DE69806617T2

DE69806617T2 - Multimedia-dekodiergerät für bidirektionelle prioritätsübertragung in einem rundfunksystem

Info

Publication number: DE69806617T2
Application number: DE69806617T
Authority: DE
Inventors: Rao Datari; Peter Paul Polit
Original assignee: Thomson Licensing SAS
Current assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1998-09-29
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2018-09-30
Also published as: EP1020059B1; JP4037609B2; BR9815389A; KR100536907B1; CN1585400A; CN1166141C; BRPI9815389B1; DE69806617D1; CN100454919C; AU1065399A; JP2001519622A; EP1020059A1; US6407998B1; KR20010030848A; CN1273731A; WO1999018703A1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine nach der Priorität geordnete, interaktive, bidirektionale Kommunikation von mehrfachen Datendiensten in einem Rundfunksystem.

Hintergrund der Erfindung

Heim-Unterhaltungssysteme mit einer Set-Top-Box, die Personal Computer und Fernsehfunktionen kombinieren (PC/TV-Funktionen), werden zunehmend interaktive Benutzer-Kommunikationsgeräte mit mehreren Quellen und mehreren Bestimmungen. Derartige Systeme werden benötigt, um in verschiedenen Datenformaten zwischen mehreren Stellen für eine Vielfalt von Anwendungen aufgrund von Benutzeranforderungen zu kommunizieren. Zum Beispiel kann ein System mit einer Set-Top- Box Daten von einem Satelliten oder von terrestrischen Quellen empfangen, einschließlich hochauflösender Fernsehsendungen (HDTV = high definition television), Sendungen mit Mehrpunkt-Mikrowellenverteilsystemen (MMDS = Multi-point Microwave Distribution System) und digitale Videosendungen (DVB = Digital Video Broadcast). Ein System mit einer Set-Top-Box kann außerdem Daten über Telefon (z. B. das Internet) und Koaxialleiter (z. B. Fernsehkabel) und sowohl von entfernten als auch von örtlichen Quellen empfangen und senden, wie zum Beispiel die digitale Videoplatte (DVD = Digital Video Disk), CDROM, VHS und digitale VHS-(DVHS), Spieler, PCs und viele andere Typen von Quellen.
Die WO 97128499 beschreibt eine Set-Top-Box mit einem Dekoder/Tuner, der Eingangssignale von einer Satellitenstrecke, einer Kabel-Fernsehleitung, einem VCR oder einem Leser für eine sogenannte Smart Card empfängt. Außerdem ist der Dekoder/Tuner mit einem MPEG-Dekoder und einer CPU verbunden. Ein analoges Telefon-Modem verbindet eine Telefonleitung mit der CPU für die Bezahlung von TV- Transaktionen, Fehlerdiagnose und Programmladen. Anstelle des analogen Modem oder zusätzlich zu diesem Modem kann eine ISDN-Schnittstelle vorgesehen sein. Es gibt optionale Schnittstellen für einen CD-ROM-Antrieb und einen Festplatten- Antrieb. Wenn ein CD-ROM-Abonnements-Service benutzt wird, kann ein Benutzer Interesse zeigen, und die CD-ROM, die durch die übliche Post zu dem Benutzer geschickt wird, wird den Kundenwünschen angepaßt, indem alle neuen Informationen in bestimmte Datenströme, an die der Benutzer angeschlossen ist, markiert werden, die in seinem Interessenbereich liegen. Mit der CD-ROM in einem angeschlossenen Antrieb dienen die Markierungen zur Hervorhebung (highlight) von Programmlisten auf einer Wiedergabeeinheit.
Die EP-A-0 762 704 zeigt eine Set-Top-Box mit Prozessoren zur Dekodierung und Steuerung von sogenannten Service-Sessionen unter Benutzung von Kundenanwendungen. Serviceanforderungen werden mit einer Fernbedieneinheit ausgelöst, und die Server antworten. Während einer Session werden Server-Ressourcen (z. B. Prozessoren und Platten) und Netz-Ressourcen vorübergehend einem Kunden zugeordnet, und der Kommunikationsweg kann in einen Vorwärts-Datenweg mit hoher Bandbreite, einem Rückwärts-Datenweg mit hoher Bandbreite und in einen bidirektionalen Steuerweg mit niedriger Bandbreite aufgeteilt werden. Zu den Serviceleistungen gehören Ressourcen-Parameter wie Aufwärts/Abwärts-Bandbreite, Server-Lage, CPU, Platte, Speicheranwendung. Diese Ressourcen werden durch den Ressourcenverwalter des Servers verwaltet und zugeordnet.
Für ein System mit einer Set-Top-Box ist es erwünscht, in der Lage zu sein, eine bidirektionale Kommunikation und Steuerfunktionen innerhalb des Hauses zu bilden und in der Lage zu sein für einen Zugriff und eine Dekodierung der Informationen von mehreren Rundfunkquellen. Es ist für ein System mit einer Set-Top-Box außerdem erwünscht, in der Lage zusein, die dekodierten Informationen für eine Darstellung für einen Benutzer nahtlos zu kombinieren. Es gibt eine Anzahl von Problemen bei der Bildung eines derartigen Systems. Insbesondere gibt es Probleme in der effizienten Erlangung von Informationen mit verschiedenen Datenformaten von verschiedenen Quellen und in der Ordnung nach der Priorität der Verarbeitung der Informationen. Diese Probleme werden durch ein System gemäß der vorliegenden Erfindung behandelt.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein mit dem Internet-Protokoll kompatibler Multimedia-Dekoder enthält in vorteilhafter Weise ein System für die Prioritätenordnung von empfangenen Daten zur Verarbeitung durch einen ersten Prozessor und zur Prioritätensetzung von Daten für die Kodierung von zurückgesandten Kommunikationen durch einen zweiten Prozessor. Den empfangenen Daten und den Rücklaufdaten wird eine gewünschte hierarchische Datenausgangs-Priorität aufgrund einer Funktion zugeordnet, die zu den in der Priorität zugeordneten Daten oder einer Protokolleigenschaft der in der Priorität zuordnenden Daten gehört.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein skalierbares Dekodersystem für eine effiziente Kommunikation mit mehreren Quellen und für die beispielhafte Verarbeitung von Daten im Format TCP/IP und MPEG gemäß der Erfindung.
Fig. 2 und 3 zeigen beispielhafte Eigenschaften der in dem System von Fig. 1 gezeigten Rundfunk-Daten- und Rücklaufkanäle gemäß der Erfindung.
Fig. 4 und 5 zeigen eine Liste für den Typ des Datenverkehrs und eine beispielhafte Bitraten-Zuordnung für Serviceleistungen, die durch den Aufwärtskanal und den Abwärtskanal von Fig. 1 geliefert werden.
Fig. 6 zeigt ein Prioritäts-Aufstellsystem für die Prioritätensetzung der Verarbeitung von Rundfunk- und Datenpaketen für bidirektionale Anwendungen gemäß der Erfindung.
Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Prioritätensetzung der Verarbeitung von Rundfunk- und Datenpaketen, das für die Anwendung in dem System von Fig. 6 gemäß der Erfindung geeignet ist.
