ES2268690T3 - Un metodo y un receptor para recibir datos en una señal transmitida y un metodo para transmitir datos. - Google Patents

Abstract

UN SISTEMA Y UN METODO DE DISEMINACION DE INFORMACION QUE PERMITE AL USUARIO ESCUCHAR EL CONTENIDO ESPECIFICO DE LA INFORMACION CUANDO Y DONDE EL O ELLA QUIERA. UN SISTEMA RECEPTOR DE TELEVISION O RADIO QUE RECIBE INFORMACION DESDE UNA SUBPORTADORA DE FM, UNA TRANSMISION DEL INTERVALO DE SUPRESION VERTICAL DE TELEVISION, UNA TRANSMISION DE TELEVISION DEL AREA DE IMAGEN ACTIVA, UNA TRANSMISION DEL PROGRAMA DE AUDIO SEPARADO DEL DE TELEVISION O UN CANAL DE RADIO DEDICADO Y QUE ALMACENA LA INFORMACION TRANSMITIDA EN UNA MEMORIA. UNA INTERFAZ DE USUARIO PERMITE LA SELECCION DESDE LA MEMORIA DE LA INFORMACION ALMACENADA, A TRAVES DE UN CONJUNTO DE MENUS QUE CONTROLAN UNA BASE DE DATOS JERARQUICA, PARA ACCEDER A PUNTOS PARTICULARES DE LA INFORMACION. TIPICAMENTE EL SISTEMA INCLUYE RAM Y/O UN MEDIO DE ALMACENAMIENTO MAGNETICO COMO UNA CINTA DE AUDIO DIGITAL, UN MINIDISCO MAGNETO-OPTICO, UN DISCO MAGNETICO O UN DISCO OPTICO, SUFICIENTE PARA ALMACENAR LA INFORMACION DURANTE VARIAS HORAS DE SALIDA DEAUDIO. UN DISPOSITIVO DE DESCOMPRESION ACEPTA LOS PUNTOS DE INFORMACION DE AUDIO DIGITAL COMPRIMIDA ACCEDIDA Y LOS TRANSFORMA EN SEÑALES DE VOZ. LA INTERFAZ DE USUARIO ES UN CONTROLADOR DE VOZ O UN CONMUTADOR DE UNA POSICION O MULTIPOSICION, QUE PERMITE ESCANEAR A TRAVES DEL MENU Y SELECCIONAR LOS PUNTOS DEL MENU. EL SISTEMA TAMBIEN ES CAPAZ DE TRANSMITIR DATOS ALFANUMERICOS Y CONVERTIR ESTOS DATOS ALFANUMERICOS A UNA FORMA AUDIBLE QUE UTILIZA UN SINTETIZADOR DE VOZ.

Description

Un método y un receptor para recibir datos en una señal transmitida y un método para transmitir datos.

La presente invención se refiere a un método y a un receptor para recibir datos en una señal transmitida y a un método para transmitir datos.

Numerosos sistemas transmiten información en subportadoras de radio de FM, por ejemplo, los documentos EEUU-A-5.152.011, EEUU-A-4.852.086 describen un sistema de comunicación de banda lateral única con capacidad de datos de FM para la transmisión de señales de voz analógicas.

También se conoce la difusión de banda lateral de radio de FM a ordenadores especialmente adaptados para la transmisión, por ejemplo, de noticias y de información financiera. Productos comerciales disponibles de Mainstream, Telenet y Desk Top Data difunden datos sobre bandas laterales de FM para recepción por ordenadores personales equipados con receptores de radio de FM y software especiales. La información típica es transmitida en forma digital, recibida y almacenada en la memoria del ordenador para acceso por el usuario del ordenador usando un software accionado por menú. Los datos se presentan en la pantalla del ordenador en formato alfanumérico convencional. Un producto de esta categoría es News Edge, un servicio de noticias disponible en Desk Top Data, Inc. de Waltham, Massachussets, el cual suministra cierto número de servicios de noticias y de información financiera a un usuario a través de una banda lateral de radio de FM. El software proporcionado con el producto explora la información que llega y cuando la información que llega satisface los parámetros establecidos por el usuario, se guarda la información en un disco y/o se presenta en la pantalla del ordenador.

Estos sistemas tienen la desventaja de requerir un ordenador personal como plataforma, y de proporcionar información sólo en una pantalla de ordenador. Se necesita las habilidades informáticas habituales a fin de operar tales sistemas, los cuales tienden a ser bastante caros.

También se pueden transmitir datos en el intervalo vertical en blanco de una transmisión de televisión. La Comisión Federal de Comunicaciones ha reservado varias líneas de los intervalos verticales en blanco para la transmisión de datos punto a multipunto, los cuales pueden ser vendidos a usuarios interesados.

Adicionalmente a usar el intervalo vertical en blanco, se puede transmitir los datos a través de un canal de televisión usando un sistema de transmisión de 384 kbits/segundo durante la parte de vídeo activa del canal de televisión usando un sistema disponible en WavePOhone, Inc. El sistema remolca los datos digitales dentro del área activa de una señal de difusión existente sin interferir con la imagen de televisión corriente. Los datos descodificados pueden incluir texto y sonido.

Un canal adicional de comunicación para datos o transmisión de audio es el canal de Programa de Audio Independiente disponible en la difusión de televisión.

El documento FR-A-2 651 352 describe un sistema de RDS que es la transmisión de datos a un receptor para presentación limitada. Esta descripción no hace mención de un dispositivo de memoria. De hecho, un dispositivo de memoria de este tipo podría impedir que se presentaran los datos.

