专利名称：个人数字助理的图像电信系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种图像通信终端系统及其控制方法。更具体地说，本发明涉及根据H.323协议用于可视电话和数据通信的一种图像通信终端系统及其控制方法。
近来，用户对于信息通信的请求已经在增加，并且用户期望便携式终端具有包括导航互联网、通过电子邮件或传真进行通信以及使用PDA进行呼叫在内的各种功能，因此，在不久的将来将通过IMT-2000实现图像/语音呼叫。
如上所述，用户对于具有图像/语音呼叫功能的PDA的需求已经在逐渐增加，但是满足这些需求的PDA尚未制造出来。
详细地说，ITU已经建立了H.323协议以便使个人计算机与公共电话网连接。已经在PC机的基础上(Windows和Linux)开发和管理了用于支持H.323的传统堆栈(或库)。
可是，还没有开发出在PDA(以WinCE为基础)和移动终端中用于支持H.323的堆栈(或库)。而且，由于在PDA通过它来使用CDMA方法的传统无线通信终端中，CDMA终端和具有小型闪存(CF(compact flash))接口的数字摄影机不能被同时使用，因此在PDA与PDA之间、一个PDA和一个PC机之间以及一个PDA和一部可视电话之间无法实现可视电话功能。
本发明的一个目的是提供一种可视电话终端系统和一种控制方法，用于在PDA与PDA之间、一个PDA和一个PC机之间以及一个PDA和一部可视电话之间实现可视电话通信，并改善PDA使用的便利性。
本发明的另一个目的是在PDA的基础(WinCE)上实现H.323堆栈，以便使用无线网络把PDA链接到传统的通信网服务供应商(例如，电话编号为019，011，016，017和018的通信网服务供应商)，并且在PDA与PDA之间、一个PDA和一个PC机之间以及在一个PDA和一部可视电话之间实现可视电话通信，并且是可与通信网服务供应商转换的。
本发明的再一个目的是提供一种PDA扩展组件(extension pack)，用于同时支持在其中安装数字摄影机的CF接口和支持95C网的CDMA模块接口。
本发明的再一目的是同时提供CDMA接口和CF接口，以便可以同时使用利用CDMA方法的数据通信和利用CF接口的图像数据捕获。
本发明的另一个目的是通过接入到PDA的CDMA模块来接入公共电话交换网(PSTN)以及在用户之间使用数字摄影机、录音机和扬声器，以便提供用于发射和接收图像和语音的可视电话服务。
在本发明的一个方面中，可视电话终端系统包括摄像机，用于捕获用户的图像并将其输出；其中安装该摄像机的外壳系统，用于连接该摄像机的输出信号，把输入和输出信号转换成为无线信号，并发射和接收该无线信号；和信息终端，用于压缩由外壳系统输入的图像信号和由内部的话筒输入的语音信号，控制图像信号和语音信号通过该外壳系统发射到一个对应连接的人，恢复接收的图像和语音信号，并输出该图像和语音信号。
在本发明的另一方面中，一种可视电话终端系统包括摄像机，用于捕获用户的图像并将其输出；其中安装该摄像机的信息终端，用于压缩由该摄像机输入的图像信号和图像信号和由内部话筒输入的语音，转换图像信号和话音，将它们无线辐射，恢复从外部接收的图像和语音信号并输出该图像和语音信号，该信息终端包括接口，用于连接摄像机的输出信号；话筒，用于接收语音并将其输出；图像和语音压缩器，用于从话筒和接口接收语音和图像信号，压缩该语音和图像信号并将它们输出；控制器，用于控制通过无线网络发射由图像和语音压缩器压缩的图像和语音，以及控制恢复接收的信号；调制解调器，用于通过接口转换由控制器输出的压缩信号以适合无线环境，转换接收的无线信号以适合有线环境，并且通过该接口把它们输出给控制器；天线，用于无线辐射通过调制解调器输出的信号；图像和语音恢复器，用于根据控制器的控制来恢复压缩的信号；扬声器，用于输出由图像和语音恢复器恢复的语音；和显示器，用于显示由图像和语音恢复器恢复的图象。
在本发明的另一方面中，一种用于控制可视电话终端系统的方法包括小型闪存型摄像机，捕获用户的图像并将其输出；信息终端，接收来自摄像机的输出信号和来自话筒的语音信号，通过H.263(视频CODEC)压缩该图像信号以及通过G723.1(音频CODEC)压缩语音信号；和外壳系统的无线调制解调器，把压缩信号转换成为无线信号并发射该无线信号。
图1表示根据本发明第一优选实施例的可视电话终端系统。
如图所示，可视电话终端系统包括摄像机100，外壳系统200和信息终端300。
