电视电话设备的制作方法

文档序号:7563994阅读:295来源:国知局
专利名称:电视电话设备的制作方法
技术领域
本发明涉及电视电话设备。
根据高度依赖于信息的社会的当前发展,对于能够快速传送大量各种类型信息的通讯媒体的需求正在增长。在日本,为了满足这种需求,于1988年建立了作为标准通讯系统的“模拟电话频带静止图形视像通讯系统”,以便通讯各方能够在一条通讯线路上进行单色图像的通讯。1989年,该标准作了修改,使得彩色图像和单色图像都能够交换。其后发展了符合这些标准的各种电视电话设备。可以预期,电视电话设备将会普及,这是因为它们具有能够传送可视信息的优点,用声音表达的信息或说明常常难以理解或看到,但如果能看到送话人或受话人的表情,便有可能用电话通讯解决这一困难。
电视电话设备按照所连接的通讯网络的类型或图像和声音的发送功能的类型来分类。例如,有些电视电话设备连接在模拟公用电话线路上,发送单色静止图形或彩色静止图形,或者发送彩色活动图像。连接在模拟公用电话线路上以发送单色静止图形的静止图形电视电话设备,使用了不进行数据压缩直接传送图像数据的系统。例如,对于一帧含有100×160像素的64灰度级(6比特)单色图像数据,以大约8740bps(比特每秒)的传送率传送了约100×160×6=96000比特(约11.7千字节)的数据。传送一帧图像数据大约需11秒。
图像数据带有大量的信息,所以从存储容量、通讯速度等方面来说,对图像数据作直接处理是不实际的。作为一种解决办法,有人提出了一种彩色活动图像电视电话设备,在传送之前先把图像数据和声音数据压缩到约1/20到1/100,以此来保证在使用模拟电话频带时能以每秒2至10帧的速率传送和接收活动图像。
因为图像数据的压缩传送将传送巨大数量的数据,轻微的传送延迟不会过分影响电话通讯的进程。因此典型的情形是使用可变长度编码,例如符合CCITT(国际电报电话顾问委员会)条例H.261节的可变长度编码系统。
在声音数据的压缩传送中,声音数据的数字化可以压缩平均产生比特数的长度。一般地说,如果对声音信号采用熵压缩(例如Hoffman编码,熵压缩不保证最大比特长度),则当声音信号被熵压缩转换成长比特长度时,将发生声音信号的大的传送延迟。这将大为影响电话通讯的进程。所以在发送之前声音数据以固定的比特长度编码。
连接到这种模拟通讯网络上的电视电话设备具有以混合形式发送/接收图像数据和声音数据的通讯功能。在CCITT规定等规定中,对于每种类型的通讯网络都规定了一个对应于被连接的通讯网络的通讯协议,以及附着于用来发送/接收基于通讯协议的通讯信号的关于图像数据和声音数据的编码系统。
通常的电视电话设备一般具有完整的电话功能,因此不可避免地将是很大。
近来液晶(LC)电视变得普遍了,被安装在车辆中或用来观看电视节目,例如体育节目。袖珍型液晶电视已经发展得使用户能够在上班路上任何时间或在出差途中都可观看电视节目。
电话经常在办公室以外使用,但是它们当然只能用来作声音通讯。
在发送之前先进行图像数据和声音数据压缩的普通电视电话设备中,用摄像机作为图像输入/输出单元,用阴极射线管作为图像显示单元,用电话作为声音输入/输出单元,这样设计成一个整体单元,用来传送压缩数据。因此难以提供结构紧凑、轻型便携的电视电话设备。此外,现有的电话不能够用于这种电视电话设备。换言之,普通的电视电话设备设计成非携带式的,所以一旦安装好设备就难以去移动它们,也难以在任何希望的地点去使用它们。
液晶显示(LCD)装置的图像质量已有改善,可以预期它将替代阴极射线管。LCD装置的使用将对减小功耗作出贡献,并将保证获得紧凑、轻便的电视电话设备。可以设计得使电话功能得以与电视电话设备相分开,这样这种设备就变得更紧凑、更轻便。此外,人们既然可以携带一个能显示活动图像的液晶电视,却要限制他在使用电话时只可以传送声音,这是不合理的。
即使已经设计得紧凑和轻便,普通的电视电话设备每当用做电视电话时也还是需要做各种麻烦的输入/输出(I/D)端连接和电源端等等的连接。特别是,对于电视电话设备可能会经常被带出去,因而其便携性比较重要时,由于用户在需要将其带出之前必须拆下输入/输出等等的连接,而在需要使用时又要重新一一连接,所以将是十分麻烦的。此外,需要不时地为电视电话设备的电池充电,如果进行长时间的发送/接收,还要连接一个充足电的或附加的电池。因为在每次使用时都要连接各种输入/输出端和电源等等,对这些连接不熟悉的人将不易做这样的连接。换言之,普通的电视电话设备不是用户友好的。
因此本发明的一个目的是提供一种电视电话设备,它是紧凑、轻便可以携带的,是不需要一一连接如各种输入/输出端和电源端等接线端的,以及可保证高质量图像发送/接收的。
根据本发明的一个方面,提供了一种电视电话系统,它包括一个含有图像摄取装置、显示装置和与其他设备相连接的输入/输出口的电视电话设备;以及一个含有用来与电话线路连接的调制/解调部分和用来与电视电话设备连接的输入/输出口的电视电话站,从而,当电视电话设备连接到站上时,利用电视电话设备上的图像摄取装置和显示装置就可以通过电话线路发送和接收图像。
根据本发明的另一个方面,提供了一种电视电话系统,它包括含有用来与电话线路连接的调制/解调部分,图像摄取装置、显示装置、用来与另外设备连接的输入/输出口以及电源输入端的电视电话设备;它还包括一个含有用来与电视电话设备连接的输入/输出口和电源输出端的电视电话站,从而,站与电视电话设备有电连接,向电视电话设备提供电源。当电视电话设备连接在站或电话线路上时,利用电视电话设备中的图像摄取装置和显示装置,可以通过电话线路发送和接收图像。
根据本发明的再一个方面,提供了一种电视电话系统,它包括一个含有图像摄取装置、显示装置、用来与电话线路连接的调制/解调部分和用来与其他设备连接的输入/输出口的电视电话设备;以及一个含有图像摄取装置、显示装置、用来与电话线路连接的调制/解调部分、用来与电视电话设备连接的输入/输出口、和用来与一个电话连接的连接端的电视电话站,从而,站与电视电话设备以及电话都有电连接。当电视电话设备连接到站或电话线路上时,利用电视电话设备中的图像摄取装置和显示装置,可以通过电话线路传送和接收图像;利用站中的图像摄取装置和显示装置,它可以执行图像在电话线路上的图像传送和接收。
本发明的另外目的和优点将在下面的说明中给出,其中一部分将通过说明变得明显,或者可以通过对本发明的实践而学得。借助于所附权利要求中特别指出的装置及其组合,本发明的目的和优点可以实现和达到。
包含在本说明书中并构成本说明书的一个组成部分的


了本发明目前的优选实施例,它们与前面的一般性描述以及下面将给出的对优选实施例的详细说明一起,用来解释本发明的原理。
第一实施例图1是示出装备有一个电视电话站的电视电话设备的连接关系的图;
图2是图1中装备有电视电话站的电视电话设备的透视图;
图3是图2中电视电话站的透视图;
图4是图2中电视电话站的背面透视图;
图5是用来解释图4中主要部分的结构的放大图;
图6是示出电视电话设备一般结构的方框图;
图7是示出电视电话站一般结构的方框图;
图8是示出一帧混合代码的结构的图;
图9是说明电视电话设备和电视电话站的工作过程的流程图;
图10是说明电视电话设备和电视电话站的工作过程的流程图;
图11是说明电视电话设备和电视电话站的发送工作的流程图;
图12是说明电视电话设备和电视电话站的接收工作的流程图;以及图13是示出本发明第一实施例的修改的图。
第二实施例图14是示出装备有电视电话站的袖珍型电视电话设备的连接关系的图;
图15是图14中装备有电视电话站的袖珍型电视电话设备的透视图;以及图16是示出安装在电视电话站上的袖珍型电视电话设备的图。
第三实施例图17是示出装备有电视电话站的电视电话设备的连接关系的图;
图18是图17中装备有电视电话站的电视电话设备的透视图;
图19是图18中电视电话设备的背面透视图;
图20是图18中电视电话站的背面透视图;
图21是示出电视电话设备的一般结构的方框图;以及图22是示出电视电话站的一般结构的方框图。
第四实施例图23是示出装备有电视电话站的袖珍型电话设备的连接关系的图;
图24是图23中装备有电视电话站的袖珍型电话设备的透视图;
图25是示出图23中袖珍型电话设备的图;
图26是示出袖珍型电话设备与电视电话站之间的电源连接的图;以及图27是示出第四实施例修改的图。
第五实施例图28是示出装备有可卸子母电视电话设备的电视电话系统的连接关系的图;
图29是示出母电视电话设备与外部单元的连接关系的图;
图30是予电视电话设备的透视图;
图31是子电视电话设备的背面透视图;
图32是母电视电话设备的透视图;
图33是示出安装在母电视电话设备上的子电视电话设备的图;
图34是示出子电视电话设备的一般结构的方框图;以及图35是示出母电视电话设备的一般结构的方框图。
第六实施例图36是带有完整传呼机功能的子电视电话设备的透视图;以及图37是示出带有完整传呼机功能的子电视电话设备的一般结构的方框图。
