电视系统中用户交互性的系统和方法

专利名称：电视系统中用户交互性的系统和方法
技术领域：
本发明涉及收费电视系统领域，特别是涉及在这样的系统中用来提供交互业务的系统和方法。
发明的背景70年代后期，特别是美国电话电报公司参加了一些在备有专用视频文本终端的用户之间的交互电信业务的试验。每一个终端包括显示设备和电信设备，这些设备允许进行一些向用户收费这样业务的试验并允许研究这些业务的需要性和经济利益。使这样业务继续有效地进行所面临的一个问题是，分配给标准话频级电信线路的带宽有限。所试验的比较普及的业务包括，例如，玩游戏。然而，因为带宽的限制，严重地限制了所试验游戏的复杂性，结果使用户对所提供的游戏不满意。因此，这些试验作为一种技术后来在报刊评论中受到了批评，而且，没有打入市场。这已表明，从早期所作那些试验认识到的有关市场数据是不精确的，并发觉那些试验本身是失败了。
那些试验中寿命最长、结果最成功的也许就是所谓的新闻布告栏业务。这种新闻布告栏业务已象个人计算机那样普及开来。然而，现在发觉，那些带宽较窄的业务，例如新闻布告栏业务，只是通过以差不多的技术水平可以得到的、带宽较宽的设备所能提供的很多种业务之一。对于有线电视业务来说，同轴电缆的带宽现已达到(如果不是超过的话)1吉赫，或几百个6兆赫的有线电视频道。而且，随着视频和音频压缩、数据压缩以及存储器廉价化的出现，使得交互信息业务的范围仅受限于创造力了。
70年代所作的试验，除了交互游戏和新闻布告栏以外，还可以列举防盗报警业务、家庭能源管理业务、旅行预定业务、新闻信息业务和家庭购物业务等，但是，所试验的只是一些有限带宽的业务。家庭购物业务当然是带宽有限的，主要是限制对所提供物品的文本或图形描述。另一方面，随着家庭购物电视频道的出现，在说明产品或所提供的业务方面，证实了宽带设备的优点。电视已变成非常有利的传送系统了。
在有线电视系统的现有技术中，以前已表征为带有有限的调谐器和去扰能力的放在机顶部的终端很快将变成为包括对用户友好的、处理器控制的屏幕显示的家庭通信终端，并被用来提供下列业务例如，高级盒式录像机广播节目、睡觉定时、双亲控制、按次收费、最受欢迎的频道和某些有限的提供消息的能力。
而且，随着所谓脉冲按次收费业务的出现，有线电视的用户现已有机会预订未来的收费事件，收费报告利用电话或电视返回线完成。电话返回先有技术的示范例为美国专利第5,003,384、5,157,716和5,270,809号所描述的电话处理系统，在这里，把这些专利列为参考，将其认为是关于了解本发明最重要的素材。第5,142,690、5,155,590和5,225,902号美国专利描述了通过电视电缆(同轴电缆或光缆)的数据返回信道的数据返回技术，在这里，把这些专利也同样列为参考。
还有，从70年代起，在这些年来，有线电视终端的屏幕显示技术已取得显著进步。例如，美国佐治亚州亚特兰大市的科学亚特兰大公司第一个为饭店或公共场所设计并实现了具有屏幕显示控制特点的有线电视系统。序号为4 991 011、4 994 908、5 053 883和5 077 607的美国专利和1992年10月13日提出、序号为07/960261的未决专利申请，描述了从前端向终端下行装入屏幕指令数据、可选择的音频、和在终端的图象或单色背景上的文本数据重迭，以及一天内实时的屏幕显示。在卫星先有技术中，科学亚特兰大也最先向用户发送样板，在用户端，使用户所提供的数据可进入该样板，以完成该样板，正如美国专利第4 885775号所描述的那样。涉及到屏幕显示控制的其它科学亚特兰大的未决专利申请，包括1993年7月7日提出的08/072291和08/073404，这些申请与在提供用户终端允许对来自所述的有线电视系统前端的显示信息及其属性进行重新编排。
最后，美国专利4 890 321和5 247 364和1992年12月1日提出的第07/983 766号未决的美国专利申请，描述了用来从前端向用户终端传送数据和指令的各种所谓带内和带外装置。例如，“带内”是指在包括音频载波和视频载波在内的视频电视频道范围内的数据传送。可以把数据作为音频载波的幅度调制、即下文中的“带内音频数据”而发送出去；或者，在视频信号未用部分的期间内(例如，M.P.E.G.压缩视频数据流的数据通道，或者，模拟电视信号的垂直或水平消隐期间内)，发送出去。带内和带外数据的协调，在有线系统的前端由美国专利第5 058 160号所描述的前端控制器(“HEC”)来提供。
实际上，未来的有线电视终端，将通过适合于由该终端接收的插入式外存组件或通过电缆(或光缆)把软件更新版下载，从而从系统的前端来接收广播节目和重新广播的节目，正如1992年12月1日提交的美国专利申请第07/983 909和07/983 910号所描述的那样。
尽管需要、同时多半也是由于需要而在先有技术中对用来提供交互业务的这些已知方法和装置进行了改进，但是，还是必须认识到对于提供用来实现大多数交互业务的单一系统和方法的技术问题，利用新的、可以应用的宽带技术是一种可能的、协调的解决方法。而且，将有可能更广泛地利用从这样系统的终端中已知屏幕显示控制器内所固有的现有技术可以得到的各种可能性。
发明的提要通过本发明的原理，克服了从发明背景中已知的并作了描述的各系统中的问题和限制，即，依靠使得从中央源向收费系统用户发送的每一个事务具有一个与该事务唯一有关的有关事务识别符。而且，可以把唯一的事务识别符序列保留给由用户或其家用通信终端起始的事务。在要由用户来完成的下载样板屏幕的情况下，事务识别符变成为样板识别符。在请求观看统计数据的事件中，事务识别符可涉及收集这样的数据的时间和所收集数据的类别(例如，频道号、文本或电子节目指南的数据流号)。
对样板请求的应答的屏幕显示是通过遥控指令来完成的。这样的样板显示可用于实现教育业务，例如，对当前所观看的测试观众获得的知识的节目提出问题的样板。输入数据通过电话或业务电缆(光缆)的返回信道返回到节目源，在节目源处，将其列表。于是，对被访问的数据可以建立提供个人得分的消息，同时，可以显示出描述用户观众中全体成员是如何对所提问题进行了应答的全局访问的样板。
在用户投票或民意测验方面，本发明是有用的。例如，可以请求用户表达他们当前对总统候选人的选择，然后把选票列表，报告给用户。以与本发明在教育应用中相同的方法，可以通过业务电缆或通过电话线把数据返回，以便列表。
这样，根据本发明，一种用于在收费电视系统中提供交互业务的系统，包括用来控制交互业务的系统网络控制器。该系统控制器特别包括用来存储用户终端识别数据、事务识别数据和事务返回数据的控制器存储器；耦合到所述控制器存储器的、用来产生具有交互事务数据和事务识别数据的事务的处理器。处理器还使接收的事务返回数据至少和所述的事务识别数据互相关联，并由此计算出累加数据。第一发射机把事务发送给终端设备，第一接收机接收来自终端设备的事务返回数据。视频信号源把视频信号发送给终端设备。耦合到第一发射机和视频信号源的终端设备接收视频信号和事务识别数据。终端设备特别包括用来接收事务返回数据的数据输入电路；用来存储与事务识别数据有关的事务返回数据的终端存储器；耦合到数据输入电路和存储器的终端控制器；用来把有关事务返回数据和事务识别数据返回给系统网络控制器的第一接收机的数据返回发射机。终端控制器对已特定识别的事务确定事务返回数据的输入的完成，在数据输入完成以后，使数据返回发射机立即开始数据返回。
而且，一种用于在中央源与收费电视系统的用户终端之间传递交互信息的方法，包括下列步骤把样板屏幕数据与样板识别符一道从中央源下载到用户终端，把样板屏幕数据和样板识别符存储到用户终端中的交互缓冲器内；根据在交互缓冲器内存储的样板屏幕数据，有选择地产生屏幕字符和图形显示来代替或复盖复合视频信号；确定观众已完成数据的输入或暂停期间已期满；根据已完成的数据输入，产生返回路径数据；以及，通过返回路径通信链路，把该返回路径数据和事务识别符一道传递给中央源。
从下列的详细描述，本发明的系统和方法的其它特点将变得很明显。
附图的简要描述