摄像机100捕获用户的图像并将其输出。装备有摄像机100的外壳系统200与摄像机的输出信号连接，把输入/输出信号转换成为无线信号并发射和接收该无线信号。信息终端300对外壳系统200输入的图像信号和通过一个内部话筒输入的语音信号进行压缩，控制它们经外壳系统200被传送给已连接的用户，恢复接收的图像和语音信号，并输出恢复的信号。
图2表示根据本发明第一优选实施例的可视电话终端系统的外部形状。
参见图2，可视电话终端系统包括一个信息终端300和一个被形成用来容纳和固定信息终端300的外壳系统200，该信息终端300包括一个液晶显示器(LCD)350和一个连接器380；该外壳系统200包括一个用于与信息终端300连接的连接器250。具有CF型图像数据捕获功能的数字摄影机100安装在CF型插槽格式的，形成在外壳系统200上部的连接器210上，话筒310和扬声器360安装在信息终端300中。
一个小型闪存连接数字摄影机100和信息终端300。
现在描述可视电话终端系统的操作。
首先，用户操纵信息终端300的键盘330以便与他人执行视频呼叫。
在步骤S401中，通过控制器340的控制经接口220、调制解调器230和天线240发射发送信息。该发送信息通过CDMA网13和PSTN40发射到一个相应的服务供应商，然后按照服务供应商的控制发射到另一个人的可视电话或者信息终端。
参见图3，现有技术的PSTN 40，即一个H.323/CDMA数据网络，包括95C网41和42；网关看守人(gateway keeper)43；多点会议控制器(MCU)44；媒体网关45；和共享网关46。
当接收一个对应信号时，接收者通过允许该信号通过来连接到一个呼叫。也就是说，当此人响应呼叫连接信号时，在步骤S402中连接该呼叫。
具有图像数据捕获功能的CF型数字摄影机100捕获该用户的图像，并且透镜110以光的格式输出目标的彩色分量。拾取设备120把光转换成为电荷，将其临时存储并且把它们作为电信号输出。模拟/数字(A/D)转换器130把电信号转换成为数字信号，然后，接口140通过连接器150和210把数字图象信号连接到外壳系统200的接口220。
在此之后，接口220通过连接器250和380把该图像信号连接到图像输入单元322。在步骤S403，图像输入单元322通过设备驱动器把该图像信号转换成要由信息终端300处理的格式。在步骤S404中，图像压缩器324通过H.263(视频编码/解码器(CODEC))来压缩输入的图像信号。
信息终端300中的话筒310接收用户的语音并且将其作为语音信号输出。语音输入单元321接收该语音信号并将它们转换成为在步骤S403中要由信息终端300处理的格式。语音压缩器323通过G.723.1(音频CODEC)来压缩由话筒310输入的语音。这种情况下，语音和图像压缩器单元320具有录音和重放功能，并且信息终端300使用数字摄影机100以每秒15到20帧来捕获图像数据，并且记录通过PDA20的话筒310输入的语音。上面指出的利用G723.1的语音压缩功能从传统的G.723.1/G.723 CODEC方法改进的，压缩时间从现在的35到40ms的时间改进为10到12ms，并且解码时间从现在的1ms时间改进为0.5ms。通过利用移动估计和补偿来消除时间方向的重复以及通过利用转换编码来消除空间方向的重复，从现有的H.261建议改进使用H.263的图像压缩功能。该PDA中的输入比数据流缓存器和输出比数据流缓存器分配大约26kB，图像缓存器使用760kB来存储20帧并根据无线网络状态自动调整发射量，从而增加发射更多图像帧的功能。
当图像压缩器324和语音压缩器323分别输出压缩的图像和语音信号时，控制器340通过连接器380和250以及接口220把这些压缩的信号发射到调制解调器230。当接收到压缩信号时，在步骤S405中，调制解调器230通过天线240以无线通信方法(TCP/IP)把数据发射到PSTN 40，即，H.323/CDMA数据网络。
在此之后，在步骤S406，被连接的人检查数据是否存在，对图像和语音进行解压缩，利用由信息终端执行的重放软件重放该图像和话音数据，然后按照如上所述的发射过程发射该数据。
在步骤S407，把由所连接的人发射的压缩信号通过天线240发射到调制解调器，调制解调器230转换该压缩信号以适合有线环境，并通过接口220把转换后的信号输出到控制器340。控制器340把相应的压缩信号发射到图像和语音恢复单元370以便恢复该压缩信号。
