专利名称：用户终端的辅助装置控制的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及CATV或其它预订电视系统的用户终端，更确切地涉及一种控制和从用户终端与外设装置通信的方法和装置。
用户终端，更一般地称作电缆电视终端，是预订电视系统的一个组成部分。这些预订电视系统可以是电缆电视(CATV)系统，SMATA系统，多点，多分布(MMDS)系统，或直接接到家(DTH)系统。用户终端通常提供有凋谐预订电视系统的特定频道的功能，这些功能是超出用户的电视接收机能力的。此外，用户终端通过认可码提供了对特定预订业务的访问，并且通过解扰或解码在多种业务中提供分层或该业务的特定信道的认可。
最近，通过提供交互式屏幕显示和其它允许用户以其它方式控制预订业务和其电视接收机的功能用户终端，已变成了友好用户。这些功能包括诸如音量控制，按观看次数计费事件确认，喜欢看的频道列表，睡眠定时功能，观看频道确认，主控制能力录制VCR节目的节目定时，和其它类型的友好用户操作功能。
此外，在较新型电视接收机中所能看到的某些屏幕功能由预定终端能够提供给较旧式的电视接收机。新式预定终端被摇控并且其把这种能力提供给较旧式的电视接收机。例如，在摇控下由用户终端能够建立频道识别，静噪和遥控音量控制，使电视接收机仿佛具有这些能力。
具有这些新式用户功能的用户终端的一个优选例子是Norcross.Georgin的亚特兰大科研公司制造的8600系列用户终端。
尽管在上述用户终端的友好用户功能中具有先进性，但由于在调谐能力和操作方面的不兼容性，在干扰其它用户装置，例如VCR和电视接收机方面一直存在某些不方便之处。例如，如果一个用户想要在其VCR上自动地录制一个节目，并且该节目是一个收费制事件(该事件可能必须在用户终端被解扰)，则该用户不仅必须设定用户终端节目定时器，而且必须设定VCR节目定时器，以确保其将处在和被调谐在作为所述终端的正常输出的频道3/4上。为了对上述两个定时器编程，在选定节目事件后用户必须把事件时间和日期翻译成他正使用的每个特定设备的接口语言。虽然用户终端和VCR都可以具有友好用户接口在该过程中进行协助，但它们通常是非常不同的，因而会使用户产生相当的混乱。
当前，有一种业务帮助自动地对一种VCR进行节目设定，这种VCR包括有一个对某些节目事件码进行解码的装置。所述节目事件码可以印在TV节目表中，例如可以印在报纸或任何TV节目单上。用户从节目表中选择一个节目并输入相关的节目事件码给VCR控制装置，该VCR控制装置把该节目事件码翻译成节目播出的日期和时间。然后该装置产生红外(IR)控制命令给VCR，以使录像机在适当的时间打开和关闭。
目前，这种装置不能完全地与电缆电视预订业务接口。如果用户经一用户终端连接VCR，因为他想要观看一被解扰的事件，则使用这种装置用户终端将会导致某些不便，因为它人节目定时器必须要用节目事件的日期和时间进行设定，但更重要地将由VCR调谐的频道必须是所述终端的输出，例如NTSC的频道3/4。如果用户把VCR直接连接到具有这种装置的电缆上，他将不能录制收费制节目，并且必须确定他所采取节目事件码的TV节目表是否具有如其预订业务相同的频道排队和必须确保他的VCR能够调谐到该频道。
因此，提供一种单一的用户设备结构是十分有利的，这种结构应无缝隙地和便利地利用一个节目事件码对用户终端和VCR进行节目的设定。用户终端的优点在于识别节目编排源，并能够把它们翻译成已由一体地电缆电视系统分配给该节目编排源的特定频道频率。
因此，本发明的一个目的是为与用户终端连接的辅助装置提供一种外部通信和控制接口。
本发明的另一个目的是提供一种作为辅助装置的红外(IR)外部控制器，它与所述外部接口通信并受其控制。
本发明的又一发明目的是在用户终端与红外外部控制器之间提供控制和通信，以控制一种或多种类型的VCR。
本发明的再一发明目的是提供一种根据取自一相关电视节目表输入给用户终端的节目事件码自动录制节目事件的设备。
相应地，本发明提供了一种用于预定电视业务的用户终端，它包括一个用于辅助装置的通信和控制接口。该接口最好包括一个四线带状电缆，该四线带状电缆为双向异步数字通信提供一条串行发送线，一条串行接收线和地。第四条线是电源线，它将电流从用户终端送到一辅助装置，而无需内部电源。
为通信和控制接口限定了数据，状态和控制事务，它们包括从用户终端初始的命令事务和来自辅助装置的应答事务。一个能够由这种方式控制的辅助装置是一个IR(红外)外部控制器，它从用户终端接收各种通知，并把它们转换成能控制若干外部装置的红外线发送。
在一个实施例中，所述接口和IR外部控制器可以使用在一个自动录制节目事件的设备中，该节目事件可以被加扰也可以不是。系统包括用户终端，IR外部控制器，一个电视接收器和一个记录装置例如一个盒式录像机。在用户终端和IR外部控制器之间定义了一系列数据，状态和控制事务，以实施这种功能。
在一个事务中，用户终端发送必要的数据和控制信息给IR外部控制器，以使控制器确定它正在控制哪个特定的VCR。由于各种牌子的VCR(以及同一牌子中不同的型号)日益增多，上述功能提供了一种为任何特定VCR构造IR外部控制器的容易实现的方法。因为这种功能通过用户终端的屏幕显示帮助实现，所以该功能允许用户与构造的一个单一友好用户接口进行通信。
一个第二事务提供控制命令给IR外部控制器，以启动和停止VCR。IR控制器对这些命令解码并把它们翻译成必要的IR发送，以便在VCR中产生这些功能。利用这种功能，用户终端的普通节目定时器能够被用于实现节目事件的自动录制。还可以通过用户终端的屏幕显示辅助这一功能，以便用户可以与一个单一友好用户接口进行通信。
