优选的无线数据协议和数据埋藏容量
本发明要求无线协议和数据埋藏技术的使用，下面将对其进行详 述。这些基本的技术存在于现有技术中，且不构成本发明的一部分。 因此，这些技术的细节将不在这里叙述。然而，组合这些技术的方法 以及这些技术被放在哪的使用构成本发明的一部分，这一部分将在下 面进行详述。
本发明使用的无线协议最好是能够支持多信道的高带宽协议，该 带宽至少为HDTV信道所要求的20Mbps带宽。尽管几个开发者均提出 了这种无线协议的规格，但用于本发明的协议最好是有萨尔诺夫公司 (普林斯顿，新泽西州)开发的G2(或者“Gigatoo”)协议。该协 议于2001年进行商业化应用，提供50个各自独立的40Mbps、总计 2Gbps的信道。该协议使用机密的、正在处理的专利技术提供无线带 宽，包括多天线的使用，以抵抗多路径失真。
G2协议在分配在5.6GHz区的无许可证的国家信息基础设施频段 (U-NII)工作。在该区可使用的总的U-NII带宽为300MHz。由于一 个单G2信道占用6MHz带宽，因此至多50个G2双道无线信道可同时 工作。
G2协议包括对高达80Hz的多普勒失真的补偿。这考虑到了G2 协议与在无线覆盖区移动的手持设备一起使用的情况。G2协议还允 许低电平的使用，这使得电池操作的用途切实可行。
本发明中使用的数据埋藏技术基本上是将两个信道或数据流组 合为一个单一数据流的方法。目前有许多技术可实现这一结果，包括 基本的频率和时分多路复用技术。然而，基本的多路复用技术不是最 佳选择，因为他们很容易检测。一旦被检测到，如果某数据流不受欢 迎，则人们非常容易过滤出组合数据流中的该数据流。因此，本发明 使用将一数据流以不容易被检测到的方式埋藏到另一数据流中的技 术。
萨尔诺夫公司曾经开发了一种那样的技术。萨尔诺夫数据埋藏技 术部分地通过利用MPEG和类似MPEG的比特流中的冗余编码的语法元 素值来工作。类似MPEG的比特流是被音频和可视数据的压缩、编码 和数字传输的基础工业集团所接受的比特流定义。
在MPEG-2比特流定义中，编码的语法元素值之一是最重要的。 萨尔诺夫技术包括强行编码语法元素重要值并以将被隐藏的数据替 换非重要语法元素值。该技术对于本发明特别有用，因为其不是很显 著地改变MPEG比特流的主要内容的可用性。萨尔诺夫技术允许在 2GbpsMPEG-2比特流中有90Mbps隐藏数据流。该数据隐藏技术还使 用机密的、正在申请专利的技术。
尽管本发明将在下面使用G2无线技术和萨尔诺夫数据隐藏技术 来进行描述，但不超过本发明范围的其他技术也可以使用。比如，任 何具有足够带宽来传送高精度视频信号的无线技术均可用来替代G2 技术。此外，其他的隐藏或组合数据流的技术也能用来合并商业数据 流和一被请求的内容数据流。当然，这并不意味着下面描述的G2无 线技术与萨尔诺夫数据隐藏技术的组合不产生意想不到的、相互促进 的结果。
现有技术的家庭网络
由于对家庭网络的基本技术及功能性的理解对理解本发明是非 常重要的，因此本发明的详细描述开始于现有技术的描述。图1所示 为访问用于使用因特网网关30的住宅20的因特网10的一个例子， 这在现有技术中是已经预期的。该现有技术网关30用作住宅20中的 设备和因特网10之间的主链接。网关30具有一WAN接口32(如ADSL 接口)、多个以太网端口34和其他的如家庭电话网络设备(HPNA) 接口36的访问端口。HPNA接口36沿HPNA结构允许网络通过现存的 家庭电话线路连接到计算机。类似的被提议的技术还包括通过已经存 在于家庭中的电力线进行通讯的家庭设备网络。
以太网端口34可用于将各种标准计算装置，如计算机42和因特 网设备44，连接到因特网10。网关30的共享因特网访问到各种装置 40、42、44的使用在现有技术中已经很确定。
将无线LAN收发器或基站46连接到网关30的一个以太网端口 34也是可能的。根据IEEE标准802.11b，该无线收发器46允许产生 11Mbps的无线网络。该网络可被任何具有遵守802.11b标准的接收 器或收发器的装置(如计算机48)访问。在电视机50中结合一802.11b 收发器也是可想像的。这就允许从电视机50的因特网访问，甚至可 能允许电视机50播放存储在计算机40或42上的或从因特网10接收 的压缩视频信号。类似的技术还可用于将家庭立体声设备52连接到 无线基站46。
将家庭自动化设备54连接到网关30也是可能的。设备54可包 括家庭安全装置，该装置可通过因特网10或标准电话服务(图1中 未示出)访问安全服务。设备54还可包括可被用于控制住宅20中的 环境的控制器。这样的控制器可控制灯、供暖系统甚至自动门和窗。 从家庭自动化设备54到外部服务提供商和公用服务的访问可通过因 特网10提供，反之亦然。