图1为根据本发明的交互收费电视系统的详细方框原理图；图2为图1所示交互用户终端14之一的详细方框图；图3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G、3H、3I、3J、3K和3L示出在本发明交互处理方面所使用的样板屏幕的例子；图4A和4B示出藉利用图3A～3L的样板屏幕传递交互信息的方法；图5A示出从由视频#1和文本信息流#3组成的虚拟信道(virtualchannel)所得到的交互显示；图5B示出从由视频#3和文本信息流#1组成的虚拟信道所得到的交互显示；图5C示出从由视频#4和文本信息流#2组成的实际信道所得到的交互显示。
优选实施例的详细描述图1为根据本发明交互收费电视系统的详图。图1的系统打算用作一个例子，不应该构成对本发明的限制。中央控制中心10最佳地控制收费电视系统的工作。中央控制中心10经常与多业务经营者的中央局有关，并可与多个前端通信，控制这些前端，例如前端12。前端12为本地区(例如，一个城市或一组城市，或镇)提供收费电视业务。
还示出了用户终端14，可将其设置在用户家里或机关场所70上。把用户终端14耦合到盒式录像机(VCR)18和电视机20上。应该清楚，也可以把用户终端14直接耦合到电视机20上(未示出)。在中央控制中心10与前端12之间，可以通过包括电话网络、卫星传输、光纤、同轴电缆、其它传输线路、电信设备、等等的任一已知装置，或这些已知装置的任一组合而进行通信。可以通过收费电视分配系统58(例如，同轴电缆、卫星、光纤、电信设备、或其它已知装置，或这些已知装置的各种组合)，把前端12耦合到多个用户的用户终端14上。
中央控制中心10包括指挥中央控制中心10的其它部件的系统管理者22。系统管理者22是以PC为基础的计算机系统，该计算机系统具有用来提供图形用户接口的处理器和存储器，该图形用户接口允许经营者产生可访问的控制事务，把可访问的控制事务下载到收费电视业务的用户终端14上。可以使可访问的控制事务指向终端操作、按次收费和各种消息。根据本发明，可访问的控制事务还可以包括菜单屏幕和交互样板屏幕。系统管理者22最好包括科学亚特兰大系统经理10的网络控制器。
藉使用系统管理者22的图形接口，经营者可以构成交互样板屏幕或菜单屏幕，并且，可以指令屏幕以全局、组、或单个用户为基础，被下载到收费电视业务的用户终端14。当接收到下载指令时，系统管理者22就产生包括屏幕数据的事务，并把它和屏幕识别符一道供给用户终端14。对于交互业务，系统包括在用户终端14与系统管理者22之间的返回路径通信链路。典型地，如图1所示，前端12包括RF IPPV处理器34，用来接收由用户终端14中的RF-IPPV组件发送的返回路径信息；以及，调制解调器36，它把来自该RF IPPV处理器34的返回路径数据通过调制解调器32再发送给系统管理者22；中央控制中心10包括电话处理器30，用来接收直接来自用户终端14中的电话型IPPV组件的返回路径信息。
系统管理者22例如通过调制解调器26和38，与前端12中的前端控制器(“HEC”)28通信。在系统管理者22与HEC 28之间的数据传输可以遵循RS-232C通信约定，但并不受限于此。例如，授权数据可从系统管理者22被发送给HEC 28。HEC 28把授权数据格式化，并且，在带内经过加扰器48、50或52，或者，在带外经过带外数据发送器54，把它发送给用户终端。HEC 28最好是科学亚特兰大组件8658(Scientific-Atlanta Model 8658)前端控制器。
中央控制中心10例如还可以为业务提供者提供记帐业务，其中包括对按次收费事件记帐。记帐计算机24存储计帐数据，还可以把帐单格式化、打印出来。
电子广播节目指南(EPG)数据提供者16，通过卫星接收机40、或者，利用其它已知装置，例如电缆、光纤和电信，(但并不受限于此)把电视时间表数据提供给前端12。这种数据包括以时间和频道安排的节目信息。Insight Telecast(远见电视广播)公司就提供一种这样的业务。Insight公司业务提供广泛的电视节目表。有线电视经营者可以购买这种数据，将其提供给自己的用户。
把由卫星接收机40接收的EPG数据传递给信息业务处理器(“ISP”)42。从卫星接收机40到ISP 42的EPG数据的传输，可以遵循RS-232C通信约定，但并不受限于此。ISP 42还可以接收用于传输给用户的文本数据。文本数据可以包括天气信息、运动成绩、各种消息、等等，这些数据可由信息业务提供者提供，或由系统经营者积累或产生。ISP 42负责接收EPG数据和其它数据，并负责将其发送给用户。ISP 42把数据提供给加扰器44和46。从ISP 42到加扰器44和46的数据的传输，可以遵循RS-485通信约定，但并不受限于此。当然，由ISP提供数据的加扰器的实际的个数，取决于要发送的数据量、要在其上发送数据的信道的个数、以及希望把数据提供给用户终端时所使用的频率。图2中的两个加扰器44和46仅为示例。加扰器44和46把数据设置在带内，以便把它与对有关电视信号的加扰一道传输给用户。在优选实施例中，把EPG数据和文本数据设置到垂直消隐时间间隔内，例如，可以把数据设置于除了第4、5和6，以及垂直同步脉冲各行以外的NTSC电视信号的6MHz频道中的任何地方。例如，可以把数据设置在声音载波上。而且，可以把数据在单独的带外信道(未示出)中发送出去。虽然在这一描述中是以NTSC(美国标准)电视信号为例加以描述的，但是，该信号可以是PAL、SECAM、数字视频压缩信号、或具有较宽带宽的高清晰度信号。有关发送数据的方法的另外信息，可从在这里列为参考的、1992年12月1日提交的、序号为07/983766、标题为“用于电视系统的带内/带外数据传输的方法和设备”的美国专利申请中获得。
由卫星接收机40接收到的EPG数据经常是很广泛的，包括对今后长达一、两周节目的数据。如果把这种数据全部发送给用户终端14，该终端就必须能够在其存储器中存储这些数据。为了存储那么多的信息，需要很大的存储量，这将大大提高终端的价格。因而，ISP 42可从该数据中选择一些部分发送给用户。ISP 42接收EPG数据，选择要发送给用户的部分，并把那一部分传递给加扰器(例如，加扰器44和/或46)。ISP 42不仅可以选择EPG数据的一些部分，而且可以加上EPG数据提供者16未包括的、有关各地方台的数据。ISP 42还可以把数据以这样的方法重新格式化，以便使它更受用户喜欢。
把EPG数据例如对加扰器44和46最方便地标记为短期数据或长期数据。加扰器44和46比发送长期数据更为频繁地(即以更高的重复频率)来发送更为即刻的数据、例如EPG数据中的下几个小时的数据。为此目的，加扰器44和46备有动态随机存取存储器，例如，为356K字节、512K字节、或甚至1M字节，用于把数据暂存起来，以便传输。
如上面所讨论的，ISP 42还可以从信息业务提供者获得文本数据，例如，证券报价业务，或者，在当地产生文本数据。文本数据可起源于很多不同的信息业务提供者，通过包括卫星、电话拨号调制解调器、直接连接的调制解调器、直接连接到系统管理者22等的很多不同媒介、或者藉其它已知装置到达ISP 42。可以把文本数据像接收到的那样发送给加扰器(44或46)，或者，可以由ISP 42将其重新格式化，然后，发送给该加扰器，以便如上所述地传输给用户。
其中之一被表示为节目源60的多个节目源通过所示卫星接收机62(或者藉诸如本地广播、微波、同轴电缆、光纤、电信设备那样的其它装置、或其组合)，把电视信号提供给前端12。ISP 42把数据传递给HEC 28，HEC 28控制加扰器48、50和52，还控制带外数据发送器54。数据从ISP 42到HEC 28的数据的传输，可以遵循RS-232C通信约定，但并不受限于此。从HEC 28到加扰器48、50和52、以及带外数据发送器54的数据传输，可以遵循RS-485通信约定，但并不受限于此。加扰器48、50和52可加扰电视信号，也可以插入带内数据。而且，像加扰器44和46那样，加扰器48、50和52也可以包括动态随机存取存储器，用于把数据暂存起来以便传输。加扰器44、46、48、50和52可以是科学亚特兰大组件8656-SSU/SEU加扰器。还有，可以通过数据重发器(未示出)、例如科学亚特兰大组件8556-100数据重发器，在不加扰信道上发送数据。
带外数据发送器54在单独的载波上，即，不在6MHz频道内，例如以108.7Mhz发送数据。带外发送器54可以是科学亚特兰大组件8653-SU可访问发送器，用来发送全局、组、或特定访问用户事务。