作为一个附加特征，该系统包括一个利用一节目事件码自动录制节目事件的设备，所述节目事件码是用户从一相关电视节目表中选定的。该节目事件码即表示事件的开始时间、持续时间和节目源的编码被输入到用户终端。然后由用户终端IR控制器中任意一个或者由每一个部分地将该节目事件码翻译成能输入给用户终端的节目定时器之一的数据。
最好定义一个第三事务以便把上述节目事件码翻译成IR外部控制器中的时间、日期、节目长度、和节目源。这些通过传递节目事件码给IR控制器和接收一个包含必要信息的应答来实现。然后所述信息被装入用户终端的一个节目定时器中。当节目定时器内的时间过后，VCR被控制录制节目事件然后停止。
所述用户终端包括一个把节目源与本地电缆频道号相结合的频道映射表。IR外部控制器也可以具有一个类似的可编排的频道映射表。如果外部控制器不具有频道映射表，则由用户终端把节目源翻译成本地电缆频道将在所述信息被存入一节目定时器之前发生，在这方面，可能会有多种可供选择的实施例。如果IR外部控制器具有一个频道映射表，则该控制器能够返回到本地频道号，而不是节目源。作为一个最后实施例。定义一个事务，用用户终端的频道映射表下装IR控制器频道映射表，以便返回到正确的频道号。
如果阅读下面更详细的描述并参考附图，将会更清楚更好地理解本发明的上述和其它目的，特征以及本发明的各个方面。
图1是包括多个用户终端的CATV型预订电视系统的系统框图;
图2是图1所示系统的用户终端之一的一个详细框图;
图3是与图2所示用户终端接口的用户的遥控器各键功能的图形表示;
图4是用户终端和多个辅助装置之间的一个外部通信和控制接口的系统框图;
图5是图4所示接口的详细电原理图;
图6是经图5中所示接口通信的用户终端和各辅助装置之间通信协议的一个图形表示;
图7是一个利用用户终端、接口、一个IR外部控制器，和一个电视接收机在VCR上自动录制节目事件的设备的系统框图;
图8和9是从图7中所示设备的用户终端控制VCR的一个命令事务和来自IR外部控制器的应答事务的图形表示;
图10和11是从图7中所示设备的用户终端构造IR外部控制器的参数的一个命令事务和来自IR外部控制器的应答事务的图形表示;
图12和13是对来自图7中所示设备的用户终端的一节目事件码解码的命令事务和来自IR外部控制器用以根据事件码自动地录制一个已被编排的事件的应答事务的图形表示;
图14是从图7中所示设备的用户终端把频道映射表存入IR外部控制器中频道映射空间的命令事务的图形表示;
图15是IR外部控制器的频道映射表的图形表示;
图16A-C是图7所示系统中用户终端利用接口和图8、9及12-15中所示各事务的屏幕操作的一个系统流程图，和图16D是图7所示系统中用户终端利用接口图10、图11中所示各事务的屏幕操作的一个系统流程图。
一种CATV型的预订电视系统更全面地在图1中示出。该预订电视系统包括一个前端10和多个经一分配系统52连接的用户终端40、44和48。如通常一样，分配系统52可以包括同轴或光纤电缆，系统放大器，行扩展器等。前端10是在一系统管理器12的监视下，该系统管理器控制一个硬件控制器，前端控制器22。一个记费计算机11与系统管理器12通信，以向各用户特许和发送事务。
所述预订系统的电视或其它节目可以来自卫星下行线路，在该下行线路中电视节目被卫星接收器18解码和解调成多个频道。每个频道既可以施加到一个调制器24和30，也可以施加到一个扰频器和调制器26和28，在前端控制器22的控制下，这些装置把上述频道再次调制到本地预订系统频道排队的频率上。对于一个收费或受限频道业务(分层的，节目收费电缆电视，或类似业务)，通过任何公知CATV方法利用扰频器和调制器26和28对一些频道进行扰频。而其它频道能够被发送无需转换。然后各节目频道由RF合成器34频分复用成为一个宽带电视信号进入分配系统52。多个节目频道然后经分配系统52可被发送并施加到每个用户终端40、44和48。
扰频器和调制器26和28进一步可以包括用于其特定频道的数据插入功能。这种在频道信号内提供数据的方法一般被称作带内信令。所述数据可以加到任何音频部分、视频部分或者音频和视频部分的组合中即任何电视频道的其它部分。许多预订电视系统在音频副载波上具有幅度调制数据脉冲。此外，在其它预订电视系统中，数据可以被插入到视频部分的垂直和/或水平消隐间隔中。
以这种方法，被插入到电视频道中数据可以是用以全局或局部寻址和控制用户终端40、44和48的附加寻址数据、屏幕图文数据、或来自前端控制器22的其它类型信息。其它数据和信息，诸如电子节目指南和信息业务，可以由一个数据控制器20插入到各频道中。数据控制器20能够通过卫星接收器28从卫星下行线路接收本地数据或全国范围的数据。
此外，数据能够由带外信令经分配系统52发送。在这种模式中，系统管理器12利用各种事务访问一个可编址发送器32以发送上述数据。该可编址发送器32可被用于在一个与电视节目不相关的频率上调制一个数据信号。电缆系统的宽带电视节目一般被放到以50MHZ至550MHZ和更高的频率上，而带外信令系统被用于这些信号的非视频部分，诸如在108.2MHZ使用频移键控调制技术。这些事务在36与宽带电视信号组合并被发送到用户终端40、44和48。
所述系统中的事务按编址分配(给一特定用户终端或用户终端组)和按全局分配(给所有的用户终端)。这些事务具有一种标准化格式，它们能经任何所提到的通信路径被发送。
