专利名称：具采用优先权方案的多页面图文电视解码器的电视接收机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于接收电视信号的电视接收机，其中电视信号具有与之相关的数据信号，所述数据信号表示文本和/或图的页面。
这样的的电视接收机是众所周知的，其中与电视信号相关的数据信号是图文电视信号。通过在标准模拟电视信号的场消隐期间发送图文电视信号，图文电初信号与电视信号复用。因此，电视接收机包括图文电视解码器，它能够采集场消隐期间发送的数据信号并存储和显示图文电视数据信号表示的一个页面或多个页面的信息。图文电视解码器已变得日益复杂，以提供诸如FASTEXT、TOP、EPG、喜欢页面等的附加特征，并且通常由微控制器控制，为了允许选择和显示附加特征，存储在与微处理器相关的程序存储器中的软件数量增加。由于其它特征的加入，重写这一软件是愈加费力的工作。另外，所提供的一系列特征数不同的不同的图文电视解码器基本上包含相同的硬件，即微控制器、数据采集电路和显示电路，但具有不同数量的相关存储器用于存储接收的数据并且区分程序存储器，以使得或者只执行基本功能或者允许提供更复杂的附加特征。
图文电视系统的已知问题之一是观众要获取特定信息页面的请求发出后的占用时间。这起因于页面是连续发送的并且存在一个大约30秒的数量级的循环时间用于发送所有的数据。如果该页面不是在所述循环之内发送，当然就不可能采集并存储数据。克服此缺点的一种方法是在电视接收机中提供大量的数据存储器，以便一个循环中的所有页面在后台被采集，并且当用户希望观看图文电视页面时，它已经存储在存储器中。但这需要大量存储器，特别是当必须允许采用滚动页面及一般的杂志页面的时候。
已建议了若干方案，以用于预见观众可能希望访问哪些页面，并且为采集和存储那些页面提供优先权。FASTEXT系统和TOP系统就是例子。在这些系统中，按照广播装置对已访问一个特定页面的观众可能感兴趣的页面的预测来对页面进行分组。采用FASTEXT系统，链接到当前被选页面的页面数在扩展包或图文电视信号的虚行(ghost rows)中发送。微控制器再对这些附加页面链接进行解码，并且指示采集电路对这些页面进行采集。在TOP系统中，采用了不同的方法，其中发送称为页面表的一个特殊页面，它表示出在传输循环中的那些页面以及对它们进行分组的方法。于是，当选择一个特定页面时，微控制器将访问页面表，并从该表确定应该采集哪些对于已选择所述页面的观众来说可能是感兴趣的其它页面。
另外，还要使电视接收机知道所监视的观众的习惯、并且构造一个习惯访问页面的清单并将之存储在存储器中。因而，接收机一被接通或者接收的频道改变时，就对观众最可能访问的那些页面进行采集。在此情形下，习惯访问的页面或喜欢页面将存储在与图文电视解码器相关的一部分存储器中。这样，只要接通接收机或改变频道与观众决定访问图文电视页面之间是最小的时间经过，那么那些特定页面在观众请求它们时业已可用，并且不必等待它们于可显示之前在传输循环中重现。
还引入了一些诸如电子节目指导(EPG)的其它服务，哪些页面应当由数据采集电路进行采集并存储在存储器中以便使得观众可以最快访问信息，要确定这一点将变得愈加困难。
本发明的目的是可以提供一种电视接收机，其中图文电视或其它数据能以一种有效的方式被采集和存储，以便观众可以访问信息页面而没有不可接受的时延。
本发明提供一种用于接收电视信号的电视接收机，其中电视信号具有与之相关的数据信号，所述数据信号表示文本和/或图的页面，页面可以替代或叠加在电视图象上的方式显示，所述电视接收机包括用于采集所述数据中的至少请求的页面的装置、一个具有多个用于存储所述数据的请求页面的单元的页面存储器、和用于在存储请求的页面的存储器中产生一个有序队列单元的装置；其中，所述产生装置包含多个页面请求发生器，每一个页面请求发生器被设置得从不同的源或为了存储具有已选择地址的页面的不同目的而接收请求，并响应于接收的请求而产生要存储在页面存储器中的被请求的页面地址的一个有序的优先权清单，连接至每个页面请求发生器的优先权设置装置用于在每个页面请求发生器的页面请求清单中的页面请求之间分配优先权，所述优先权设置装置被设置得由此产生所述页面请求的有序队列，并当任何所述页面请求装置接收到一个页面请求时使所述队列更新，并据此而更新其自己的优先权清单。