所发送的数据可以是，例如，去扰信息。在优选实施例中，为了指示下一场视频中所使用的加扰类型，把数据插入到每一个垂直消隐时间间隔内。而且，可以发送授权信息；这种授权信息将授权是全局地、还是只许特定组或某些单个用户来接收某些信道或节目。所发送的某些信息是全局的，即每一个用户都能够得到这些信息。例如，去扰信息就可以是全局传输的。但是，应该指出，正是因为每一个用户都接收了去扰信息，所以，并不意味着每一个用户终端都能够去扰所接收的信号。相反地，实际上只有那些被授权的用户终端才能够去扰所接收的信号。
另一方面，数据传输可以是编址的传输。在正常情况下，授权数据将是对单个用户编址的。即，当发送时，数据将具有与之有关的地址(例如，用户终端的序号、组的识别符或全局地址)。被编址的用户终端将接收该数据，并相应地作出应答。未编址的用户终端将不理会该数据。把加扰器44、46、48、50、52和带外数据发送器54的输出传递给任一所需处理装置(例如信号处理器)、调制器和组合器。这些部件通常被表示为方框56，这些元件并不构成本发明的一部分。分配系统58引导到一个用户位置70上。
在用户位置70上可找到终端14。图1中，只作为例子，示出一个用户终端。典型地，在给定位置上将只找到一个终端。然而，正如下面将详细讨论的那样，为了容纳几台电视机20，在同一系统中可以采用两个终端。例如，在一个房间里，在用户位置上可以把用户终端14连接到例如包括VCR18和电视机20在内的用户视频设备。
下面，将参看图2描述用户终端之一的详细方框图。接收来自信号分配系统58的、可能包括几百个电视频道的宽带电视信号并将其输入到上/下变频器或调谐器100上。为了提供画中画或观看/记录等特性，可以提供用来同时调谐到一个以上电视频道上的多个调谐器100(未示出)。为了接收来自带外数据发送器54的数据事务，把带外数据接收机150也耦合到宽带输入端。在传统上，为了把带外信号与宽带电视信号分离开来，上/下变频器100可以包括输入滤波器，例如天线分离滤波器。当未被用户用来记录或观看选定的电视频道时，可以把上/下变频器100调谐到预定的载送数据的频道上，以便接收带内视频和音频数据。该频道可以利用在这里描述的数据传送方法之一来从系统管理者22那里预定。可以把预定的载送数据的频道识别预存储或下载并存储到用户终端14内。
在使用时，按照由用户通过具有红外线(IR)接收器124和遥控器126的用户接口、或者通过终端键盘122所选定的频道来调谐上/下变频器100。上/下变频器100在调谐控制器102的控制下，利用锁相环把所选定或预定缺席的RF频道的信号变换成中频(例如45.75MHz)的信号。利用连接到调谐器控制器102上的双向连线，把多功能控制电路(MCC)104连接到上/下变频器100上。MCC104最好是把多种用户终端控制与数据处理功能组合到单一插件中的专用集成电路(ASIC)。当然，ASIC可以包括各单个控制电路的任一组合。可替换地、或者此外，可以利用其它控制电路，例如微处理器。
该双向连线可以包括一条用于调谐的路径和一条用于对调谐处理进行反馈控制的返回路径。把用于自动增益控制的反馈信号和用于自动频率控制的反馈信号从视频解调器109分别通过滤波器101和103、传送给上/下变频器100。
滤波器(例如SAW(声表面波)滤波器106)对IF频道信号进行滤波，把该信号分离成为分开的视频部分和音频部分，以便处理。在MCC 104中的去扰器控制器110的控制下，利用视频解调器和去扰器109对视频部分进行解调和去扰。例如，对于同步抑制的加扰，视频解调器和去扰器109可以执行同步恢复(视频信号去扰的一种形式)。然后，使视频信号通过带通滤波器130进入屏幕显示控制器132，在屏幕显示控制器132中，根据需要进行反视频倒极性(inverse video inversion，去扰的第二种形式)。视频部分(不论是同步抑制、同步倒极性、视频行倒极性，等等)的去扰将被处于MCC 104中的去扰器控制器110的控制下。去扰器控制器110都把所需的定时信号和倒极性轴电平以及关于视频是否已倒极性提供给屏幕显示控制器132；并且，把所需的定时、恢复电平和要恢复的识别同步脉冲提供给视频解调器和去扰器109。去扰器控制器110或者从作为带内音频数据的脉冲中、或者从在垂直消隐时间间隔期间内调制到视频上的数据中、或者通过带外装置来接收这样的去扰信息。
在另一条通路中，利用同步检波器105把音频信号从IF载波变换成互调制频率，例如4.5MHz。检波器105自动增益控制的反馈将由带通滤波器161的输出来提供。然后，可以利用FM解调器119把音频信号解调。调幅检波器111执行脉冲检波，恢复对音频载波进行了幅度调制的带内音频数据。把接收的带内脉冲提供给MCC 104中的带内音频数据解码器117，以便在由脉冲整形器115整形以后进行处理。带内数据除了用作去扰的数据以外，被存储在用于缓冲的DRAM137中。去扰器控制器110直接访问用于视频去扰操作的去扰数据。
音频信号的音量控制在音量控制器41和微处理器128的控制下执行，正如在这里列为参考的第5,054,071号美国专利中所描述的那样。在音量控制以后，使音频信号通过低通滤波器123和静噪开关125。静噪开关125的输出被加到调制器142上。
MCC104接收解调和去扰以后的视频信号，利用VBI检波器，从该信号的VBI中检出带内视频数据。以相当于已知图文电视系统的频率、(例如4.0Mb/s)把该带内视频数据发送出去。然而，不应认为本发明受限于此。数据时钟提供比根据周知技术的奈奎斯特速率高的、适当的取样频率。在由微处理器进行处理以前，VBI数据解码器129把该数据存储在DRAM137中。
屏幕显示控制132有选择地产生屏幕字符和图形显示，以其来代替或复盖视频信号。例如，可以把由VBI数据解码器129存储在DRAM137中的信息读出并送到屏幕显示控制器，用来产生屏幕字符和/或图形。调制器142把来自屏幕显示控制器132输出的视频信号与来自静噪控制电路125输出的音频信号组合起来，把已组合的信号变换到由微处理器128选定的频道频率(例如，NTSC的频道3/4)上。以周知的方式，把该已组合并已重新调制的信号作为RF输出提供到电视接收机上。
控制的微处理器128控制用户终端14的整体操作。用户终端14通过具有屏幕显示的交互用户接口，与微处理器128通信并控制该微处理器128。用户接口包括在用户终端14前面板上的键盘122，以及产生用于频道调谐、音量控制、特性选择等等的用户控制信号的遥控器126。利用MCC 104中的输入扫描器和控制器148，把这些用户指令解码。正如在先有技术中周知的那样，用户接口的遥控IR接收器124接收来自IR或其它遥控器126的指令，把指令提供给微处理器128。用户接口另外可包括用于显示调谐频道号和诊断的显示器120，例如四位、七段LED显示器。微处理器128还包括由前端12、例如，根据描述在CATV系统中显示日时间的第4,994,908号美国专利、通过全局访问指令周期性地进行更新的日钟的精确实时。
当使用键盘122或遥控器126选择指令时，微处理器128就执行该指令。用户终端藉助于提供有助于终端操作的、大量的屏幕显示，从而与用户交互作用。屏幕显示提供信息并鼓励引导用户掌握终端的很多复杂的特性。例如，屏幕显示可以实现菜单的页结构，对于用户终端的使用及其特性、一个屏幕一个屏幕地提供指导。
MCC104中的去扰器控制器110使用已恢复的去扰数据产生适当的控制信号，例如倒极性控制和均衡、用来去扰的同步恢复或再生、或相反地恢复输入基带电视信号。保密微处理器136，通过解释从系统管理者22下载(利用在这里讨论的三种数据传输方案带外音频、带内音频或带内视频中的任一方案)到该设备中内部的非易失性存储器(NVM)中的授权和控制数据，确定是否MCC104中的去扰器控制器110对特定频道执行去扰或在特定时间内所要求的去扰形式。保密微处理器136中的NVM存储保密数据，例如，授权数据、已加扰频道的数据、某种终端配置数据和其它所需数据。