信令和数据信息也可以经一反向信令路径通过分配系统52以相反的方向从用户终端流向前端。在一种形式中，反向信息被数字二进制移相键控(BPSK)调制并被放到一个低于50MHZ的频率上。各信号从各用户终端流回到一个IPPV处理器，在那里它们被解码。此外，任何用户终端40、44和48可以包括一个调制解调器和一个与前端10中的电话处理器16连接的电话链路52。来自处理器14和16的信号被送到系统处理器12。它与计费计算机11通信以获得特许和计费信息。反向信令系统一般已被用于排列节目收费电缆电视(PPV)或脉冲式节目收费电缆电视(IPPV)节目，在将来，反向信号通路可被用于附加交互业务。
参考图2，它是一个用户终端的详细框图。例如，将对预订电视系统的用40表示的用户终端进行描述。来自信号分配系统52的宽带电视信号在上/下变换器即调谐器100的输入端被接收。一个带外数据接收器150也被耦合连接到宽带输入端。通常，上/下变换器100可以包括一个输入滤波器、例如一个双工器，用于把108.2MHZ带外信号和宽带电视信号分离。当不使用时，上/下变换器100能被调谐到一个预定频道上，用于接收带内视频和音频数据。频道可以从系统处理器12预定，并且利用这里所述数据传输方法中的一种，预定频道的标识能被存贮在用户终端40中。
当工作时，上/下变换器100根据由用户经一具有一个IR接收器124，摇控器126和终端键盘122的用户接口输入的频道进行调谐。上/下变换器100使用了一个在一调谐控制器102控制下的锁相环以把所选的或预定的异常RF频道信号转变成一个45.75MHZ中频信号。一个多功能控制电路(MCC)104，最好是把多个用户终端控制和数据处理功能组合成一个单一插件的专用集成电路(ASIC)，经一与调谐控制器102连接的双向链路被链接到上/下变换器100。该链路有一个用于调谐的通路和一条用于调谐过程反馈控制的返回链路。一个自动增益控制反馈信号和一个自动频率控制反馈信号自一个视频解调器109分别经滤波器101、103被发送给上/下变换器100。
一个滤波器例如一个SAW滤波器106对IF频道信号滤波，把该信号分裂成分离的视频和音频部分，以便进一步处理。在MCC104的解扰器控制器110的控制下，视频部分被视频解调器109解调和解扰。视频解调器109执行对同步抑制扰频的同步恢复(视频信号的解扰)。然后视频信号经一带通滤波器130送到一视频反相器132，在那里进行倒相视频反转解扰)。视频部分的解扰不管它是同步抑制、同步反转、视频行反转等等，都是在MCC104的解扰器控制器110的控制下。解扰器控制器100提供必要的定时信号，反转轴电平，并且不管视频信号是否到反相器132被反相，和提供将被恢复到解调器109中的必要定时、恢复电平和同步脉冲标识。解扰器控制器110通常从作为带内音频数据的脉冲中接收这样的解扰信息。
在另一路径中，音频信号被一个同步检波器105从41.25MHZ中频(IF)载波转换到4.5MHZ的互调频率。检波器105的自动增益控制的反馈从带通滤波器131的输出提供。音频信号然后可以由一个FM解调器119解调。一个调幅检波器111执行脉冲检波以恢复被幅度调制到音频载波上的带内音频数据。被恢复的带内脉冲被施加到MCC104的一个带内音频数据解码器117，用于由脉冲整形器115整形后的处理。除了解扰数据外，带内数据被存贮在DRAM137中用于缓冲。为了进行视频解扰操作，解扰器控制器104直接访问解扰数据。在MCC104的一个音量控制器118和微处理器128(如在一并作为参考的美国专利5054071中所描述的)的控制下执行所述音频的音量控制。音量控制之后，该音频信号经一个低通滤波器123和一个静噪开关125被送出。静噪开关125的输出被施加到一个调制器142。
MCC104接收解调和解扰之后的视频信号，并利用一个VBI解码器129从该信号的VBI中分裂出带内视频数据。以一个近似于公知的图文广播系统的频率例如大约4.0Mbit/s发送所述的带内视频数据，并且一个数据时钟提供了比按照公知技术的Nyquist(奈奎斯特)速率高的一个合适的取样频率。在由微处理器128处理之前，带内解码器129将该数据存贮在DRAM137中，该DRAM137起着一个数据缓冲器的作用。
视频反转电路132的输出还被施加到MCC104的一个屏幕显示控制器127。屏幕显示控制器127在屏幕上有选择地产生字符和图形显示以取代或叠加在视频信号上。调制器142把来自屏幕显示控制器127输出端的视频信号与来自静噪电路125输出端的音频信号合并，并把该合并后的信号转变成由微处理器128选择的频道频率，例如NTSC的频道3/4。组合并再次被调制的信号作为一个RF输出的公知的方式被提供给一个电视接收机。
一个控制微处理器128控制用户终端40的整个操作。用户利用一个屏幕显示器通过一个交互式用户接口与微处理器128通信并控制它。所述用户接口包括一个在用户终端40的前面板上的键盘122和遥控器126，遥控器126产生频道调谐、音量电平控制、功能选择、以及类似功能的用户控制信号。这些用户控制命令由MCC104的一个输入扫描器和控制器148解码。用户接口的遥控IR接收器124从红外(IR)或其它摇控器126(如本领域所公知的)接收上述各命令，并把这些命令提给微处理器128。此外，用户接口包括一个4数字、7段LED显示器120，它显示所调谐的频道号数和特征。
当键盘122或IR摇控器126被使用的选择一个命令时，微处理器128操作以执行该命令。例如这种操作可以是命令调谐器控制器102适当地控制上/下变换器100调谐一个所选择的频道。用户终端与用户对话是通过提供多个辅助终端操作的屏幕显示器来实现的。屏幕显示器提供信息和提示以引导用户掌握终端的多个复杂功能。