以此方式，页面存储器的容量可有效地利用，使得最可能由观众访问的页面被捕捉并存储在页面存储器中，然后经最小的时延用于显示。
页面请求发生器可以是控制微控制器的计算机程序，其中微控制器控制数据采集和存储，每个页面请求发生器处理一个特定的请求级别。因此，具有一个显示页面请求发生器，它对利用遥控单元(RCU)以采集和显示一个特定页面的用户的请求作出反应。因此，微控制器将监视利用RCU的观众作出的页面请求，并在接收到一个请求时，使显示页面请求发生器在那个级别页面请求中确定优先权以及从优先权设置装置的优先权队列中请求一个位置。另一个页面请求装置可控制微控制器，以便使数据采集电路采集该观众的所有喜欢页面并将它们存储在页面存储器中。再一个页面请求装置可对包含在图文电视信号中的数据作出反应。因此，例如当发送FASTEXT页面链接时，然后当页面被采集时，就有若干的扩展数据包来指定链接到被采集页面的页面。于是，一个页面请求发生器将采用与被链接页面相关的信息以使得从优先权设置装置产生并请求那些特定链接的页面的一个有序清单。与TOP系统相类似，用于TOP数据的页面请求装置将请求链接到被显示页面的页面。所有这些不同的页面请求装置将向微控制器提交请求以采集特定的页面，并且为了使得微处理器指示采集电路以最有效的方式采集页面，将一个优先权设置装置连接至每个页面请求装置。优先权设置装置包括定义由页面请求发生器请求的页面的竞争优先权的一个方案。
通过提供优先权设置装置，可有各页面请求发生器用于多个不同级别的页面请求，它们将其请求输入到优先权设置装置。因此，各页面请求发生器可以相互独立地操作，并且页面请求发生器本身不必在不同的页面请求源之间分配优先权。由于不同的页面请求发生器不必考虑其它页面请求发生器的页面请求并且不必知道提供了什么其它的设施来采集图文电视数据页面，因为这由优先权装置考虑，所以就简化了它们的设计。因此，在更多或更少的设施结合到图文电视解码器时，就可以产生多个软件模块且不必被改变。同样，优先权设置装置可与不同的页面请求装置的数量无关，因为如果一个页面请求装置不存在，这仅表示没有从那个特定页面请求发生器向优先权设置装置发送页面请求。
通过参照附图对作为举例的本发明的一个实施例的如下描述，本发明的上述及其它特征及优点将变的明显。
图1示出构成根据本发明的一个电视接收机的示意方框图；图2示出图1的电视接收机中的软件控制的微控制器的页面请求发生器和优先权设置装置的安排；和图3说明采用图2的安排的页面请求排序。
如图1所示，电视接收机包括一个连接至通常的RF放大电路2的天线1。RF放大电路的输出信号馈送到一个选择接收频道的调谐电路3。调谐电路3的输出信号馈送到一个解调电路4，后者输出一个组合的视频和消隐信号。组合的视频和消隐信号被馈送到一个彩色解码器5和一个数据采集电路6，后者被设置来采集与电视信号复用的数据。具有一个程序存储器8的一个微处理器7从一个红外接收器9接收输入信号。这些输入信号是来自使用一个遥控单元10的用户的指令，该遥控单元包含一个键盘KP和一个红外发射器TX，以发送适当编码的指令通过接收器9到达微处理器7。到达微处理器7的这些指令将包括通常的功能，即，使接收机从等待状态切换到一个特定的频道、选择显示电视图象或是文本、并且确定为了显示而需要采集哪些数据页面。因此，遥控单元10通常包括一个数字键盘101和阴影区102中的若干其它的功能键，这些功能键与图象、文本、或混合方式显示、以及电视接收机和/或视频录象机可能提供的许多其它的特性的选择相关。微处理器7还连接有一个非易失性存储器11，其中可以输入例如从微处理器7传送到调谐电路3以选择每一个频道的所需信息。非易失性存储器11中的数据可以在电视机用于初次使用的调整时输入。