Fig. 8 zeigt eine Zentralstation einer Serververteilung zur Verteilung von Rundfunkdaten von mehreren Serviceanbietern zu dem Dekoder von Fig. 1 und zur Verarbeitung der Aufwärtsdaten von dem Dekoder von Fig. 1 gemäß der Erfindung.
Fig. 9 zeigt eine Liste und eine Beschreibung der beispielhaften Schnittstellen 1 bis 10, die in dem Serversystem von Fig. 8 identifiziert werden, gemäß der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt ein Dekodersystem für eine effiziente Kommunikation mit mehreren Quellen gemäß der Erfindung. Das Dekodersystem enthält in vorteilhafter Weise getrennte Tuner-, Demodulator- und Verarbeitungswege für die gleichzeitige Verarbeitung und Dekodierung von in verschiedenen Datenformaten kodierten Daten. Das Dekodersystem enthält in vorteilhafter Weise außerdem einen getrennten Kommunikationsweg für einen Rücklaufkanal, der eine sichere Rücklaufkommunikation, zum Beispiel mit einer Rundfunkquelle, ermöglicht. Die beispielhafte Ausführungsform von Fig. 1 enthält die Dekodierung von Daten in TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) und MPEG (Motion Picture Experts Group)-Format (z. B. durch MPEG2 150/lFG 13818-1 vom 10. Juni 1994 und 150/IEC 13818-2 vom 20. Januar 1995). Zusätzlich ist das Set-Top-Box-System von Fig. 1 kompatibel mit den vorläufigen Anforderungen des Multimedia Cable Networks Systems (MCNS).
Der Aufbau von Fig. 1 ermöglicht eine skalierbare (d. h. eine dynamisch veränderbare Bitrate) gleichzeitige Dekodierung von ein Bild darstellenden Daten von getrennten Quellen in verschiedenen Formaten. Als Daten können Daten mit verschiedenen Datenformaten durch das skalierbare Dekodersystem von Fig. 1 verarbeitet werden, ohne daß sie gemäß einem umfassenden Kommunikationsformat einer höheren Schicht kodiert worden sind. Dadurch vermeidet das Dekodersystem die zusätzlichen Kosten und die Ineffizienz bei der Verarbeitung von hierarchisch kodierten Daten mit Anwendung eines derartigen zusätzlichen Kommunikationsformats.
Das Dekodersystem enthält zum Beispiel außerdem ein Auflistungssystem zur Prioritätensetzung der Verarbeitung von empfangenen Daten und Daten für eine Rücklaufkommunikation zu einer Rundfunkquelle. Den empfangenen Daten und den Rücklaufdaten wird eine gewünschte hierarchische Daten-Ausgangspriorität zugeordnet, und zwar aufgrund von Merkmalen, die enthalten: (a) eine zu den Daten gehörende Funktion, (b) eine Protokolleigenschaft der Daten oder (c) einen körperli chen Kommunikationskanal, durch den die Daten übertragen werden. Beispielhafte, durch den Dekoder ausgeführte Funktionen sind i) E-Mail, ii) sogenanntes Internet- Web-Seiten-Browsing, iii) Internet-Telefonie, iv) konventionelle Telefonie, v) Fax, vi) Videophon, vii) Videorundfunk, Audio- und Hochfrequenzverarbeitung und viii) Heim- Steuerfunktionen. Die gewünschte hierarchische Daten-Ausgangspriorität wird von einem Prioritätsprofil oder einer Prioritätsaufstellung abgeleitet. Das Prioritätsprofil enthält eine Datenbank; die eine relative Priorität den Datenpaketen zuordnet, die zu einer individuellen Funktion, einem Protokollmerkmal oder einem Kommunikationskanal gehören. Die Informationen in dem Prioritätsprofil sind zum Beispiel u. a. vorgespeicherte, voreingestellte Informationen, vom Benutzer eingegebene Informationen oder Rundfunkinformationen zu dem Dekoder von einem Serviceanbieter. Das Profil kann außerdem Informationen enthalten, die von mehreren dieser Quellen abgeleitet sind.
Wenngleich das Dekodersystem als eine Verarbeitung von Daten beschrieben wurde, die über ein Koaxialkabel in einem zum MPEG- und Internetprotokoll kompatiblen Format empfangen werden, ist dies nur beispielhaft. Das Dekodersystem verarbeitet Daten, die Funktionen tragen einschließlich E-Mail, Internet Web-Seiteri- Browsing, Internet-Telefonie, konventionelle Telefonie, Fax, Videophon, Video- Rundfunk, Audio- und Hochfrequenz und Heimsteuerinformationen. Ferner können die Prinzipien der Erfindung auf Systeme angewendet werden, in denen die Typen der Übertragungskanäle und der Kommunikationsprotokolle sich ändern können, oder auf Systeme, in denen die Typen der Kodierung und der Modulation sich ändern können. Derartige Systeme können zum Beispiel enthalten Satelliten-, terrestrische, Internet- und Intranet-Rundfunk- und Kommunikationssysteme, die zu Nicht- MPEG und Nicht-Internet kompatiblen Protokollen anwenden. Ferner sind die erfindungsgemäßen Prinzipien zum Beispiel auf die Verarbeitung jeder Form von Daten anwendbar, wie Telefonnachrichten, Computerprogramme, Internet-Daten oder andere Kommunikationen.
Im Überblick: In dem Set-Top-Box-System 12 von Fig. 1 werden ein erster, mit den Rundfunkvideodaten modulierter Träger und ein zweiter, mit den Internetdaten, zum Beispiel Web-Seiten-Informationen, modulierter Träger durch eine Verteiler/Kombinierer-Einheit 25 empfangen und durch einen Eingangsdekoder 13 verar beitet. Die Einheit 13 bewirkt die Abstimmung auf den jeweiligen ersten und zweiten Träger und demoduliert diese, bewirkt eine Vorwärtsfehlerkorrektur und eine Prioritätensetzung für die empfangenen Daten und liefert die demodulierten digitalen Daten für eine weitere Verarbeitung durch den Ausgangsdekoder 20. Die Einheit 13 leitet außerdem ein analoges Videosignal aus den empfangenen Daten ab und liefert das Signal zu der Einheit 20. Die Einheit 20 verarbeitet die digitalen Daten, einschließlich der zu MPEG kompatiblen Video- und Audiodaten und Internet-Protokoll-Daten für die Darstellung und die Audiowiedergabe durch Einheiten 60 bzw. 63. In einem anderen Modus verarbeitet die Einheit 20 außerdem die analogen Videodaten von der Einheit 13 für eine Wiedergabe durch die Einheit 60.
Ein Benutzer einer Set-Top-Box wählt eine durchzuführende Funktion, zum Beispiel die Betrachtung eines bestimmten Programms oder von Web-Seiten-Daten durch eine Menüauswahl auf dem Bildschirm und einen Cursorbefehl unter Anwendung der Fernbedieneinheit 67. Die Einheit 15 steuert den Betrieb der Bauteile des Eingangsdekoders 13 und des Ausgangsdekoders 20 und reagiert auf Befehle von der Fernbedieneinheit 67 unter Anwendung eines Bus C für bidirektionale Daten und Steuersignale. Die Steuereinheit 15 steuert die Funktionen der einzelnen Bauteile innerhalb der Einheiten 13 und 20 durch Setzen der Steuerregisterwerte innerhalb dieser Bauteile mit dem Steuerbus C. Zusätzlich initiiert die Einheit 15, in Verbindung mit der Einheit 13, und setzt zum Beispiel Prioritäten für die Erzeugung und Übertragung von Nachrichten für eine Rücklaufkommunikation auf der Koaxialkabelstrecke zu einem Serviceanbieter.