MCC104的解扰器控制器110利用被恢复的解扰数据产生相应的各种控制信号，例如反转控制和均衡、同步恢复或解扰的再生、或相反复原输入基带电视信号。一个保安微处理器136通过翻译从系统管理器12下装入(通过本文所讨论的任何三个数据发送方案;带外、带内音频或带内视频)该装置的内部NVM存贮器的特许和控制数据确定MCC104解扰器控制器110是否在一特定频道上执行解扰或在一特定时间需要什么样的解扰形式。保安微处理器136中的非易失性存贮器(NVM)存贮保安数据例如特许数据、加扰频道数据、加扰模式数据，一些终端结构数据和其它所需数据。
控制微处理器128通过执行一个控制程序来工作该控制程序最好部分地存贮在处理器内部的一个只读存贮器中和部分地存贮在一个非易性存贮器诸如快速EPROM存贮器134。此外，控制微处理器128的控制程序也可以保留在一扩展卡138的非易性存贮器中。微处理器128经一个具有数据、地址和控制线的存贮器总线141与非易失性存贮器134和138通信。微处理器128通过MCC104和控制微处理总线(CMB)131控制指令控制数据解码器117、129和146，以及调谐器控制器102、音量控制器118、屏幕显示控制器127、解扰器控制器110和输入键扫描器和控制器148。微处理器128还直接控制静噪开关125和调制器142的输出频率选择。微处理器128包括有额外的容量用于通过一个数据端口140与其它辅助装置通信和控制。
存贮器控制器112允许来自三个数据解码器117、129和146的数据被放置在一个非易失性存贮器诸如DRM137中。经CMB131利用控制微处理器128能够对存贮器进行访问。MCC104还可以从控制微处理器128向该MCC104的其它部分分配控制指令，以提供用户终端40的其余操作。MCC104另外连接到一个保安微处理器总线(SMB)143，它允许该保安微处理器136与用户终端40的其它部分之间通信。SMB143进一步被耦合到扩展卡138以提供更新的保密措施。
MCC104的存贮器控制器112和微处理器接口是控制微处理器128和保安微处理器136中心通信设施。存贮器控制器112接收来自微处理128、136的写入或读取存贮器的请求和来自其它控制器数据解码器的请求。它消除存贮转移，向实时应用和各微处理器赋予优先权的竟争，并安排数据流。微处理器128和136通过MCC104的内部寄存器与存贮器控制器112和MCC的其它部分通信。
扩展卡138是一个包括存贮器和/或保安微处理器部件的印刷电路片，它可以插入到一个连接器200中。连接器200把控制微处理存贮总线141和保安微处理器总线143电气上扩展到扩展卡138。附加程序或数据存贮器，或更新保密措施能够由该扩展卡138提供。
用户终端可以部分地包括一个或者为电话型152或者为RF-IPPV型154的脉冲式节目收费电缆电视(IPPV)模块。该IPPV模块允许各用户请求它们的用户终端40的特许的接收节目收费电缆电视节目，在保安微处理器136的非易失性存贮器中存贮与购买节目相关的数据和然后经电话返回通路或RF返回通路，并经信号分配系统52发送数据给系统处理器12。
图3示出了用户接口的摇控器126的按键结构。各遥控键是交互式用户接口的一部分，该接口与屏幕显示器结合为用户提供了友好用户环境和使用用户终端40各功能的便利。各键控制用户终端40按下列方式进行操作。
LAST键200使用户终端40的调谐稳定在最后两个先前观看过的频道之间。在该性能模式，该键将使用户终端40返回到先前的屏幕显示器。CH(上面)键202递增用户终端40调谐的频道。而按照节目引导性能，该键移动光标下移一个频道。CH(下面)键204递减用户终端40调谐的频道。而按照节目引导性能，该键移动光标上移一个频道。VOL(上面)键206增加音量(除了当音量被静噪时，在这种情况下该键恢复到最后的音量设置)。VOL(下面)键208减小音量(除了当音量被静噪时，在这种情况下该键恢复到最后音量设置)。MUTE键210稳定音量静噪性能，其中如果音量被静噪，则它变为正常，如果音量为正常，则它变为静噪。
当用户终端处于工作状态时，FEATURES键212接入初始屏幕菜单。从菜单内，该键删除特性模式并移去所有的屏幕菜单。SELECT键214(在一个屏幕菜单上)启动通过辉亮部分所指向的作用，或者使终端40作屏幕上所限定的工作。如果在所有数字被输入之前，按压该键，则该键还结束直通频道进入。INFO键216(当按压此键而终端40处在工作模式时)使时间、频道号数、节目内容和节目源信息叠加在被发送视频上4秒钟。该键显示睡眠定时状态。在收看指南模式按压该键时，则一个(在屏幕上)呈辉亮部分的节目的详细描述将呈现出来。PAY-PER-VIEW键218(随着购买窗口打开，当用户终端被调谐到一个具有一节目事件的IPPV频道上时)启动一个所述节目事件的购买程序。当没被调谐到一个IPPV频道上时，该键接入上面的剧场特征菜单。
任何时间用户终端打开，VIEWINGGUIDE键220都接入收看指南特性菜单而不是在另一屏幕菜单上。从收看指南特性菜单内，该键删除有效性并移去收看指南特性菜单。当处于节目指南特性时，LEFT键222移动光标向左30分钟。在一个屏幕菜单中，如果具有多于一个可供选择的列，该键移动亮条向左。在NVOP事件期间BACKARROW键214把用户带到一个后面的显示(在该事件中它早于一个补偿时间增量)。当处于节目指南特性时，RIGHT键226移动光标向右30分钟。在一个屏幕菜单中，如果具有多于一个可供选择列，该键移动亮条向右。在NVOD事件期间，FORWARDARROW键228把用户接到一个早期的显示(在该节目中它迟于一个补偿时间增量)。