El documento EP-A-0 128 093 se refiere a la transmisión de datos digitales que representan fonemas audibles que acompañan a otros datos digitales que representan los datos que se pueden haber transmitido en la parte de la señal de televisión no usada para la presentación en un tubo de rayos catódicos. Estas técnicas se usan en el sistema francés Antiope o en el sistema británico de Teletexto.

El documento EP-A-0 552 051 corresponde a un sistema de búsqueda por radio. No tiene un sistema de interfaz de usuario operativo conectado a un descodificador o a una memoria para controlar la memoria de selección de la información.

El documento EEUU-A-4 788 543 describe un método de manejar la prioridad de la transmisión de mensajes de difusión a usuarios individuales utilizando un sistema de transmisión de doble vía. La memoria aquí se usa para controlar la transmisión de información.

Estos sistemas conocidos tienen las desventajas de que el oyente o usuario de los datos está restringido a un lugar o tiempo específico para acceder a la información. La radio portátil, sea manual o en un automóvil, limita también al usuario para acceder sólo a la información que se está transmitiendo actualmente.

Un objeto de la presente invención es permitir a un usuario escuchar un elemento de información específico cuando lo desee.

El documento WO 95/19668 describe un receptor adaptado para recibir datos en una señal transmitida que incluye un sintonizador de televisión para extraer dichos datos de dicha señal transmitida; una memoria acoplada a dicho sintonizador para almacenar dichos datos extraídos, donde dichos datos almacenados comprenden varias horas de información de audio que se actualiza de vez en cuando; una interfaz de usuario para proporcionar un conjunto de menús que se refieren a dichos datos almacenados y para permitir el acceso a dichos datos almacenados por parte de un usuario que indica las selecciones de dicho conjunto de menús; un controlador acoplado a dicha memoria y a dicha interfaz de usuario para seleccionar datos de dicha memoria en respuesta a dichas selecciones indicadas y para proporcionar dichos datos seleccionados; y una parte de producción de voz para convertir dichos datos seleccionados a una señal analógica mediante la cual un usuario puede acceder a un elemento de información específico de los datos almacenados cuando lo desea.

Este documento registrado el 12.01.1995 con fecha de prioridad de 12.01.1994 fue publicado el 20.07.1995 posteriormente a la fecha de registro de la presente solicitud.

Según un primer aspecto de la presente invención, un receptor como el definido anteriormente se caracteriza porque dicha señal se transmite en un área de imagen activa de un canal de televisión.

Por ejemplo, dichos datos incluyen noticias, información de valores, y música. El sintonizador puede ser un sintonizador de subportadora de una emisora de radio de FM.

Preferiblemente, los datos almacenados en dicha memoria comprenden una base de datos entera. Dichos datos incluyen elementos para designar una jerarquía en dicha base de datos.

Preferiblemente, dicha memoria comprende una memoria volátil de circuito integrado y un almacenamiento no volátil. El almacenamiento no volátil puede ser una cinta magnética, un disco magnético-óptico, un disco magnético, un disco óptico y/o una memoria no volátil de circuito integrado.

En una realización, los datos extraídos son datos de audio digitalizados, los cuales preferiblemente se encuentran comprimidos y/o encriptados. Adicional y/o alternativamente, los datos extraídos son datos alfanuméricos.

Preferiblemente, dicha parte de producción de voz comprende un sintetizador de voz para convertir dichos datos alfanuméricos en dicha señal analógica.

El receptor comprende preferiblemente un desencriptador que se habilita mediante un dispositivo de clave conectado operativamente a dicho desencriptador, y/o recibido por dicho sintonizador.

Preferiblemente, dicha interfaz de usuario se activa por la voz, y puede comprender un control para determinar una velocidad a la cual dicha parte de producción de voz da como salida dicha señal analógica.

El receptor puede estar dispuesto para ser conectado a al menos una antena de un equipo de radio de un automóvil.

En los casos en los que los datos extraídos han sido digitalizados, encriptados y comprimidos, el sintonizador es conectado para recibir dicha señal transmitida en un terminal de entrada del mismo y tiene un terminal de salida; un desencriptador tiene una entrada conectada a dicho terminal de salida de dicho sintonizador y tiene un terminal de salida; la memoria tiene un puerto de entrada conectado a dicho terminal de salida de dicho desencriptador y tiene un puerto de salida; un circuito de descompresión tiene un terminal de entrada conectado a dicho puerto de salida de dicha memoria y tiene un terminal de salida; un convertidor tiene un terminal de entrada conectado a dicho terminal de salida de dicho circuito de descompresión y tiene un terminal de salida para proporcionar una señal analógica; y el dispositivo de voz del usuario está acoplado a dicho desencriptador.

En una realización, dicho terminal de salida para proporcionar una señal analógica es una conexión de unos cascos.

Preferiblemente, dicho receptor está configurado como un receptor portátil para recibir selecciones musicales.

La invención se extiende también a un método para la recepción de datos comprimidos digitales transmitidos, que incluye las etapas de sintonizar una señal difundida que incluye dichos datos digitales de vez en cuando; extraer dicha señal digital de dicha señal difundida; desencriptar dichos datos extraídos; almacenar dichos datos desencriptados; comprendiendo dichos datos almacenados varias horas de información de audio; dar como salida un menú de selecciones que se refieren a los datos almacenados; acceder a partes de dichos datos almacenados en respuesta a órdenes del usuario que indican selecciones escogidas; descomprimir las partes a las que se accede de dichos datos; y convertir dichos datos descomprimidos en una señal analógica mediante la cual el usuario puede acceder a un elemento de información seleccionado de los datos almacenados; estando caracterizado el método por transmitir los datos en un área de imagen activa de un canal de televisión.