存储器11还可包括与一个特定用户的给定频道相关的数据的喜欢页面的详细资料。该信息可由用户利用遥控单元上的键盘KP来输入，或者可以通过监视用户习惯要求的那些页面来产生和/或更新。微处理器7通过一个接口电路12与数据采集电路6和存储器13相连接，该存储器存储由数据采集电路6采集的数据信号的每一个页面的数据。微处理器7以这种方式控制采集哪些数据页面、它们是否被存储、以及在存储器13中的存储位置。在某些情况下，数据采集电路6可被设置来采集所有的发送数据并将该数据输入到一个FIFO(先入先出)存储器，微处理器7从该FIFO存储器传送想要存储在存储器13的那些页面。微处理器7还经接口电路12与一个显示部分14通信，该显示部分从存储器13得到数据并将其格式化，以用于在电视接收机的屏幕上显示。
彩色解码器5和显示电路14的输出信号被馈送到一个复用器15，该复用器被设置来选择用于显示的视频或者文本信息，或者选择该两者的混合。微处理器7经接口电路12控制复用器15的操作。复用器15的输出信号经视频放大器16馈送到一个显示装置17。
大多数现行的电视接收机包含一个如图1中的微处理器7的微控制器。此微控制器经一个遥控单元10接收来自用户的指令，该遥控单元包含多个可调用适当的控制功能的键。这样，遥控单元一般具有用于选择观众希望接收机去选择的特定频道的装置。这可以是能够选择频道编号的一个数字键盘的形式。微处理器7响应经遥控单元10输入的频道编号，将向调谐器3施以适当的信号，使它选择该特定的频道。由微控制器7产生的信号依赖于存储在非易失性存储器11中的数值。习惯上，当电视接收机首次安装时，微处理器7将使调谐器搜索期望的信号的波段，并且当信号被检测到时，它将暂停该特定设置，用户再输入他希望分配给那个特定频道的频道编号。这一信息被存储在非易失性存储器中，使得观众仅在遥控单元输入频道编号就可以选择一个特定的频道观看。另外，已知道存储与每个频道相关的多个图文电视页的页面地址。这些页面地址是观众最频繁访问的那些页面地址。存储在非易失性存储器11中的页面地址可以在设置过程期间由用户通过利用遥控单元上的数字键盘输入页面地址来输入，或者可以在监视观众习惯请求哪些页之后由微处理器7产生。
目前的中至高档TV系统的图文电视或TV信息容量所要求的、或使之成为可能的那些特征是需要有完善的系统资源的管理的。系统资源之一是图文电视页面存储器13。任何多页面图文电视装置的页面存储器是用于日渐增长的其范围是从TOP和2.5级到智能页面预捕捉的各种图文电视特征的一种资源。有效地利用这一资源是人所期望的。
为了使得能够这样有效地利用图文电视页面存储器13，需要一种用于在图文电视页面存储器中存储请求页面的安排。本发明所达到的基本的功能是形成以一种合理的方式在各种TV信息特征之间对页面存储资源进行访问，各信息特征都要求其一组要被采集的页面。于是，提供优先权设置装置来解决愈来愈多的TV特征需要访问图文电视页面以发挥功能这一情况。每个特征可以要求访问带不同优先权的不同页面，另外根据具体的电视机制造商和/或最终用户和观众的希望，这些特征被不同地分配优先权。每个特征要求的该组页面可根据用户请求和基于系统或广播的事件而改变。某些用户请求或系统事件可影响一些特征的状态。每个特征可具有它必须具有的以充分操作的页面。某些页面请求必须立即处理，以便对于一个给定的特征来说，可及时启动要捕捉的页面。每一被请求的页面可有不同的属性，例如优先权、解码技术、纠错级别等。特征可在多任务系统的不同任务中运行，这种系统使得通信更复杂、操作更严格。多子码页面请求的发出需要由优先权设置装置设置地址。
如图2所示，电路方案由若干部分组成。第一个是提取页面发生器PG-A，它使接口标准化，所有其它页面请求发生器PG-1至PG-N必须与该接口一致。页面请求发生器PG-1至PG-N负责为给定的特征请求页面，为此提供该页面请求发生器以便可以操作。另一个部分是优先权方案PS，它将优先权设置装置如何选择页面请求发生器的请求页面定义为这样一种方式，即总体上确保页面存储器中包含最可能由用户或者由系统特征要求的页面。再有一个部分是页面请求发生器清单PGL，它向优先权设置装置通知哪些页面请求发生器出现，并且结合优先权方案使得优先权设置装置可以在各个页面请求发生器之间进行选择，以确定页面请求的次序。