第七实施例图38是示出装备有图像站的电子摄像机的连接关系的图;
图39是图38中装备有图像站的电子摄像机的透视图;
图40是示出电子摄像机一般结构的方框图;
图41是示出图像站一般结构的方框图;以及图42是图像站的封卡打印机部分的方框图。
第八实施例图43是示出装备有电视电话站的电视电话设备的连接关系的图;
图44是图43中电视电话设备的透视图;
图45是示出电视电话站与电视电话设备之间的连接的图;
图46是示出电视电话设备的一般结构的方框图;
图47是示出电视电话站的一般结构的方框图;
图48是用来解释电视电话站和电视电话设备的自动应答过程的流程图;
图49是用来解释电视电话站和电视电话设备的自动应答过程的流程图;以及图50是用来解释电视电话站和电视电话设备的自动应答过程的流程图。
现在,将在下面参考附图来对本发明的优选实施例进行说明。
第一实施例根据本发明的第一实施例的电视电话设备将参考图1至图13进行说明。在第一实施例中,电话功能由电视电话站这方面提供。
首先,将参考图1至图8来讨论第一实施例的结构。下面的说明将针对把普通的模拟电话用户线作为通讯线路的情形。
图1是用来解释装备有电视电话站的电视电话设备的连接关系的图。见图1,根据第一实施例的装备有电视电话站的电视电话设备包括,一个便携式电视电话设备100和一个具有完整电话功能的电视电话站150。电视电话设备100是设计成用来发送和接收高质量图像的,它使用了液晶显示(LCD)器件所以变得紧凑和轻便,它以可拆卸方式安装在电视电话站150上。电视电话站150连接在电话线路和电话之间,以通过电话线路发送和接收图像数据及声音数据。电视电话设备100所要安装的电视电话站150连接在标准的插入式插座201和电话202之间,带有一个用来与模拟公用电话线路连接的线路输入/输出端IL和一个用来与电话机202连接的电话输入/输出端IT。插座201与线路输入/输出端IL之间,或者电话输入/输出端IT与电话机202之间,都用两端带有标准插头203的标准电缆204来连接。
图2是图1中装备有电视电话站的电视电话设备的透视图,图3是图2中电视电话站的透视图。见图2,电视电话设备100有一个外壳101,其形状是沿水平方向伸展的狭长方形。摄像机部分102安装在外壳101顶部左侧,其在外壳101顶部的支撑方式使得可以向前或向后旋转180度。因此,摄像机102的物镜102a的角度可以在外壳101向前和向后方向的180范围内进行调节,使得在180°范围内可以摄取物体的图像。在外壳101前方提供了一个液晶显示(LCD)部分103和一个按键输入部分104。LCD部分103有一个显示驱动器(DD)34和液晶显示屏(LCD)35,按键输入部分104含有一些按键开关10,操作者利用它们可以对电视电话设备100的各种处理进行选择和发指令,后面将参考图6对此进行说明。LCD部分103是一个薄膜晶体管(TFT)型的有源矩阵式LCD器件,屏幕尺寸为1.4英寸,器件上备有一块高分辨率的彩色LCD面板,共有220×279=61380个像素,每三个像素对应于三个基色R(红)、G(绿)和B(蓝),排列成三角形。电源开关105安置在外壳101的一个侧面上,用来接通或关断电视电话设备100的主电源。
在外壳101的顶部提供有一个用来调节声音音量的音量拨盘106,一个耳机端口107,一个用来从一个模式转换到另一个模式的选择开关108,一个调谐钮109和一个指示主电源通断状态的电源指示器110。在外壳101的底部提供有一个输入/输出口(未画出),用来与电视电话站150外壳151的凹陷部分151a上的输入/输出口152相连接,后面将对此进行讨论。外壳101的水平方向长方形形状改善了它放置时或安放在站150上时电视电话设备100的稳定性。音量拨盘106用来控制从耳机输出的声音的音量。调谐钮109用来增大或减小调谐频率。耳机端口107是与作为天线的耳机相连接的地方,它也用作天线端。
当电视电话站150与紧凑、轻便和便携的电视电话设备100连接在一起后,它扩展了电视电话设备100的功能。本实施例的电视电话站150带有一个调制解调器(MODE M)和一个网络控制单元(NCU),它们可实现电话功能。当电视电话站150连接在标准插入式插座201和电话机202之间时,它通过完整的电话功能发送和接收图像数据和声音数据。
在图2中,电视电话站150的外壳151具有比电视电话设备100的外壳101较宽和较深的长方形形状,与其宽度和深度相比,它显得较短,使得电视电话设备100能够稳定地直立在它的上面。在外壳151顶部的中央有一个凹陷151a,使得电视电话设备能够稳定地安放在预定的位置上,如图3所示。电视电话设备100将通过将其底面放在外壳151顶部中央的凹陷151a中而安置在电视电话站150上。在外壳151顶部中央的凹陷区151a上提供有前述的输入/输出端152,它与在电视电话设备100底面提供的输入/输出端(未画出)相连接。当电视电话设备100安装在电视电话站150的外壳151的凹陷151a上时,它们的输入/输出端口就互相咬合在一起,保证设备100和站150之间的数据交换。
如图2和图3所示,在外壳151的前面提供有用来接通或断开电视电话站150电源的电源开关153,指示通讯状态的发光二极管(LED)154,以及用来设定MODEM30和NCU31的通讯环境的拨杆开关155,后者将在下面讨论。在完成设定之后,拨杆开关155被提供在外壳151前面的盖子156关闭起来。
图4是图2中电视电话站背面的透视图,图5是用来解释图4中主要部分的结构的放大图。在外壳151背面提供有前述的线路输入/输出端IL,电话输入/输出端IT,用来通过预定电缆进行数据输入/输出的输入/输出口157,用用来接收和发送视像信号的针状接口158,用来接收和发送声音信号的针状接口159和160,用来接收甚高频(VHF)信号的VHF天线端161,用来接收超高频(UHF)信号的UHF天线端162,用来接收和发送视像信号的S端163,以及电源线164,如图4所示。如对主要部分作放大说明的图5所示,电视电话站150接入在插座201(图1)和电话机202之间,通过两根标准电缆204与它们相连接,标准电缆204的两端都有标准插头203,一根标准电缆两端分别与线路输入/输出端IL和插座201相连;另一根两端分别与电话输入/输出端IT和电话机202连接。
在这一情形下,因为电视电话站150的设计前提是放在屋内,办公室内或其它室内,电视电话站150可以始终与插座(电话线路)201及电话机202相连接着。由这种连接方式,只要把便携式电视电话设备100连接到屋外的电话线路或类似线路上,站和设备之间仍可交换数据。
图6是示出图2中电视电话设备100的原理结构的方框图。在图6中,电视电话设备100包括摄像机部分102,LCD部分103,控制器11,图像处理器12,以及声音处理器13。按键输入部分104,控制器11,图像处理器12,声音处理器13和输入/输出口50等通过总线15连接在一起。
如图2所示,按键输入部分104有多个按键开关10,操作者利用它们来选择和指令电视电话设备的各种处理。
控制器11包括中央处理单元(CPU)16,随机存取存储器(RAM)17和只读存储器(ROM)18。输入/输出口50是一个输入/输出机构,它从外部接收需要的数据,并向外部装置传送数据。总线15是信号线,用来把按键开关10,控制器11,图像处理器12和声音处理器13连接在一起,它包括用来选定地址的地址总线和用来传输数据的数据总线。CPU16通过总线15向电视电话设备100的各个部分输出各种控制信号,以控制这些部分;它还根据要连接的通讯线路的类型,执行通讯控制程序。当电视电话设备安装在电视电话站150上时,后者从通讯对方所连接的电视电话设备那里接收混合图像数据和声音数据,在MODE M部分14(见图7)解调这些数据,并把解调的数据送给CPU16。CPU16把解调的图像数据和解调的声音数据互相分开,并通过总线15向图像压缩/扩展电路19输送压缩的图像数据,同时通过总线15向声音压缩/扩展电路27输送压缩的声音数据。另一方面,CPU16使从图像压缩/扩展电路19通过总线15送来的压缩的图像数据以及从声音压缩/扩展电路27通过总线15送来的压缩的声音数据混合,并把混合的图像数据和声音数据通过总线15输出到电视电话站150的MODE M部分14中。RAM17是用来存储程序数据、压缩的图像数据和声音数据等等的半导体存储器,程序数据用于CPU16执行的程序处理中。ROM18是用来存储程序,数据等等的半导体存储器,这些存储内容在电视电话设备100内部使用。