En un aspecto alternativo, la presente invención proporciona un método para transmitir datos, que comprende las etapas de convertir dichos datos en datos digitalizados; comprimir dichos datos digitalizados; encriptar dichos datos comprimidos; transmitir una señal que incluye dichos datos encriptados y comprimidos; extraer dichos datos de dicha señal transmitida por un sintonizador de televisión; almacenar dichos datos extraídos; donde dichos datos almacenados comprenden varias horas de información de audio que es actualizada de vez en cuando; proporcionar un conjunto de menús para acceder a dichos datos almacenados; seleccionar elementos de dicho conjunto de menús en respuesta a órdenes del usuario; proporcionar partes de dichos datos almacenados en respuesta a dicha selección de elementos; desencriptar dichas partes proporcionadas de dichos datos almacenados; descomprimir dichos datos desencriptados; y convertir dichos datos descomprimidos en una señal analógica mediante la cual un usuario puede acceder a un elemento de información específico de los datos almacenados cuando lo desee; donde el método está caracterizado por transmitir los datos en un área de imagen activa de un canal de televisión.

Los dispositivos y los métodos de la invención permiten al usuario escuchar unas noticias o un elemento de información específicos cuando y donde lo desee. El receptor está habilitado para recibir la información mediante un sintonizador que extrae los datos alfanuméricos digitalizados y/o comprimidos de audio, por ejemplo, usando el sistema de WavePhone. Una circuitería condicional de acceso en el receptor desencripta los datos alfanuméricos digitalizados previamente encriptados o los datos de audio comprimidos, que luego son almacenados como una base de datos en una memoria. Una interfaz de usuario (por ejemplo, un simple interruptor manual o un control activado por voz) que activa una serie de menús permite al usuario acceder a la información indicando su selección de los menús. El sistema extrae a continuación la información de la base de datos. Un dispositivo productor de voz, incluyendo un sistema de descompresión y un sistema convertidor de digital a analógico (D/A) u otro sistema productor de voz convierte los datos extraídos en una señal de audio para ser proporcionada al usuario a través de un altavoz o auriculares.

El sistema puede ser independiente o formar parte de un receptor de radio existente, compartiendo componentes del receptor de radio. Una realización de la interfaz de usuario es un interruptor de cuatro vías (las posiciones corresponden por ejemplo a las teclas de control del cursor de un ordenador) para la selección de menús que recogen diversas categorías de información y exploración de los mismos. Típicamente, el sistema incluye RAM (memoria de acceso aleatorio) volátil o no volátil o un medio de almacenamiento no volátil tal como una cinta de audio digital, un minidisco magneto-óptico, un disco magnético o un disco óptico, suficientes para almacenar la información, por ejemplo, de unas pocas horas de audio. La información es, por ejemplo, noticias, deportes, tiempo, información cultural, anuncios, repertorios comerciales o música. La información se transmite en forma digital encriptada usando técnicas de compresión de datos. El uso de técnicas de encriptación controla el acceso a la base de datos de la información en su conjunto o a partes seleccionadas que haya contratado el usuario.

El dispositivo productor de voz puede ser de control automático o por el usuario para producir diferentes velocidades de salida de audio. Este control de la velocidad del audio puede cambiar el paso o cambiar el espaciamiento entre palabras. También el usuario tiene la oportunidad de preseleccionar elementos de la base de datos, con lo cual construir un perfil personal de manera que extraiga una información concreta sin necesidad de observar a través de todos los menús.

A continuación se describirán realizaciones de la presente invención, a título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:

la Figura 1 muestra un diagrama de bloques de un aparato receptor de la presente invención;

la Figura 2 muestra un diagrama de bloques de un sistema de transmisión de la presente invención;

la Figura 3 muestra un diagrama de bloques de una realización alternativa del aparato de la Figura 1; y

la Figura 4 muestra un diagrama de bloques de una realización alternativa adicional del aparato de la Figura 1.

La Figura 1 muestra un aparato receptor 10 de acuerdo con una realización de la invención. Se recibe una señal difundida de una antena 11 (como se usa en las aplicaciones de automóvil o portátiles), la cual proporciona una señal difundida de radio o una señal difundida de televisión a un sintonizador 12. Cada elemento de datos de audio es "etiquetado" con una designación para permitir la recuperación de los datos de audio encriptados de la base de datos. El sintonizador 12 es un uno de los siguientes: un sintonizador de subportadora de FM del tipo bien conocido en la técnica para extraer una señal de subportadora de FM difundida; un sintonizador de televisión diseñado para producir la salida del Intervalo Vertical en Blanco, o del área de imagen activa o de un canal de Programa de Audio Independiente de una difusión de televisión; o un sintonizador de canal de radio exclusivo. En el caso de un sintonizador de subportadora de FM, como es bien conocido, las señales de subportadora son típicamente transmisiones de datos digitalizados sobre subportadoras alquiladas de emisoras comerciales de FM. El Intervalo Vertical en Blanco está ya disponible para la transmisión de punto a multipunto. Como se trató anteriormente, se puede usar el área de imagen activa de una transmisión de televisión mediante el sistema WavePhone. El sintonizador 12 proporciona en línea 14 los datos de audio digitalizados extraídos (los cuales se encuentran típicamente encriptados) a la circuitería 16 de acceso condicional y al microcontrolador (controlador) 20 (descrito a continuación) en la línea 18.