媒体服务器60的概念在现有技术中也是很确定的。如服务器60 的媒体服务器通常负责家庭网络中的音频和视频材料的存储和指导。 如图1所示，媒体服务器60通过网关30中的以太网端口34可对因 特网访问。媒体服务器60通常包括一用于连接到一大硬盘62的端口 61，该大硬盘上存储有数字编码的音频/视频材料。作为选择，硬盘 62可与媒体服务器60组成一体，或者可用其他的存储介质代替硬盘 62。媒体服务器60还将具有输入端口64、66，这样的输入端口64 可用于传统的有线电视68，或者输入端口66可用于传统的电视或收 音机调谐器70。类似的用于卫星电视、DVD播放机和录音机、录像机、 可携式摄像机和数码相机的输入端口均是媒体服务器概念中很确定 的部分。
图1所示的住宅20中的网关30、媒体服务器60和其他的部件 通常被认为形成一家庭网络22。
首选的包括媒体服务器性能的网关
图2示出了本发明的网关100。该网关100综合了图1现有技术 中的网关30、媒体服务器60、硬盘62以及无线收发器46的功能。 尽管所有这些性能存在于一封装网关100的盒子中是可预期的，但对 于本领域技术人员来说，在不改变发明实质的情况下将部分性能移到 外部组件也是显而易见的。
网关100的功能是提供到因特网10的访问，以及向住宅20中的 不同设备180-188提供外部电视和无线电源12。在本说明书中，无 线局域网络的覆盖区是指住宅20，即使本发明可用于只要发起人想 发送商业信息到个体下载数字数据的所有区域。
在图2中，设备180-188被显示为立体声系统180、电视182、 计算机184、因特网设备186以及自动化设备188。这些设备180-188 仅仅是代表，数量及功能的变化以及各种这样的设备180-188均在本 发明范围之内。此外，尽管设备180-188被显示和描述为相互独立的 设备，但这并不是本发明的必要条件。事实上，图2及后面的附图所 示的设备180-188可以是存在于一个设备中的分离的应用。
网关100具有一连接到因特网10的WAN接口部分110。该WAN 接口最好能够管理具有XDSL线以及双通道数字电缆的双通道接口。 WAN接口部分最好能够使用单XDSL和数字电缆连接管理并发服务的 多个层面。优选的WAN接口部分110使用一芯片上的可重构系统 (RsoC)，其提供可重构功能和固定的功能的混合，这些功能为一根 DSL线上的声音、音频、视频会议或视频多媒体服务处理各种传输协 议。例如，WAN接口部分110允许一单XDSL线用于同时处理流动视 频和网站访问。
为连接模拟和数字电视和无线电源12，网关还包括一调谐器部 分120。该调谐器部分120包含从数字电缆、数字广播、卫星电视甚 至模拟电视接收电视信号的功能以及接收无线电广播信号的功能。除 接收这些信号以外，调谐器部分120的优选实施例还包括从源12选 择和接收单信道的调谐器。为允许同时观察来自源12的多个信道， 在调谐器部分120中包括多个调谐器是必要的。理想地，网关100将 在调谐器部分120中包括一用于住宅20中每台电视182的电视调谐 器。
尽管优选的调谐器部分120包括从上面描述的所有源12解码信 道的性能，但是排除部分性能的调谐器部分仍应在本发明的范围之 内。例如，一些人可能希望开发一没有无线电信号性能的调谐器部分 120，或者没有接收模拟信号的性能。此外，包括多个用于不同的音 频/视频信号源的调谐器也应在本发明的范围之内。前述的减少或增 加功能不会实质上改变本发明。
网关100的优选实施例还包括一防火墙部分130。防火墙部分130 保护住宅环境不受通过WAN接口部分110的不受欢迎的电子侵扰，该 防火墙部分130在永远在线XDSL技术和电缆调制解调器技术用于因 特网访问时特别重要。
智能部分140和数据存储部分150包含使本发明网关100运作所 必须的逻辑和存储。由这两部分140、150处理的功能之一是包含由 上面描述的图1中媒体服务器60和硬盘62提供的性能的能力。例如， 对于网关100，接收用户信号是必须的，该信号选择所想要的视频节 目的源和信道。这些信号的编译以及所请求的节目的发送均由智能部 分140处理。此外，解码(或解调)存储在数据存储部分150中的信 号或经调谐器部分120接收的信号通常也是必须的。一旦这些信号被 解码，智能部分140接下来必须以设备180-188中的无线接收器所期 望的格式对这些信号进行编码(或调制)。例如，优选实施例以MPEG-2 视频比特流在收发器170上传输所有信号。因此，从调谐器部分120 接收的模拟电视信号必须被解码并接着编码为MPEG-2比特流。在这 种情况下，所有的模拟电视信号均由网关100转换为数字的MPEG-2 比特流。