图像处理器12含有图像压缩/扩展电路19,缓冲存储器20,模拟数字转换器(ADC)21,视像存储器(VRAM)22和23,以及数字模拟转换器(DAC)24。图像压缩/扩展电路19根据预定的编码系统通过执行离散余弦变换(DCT),量化和对每一块8×8像素的方块进行Hoffman编码来压缩(或编码)存储在视像存储器22中的图像数据,上述预定的编码系统是按照需处理的图像类型(这里是静止图形)来确定的,例如确定为“联合摄影(编码)专家群(JPEG)”算法;电路19还对通过通讯线路接收到的,并被在电视电话站150中的MODE M部分解调后的压缩图像数据进行扩展(或解码);并把扩展的图像数据存储在视像存储器23中。图像压缩/扩展电路19具有处理具有110×160个像素和最多4096种颜色(12比特)的彩色视像信号的形式传送的图像数据为以包含等价于220×279个像素的亮度信号(以下称为“Y”信号)和等价于4096种颜色的彩色信号(以下称为“C”信号)的YC信号的形式。110×160个像素的12比特数据被转换成220×279个像素的12比特数字图像数据。从扩展的图像质量的角度来说,图像压缩时的数据压缩比约为7/100(约68/1000)。缓冲存储器20暂时存储来自图像压缩/扩展电路19的压缩图像数据,而这些存储在缓冲存储器20中的压缩图像数据将在对CPU16发出的控制指令作出响应时被一部分一部分地读出。如果缓冲存储器20有足够的存储容量,由摄像机部分102所摄取的许多块图像数据都可以以压缩的形式存储,使得电视电话设备100能够当作电子静物摄像机使用。ADC21把来自摄像机部分102的图像信号(模拟信号)转换成可以视图像处理器12处理的信号(数字信号),并把转换后的信号送给视像存储器22。视像存储器22和23是半导体VRAM,用来存储来自ADC21的图像信号(数字数据)或者来自图像压缩/扩展电路19的压缩的或扩展的图像数据(数字数据)。DAC24把存储在视像存储器23中的图像数据中的图像信号(数字信号)转换成能在LCD部分103上显示的信号(模拟信号),并把转换后的信号送给LCD部分103。因为在第一实施例中LCD35(后面说明)要用一个模拟数据驱动器作为数据驱动器,所以需要DAC24。不过,如果用数字数据驱动器作为数据驱动器,则DAC24就变得不必要了。
声音处理器13含有ADC26,声音压缩/扩展电路27,缓冲存储器28和DAC29。ADC26把通过MODE M部分14、NCU31、电话电视站150的输入/输出口52、和电视电话设备100的输入/输出口50从电话机202输入的声音信号(模拟信号)转换成能够被声音处理器13处理的信号(数字信号),并把转换后的信号送给声音压缩/扩展电路27,声音压缩/扩展电路27根据预定的编码系统对从总线15输入的数据进行压缩(编码),这一处理借助下述一些装置完成用于按照例如“代码激励线性预测(CELP)”算法在一段给定的时间内分析来自ADC的数字声音数据的装置;用于根据分析得到的参数综合声音数据的波形的装置;用于计算输入波形和综合波形间的误差的装置,以及其它必要的装置。电路27还把压缩的声音数据输出给DAC29。声音压缩/扩展电路27还对从通讯线路上接收到的被电视电话站150中的MODE M部分14解调后的压缩声音数据进行扩展(解码),并把扩展后的声音数据输出给DAC29。从扩展后的声音质量的角度来说,声音压缩中的数据压缩比约为5/100(约50/1000)。撼宕娲(2)鳎玻冈菔贝娲16.醋陨粞顾醑扩展电路27的压缩声音数据。在对CPU16的控制指令作出响应时,存储在缓冲存储器28中的压缩声音数据将被一部分一部分地读出。
摄像机部分102包括物镜32和电荷耦合器件(CCD)33,如图6所示。物镜32是一个光学透镜,由玻璃或塑料制成,它安装在电视电话设备100的主体上。CCD33根据物镜32形成的光强度产生电信号,并把该电信号(模拟信号)输出给图像处理器12。
LCD部分103含有前述的DD34和LCD35。代号“36”表示电视调谐器,代号“37”是一个ADC,代号“34a”是视像输入端,代号“34b”是视像输出端。DD34根据从图像处理器12输入的视像信号或来自视像输入端34a的视像信号驱动LCD35,以在LCD35上显示图像。更具体地,DD34把输入图像信号转换成220×279个像素的具有预定比特数的模拟视像信号(模拟RGB信号),并把该模拟视像信号输出给LCD35。LCD35是一种带有TFT型(一种有源矩阵类型)LCD屏的彩色LCD器件,当它被DD34驱动时,可以显示最多有4096种颜色(12比特)的彩色视像信号。如前面所提到的,LCD35的显示像素数为110×160。
一般而言,与阴极射线管或其他类似显像装置相比,LCD要薄得多,并且易于做得紧凑和更轻便。因为与直接矩阵型LCD相比,有源矩阵型LCD能细微地控制中间色调,能给出较高的对比度以及有较快的响应,它在需要显示多色高质量图像的领域内是十分有效的器件。特别地,使用三端点TFT的有源矩阵型LCD将提供可以与阴极射线管相媲美的高质量图像。
电视调谐器36接收预定的电视广播电波,通过ADC37向缓冲存储器20输出视像信号。
ADC37把来自电视调谐器36的模拟视像信号转换成数字信号。
电源电路51含有可充电电池和稳压器,它利用稳压器对可充电电池供给的电压进行稳压,把稳压后的电源电压供给电视电话100的各个部分。虽然在第一实施例中电源电路51使用了可充电电池,非充电电池,例如干电池也是可以使用的。
图7是示出图2中电视电话站150的原理结构的方框图。在图7中,电视电话站150包括电源开关153,发光二极管154,拨杆开关155,控制器170,MODE M部分14和输入/输出口52。
拨杆开关155用来选择电视电话站150中的各种处理,并设置MODE M30和NCU31的通讯环境。
控制器170包括CPU171,RAM172和ROM173。CPU171控制电视电话站150的各个部分,并根据要连接的通讯线路的类型执行通讯控制程序。当电视电话设备100安装在电视电话站150上时,CPU171从通讯对方连接的电视电话设备接收混合图像数据和声音数据,并在MODE M部分14中解调这些数据。然后CPU171把解调的图像数据与声音数据分开,并把压缩图像数据送给图像压缩/扩展电路19;把压缩声音数据送给声音压缩/扩展电路27。另一方面,CPU171使从图像压缩/扩展电路19送来的压缩图像数据和从声音压缩/扩展电路17送来的压缩声音数据混合,并把混合的图像数据和声音数据输出给MODE M部分14。RAM172是半导体存储器,用来存储程序数据和要发送的声音数据等等,程序数据在CPU171执行程序处理时使用。ROM173是半导体存储器,用来存储程序、数据等等,它们在电视电话站150内部使用。
MODE M部分14包括前述的MODE M30和NCU31。如前所述,“IL”和“IT”是对于通讯线路(本情形下是普通用户线路)的输入/输出端。输入/输出端IL通过标准电缆204连接到标准插入式插座201,而输入/输出端IT也通过标准电缆204连接到电话机202。MODE M30和NCU31的一个功能是作为调制器,把从计算机或终端设备输出的数字信号串转换成可以通过通讯线路发送的发送信号(模拟信号);它们的另一个功能是作为解调器,把从通讯线路上接收到的发送信号(模拟信号)恢复成能够为计算机或终端设备所理解的数字信号。NCU31使得普通的用户线路可以用作这样的通讯线路。MODE M30含有ADC和缓冲存储器,把解调的数据转换成数字信号,并把它暂存在缓冲存储器中。CPU16从该缓冲存储器读出数据,将图像数据和声音数据分开,把图像数据送给图像压缩/扩展电路19,而把声音数据送给声音压缩/扩展电路27。第一实施例中的MODE M30和NCU31能够在模拟公用线路上以最高为14400bps(比特每秒)的数据传输速率来传送信号。MODE M30和NCU31把视像码和声音码放在同一帧中,并以其为一个处理单元,从而可同时传送图像数据和声音数据。一幅图像的图像数据将以每三秒一帧的速率作为间断性图像被传送。
图8是示出一帧混合码的结构的图。组成一帧的混合码含有带有视像头和视像码的约256字节(约2048比特)的视像数据和带有声音头和声音码的约256字节(约2048比特)的声音数据。视像码和声音码除了有附加在各自前面的视像头和声音头之外,都还含有一个错误校正码或冗余检验码。包含在视像码中的图像数据实际量和包含在声音码中的声音数据实际量的总和变为9600bps,其中4800bps用于图像数据,其余4800bps用于声音数据。
较具体地说,一帧数据长度约有256字节用于视像数据,约有256字节用于声音数据,总共有约512字节(约4098比特)。因此在14400bps的传输率下,一帧的数据传输时间约为280ms(约140ms用于视像数据,约140ms用于声音数据)。亦即,每秒大约传送3.57帧的数据,因此每秒要发送的视像数据量约为7300比特(256×8×3.57=7311)。因此,根据第一实施例,约有2500比特的数据用来携带关于屏幕尺寸,关于图像数据传送的指令和冗余检验码的信息,上述2500比特这个数字是从每秒传送的约7300比特数据中减去实际图像数据(4800bps)而得到的。