控制处理器128通过运行控制程序而操作，该程序最好是部分存储在该处理器内部的只读存储器中以及部分存储在例如快速EPROM存储器那样的NVM存储器134中。此外，微处理器128的控制程序也可以存放在扩展卡138的NVM中。微处理器128通过具有数据线、地址线和控制线的存储总线141与NVM 134和138通信。微处理器128还通过经过MCC104和控制处理器总线(CMB)131的指令来控制数据解码器117、129和146，音量控制器41，屏幕显示控制器132，以及调谐器控制器102，去扰器控制器110和输入键扫描器和控制器148。微处理器128直接控制静噪开关125以及调制器142的输出频率选择。微处理器128包括对其它辅助设备进行通信和通过数据端口140进行控制的附加能力。例如，该数据端口可容纳通过屏幕菜单进行VCR控制的IR点火器、用于双调谐器操作的附加用户终端、或者到数字视频用户终端的连接。
用户终端14可接收从前端12通过带内垂直消隐时间间隔(VBI)发送的可访问和全局数据、其它文本数据、和去扰器数据。可选地、或者此外，如果备有带外接收机，则可以以单独的带外数据载波来发送可访问的和全局数据。存储器控制器112允许来自三个数据解码器117、129和146的数据放置在易失存储器(例如DRAM137)中。在这些存储器中，数据可由控制微处理器128通过CMB131进行访问。下面，将讨论另外的细节。MCC 104还把来自控制微处理器128的控制指令分配给MCC 104的其它部分，以提供用户终端14的其余操作。MCC104另外连接到允许在保密微处理器136与用户终端14的其它部分之间进行通信的保密微处理器总线(SMB)143上。还把该SMB 143耦合到扩展卡138上，以提供可更新的保密性。
MCC 104的存储器控制器112和微处理器接口是对控制微处理器128和保密微处理器136的中央通信设备。存储器控制器112接受来自微处理器128、136、以及其它控制和数据解码器的请求，以写入存储器或从存储器读出。存储器控制器112分析对实时应用和微处理器给出优先权的那些存储器传送的争用，安排数据的流动。微处理器128和136通过MCC104的内部寄存器与MCC104中的存储器控制器112和其它部分进行通信。
扩展卡138可以是包括存储器和/或保密微处理器部件的印刷卡，可将其插入到连接器200中。可以这样来配置连接器200，使得当它接受扩展卡138时，该扩展卡与上盖齐平。连接器200把控制微处理器存储器总线141和保密微处理器总线143电气地延伸到扩展卡138上。扩展卡138能够提供由微处理器128和136支持的另外的程序或数据存储、已更新的保密性、或者任一种其它应用。此外，耦合到微处理器126上的电路可被提供用来检测是否安装了扩展卡。这样，当安装了扩展卡138时，可以根据该扩展卡138上所包括的信息来控制用户终端14；当未安装扩展卡138时，可以根据内部软件来控制用户终端14。有关扩展卡138的另外细节，可从在这里列为参考的、标题为“带插入式扩展卡的用户终端”、序号为07/983910的美国专利申请中获得。
VBI数据解码器129执行两种主要功能。第一功能为，处理发送给用户终端的全部已加扰事务。处理事务可以包括数字滤波、差错检测、纠错、解密和存储该数据。第二功能为，确定视频的行数和场数。行数和场数被用户终端的其它部件例如去扰器控制器110和屏幕显示控制器132所使用。
控制的和保密的微处理器接口310提供了在用于VBI解码器129的寄存器和控制的微处理器128与保密的微处理器136之间的连接。控制的微处理器128与VBI解码器129接口，以控制该解码器129的操作。保密的微处理器136把执行去扰和信息识别功能所需要的信息提供给VBI解码器129。例如，保密的微处理器126可以提供当前加密种子、下一个加密种子、和用户终端的地址。有关VBI解码器另外的细节，在这里列为参考、与本申请书同时提交、标题为“用于使多个业务能同时显示的收费电视系统和终端”、序号为(代理人摘要号01263.45910)的申请中作了讨论。
下面，提供对屏幕显示的简要描述。如上所述，由屏幕显示控制器132实现屏幕显示。屏幕可包括，例如16排，每排45个字符、每排24个字符、或二者的组合。用于显示文本的各方块的尺寸可以改变。在优选实施例中，各方块的尺寸必须符合下列不等式 在此情况下，块的宽度最小为7个像素，最大为32个像素。每一块的高度最小为6个像素，最大为64个像素。可以每一块为基础来启动和撤销下加线。背景显示可取例如包括透明的4096种不同彩色中的任一种。可以用黑色背景的框把重叠到有效图象上的字符或图形包围起来，以允许容易地与该图象区别开来。有关屏幕显示控制另外的细节，可从1993年6月7日提交的标题为“用户终端的显示系统”、序号为08/073404的美国专利申请中获得，在这里，把该申请列为参考。
用户终端能够藉使用文本信道访问范围广泛的信息EPG、交互样板以及各种消息，它们作为数据例如在视频部分垂直消隐时间间隔内被调制到音频载波上，或者，通过带外传输从前端12被发送到用户终端14。有关可以用来从前端12把数据发送给用户终端14的技术的进一步了解，可从1992年12月1日提交，标题为“用于电视系统的带内/带外数据传输方法和设备”、序号为07/983766的美国专利申请中获得，在这里，把该申请列为参考。有关可以用来从前端12把EPG数据发送给用户终端14的技术另外的细节，可从在这里列为参考、与上述申请 同时提出的标题为“按次收费电子广播节目指南”、序号为(代理人卷号1263.45792)的美国申请中获得。
在单一调谐器的实施例中，用户可以选择多个数据流以用于显示。在两个或两个以上调谐器的实施例中，可以显示多个视频频道和多个数据流。而且，在前端可以把多个视频频道组合起来，以用于传输。有关显示多个视频频道、多个文本信道和传消息的能力的另外的细节，可从在这里列为参考、与本申请同时提交、标题为“用来使多个业务能同时显示的收费电视系统和终端”、序号为(代理人摘要号1263.45910)的美国申请中获得。
用户终端14包括用来从用户终端14向HEC 28和/或向中央控制中心10的系统管理者22发送返回路径信息的脉冲按次收费(IPPV)组件。IPPV组件可以是电话型的252和RF-IPPV型的154中的一个，或者是此二者。这样的RF-IPPV型的返回路径信息可以通过同轴电缆、光学链路、或其它已知装置被发送。
返回路径信息可以包括涉及IPPV业务的记帐数据。如上所述，用户终端14可或者通过电话线直接向电话处理器30发送记帐数据，或者，通过备用电缆向RF IPPV处理器34发送。如果把数据发送给RFIPPV处理器34，则与RF IPPV处理器34有关的调制解调器36把数据发送给与系统管理者22有关的调制解调器32。系统管理者22把来自电话处理器30和来自调制解调器32的记帐数据累加起来，将其提供给记帐计算机24，从而可以对顾客的节目业务记帐。IPPV组件还容许用户请求授权其用户终端接收付费事件(例如，按次收费事件、或者近视频点播(NVDD)事务)；存储与购买保密计算机136中NVM内事件有关的数据；然后，通过信号分配系统经由电话返回路径或射频返回路径把该数据发送给系统管理者22。
根据本发明，藉使用具有一个与该事务唯一有关的有关事务识别符的事务，在中央源与用户终端14之间传递交互信息。中央源可以是例如收费电视系统的系统管理者22、或者是节目源60，如图1所示。交互信息可以包括从中央源下载到用户终端14的、要由用户完成的样板屏幕。这样的样板显示可用于实现教育业务，例如，利用对当前所观看的节目提出问题的样板来检查观众所获得的知识；或者，例如，对一个观众进行民意测验，测验其对选举的反映。在此情况下，事务识别符变成为样板识别符。从中央源向用户终端14下载的交互信息还可以包括对由用户终端14积累数据的请求。由用户终端14积累的数据可以涉及用户终端14的操作，例如，观看统计数据，这种数据指出在特定时间用户所调谐的频道号、文本数据流号、和/或电子指南的数据流号。观看统计数据向业务提供者提供一种有关其所选择广播节目普及性的反馈。在此情况下，事务识别符可涉及收集这样数据的时间和所收集数据的类别(例如，频道号、文本数据流号、和/或电子节目指南的数据流号)。
