，并且此后由所述广播者将所述电影彻底地移除。

32、如权利要求30所述的方法，其特征在于将所述电影加密，由此来限制在以下几个方面中至少一个方面的可用性：被多次复制、被多次观看、或者在不满足预定标准时被观看或复制。

33、如权利要求30所述的方法，其特征在于通过将代表所述电影的数据编码到标准广播电视信号上来广播所述电影。

34、如权利要求26所述的方法，其特征在于通过独立的电话线进行对所述数据的付费。

35、如权利要求30所述的方法，其特征在于有选择地广播包括所述内容提供者确定将什么数据无线广播到所述机顶盒。

36、一种向机顶盒提供动态媒体库的方法，所述方法包括：

让内容提供者向多个机顶盒广播媒体数据，所述数据的内容由所述内容提供者选定，而不是由用户选定；

在所述机顶盒上自动存储从所述内容提供者广播来的所述媒体数据；以及

向所述用户提供用户界面以浏览所述媒体库。

37、一种直接向家庭观众分发电影的方法，所述方法包括：

向观众提供机顶盒，所述机顶盒具有用于存储多部电影的硬盘以及用于允许对所述电影进行访问的软件；

至少一部电影以及相关数据在所述电影的官方发行日期之前被无线广播到所述机顶盒，所述相关数据控制所述电影在所述机顶盒上的发行日期；以及

自动将所述电影及其相关数据存储到所述机顶盒硬盘；

分析所述相关数据以确定应该何时使所述电影可用于观看；以及

在所述电影的发行日期允许观看所述电影。

38、一种向远程用户租借电影的方法，所述方法包括如下步骤：

向位于所述用户处的机顶盒以电子方式发送多部电影，所述电影包括实质上与本地电影租借店中的电影硬拷贝相似的电影选集。

在所示机顶盒上自动存储电子形式的所述广播来的多部电影。

允许所述用户从存储的所述多部电子电影中选择至少一部电影用于观看；以及

对观看所述多部电影中的一部进行收费。

39、如权利要求38所述的方法，其特征在于所述发送步骤包括通过数据广播电视广播系统来无线广播所述电影。

40、如权利要求38所述的方法，其特征在于所述发送步骤包括通过因特网发送。

41、一种用于提供到电影的访问的数字家庭电影库系统，所述系统包括：

用于接收广播信号的天线和调谐器；

用于存储由所述广播信号发送并通过所述天线接收的电影数据的硬盘；和

处理器，用于执行软件、处理通过所述天线和调谐器接收的数据，以及用于处理用户输入命令以在预定控制条件控制下允许到所述存储的电影数据的访问。

42、如权利要求41所述的数字家庭电影库，其特征在于包括允许对用户访问所述库进行电子记帐的调制解调器。

43、一种用于提供到电影的访问的系统，所述系统包括：

用于接收广播信号的天线和接收器；

处理器，用于执行软件、处理通过所述天线和调谐器接收的数据，以及用于处理用户输入命令以在预定控制条件控制下允许到所述存储的电影数据的访问；

用于存储由所述广播信号发送并通过所述天线接收的电影数据的硬盘；和

固定在所述接收器的电路板上的智能卡，所述智能卡帮助所述接收器由指定用户专用。

44、如权利要求43所述的系统，其特征在于包括允许对用户访问所述硬盘中存储的电影进行电子记帐的调制解调器。

45、如权利要求43所述的系统，其特征在于所述接收器和天线形成与监视器一起运行的机顶盒的一部分。

46、如权利要求43所述的系统，其特征在于所述接收器和天线形成机顶盒的一部分，并且包括将智能卡的有效部件整体固定到所述机顶盒的电路板上，由此防止移除，并且提高所述机顶盒的安全性。