La circuitería 16 de acceso condicional asegura que los datos encriptados en la línea 14 sean desencriptados sólo si se ha dispuesto la clave u orden adecuada, como se describe a continuación. La circuitería 16 de acceso condicional desencripta los datos recibidos (según lo autorice el microcontrolador 20 sobre la línea 22a) y proporciona los mismos en la línea 26 como normales (datos desencriptados) para su almacenamiento en la memoria 28 la cual puede ser una memoria de acceso aleatorio (RAM) de circuito integrado convencional. La memoria 28 puede ser volátil o no volátil de circuito integrado (memoria de acceso aleatorio). La memoria 28 puede incluir un medio de almacenamiento no volátil tal como una cinta de audio digital, un minidisco magneto-óptico, un disco magnético o un disco óptico con suficiente capacidad para almacenar la información correspondiente a varias horas de datos de salida de
audio.

A fin de proporcionar la cantidad necesaria de datos de audio en una intervalo mínimo de tiempo, para minimizar los requisitos de anchura de banda y para minimizar los requisitos de memoria, los datos de audio originales constituyen un sujeto de realización para que un algoritmo de compresión de datos en el transmisor comprima los datos suficientemente. (Esta circuitería de compresión de datos, como se muestra en la Figura 2, será tratada más adelante). El aparato receptor 10 incluye un algoritmo de descompresión acompañante en la circuitería 39 de descompresión, conectado a la salida de la memoria 28 por la línea 43 para proporcionar los datos descomprimidos al convertidor 30 de digital a analógico para la conversión de los datos digitalizados a señales analógicas de audio.

La circuitería 16 de acceso condicional y el microcontrolador 20 se describen adicionalmente a continuación. Se tiene acceso a la salida de los datos comprimidos desencriptados de la memoria 28 bajo control de microcontrolador (microprocesador) 29 a través de las señales de control en la línea 22b, para determinar que elementos concretos de los datos almacenados en la memoria 28 se van a proporcionar a través de la línea 43 de salida a la circuitería de descompresión 39.

Algunos de los datos que utiliza un usuario en un sistema de este tipo pueden estar en forma alfanumérica, que se puede transmitir en esa forma y convertir a audio en el receptor mediante síntesis de voz. Tales datos son transmitidos en forma alfanumérica por consideraciones de anchura de banda, velocidad y memoria. A fin de acomodar la doble transmisión tanto de datos alfanuméricos como de datos de audio, el interruptor 46 controlado por el microcontrolador 20 de la línea 47 determina si los datos a los que se tiene acceso actualmente están en la forma de los datos originalmente alfanuméricos o de los datos de audio comprimidos. Cuando se tiene acceso a los datos originalmente alfanuméricos, los datos alfanuméricos son proporcionados a través de la línea 43 a un sintetizador 45 de voz cuya salida de audio está conectada al amplificador 36 de audio convencional y al altavoz o auriculares 38.

La interfaz 40 de usuario introduce las órdenes en la línea 42 al microcontrolador 20 para determinar a que datos de la memoria 28 se va a acceder. La información es clasificada en categorías, almacenada, y se tiene acceso a la misma como una base de datos jerárquica convencional almacenada en la memoria 28 bajo control del microcontrolador 20. La interfaz de usuario 40 (sea un control manual simple o de voz) que acciona una jerarquía de menús, permite a un usuario tener acceso a la información indicando sus selecciones a partir de los menús.

En una realización, la interfaz 40 de usuario convencional es un sistema de órdenes activado por voz. Por ejemplo, se conecta el dispositivo y se inicializa por la orden "CONECTAR" pronunciada del usuario. Entonces responde anunciando en forma audible a través de un altavoz 38 las categorías principales disponibles en la base de datos, por ejemplo, "NOTICIAS", "DEPORTES", "ENTRETENIMIENTO", etc. Cuando se ha anunciado la categoría deseada, el usuario responde diciendo "SÍ". El dispositivo entonces anuncia nuevamente las subcategorías de la categoría principal seleccionada, y el usuario selecciona de nuevo la subcategoría deseada con un "SÍ" hablado hasta que se tiene acceso al elemento deseado. Por ejemplo, el camino de categorías y subcategorías hasta alcanzar las últimas noticias relativas a la General Motors Corporation podría ser "NOTICIAS...NEGOCIOS..NACIONAL..AUTOMOCIÓN..GM". El camino para hacer una revisión de la película reciente Aladino podría ser "ENTRETENIMIENTO..HOLLYWOOD..REVI- SIÓN DE PELÍCULAS..ALADINO".Típicamente, se alcanzará los elementos después de cuatro o cinco respuestas "SÍ" del usuario. En una realización, tres órdenes habladas adicionales por parte del usuario, tales como "ATRÁS", "PARAR" y "ADELANTE" son suficientes para proporcionar al usuario el control efectivo y rápido del sistema.

En otra realización, se proporciona un dispositivo manual de entrada tal como un conjunto de interruptor que tiene, por ejemplo, cuatro posiciones (arriba, abajo, izquierda, derecha) correspondientes al control de cursor familiar de un ordenador, indicando cada posición una de las cuatro órdenes, para su operación manual por parte del usuario. Este interruptor puede estar adaptado para ser unido a un volante de un automóvil, para que lo utilice el conductor. El control está ligado al resto del aparato receptor 10 por cable, infrarrojos o ultrasónicamente, como un mando a distancia convencional de televisión.

Otra versión de la interfaz 40 de usuario incluye un interruptor de control. El usuario oprime por breve tiempo el interruptor para seleccionar la categoría o elemento según fue anunciado o para visualizar los menús. Oprimir brevemente el interruptor mientras se lee un elemento de datos real ejecuta "parar". Apretarlo otra vez ejecuta "adelante". Mantener el interruptor apretado durante uno o dos segundos, por ejemplo, ejecuta "atrás" en cualquier momento, para volver a un punto predeterminado de la base de datos.