由用户终端14积累的数据可以并不涉及用户终端的操作，而是从用户所在位置70内的单独数据采集装置(未示出)通过数据端口140提供给用户终端14的。例如，数据采集装置可以是在用户所在位置70内的温度控制系统、湿度控制系统、防盗报警系统、或火灾报警系统。例如，微处理器128可以通过数据端口140积累能源管理数据。例如能源管理数据可容许系统管理者22控制在用户所在位置70处的温度控制系统。中央源可以把对由用户终端14积累能源管理数据的请求下载到用户终端14。与对能源管理数据的请求有关的事务识别符可以涉及对于启动和关断在用户所在位置70处的温度调节装置的时间，以及在开启状态期间内要维持的控制温度。
在本发明第一实施例中，在系统管理者22与用户终端14之间传递交互信息。一开始，经营者使用系统管理者22的图形接口，以全局、组、或单个用户为基础，输入经过用户终端14传递给收费电视业务的用户的交互信息，并且，发出下载指令。当收到该下载指令时，系统管理者22产生包括该交互信息和唯一的事务识别符在内的事务，并通过通信链路把该事务发送给HEC 28。图1示出具有电话网络以及调制解调器32和38的通信链路；然而，该事务可通过卫星传输、光纤、或其它传输线路等而被传递。HEC 28可将该事务向前发送给加扰器50和52之一，以便将其插入到复合视频信号的垂直消隐时间间隔内；或者，将其调制到复合视频信号的音频载波上；也可将该事务向前发送给带外数据发送器54，以便进行带外传输；或者，可将该事务向前发送给ISP42。然后，ISP 42将该事务向前发送给加扰器44和46之一，以便将其插入到复合视频信号的垂直消隐时间间隔内；或者，将其调制到复合视频信号的音频载波上。
取决于传输方案，VBI数据解码器129、带内音频数据解码器117、或带外数据解码器146把该事务解码，把包括该唯一的事务识别符的事务数据存储到是DRAM137的一部分的交互缓冲器内。在交互信息包括样板屏幕的情况下，把样板屏幕数据和样板识别符存储到交互缓冲器内。然后，把样板屏幕数据读出并送到屏幕显示控制器132上，以便有选择地产生屏幕字符和图形显示来代替复合视频信号或重叠到该复合视频信号上。在交互信息例如包括对观看统计数据的请求的情况下，把收集观看统计数据的时间和所收集数据的类别(例如，频道号和/或文本或电子节目指南的数据流号)存储到交互缓冲器内。
然后，用户终端14的微处理器128采集返回路径数据。在交互信息包括样板屏幕的情况下，微处理器128根据用户从键盘122或遥控器126的输入而产生返回路径数据。在交互信息例如包括对观看统计数据的请求的情况下，微处理器128根据交互缓冲器中存储的收集的时间和所收集数据的类别来收集观看统计数据。
然后，在数据收集结束以后，微处理器128藉助于通过返回路径通信链路而启动使返回路径数据与唯一的事务识别符一道传递给系统管理者22的操作，立刻就完成交互通信过程。图1示出返回路径通信链路，例如是带有电话IPPV组件152和电话处理器30的电话网络，或者，例如是带有RF-IPPV 154、RF IPPV处理器34、调制解调器36和调制解调器32的射频返回路径/电话链路；然而，返回路径数据可以通过卫星传输、光纤、或其它传输线路等等来传递。电话IPPV组件152藉助于通过电话处理器30把返回路径数据与唯一的事务识别符一道向前发送给系统管理者22的操作来完成交互通信过程。RF-IPPV组件154藉助于通过RF IPPV处理器34、调制解调器36、和调制解调器32把返回路径数据与唯一的事务识别符一道向前发送给系统管理者22的操作来完成交互通信过程。系统管理者22可以处理该返回路径数据并且根据第一个事务的结果下载第二个事务。
可替换地，通过从用户终端14开始一个具有唯一识别符的事务，可以使在系统管理者22与用户终端14之间的通信反向。
而且，本领域的技术人员将会认识到，如上所述，可以把到系统管理者22的返回路径通信链路耦合到ISP 42或HEC 28上，借此，分别在ISP 42与用户终端14之间，或者，在HEC 28与用户终端14之间，提供交互信息的通信。
在本发明第二实施例中，在节目源60与用户终端14之间传递交互信息。一开始，经营者在节目源60建立一个以全局、组、或单个用户为基础、通过用户终端14传递给收费电视业务的用户的交互事务，并且，发出下载指令。当收到该下载指令时，节目源60通过通信链路把该事务与唯一的事务识别符一道发送给前端12。图1示出作为卫星通信系统的通信链路；然而，通信链路可以是通过光纤、同轴电缆、或其它传输线路的。可将该事务插入到复合视频信号的垂直消隐时间间隔内；将其调制到复合视频信号的音频载波上；或进行带外发送。如果用户终端14不能识别由节目源产生的事务的格式，卫星接收机62就从复合视频信号中把该事务剥离出来，根据用户终端14能够识别的格式，把该事务重新格式化，并把该已重新格式化的事务向前发送给ISP 42。ISP 42可将该已重新格式化的事务向前发送给加扰器44和46之一，以便将其插入到复合视频信号的垂直消隐时间间隔内；或者，将其调制到复合视频信号的音频载波上；或者，可将该已重新格式化的事务发送给HEC 28。HEC 28可将该事务向前发送给加扰器50和52之一，以便将其插入到复合视频信号的垂直消隐时间间隔内；或者，将其调制到复合视频信号的音频载波上；或者，可将该事务向前发送给带外数据发送器54，以便进行带外传输。
正如上面关于第一实施例所描述的那样，取决于传输方案，VBI数据解码器129、带内音频数据解码器117、或带外数据解码器146把该事务解码，把包括该唯一的事务识别符的事务数据存储到是DRAM137中一部分的交互缓冲器内。然后，用户终端14的微处理器128采集返回路径数据，在数据收集结束以后，立刻开始通过返回路径通信链路把返回路径数据与唯一的事务识别符一道传递给系统管理者22。然后，系统管理者22通过第二条返回路径通信链路，把返回路径数据与唯一的事务识别符一道向前发送给节目源。图1示出具有电话网络以及调制解调器64和66的第二条返回路径通信链路；然而，该事务可以通过卫星传输、光纤、或其它传输线路等而被传递。节目源60可以处理该返回路径数据并且根据第一个事务的结果向前发送第二个事务。
可替换地，通过从用户终端14开始一个具有唯一识别符的事务，可以使在节目源60与用户终端14之间的通信反向。
使用本发明第一和第二实施例的系统，通过把实质上是本地的，和是全局的交互信息提供给电视系统的用户而提供了灵活性。例如，根据第一实施例，实质上是本地的交互信息可由系统管理者22产生、并传递给电视系统的用户终端14。根据第二实施例，实质上是全局的交互信息可由节目源60产生、并传递给电视系统的用户终端14。
如上所述，从用户终端14、或从遥控器(例如，图2中的遥控器126)、或藉助于来自前端12的访问指令，可以把用户终端14的交互处理接通或切断。例如，可以把遥控器126上的一个开关标为“交互电视”，或者，可以从由用户终端14所提供的“建立”菜单来启动或关断交互处理，正如美国专利第4987486号所描述的那样。而且，为了启动和关断用户终端14的交互处理，可以利用用户终端14上的键盘122。
图3A～3L示出有关本发明交互处理所用的样板屏幕。如图4A所示，在方框210中，把样板屏幕与样板识别符一道，从可以是系统管理者22、ISP 42或信号源60的中央源下载；在用户终端14处被接收；以及在方框220中被存储到用户终端14中的交互缓冲器内。然后，在方框230中，把样板屏幕数据读出，送到屏幕显示控制器132，以便有选择地产生屏幕字符和图形显示来代替复合视频信号或重叠到该复合视频信号上。样板屏幕可包括一些交互区域，这些区域可由观众来完成，或者观众可从这些区域所表示的选择对象中进行选择。样板屏幕数据例如可通过发出高亮度、加下线、或使特定的区域闪烁，来表示一个或多个的交互区域要被独特显示。在方框240中，用户终端14的微处理器128确定由观众所作的选择或等待暂停期间。如果在观众输入了屏幕所要求的数据以前，预定的暂停期间已期满，微处理器128就使控制返回到视频或其它已解调的频道。在方框250中，如果数据已完成，微处理器128就根据该选择产生返回路径数据。在方框260中，通过返回路径通信链路，把返回路径数据与唯一的事务识别符一道传递给中央源，并结束该交互过程。