第一实施例所处理的图像数据是每帧110×160像素,有4096(12比特)种颜色的彩色图像数据,每帧的图像数据量为110×297×12=211200比特(约25.8千字节)。在图像压缩处理中,该图像数据被整体地压缩到约68/1000即14400比特,然后该14400比特的图像数据以每秒4800比特,即每三秒一帧的速率作为间断性静止图形被发送。实际每秒发送的数据量是70400比特(约8.6千字节,该数字由211200比特除以3得到),该70400比特的图像数据被压缩到约68/1000,变成含有4800比特图像数据的视像码。在该情形中,除了整体压缩一帧图像数据以获得压缩图像数据之外,也可以根据传送时间,预先对原始图像数据进行分割,可以在传送之前对每块分割后的图像数据进行压缩。
声音数据按以8KHz频率采样的12比特数字数据处理,该12×8000=96000比特的声音数据被压缩到约50/1000,得到含有4800比特声音数据的声音码。
下面将参考图1至图12来说明第一实施例的工作过程。
首先,讨论图6中控制器11和图7中控制器170的工作。
与控制器11中CPU16的处理有关的程序存储在控制器11的ROM18中。当电视电话设备100安装在电视电话站150上并且满足预定的条件时,控制器170的CPU171便对控制器11中的CPU16作出控制。
在下面对第一实施例工作过程的说明中,假定电视电话设备100已经安装在电视电话站150上,并且当电视电话设备100断开电源时,设备100以通路状态连接在电视电话站150的线路输入/输出端IL和电话输入/输出端IT上。在这种条件下,来自电话机202的声音信号通过从电话输入/输出端IT到线路输入/输出端IL的路径被直接输出到模拟公共线路上,而从模拟公共线路输入的声音信号通过从线路输入/输出端IL到电话输入/输出端IT的路径被直接输入到电话机202。
当电视电话设备100和电视电话站150接通电源时,来自电话机202的声音信号被从电话输入/输出端IT输入到电视电话设备100中,并被ADC21暂时转换成数字信号,然后在声音压缩/扩展电路27中按照预定的压缩处理被压缩。然后压缩的信号输出到总线15。然后CPU16把总线15上的声音信号与图像信号混合在一起。在发送到线路输入/输出端IL之前,合成信号被电视电话站150的MODE M30和NCU31调制。
来自模拟公用线路的通过线路输入/输出端IL输入的输入信号被MODE M30和NCU31解调。然后解调信号被MODE M30中的数字信号处理器(DSP)转换成数字信号。该数字信号输出到总线15上,然后被CPU16分离成图像信号和声音信号。声音信号被声音压缩/扩展电路27扩展,然后在输出到电话输入/输出端IT之前被DAC24转换成模拟信号。
在接通电视电话设备100和电视电话站150的电源以后,操作者拿起电话机202的受话器以设定非挂断状态,然后键入通讯对方的电话号码。其结果是NCU31产生拨号声。
当连接上通讯线路时,将执行以下的发射处理和接收处理。在发送处理和接收处理中,本实施例的电视电话设备100和电视电话站150平行地执行图像处理和声音处理。因此,在下面的说明中,发送处理将分别讨论图像发送处理和声音发送处理。接收处理将分别讨论图像接收处理和声音接收处理。
在图像发送处理中,由摄像机部分102摄取的图像数据通过ADC21存储在视像存储器22中,且视像存储器22内的图像数据被图像压缩/扩展电路19进行的预定的压缩处理压缩。通过总线15和输入/输出口50和52,压缩的图像数据被输出到电视电话站150的MODE M部分14,然后被发送到通讯目的地。为了记录在通话时显示在LCD35上的自己的图像(发送图像),操作者需要按下按键开关10中的图像记录开关,使图像数据被存储到视像存储器23中。因为一帧图像数据的量是211200比特(约25.8千字节),如果视像存储器23的容量为256千字节,它就能存储约9帧到10帧的图像数据。因为一帧压缩图像数据为14400比特(约1.76千字节),RAM17需要有约18千字节的图像数据存储区才能够存储10帧压缩图像数据。
在声音发送处理中,从电话机202的受话器输入的声音数据通过电视电话站150中的MODE M部分14和输入/输出口50和52被送给电视电话设备100的ADC26,声音数据被声音压缩/扩展电路27按照预定的压缩处理压缩。压缩的声音数据通过总线15被送到电视电话站150中MODE M部分14的MODE M30中,并通过NCU31和输入/输出端IL被发送到通讯目的地。
在图像接收处理中,电视电话站150中的MODE M部分14确定是否存在图像接收信号。当存在图像接收信号时,解调的图像数据通过输入/输出口52和50和总线15被送给图像处理器12,在那里接收到的图像数据被图像压缩/扩展电路19所扩展。然后扩展的图像数据存储在视像存储器23中,并通过DAC24输出到LCD部分103,显示在LCD35上。为了记录在通话时显示在LCD35上的通讯对方(接收图像)的图像,操作者需要按下图像记录开关10,使图像数据存储到视像存储器23中。如前所述,因为一帧图像数据的量是25.8千字节,如果视像存储器23有256千字节的容量,它可以存储约9帧到10帧的图像数据。视像存储器23可以分出一个区域给3帧发射图像,另一个区域给7帧接收图像。
在声音接收处理中,电视电话站150中的MODE M部分14确定是否存在声音接收信号。当存在声音接收信号时,解调的声音信号被送给声音处理器13。接收到的声音数据通过总线15被送给声音压缩/扩展电路27,以便扩展。然后扩展的声音数据通过MODE M部分14的NCU31输出给DAC29,最后通过输入/输出端IT就有声音输出到电话机202上。
上述发送和接收处理不断重复地执行,直到电话机202的受话器被重新挂上(挂断状态)。
根据第一实施例,被电视电话设备100的MODE M部分所压缩的图像数据和声音数据是同时发送的,并且准备显示在LCD35上的一帧图像数据(211200比特)根据图像压缩/扩展电路19中的数据压缩比(约7/100)和MODE M部分14的图像数据传输率(4800bps)而被分成三块,这样就得以在模拟公用线路上发送高质量的图像。因为LCD35的屏幕尺寸为3英寸,一帧数据量为110×160像素×12比特(4096种颜色)=211200比特,所以图像数据每三秒发送一帧,但是发送一帧图像数据的时间是随每帧的像素数和颜色数(灰度数)的不同而变化的。
假定在普通模式下发送有4096种颜色的图像数据,而在高像质模式下,图像数据有相同的像素数(110×160个像数),但显示的颜色数为65536(16比特)。为了以高像质模式发送图像数据,一帧图像数据的量为110×160×16=281600比特(约34.4千字节),经过图像压缩处理压缩到68/1000后,变成19200比特。发送一帧间断性静止图形的时间可以由将19200比特除以每秒能够发送的比特数(4800比特)得到,即19200÷4800=4秒。因此,在这种情形下,70400比特(约8.6千字节,该数量由281600除以4得到)的图像数据被压缩到约68/1000,变成含有4800比特的图像数据的图像码,如图8所示。
图9和图10是用来解释电视电话设备100和电视电话站150的工作过程的流程图。如图9的工作流程图所示,在电视电话设备100接通电源后,即执行初始化,例如使控制器11初始化和对各存储器清零(步骤S1)。然后执行键扫描,检查是否在按键开关10上有输入(步骤S2)。如果有键输入,便执行与该键操作相应的处理。然后暂时关断接收标志(=“0”)(步骤S3),监视NCU31上的线路电压,通过探测响铃声来检查是否有对方打电话进来(步骤S4)。当确定为响铃声时期时,接收标志接通(=“1”)(步骤S5),重新监视NCU31的线路电压,以检查当前电话通讯是否正在进行(步骤S6)。如果当前没有在进行电话通讯,则检查按键开关10中的视像开关是否被按下(步骤S7)。若视像开关10没有被按下,流程返回到前述的S2,并重复相同的处理。
如果在步骤S7的处理中视像开关已被按下,则显示屏被初始化(步骤S9)。LCD35的初始化完成后,存储在视像存储器22中的图像数据被读出到图像压缩/扩展电路19中,从那里又直接输出到视像存储器23中,这样就完成了图像数据从视像存储器22到视像存储器23的转移(步骤S10)。为了检查是否有任何按键10被按下,执行键扫描(步骤S11)。然后确定电话通讯是否在进行(步骤S12)。如果电话通讯没有在进行,则检查按键开关10中是否有任何键被按下(步骤S13)。如果视像开关被按下,则对LCD部分103的LCD35的显示屏清零(步骤S14),然后流程返回步骤S2以重复上述的处理过程。如果视像开关未被按下,则流程回到步骤S10。如果在步骤S12中确定电话通讯正在进行,则流程进入步骤S16,这将在下面讨论。
换句话说,当没有进行电话通讯时,由电视电话设备100的摄像机部分102所摄取的视像能够通过接通视像开关而显示在LCD部分103上。在这个情形下,关断视像开关将终止LCD部分103上的图像显示。