当处在节目指南特性时，NEXTDAY键230移动整个屏幕向右一天(24小时)。光标返回到屏幕单元的左上侧。当处在节目指南特性时，PREVIOUSDAY键232移动整个屏幕向左一天(24小时)。光标返回到屏幕单元的左上侧。当处在节目指南特性时，UP键234使光标上移一个频道。在一个屏幕菜单中，该键移动亮条向上至另一个可用的选择。当处在节目指南特性时，DOWN键236使光标下移一个频道。在一个屏幕菜单中，该键移动亮条向下至另一个可用选择。PAUSE键238在NVOD事件期间可使事件的当前画面暂停至下一个起始时刻。
在所需频道号数的菜单中，数字键(0-9)240直接输入频道号。在母控制特性中(IPPV在存取和其它数字输入)，这些键输入识别码。POWER键224使用户终端40打开和关闭。SLEEP键242使屏幕显示器在睡眠定时器和菜单选择出现。FAVOPOTE键246调谐用户终端到由用户选择的预定频道上。
图4示出了具有一通信和控制接口306的用户终端40的系统框图。接口306是数据端口140(图2)的外部接线。经接口306用户终端40可以与任何辅助装置300、302通信并对其控制。此外，经该接口306任何辅助装置都可以控制用户终端40。接口306是一个灵活、双向的通信通路，它能够发送状态、数据和指令给任何辅助装置300、302，和从任何辅助装置接收命令、状态和数据。
一个特别优选辅助装置可以是一个外部控制器300，最好是一个IR(红外)外部控制器，它从用户终端40接收数据和命令并经一个IR协议对一被控装置304进行控制。被控装置304按典型方式可以是一个VCR、一个电视机、一个数字音乐终端、或者任何其它通常在用户终端40附近找到的用户装置。任何用户装置也可以通过直接连接而不是通过IR耦合经接口306由用户终端40控制。
图5示出了作为总线的接口306的一个最佳实施例的详细电结构。该总线的最佳实施例是一个四导体带状电缆，它具有一条发送线TX、一条接收线RCV、一条电源线VDC和一条电线GRD。用户终端40具有一个发送器/接收器308，它在发送线上向辅助装置316、318和320的所有发送器/接收器310、312和314发送。用户终端40的发送器/接收器308经接收线RCV接收来自辅助装置的所有发送器/接收器316、318和320的应答。公共地线GRD被连接到所有的发送器/接收器。公共电源线被用于向辅助发送器/接收器310、312和314供电，和/或向辅助装置316、318和320供电，如果它们不具有自己的电源的话。最好地，用户终端40的发送器/接收器308是一个数据端口驱动器程序，它控制到达控制微处理器128的一个I/O端口的信息。该驱动器程序与微处理器128的控制程序332通信，以发送和接收数据。
用户终端40和辅助装置300、302之间的通信协议由一个异步通信协议经接口306提供，该协议包括用户终端初始的命令事务和辅助装置应答事务。上述各事务能够达到258字节的长度。所有比特以9600bits/sec发送，OV为逻辑0，5V为逻辑1。如图6所示，一个标准的NRZ数据格式使用了10比特。在一个消息发送之前，发送TX线是低(电平)的，一个起始比特(逻辑1)作为一个字符中的第一数据比特被发送。随后，跟着不重要的第一比特发送一个8比特数据字节，其后跟着一字符中的最后一位，一个停止比特(逻辑0)。每个字符之间是一个间歇，它是持续10比特时间长的一个高电平(逻辑1)。上述协议表明，一旦一个命令传送发生，在用户终端40初始事务之后，一个应答事务必须在500msec(毫秒)之内开始。如果不是，将发送另一个用户终端初始的事务。如果，在另一500毫秒之后一个辅助装置300、302没有响应，则用户终端将显示一个屏幕消息指示一个通信问题。在一个完整的发送/应答过程之后100毫秒内，用户终端40可以启动一个新的事务。
本协议中的命令事务的格式在图6的上部分中示出，其中第一字节被分成4比特的一个地址和4比特的一个命令码识别符。地址用来确定事务所指向的特定辅助装置，而命令码将指示该装置什么样的功能或事务将发生。命令码之后是一个字节的一个数据长度字段，该字段能够从1到225。数据长度字段后面是指示字段中数据字节的号码。每个事务中的最后字节是一个检查和。来自辅助装置300、302的一个应答事务具有一类似格式(在该格式中事务被编址到用户终端40)并且包含将被发送给终端的应答类型。此外，利用表明应答事务的数据长度字段中数据字节的号码，多个字节的数据可以被返回。最后，应答事务将利用一个检查和的字节结束。
图7示出了本发明的一个最佳实施例，它提供了一个在盒式录像机350上自动录制一个节目事件的装置。在图中示出了用户终端40，它在频道3/4上输出一个节目给VCR350的输入。用户终端40与IR控制器300通信产生必要的IR控制和指令码，以调谐VCR在正确的时间关闭和打开，和调谐来自用户终端40的频道输出。一个电视接收机352被连接到VCR350的输出端，以便当节目偏巧播放时用户可以观看该节目并可同时把该节目事件录制到VCR上。
在所示结构中，用户使用户终端40的屏幕显示特性确定在未来他所希望观看的节目事件。这个选择过程是使用遥控器126与用户终端40的一个对话过程。该选择过程使用户终端中的一个节目定时器被设定，该定时器根据节目事件的广播时间和节目将广播的频道来编程。在广播时间，用户终端40将自动调谐到节目定时器中设定的节目事件的频道上，并进一步经IR外部控制器300控制VCR350录制该节目。在一个实施例中，节目定时器通过一个屏幕接口对话进行设定，而在另一实施例中，一节目事件码正确地把节事件数据输入到节目定时器。