Para una efectividad plena, el aparato receptor 10 puede estar alimentado al menos parcialmente durante 24 horas al día. A fin de conservar la potencia, los datos recibidos deben ser almacenados en primer lugar en una memoria de acceso aleatorio (RAM) la cual es una parte de la memoria 28 que consume poca potencia y cuando está llena la RAM, se transfieren a un medio de almacenamiento tal como una cinta digital de audio, un minidisco magneto-óptico, un disco magnético o un disco óptico. El sintonizador 12, el microcontrolador 20, la circuitería 16 de acceso condicional y la memoria 28 son los elementos que permanecen típicamente alimentados en todo momento (por alimentación de batería, si fuera necesario) para recibir una actualización continua de la información difundida, y de esta manera almacenar los datos actuales en la memoria 28.

Cuando se usa el Intervalo Vertical en Blanco para transmitir datos, es posible transmitir a una velocidad de 2 Megabits por segundo sobre 2 líneas consecutivas de Intervalo Vertical en Blanco, cada una con una duración de 50 microsegundos para proporcionar un canal de 24.000 bits por segundo con una tara de corrección de error del 50%.

En una versión, el aparato receptor 10 de la Figura 1 es una unidad portátil (similar a una radio portátil) e incluye en el alojamiento la interfaz 40 de usuario de voz o manual. En otra realización, el aparato receptor de la Figura 1 se construye en una radio portátil o de automóvil, compartiendo en los casos en los que sea posible los componentes comunes y en los casos en los que resulte apropiado una interfaz 40 de usuario separada.

En una realización, la interfaz 40 de usuario incluye un control de velocidad para determinar la velocidad de salida de la salida de voz. El convertidor 30 digital a analógico o el sintetizador 45 de voz puede recibir los datos con mayor velocidad que la velocidad normal a la que se habla. Es bien conocido que la gente puede entender la voz a velocidades más rápidas que las del discurso normal. Así, la interfaz 40 de usuario aumenta la velocidad de voz en la forma anteriormente descrita de manera que se obtiene la información más deprisa, en forma análoga a la escritura abreviada de un texto impreso. Esta aceleración puede dar origen a técnicas bien conocidas que cambian el paso o eliminan los huecos entre palabras. También se puede usar un enfoque similar de ralentización en el caso de que el usuario quiera observar cuidadosamente lo que se dice, por ejemplo mientras toma notas.

En la realización que usa una interfaz 40 de usuario activada por voz, el número de órdenes proporcionadas está típicamente limitado (por ejemplo de 5 a 10) y por tanto un circuito simple de reconocimiento de entrada de voz comercialmente disponible es suficiente.

En otra realización, la interfaz de usuario para un sistema basado en automóvil está asociada con una presentación que mantiene la atención que se espera esté disponible en varios automóviles en un futuro cercano. Ésta proporciona una presentación visual de los menús de base de datos análoga a una pantalla de ordenador, para permitir un acceso más rápido a los menús de la base de datos.

Ventajosamente, transmitiendo y almacenando los datos de audio en forma comprimida (aunque sea encriptada), se reduce en gran medida la anchura de banda requerida del canal de transmisión, como lo son los requisitos de la memoria 28, con lo cual se reduce sustancialmente el costo de componentes de la memoria 28. Cuando se usa en una transmisión de subportadora de FM, la velocidad de transmisión típica es de un kilobaudio. En un canal SAP, la velocidad de transmisión típica es de un kilobaudios.

En la práctica, después de la adquisición del aparato receptor 10, el usuario lo programa a las frecuencias de las emisoras locales que proporcionan las transmisiones. Puede haber múltiples emisoras de este tipo en un área, debido a la distancia de transmisión limitada de las señales de radio de FM y de TV. Un dispositivo de salto de canales (como se encuentra ahora disponible comercialmente en diversas radios) en una realización incluido en el microcontrolador 20 busca emisoras que tienen una firma o frecuencia concreta, para mantener la recepción aun cuando se desplace de un área de una emisora que porte el servicio al área de transmisión en la cual una segunda emisora porta el servicio. Le ocupará menos de un minuto al sistema escrutar toda la banda de FM o TV observando la transmisión de firma.

El bloque 16 de desencriptación/acceso de datos se logra de varias maneras alternativas. En una realización se transmite una orden simple de conectado/desconectado (sin encriptación de datos) para deshabilitar los aparatos receptores individuales pertenecientes a los usuarios que no hayan pagado el importe de la suscripción (por ejemplo, mensual) requerida para recibir este servicio. Se puede usar la desencriptación para proporcionar acceso a la totalidad de la base de datos o a partes individuales de la base de datos, dependiendo de lo que haya pagado el usuario por ello.

En una variante de un sistema de desencriptación más sofisticado, en el que se cree que existe un problema en la fabricación y venta de unidades receptoras no autorizadas, se usa una encriptación de datos adecuada, que requiere la recepción de una clave y la desencriptación de los datos recibidos con la circuitería de desencriptación del bloque 16. De aquí que las unidades receptoras no autorizadas sin tal circuitería exclusiva no serán operativas en absoluto.

En una realización de un sistema de desencriptación (análogo a la encriptación de TV por cable de pago por visión), se suministran las claves de desencriptación mediante la transmisión por radio. Cada unidad receptora individual tiene una clave "oculta" única, por ejemplo 40 a 50 dígitos binarios en una memoria de sólo lectura. Cada unidad tiene también un número de serie "público" no oculto. Todos los datos transmitidos son encriptados convencionalmente usando una clave maestra, la cual se carga periódicamente para mejorar la seguridad. Cada unidad receptora recibe una clave maestra para desencriptar la transmisión de datos.