此外，智能部分140支持在MAC层的多个协议，包括视频、DVD、 IP、以太网网络及蓝牙协议。这就允许多种设备180-188和其他的计 算装置与网关100一起使用。
智能部分140还能包括多种改善调谐器部分120中的调谐器的性 能和有效性的技术。例如，模拟电视信号通常受到各种各样的人工制 品的影响。智能部分140中可包括一COMB滤波器，该滤波器可在模 拟电视信号发送到设备180-188中的一个或多个之前将部分人工制 品的干扰滤掉。
最后，智能部分140还包含编码住宅20内部的商业信道所必须 的逻辑。该商业信道及与其关联的逻辑，将在下面结合图3-5进行更 详细的描述。
加密/解密部分160保证住宅20中的无线网络的隐私。该部分 160自动加密设备180-188想要的数据，并解密从设备180-188接收 的数据。这有助于在无线收发器170和设备180-188的作用延伸到住 宅20之外时保持网络的隐私和安全。
无线发送器170负责传送数据到设备180-188，并负责从设备 180-188接收数据。尽管上述的优选实施例使用较高带宽的G2系统， 对于无线发送器170，使用IEEE802.11b是可能的。较高带宽的使用 允许住宅中的设备180-188中的每个设备可分配一独立的信道。例 如，首选的G2系统具有处理50个独立信道的容量，每个信道可运载 高达40Mbps，总容量为2Gbps。由于20Mbps是传送一HDTV信号所必 须的容量，该信道容量允许每个信道传送两个完全的HDTV信号。50 个信道的使用允许设备180-188为了一个纯信道而通过类似于无绳 电话使用的载波感应技术与收发器170协调。协调能力使得多个收发 器170在相互范围内(如相邻的住宅)可同时操作。
设备180-188中的每个均包含或利用能向收发器170发送信号和 从收发器170接收信号的装置。该装置也必须能够从用户接收指令并 编码这些指令以供网关100的智能部分140使用。最后，该装置必须 能够将从网关100接收的数据转换为可由设备180-188处理的数据。 例如，包含电视图象的MPEG-2视频流必须被该装置解码为电视182 通常期望的模拟或数字音频/视频信号并呈现给电视182，最初，该 装置可能会采用在物理上与设备180-188分开的适配器的形式。该适 配器应具有一与网关100通讯所必须的天线，还应进一步包括一输入 装置，如遥控器、键盘或鼠标。最后，设备180-188本身可能具有这 种适配器。
商业信道
图3为使用本发明的具有代表性的网络结构200。在该图中，电 视182使用网关100在因特网10上获取视频信号210。在这种情况 下，视频信号210经一MPEG-2编码的视频流210接收。内容提供商 220是视频信号210中的视频原始资料222的提供者。使用本发明， 内容提供商210能够将商业信息224与视频原始资料222进行结合， 并确保商业信息224在送到终端用户的整个过程中保持与原始资料 222在一起。在本说明书中，术语商业信息224用于指为将信息散布 给那些不想获得该信息的人，发起人愿意为这些信息支付的所有信 息。因此，术语商业信息224应覆盖广告产品和服务、宗教的和政治 的信息、公共服务型的信息以及其他这种类型的信息。
在一单数据流210中组合商业数据流212及主数据流214可通过 使用一采用了数据隐藏技术的编码器226而得以完成。在优选实施例 中，其可通过使用上述的由萨尔诺夫公司开发的技术得以完成。作为 结果的数据流210是一MPEG-2编码的视频信号。商业数据流212被 嵌入数据流210中，冗余编码的语法元素值通常在MPEG比特流中发 现。使用萨尔诺夫技术，MPEG流210的主数据流部分214不受影响， 因此主数据流部分214包含由内容提供商220原始提供的所有视频原 始资料222。
萨尔诺夫数据隐藏技术的主要好处之一就是嵌在MPEG-2流210 中的商业数据流不会改变流210的整体可用性。因此，同样的数据流 210可被MPEG-2设备接收，且主数据流214中发现的视频源222的 播放不会因隐藏的商业数据流212的存在而受到影响。即使接收 MPEG-2设备接收信号210也不会觉察到商业数据流212的存在。
萨尔诺夫数据隐藏技术的另一好处是商业数据流212不容易被 检测到并被移除。从而，将商业数据流212与主数据流214链接并保 证没有中间物可检测和移除商业数据流212是可能的。此外，商业数 据流212埋藏在MPEG-2流210中的方式确保商业数据流212在随后 的再次复用是可幸存，只要视频本身不被解码为象素。