47、如权利要求43所述的系统，其特征在于包括副外部智能卡插槽，用于在系统受到威胁时与另外的智能卡一起使用。

48、如权利要求46所述的系统，其特征在于使用环氧将所述智能卡固定到所述机顶盒的主板上。

49、一种远程用户接收和处理到机顶盒的电影广播的方法，所述方法包括：

通过天线接收内容提供者通过电视频谱上的无线远程通信广播的至少一部电影，所述电影由所述内容提供者选定，而不是由所述远程用户选定；以及

不需要用户的交互，将从所述内容提供者广播来的所述电影存储在机顶盒中。

50、如权利要求48所述的方法，其特征在于还包括如下步骤：一旦在所述机顶盒上接收到完整的电影，就向所述用户指示所述电影可用于观看；以及

允许用户观看所述电影。

51、如权利要求48所述的方法，其特征在于还包括如下步骤：重新广播先前广播的电影数据以确保所述机顶盒接收到完整的电影。

52、一种远程用户接收到机顶盒的电影广播的方法，所述方法包括：

接收由内容提供者向用户的机顶盒广播的电影数据，所述电影数据的内容由所述内容提供者选定；

将从所述内容提供者广播来的所述电影数据存储到所述机顶盒上；

在所述机顶盒中装配所述电影数据，以形成至少一部完整的电影以及相关元数据；

分析所述元数据以判断何时使电影可用于观看；以及

响应于所述远程用户对所述电影的选择，观看所述电影。

53、如权利要求51所述的方法，其特征在于一旦达成对所述用户观看所述选中电影进行收费的协议，观看就发生。

54、如权利要求48所述的方法，其特征在于由用户选择的所述电影在一段有限的时间内可用于观看。

55、如权利要求51所述的方法，其特征在于所述选定的电影可以被观看有限次数。

56、一种远程用户接收到机顶盒的电影广播的方法，所述方法包括：

从内容提供者接收向机顶盒广播的电影数据，所述电影数据的内容由所述内容提供者选定，而不是由所述远程用户选定；

自动将从所述内容提供者广播来的所述电影数据存储到所述机顶盒上；

装配所述电影数据，以形成多部完整的电影；

在由所述内容提供者预先确定的时间，所述用户选择用于观看的电影，所述选定的电影先前已经被存储在所述机顶盒上；以及

在由所述内容提供者确定的时间，允许将机顶盒上存储的代表一部或多部电影的所述电影数据移除。

57、如权利要求55所述的方法，其特征在于还包括如下步骤：重复地接收重新广播的电影数据，由此确保由所述机顶盒存储完整的电影。

58、如权利要求55所述的方法，其特征在于一旦付费，就使所述用户可以观看电影。

59、一种接收广播到远程用户的机顶盒上的电影的方法，所述方法包括：

从向机顶盒广播电影数据的内容提供者接收广播电影，所述电影数据的内容由所述内容提供者选定；以及

在机顶盒上将从所述内容提供者广播到所述机顶盒上的所述电影数据存储预定的一段时间，所述预定的时间由所述内容提供者建立。

60、一种允许远程用户观看数字电影库中的内容展示的方法，所述方法包括如下步骤：

向用户提供界面，所述界面包括滚动框和窗口，其中所述滚动框放映多个图像，每个图像代表一部电影，并且所述窗口包括视频循环，所述视频循环包括电影的预告片；以及

允许所述用户观看所述界面。

61、如权利要求59所述的方法，其特征在于所述远程用户接收并处理广播到机顶盒的电影，所述方法包括：

通过天线接收内容提供者通过电视频谱上的无线远程通信广播的至少一部电影，所述电影由所述内容提供者选定，而不是由所述远程用户选定；以及

不需要用户的交互，将从所述内容提供者广播来的所述电影存储在所述机顶盒中。

62、如权利要求60所述的方法，其特征在于一旦达成对用户观看所述选中电影进行收费的协议，观看就发生。

63、如权利要求61所述的方法，其特征在于由用户选择的所述电影在一段有限的时间内可用于观看。

64、一种向硬件设备广播指定音频内容的方法，所述方法包括：

内容提供者通过指定频谱上的无线远程通信将至少一个音频广播到硬件设备，所述指定音频内容是由所述内容提供者选定的，而不是由用户选定的；以及

不需要用户的交互，允许将从所述内容提供者广播来的所述指定音频内容存储在所述硬件设备中。