如图4B所示，基于接收到的关于第一个样板屏幕的返回路径数据，可以是系统管理者22、ISP 42或节目源60的中央源可处理该返回路径数据并且向前发送第二个样板屏幕。在方框310中，中央源接收由用户终端14通过返回路径通信链路发送的返回数据和事务识别符，并在方框320中，使返回路径数据与事务识别符相关联。在方框330中，中央源根据从多个用户终端14接收的返回路径数据计算累加数据。在方框340中，中央源根据累加数据产生累加屏幕，并在方框350中，把累加屏幕下载到用户终端14。
遥控器126和/或键盘122可备有至少数字键“1”～“9”，游标方向键“上”、“下”、“左”、“右”、或表示这些方向的箭头，或类似的装置，以接受观众输入。游标当前的位置可以通过下加线、闪烁的字符、高亮度的字符、或其它适当装置来指示。游标方向键在交互区域之间移动游标的位置。当然，可以备有更完善的键盘，例如包括字母字符键的键盘，但是，这样的键盘反而会影响用户友好性。
如上所述，图3A示出关于本发明第一实施例所用的样板屏幕。把样板屏幕与样板识别符一道从系统管理者22下载到用户终端14，使之代替复合视频信号或者重叠到该复合视频信号上而显示出来，该样板屏幕可以表示，例如，在市政当局或公众机构资助下起源于当地的图像信号。如图3A所示，样板屏幕对观众进行民意测验，测验其是否支持提高财产税以便对公众中学教育提供资金，这实质上是当地的一个问题。这样的屏幕在系统管理者22或ISP 42处产生是最方便的，并可伴随着当地文本新闻频道的数据流，或者是例如载送着市镇会议实况广播视频频道中所包括的一帧。样板屏幕包括表示观众可从中进行选择的选择对象的交互区域“否”和“是”。
观众利用游标方向箭头在“否”与“是”交互区域之间移动下加线，并且例如通过按遥控器126上的〔选择〕按钮来选择一个选择对象。
微处理器128根据观众输入的选择产生返回路径数据，并通过返回路径通信链路把该返回路径数据与样板识别符一道传递给系统管理者22或ISP 42。
系统管理者22或ISP 42可以处理返回路径数据，以计算民意测验的结果。如图3B所示，可以利用系统管理者22或ISP 42产生表示该民意测验结果的第二个屏幕样板，将其全局地下载给该频道的全部观众。系统管理者22或ISP 42还可以把各单个选择的屏幕样板(未示出)下载到投了票的每一个单个的用户，或者，把其结果包括到第一个屏幕中。而且，可以通过电话线或视频把该民意测验的结果同时地向前发送给市政当局，例如，发送给实况广播的“市镇会议”。
如上所述，图3C～3J示出关于本发明第二实施例所用的样板屏幕。把图3C～3J的样板屏幕与样板识别符一道从节目源60下载到用户终端14，使之代替复合视频信号或者重叠到该复合视频信号上而显示。
如图3C所示，交互样板屏幕可用于实现教育业务。该样板屏幕鼓励观众响应对涉及当前在Nickelodeon频道上所观看节目的通俗测验，借以测验观众所获得的知识。样板屏幕包括对于月的交互区域“XX”、对于日的交互区域“XX”、和对于年的交互区域“XXX”。这些X中，每一次有一个闪烁，通知观众所要做的那个选择。
观众利用数字键输入答案中的月、日、和年，并且，例如通过按遥控器126上的〔选择〕按钮把答案记录下来。
微处理器128根据观众输入的答案产生返回路径数据，并且，通过返回路径通信链路把返回路径数据与样板识别符一道传递给节目源60。
节目源60可以处理返回路径数据，以计算测验的结果。然后，节目源60可以把表示该测验结果的第二个屏幕样板全局地下载给该频道的全部观众。节目源60还可可寻址地把屏幕样板下载到回答了该测验的每一个单个的用户，或者，通过读出和显示由终端所存储的用户响应把细节包括到第二个屏幕中。
这样的样板屏幕可被使用在对收费电视系统的用户进行广播的实况讲课期间内为讲师提供能够周期性地质疑观众、以确定大多数观众是否已懂得所提出的概念。于是，讲师可以根据所收到的答案来改变讲课。
如图3D所示，交互样板屏幕可用来实现对观众进行民意测验，测验其对选举的反映。样板屏幕包括表示选择对象的交互区域“布什”、“克林顿”和“佩罗特”，观众可从该选择对象中进行选择。
观众利用游标方向箭头在“布什”、“克林顿”和“佩罗特”三个交互区域之间移动下加线、并且，例如通过按遥控器126上的〔选择〕按钮来选择一个选择对象。
微处理器128根据观众输入的选择产生返回路径数据，并通过返回路径通信链路把该返回路径数据与样板识别符一道传递给节目源60。
节目源60可以处理返回路径数据，以计算民意测验的结果。然后，节目源60可以把表示该民意测验结果的第二个屏蔽样板全局地下载给该频道的全部观众。节目源60还可以把屏幕样板下载到投了票的每一个单个的用户，或者，终端14可从所存储的响应数据中把细节包括到第二个屏幕中。
如图3E所示，交互样板屏幕可用于实现关于体育比赛项目，以鼓励观众响应例如涉及到那里的体育比赛项目的战略和结果。如图所示，样板屏幕鼓励观众通过从多种比赛结果选择其中之一来预测足球比赛的下一场比赛结果。
观众使用数字键来选择预测的比赛结果，并且，例如通过按遥控器126上的〔选择〕按钮把该选择记录下来。
微处理器128根据观众输入的预测比赛结果的选择产生返回路径数据，并且，通过返回路径通信链路把返回路径数据与样板识别符一道传递给节目源60。
节目源60可以处理返回路径数据，并使各参与用户中的选择结果相关起来。然后，节目源可以把表示该选择结果的第二个屏幕样板全局地下载给该频道的全部观众。节目源也可以根据足球比赛的结果把表示为正确的选择的屏幕样板下载给参与的每一个用户。
如图3F所示，交互样板屏幕可做成与家庭购物频道有关，以鼓励观众购买。如图所示，样板屏幕显示了涉及用于销售的物品的信息并鼓励观众通过输入帐号而购买物品。
观众使用数字键来输入帐号，并且，例如通过按遥控器126上的〔选择〕按钮把该购买物品记录下来的。
微处理器128根据观众输入的帐号产生返回路径数据，并且，通过返回路径通信链路，把返回路径数据与样板识别符一道传递给节目源60。
节目源60可以处理返回路径数据，并使各参与用户中购买的结果相关起来。然后，节目源可以把表示该选择结果的第二个屏幕样板地址下载给该频道的全部观众。节目源还可以把屏幕样板下载给参与了的每一个单个的用户，例如，感谢这次销售和/或指出观众的帐目的收支余额。
如图3G所示，交互样板屏幕可做成与比赛会有关，以鼓励观众响应例如涉及到提给该比赛会参赛者的问题的答案。如图所示，样板屏幕鼓励观众对比赛会Jeopardy中的一个问题进行回答。
观众利用数字键来输入对该问题的答案，并且，例如通过按遥控器126上的〔选择〕按钮，把该答案记录下来。
微处理器128根据由观众所输入的记录答案、产生返回路径数据，并且，通过返回路径通信链路、把返回路径数据与样板识别符一道传递给节目源60。
节目源60可以处理返回路径数据，并使各参与用户中的答案结果相关起来。然后，节目源可以把表示该答案结果的第二个屏幕样板全局地下载给该频道的全部观众。节目源还可以把对该问题指出正确答案的屏幕样板下载给参与了的每一个单个的用户。
如图3H所示，交互样板屏幕可做成与谋杀侦探电视节目有关，以鼓励观众响应与此有关的内容。如图所示，样板屏幕鼓励观众回答谁犯了杀人罪这一个问题。
观众利用数字键来输入对该问题的答案，并且，例如通过按遥控器126上的〔选择〕按钮、把该答案记录下来。
微处理器128根据由观众所输入的记录答案，产生返回路径数据，并且，通过返回路径通信链路、把返回路径数据与样板识别符一道传递给节目源60。
节目源60可以处理返回路径数据，并使各参与用户中答案的结果相关起来。然后，节目源可以把表示该答案结果的第二个屏幕样板全局地下载给该频道的全部观众。节目源也可以把对该问题指出正确答案的屏幕样板下载给参与了的每一个单个的用户。
可以想像地，节目源60还可以根据该相关的结果来改变如显示给观众的该谋杀的侦探小说的结果。谋杀的侦探小说的结果可由系统经营者手动地改变，系统经营者根据该相关的结果选择预先记录的多个结局之一。谋杀的侦探小说的结果也可以自动地改变。例如，节目源可在多台VCR上存储多个预先记录的结局，控制器根据该相关的结果有选择地控制VCR，播放适当的预先记录的结局。
如图3I所示，交互样板屏幕可做成与电视赌博有关。如图所示，样板屏幕鼓励观众挑选赛马的获胜者和下赌注。