Zu Fig. 1 im einzelnen: Der Verteiler/Kombinierer 25 liefert ein Freuenzmultiplexsignal mit einem ersten und einem zweiten quadraturamplitudenmodulierten (QAM = Quadrature Amplitude Modulated) Träger zu Tunern 30 und 65. Der erste und der zweite Träger sind unabhängig voneinander, unter Anwendung einer wählbaren Symbolkonstellation mit entweder 256 oder 64 Punkten QAM-moduliert. Der Tuner 30 leitet einen ersten modulierten Träger mit ein MPEG-kompatibles Programm darstellenden Audio-, Video- und zugehörigen Daten aus dem Frequenzmultiplexsignal ab. Der Tuner 65 leitet einen zweiten Träger ab, der mit eine Internet-Protokoll-Web- Seite darstellenden Daten aus dem Frequenzmultiplexsignal moduliert ist. Die Tuner 30 und 65 enthalten einen Frequenzdemultiplexer, Hochfrequenz (HF)-Tuner und Zwischenfrequenz (ZF)-Mischer sowie Verstärkungsstufen für die Herabsetzung des Signals von der Einheit 25 in niedrigere Frequenzbänder, um den ersten bzw. den zweiten Träger abzuleiten.
Der Tuner 30 ermittelt in Verbindung mit der Steuereinheit 15, ob der erste Träger digitale MPEG-kompatible Videodaten oder ein analoges Videosignal enthält. Ein digitale Videodaten darstellender erster Träger wird über einen Multiplexer (MUX) 35 durch den Tuner 30 zu dem Demodulator 40 geliefert, und ein analoges Videosignal wird über den MUX 35 zu dem Wiedergabeprozessor 55 in dem Ausgangsdekoder 20 geliefert. Der Tuner 65 liefert den zweiten Träger zu dem Demodulator 70. In diesem beispielhaften System enthält das Eingangs-Frequenzmultiplexsignal von der Einheit 25, 33 körperliche Übertragungskanäle (Physical Transmission Channels) (PTCs 0-32). Jedem körperlichen Übertragungskanal (PTC) ist eine Bandbreite von 6 MHz zugeordnet, und er enthält zum Beispiel bis zu 6 Unterkanäle, jeder mit einer einzigen Trägerfrequenz.
Es wird für die beispielhaften Zwecke angenommen, daß ein Set-Top-Box-Benutzer einen Unterkanal (SC = sub-channel) unter Anwendung einer Fernbedieneinheit 67 für eine Betrachtung wählt. Die Steuereinheit 15 verwendet die Auswahlinformationen, die über die Schnittstelle 69 von der Fernbedieneinheit 67 geliefert werden, zur geeigneten Konfiguration der Bauteile des Eingangsdekoders 13 für den Empfang der PTC und der entsprechenden Trägerfrequenz des gewählten Unterkanals SC. Nach der Herabsetzung hat das erste Trägerausgangssignal von dem Tuner 30 für den gewählten PTC einen Bandbreite von 6 MHz und eine Mittenträgerfrequenz im Bereich von 54-806 MHz. In der folgenden Beschreibung bezieht sich ein HF-Kanal oder sogenannter Physical Transmission Channel (PTC) auf ein zugeordnetes Sender-Übertragungskanalband, das einen oder mehrere Unterkanäle umfaßt.
Die Steuereinheit 15 konfiguriert den Hochfrequenz (HF)-Tuner und den Zwischenfrequenz (ZF)-Mischer und die Verstärkungsstufen des Tuners 30 zum Empfang der gewählten ersten Trägerfrequenz des PTC. Der herabgesetzte erste Trägerfrequenzausgang für den über den MUX 35 durch den Tuner 30 gelieferten gewählten PTC wird durch die Einheit 40 demoduliert. Die Hauptaufgaben des Demodulators 40 sind die Rückgewinnung und die Anpassung der Trägerfrequenz, die Rückgewin nung der übertragenen Datentaktfrequenz sowie die Rückgewinnung und die Vorwärtsfehlerkorrektur der MPEG kompatiblen Videodaten selbst. Die Einheit 40 bewirkt auch eine Rückgewinnung der Abtast- und Synchronisiertäkte, die den Sendertakten entsprechen und für das Timing des Betriebs des Tuners 30, des Demodulators 40 und des Schedulers 43 benutzt werden.
Die Einheit 40 demoduliert das QAM-modulierte erste Trägersignal zur Bildung der demodulierten, digitalen Ausgangsdaten. Außerdem werden in der Einheit 40 die demodulierten, digitalen Ausgangsdaten in Segmenten mit einer Byte-Länge dargestellt, die gemäß bekannten Prinzipien entschachtelt und nach Reed-Solomon fehlerkorrigiert werden. Zusätzlich liefert die Einheit 40 eine Gültigkeits- oder Verriegelungsanzeige für eine Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC = Forward Error Correction) zu der Steuereinheit 15. Die Reed-Solomon-Fehlerkorrektur ist ein bekannter Typ einer Vorwärtsfehlerkorrektur. Die Anzeige der FEC-Verriegelung signalisiert, daß die Reed-Solomon-Fehlerkorrektur auf die korrigiert werdenden Daten synchronisiert ist und einen gültigen Ausgang liefert. Es sei bemerkt, daß die durch die Einheiten 30 und 40 durchgeführten Funktionen der Abstimmung, des Demodulators und des Dekoders (und auch der Einheiten 65 und 70) für sich bekannt und zum Beispiel allgemein beschrieben sind in dem Aufsatz "Digital Communication", Lee und Messerschmidt (Kluwer Academic Press, Boston, MA, USA, 1988). Der zurückgewonnene Ausgang von der Einheit 40 befindet sich in der Form eines MPEG kompatiblen Transport-Datenstroms mit einem ein Programm darstellenden gemultiplexten Audio-, Video- und Datenkomponenten. Dieser Transportstrom wird dem Scheduler 43 zugeführt.
Der zweite Träger, der mit eine Internet-Protokoll-Web-Seite darstellenden Daten moduliert ist, wird durch den Tuner 65 abgeleitet und durch die Einheit 70 demoduliert und fehlerkorrigiert. Der Tuner 65 und der Demodulator 70 reproduzieren die Tuner- und Demodulatorfunktionen der Einheiten 30 bzw. 40 und bilden in vorteilhafter Weise einen unabhängigen Verarbeitungsweg, der zum Beispiel die gleichzeitige Verarbeitung von Internet-Protokoll-Daten und MPEG kompatiblen Daten ermöglicht. Der Tuner 65 und der Demodulator 70 arbeiten in der Weise, die vorangehend im Zusammenhang mit den entsprechenden Einheiten 30 und 40 beschrieben wurde.
Der Tuner 65 und der Demodulator 70 liefern Daten zu dem Scheduler 43 in dem Internet-Protokoll-Format, die eine vom Benutzer gewählte Web-Seite darstellen.
Der Scheduler 43 in Verbindung mit der Steuereinheit 15 setzt Prioritäten für die Internet-Protokoll-Daten von dem Demodulator 70 und dem MPEG kompatiblen Transportdatenstrom von dem Demodulator 40 für eine Verarbeitung durch die Bauteile des Ausgangsdekoders 20. Der Scheduler 43 und die Steuereinheit 15 setzen zum Beispiel außerdem Prioritäten für die Daten für die Rücklaufkommunikation über die Koaxialkabelstrecke zu einer Rundfunkquelle. Der Scheduler 43 identifiziert unter Steuerung durch die Einheit 15 einzelne Internet-Protokoll-Pakete von der Einheit 70, die eine spezifische Funktion darstellen, zum Beispiel von einem Web-Browser angeforderte Web-Seiten-Informationen. Zusätzlich identifiziert der Scheduler 43 unter Steuerung durch die Einheit 15 einzelne MPEG-kompatible Pakete, die ein spezifisches Programm, zum Beispiel "Seinfeld ", auf einem gewählten Kanal NBCTM und zugehörige Daten darstellen. Die zugehörigen Daten enthalten Paketidentifikations- und Aufbauinformationen mit der MPEG-Dekodierung und Rückgewinnung eines Programms und enthalten zusätzliche Unterbildinformationen für eine Wiedergabe, zum Beispiel Programmführerdaten.