每一个页面请求发生器可以接收对于要采集的特定页面的请求。这些请求可以来自各种源S1至S3。S1表示系统事件源，并且例如将使喜欢页面的页面请求发生器在接收机接通或改变频道时清求对用户喜欢页面的采集。S2表示广播事件，并且将使得根据广播装置发送的数据而产生来自页面请求发生器的页面请求。S3表示用户事件源，它是用户的利用RCU对特定页面的请求，或者是一个对于喜欢页面的请求。例如，FASTEXT页面请求发生器将请求由广播装置指定的需要预捕捉的彩色页面链接形式的页面。系统建立者在初始化时使FASTEXT页面请求发生器与用于显示页面的编辑页面链接到达的事件相对应，并相对于其它页面请求发生器的优先权来定义FASTEXT页面请求发生器的优先权。被请求页面的扩展数据包中的FASTEXT链接的到达触发FASTEXT页面请求发生器，以产生一个以红、绿、黄、兰优先权为次序的四个FASTEXT页面的清单。优先权设置装置P然后检查所有页面请求发生器，根据预定的优先权方案给每个页面请求发生器允许的页面槽数。
TOP页面请求发生器可分成两个页面请求发生器，第一个负责产生一个对于执行功能所需的已知页面的清单，即BTT和AITs，第二个负责根据当前显示的页面和BTT和AITs中定义的链接而产生一个对其它链接的页面来说是需要页面的清单。这样，第一个页面请求发生器将对例如接收机接通或频道改变的事件发生作用，以产生其要存储以执行TOP特征的页面的清单。第二个TOP页面请求发生器然后将对用于显示的页面的采集和存储发生作用，随之利用来自BTT和AITs的信息产生一个页面请求清单。
每一个页面请求发生器是这样一个部件，它根据与它支持的特征相关的一些标准建立一个按优先权次序的页面请求的清单。它采用提取页面发生器接口定义，以便允许优先权设置装置访问其按优先权次序的清单。用于页面请求发生器的标准可以是一组预定义的页面请求，或者是从一个或多个根页面动态导出的页面请求。一个预定义页面的例子是基本TOP表(BTT)，一个根页面可以是正在显示的页面。根据根页面，其它页面可以添加到页面请求发生器的清单中。对于给定的显示页面的例子，它可以是显示页面+1、+2、-1等。页面请求发生器负责确保不产生不必要的页面请求。
对于可以对来自不同的页面请求发生器的所有页面请求区分优先权次序的方案来说，一些与优先权相关的问题需要考虑。首先，由一个给定的页面请求发生器产生的页面的相对优先权必须定义。对此，一个简单的线性页面请求优先权就足够，它具有一个从最大优先权到最小优先权的范围。其次，一个页面请求发生器中的每个页面请求定义为具有三个优先权级别的其中之一。第一个是级别“必须有”，第二个是级别“需要”，第三个是级别“期望”。实质上，“必须有”页面是用于该页面请求发生器的仅有的最低级别，并且相关特征可以提供一个有用的功能。“需要”页面是那些通常需要显示特征的全部影响的页面。“期望”页面是那些有则好、但并不是完全必要的页面，如果图文电视页面存储器不足的话。
除了一个页面请求发生器中的这些优先权级别外，系统中的每个页面请求发生器将具有与其它页面请求发生器相比较的一个相对优先权和用于每个优先权级别的一个最大的页面请求分配。这些优先权由系统开发者定义的优先权方案PS来分配。因此，一个给定的页面请求发生器将允许一个确定的“必须有”请求的最大数量，一个确定的“需要”请求的最大数量等。