此外，两个数据流212、214同时存在于MPEG-2流中使得两个数 据流212、214非常容易同步。结果，内容提供商220能够设计商业 信息224，因为有信心使信息224在回顾视频源222期间能在适当的 时机呈现给用户。
在图3所示的情况下，MPEG视频信号210是在因特网10上传送 给本发明网关100。在优选实施例中，网关100觉察到MPEG信号210 中的商业数据流212的存在，但不对MPEG流210做任何改变。网关 100宁愿在不改变其内容212、214的情况下将信号210传送给电视 182。
如上面所讨论的，电视182可能通过一适配器从网关182接收信 号210，如图3中所示的适配器230。该适配器230是经过特别构造 的以从网关100接收信号并将所接收的信号呈现给电视182。因此， 适配器230在结构上必须具有一从网关100接收信号210的接收器 232。在优选实施例中，接收器232和网关100均采用萨尔诺夫G2无 线协议来接收和发送无线LAN信号。
尽管在图3中没有示出，对于适配器230，解密从网关100接收 的信号210是必须的。如上面所述，网关100在传输信息之前加密所 有到设备180-188的信息。因此，每个适配器230必须包括解密信息 的能力。该解密能力可被包含在适配器的接收器部分232。由于接收 器232也可能用作发送电视182到网关100的信号的发送器，因而接 收器232也应该具有加密信号的能力。当然，将加密性能从适配器 230去除也应在本发明的范围之内。
除了接收器232以外，适配器230还包含一解码器234，该解码 器将信号210中发现的商业数据流212和主数据流214解码回视频源 222和商业信息224。这两个部分222和224接下来通过呈现逻辑236 呈现给电视182。该呈现逻辑包含将数据222、224呈现为电视182 可接受的格式所必须的转换器。
此外，在检视视频原始资料222期间，呈现逻辑236还确定怎样 将商业信息224呈现给电视182。在电视前后关系中，可能的选择包 括一商业中断，在该中断中，视频原始资料222排队等待并被商业信 息224中断，非常像商业广播电视。其他的选择包括商业信息224的 画中画呈现、电视画面中的专门的商业区(如屏幕下部的条)、允许 部分视频原始资料222通过该图象还可被看见的半透明图象、或者甚 至是如网站上使用的弹出窗口。在优选实施例中，这些选择中的每个 是共存的，商业信息224本身包含信息224应怎样呈现给设备180-188 的指令。
适配器230还必须具有接受用户控制输入并传送该用户控制输 入给网关100的能力，这由用户控制238实现。有很多物理方法可用 于允许用户控制命令被输入给适配器230，包括红外和无线电频率遥 控器、键盘、鼠标、屏幕命令和触屏式填充。适配器230在用户控制 238本身中可包括一个或多个这些物理方法，或者适配器230可简单 地接受已进入电视182(或者与适配器230相联的任何设备180-188) 的命令。
适配器230的优选实施例还包括一高速缓存器240，该缓存器可 用于缓存视频原始资料222、商业信息224、甚至给用户控制238的 信号以及来自用户控制238的信号。高速缓存器240可用于各种目的， 如存储商业信息224，从而在传送给电视182之前可积聚一完整的信 息。在这种情况下，高速缓存器240可补偿商业数据流212中的带宽 限制。高速缓存器240还能在呈现逻辑236等待预示信号应该被呈现 的时间信号时保存商业信息224。类似地，在商业信息224呈现给电 视182时，高速缓存器240能被用于视频原始资料222。
最后，适配器230将随意地包括状态信息242。状态信息242允 许适配器230以各种模式进行工作。如下面详细阐释的那样，对于网 关100，发送一信号给适配器230从而使其不再解码隐藏的商业信息 224是可能的。当在这种“关”或“哑”模式下工作时，适配器230 在没有提取商业信息224的情况下简单地将组合数据流210传递给呈 现逻辑。网关100也可将适配器230设为“开”或“正常”模式，这 样，适配器230再次开始提取商业信息224。适配器230的当前状态 存在状态信息242中。状态信息242还可存储其他在适配器230工作 期间需要的状态信息。
本发明的另一实施例如图4中的网络结构所示。在该图中，内容 提供商220提供没有任何商业信息的视频原始资料222。作为替代， 视频原始资料222使用仅具有主数据流254的标准MPEG-2视频流252 在因特网10上传送。
该MPEG-2视频流252接着被网关100接收并被解码回视频原始 资料222。网关100接着将原始资料222与主办者258提供给网关100 的商业信息256进行组合。主办者258可以是内容提供商220本身， 或者是与内容提供商220有关联的机构。作为选择，主办者258也可 是与内容提供商220没有任何关联的机构。