如果在步骤S6中确定电话通讯正在进行,则确定接收标志是否接通(步骤S8)。如果接收标志是关断的“=“0”),则像步骤S9一样执行显示屏的初始化(步骤S15)。然后,对按键开关10进行扫描(步骤S16),以检查电话通讯是否正在进行(步骤S17)。如果电话通讯正在进行,则检查视像开关是否已被按下(步骤S18)。如果视像开关未被接通,流程回到步骤S16,重复上述过程。如果在步骤S17中电话通讯未在进行,则LCD35被清零(步骤S14)。然后流程返回步骤S2,重复上述过程。
如果在步骤S18中视像开关已被接通,流程进到图10所示的处理。在图10的处理中,首先执行谈判处理(步骤S21),然后执行LCD部分103屏幕的初始化(步骤S22)。下一步,相继地执行在图像处理器12中的图像数据的压缩/扩展(步骤S23)和在声音处理器13中的声音数据的压缩/扩展(步骤S24)。由通讯处理发送或接收数据(步骤S25)。执行键扫描以检查是否有从按键开关10的键输入(步骤S26)。然后检查当前电话通讯是否正在进行(步骤S27)。
如果在步骤S27中电话通讯正在进行,流程回到步骤S23,重复从图像数据的压缩/扩展开始的处理。另一方面,如果电话通讯未在进行,流程转移到图9中的步骤S14,重复从LCD35清零开始的处理。也就是说,在电话通讯过程中,从通讯对方送来的视像可以通过接通视像开关来显示在LCD部分103上,在该情形下,通过关断视像开关也可以把从通讯对方送来的视像转换成由电视电话设备100的摄像机部分102所摄取的图像,这样便可以转换显示在LCD部分103上的视像。
现在将详细讨论前述步骤S23中的图像数据的压缩/扩展,步骤S24中的声音数据的压缩/扩展,以及步骤S25中的通讯处理。因为第一实施例的电视电话设备100在发送处理和接收处理中平行地执行图像数据处理和声音数据处理,所以下面将分别对发送处理和接收处理进行说明。
发送处理由摄像机部分102摄取的图像数据被ADC21转换成数字数据,然后数字数据被输出到视像存储器22。视像存储器22中的图像数据被图像压缩/扩展电路19压缩,然后暂时地存储在缓冲存储器20中。在对CPU16的控制信号作出响应时,以压缩形态存储在缓冲存储器20中的图像数据被一部分一部分地读出。为了记录在通话过程中显示在LCD35上的自身图像(发送图像),操作者需要按下按键开关10中的图像读出开关。当该图像读出开关被接通时,CPU16将缓冲存储器20中的图像数据转移到RAM17中去存储。在这一情形下,因为一帧压缩图像数据的量为14400比特(约1.76千字节),RAM17需要有一个约18千字节的图像数据存储区才能存储10帧的压缩图像数据。
从电话机202的受话器输入的声音数据自电话输入/输出端IT经过NCU31送给ADC26,在那里转换成数字数据。然后数字声音数据被声音压缩/扩展电路27压缩,压缩的声音数据暂时被存储在缓冲存储器28中。在对CPU16的控制信号作出响应时,以压缩形态存储在缓冲存储器28中的声音数据被一部分一部分地读出。CPU16依次地读出压缩的图像数据和声音数据,将两者混合,并把该混合数据输出给MODE M30。MODE M30对接收到的压缩数据进行调制,并把混合数据转换成模拟数据。然后通过线路输入/输出端IL,该模拟数据从NCU31输出到模拟公用线路上。
接收处理通过线路输入/输出端IL和NCU31,压缩的图像数据和声音数据从模拟公用线路送给MODE M30。MODE M30对接收到的数据解调,并把解调数据转换成数字数据,然后通过总线15,数字数据被一部分一部分地送到CPU16。CPU16将混合数据分解成图像数据和声音数据,并把压缩图像数据和压缩声音数据分别暂时存储在缓冲存储器20和28中。
图像压缩/扩展电路19依次从存储器20读出写入的图像数据,将其扩展,然后把扩展的图像数据写入到视像存储器23中。为了记录在通话过程中显示在LCD35上的通讯对方的图像(接收图像),操作者需要按下图像读出开关10。当图像读出开关被接通时,CPU16把缓冲存储器20中的图像数据转移到RAM17中存储起来。在这一情形下,因为一帧压缩图像数据的量为约25.8千字节,所以如果RAM17有一个256千字节的图像存储区,它能够存储约10帧的图像数据,如前面说明发射处理时所述那样。因此,RAM17可以分别提供三帧的区域给发送图像数据,提供7帧的区域给接收图像数据。
声音压缩/扩展电路27依次从缓冲存储器28中读出写入的声音数据,对它扩展,然后以一个给定的转移速率将扩展的声音数据输出给DAC29。扩展的模拟声音数据经过电话输入/输出端IT从NCU31输出到电话机202中,使操作者能在受话器中听到语音。
上述的发送和接收处理被重复地执行,直到电话机202的受话器被重新挂上。
图11和12是分别说明电视电话设备和电视电话站的发送工作过程和接收工作过程的流程图。在图11和12中,“挂断”表示电话机202的受话器被挂上的状态,“非挂断”表示电话机202的受话器被拿起的状态。此外,“正在进行电话通讯”,“在电话通讯过程中”或“在通话中”都表示已连接在线路上,并且线路两端的通话双方正在通话。
图11说明发送时通讯状态的变化。首先将参考图11说明发送工作。在该图中,大写字母A至D以及步骤(S6,S7,S12,S13,S17,S18和S27)与图9,图10流程图中的符号一致。接通电源后,处在挂断状态(循环A),若在LCD部分103中LCD35的屏幕关断时按一次视像开关(见图9中的步骤S7和图11中的(a)),则LCD35变为显示状态(循环A→循环B),由本方(操作者一方)的电视电话设备的摄像机所摄取的输入图像作为监视图像被显示在LCD35上。如果在这时又按一次视像开关(见图9中的步骤S9和图11中的(b)),则LCD35被清零,回复到原始状态(循环B→循环A)。
若在挂断状态(循环A)拿起受话器(见图11中的(c)),该状态将转变成非挂断状态。
在非挂断状态下(循环A),若在LCD部分103中LCD35的屏幕关断时按一次视像开关(见图9中的步骤S7和图11中的(d)),则LCD35变为显示状态,由本方的电视电话设备100上的摄像机所摄取的输入图像作为监视图像被显示在LCD35上(循环A→循环B),这和上述挂断状态时一样。如果在这时又按一次视像开关(见图9中的步骤S13和图11中的(e)),LCD35被清零,回复到非关断状态(循环B→循环A)。
在LCD35执行监视功能时(图11中在挂断及非挂断状态下用三条线标志的状态),不论在挂断状态还是在非挂断状态,即使拿起或挂上受话器,也不会改变LCD35上的监视图像,只会使非挂断状态变为挂断状态或者反过来。
不论LCD35是否处在监视显示模式,在非挂断状态下进行拨号都可以建立起与希望通话的对方的通讯(见图9中的步骤S6和S12和图11中的(g)和(h)),状态变成通话状态,并且LCD35变成本方的监视显示器(循环C)。若在此时对方挂断电话(见图9中的步骤S17和图11中的(i)),则状态变为非挂断状态,并且LCD35上的监视显示将被关断(循环C→循环A)。如果在通话中操作者挂断电话(见图9中的步骤S17和图11中的(j)),则状态改变成挂断状态,同时LCD35上的监视显示消失。
如果在通话中(循环C),并且LCD35在对本方作监视(见图9中的步骤S18和图11中的(k))时,按一次视像开关,则将开始与对方终端的谈判。若确定本方与对方没有通讯可能(见图11中的(l)),则状态回复到按下视像开关前的状态。若有可能进行双方通讯,则建立起电视电话通讯(见图11中的(m)),其后双方交换图像数据和声音数据(循环C→循环D)。
在这个状态下,不论按多少次视像开关都不起作用(见图11中的(n))。此时(循环D),如果对方挂断电话(见图9中的步骤S27和图11中的(o)),状态将变成非挂断状态,同时LCD35上的监视显示消失(循环D→循环A)。若操作者挂断电话(见图9中的步骤S27和图11中的(p)),状态变为挂断状态,但LCD35上的监视显示也将消失(循环D→循环A)。
如果在非挂断状态,LCD35上没有监视显示时挂上受话器,状态变成挂断状态(见图11中的(q))。
图12说明接收时通讯状态的改变。现在参考图12说明接收工作过程。那些在上面发送工作过程说明中已讨论过的处理不再重复。图12中由曲折线表示的区域是电话铃发声时的响铃期。在响铃期中(循环A)(见图12中的(r))拿起受话器应答电话时(见图9中的步骤S6和图12中的(s)),状态变成通话状态。这时,与发送情形不同,LCD35上的监视显示保持关断(循环A→循环C)。然而,若在挂断状态(循环A)按一次视像开关(见图9中的步骤S7和图12中的(t)),LCD35变成监视显示状态,操作者可以监视本方(循环A→循环B)。这时,产生了响铃声(见图12中的(u)),如果操作者应答该响铃声(见图9中的步骤S12和图12中的(v)),就建立起了通讯状态,并且LCD35保持在监视显示状态。当设备在挂断状态以及在响铃期,视像开关都是有效的。