Der Scheduler 43 enthält einen Demultiplexer zur Anpassung der PIDs der ankommenden MPEG-Pakete in dem Datenstrom von der Einheit 40 an PID-Werte, die durch die Steuereinheit 15 in den Steuerregistern innerhalb der Einheit 43 vorgeladen werden. Auf ähnliche Weise bewirkt der Scheduler 43 eine Anpassung von Datenidentifizierern, wie einer Datenquelle und Datenbestimmung, Datentyp, IP- Adresse und sogenannten Universal Resource Locater (URL)-Codes in dem Internet-Protokoll-Datenstrom von der Einheit 70 an Werte, die durch die Steuereinheit 15 in Steuerregistern innerhalb der Einheit 43 vorgeladen werden. Dieser Anpassungsvorgang dient zur Identifizierung der die Funktion und das Programm darstellenden Internet- und MPEG-Datenpakete für die Prioritätensetzung und die weitere Verarbeitung. Die resultierenden, identifizierten Internet- und MPEG-Datenwerden in einem Speicher gespeichert, und es erfolgt auf sie ein sequentieller Zugriff gemäß einem vorbestimmten Prioritätsprofil (map) von zugehörigen Daten mit einer spezifischen Eigenschaft und Funktion mit einer gewünschten Priorität. Dadurch liefert die Einheit 43 gepufferte, der Priorität nachgeordnete Internet-Protokoll-Daten mit einer Web-Seite HTML (Hyper Text Mark-up Language) und zugehörigen Java -Daten (und anderen Daten, zum Beispiel Daten vom Typ JPEG, GIF, TIF) zu dem HTML - Prozessor 75. Die Einheit 43 liefert außerdem die nach der Priorität geordneten MPEG-Video-, Audio- und Unterbildpakete zu dem MPEG-Videodekoder 50, dem Audioprozessor 61 bzw. dem Unterbildprozessor 80. Das Verfahren des Betriebs des Schedulers 43 und seine Durchführung werden später im einzelnen anhand der Fig. 6 und 7 beschrieben.
Der MPEG-Dekoder 50 dekodiert und dekomprimiert die nach der Priorität geordneten, MPEG kompatiblen paketierten Videodaten von der Einheit 43 und liefert nach der Priorität geordnete, das dekomprimierte Programm darstellende Pixeldaten für die Speicherung in dem das Pixel darstellenden Speicher in dem Wiedergabeprozessor und dem NTSC-Koder 55. Der Audioprozessor 61 dekodiert nach der Priorität geordnete, paketierte Audiodaten von der Einheit 43 und liefert nach der Priorität geordnete, dekodierte und verstärkte Audiodaten, die mit den zugehörigen dekomprimierten Videodaten synchronisiert sind, zu einer Einheit 63 für die Audiowiedergabe. Der Prozessor 75 dekodiert die nach HTML und Java kodierten Web- Informationen von der Einheit 43 und liefert das Web-Seiten-Bild darstellende Pixeldaten für die Speicherung in dem Speicher innerhalb des Unterbildprozessors 80. Der Prozessor 75 dekodiert außerdem Daten, die in anderen Formaten kodiert sind, zum Beispiel Formate JPEG, TIF, GIF und in anderen Fachsprachen, zum Beispiel SGML (Standard Generalized Mark-up Language) und liefert die dekodierten Daten zu dem Unterbildprozessor 80 für eine weitere Verarbeitung. Der Prozessor 80 formatiert unter Leitung durch die Steuereinheit 15 die gespeicherten Pixeldaten für das Web-Seiten-Bild für die Speicherung als ein Übertrag in dem das Pixel darstellenden Speicher in dem Wiedergabeprozessor 55 für die Wiedergabe durch die Einheit 60 als eine gemischte Wiedergabe. Zusätzlich enthält die Steuereinheit 15 einen sogenannten Web-Seiten-Browser für die Durchführung eines vollen Komplements der Web-Seiten-Browser-Funktionen. Dadurch liefert die Einheit 15, zusammen mit dem Prozessor 75 und dem Prozessor 80, über die Einheit 60 entweder eine Wiedergabe eines Web-Seiten-Browsers oder eines üblichen Browsers, wie ein sogenannter Netscape Navigator , über den der volle Internet-Zugriff verfügbar ist.
Der Unterbildprozessor enthält einen Generator für eine Bildschirmwiedergabe (OSD = On-Screen Display)-Text und Graphiken für die Dekodierung und Verarbeitung der Unterbilddaten von der Einheit 43. Der Prozessor 80 benutzt außerdem seinen internen OSD-Generator bei der Bildung von in Pixeln dargestellten Daten, die einen Programmführer, eine Untertitelung, Menüwiedergaben für Steuerzwecke und Informationszwecke einschließlich wählbarer Menüoptionen und andere Nebenpunkte oder Hilfspunkte darstellen. Die durch den Prozessor 80 erzeugten Text- und Graphiksymbole werden in der Form von Übertrags-Pixel-Abbildungsdaten unter Leitung durch die Steuereinheit 15 erzeugt. Diese Übertrags-Pixel-Darstellungsdaten werden mit den dekomprimierten Pixeldaten von dem MPEG-Dekoder 50 und den dekodierten Iriternet-Protokoll-Webseiten-Daten von dem Prozessor 75 in dem das Pixel darstellenden Speicher in dem Wiedergabeprozessor 55 kombiniert und synchronisiert. Kombinierte Pixel-Abbildungsdaten, die ein Videoprogramm auf einem Unterkanal SC von der Einheit 50 zusammen mit Webseiten-Wiedergabedaten und zugehörigen Unterbild-Textnachricht-Daten von der Einheit 50 darstellen, durch den Prozessor 55 als ein NTSC-Signal kodiert und als eine vermischte Wiedergabe für die Wiedergabe durch die Einheit 60 ausgegeben. In einem anderen Modus kodiert die Einheit 55 außerdem das analoge Videosignal, das über den MUX 35 von dem Tuner 30 als ein NTSC-Signal für die Ausgabe und die Wiedergabe durch die Einheit 60 geliefert wird.
Das Set-Top-Box-System 12 trägt ein volles Komplement von Multimedia-Funktionen zusätzlich zu den beschriebenen beispielhaften Funktionen des Web-Browsing und der MPEG-Videoverarbeitung. Diese Multmedia-Funktionen enthalten zum Beispiel E-Mail, Internet-Telefonie, konventionelle Telefonie, Fax, Videophon, Radio, Audiorundfunk, Speicherung und Heimsteuerfunktionen. Die hier detaillierten Dekodier- und Priorisierung-Prinzipien sind auch bei der Datenverarbeitung für derartige Multimedia-Funktionen anwendbar. Zum Beispiel bei der Verarbeitung von Daten für Internet-Telefonie dekomprimiert und dekodiert der Prozessor 75 komprimierte Audiodaten, die in einem Internet-Protokoll-Format kodiert sind und denen durch die Einheit 43 ein hoher Wert, zum Beispiel eine Priorität in Echtzeitverarbeitung, zugeordnet wird. Die dekomprimierten Audiodaten werden durch den Prozessor 75 für eine Audiowiedergabe der Einheit 63 zugeführt. Ferner enthält der Prozessor 75 Funktionen für die Verarbeitung von Multmedia-Daten in unterschiedliche Datenformate und Protokolle für eine Darstellung für einen Benutzer nach der Verarbeitung durch die Einheiten 80, 55, 60, 61 und 63 in einer zu der vorher beschriebenen Weise ähnlichen Weise.