La clave maestra se transmite a cada unidad de la manera siguiente:

Periódicamente, la transmisión difundida de los datos se interrumpe para transmitir la información de clave. La información de clave es una serie de paquetes, un paquete para cada unidad receptora individual, incluyendo cada paquete (1) un campo de dirección, el cual es el número de serie público de una unidad receptora concreta; seguido de (2) un segundo campo el cual es la clave maestra actual encriptada con la "clave oculta" de la unidad receptora que tiene ese particular número de serie.

Las unidades receptoras buscan esos paquetes (los cuales están caracterizados por una firma concreta o se producen a horas concretas para evitar la confusión con los datos). Cuando una unidad receptora concreta recibe el paquete que incluye su propia dirección (número de serie público), lo almacena y desencripta el campo de clave maestra encriptado subsiguiente, con lo cual obtiene la clave maestra, a fin de desencriptar los datos encriptados subsiguientes.

En una segunda realización de un sistema de desencriptación, se suministra físicamente una clave encriptada maestra únicamente para cada unidad receptora a cada usuario periódicamente (por ejemplo una vez al mes). Se introduce la clave en cada unidad receptora por un teclado, o se materializa la clave en una tarjeta legible electrónicamente o un dispositivo insertado en un puerto adecuado en la unidad receptora.

En otra realización, el sintetizador 45 de voz es controlado para proporcionar una variedad de voces concretas. Estas voces son seleccionadas por el usuario, es decir, para que sean de hombre/mujer u otras voces, o se programa el sistema a través del microcontrolador 20 para seleccionar diferentes voces para diferentes tipos o categorías de información.

El dispositivo de la Figura 1 tal como se incorpora en un receptor de radio o televisión convencional usa la antena 11 del receptor de radio o televisión. El sintonizador 12 puede ser adicional al sintonizador convencional de radio o televisión o puede ser una parte del sintonizador de radio o televisión. Los otros bloques de la Figura 1 (con excepción del amplificador 36 y del altavoz 38) son únicos de este sistema y son componentes añadidos a un receptor convencional de radio o televisión.

Otra realización puede abarcar todos los elementos de la unidad receptora excepto la interfaz 40 y los elementos de audio 36, 38 en un dispositivo situado en el maletero de un automóvil similar a los sistemas de música de CD, con un minitransmisor de radio de salida sintonizado a un canal no usado de FM o AM. Esta salida de transmisor de radio se acoplaría a la antena de radio normal del automóvil para dar como salida la señal de audio al usuario.

Otra realización del receptor puede proporcionar la recepción y el almacenamiento de los datos en una unidad de base en casa, en la cual se almacenan los datos recibidos en un almacenamiento en disco (como se trató anteriormente) y el disco se reproduce en la unidad portátil en el automóvil. Una variante adicional incluye una unidad con base en casa que contiene todos los dispositivos de una unidad de automóvil que puede ser desenchufada de la base en casa mientras el usuario se encuentre en el automóvil.

En la Figura 2 se ilustra la parte de transmisión del sistema indicando las etapas y elementos siguientes. La parte 51 de generación de datos contiene las etapas habituales humanas (no electrónicas) de acumulación 55 de noticias e información y de clasificación y formateado 56 de las noticias e información. Éstas son las etapas de acumulación 55 y de organización de datos típicas de cualquier servicio de noticias que proporcione una base de datos. Para la transmisión de audio, se introduce esta información de noticias y otra información de audio en las partes electrónicas, hablando por un micrófono (no representado), cuya salida se proporciona a un convertidor 60, el cual convierte las señales analógicas de audio a un formato de datos de audio digitalizado. Los datos de audio digitalizados son comprimidos por razones de memoria y anchura de banda en la circuitería 57 de compresión. El audio digitalizado comprimido es encriptado en la circuitería 58 de encriptación según las instrucciones de distribución de clave a partir de una unidad 59 de facturación/abonados. Esta facturación/abonados es una entrada humana al sistema que determina la clave de desencriptación apropiada para un abonado individual. Los datos de audio encriptados digitalizados constituyen una base de datos.

Cuando es ventajoso usar información originalmente alfanumérica, tal información originalmente alfanumérica procedente de la etapa 56 de clasificación y formateado de noticias se pone convencionalmente en un formato para transmisión y se encripta por la circuitería 64 de encriptación de datos que es similar a la circuitería 58 de encriptación de datos. El interruptor 61 está controlado por un operador para determinar si el sistema transmite información de audio o alfanumérica digitalizada comprimida. Los datos procedentes del interruptor 61 se envían por un camino de transmisión tal como una línea telefónica 63 exclusiva a una emisora de transmisión tal como una emisora 50 de radio y televisión existente.

A fin de proporcionar la cantidad de datos de audio que se necesita en un intervalo de tiempo razonable, conservar la anchura de banda y guardar espacio de memoria en el receptor, se pasan los datos de audio a través de un algoritmo de compresión de datos en el extremo de transmisión. Esta compresión de datos está incluida en el bloque 57 de la Figura 2. Adicionalmente a la compresión de datos, puesto que la instalación de transmisión no transmite la información de manera "en vivo" como en la mayoría de las instalaciones de difusión, la instalación de transmisión puede maximizar el uso de la anchura de banda disponible de la memoria de transmisión o disponible no sólo usando las técnicas anteriormente mencionadas de compresión de datos, sino que puede transmitir los datos a una velocidad no relacionada con la velocidad de voz. La velocidad de transmisión de los datos puede ser más rápida que la voz en tiempo "real" cuando las consideraciones de anchura de banda de difusión lo permiten. Adicionalmente, la velocidad de transmisión puede ser más lenta que la voz en "tiempo real" si sólo se va a usar una anchura de banda de difusión más estrecha. Esta variación en la velocidad de transporte afecta al tiempo requerido para transmitir una cantidad de información dada. La variación de la velocidad y la cantidad de compresión de voz puede ser dinámica y puede ser función de la naturaleza de la información que se transmite.