观众利用数字键来输入获胜者和赌注的大小，并且，例如通过按遥控器126上的〔选择〕按钮把打赌情况记录下来。
微处理器128根据所记录打赌情况，产生返回路径数据，并且，通过返回路径通信链路，把返回路径数据与样板识别符一道传递给节目源60。
节目源60可以处理返回路径数据，并使各参与用户中赛马的结果相关起来。然后，节目源可以把表示为赛马打赌的结果的第二个屏幕样板全局地下载给该频道的全部观众。节目源也可以把表示赢了多少的屏幕样板下载给每一个赢了的用户。可以把图3I中本发明的原理扩展到其它形式的打赌上，(例如轮盘赌和掷骰子)，可使终端14备有用于接受现金记帐卡的插口，基于赌博的结果可记入该记帐卡的贷方或借方。
并且，如图3J所示，交互样板屏幕可做成与从节目源60或系统管理者22下载到用户终端14的视频游戏有关，例如，通知参与者其得分为最高分，并鼓励该参与者响应与此有关的内容。可以把视频游戏存储在用户终端14的存储器(例如，DRAM137或NVM 134)中，参与者通过观看有关的电视机20进行游戏。视频游戏可按照作为其母申请的第07/983909号美国专利申请或第5235540号美国专利所讲述的那样下载。节目源60或系统管理者22可以控制下载的视频游戏在用户终端的存储器内保留的时间长短，正如在这里引为参考的1992年6月10日提交、标题为“用来提供定期性收费电视业务的方法和设备”以及第07/896582号未决美国专利申请中所描述的那样。当参与者得到高分时，这可根据从节目源60或系统管理者22下载的分值来确定，于是，微处理器128就可以根据参与者所获得的高分产生返回路径数据，并且，通过返回路径通信链路，把返回路径数据与该视频游戏有关的样板识别符一道传递给节目源60或系统管理者22。
然后，节目源60或系统管理者22可以处理返回路径数据，并把图3J的样板屏幕与样板识别符一道下载到用户终端14。如图所示，样板屏幕显示出该参与者的高分以及该视频游戏点播业务前5名参与者的得分，并鼓励该参与者输入其姓名，以修改当前高分的清单。
该参与者利用← →↑↓键来输入其姓名，并且，例如通过按遥控器126上的〔选择〕按钮、把该姓名记录下来。
微处理器128根据由该参与者输入所记录的姓名以产生返回路径数据，并且，通过返回路径通信链路，把返回路径数据与样板识别符一道传递给节目源60或系统管理者22。
节目源60或系统管理者22可以处理返回路径数据，并使该参与者的得分及姓名与当前的高分清单相关起来。然后，节目源可以把表示修改后的高分清单的第二个屏幕样板下载给该参与者。
图3K和3L示出了根据上述本发明第一实施例的、结合由用户积累的数据的交互通信而使用的样板屏幕。把图3K和3L的样板屏幕与样板识别符一道从系统管理者22下载到用户终端14，使之代替复合视频信号或者重叠到该复合视频信号上而显示。
如图3K所示，交互样板屏幕可做成与交互能源管理节目有关。用户终端14可以从用户所在位置70内的温度和/或湿度控制系统通过数据端口140积累能源管理数据。例如，能源管理数据可容许系统管理者22控制用户所在位置70上的温度控制系统。如图所示，样板屏幕鼓励观众修改能源管理数据的当前设定值。
观众使用数字键来输入选定值，并且，例如通过按遥控器126上的〔选择〕按钮把该选定值记录下来。
微处理器128根据由观众输入所记录的选定值产生返回路径数据，并且，通过返回路径通信链路，把返回路径数据与样板识别符一道传递给系统管理者22。
系统管理者22处理返回路径数据，并把指令传递给用户终端14，以便根据已修改的能源管理数据通过数据端口140控制用户所在位置70处的温度和/或湿度控制系统。
并且，如图3L所示，交互样板屏幕可做成与用户所在位置70处的防盗/火灾报警系统有关。用户终端14可以从用户所在位置70处的防盗/火灾报警系统通过数据端口140积累防盗/火灾报警控制数据。例如，防盗/火灾报警控制数据可容许系统管理者22启动/关断用户所在位置70处的防盗/火灾报警控制系统。如图所示，样板屏幕鼓励观众修改防盗/火灾报警控制数据的当前设定值。
观众使用数字键来输入选定值，并且，例如通过按遥控器126上的〔选择〕按钮把该选定值记录下来。
微处理器128根据由观众输入所记录的选定值产生返回路径数据，并且，通过返回路径通信链路，把返回路径数据与样板识别符一道传递给系统管理者22。
系统管理者22处理返回路径数据，并把指令传递给用户终端14，以便根据已修改的防盗/火灾报警控制数据，通过数据端口140启动/关断用户所在位置70处的防盗/火灾报警系统。
当防盗/火灾报警系统被启动以后，它可以检出入侵者/火灾，并通过数据端口140把报警控制信号发送给用户终端14。微处理器128根据从防盗/火灾报警系统输入的报警控制信号产生返回路径数据，并且，通过返回路径通信链路，把返回路径数据与样板识别符一道传递给系统管理者22。然后，系统管理者22可以处理返回路径数据，并且，通知该事件专门的管理机构。
而且，根据本发明，交互显示可从由复合视频信号和文本流构成的虚拟信道得到。进而，如果用户终端备有两个或多个调谐器100(未示出)，交互显示就可以从由同时带有文本和/或图形的多个复合视频信号构成的虚拟信道得出。实际上，系统经营者可从具有在选定带宽内各种业务的任一组合的虚拟信道得出交互显示。有关虚拟信道的屏幕显示的另外的细节已在这里列为参考的、与本申请同时提交、序号为(代理人卷号01263.45910)的申请中作了讨论。
如图5A所示，交互显示可从由复合视频信号#1和文本信息流#3构成的虚拟信道得出。这样的交互显示例如可应用于基于图象的房地产购买网络。例如，复合视频信号#1可以提供当前要销售房屋的各视图。文本信息流#3提供房屋的细节，例如地址、询价、房间数、每一房间的尺寸，供暖类型，等等。文本信息流#3还可以包括带有样板识别符的交互样板。交互样板鼓励观众响应涉及当前由视频信号#1所示的房屋。例如，交互样板可以询问观众对于当前所示房屋是否想要更具体的细节。
观众利用数字键和/或游标方向键来输入适当的选定值，并且，例如通过按遥控器126上的〔选择〕按钮把该选定值记录下来。
然后，微处理器128根据由观众输入所记录的选定值，产生返回路径数据，并且，通过返回路径通信链路，把返回路径数据与样板识别符一道传递给系统管理者22。
系统管理者22处理返回路径数据，并把数据下载到单个的用户终端14，以便提供对当前以复合视频信号#1表示的房屋更具体的细节。可以把显示组合的图象和文本的原理扩展到已描述的包括(但不受限于)游戏、赌博和教育应用的所有应用。
类似地，图5B示出从由复合视频信号#3和文本信息流#1构成的虚拟信道得出的交互显示。并且，图5C示出从由复合视频信号#4和文本信息流#2构成的虚拟信道得出的交互显示。
在家庭购物的安排中，根据图5A～5C，显示的四种屏面中的三种屏面可以单独地显示例如归入各种尺寸和颜色的衣服，而第四种屏面可以提供尺寸、颜色、质量、价格等项目的交互样板。
虽然已参考附图详细地描述了本发明说明性的实施例，但是，应该了解，本发明并不受限于那些精确的实施例，而且，在那里，本领域的技术人员可以在不超出本发明范围和精神的情况下进行一些改变和改进。而且，应该认为，在这里引用的任一申请或专利均已列为被认为是对本公开任一主题特别重要的参考。
权利要求
1.一种在收费电视系统中用来提供交互业务的系统设备，包括用来控制所述交互业务的系统网络控制器，所述系统控制器具体包括用来存储用户终端识别数据、事务识别数据和事务返回数据的控制器存储器，耦合到所述控制器存储器的、用来产生具有交互事务数据和事务识别数据、以及用来使接收的事务返回数据与至少所述的事务识别数据相关联并藉此计算累加数据的处理器，耦合到所述处理器的、用来把所述事务发送给终端设备的第一发射机，以及用来接收来自终端设备的事务返回数据的第一接收机，用来把视频信号发送给终端设备的视频信号源，以及耦合到所述第一发射机和所述视频信号源的、用来接收所述视频信号、所述交互事务数据和所述事务识别数据的终端设备，所述终端设备特别包括用来接收事务返回数据的数据输入电路，用来存储按次收费数据和与所述事务识别数据有关的所述事务返回数据的终端存储器，耦合到所述数据输入电路和所述存储器的终端控制器，以及用来把所述有关事务返回数据和所述事务识别数据返回给系统网络控制器中所述第一接收机的数据返回发射机，所述终端控制器用来对已特定识别的事务确定事务返回数据输入的结束，在数据输入结束以后，使所述数据返回发射机立即开始把数据返回。