Die Steuereinheit 15, zusammen mit dem Modulator 85 und dem Scheduler 43, bewirkt die Initialisierung und Durchführung der Rückkanal-Kommunikation mit einem Internet- oder Rundfunk-Serviceanbieter auf der Koaxialkabel-Eingangsstrecke über den Verteiler/Kombinierer 25. Zum Beispiel kann eine Nachrichtanforderung für Informationen einer Internet-Webseite (oder eine Anforderung für eine andere Funktion), durch die Wahl des Benutzers für eine wiedergegebene Menüoption auf der Einheit 60 initiiert werden. Zusammen mit der Einheit 85 und dem Scheduler 43 erzeugt die Steuereinheit 15, ordnet nach Prioritäten und kodiert die Nachricht für die Anforderung der Webseite für die Übertragung zu einem Serviceanbieter auf der Koaxialkabeistrecke über die Einheit 25. Die Steuereinheit 15 ermittelt außerdem, ob der angeforderter Internet-Zugriff von Berechtigungsinformationen für einen bedingten Zugriff oder einen Smart Card Benutzer berechtigt ist, zum Beispiel von einer (zur Vereinfachung der Zeichnung nicht dargestellten) Smart Card-Einheit. Wenn der angeforderte Internet-Zugriff berechtigt ist, initiiert die Steuereinheit 15 die Kommunikation mit einem Serviceanbieter auf dem Rücklaufkanal. Zusammen mit den Einheiten 43 und 85 bildet die Steuereinheit 15 eine Kommunikation mit dem Serviceanbieter durch Anwendung von vorgespeicherten Anforderungs-Zugriffsdaten (wie eine Telefonnummer, eine IP-Adresse, ein URL-Code und Daten für einen bedingten Zugriff) und erzeugt Nachrichtdaten für eine Anforderung einer Webseite. Die erzeugten Daten für die Anforderung der Nachricht befinden sich in einem Internet- Protokoll-Format und enthalten die jeweilige Quelle, die Bestimmung und die IP- Adressen-Codes.
Der Scheduler 43 speichert und puffert die Nachrichtdaten für die Anforderung der Webseite in einem Speicher und bewirkt einen Zugriff auf die Pakete entsprechend einem vorbestimmten Prioritätsprofil (map) mit Rücklaufdaten mit einer spezifischen Eigenschaft und Funktion mit einer gewünschten Priorität. Dadurch liefert die Einheit 43 gepufferte, nach der Priorität geordnete Webseiten-Anforderungs-Nachricht- Daten zu dem Modulator 85. Der Modulator 85 vorwärtsfehlerkorrigiert, verschachtelt und kodiert die eine QPSK (Quaternary Phase Shift Keying)-Modulation anwenden den Daten für die Anforderungsnachricht. Die Einheit 85 verschlüsselt auch optional die Anforderungsdaten (unter Leitung durch die Steuereinheit 15) in ein Sicherheitsdatenformat und überträgt die kodierten Daten mit der gewünschten Priorität über die Kabelstrecke und die Einheit 25 zu einem Serviceanbieter. Die Einheit 85 kann alternativ die Anforderungsnachricht (oder andere Rücklaufdaten) kodieren, verwürfeln oder verschachteln oder eine andere Schutzvorrichtung zur Verbesserung der Datensicherheit anwenden. Eine derartige Datensicherheit ist von besonderer Bedeutung bei Nachrichten vom Typ einer elektronischen Transaktion, zum Beispiel mit Anwendung von Kreditkarten-Daten. Zusätzlich kann der Rücklaufkanal auch für Funktionen benutzt werden wie a) Telemetrie oder Datenfernübertragung einschließlich Zählerablesung, b) Video- und Alarmüberwachung, c) Überwachung der häuslichen Umgebung, d) Überwachung von Haushaltsgeräten, e) Warenorderung und f) Verwaltung von bedingtem Zugriff und Berechtigung für Programme. Das durch den Scheduler 43 angewendete Verfahren für die Prioritätensetzung von empfangenen und zurückgesandten Daten wird später detaillierter in Verbindung mit den Fig. 6 und 7 beschrieben.
Wie oben beschrieben, liefert der Aufbau des Set-Top-Box-Systems von Fig. 1 eine unabhängige gleichzeitige Verarbeitung oder Sendung von Daten in verschiedenen Formaten und von verschiedenen Quellen (z. B. MPEG-Programmdaten von einer Rundfunkquelle und Internet-Protokoll-Webseite von einem Internet- Serviceanbieter). Dieser Aufbau ist vollständig skalierbar und ermöglicht die Dekodierung von dynamisch trennbaren Daten und Bandbreite zwischen den beiden dahinterliegenden Verarbeitungswegen (z. B. MPEG und Internet). Als solches bewirkt der Aufbau zum Beispiel eine gleichzeitige Dekodierung einer MPEG-Sendung eines HBO-Films und Begleitdaten einer Internet-Web-Seite. In diesem Beispiel sind die begleitenden Web-Seiten-Daten intermittierend, und die durch die Web-Seiten- Daten eingenommene Bandbreite kann dynamisch den MPEG-Daten oder anderen zusätzlichen Datendiensten neu zugeordnet werden, zum Beispiel Programmführer, E-Mail usw. Der Aufbau ermöglicht außerdem die dynamische Aufteilung der Bandbreite zwischen dem Rücklaufkanalweg und den beiden dahinterliegenden Verarbeitungswegen.
Fig. 2 zeigt beispielhafte Eigenschaften der dahinterliegenden Internet-Protokoll- Daten und der MPEG-Rundfunk-Videokanäle. Wenngleich Fig. 2 identische Eigenschaften für beide dahinterliegenden Kanäle zeigt, ist dies nur beispielhaft, und die Eigenschaften können für jeden Kanal anders sein. Fig. 3 zeigt beispielhafte Eigenschaften des davorliegenden Rücklauf-Kommunikationskanals. Fig. 4 ist eine Liste der Daten vom Gewerbetyp und einer beispielhaften Bitraten-Zuordnung für Serviceleistungen, die durch einen dahinterliegenden Kanal von Fig. 1 geliefert werden. Fig. 5 ist eine Liste von Gewerbedaten und einer beispielhaften Bitraten-Zuordnung für Serviceleistungen, die durch den davorliegenden Kanal von Fig. 1 geliefert werden. Der Verarbeitungsaufbau des Set-Top-Box-Systems 12 von Fig. 1 ist vollständig skalierbar und ist in der Lage, adaptiv Daten zu verarbeiten, die dynamisch zwischen den beiden dahinter liegenden Kanälen zugeordnet werden. Das Set-Top- Box-System 12 ist außerdem in der Lage, adaptiv Daten zu verarbeiten, die eine Bandbreite einnehmen, die dynamisch dahinterliegenden Kanälen und dem Rücklaufkanal zugeordnet werden können.