在步骤S408，图像恢复器371通过H.263(视频CODEC)来恢复压缩的图像信号并且把它们输出到LCD350。在步骤S408，语音恢复器372通过G723.1(音频CODEC)来恢复压缩的语音信号并把它们输出到扬声器360。在此，可以使用单个视频和音频CODEC执行图像和语音信号的压缩和恢复功能，并且熟练的技术人员可对它们进行改进。
因此，在步骤S409，用户可以呼叫他人并且看见他们的外部形态。在此之后，当用户在步骤S410终止呼叫时，摄像机100和话筒不接收图像和语音。
如上所述，当发射用户呼叫试图进行可视电话通信的用户并连接到该用户时，本发明实时地捕获和压缩图像和语音并经无线网络把它们发射到连接的人，该连接的人接收该图像和语音并对它们解压缩以便将它们恢复成原始的图像和语音，因此，在PDA屏幕上显示图像并且通过PDA扬声器重放语音，从此，用户可以通过该可视电话无间断地进行谈话，就像亲身经历一样。
与PSTN 40链接的标准无线通信功能将H.323，即由诸如电话编号为019、011、016、017的服务供应商之类的无线通信服务供应商所配置的无线网络的标准协议实现为信息终端300中的软件，以使不同网络的用户可以进行可视电话通信。也就是说，标准无线通信在PDA(WinCE)基础上实现H.323堆栈，使用无线PSTN 40把PDA 300链接到传统通信网上并且与电话编号为019、011、016、017和018的通信服务供应商兼容，以便可以在PDA与PDA之间、一个PDA和一个PC机之间以及一个PDA和一部可视电话之间实现可视电话功能。
另外，图像和语音压缩功能把通过H.263(视频)和G723.1(音频)由摄像机或录音机输入的图象和语音信号的压缩或恢复实现成为PDA软件，并因此配置该无线网络以便使图像/语音数据的规模最小，以使实际发射的图像或语音就象在用户前面讲话一样无间断地产生。
熟练的技术人员可以对第一优选实施例进行各种修改，现在将参考图5和6描述利用没有外壳系统的信息终端和摄像机实现本发明的第二优选实施例。
图5示出了根据本发明第二优选实施例的可视电话终端系统。
如图所示，可视电话终端系统包括摄像机500，接口620，话筒710，图像和语音压缩器720，控制器740，调制解调器630，天线640，图像和语音恢复器770，扬声器760和LCD 750。
摄像机500捕获用户的图像并将其输出，接口620连接摄像机500的输出信号。话筒710接收语音并将其输出。图像和语音压缩器720接收来自话筒和接口的语音和图像信号，对它们进行压缩并将其输出。控制器740控制由图像和语音压缩器720压缩的图像和语音信号经无线网络发射，并控制所接收的压缩信号被恢复。调制解调器630通过接口620把由控制器740输出的压缩信号转换成无线环境，把接收的无线信号转换成有线环境，并通过接口620把它们输出到控制器740。天线640无线辐射通过调制解调器630输出的信号，图像和语音恢复器770按照控制器740的控制来恢复压缩的信号。扬声器760输出由图像和语音恢复器770恢复的语音，而LCD750显示由图像和语音恢复器770恢复的图像。
第二优选实施例把在第一优选实施例的配置中设置到外壳系统的接口620、调制解调器630和天线640安装在信息终端中。图6表示第二优选参见图6，在第二优选实施例中，摄像机500被安装在CF型的信息终端的后部上，并且可以改变其外部形状。由于第二优选实施例的操作与第一优选实施例的各个单元的操作相同，不再提供进一步的描述。在第二优选实施例中，仅利用信息终端而没有外壳系统就可启用视频通信。
当通信网扩展到IMT-2000时，通过对CDMA部分进行升级，可将本发明应用到IMT-2000通信网。
由于通过PDA可以实现可视电话功能，所以PDA用户可以管理个人信息，进行无线互联网导航和使用该PDA随时与期望的人进行如同面对面一样的通信。另外，可以在PDA与PDA之间、PDA与PC之间、PDA和可视电话之间实现可视电话功能。另外，由于本发明提供一种同时支持CF接口和CDMA模块接口的PDA外壳系统，并因此同时支持CDMA和CF接口，其中CF接口中安装数字摄影机，CDMA模块接口支持95C网，所以可同时使用利用CDMA的数据通信处理和利用CF接口的图像数据捕获处理。
虽然已结合目前被认为是最实用且优选的实施例描述了本发明，应该理解，本发明不局限于所公开的实施例，而是旨在覆盖所附的精神和范围内包括的各种修改和等同配置。
权利要求