不管是否关联，主办者258提供即将与视频原始资料222组合的 商业信息256给网关100。商业信息256可通过因特网10传送给网 关100，或者通过其他通讯媒介，如简单的电话连接或无线传送。商 业信息256也可永久地存储在网关100的存储装置150上，或者通过 移动媒介提供给网关100。最后，胜于使用上述方法之一提供商业信 息256的完整内容给网关100，主办者258可使用上述方法之一仅仅 指出网关100应怎样获得信息256。这可以通过简单地提供想要的信 息256的因特网地址给网关100而得以实现。
网关100接下来使用类似于图3所示的内容提供商220使用的编 码器226的编码器260将视频原始资料222与商业信息256进行组合。 该编码处理的结果是一MPEG-2数据流270，该数据流270使用网关 100的无线LAN协议传送给适配器230。所传送的数据流270现在包 含主数据流272(与MPEG流252的主数据流254相同)中的视频原 始资料222以及商业数据流274中的商业信息256。适配器230接下 来使用上述的与图3有关的同样的技术将视频原始资料222和商业信 息256呈现给电视182。
尽管MPEG-2视频流210、252、262主要设计来编码音频/视频数 据，但将任何类型的数据编码进这种视频流210、252、262是可能的。 本发明网关100利用这一事实将在设备180-188与其自身之间的所有 无线信息编码进MPEG-2流，即使设备180-188没有期待视频数据。 由于所有从网关100传送的无线数据均以MPEG-2流的形式传送，因 而使用萨尔诺夫数据隐藏技术产生一与设备180-188相关的隐藏商 业数据流212、274总是可能的。
这种能力在图5所示的网络结构300中得到了使用。在该图中， 因特网设备186用于浏览因特网10上的网站310。当前浏览的HTML 网页312被传送给因特网10上的网关100并在网关100完整地被接 收。
希望呈现商业信息256给因特网设备186的主办者258确保网关 100有权使用这样的信息256。网关接下来使用其编码器260将HTML 网页312和商业信息256组合为一新的MPEG-2数据流320。在这种 情况下，包含网页312的非视频HTML通信量在MPEG-2流320的主数 据流322中传送给因特网设备186，而商业信息256在商业数据流324 中传送。
因特网设备186经适配器330从网关100接收数据流320。适配 器330通过接收器332接收数据流320。所接收的数据流320接下来 在解码器334中被解码回原来的HTML网页数据312及主办者258准 备的商业信息256。
直到这个时候为止，适配器330还非常像用于电视182的适配器 230。两个适配器230、330均具有一接收器232、332以及一解码器 234、334，并将主数据流272、322和商业数据流274、324转换回他 们原始的元素。此外，两个适配器230、330均具有一用户控制部件 238、338，一存储器高速缓存器240、340，以及一状态存储器242、 342。然而，因特网设备适配器330中的呈现逻辑336非常不同于适 配器230的呈现逻辑236。适配器230因需要呈现电子数据给电视182 而包括对于电视182所必要的转换器，以显示适配器230呈现的数据。 而适配器330的呈现逻辑必须呈现数据给因特网设备186，因此呈现 逻辑336将以HTML格式、Java格式以及因特网设备186可接受的任 何其他格式呈现数据。
此外，呈现逻辑336必须确定商业信息256应怎样呈现给因特网 设备186。比如，信息256可通过永久放在因特网设备186的屏幕的 一部分上的类似旗帜的广告而被呈现。信息256也可被呈现为一弹出 广告窗口、一音频信息、或者甚至是一在HTML页312的同一窗口或 单独的窗口中流动的流动视频广告。与网页312一起呈现商业信息 256还存在其他的可能，本发明不限于任何特定的方法。呈现逻辑336 最好能够实施所有已知的方法，这些方法基于商业信息256本身所包 含的指令组合信息256与网页数据312。开发信息256的主办者可对 用于特定信息256的方法做出最后的决定。
对于网站310，提供已经隐藏进一同时具有商业数据流的MPEG 数据流中的HTML网页数据312是可能的，非常像图3所示的那样。 然而，不像图3中数据是通常期望以MPEG数据流在因特网上传送的 视频源222，基本HTML数据通常不希望是MPEG格式。因而，如果网 站确实隐藏了HTML网页312在MPEG流中，网站310必须确定终端用 户使用了本发明并能解码出HTML数据和商业信道。如果终端用户没 有使用本发明，隐藏的HTML数据312在MPEG数据流中不会被认可。