Fig. 6 zeigt ein Prioritäts-Abbildungssystem für die Prioritätensetzung der Verarbeitung von Datenpaketen für MPEG-Rundfunk und Internet-Protokolle, die von den Einheiten 40 bzw. 70 (Fig. 1) empfangen werden. Das System von Fig. 6 wird außerdem für die Prioritätensetzung der Verarbeitung von Daten für die Rücklaufkommunikation zu einem Serviceanbieter über die Einheit 85 (Fig. 1) benutzt. In dem System von Fig. 6 werden Eingangsdaten, zum Beispiel MPEG, Internet-Protokoll TCP/IP oder Rücklaufdaten, in einem Eingangs-Speicherstapel 600 abgelegt. Die Netzwerk-Schnittstelle 610 identifiziert in dem Stapel 600 den Typ der empfangenen Daten (z. B. MPEG, Internet-Protokoll oder Rücklaufdaten) und formatiert sie für eine Identifikation von Eigenschaften (Attributen) durch einen intelligenten Scheduler 620. Der Scheduler 620 spricht auf die Steuer- und Synchronsiernachrichten 615 von der Steuereinheit 15 (Fig. 1) an, indem er intelligente Scheduling-Funktionen durchführt.
Der Scheduler 620 (Fig. 6) prüft die formatierten Daten von der Schnittstelle 610 auf Funktion, Protokoll und Kommunikationskanal-Eigenschaften, die in dem Prioritätsprofil 640 enthalten sind, das in dem internen DRAM-Speicher gespeichert ist. Der Scheduler 620 vergleicht außerdem Attribute in den empfangenen Daten mit Attributen in dem Prioritätsprofil und ordnet aufgrund dieses Vergleichs die empfangenen Datenpakete nach der gewünschten Ausgangspriorität. Der Scheduler 620 bewirkt eine Zuordnung der Speicherung in der sequentiellen Ausgangs-FIFO (First- In First-Out)-Einheit 650 aufgrund der gewünschten Ausgangspriorität (z. B. kritische hohe, mittlere oder niedrige Priorität - 640) und liefert die geordneten Prioritätsdaten zu den zugeordneten Speicherstellen in dem FIFO 650 über eine Hochgeschwindigkeits-DMA (Direct Memeory Access)-Schnittstelle 630. Der Ausgangsprozessor 660 bewirkt einen sequentiellen Zugriff zu den nach der Priorität geordneten Daten von dem FIFO 650 und formatiert sie für eine weitere Verarbeitung durch die Einheiten. 40, 70 und 85 (Fig. 1).
Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm zur Beschreibung eines Verfahrens für die Prioritätsverarbeitung der Eingangs-MPEG-Rundfunkdaten, Internet-Protokoll-Daten und Rücklaufdaten, die für die Anwendung in dem System von Fig. 6 geeignet sind. Im Schritt 705 von Fig. 7, der auf den Start beim Schritt 700 folgt, empfängt der Scheduler 620 (Fig. 6) Eingangsdaten und gewinnt im Schritt 710 Prioritätsprofil- Informationen aus dem Speicher zurück. Das Prioritätsprofil ordnet den Eingangsdaten eine bestimmte, gewünschte Ausgangspriorität hierarchisch zu, die ein bestimmtes Attribut oder eine Kombination von Attributen aufweisen. Das Prioritätsprofil kann von einem durch einen Benutzer eingegebenen Serviceanbieter übertragen werden oder kann vorgespeicherte Vorinformationen enthalten oder kann aus einer Kombination dieser Quellen abgeleitetsein. Ein Serviceanbieter kann mehrere Servicegrade liefern, von denen jeder einem Benutzer verschiedenen Datenzugriffszeiten bei entsprechend unterschiedlichen Zahlungsbedingungen durch Herunterladen eines Prioritätsprofil zu einem Set-Top-Box-System des Benutzers zuordnet. Das heruntergeladene Prioritätsprofil ermöglicht es dem Serviceanbieter, den Benutzerzugriff zu den empfangenen Informationen zu steuern. Zum Beispiel kann ein Internet- Serviceanbieter durch Programmladen (oder durch Installationsvorbereitung) eines Prioritätsprofils einen Internet-Zugriff bei einer minimalen Datenrate von 1 kBit je Sekunde bei 10$ je Monat und 5 kBit je Sekunde bei 20$ je Monat liefern. Alternativ kann ein Benutzer Prioritätsprofil-Informationen eingeben, um sein System derart zu konfigurieren, daß es Daten oder Nachrichten in einer gewünschten Reihenfolge oder mit einer gewünschten Dringlichkeit verarbeitet und kommuniziert.
Die Prioritätsprofil-Informationen können sicherheitskodiert sein, zum Beispiel durch Verschlüsselung, Verwürfelung oder eine Kodierung für Datenschutz-Zwecke, um eine unberechtigte Benutzung der Hochgeschwindigkeits- und sogenannten Premium-Daten Zugriffswerte des Service zu verhindern. In diesem Fall werden die Prioritätsprofil-Informationen durch die Steuereinheit 15 (Fig. 1) in Verbindung mit dem Scheduler ·620 (Fig. 6) vor ihrer Anwendung dekodiert (z. B. entschlüsselt oder entwürfelt). Eine derartige Entschlüsselung oder Entwürfelung kann berechtigt sein und in einem Verwaltungssystem in dem Set-Top-Box-System 12 von Fig. 1 (zur Klarheit der Zeichnung nicht dargestellt) in einem System für einen bedingten Zugriff und die Berechtigungsverwaltung ausgeführt werden. Es wird bemerkt, daß das Prioritätsprofil zu jedem beliebigen Knotenpunkt in einem Netzsystem übertragen werden kann, wie zum Beispiel das Internet oder ein Intra-Net LAN oder WAN usw., um die Qualität des Service (QOS = Quality of Service) zu gewährleisten. Die Knotenpunkte können Netzgeräte enthalten, wie sogenannte Server (Verteilungsstationen), sogenannte Gateways, Terminals, Nachrichtenführer oder sogenannte Router und Schalter. Das Prioritätsprofil kann auch verteilt und im Zusammenhang mit Kommunikationsprotokollen benutzt werden, die Datenprioritäts-Indikatoren für die Reservierung von Netz-Ressourcen enthalten, um die Qualität des Service über einen Netzwerk- Kommunikationsweg oder wenigstens für Teile eines Weges zu gewährleisten. Derartige Kommunikationsprotokolle enthalten zum Beispiel Resource ReServation Protocol (RSVP) Internet-Entwurf vom 14. Juni 1997, Real-Time Transport Protocol (RTP) Request für das Comment document RFC 1889, 01. Februar 1996, wobei beide Dokumente indem Internet verfügbar sind. Die Prioritätsprofil-Informationen können auch in Systemen benutzt werden, die gemäß Normen bildenden Systemelementen für Multimedia-Netze und Kommunikationen arbeiten, wie H.323 vom November 1996 und H.324, entwickelt durch die International Telecommunication Union (ITU).
Im Schritt 715 von Fig. 7 identifiziert der Scheduler 620 Attribute in den im Schritt 705 empfangenen Daten. Die identifizierten Attribute enthalten (i) Protokoll- Merkmaie, (ii) Funktionstyp-Merkmale und (iii) Kommunikationskanal-Merkmale.
Die Protokoll-Merkmale enthalten zum Beispiel (a) einen Datenquellen-Identifizierer, (b) einen Datenbestimmungs-Identifizierer, (c) einen Datentyp-Identifizierer, (d) einen Datenprioritäts-Indikator, (e) einen Datenfehler-Indikator, (f) einen Berechtigungs- Indikator, (g) einen Internet-Protokoll-Indikator, (h) einen MPEG kompatiblen Indikator und (1) einen Paket-Identifizierer.