图3示出采用此优先权方案的一个例子，它通过首先依次从四个页面地址发生器的每一个接受“必须有”页面请求，结果使优先权设置装置开始形成要存储在图文电视页面存储器13中的页面的一个优先权队列。页面请求发生器以优先权方案指定的次序依次被选择。其“必须有”页面被接受的第一个页面请求发生器是显示页面的页面请求发生器，它请求那些由观众利用遥控单元上的数字键盘输入的页面。优先权设置装置然后进行到下一个页面请求发生器，它是FASTEXT页面请求发生器。被服务的第三页面请求发生器是全球系统图文电视(WST)级别2.5页面请求发生器，被服务的最后一个是WST附近(WST Vicinity)页面请求发生器。如图所示，对于第一个即“必须有”，使优先权设置装置运行以向显示页面的页面请求发生器分配一个页面、向TASTEXT页面请求发生器分配一个页面、向WST级别2.5页面请求发生器分配八个页面、以及向WST附近页面请求发生器分配一个页面。在第二个即“需要”运行中，将七个页面分配给显示页面的页面请求发生器、三个页面分配给TASTEXT页面请求发生器、五个页面分配给WST级别2.5基本数据页面请求发生器、三个页面分配给WST附近页面请求发生器。在第三个“期望”运行中，优先权设置装置再次访问多个来自各页面请求发生器的页面。有时一个页面请求发生器可不利用其所有的分配。在已给予一些发生器不限制访问页面存储器资源的第三个运行期间，这是最明显的。这使页面请求发生器有权请求它可能需要的所有的页面。完成第三个运行后，如果页面存储器中还存在尚未分配的位置，优先权设置装置将切换到一个简单的无限重复的知更鸟循环(robin loop)，从页面请求发生器清单的顶部开始向每一个页面请求发生器中提取一个页面请求。需要注意的是，在任何上述运行期间的任何时间，优先权队列可能排满，即页面存储器中所有适用的位置都已分配。这将结束页面请求再发生的过程并且明显地取决于当前接收频道的适用页面存储器。
当一个页面请求发生器可能需要一个页面的成倍的子码时，就会出现重复次数。这种情况可以是子码为连续的形式(例如，子码1至50)或为分散的形式(例如，子码7、12、1E4D)。在后一种情况中，每一个子码可以分别被请求；而在前一种情况中，请求50个页面的话，一次一个就会为惊人的处理器时间带来沉重的负担。
为了避免这一沉重的负担，发生器具有一个元件(子码请求)，它允许页面请求发生器指定多子码请求。但这对优先权设置装置的工作有影响，因为优先权方案定义了每个优先权级别的每个页面请求发生器的单个页面的数量。因此，如果一个页面请求发生器产生的一个页面请求实际上由五十个组成(如上述例子所述)，则优先权设置装置就必须修改这一请求，将其减小到允许的页面分配。
如果考虑图3中WST 2.5的例子，页面地址发生器有八个页面分配给优先权级别“必须有”。假设它产生的第一个请求用于具有15个子码的一个页面，优先权设置装置会将这减小到8个子码，但记住剩下7个另外的请求。当优先权设置装置正在执行第二个运行“需要”时，它会为这一页面请求发生器请求多5个，并且在最后的运行“期望”中，它将请求其它2个。然后，由于在这一级别中页面请求发生器被标记“剩余请求”，它将处理来自这一页面请求发生器的所有其它请求，如果在PriorityQ中剩下任何页面存储空间的话，它将它们用于其它的发生器(在此情况中即是WST附近)。
优先权设置装置具有一个分成三个区域的编辑时间约束文件。第一个是可调项目部分，其中优先权设置装置可产生的页面请求的总数被调节，即优先权队列中允许的页面请求的总数。第二个区域声明页面请求发生器，第三个区域列出页面请求发生器和它们在每一个优先权级别中被允许的请求的数量。
优先权设置装置是核心部件，它管理所有页面请求发生器，向每一个页面请求发生器提供由系统建立者指定的访问图文电视页面存储器资源的级别。接口假定页面请求发生器的注册和优先权方案的设置是在编辑时间被管理的。
具体参考图文电视作为与电视信号相关的数据已对本发明进行了描述，它并不限于此，而同样可应用于在将存储器分配给与电视信号相关的其它形式的数据。因此，尽管图文电视数据是在模拟电视信号的场消隐期发送的，但本发明也可用于与数字电视信号相关的数据信号。而且，将数据与数字电视信号复用的具体方式并不重要，它仅仅需要修改数据采集电路，该电路与本发明的安排是完全分开的，本发明寻求的是在采集时以最有效的方式利用分配给数据的存储器。