如前所述,根据本实施例的电视电话设备包括便携式电视电话设备100和电视电话站150,前者的外壳101具有狭长方形的盒子形状,并且为了紧凑和轻便使用了LCD部分103;站150扩充或补充电视电话设备100的功能。此外,电视电话站150连接在标准插入式插座201和电话机202之间,并在其背面提供有用来与模拟公用线路连接的线路输入/输出端IL和用来与电话机202连接的电话输入/输出端IT。从而,当电视电话设备100安装在电视电话站150上时,图像数据和声音数据就通过电话线路发送和接收。当电视电话设备100单独使用时,由于为了使得设备紧凑和轻便而使用了LCD部分103,它可以作为便携型被随身携带。另一方面,当电视电话设备100被安装在电视电话站150上时,站150的电话功能使得有可能通过电话线路双向传送图像数据和声音数据。
特别地,只要简单地把电视电话设备100安装在电视电话站150上,而不需要连接例如各种输入/输出端和电源端等每一个端口,就可以借助电视电话站150中的电话功能而实现电视电话功能。因此就可能在操作者把设备带出去和重新把设备接上以使用它的时候减少断开输入/输出端等等的麻烦。这将大为改善设备的操作性。甚至任何不熟悉接线端连接和断开的人,也可以在想利用电视电话功能时通过把电视电话设备100安装到电视电话站150这一十分简单的操作来实现。因此,任何人都可以容易地使用这个电视电话设备。
当具有电视接收机功能的电视电话设备100被安装在电视电话站150上时,用户可以与对方交换声音,也可以利用LCD部分103的屏幕看到对方的图像。这样,在最佳地使用电视电话设备原来特性的同时,可以完成高质量的图像传送。特别地,因为在本实施例中电话功能是由电视电话站150提供的,所以电视电话设备100的线路结构就变得比较简单。这使得电视电话设备100更加紧凑和轻便。
除了线路输入/输出端IL和电话输入/输出端IT以外,电视电话站150上还提供有用于数据输入/输出的输入/输出口157,用于接收和发送视像信号的针状接口158,用于接收和发送声音信号的针状接口159及160,用于接收甚高频信号的甚高频天线端161,用于接收超高频信号的超高频天线端162,以及用于接收和发送视像信号的S端口163。除了上述的电话功能以外,电视电话设备100还可以通过带有上述各输入/输出端的电视电话站150与一个外部终端交换预定的数据。
对于普通的电视电话设备,为了记录被传递的图像需要另外的记录装置(例如盒式磁带录音机),然而,根据本发明的第一实施例,当操作者想要在通话中记录图像时,只要按下有关的按键开关10,大容量的视像存储器22和23就很容易地把想要的图像存储下来。为了记录压缩的图像,可以先由图像压缩/扩展电路19将视像存储器22和23中的图像数据压缩,然后再存入RAM17。
如果同时提供有把来自电视调谐器36的输入信号输出给缓冲存储器20的ADC37和一个组合视像输入/输出端,以及/或者提供有作为视像输入端的模拟/数字RGB输入/输出端,则该设备还可以和诸如盒式录像机(VCR)和激光视盘放送机(LDP)那样的视像设备相连接。例如,若与带有视像输出端的VCR相连接,则本设备可以在LCD部分103上显示视像。
对于那种在发送之前对图像数据和声音数据进行压缩并发送压缩数据的普通电视电话设备,它们是设计成非携带式的,一旦设备被安装好之后,就不再可能移动,在任意希望的地方使用。根据本第一实施例,由于当前高质量的LCD器件显示技术,使用了彩色TFTLCD作为图像显示部分,使得设备大为紧凑和轻便,从而改善了便携性和减少了电源消耗。
总之,电视电话设备100不仅设计得紧凑和轻便,而且在其外壳101内提供有各个主要的部分。特别地,摄像机部分102附着在带有图像摄取部分(例如物镜102a)的外壳101上,并位在外壳101内部深处,使得在电视电话设备100被放在袋子里带出去时,摄像机部分102不会被操作。因此电视电话设备100具有改善的便携性。尽管摄像机部分102是放置在外壳101内部深处的,但它仍可以和外壳101的外表面处在同一平面上。在这种情形下,电视电话设备100的便携性同样也可得到改善。
图13是示出本发明第一实施例的修改的图。虽然在第一实施例中电视电话站150的外壳151具有比电视电话设备100的外壳101较宽较深的长方形盒子形状,本发明并不局限于这种形式。例如,如图13所示,准备在其上安装电视电话设备100的电视电话站180的外壳181可以具有与电视电话设备100的外壳101相同宽度和深度的狭长方形盒子形状。在图13中使用了与已经用来标明电视电话站150的元部件的数字代号相同的代号,来标明相应的或相同的元部件,对它们的说明不再重复。如果电视电话站180的外壳181设计得具有与电视电话设备100的外壳101相匹配的形状,则当电视电话设备安装在站180上时就变成一个整体单元,使得设备100和站180能够作为一个单元被携带。
图像数据的压缩方法并不局限于本实施例所使用的JPEG算法,其他的系统,例如块式编码系统,预测编码系统和正交变换编码系统等也同样可以使用。声音数据的压缩方法并不局限于本实施例所采用的前述CELP算法,其他系统,例如自适应差分脉冲代码调制(AD-PCM)系统和矢量和激励线性预测(VSELP)系统也同样可以使用。
第二实施例根据本发明第二实施例的袖珍型电视电话设备将参考图14至16进行说明。在第二实施例中,电话功能是在电视电话站方面的。
首先,讨论第二实施例的结构。
图14是用来说明装备有电视电话站的袖珍型电视电话设备的连接关系的图。下面的说明是针对将普通模拟电话用户线路作为通讯线路的情形而言的。在第二实施例的说明中,将使用与第一实施例电视电话设备所使用的数字代码相同的代码来表示相应的或相同的元部件,以避免对它们做重复的说明。参考图14,根据本实施例的装备有电视电话站的电视电话设备包括一个便携式电视电话设备300和一个电视电话站350,后者具有完整的电话功能。电视电话设备300设计得可发送和接收高质量图像,因利用LCD器件而变得紧凑和轻便,并以可卸方式安装在电视电话站350上。电视电话站350连接在电话线路201与电话机202之间,以通过电话线路201发送和接收图像数据和声音数据。其上准备安装电视电话设备300的电视电话站350连接在标准插入式插座201和电话机202之间,并有一个为了与模拟公用电话线路相连接的线路输入/输出端IL和一个为了与电话机202连接的电话输入/输出端IT。插座201和线路输入/输出端IL之间,或者电话输入/输出端IT和电话机202之间都是用两端都带有标准插头203的标准电缆204连接的。
图15是图14中电视电话设备的透视图。在图15中,电视电话设备300有一个具有沿水平方向伸长的狭长方形盒子形状的外壳301。外壳301的高为65mm,宽为60mm,深为24mm。在外壳301上提供有摄像机部分302,LCD部分303,按键输入部分304,电源开关305,音量拨盘306,耳机端口307,选择开关308,调谐钮309,和电源指示器310。摄像相部分302是一个紧凑的CCD摄像机,与LCD部分303的显示面有相同的朝向。LCD部分303是TFT型有源矩阵LCD器件,其屏幕尺寸为1.4英寸,装备有高分辨率彩色LCD显示屏,其总像素为220×279=61380像素,其中每三个像素对应于三原色R(红)、G(绿)和B(蓝),排列成三角形。操作者利用按键输入部分304选择和指令电视电话设备300的各种处理。音量拨盘306用来调节来自耳机的音量,选择开关308使一个模式转换成另一个模式。耳机端口307是用来连接起天线作用的耳机的,所以它自己也用作天线端口。调谐钮309用来改变调谐频率。电源指示器110指示主电源的通断状态。
如图14所示,在外壳301底面提供了一个输入/输出口311,用来与提供在电视电话站350(以后对它进行讨论)的外壳151的凹陷部分中的输入/输出口(未画出)相连接。因为电视电话设备300的外壳301设计得其形状沿垂直方向伸长以及紧凑和轻便,电视电话设备300可以放在衣服口袋里或类似地方方便地携带,所以进一步改善了便携性。
电视电话站350在与紧凑、轻便和便携的电视电话设备300连接在一起之后,扩展了电视电话设备300的功能。第二实施例的电视电话站350具有与第一实施例中的电视电话站150相同的功能,它含有MODE M和NCU,得到了电话功能。如图14所示,当电视电话站350连接在标准插入式插座201和电话机202之间时,它将借助完整的电话功能发送和接收图像数据和声音数据。在这种情形下,因为电视电话站350的设计前提是在家里、办公室内等室内使用的,所以它可以始终连接在电话线路201和电话机202上。有了这种连接,只要把便携式电视电话设备300连接到屋外的电话线路上,它便可以与该设备300进行数据交换。