Los datos completados en la línea 63 se insertan en la subportadora de FM, el canal de Programa de Audio Independiente, la imagen activa o el Intervalo Vertical en Blanco usando un dispositivo convencional 62 de inserción de datos para la transmisión por televisión o transmisor 53 de radio convencional a través de la antena 54, adicionalmente a la generación de programas de material de audio y vídeo convencionales del elemento 52.

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En las realizaciones de las Figuras 1 y 2, el orden de los elementos puede ser alterado por necesidades particulares de un sistema. En una realización alternativa en la Figura 3 que incluye muchos elementos idénticos a la Figura 1, la memoria 28 recibe y almacena los datos encriptados en la línea 14 antes de procesarlos por la circuitería 16 de acceso condicional.

En una realización alternativa en la Figura 4, la circuitería 39 de descompresión realiza su función antes del almacenamiento de los datos digitales en la memoria 28. Esta realización asume que no existe necesidad de conservar el uso de la memoria 28.

Un sistema para la diseminación de la información de audio como el descrito anteriormente crea posibilidades de usos más allá de la información transmitida por voz o de datos alfanuméricos. Controlando selectivamente la compresión y la velocidad de transmisión de datos, el sistema permite la transmisión de música. La transmisión de música permite que un dispositivo receptor portátil de tipo "Walkman®" reciba sólo música. Estas transmisiones difundidas pueden incluir, por ejemplo, una lista de los diez principales de música rock para jóvenes, u otras combinaciones programadas por la instalación de transmisión. Este receptor portátil especial tiene todos los elementos del sistema descritos anteriormente, excepto el sintetizador 45 de voz y el interruptor 46. El altavoz 38 es reemplazado por unos cascos. La interfaz 40 de usuario incluye un pulsador para seleccionar contenidos musicales específicos. La circuitería 16 de acceso condicional está programada para recibir sólo el tipo de selecciones musicales que ha contratado el usuario. A fin de conservar la potencia y el espacio, la memoria 28 incluye sólo una memoria de acceso aleatorio (RAM) suficiente para almacenar la longitud de la reproducción musical requerida. Se incorpora una fuente de alimentación independiente de larga vida para mantener activos el sintonizador 12, la circuitería 16 de acceso condicional, el microcontrolador 20 y la memoria 28 a fin de recibir la música difundida cuando el usuario no esté usando el receptor portátil. La circuitería 39 de descompresión, el convertidor analógico a digital 30 y el amplificador de audio 36 son alimentados adicionalmente a los elementos anteriormente indicados (12, 16, 28 y 20) sólo cuando el usuario está escuchando la música. El sintonizador 12 está adaptado a uno de los canales de transmisión anteriormente descritos, el SAP, el Intervalo Vertical en Blanco de un canal de televisión, un canal de televisión de imagen activa o una transmisión de subportadora de FM.

Para un medio de difusión, adicionalmente a los medios de transmisión de datos por la subportadora de FM, el canal de Programa de Audio Independiente, el área de imagen activa de televisión o el Intervalo Vertical en Blanco de televisión, se puede usar un canal exclusivo de audio de acuerdo con la invención. Un ejemplo de un canal de radio dedicado de este tipo es el canal telefónico celular exclusivo. Los sistemas de telefonía celular tienen un transmisor central en el cual cada célula da servicio a miles de llamadas telefónicas dentro de su célula. Uno de los canales de cada célula de un sistema de este tipo puede dedicarse a la transmisión de datos a receptores dedicados. Un canal exclusivo adicional puede incluir una transmisión por satélite de los datos.

Puesto que algunos abonados pueden no tener unidades receptoras conectadas cuando se transmiten ciertos datos, es obvio que la instalación de difusión 50, 51 actualizará la base de datos de vez en cuando aunque no se haya generado recientemente información alguna en la etapa 55. Los datos para un elemento de noticias determinado pueden incluir un código de fecha y hora para indicar al usuario la actualidad de la información.

Aunque se han mostrado en los dibujos y se han descrito las formas preferidas de la invención, puesto que resultarán obvias para los expertos en la técnica variaciones en la forma preferida, no se debería considerar la invención como limitada a la forma específica mostrada y descrita, sino en vez de ello a lo establecido en las siguientes reivindicaciones.

Claims (15)

1. Un receptor adaptado para recibir datos en una señal transmitida que incluye un sintonizador (12) de televisión para extraer dichos datos de dicha señal transmitida; una memoria (28) acoplada a dicho sintonizador para almacenar dichos datos extraídos, donde dichos datos almacenados comprenden varias horas de información de audio que se actualiza de vez en cuando; una interfaz (40) de usuario para proporcionar un conjunto de menús que se refieren a dichos datos almacenados y para permitir el acceso a dichos datos almacenados por parte de un usuario que indica las selecciones de dicho conjunto de menús; un controlador (20) acoplado a dicha memoria y a dicha interfaz (40) de usuario para seleccionar datos de dicha memoria en respuesta a dichas selecciones indicadas y para proporcionar dichos datos seleccionados (26); una parte (39, 45, 30, 46, 36 y 38) de producción de voz para convertir dichos datos seleccionados en una señal analógica mediante la cual un usuario puede acceder a un elemento de información específico de los datos almacenados cuando lo desea; y en el que dicha señal es transmitida en un área de imagen activa de un canal de televisión.

2. Un receptor como el de la reivindicación 1, en el que los datos extraídos son datos que han sido digitalizados, encriptados y comprimidos, y que comprende adicionalmente un desencriptador acoplado a dicho controlador y a dicha memoria para proporcionar acceso a dichos datos extraídos y desencriptarlos.