Die Funktionstyp-Merkmale identifizieren zum Beispiel Funktionen wie a) E-Mail, b) Internet-Web-Seiten-Browsing, c) Internet-Telefonie, d) konventionelle Telefonie, e) Fax, f) Rundfunkvideoverarbeitung, g) Videophonverarbeitung, h) Rundfunk- Hochfrequenz-Verarbeitung, i) Audiorundfunk-Verarbeitung und j) Heimsteuerfunktion wie Alarm, Telemetrie oder Fernmessung, Steuerung und Überwachung von Geräten oder der Umgebung.
Die Kommunikationskanal-Merkmale identifizieren den Typ der körperlichen Kommunikationsstrecke, zum Beispiel Telefonleitung, terrestrisch, Kabel- oder Satellitenstrecke, Glasfaserstrecke, sogenannte Wide Area Network (WAN), Local Area Network (LAN), Internet oder Intra-Net. Die Kommunikationskanal-Merkmale identifizieren außerdem verschiedene Kanäle desselben Typs einer Kommunikationsstrecke, zum Beispiel verschiedene Telefonleitungen.
Im Schritt 720 von Fig. 7 vergleicht der Scheduler 620 im Schritt 715 identifizierte Attribute mit Attributen in dem Prioritätsprofil und im Schritt 725 ordnet die paketierten Eingangsdaten auf der Grundlage dieses Vergleichs nach ihrer gewünschten Ausgangspriorität. Die Anwendung eines Prioritätsprofils bietet auf diese Weise flexible Mittel zur Strukturierung der Priorität einer Vielfalt von Daten, die aus mehreren unterschiedlichen Datenquellen abgeleitet sind. Die Daten können in vorteilhafter Weise durch jede Kombination einer Kommunikationstrecke, eines Protokolls oder Funktionseigenschaften der Priorität nach geordnet werden. Dadurch können Daten mit einer bestimmten Funktion oder Daten, die auf einer bestimmten Strecke kommunizieren, nach der Quelle, der Bestimmung oder dem Typ nach der Priorität geordnet werden. E-Mail-Nachrichten können zum Beispiel nach dem Quellen-Identifizierer in der Priorität geordnet werden, das heißt einer E-Mail von bestimmten Quellen kann eine höhere Priorität gegeben werden. Auf ähnliche Weise können Rücklaufnachrichten zu spezifischen Bestimmungsorten (identifiziert durch den Bestimmungsort-Identifizierer) mit einer höheren Priorität versehen und kodiert werden. Ferner interpretiert der Scheduler 620 bestimmte oder speziell gewidmete Prioritäts Indikatoren, zum Beispiel einen Indikator für den Internet-Protokoll-Datentyp (Dringlichkeit oder Vorrang) in den Eingangsdaten und ordnet diesen Daten die jeweilige Priorität zu. Auf ähnliche Weise kann eine hierarchische Verarbeitungspriorität zugeordnet werden, und zwar durch Anwendung des Prioritätsprofils aufgrund der Berechtigungsindikatoren, des Internet-Protokoll-Indikators, des MPEG kompatiblen Indikators, z. B. Paketidentifzierer.
Im Schritt 730 bewirkt der Scheduler 620 eine Zuordnung der Speicherung in einer sequentiellen Ausgangs-FIFO (First-In First-Out-Einheit 650 von Fig. 6) aufgrund der gewünschten Ausgangspriorität und liefert die nach Priorität geordneten Daten zu den zugeordneten Speicherplätzen in dem FIFO 650 über eine Hochgeschwindigkeits-DMA (Direct Memory Access)-Schnittstelle 630. Die in der Priorität geordneten Ausgangsdaten werden im Schritt 733 (Fig. 7) von dem FIFO 650 mit der gewünschten Ausgangspriorität ausgegeben. Im Schritt 735 werden die nach der Priorität geordneten Ausgangsdaten für die Wiedergabe und die Darstellung für einen Benutzer oder für die Rückübertragung zu einem Serviceanbieter verarbeitet. Eine derartige Verarbeitung kann zum Beispiel eine Kodierung und eine Verschlüsselung der Daten für die sichere Rücklaufübertragung enthalten und eine Synchronisierung der Daten mit anderen Set-Top-Boxen-Prozessoren enthalten. Der Vorgang endet beim Schritt 740.
Fig. 8 zeigt eine Server-Verteilstation 102 zur Verteilung der Rundfunkdaten und zur Lieferung von Multimedia-Serviceleistungen von einem oder mehreren Serviceanbietern 109 zu dem Set-Top-Box-System 12 (Fig. 1 und 8) und zur Verarbeitung der davor liegenden Daten von der Einheit 12 gemäß der Erfindung. QAMmodulierte Rundfunkdaten wie MPEG-kompatible Videodaten oder analoge Daten von einem oder mehreren Serviceanbietern 109 (Fig. 8) werden über eine Glasfaserstrecke 145 und einen Kanal 135 zu dem MUX 125 geliefert. Die Einheit 125 liefert einen gemultiplexten Ausgang von Quellen, die die empfangenen Rundfunkdaten von dem Kanal 135 enthalten, in einer örtlichen Zentralstation erzeugte Daten 137 und aus QAM-modulierten Daten von dem Kabel-Modem-Anschluß 150 (über den Aufwärtskonverter 134). Der gemultiplexte Ausgang von dem MUX 125 wird zu einer Glasfaser-Kommunikationsschnittstelle 120 ausgegeben. Die Einheit 120 kommuniziert mit dem Set-Top-.Box-System 12 von Fig. 1, indem dahinterliegende QAM-Daten übertragen werden und davorliegende QPSK (oder QAM)-Daten über einen Hochfrequenz-Kanal 110 über eine Glasfaserstrecke 115, ein Koaxialkabel 105 und einen elektrooptischen Konverter 107 übertragen werden.
Die davorliegenden Daten von der Set-Top-Box 12 werden über den Kanal 110 von einer Einheit 120 empfangen und über den Verteiler 155 und den Abwärtskonverter 160 zu einem Kabelmodem-Abschlußsystem 150 übertragen. Das System 150 demoduliert die QPSK-modulierten Daten davor von dem Konverter 160 und liefert die demodulierten Daten vor den Daten zu dem Serviceanbieter 109 über die Netzschnittstelle 154, den optionalen Zentralstationsschälter 140 und die Glasfaserstrecke 145. Alternativ kann der optionale Zentralstationsschalter 140 die demodulierten Daten davor zu einer optionalen WAN-Einheit 130 liefern. Die Einheit 154 des Systems 150 empfängt über den Schalter 140 auch die dahinterliegenden Daten von dem Serviceanbieter 109 oder der WAN-Einheit 130. Die Einheit 154 formatiert und verarbeitet die dahinterliegenden Daten von dem Schalter 140 und liefert sie zu der Einheit 152 für eine QAM-Modulation und darauffolgende Hochkonvertierung durch den Konverter 134. Die hochkonvertierten Daten von dem Konverter 134 werden über den MUX 125 zu dem Set-Top-Box-System 12 übertragen. Die aufwärtskonvertierten Daten von dem Konverter 140 werden über den MUX 125 zu dem Set-Top- Box-System 12 übertragen, wie vorangehend beschrieben.
Fig. 9 zeigt eine Liste und eine Beschreibung der beispielhaften Schnittstellen 1- 10, die durch das Server-System von Fig. 8 identifiziert werden, gemäß der Erfindung.
Die Aufbauten der Fig. 1, 6 und 8 sind nicht ausschließlich. Andere Aufbauten können gemäß Prinzipien der Erfindung abgeleitet werden, um dieselben Aufgaben zu lösen. Ferner können die Funktionen der Bauteile des Systems 12 von Fig. 1 und die Verfahrensschritte von Fig. 7 gänzlich oder teilweise innerhalb der programmierten Instruktionen eines Mikroprozessors ausgeführt werden.