在图14中,电视电话站350的外壳351有一个电话支承部分351a,操作者可以将袖珍式电视电话设备300稳定地放置在其上,该支承部分351a是以一个预定的角度倾斜的,以便为操作者提供一个较好的视角。支承部分351a在宽度上和深度上稍大于电视电话设备300的外壳301,使得当电视电话设备300放置在该部分351a上时能够稍微倾斜地直立。该支承外壳301背部的支承部分351a向上延伸一个预定的距离。从而,当把电视电话设备300的底部放置在电视电话站350的外壳351的支承部分351a中时,电视电话设备300将如图16所示那样安装在电视电话站350上。
在外壳351的支承部分351a的底部有一个输入/输出端(未画出),用来与电视电话设备300底面的输入/输出端311相连接。当电视电话设备300被放置在电视电话站350的外壳351的支承部分351a中时,它们的输入/输出端便互相咬合,保证设备300和站350之间的数据交换。
在外壳351背面提供有前述的线路输入/输出端IL,电话输入/输出端IT,用来接收和发送视像信号的针状接口352,用来接收和发送声音信号的针状接口353和354,用来接收甚高频信号的甚高频天线端355,用来接收超高频信号的超高频天线端356,用来接收和发送视像信号的S端口357,以及电源线(未画出),如图14所示。
原理性地示出图14中电视电话设备300和电视电话站350的结构的方框图与示出第一实施例中电视电话设备100和电视电话站150的原理结构的图6和图7相同。因此下面不再给出对前一方框图的说明。虽然图14所示的电视电话站350没有画出电源开关,发光二极管,拨杆开关等等,当然站350也可以提供电视电话站150的这些元件。
下面将参考图14至图16来说明第二实施例的工作过程。
根据第二实施例,电视电话设备300的外壳301为了有良好的便携性而具有狭长方形盒子的形状,并且当设备300安装在电视电话站350上时能够提供电话功能,所以设备300将通过该站350连接在电话线路201和电话机202之间,以通过电话线路201发送和接收图像数据和声音数据。特别地,因为电视电话设备300的主体十分轻便和紧凑,它可以放置在袋子里或衣服口袋里。也即电视电话设备300有改善的便携性。
当电视电话设备300安装在电视电话站350上时,将以下述方式来工作,以发送和接收图像数据和声音数据。
在下面对第二实施例工作的说明中,假定电视电话设备300已经安装在电视电话站350上,并且有处理图像数据和声音数据的第一工作模式和接收广播电视节目以及显示所接收的电视图像的第二工作模式。当电视电话设备300不工作时,或者工作在第二工作模式时,设备300是连接在线路输入/输出端IL和电话输入/输出端IT上的。在这种情形下,来自电话机202的声音信号通过自电话输入/输出端IT到线路输入/输出端IL的路径直接输出给模拟公用线路,而从模拟公用线路输入的声音信号则通过自线路输入/输出端IL到电话输入/输出端IT的路径直接输入给电话机202。
如果电视电话设备300接通了电源并且处在第一工作模式,则来自电话机202的声音信号被从电话输入/输出端IT输入到电视电话设备300中,暂时地被ADC26转换成数字信号,然后在声音压缩/扩展电路27中按照预定的压缩处理被压缩。然后压缩的信号被输出给总线15。然后CPU16将总线15上的声音信号与图像信号混合,在送给线路输入/输出端IL之前,合成信号被MODE M30和NCU31调制。
通过线路输入/输出端IL从模拟公用线路输入的输入信号被电视电话站350中的MODE M30和NCU31解调。然后解调信号被MODE M30中的DSP转换成数字信号。该数字信号被输出在总线15上,然后被CPU16分解成图像信号和声音信号。声音信号被声音压缩/扩展电路27扩展,然后在输出给电话输入/输出端IT之前,被DAC转换成模拟信号。
如前所述,根据第二实施例的电视电话设备包括便携式电视电话设备300和电视电话站350;前者的外壳301具有沿垂直方向伸长的袖珍尺寸,并利用了LCD部分303以变得紧凑和轻便;后者扩充或者补充电视电话设备300的功能。电视电话站350连接在标准插入式插座201和电话机202之间。此外,电视电话站350的外壳351有一个电话支承部分351a,操作者把袖珍式电视电话设备稳定地放置在其上,按预定的角度倾斜,以便向操作者提供较好的视角,外壳351上还提供有用来与模拟公用电话线路连接的线路输入/输出端IL和用来与电话机202连接的电话输入/输出端IT。从而,当电视电话设备300安装在电视电话站350上时,图像数据和声音数字就通过电话线路发送和接收。在这样的设计下,电视电话设备300是紧凑而轻便的,可以放在衣服口袋等里面携带,从而进一步改善了便携性。当电视电话设备300安装在电视电话站350上时,站350中的电话功能使得有可能通过电话线路进行图像数据和声音数据的双向传送。
特别地,如第一实施例一样,只要简单地把电视电话设备300安放在电视电话站350上,将不需要连接每一个连接端,例如各种输入/输出端和电源端,就可使设备300用作电视电话。因此有可能大为改善设备的操作性。
因为在第二实施例中电话功能也是在电视电话站350上的,电视电话设备300的电路结构变得比较简单。这使得电视电话设备300更加紧凑和轻便。
第二实施例的电视电话站350除了有线路输入/输出端IL和电话输入/输出端IT之外,还提供有用于数据输入/输出的输入/输出口(未画出),用于接收和发送视像信号的针状接口352,用于接收和发送声音信号的针状接口353和354,用于接收甚高频信号的甚高频天线端355,用于接收超高频信号的超高频天线端356。因此,与第一实施例中的电视电话电话150一样,电视电话站350使得电视电话设备300能够与外部终端交换预定的数据,也能提供电话功能。
根据第二实施例,电视电话站350的外壳351带有电话支承部分351a,操作者可以把袖珍型电视电话设备300稳定地安装在那里,并以一个预定的角度倾斜,向操作者提供较好的视角。然而电视电话站350并不局限于这一特定的设计,只要站350在设备300被安装在其上时能够扩充设备300的功能,它可以是任意的结构。
第三实施例根据本发明第三实施例的电视电话设备将参考图17至图22来说明。在第三实施例中,电话功能和电源电路是由电视电话站方面提供的,所以是从站这方面向电话主体提供预定的电源电压的。
首先将在下面讨论第三实施例的结构。下面的说明是针对把普通模拟电话用户线路作为通讯线路的情形的。在第三实施例的说明中,使用与用来表示第一实施例的电视电话设备的数字代号相同的代号来标明相应的或相同的元部件,以避免对它们进行重复说明。
图17是用来解释装备有电视电话站的电视电话设备的连接情形的图。参见图17,根据第三实施例的装备有电视电话站的电视电话设备包括一个紧凑轻便的电视电话设备400和一个电视电话站450,后者具有完整的电话功能,并且在电视电话设备400安装在站450上时能够向设备400供应预定的电源电压。电视电话设备400是设计得以可卸方式安装在电视电话站450上的。电视电话站450能够代替电视电话设备400的电话功能,以其自身的电话功能通过电话线路发送和接收图像数据和声音数据。
便携型的轻便紧凑的电视电话设备400带有能得到电话功能的MODE M和NCU。电视电话设备400可以被携带到各个不同的地点,如果需要,可以连接在目的地的电话线路201或电话机202上,使得设备400可以借助于其完整的电话功能通过电话线路201发送和接收图像数据和声音数据。
电视电话设备400可以连接在标准插入式插座201和电话机202之间,并在其背面有一个用于与模拟公用电话线路连接的线路输入/输出端IL和一个用于与电话机202连接的电话输入/输出端IT。在插座201和电视电话设备400的线路输入/输出端IL之间,或者在设备400的电话输入/输出端IT和电话机202之间,都是用两端带有标准插头203的标准电缆204来连接的。当电视电话设备400如图17所示那样连接在电话线路201和电话机202之间时,它将借助于由MODE M和NCU获得的完整电话功能,发送和接收图像数据和声音数据。
图18是图17中装备有电视电话站的电视电话设备的透视图。在图18中,电视电话设备有一个外壳401,它具有沿水平方向伸长的狭长方形盒子形状。在外壳401顶部左侧安装有摄像机部分102,后者装在外壳401的顶部,可以沿向前或向后的方向旋转180度。因此,摄像机102的物镜102a的角度可以在外壳401向前和向后方向的180°范围之内调节,使得能摄取该方向上180°范围内的物体图像。在外壳401前方提供有LCD部分103和按键输入部分104,在外壳401侧面提供有电源开关105。LCD部分103含有DD34和LCD35,按键输入部分104含有多个按键开关10,操作者可以利用它们选择和指令电视电话设备400的各种处理,对此下面将会说明。