通过阅读本公开文本，对本领域的普通技术人员来说，其它修改将是明显的。这样的修改可包含其它特征，它们在电视接收机及其部件的设计和采用中都已知晓，并且可被用来代替或附加到在本文描述过的特征。尽管在本申请中已经提出了对于各特征的特定组合的各项权利要求，但应当理解，本申请的公开范围还包括本文所清楚地或隐含地公开的任何新颖的特征和任何新颖的特征的组合，或者明显地对于本领域的普通技术人员来说是这些特征的其中一个或多个的任何上位概念，无论它是否与由现行任何权利要求所要求保护的本发明相关，以及它是否如同本发明那样减轻了一个或全部的相同的技术问题。申请人在此提请注意，在处理本申请或从其导出的任何其它的申请期间，对于这些特征和/或这些特征的组合，可提出新的权利要求。
权利要求
1．一种用于接收电视信号的电视接收机，其中电视信号具有与之相关的数据信号，所述数据信号表示文本和/或图的页面，页面可以替代或叠加在电视图象上的方式显示，所述电视接收机包括用于采集所述数据中的至少请求的页面的装置、一个具有多个用于存储所述数据的请求页面的单元的页面存储器、和用于在存储请求的页面的存储器中产生一个有序队列单元的装置；其中，所述产生装置包含多个页面请求发生器，每一个页面请求发生器被设置得从不同的源或为了存储具有已选择地址的页面的不同目的而接收请求，并响应于接收的请求而产生要存储在页面存储器中的被请求的页面地址的一个有序的优先权清单，连接至每个页面请求发生器的优先权设置装置用于在每个页面请求发生器的页面请求清单中的页面请求之间分配优先权，所述优先权设置装置被设置得由此产生所述页面请求的有序队列，并当任何所述页面请求装置接收到一个页面请求时使所述队列更新，并据此而更新其自己的优先权清单。
2．根据权利要求1所述的电视接收机，其特征在于，所述页面请求发生器的其中之一被设置为接收由观众使用遥控单元输入的页面请求。
3．根据权利要求1或2所述的电视接收机，其特征在于，所述页面请求发生器的其中之一被设置为响应包含在与所述电视信号一起接收的数据中的页面请求。
4．根据前述权利要求的其中任一所述的电视接收机，其特征在于，所述优先权设置装置被设置为在多个循环中服务于每个所述页面请求发生器，其中每一个选择用于插入到所述队列中的页面，所述插入到所述队列中的页面取决于存储在所述优先权设置装置中的方案和由所述页面请求装置分配的优先权。
5．根据权利要求4所述的电视接收机，其特征在于，每一个页面请求发生器将每一个所述被请求的页面分配到三个优先权级别的其中之一。
6．根据权利要求5所述的电视接收机，其特征在于，所述优先权设置装置被设置为在一个第一循环中服务于每一个所述页面请求发生器中的最高优先权级别，在一个第二循环中服务于次最高优先权级别，在下一个循环中服务于第三最高级别，然后依次服务于来自每一个页面请求发生器的一个页面请求，直到所有的所述存储器位置都被分配。
全文摘要
一种用于接收与电视信号相关的数据信号、特别是图文电视信号的电视接收机,它具有一个页面存储器(13),用于存储多个用在显示屏幕上显示的页面。为了最有效地使用该存储器,形成一个以请求的优先权为序的队列,用于将存储单元分配给存储页面。诸如FASTEXT、TOP、EPG、WST2.5级的各种特征均需要一个确定的最小的页面数量以实现这些特征。每个特征具有一个提供页面请求的一个有序清单的专用页面请求发生器(PG－1至PG－n)。它们被馈送至优先权请求装置(P),它根据一个优先权方案(PS)和被连接的页面请求发生器(PGL)的一个清单向每个页面请求发生器分配一个给定的优先权。页面请求发生器(PG－1至PG－n)对系统事件源(S1)、广播事件源(S2)、和/或用户事件源(S3)发生作用。这使得易于添加或删除特征。
文档编号H04N5/445GK1295762SQ99804663
公开日2001年5月16日 申请日期1999年11月22日 优先权日1998年12月5日
发明者F·赖亚特 申请人:皇家菲利浦电子有限公司