上面的阐述表明本发明允许商业信息224、256直接链接到从因 特网下载的确定想要的数据。如图3所示，内容提供商220可在将数 据放置在因特网10上之前添加商业信息224、256。或者，如图4和 图5所示，家庭中的网关100可将商业信息224、256与想要的数据 组合。想要的数据可采用视频原始资料222的形式，也可采用其他类 型的数字数据形式，如图5的HTML网页。根据设备180-188的能力 及放置在商业信息224、256中的指令，商业信息224、256被显示在 设备180-188上。很显然，本发明提供了一种附着商业信息224、256 到从因特网数字下载的数据的新方法。
使用商业数据流补助硬件
本发明的另一方面利用该因特网上的广告新方法以从广告商处 获取收入并使用这些收入补助网关100和适配器230、330的成本。 图6展示了这样的方法400。
方法400中的第一实际的步骤402是出售广告给主办者258。一 旦广告被出售，主办者258提供将与本发明(步骤404)一起使用的 商业信息224、256。
从步骤402获得的广告收入接下来被用于折抵网关100和有关的 适配器230、330(步骤406)的成本。据估计，通过商业数据流212、 274、324的使用而产生的广告收入，可导致网关100的成本可直接 与具有少于100个网关100的带宽的蓝牙802.11(b)无线基站相竞 争。当然，简单地为了增加使用的网关100的基数，在步骤402中的 广告收入产生以前，降低网关100和相关的适配器230、330的成本 是必要的。
一旦一个用户具有了网关100及所需的适配器230、330，商业 信息224、256接下来在步骤408被隐藏进想要的数据流。该步骤408 的细节在上面进行了描述。根据终端用户使用的设备180-188的性能 以及商业信息224、256本身中的指令，隐藏的商业信息224、256接 下来被呈现给终端用户。(步骤410)。该方法在步骤412终止。
隐藏数据流的选择性的使用
除上述的商业数据流外，在家庭中的无线局域网络中嵌入隐藏数 据流的能力还可以多种方式补充。图7所示为包含本发明无线网关 510的住宅500。网关510包含一能够将主数据流或信道514与隐藏 数据流或信道516组合进一单组合数据流518的编码器512。隐藏数 据流516隐藏在上述的组合数据流518中。因此，在组合流518中很 难检测到隐藏数据流516的存在，且组合流518被当作主数据流514 的功能等价物。组合数据流518接着被传送给传送器520，该传送器 520将组合信号518传送给住宅500中的设备530-534。
这些信号的源或者是本地源540，或者是远程源550。本地源540 包括可播放普遍分布的固定媒体(如DVD542、音乐CD544、音频或视 频带546)的装置。或者，如媒体服务器548这样的计算机可用作本 地源540。远程源550将通过某种类型的远程源接口560(如天线562、 WAN564或电缆566接口)在住宅500中接收。远程源550通常通过 一中间媒介570进入住宅500，如因特网服务提供商、有线电视运营 商、本地电话服务提供商、或者甚至一本地电的或其他应用提供商。
这些源540、550中的每个均可向网关提供将被网关510中的编 码器512组合为组合信号518的主信号514和隐藏信号516。组合两 种信号的本地编码器512的使用在上面已结合图4进行了描述。作为 选择，本地或远程源540、550可直接提供组合后的信号518给网关 510。比如，DVD制造商可在DVD上编码一组合的信号518，该组合信 号518具有包含传统DVD内容的主信道514和包含在传统内容上增加 的隐藏信道516。做为选择，为阻止中间媒介570监视或过滤基于隐 藏信道516的数据，远程源550可传送组合的信号518给住宅500。 远程源550传送组合信号518的例子在上面结合图3进行了描述。
组合流518可被视为主数据流514的功能等价物。因而，接收装 置完全不会觉察到隐藏数据流516且还能够使用主数据流514。这样 的接收装置的一个例子如图7所示的哑装置530。该装置530能够接 收组合数据流518，但不会觉察到隐藏数据516的存在。因此，哑装 置530将仅检测主数据流514，并将仅能够使用该数据。
装置532、534两个均可被视为“智能”装置，因为他们包含允 许他们将所接收的组合数据流518分离为主数据514和隐藏数据516 的电路和/或程序。然而，在本发明中，具有一在“关”模式下工作 的装置是可能的，如图7所示的关装置532。在该模式中，关装置532 工作，好像其是一哑装置，并仅提取数据流中的主数据514。相反， 装置534在“开”模式下工作，并能从网关510传送的组合信号518 中提取主数据流514和隐藏数据流516。