1.一种可视电话终端系统，包括摄像机，用于捕获用户的图像并将其输出；其中安装了摄像机的外壳系统，用于与该摄像机的输出信号连接，把输入和输出信号转换成无线信号，并发射和接收该无线信号；和信息终端，用于压缩由该外壳系统输入的图像信号和由内部话筒输入的语音信号，控制图像信号和语音信号通过该外壳系统发射到相应的人，恢复接收的图像和语音信号，并将其输出。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于该外壳系统包括接口，用于连接摄像机的输出信号；调制解调器，用于通过接口转换由信息终端输出的压缩信号以适合无线环境，转换接收的无线信号以适合有线环境，并且通过该接口把它们输出到控制器；和天线，用于无线辐射通过调制解调器输出的信号，并且把接收的无线信号发射到调制解调器。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于信息终端包括话筒，用于接收语音并将其输出；图像和语音压缩器，用于接收来自话筒和接口的语音和图像信号，将它们压缩并将其输出；控制器，用于控制通过无线网络发射由图像和语音压缩器压缩的图像和语音，以及控制恢复接收的信号；图像和语音恢复器，用于根据控制器的控制来恢复压缩的信号；扬声器，用于输出由图像和语音恢复器所恢复的语音；和显示器，用于显示由图像和语音恢复器恢复的图象。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于图像和语音压缩器通过H.263(视频编码/解码器(CODEC))来压缩图像信号，并且通过G723.1(音频CODEC)来压缩语音信号。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于摄像机是小型闪存类型。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于摄像机包括透镜，用于以光的格式输出目标的彩色分量；拾取设备，用于把光转换成电荷，将其临时存储并且把它们作为电信号输出；模拟/数字(A/D)转换器，用于把电信号转换成数字信号；和接口，用于把数字信号连接到该外壳系统。
7.一种可视电话终端系统，包括摄像机，用于捕获用户的图像并将其输出；和其中安装了摄像机的信息终端，用于压缩由该摄像机输入的图像信号和由内部话筒输入的语音，转换该图像和语音信号，将它们无线发射，恢复从外部接收的图像和语音信号并将其输出，该信息终端包括接口，用于连接摄像机的输出信号；话筒，用于接收语音并将其输出；图像和语音压缩器，用于接收来自话筒和接口的语音和图像信号，将它们压缩并将其输出；控制器，用于控制通过无线网络发射由图像和语音压缩器压缩的图像和语音，以及控制恢复接收的信号；调制解调器，用于通过接口转换控制器输出的压缩信号以适合无线环境，转换接收的无线信号以适合有线环境，并且通过该接口把它们输出到控制器；天线，用于无线辐射通过调制解调器输出的信号；图像和语音恢复器，用于根据控制器的控制来恢复压缩的信号；扬声器，用于输出由图像和语音恢复器恢复的语音；和显示器，用于显示由图像和语音恢复器恢复的图象。
8.一种用于控制可视电话终端系统的方法，包括小型闪存型摄像机捕获用户的图像并将其输出；信息终端接收来自摄像机的输出信号和来自话筒的语音信号，通过H.263(视频CODEC)压缩该图像信号以及通过G723.1(音频CODEC)压缩语音信号；和外壳系统的无线调制解调器把压缩的信号转换成无线信号并将其发射。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于该方法还包括当从外部无线接收压缩的图像和语音信号时，通过H.263(视频CODEC)恢复图像信号并通过G723.1(音频CODEC)恢复语音信号，并将其输出。
全文摘要
公开一种可视电话终端系统,它包括捕获用户的图像并将其输出的摄像机;其中安装了该摄像机的外壳系统,用于连接该摄像机的输出信号,把输入和输出信号转换成无线信号,并发射和接收该无线信号;和信息终端,用于压缩由该外壳系统输入的图像信号和由内部话筒输入的语音信号,控制它们通过该外壳系统发射到相应连接的人,恢复接收的图像和语音信号,并将其输出。因此,用户可以方便地使用可视电话服务。
文档编号H04N7/14GK1377187SQ0114488
公开日2002年10月30日 申请日期2001年12月28日 优先权日2001年3月26日
发明者梁道承 申请人:汉威特信息技术有限公司