Claims

1. Vorrichtung mit einem Multimedia-Dekoder (10, 20), der mehrere Funktionen durchführt und über wenigstens eine körperliche Kommunikationsstrecke kommuniziert, mit:

einem ersten Prozessor (75) zur Dekodierung von paketierten Daten gemäß einem Internet-Protokoll-Datenformat zur Bildung eines ersten dekodierten Ausgangs,

einem zweiten Prozessor (15, 85) zur Kodierung von Daten entsprechend dem Internet-Protokoll-Datenformat für eine Rücklaufkommunikation zu einer Sendequelle und

Mitteln zur Ordnung der Prioritäten (15, 43) der empfangenen Daten für die Verarbeitung durch den ersten Prozessor und zur Ordnung der Prioritäten für die Kodierung für die Rücklaufkommunikation durch den zweiten Prozessor, wobei den empfangenen Daten und den Daten für die Kodierung eine gewünschte hierarchische Datenausgangspriorität zugeordnet wird, die auf wenigstens einem der folgenden Merkmale basiert

a) eine Funktion mit in der Priorität zu ordnenden Daten und

b) ein Protokollmerkmal von in der Priorität zu ordnenden Daten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Funktion eines oder mehrere der folgenden Merkmale enthält:

a) E-Mail, b) Internet-Web-Seiten-Browsing, c) Internet-Telefonie, d) Telefonie, e) Fax, f) Rundfunkvideo, g) Videophon, h) Hochfrequenzrundfunk, i) Audiorundfunk und j) Heimsteuerungen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die gewünschte, hierarchische Datenausgangspriorität aufgrund des Typs der benutzten körperlichen Kommunikationsstrecke zugeordnet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Protokoll-Merkmal wenigstens eines der folgenden Merkmale enthält: a) einen Datenquellen-Identifizierer, b) einen Datenbestimmungs-Identifizierer und c) einen Datentyp-Identifizierer.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Prozessor die Daten in einem Sicherheitsdatenformat kodiert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Sicherheitsdatenformat eines oder mehrere der folgenden Merkmale darstellt: a) ein verschlüsseltes Format, b) ein kodiertes Format, c) ein verwürfeltes Format und d) ein verschachteltes Format.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem dritten Prozessor (50) zur Dekodierung von Rundfunkvideodaten, die entsprechend einem MPEG kompatiblen Datenformat paketiert sind, zum Liefern eines dekodierten Videoausgangs.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7 mit einem Wiedergabeprozessor (55, 80) zur Bildung eines Wiedergabebildes aus dem dekodierten Videoausgang.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit Mitteln zur Synchronisierung (15, 55) der Rücklaufkommunikation mit der Dekodierung.

10. Vorrichtung mit einem Multimedia-Dekoder mit mehreren Funktionen und einer Kommunikation auf wenigstens einer körperlichen Kommunikationsstrecke mit:

einem ersten Prozessor (75) zur Dekodierung von Daten, die entsprechend einem Internet-Protokoll-Datenformat paketiert sind, zum Liefern eines ersten dekodierten Ausgangs,

einem zweiten Prozessor (15, 85) zur Kodierung von Daten gemäß dem Internet-Protokoll-Datenformat für eine Rücklaufkommunikation zu einer Sendequelle,

einem dritten Prozessor (50) zur Dekodierung der Rundfunk-Videodaten, die gemäß einem MPEG ompatiblen Datenformat paketiert sind, zum Liefern eines dekodierten Videoausgangs,

Mitteln zum Ordnen der Daten nach ihrer Priorität (15, 43) zur Verarbeitung durch den ersten, zweiten und Prozessor gemäß einem Protokollmerkmal der Daten für die Verarbeitung und

einem Wiedergabeprozessor (55, 80) zur Bildung eines Wiedergabebildes aus dem ersten dekodierten Ausgang und dem dekodierten Videoausgang.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Protokolleigenschaft wenigstens eines der folgenden Merkmaie enthält a) einen Datenquellen-Identifizierer, b) einen Datenbestimmungs-Identifizierer und c) einen Datentyp-Identfizierer.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Mittel für die Prioritätensetzung die Protokolleigenschaft durch Prüfen der Daten für die Verarbeitung für ein oder mehrere Merkmale identifizieren, die in einer Datenprioritäts-Verarbeitungsaufstellung enthalten sind, die einzelne Merkmale bestimmten gewünschten Verarbeitungsprioritäten zuordnet.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Prioritätsverarbeitungs-Aufstellung einzelne körperliche Kommunikationskanäle bestimmten gewünschten Verarbeitungsprioritäten zuordnet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Prioritäts-Verarbeitungsaufstellung eine Funktion bestimmten gewünschten Verarbeitungsprioritäten zuordnet und die Funktion eines oder mehrere der folgenden Merkmale enthält a) E-Mail, b) Internet-Web-Seiten-Browsing, c) Internet-Telefonie, d) Telefonie, e) Fax, f) Rundfunkvideo, g) Videophon, h) Hochfrequenzrundfunk, i) Rundfunkaudio und j) Heimsteuerung.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Prioritätsverarbeitungs-Aufstellung aus wenigstens einem der folgenden Merkmale abgeleitet ist, a) durch einen Benutzer über eine Dateneingabeeinheit eingegebene Daten, b) Daten, die im Internetprotokoll auf einem körperlichen Übertragungskanal übertragen werden, c) Daten, die in einem MPEG- kompatiblen Format auf einem körperlichen Übertragungskanal übertragen werden, d) Vorinformationen, die durch einen Hersteller in dem Multimedia-Dekoder gespeichert sind.

16. Verfahren zur Verarbeitung von Multimedia-Daten mit mehreren Funktionen mit folgenden Schritten:

Zuordnung einer hierarchischen Datenausgangspriorität zu Internet-Protokoll empfangenen Daten und zu Daten für eine Rücklaufkommunikation, wobei die gewünschte hierarchische Datenausgangspriorität aufgrund wenigstens eines der folgenden Merkmale zugeordnet wird

a) eine zu in der Priorität zu ordnenden Daten gehörende Funktion und

b) ein Protokollmerkmal von in der Priorität zu ordnenden Daten,

Ordnen der empfangenen Daten nach ihrer Priorität und der Daten für die Rücklaufkommunikation unter Anwendung der zugeordneten hierarchischen Datenausgangspriorität,

Dekodierung der in der Priorität geordneten, empfangenen Daten gemäß der zugeordneten hierarchischen Datenausgangspriorität zum Bilden eines ersten dekodierten Ausgangs und

Kodierung der in der Priorität geordneten Daten für die Rücklaufkommunikation gemäß der zugeordneten, hierarchischen Datenausgangspriorität.

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Funktion eines oder mehrere der folgenden Merkmale enthält a) E-Mail, b) Internet-Web-Seiten-Browsing, c) Internet-Telefonie, d) Telefonie, e) Fax, f) Rundfunkvideo, g) Videophon, h) Hochfrequenzrundfunk, i) Rundfunkaudio und j) Heimsteuerung.

18. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die hierarchische Datenausgangspriorität aufgrund des benutzten körperlichen Kommunikationskanals zugeordnet wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Typ des körperlichen Kommunikationskanals eines der folgenden Merkmale enthält a) Telefonleitungen, b) Koaxialkabel, c) terrestrischer Rundfunk, d) Satellitenrundfunk und e) Glasfaser.

20. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Protokolleigenschaft wenigstens eines der folgenden Merkmale enthält a) einen Datenquellen-Identifizierer, b) einen Datenbestimmungs-Identifzierer und c) einen Datentyp-Identifzierer.