能够解码隐藏的信号516的装置532-534可被网关510传送的信 号控制。因此，网关510可发信号是开装置534在关模式下工作，使 关装置532在开模式下工作。在这种情况下，网关能有选择地控制哪 个装置532-534有权访问隐藏数据流516中的数据。
在这种远程方式控制装置532-534的一种方法是使用隐藏数据 信道516的一部分作为控制信号通道，允许控制信号被发送给远处的 住宅500中的装置532-534。因为即使关装置532也需要能够接收和 响应控制信号，关装置532即使在关模式下也应利用其电路解码和监 视嵌入的隐藏数据流516。然而，当在关模式时，所解码的隐藏数据 流516除了用于监视对于定向到特定装置532的控制信号的数据流 516以外，不用于其他任何目的。
为了有选择地发送控制信号到特定的装置532-534，控制信号不 得不包含一识别装置532-534的唯一的地址。由于由网关510进行的 发送的范围在地理上是有限制的，对于每个装置532-534，仅需要在 发送器520的本地范围内具有唯一的地址。当然，使每个装置在全球 范围内具有唯一的地址更为有利，如由以太网MAC地址提供的唯一地 址。通过提供一全球唯一标识符，就不需要确保在同一网络内没有两 个装置共享同一地址。
全球唯一标识符还允许在装置532、534上进行更集中的控制。 例如，远处的源550能够有选择地控制哪个装置532-534能够访问和 使用在其组合数据流518中的隐藏信道516。做为选择，网关510可 有选择地对与隐藏信道516相关的装置532-534应在什么时候和应怎 样工作保持控制。由于网关510可经WAN接口564进行集中地控制， 一中央权力单元可控制装置532-534在什么时候访问隐藏信道516， 这与有线电视提供商可远程控制经由住宅中的有线转接盒对信道的 访问非常相像。
这种能力可以被多种方式支持。图8所示为一环境600，其中中 央权力单元610控制不同住宅630中的装置620的状态。尽管图8中 未示出，这些装置包含或连接到适配器，如图4所示的适配器230。 一远程的源640提供组合信号650，该组合信号650可从住宅630中 的每处进行访问并经网关622在住宅630中传送给装置620。组合信 号650包含一主信道652和一隐藏信道654。远程源640可与中央权 力单元610进行通讯以帮助确定哪个住宅630中的哪个装置620被允 许访问隐藏信道654。
隐藏信道654在环境600中可被用于不同的目的。例如，隐藏信 道654可提供补充主信道652中的内容的内容。作为一个例子，主信 道652上提供的音乐可以用隐藏信道654上的关于音乐的额外信息进 行补充，如歌词或艺术家的背景信息。作为选择，具有视频的主信道 652可叙述隐藏信道654上的交互内容，如体育赛事广播的“猜下一 比赛”游戏。
此外，隐藏信道654可被用于提供和控制对主信道652的访问。 例如，主信道652可呈现音乐视频给电视屏幕，同时隐藏信道654允 许用户搜索和选择被播放的视频。隐藏信道654还可允许用户控制主 信道652的暴力和色情内容的级别，或者以与主信道652当前内容相 关的有吸引力的词语和有趣的事实覆盖主信道652。
加密主信道652并将用于主信道652的解密匙放在隐藏信道654 上也是可能的。接收加密的主信道652的装置620在主信道652被解 密前有权访问隐藏信道654。此外，由于解密匙与加密的内容同时提 供，随时间改变解密匙并因此增加加密的安全性是可能的。
该种类型的多功能性是可能的，因为隐藏信道654简单地是一数 字通讯信道。因而，其可携载其使用的指令。例如，在承载用于主信 道652的解密匙的例子中，用于主信道652怎样被解密的指令可被包 含在隐藏信道654中。这样，不仅是解密匙可在隐藏信道654中发现， 整个解密运算法则也可被传送。在这种情况下，对每个装置620均提 供解密能力是不必要的。宁愿在每个装置620中提供一常规用途CPU， 该CPU能够从隐藏信道654接收指令并执行这些指令。
该同一多功能性可被用于产生一按次计费型的系统，在该系统 中，主信道652仅在用户为访问支付过后才能够被访问。这很容易被 实现，因为装置620可包含一用户控制内容238、338，如上面描述 的那样，该用户控制内容238、338能够与用户交互。因而，每个装 置620可通过隐藏信道654简单地接收指令以呈现给用户为访问主信 道652支付的选择。用户与装置620交互，装置620将用户的响应传 送回网关622。网关622接下来授权中央权力单元610或远程源640 从用户的信用卡中收费，并接下来指示装置620允许用户解密主信道 652。作为选择，隐藏信道654可提供一从装置620通过网关622到 远程源640的不受干扰的通讯路径。当提供到主信道652的免费的、 未加密的访问时，同样的支付授权可用于允许用户访问隐藏信道654 上的内容。