当辅助装置是一个IR外部控制器300时，一组特定的事务已被开发用于图7的装置，以便更便利自动地录制节目。相对于图8-14对这些事务进行了更全面的描述，并且它们是在接口306的协议中。图8中的第一事务是一个控制VCR的命令并且包括一个地址和命令字节，该字节表明该事务被编址到IR外部控制器300和用于VCR350的控制。该事务为3个数据字节长度，该长度在数据长度字段表明。产生VCR控制的3个字节是一个字节是VCR命令诸如停止(结束录制)或开始(录制)，第二字节指示VCR将要调谐的频道，第三字节是一个表示VCR牌子和型号的遗传码。VCR350必须调谐的频道号数典型地是频道3或4，这取决于来自用户终端40的输出的设定。
对用户终端40-VCR控制命令的标准应答是如图9更全面所示的一个应答事务。所示应答事务是一个标准应答，即VCR控制事务被正确地接收。它包括用户终端地址，一个应答标识，一个一字节长的数据块，和一个检查和字节。数据字节除了最有效位以外都是0，最有效位表示IR外部控制器中的电池(电压)是事为低或者不低。如果该最有效位被置位，则该电池(电压)降低。如果该位没被置位，则电池是好的。
VCR事务的第二类型是发送给IR外部控制器300的一个节目事件码。该节目事件码事务在图10中更全面地示出。并且从一个地址半字节和命令半字节开始，两个半字节分别表示事务被编址到外部控制器300和是一个节目事务码。在这个事务中的数据是12，其中最初的四个半字节为表示一节目事件码的BCD数字，字节5中的后半字节是非零节目事件码数字的数值。字节6-8表示当前时间，而字节9-11表示当前日期。一个事件码是将被存贮在IR控制器300中的一个请求一事务算法的数字编码序列。取决于该算法。翻译程序可能需要实际的翻译时间。这个实际时间由用户终端提供，从而没有必要在控制器300中建立实时时钟。字节12被保留供以后使用。
响应节目事件码命令事务，IR外部控制器300利用一节目事件定时器返回如图13所示的应答事务。该应答事务码表示IR外部控制器300已把节目事件码翻译成了所需的信息。以对用户终端40内的节目事件定时器进行编程。该事务从一个指向用户终端40的地址半字节和一个表示该事务是一个节目事件定时器响应的标识半字节开始。数据长度字段表示在该应答事务中有8个数据字节。最初两个字节按小时和分钟表示节目事件的开始时间，而字节3-5表示节目事件发生的日期。字节6和7以小时和分钟表示节目事件的长度，而字节8表示特定节目事件将在哪个频道(源)上播出。播出时间为开始时间、节目事件长度允许用户终端40的节目定时器之一确定停止时间。字节1，比特3起着指示节目事件码是否被IR控制器300的翻译器识别的作用，比特2允许控制器返回关于是否其电池(电压)降低的信息，如在标准应答事务中所作的那样。字节8或者返回节目事件的频道号数(如果它具有节目编排的频道映射表)或者返回节目事件的源(如果它不具有一个频道映射表，或者该道映射表没被编排的话)。
很明显，用户终端40能够直接翻译节目码。如果真是这种情况，则节目定时器被用翻译的信息装入而无需使用这种事务。然而，有利的是因为可能有几种不同于不同IR控制器制造厂家的事务算法，并且这种事务简化了所有IR控制器的使用。
在图10和11示出了一个第三类型的事务，它允许IR外部控制器300被构造以控制一种特定牌号和型号的VCR350。与普通的一样，IR外部控制器包含一个IR码的扩展表，用于特定型号和牌号的用户装置，尤其是VCR350。该事务帮助选择这些码中的一个以控制VCR350。建立的VCR事务从编址到IR外部控制器300的半字节和一个命令半字节开始以构造VCR350。该事务包括两个数据字节，它们在数据长度字段中被表示出。第一字节是一个VCR牌号字节，另一字节有四个控制比特，它们按顺序称作相邻比特、第一比特、再试比特和走步比特。如果走步比特被设置，则该命令通知IR外部控制器300尝试一个VCR牌号。用户终端40通过用上述码产生一个启动VCR事务尝试该IR码。如果VCR响应，则正确的IR码已被找到，IR外部控制器300被正确地构造。如果第1比特被设置，则IR外部控制器300将尝试该牌号的第一型号码。在后续周期，相邻比特将被设置为高，IR外部控制器300将尝试该牌号的其它型号码。如果被发送的该事务具有的再试比特为高，则IR外部控制器300将尝试用最后型号码启动VCR350。当一特定牌号的最后IR码已被尝试时，在牌号应答事务中的结束比特将被设置为高。
如果走步比特设置为高，并且第一比特设置为高，则IR外部控制器300将尝试牌号和型号码的第一组合。在后续尝试中，走步比特和相邻比特将被送为高，使IR外部控制器300尝试相邻的牌号和型号码。在该命令中发送的VCR牌号信息如果走步比特为高，则该事务将被忽略。当结束比特被返回为高时，用户终端40将利用一个屏幕显示器通知指示给用户，表明根据该牌号没有更多的可用选择，然请求用户是否愿意尝试所有可能的选择。如果用户通过在屏幕上增加亮度并选择是作为应答，则用户终端40将开始使用该事务中的走步比特以尝试所有的VCR牌号和型号码。
在对建立的VCR命令事务的应答中，IR外部控制器300将返回如图11中设置在外部的牌号应答事务。该牌号应答事务从一个用户终端地址半字节和一个牌号应答命令半字节开始。在数据长度字段中的数据长度是两个字节并且后面跟着一个检查和字节。该牌号应答事务的第一数据字节是IR外部控制器300正检查的VCR牌号的遗传码，而第二数据字节被用来提供两个控制比特，它们表示控制器的电池是否是低的，以及是否一特定牌号的型号的结尾已经到达。