65、如权利要求63所述的方法，其特征在于还包括如下步骤：一旦在所述硬件设备上接收到完整的所述指定音频内容，就指示所述指定音频内容可用；以及

允许用户访问所述指定音频内容。

66、如权利要求63所述的方法，其特征在于还包括如下步骤：重新广播先前广播的指定音频内容数据以确保所述硬件设备接收到完整的指定音频内容。

67、一种向机顶盒广播指定音频内容的方法，所述方法包括：

内容提供者向硬件设备广播指定音频内容数据，所述指定音频内容数据的内容由所述内容提供者选定；

允许自动将从所述内容提供者广播来的所述指定音频内容数据存储到所述硬件设备上；

允许在所述硬件设备中装配所述指定音频内容数据，以形成至少一个完整的指定音频内容以及相关元数据；

允许分析所述元数据以判断何时使所述指定音频内容可用；以及

响应于用户对所述指定音频内容的选择，允许访问所述指定音频内容。

68、如权利要求66所述的方法，其特征在于一旦达成对用户观看所述选中的指定音频内容进行收费的协议，允许访问的步骤就发生。

69、一种向机顶盒广播指定视频内容的方法，所述方法包括：

内容提供者通过电视频谱上的无线远程通信将至少一个音频广播到机顶盒，所述视频是由所述内容提供者选定的，而不是由用户选定的；以及

不需要用户的交互，允许将从所述内容提供者广播来的所述视频存储在所述机顶盒中。

70、如权利要求68所述的方法，其特征在于还包括如下步骤：一旦在所述机顶盒上接收到完整的视频，就允许指示所述视频可用于观看；以及

允许用户观看所述视频。

71、如权利要求68所述的方法，其特征在于还包括如下步骤：重新广播先前广播的视频数据以确保所述机顶盒接收到完整的视频。

72、一种向机顶盒广播视频的方法，所述方法包括：

内容提供者向机顶盒广播视频数据，所述视频数据的内容由所述内容提供者选定；

允许自动将从所述内容提供者广播来的所述视频数据存储到所述机顶盒上；

允许在所述机顶盒中装配所述视频数据，以形成至少一个完整的视频以及相关元数据；

允许分析所述元数据以判断何时使所述视频可用于观看；以及

响应于用户对所述视频的选择，允许观看所述视频。

73、如权利要求71所述的方法，其特征在于一旦达成对用户观看所述选中视频进行收费的协议，允许观看的步骤就发生。

74、如权利要求71所述的方法，其特征在于由用户选择的所述视频在一段有限的时间内可用于观看。

75、如权利要求71所述的方法，其特征在于包括如下步骤：重复地重新广播视频数据，由此确保所述机顶盒接收到完整的视频。

76、如权利要求41所述的方法，其特征在于所述机顶盒包括调制解调器，并且其中所述机顶盒包括周期性允许通过所述调制解调器与所述内容提供者接触的软件。

77、如权利要求75所述的方法，其特征在于通过所述调制解调器在所述内容提供者和所述机顶盒之间传递的信息至少包括下列之一：用户的观看/租借历史、用于记帐目的的访问信息、用来监视系统的性能或者用于解密视频的密钥的机顶盒性能日志。

78、如权利要求75所述的方法，其特征在于所述处理器同时播放视频以及对来自远程控制和调制解调器活动的信号做出反应。

79、如权利要求75所述的方法，其特征在于为了安全目的，所述硬盘物理上与所述机顶盒结构相配对，由此，如果为了有意使用而将其从所述机顶盒移除，则使其不能用于有意的存储目的。

80、如权利要求18所述的一种向机顶盒广播电影用于存储以及随后观看的方法，其特征在于对存储在所述机顶盒上的视频加密，并且一旦选择一个视频进行观看并且满足商业规则，则所述机顶盒允许将所述视频解密并播放。

81、如权利要求18所述的一种向机顶盒广播电影用于存储以及随后观看的方法，其特征在于在存储了所述视频之后，所述机顶盒不必连接到所述内容提供者，并且在允许观看视频之前，所述视频能够被机顶盒上的电子密钥与当前帐户状态一起独立解密。

82、如权利要求18所述的一种向机顶盒广播电影用于存储以及随后观看的方法，其特征在于包括记录电影的解密并使用该记录来确定用户的帐单。

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