概括上述例子的一种描述是隐藏信道654用于打开或关闭装置 620的特征。例如，装置620可具有提供当前播放的音乐视频的背景 信息的能力，或者提供到经过主信道652的加密内容的访问。这些特 征可预先规划进装置620中，也可使用嵌入隐藏信道654的指令来规 划。或者，这些特征可通过控制访问隐藏信道654的能力而被激活或 终止。哑装置530或在关模式532下运行的智能装置均不具有使用或 控制这些特征的能力，因为这些装置530、532无权访问隐藏信道654。
上面的环境600还可用于允许中央权力单元610到其他的显示 器、仪表以及控制对隐藏信道654中发现的带宽的访问。装置620的 默认条件是关条件，其中组合数据信号650被当作似乎其仅包括主数 据信道652。隐藏数据信道654的带宽存在于该系统中，但其可通过 中央权力单元610或者通过建立在网关622或装置620中的其他智能 装置打开。带宽接着被提供给第三方和住宅拥有人以交换支付给中央 权力单元610的费用，或者提供给具有打开访问隐藏信道654的能力 的其他方。带宽可用于各种目的，包括上面阐述的装置特征的提供。
因该带宽或因打开装置特征的能力而收取的费用可用于补助无 线网络组件的成本，如装置620和网关622。图9提出了一种方法660， 其中，这些收入按这种方式使用。该方法660的步骤662通过各种装 置620而用于限制对隐藏数据流654的访问。也就是说，装置620在 关模式下工作以阻止对隐藏数据流654的访问，除非这样的访问已经 被特别授权。
在步骤664中，因允许一些装置620访问隐藏数据654而收到一 些费用。从而，在步骤666中，已经支付过费用的装置620被允许访 问隐藏数据流654。通过这种方法660产生的收入可用于补助建立步 骤668中住宅630中的无线局域网络所需要的组件。明确地，该收入 可用于降低接收无线信号的网关622、装置620、和/或装置620使用 的适配器的价格。该方法在步骤670结束。
图9的方法660通过在特定的装置620处开关对隐藏数据流654 的访问产生收入，因而或者为装置620产生额外的带宽，或者激活先 前不可使用的装置的特征。其还可能通过控制将隐藏数据流654与主 数据流652结合为组合数据流650的能力来产生收入，如图10的方 法680所示。该方法680开始于一假定，假定存在能够从组合数据流 650提取隐藏数据流654的一些装置620，如步骤682所示。通过控 制组合隐藏654和主652数据流的能力(步骤684)而获得收入。在 获取收入或取得承诺后，数据流652、654被合并入组合数据流650 (步骤686)并接下来经网关622传送给装置620(步骤688)。所 产生的收入在步骤690用于补助网络组件，方法680在步骤692结束。
不管是通过控制装置620访问隐藏数据流654而产生的收入，还 是通过控制隐藏数据流654进入组合流650的能力获得的收入，方法 660和680中的收入均用于减少消费者无线网络组件的成本。实际上， 到显示器、仪表的能力以及控制隐藏数据流654中的带宽允许产生收 入，其反过来补助组件620、622的成本。这加速了包含隐藏数据流 654的无线网络标准的采用，其进一步增加了通过调节流654而获得 收入的能力。
本发明不限于上述细节，因为可在不离开本发明的精神或范围的 情况下对本发明做出修改和变化。例如，上面的描述指访问因特网上 的数据。很清楚地，本发明同样可应用于任何网络上获得的数据，无 论是私有的还是公共的。此外，尽管本发明最好使用萨尔诺夫公司的 G2无线技术以及萨尔诺夫数据埋藏技术，不超出本发明范围的其他 技术也可使用。而且，尽管所讨论的适配器230、330仅与电视182 和因特网设备186相连接，开发用于图2示出的其他设备的适配器也 是本发明的一部分，除了大量图中未示出的设备外，无论是已知的还 是未知的。最后，尽管上面的讨论描述住宅、家庭中的无线网络，本 发明同样适于办公室、仓库、工厂、机场、宾馆、广场、城市公园以 及任何其他地方的无线网络，只要发起人有兴趣发送商业信息给在网 络上下载数字数据的终端用户。因为出现了许多那样的选择，本发明 不限于上面的描述。
相关申请的交叉参考
本申请要求于2000年12月22日申请的美国专利申请 09/746,817的利益。