3. Un receptor como el de la reivindicación 1 ó 2, que comprende además una circuitería (39) de descompresión acoplada a dicha memoria (28) para descomprimir dichos datos extraídos.

4. Un receptor como el de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha interfaz de usuario comprende:

un dispositivo de entrada manual que se puede montar en un volante; y

un enlace desde dicho dispositivo de entrada manual a dicho controlador.

5. Un receptor como el de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha parte de producción de voz comprende:

un convertidor para convertir dichos datos seleccionados en una señal analógica; y

un amplificador para amplificar dicha señal analógica.

6. Un receptor como el de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho controlador almacena dichos datos extraídos en una parte de circuito integrado de dicha memoria hasta la capacidad de dicha parte de circuito integrado antes de transferir dichos datos extraídos a una parte de almacenamiento de dicha memoria y en el que dicha parte de almacenamiento comprende un medio de disco, un medio de cinta y/o una memoria de circuito integrado no volátil.

7. Un receptor como el de la reivindicación 1, en el que dichos datos extraídos son datos que han sido digitalizados, encriptados y comprimidos, donde el sintonizador (12) está conectado para recibir dicha señal transmitida en un terminal del mismo y tiene un terminal de salida; un desencriptador (16) tiene una entrada conectada a dicho terminal de salida de dicho sintonizador mismo y tiene un terminal de salida; la memoria (28) tiene un puerto de entrada conectado a dicho terminal de salida de dicho desencriptador y tiene un puerto de salida; y tiene un puerto de salida; un circuito (39) de descompresión tiene un terminal de entrada conectado a dicho puerto de salida de dicha memoria y tiene un terminal de salida; un convertidor (30, 46, 36 y 38) tiene un terminal de entrada conectado a dicho terminal de salida de dicho circuito de descompresión y tiene un terminal de salida para proporcionar la señal analógica; y donde el dispositivo (40) de interfaz de usuario está acoplado a dicho desencriptador
(16).

8. Un receptor como el de la reivindicación 7, que comprende además:

un circuito sintetizador de voz que tiene un terminal de entrada conectado a dicho puerto de salida de dicha memoria y que tiene un terminal de salida; y

un interruptor que tiene dos terminales de entrada conectados respectivamente a dichos terminales de salida de dicho sintetizador de voz y de dicho convertidor, teniendo dicho interruptor un terminal de salida para proporcionar una señal analógica, y

teniendo adicionalmente un terminal de control conectado operativamente a dicho desencriptador.

9. Un receptor como el de la reivindicación 7 u 8, que comprende además un microcontrolador (20) conectado operativamente entre dicho desencriptador (16) y dicha interfaz (40) de usuario, y que controla la circuitería de acceso condicional incluida en dicho desencriptador (16).

10. Un método para la recepción de datos comprimidos digitales transmitidos, que incluye las etapas de sintonizar una señal difundida que incluye dichos datos digitales de vez en cuando; extraer dichos datos digitales de dicha señal difundida; desencriptar dichos datos digitales extraídos; almacenar dichos datos desencriptados; comprendiendo dichos datos almacenados varias horas de información de audio; dar como salida un menú de selecciones que se refieren a los datos almacenados; acceder a partes de dichos datos almacenados en respuesta a órdenes del usuario que indican las selecciones escogidas; descomprimir las partes de dichos datos a las que se accede; y convertir dichos datos descomprimidos en una señal analógica mediante la cual el usuario puede acceder a un elemento de información seleccionado de los datos almacenados; incluyendo el método la etapa de transmitir los datos en un área de imagen activa de un canal de televisión.

11. Un método para transmitir datos, que comprende las etapas de convertir dichos datos en datos digitalizados; comprimir dichos datos digitalizados; encriptar dichos datos comprimidos; transmitir una señal que incluye dichos datos encriptados y comprimidos; extraer dichos datos de dicha señal transmitida por un sintonizador de televisión; almacenar dichos datos extraídos; donde dichos datos almacenados comprenden varias horas de información de audio que es actualizada de vez en cuando; proporcionar un conjunto de menús para acceder a dichos datos almacenados; seleccionar elementos de dicho conjunto de menús en respuesta a órdenes del usuario; proporcionar partes de dichos datos almacenados en respuesta a dicha selección de elementos; desencriptar dichas partes proporcionadas de dichos datos almacenados; descomprimir dichos datos desencriptados; y convertir dichos datos descomprimidos en una señal analógica mediante la cual un usuario puede acceder a un elemento de información específico de los datos almacenados cuando lo desee; incluyendo además el método transmitir los datos en un área de imagen activa de un canal de televisión.

12. Un método como el de la reivindicación 11, por el que se varía una velocidad de transmisión de dichos datos para usar eficientemente la anchura de banda disponible de dicha señal transmitida.

13. Un método como el de las reivindicaciones 11 ó 12, que comprende además las etapas de:

proporcionar datos alfanuméricos digitalizados;

encriptar dichos datos alfanuméricos;

transmitir dichos datos alfanuméricos encriptados;

seleccionar dichos datos comprimidos o dichos datos alfanuméricos encriptados;

14. Un método como el de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, donde los datos incluyen música.

15. Un método como el de la reivindicación 14, en el que dichos datos desencriptados son descomprimidos por una circuitería (39) de descompresión, la cual tiene una salida conectada a un convertidor (30) de digital a analógico cuya salida está conectada a un amplificador (36) de audio, y donde el método comprende además la etapa de alimentar la circuitería (39) de descompresión, el convertidor (30) de digital a analógico, y el amplificador (36) de audio sólo cuando da música como salida.