图14示出了用户终端40与IR外部控制器300之间的一个频道映射事务。该频道映射事务将允许用户终端40把本地电缆系统的正确频道号数传送给IR外部控制器300。当频道映射首次被设置在业务中(周期地)，或当在本在电缆系统的频道排列发生变化时，根据所述的频道排列一个本地频道映射表被下装入用户终端40。频道映射事务具有一个地址半字节，它表示IR外部控制器300是该事务的目标，和一个标识符半字节，它表示该事务是一个频道映射事务。该事务的数据长度是在数据长度字段中表示的16字节，该事务用一个字节检查和结尾。数据的字节0为特定的起始频道位置，后跟的频道号码数据的15个字节将被装入该位置中。IR外部控制300利用一个如图9所示那样的标准应答作为回复。
在图15中，IR外部控制器300可以在其存贮器中存贮一个频道映射表，它包括多个频道位置1-240。每个频道位置对应着一个特定的节目源，诸如广播网CBS、NBC、ABC和电缆网TBS、USA网，Cinemax和MTV。此外，还有为收费制或分级制例如HBO，ESPN和AmenicanMovieClassic节目提供者提供的频道位置。这是一种典型CATV频道的排列，但这仅是举例而已，因为频道映射可能具有分配给任何节目提供者的任何实际的CATV频道。根据其频道映射表和控制器的映射的结构资料，用户终端40通过提供每个事务15个频道号码将频道号码下装到IR外部控制器300的频道映射表中。该事务的字节0中的起始位置信息将告诉IR外部控制器300在哪里开始存贮。第一频道号码将被存贮在标识位置，随后的频道号码然后顺序地存贮在映射表中。这样允许节目事件码的节目源信息将被翻译成本地频道频率信息。如果IR外部控制器300没有频道映射表，或该频道表没被编排(从用户终端40下装或相互地)，则该节目事件源数据在用户终端40中进行翻译。很明显，如果控制器300没有频道射表，则这种事务不能使用。
用户终端40和IR外部控制器300之间的事务由用户利用用户接口结合一系列屏幕显示和对话一起使用，以提供自动录制操作。用户终端40的各节目定时器特性被分别地使用，并且辅助输入节目事件码，用于IR控制器300和随之的VCR350的控制。总之，如图16A-C所示，节目定时器特性是框A10中特性菜单中的菜单项5。特性菜单是通过选择特性键212被显示在屏幕上的主菜单。菜单项5的选择(通过使其在屏幕上增强辉亮并按压选择键214)将使框A12中所示的节目定时器一幕显示在电视接收机352上。该节目定时器一幕提供了一个具有5种用户选择的菜单。根据该菜单，可以对一节目定时器进行设置或改变，或者进行节目定时器的删除。此外，用户可以希望适当地检查其已编排的节目事件。该菜单还提供有使用户输入节目事件码。这是利用VCR350自动录制一节目事件最简单的方法，因而，它被放在节目定时器菜单上的第一部分中。
为了检查一个定时器，选择菜单项4，并且框A14中的屏幕显示被用于向用户提供一个详细的节目表，该节目表已被编排到各定时器中。在检查了这些节目之后，用户通过按压特性键212可以退出菜单。另外，在框A16中，如果用户已选择设定一定时器，则那些已被编排的节目的类似显示会被提供。为了设定一个定时器，用户选择一个空白菜单项，它能够贯穿于框A18(图16B)中的一个选择过程。类似地，如果一个定时器将被改变，则框A16允许用户选择哪个定时器进行改变，并且然后继续框A18中设定该定时器的过程。在框A18中(更全面地展开如图16B)，多个屏幕显示帮助用户选择他是愿意录制一个单节目、录制一个每周广播的节目、一个每日节目，还是愿意录制星期一至星期五的节目(框A36)。此外，屏幕显示允许选择开始天(A38)、开始小时、开始分钟(框A42)、小时长度(框A44)、和分钟长度(框A46)，以及频道(框A48)。
一个新定时器被设定或被改变之后，用户终端40将检查确定用户所选择的节目是否处在一个母锁定频道上。如果它是，则框A22中的屏幕显示出现，用户必须输入其母控制码。另外，如果该事件是一个pay-per-vitw(收费制电缆电视)事件，则要求用户输入其pay-per-vitw存取号码。存取号码输入是随业务提供者任选的。框A24中的pay-pev-vitw屏幕显示表示他已选择了哪个节目和该节目事件的费用。此外，提醒用户为此已设定一定时器的节目事件的开始时间和频道号码。最后显示框A26中的一幕提示幕，以提醒用户如果IR外部控制器300不起作用，要设置他的VCR定时器。
此外，根据本发明，当用户希望使用节目事件码时，他将选择框A12中的第一菜单选择。该菜单选择将使用户终端40显示框A28中的一幕，该幕请求节目事件码的输入。用户将由摇控器126的数字键输入节目事件码，且然后当输入结束后按压选择键214。然后用户终端40将产生节目事件码事务，以检查和翻译该节目事件码。如果来自IR控制器300的应答事务中检测到一个无效码，则框A30中的一幕被显示给该用户。框A30中的一幕表示用户已输入一个无效节目码，并且既能通过按压选择键244尝试再次输入节目码，也可通过按压特性键212退出。当用户已输入一有效码并其已被翻译时，框A32中一幕被显示以表示用户终端将使用哪个节目定时器对节目事件定时。由IR外部控制器300返回的信息然后被编入所用的节目定时器。证实节目事件码是与用户希望记录的节目事件相关联的节目事件码所需的信息被另外地显示。该信息包括开始天和时间、节目长度、和将被调谐的频道。
框A32中的屏幕显示提示用户如果节目信息不正确可按压选择健214，或者如果节目信息正确则按压特性键212。如果信息不正确，那么用户可以通过转回到框A28和如前所述用于输入和翻译码的过程输入另一个码。如果该节目事件码是正确的，则按压特性键212将使终端下转到框A22，在那里用户终端确定将被调谐的频道是否被母锁定。过程继续如前面对框A24和A26所述。