2.根据权利要求1中所述的系统，其特征在于，其中所述系统网络控制器是所述收费电视系统中节目源的一部分。
3.根据权利要求1中所述的系统，其特征在于，其中所述系统网络控制器是所述收费电视系统中前端的一部分。
4.根据权利要求1中所述的系统，其特征在于，其中所述收费电视系统包括耦合到至少一个前端的中央局，其中所述系统网络控制器是所述中央局的一部分。
5.根据权利要求1中所述的系统，其特征在于，其中所述事务识别数据包括样板号，事务返回数据包括与所述样板有关的、用户输入的数据。
6.根据权利要求5中所述的系统，其特征在于，其中所述用户输入的数据包括民意测验数据。
7.根据权利要求5中所述的系统，其特征在于，其中所述用户输入的数据包括赌博数据。
8.根据权利要求1中所述的系统，其特征在于，其中所述视频信号源发送教育电视节目，所述事务返回数据包括对与所述教育电视节目有关的问题的响应。
9.根据权利要求1中所述的系统，其特征在于，所述终端设备还包括响应于所述终端控制器用来把所述样板重叠到所接收视频信号上的显示控制器。
10.根据权利要求1中所述的系统，其特征在于，所述终端还包括实时时钟，其中，当在一天的特定实时时间请求收集事务返回数据时，所述事务识别数据识别所述事务，并且，数据输入的结束是由一天的所述实时时间来当信号通知的。
11.根据权利要求10中所述的系统，其特征在于，其中所述事务返回数据包括信道和数据流观看数据。
12.根据权利要求10中所述的系统，其特征在于，其中所述事务返回数据包括能源管理数据。
13.根据权利要求1中所述的系统，其特征在于，把所述数据输入电路耦合到报警传感设备，所述事务识别数据识别报警业务。
14.根据权利要求13中所述的系统，其特征在于，其中数据输入的结束是由报警的出现来当信号通知的。
15.根据权利要求1中所述的系统，其特征在于，其中所述视频信号源发送为销售而提供的物品的视频图像，所述事务识别数据包括物品号，并且，数据输入的结束是由接收到与用户识别数据有关的物品描述、数量、和价格数据全部结束的出现来当信号通知的。
16.根据权利要求1中所述的系统，其特征在于，其中所述视频信号源发送图象游戏，所述事务识别数据至少识别该图象游戏。
17.一种用来在中央源与收费电视系统的用户终端之间提供交互业务的方法，包括下列步骤在所述中央源处产生具有交互事务数据和事务识别数据的事务；把所述事务下载到所述用户终端；对特定识别的事务确定事务返回数据输入的结束；把所述事务返回数据和所述事务识别数据传递给所述中央源；以及在所述中央源处，使接收到的事务返回数据与至少所述的事务识别数据相关联。
18.根据权利要求17中所述的方法，其特征在于，还包括根据所述相关步骤在所述中央源处计算累加数据的步骤。
19.根据权利要求18中所述的方法，其特征在于，还包括下列步骤根据所述累加数据在所述中央源处产生第二事务；以及把所述第二事务下载到所述用户终端。
20.根据权利要求17中所述的方法，其特征在于，其中所述中央源是所述收费电视系统的节目源。
21.根据权利要求17中所述的方法，其特征在于，其中所述中央源是所述收费电视系统的前端。
22.根据权利要求17中所述的方法，其特征在于，其中所述收费电视系统包括耦合到至少一个前端的中央局，其中所述中央源是所述中央局。
23.根据权利要求17中所述的方法，其特征在于，其中所述事务识别数据包括样板号，事务返回数据包括与所述样板有关的、用户输入的数据。
24.根据权利要求23中所述的方法，其特征在于，其中所述用户输入的数据包括民意测验数据。
25.根据权利要求23中所述的方法，其特征在于，其中所述用户输入的数据包括赌博数据。
26.根据权利要求23中所述的方法，其特征在于，其中所述事务返回数据包括对与由所述用户终端接收的教育电视节目有关问题的响应。
27.根据权利要求17中所述的方法，其特征在于，其中所述用户终端包括实时时钟，当在一天的特定实时时间请求收集事务返回数据时，所述事务识别数据识别所述事务，并且，数据输入的结束是由一天的所述实时时间来当信号通知的。
28.根据权利要求27中所述的方法，其特征在于，其中所述事务返回数据包括信道和数据流观看数据。
29.根据权利要求27中所述的方法，其特征在于，其中所述事务返回数据包括能源管理数据。
30.根据权利要求17中所述的方法，其特征在于，其中所述用户终端包括耦合到报警传感设备的数据输入电路，所述事务识别数据识别报警业务。
31.根据权利要求30中所述的方法，其特征在于，其中数据输入的结束是由报警的出现来当信号通知的。
32.根据权利要求17中所述的方法，其特征在于，其中在由所述用户终端接收的节目中，所述事务识别数据包括为销售而提供的物品的物品号，并且，数据输入的结束是由接收到与用户识别数据有关的物品描述、质量、和价格数据全部结束的出现来当信号通知的。
33.根据权利要求17中所述的方法，其特征在于，其中所述事务识别数据至少识别由所述用户终端接收的图象游戏。
34.一种在收费电视系统的中央源与用户终端之间传递交互信息的方法，包括下列步骤把样板屏幕与样板识别符一道从所述中央源下载到所述用户终端；把所述样板屏幕和所述样板识别符存储到所述用户终端的交互缓冲器内；根据在所述交互缓冲器内存储的所述样板屏幕，有选择地产生屏幕字符和图形显示来代替或重叠到所述复合视频信号上；确定观众已输入了一个选择或暂停期间已期满；根据由观众输入的所述选择，产生返回路径数据；以及通过返回路径通信链路，把所述返回路径数据与所述事务识别符一道传递给所述中央源。
35.根据权利要求34中所述的方法，其特征在于，其中样板屏幕包括一些交互区域，这些交互区域表示可由观众来完成的空白区域之一，并且，观众可从这些交互区域所表示的选择对象中进行选择，所述方法还包括指定一个或多个交互区域要被唯一地显示。
36.根据权利要求34中所述的方法，其特征在于，其中所述中央源是所述收费电视系统的节目源。
37.根据权利要求34中所述的方法，其特征在于，其中所述中央源是所述收费电视系统的前端。
38.根据权利要求34中所述的方法，其特征在于，其中所述收费电视系统包括耦合到至少一个前端的中央局，其中所述中央源是所述中央局。
39.一种在用于收费电视系统的中央源与用户终端之间传递交互信息的用户终端，包括用来从所述中央源接收样板屏幕与样板识别符的装置；用来把所述样板屏幕和所述样板识别符存储到所述交互缓冲器内的装置；根据在所述交互缓冲器内存储的所述样板屏幕、有选择地产生屏幕字符和图形显示来代替所述复合视频信号或重叠到所述复合视频信号上的装置；用来确定观众已输入了一个选择或暂停期间已经期满的装置；用来根据由观众输入的所述选择产生返回路径数据的装置；以及用来通过返回路径通信链路把所述返回路径数据与所述事务识别符一道发送给所述中央源的装置。
40.根据权利要求39中所述的用户终端，其特征在于，其中样板屏幕包括一些交互区域，这些交互区域表示可由观众来完成的空白区域之一，并且，观众可从这些交互区域所表示的选择对象中进行选择，所述用户终端还包括用来指定一个或多个交互区域要被唯一地显示。
41.根据权利要求39中所述的用户终端，其特征在于，其中所述中央源是所述收费电视系统的节目源。
42.根据权利要求39中所述的用户终端，其特征在于，其中所述中央源是所述收费电视系统的前端。
43.根据权利要求39中所述的用户终端，其特征在于，其中所述收费电视系统包括耦合到至少一个前端的中央局，其中所述中央源是所述中央局。
全文摘要
在收费电视系统中用来提供交互业务的系统，包括用来控制该交互业务的系统网络控制器(28)，该系统网络控制器(28)具有用来存储用户终端识别数据、事务识别数据和事务返回数据的控制器存储器；和一个耦合到所述控制器存储器的用来产生具有交互事务数据和事务识别数据的事务的处理器。处理器还使接收到的事务返回数据与至少所述的事务识别数据相关联，并藉此计算出累加数据。
文档编号H04N7/16GK1150878SQ95193585
公开日1997年5月28日 申请日期1995年4月18日 优先权日1994年4月19日
发明者D·B·莱特 申请人:亚特兰大科研公司