当节目定时器之一定时到时并表示一节目事件应被录制时，用户终端40使用VCR控制事务使VCR350在确切的时间打开和关闭，并调谐到从用户终端输出的正确频道上。此外，电缆系统的正确频道被用户终端40同时调谐。因此，已公开并描述了一种使用包括用户终端40、VCR350、电视接收机352、和IR控制器300的装置录制节目事件的有利方法。用户终端40提供一个单一屏幕显示器(该显示器允许使用用户的一个用户接口)并且至多提供一个节目定时器的设定。通过屏幕显示器提示以一种逐步的方式引导用户完成该过程可很容易地使用节目定时器。此外，一种用于输入一节目事件码的屏幕辅助过程可以被用于自动地对定时器编程，并从与节目事件相关的数字的简单输入启动该过程。
现在参考图16D对允许用户终端40建立对一特定VCR牌号IR外部控制的屏幕显示器操作作更全面的描述。所建立的用户终端40的操作也是通过框A10(图16A)中的特性菜单显示输入的。在该特性菜单上的菜单项之一被提供用于用户终端建立。用户终端建立的选择使用户终端40显示框A52中所示的一幕，其中VCR控制可以被选择。
VCR控制的选择使得用户终端显示框A54中所示的一幕，其中两个菜单选择被提供。用户既可以建立VCR控制，也可以测试该VCR控制。如果用户挑选测试项，则节目将挑选一条到框A56中所示的屏幕显示的通路。用户被提示在VCR350中插入一盘空白录像带，并关闭该装置。这些完成之后，命令用户按压选择键214开始该测试。选择键214表示测试应该开始并使一VCR控制事务在10秒钟的一个定时期间打开VCR350，随后发送一个停止VCR命令。提示用户通过一个消息来确定是否测试已成功。该消息表明如果VCR没被打开和录上屏幕上的消息则一个错误已经发生。该消息进一步提醒用户应该查阅辅助资料例如VCR控制手册。
另一方面，如果用户想要开始VCR结构通路，框A54中的节目将转移控制框A58，其中用户被提示输入一个代表用户所拥有的VCR350的2数字码。如果用户不知道其VCR的码，则他可以输入00，并且用户终端将搜索正确码。两个数字号码被输入之后，用户终端将显示框A60中的下一幕。用户终端40还将发送建立VCR事务给IR控制器300，以传送由该用户识别的牌号码。如果用户已输入了数字00，则所述事务将命令IR外部控制器300从第一牌号和型号开始走过每个牌号和型号。
然后提示用户关闭他的VCR并按压选择键214开始建立过程。随后，在框A62，一个屏幕显示向用户表示用户终端40利用与牌号和型号相关联的IRE码已尝试打开VCR350。然后要求不管怎样要确实打开VCR并调谐到正确的频道。如果用户回答否(通过光线变亮并选择否)，一命令IR外部控制器300的建立VCR事务将被发送以尝试表中的下一个型号码，然后返回要求相同的问题。如果当牌号的正确型号被找到时，由用户作出的是的选择将把程序带回到框A54中的VCR控制一幕，在那里用户可以退出。以这种方式，任何VCR的牌号的自动建立都可被完成并具有屏幕显示帮助。
虽然示出并描述了本发明的最佳实施例，然而，很清楚，只要不违背如权利要求所限定的本发明的精神和范围，本领域的技术人员可以进行各种更改。
权利要求
1.一种预订电视业务的用户终端的辅助装量接口，它允许与多个辅助装置通信或允许多个辅助装置与其通信，或者允许控制该多个辅助装置，或由该多个辅助装置控制，其特征在于装置接口包括一个包括在用户终端中的发送器，用于经一发送导体按一预定通信协议发送数据、控制和状态信息中的一种；一个接收器，用于经一接收导体按所述通信协议从一个辅助装置中接收数据、控制或指令中的至少一种；一个包括至少一个发送导体、一个接收导体和一个接地导体的接口总线；一个包括在至少一个所述辅助装置中的发送器，用于接收从用户终端发送的各事务；和一个包括在所述至少一个辅助装置中的接收器，用于按所述通信协议经接收导体发送至少一个数据控制或应答事务。
2.一种自动录制预订电视系统广播的节目事件的设备，其特征在于所述设备包括一个适于在一广播时间有选择地调谐节目事件的用户终端;一个与所述用户终端耦合并适于录制所述有选择调谐的节目事件的记录装置;一个经一外部接口与所述用户终端通信的外部控制器，它适于控制所述记录装置;其中所述用户终端在广播时间产生一个命令给所述外部控制器以开始录制节目事件，并在节目事件之后产生一个命令的停止录制。
3.根据权利要求2所述的自动录制节目事件的设备，其特征在于所述记录装置是一个盒式录像机。
4.根据权利要求3所述的自动录制节目事件的设备，其特征在于所述外部控制器利用一种编码红外传输控制所述的盒式录像机。
5.根据权利要求1所述的自动录制事件的设备，其特征在于所述用户终端进一步包括用于设定一节目定时器的装置，该定时器在所述节目事件的广播时间产生一个事件开始信号，在所述节目事件结束时产生一个事件停止信号;响应所述事件开始和停止信号，用于使所述记录命令和停止记录命令产生给所述外部控制器的菜单。
全文摘要
一种用户终端的辅助装置控制器包括一个限定双向通信的四线带状电缆和从该终端至一个或多个辅助装置的数据接口。一个用于经所述接口双向传送指令、状态和数据的通信和数据协议包括以9600波特发送的一个地址字段、命令或应答字段、数据长度字段和检查和字段。在一个最佳实施例中，被控制的辅助装置是一个IR外部控制器，该控制器能调谐一个VCR和使其打开和关闭。通信和数据协议中的几种事务被用来实现操作。
文档编号H04N5/765GK1092585SQ93121660
公开日1994年9月21日 申请日期1993年12月1日 优先权日1992年12月1日
发明者D·B·列特, S·L·汉密尔顿, K·C·培根, M·拉利 申请人:亚特兰大科研公司