在外壳401顶部提供有用来调节音量的音量拨盘106,耳机端口107,用来转换模式的选择开关108和109,和用来指示主电源通断状态的电源指示器110。在外壳101底部提供有电源端(未画出)和输入/输出口(未画出)。电源端与电视电话站450的外壳451上的凹陷451a中的电源端(以后讨论)452相连接,它向电视电话设备400提供预定大小的直流电压。未画出的输入/输出口与电视电话站450的外壳451上的凹陷451a中的输入/输出口452连接。
当电视电话站450与紧凑轻便的便携式电视电话设备400相连接之后,将扩展电视电话设备400的功能。第三实施例的电视电话站450除了有第一实施例的电视电话站150的电话功能之外,还有一个电源电路,用来向电视电话设备400供应预定大小的直流电压。
在图18中,电视电话站450的外壳451具有比电视电话设备400的外壳401较宽和较深的长方形盒子形状,相对其宽度和深度来说,它的长度比较短,使得电视电话设备安装在其上面时能够稳定地直立。在外壳451前方提供有用来接通或断开电视电话站450电源的电源开关153。
图19是图18中的电视电话设备的背面透视图。在外壳401背面提供有线路输入/输出端IL,电话输入/输出端IT和使得数据可以通过预定的电缆输入和输出的输入/输出口402,如图19所示。
图20是图18中的电视电话站的背面透视图。在外壳451顶部的中央有一个凹陷部分451a,确保电视电话设备400得以放置在预定的位置上,如图20所示。电视电话设备400是通过将其底部放置在外壳451顶部中央的凹陷部分451a上面而被安装在电视电话站450上的。
在外壳451的凹陷部分451a的中央提供有上述的输入/输出口452,它与电视电话设备400底部输入/输出口(未画出)相连接。在外壳451的凹陷部分451a的中央偏左提供有电源端452,它与电视电话设备400底部的电源端51a(图21)相连接。当电视电话设备400安装在电视电话站450的外壳451的凹陷部分451a上时,它们的输入/输出口就咬合在一起,保证设备400和站450之间的数据交换,同时它们的电源端也连接在一起,使得站450可向设备400供应预定大小的直流电压。
如图20所示,在外壳451背面提供有前述的线路输入/输出端IL,电话输入/输出端IT,用来通过预定电缆进行数据输入和输出的输入/输出口157,用来接收和发送视像信号的针状接口158,用来接收和发送声音信号的针状接口159和160,用来接收甚高频信号的甚高频天线端161,用来接收超高频信号的超高频天线端162,用来接收和发送视像信号的S端口163,以及电源电缆164。
在该情形下,因为事实上电视电话站450经常使用在家里,办公室内或其它室内,可以让电视电话站450的线路输入/输出端IL和电话输入/输出端IT始终分别连接在电话线路201和电话机202上。这样连接之后,只要简单地把电视电话设备400放置在电视电话站450上,设备400就将通过站450而连接在电话线路上。
图21是说明图18和图19中电视电话设备400的原理结构的方框图。该电视电话设备400的电路结构如图21所示。在图21中,与图6和7中对第一实施例的电路元部件所使用的数字代号相同的代号将用来标明相应的或相同的元部件,对它们的说明下面不再重复。在图21中,电视电话设备400包括摄像机部分102,LCD部分103,控制器11,图像处理器12,声音处理器13和MODE M部分14。按键输入部分104、控制器11、图像处理器12、声音处理器13、MODE M部分14和输入/输出口50a等都通过总线15连接在一起。
摄像机部分102和第一实施例的摄像机部分102相似,包括物镜32和CCD33,并且由摄取物体而得到的图像信号(模拟信号)输出给图像处理器12中的ADC21。
图像处理器12除了包括前述的图像压缩/扩展电路19,ADC21和DAC24之外,还包括两个视像存储器22和23,和一个缓冲存储器20。视像存储器22和23都是VRAM。视像存储器22是一个半导体存储器,用来存储从ADC21输出的图像数据(数字数据)。视像存储器23是一个半导体存储器,用来存储被图像压缩/扩展电路19所压缩或扩展的图像数据(数字数据),它内部还有一个显示缓存器。缓冲存储器20暂时存储正在图像压缩/扩展电路19中进行图像压缩或扩展处理的图像数据。
LCD部分103和第一实施例一样,包括DD34和LCD35。
声音处理器13与第一实施例中的一样,除了包括声音压缩/扩展电路27,ADC26和DAC29以外,还含有缓冲存储器28。缓冲存储器28暂时存储正在声音压缩/扩展电路27中进行声音压缩或扩展处理的声音数据。
输入/输出口50a是一个输入/输出机构,它从外部接收必要的数据,并向电视电话站450输送数据。
电源电路51含有一个充电电池和一个稳压器,借助稳压器稳定充电电池供给的电压,把稳压后的电压供给电视电话设备40的各个部分。前述的电源端51a连接在该电源电路51上,使电视电话站450的电源电路175提供直流电压。电源电路51通过电源端51a用来自电视电话站450的直流电压对其中的充电电池充电,或者稳定直流电压并把稳定电压供给电视电话设备400的各个部分。虽然在本实施例中电源电路51使用了充电电池,例如干电池等,非充电电池也同样可以使用。
图22是示出电视电话站一般结构的方框图。CPU171控制电视电话站450中的各个部分,并且根据要连接的通讯线路的类型执行通讯控制程序。当电视电话设备400安装在电视电话站450上时,CPU171接收来自所连接的对方电视电话设备的混合图像数据和声音数据,并且在MODE M部分14中对这些数据解调。然后CPU171将解调的图像数据和声音数据分开,将压缩图像数据送给图像压缩/扩展电路19;将压缩声音数据送给声音压缩/扩展电路27。另一方面,CPU171把来自电视电话设备400的图像压缩/扩展电路19的压缩图像数据和来自声音压缩/扩展电路27的压缩声音数据相混合,把混合后的图像数据和声时数据输出给MODE M部分14。RAM172是一个半导体存储器,用于存储程序数据和要发送的声音数据等等,其中程序数据是在CPU171执行的程序处理中使用的。ROM173是一个半导体存储器,用来存储在电视电话站450内部使用的程序,数据等等。
MODE M部分14包括前述的MODE M30和NCU31。如前所述,IL和IT是用于通讯线路(这里是普通用户线路)的输入/输出端。输入/输出端IL通过标准电缆204与标准插入式插座201相连接,输入/输出端IT也通过标准电缆204与电话机202相连接。MODE M30和NCU31的一个功能是调制器功能,把从计算机或终端装置输出的一系列数字信号转换成能够通过通讯线路发送的发送信号(模拟信号),另一个功能是解调器功能,把从通讯线路上接收到的发送信号(模拟信号)恢复成能够被计算机或终端装置理解的数字信号。NCU31使得普通的用户线路可以用作这样的通讯线路。该MODE M30有一个ADC和一个缓冲存储器,把解调数据转换成数字信号,并把后者暂时存储在缓冲存储器中。CPU16从该缓冲存储器读出数据,把图像数据和声音数据分开,将图像数据送给电视电话设备400的图像压缩/扩展电路19;将声音数据送给设备400的声音压缩/扩展电路27。
电源电路175是一个电源适配器,用来向电视电话设备400供应预定大小的直流电压。
下面将说明第三实施例的工作过程。
首先讨论图21中的控制器11和图22中的控制器170的工作过程。
在控制器11的ROM18中存储有与控制器11的CPU16的处理相关的程序。当电视电话设备400安装在电视电话站450上,并满足预定的条件时,控制器170的CPU171就对控制器11的CPU16进行控制。
在下面对第三实施例工作的说明中,假设电视电话设备400已安装在电视电话站450上,并且设备400连接在站450的线路输入/输出端IL和电话输入/输出端IT上,当设备400的电源断开时,IL和IT通路。在这种条件下,来自电话机202的声音信号通过从IT到IL的路径直接输出给模拟公用线路;而从模拟公用电路输入的声音信号则通过从IL到IT的路径直接输入给电话机202。
如果电视电话设备400和电视电话站450的电源接通,则从电话机202来的声音信号通过电话输入/输出端IT输入到设备400,被ADC21暂时转换成数字信号,然后在声音压缩/扩展电路27中按预定的压缩处理被压缩。然后压缩信号输出给总线15。然后总线15上的声音信号被CPU16和图像信号混合在一起,在发送给线路输入/输出端IL之前,该合成信号被MODE M30和NCU31解调。
通过线路输入/输出端IL,来自模拟公用线路的输入信号被MODE M30和NCU31解调,然后解调信号被MODE M30中的DSP转换成数字信号。该数字信号被输出在总线15上,然后被CPU16分解成图像信号和声音信号。声音信号被声音压缩/扩展电路27扩展,然后在输出给电话输入/输出端IT之前,被DAC24转换成模拟信号。
如前所述,根据第三实施例的电视电话设备包括紧凑轻便的电视电话设备400和电视电话站450,后者具有完整的电话功能,并且当设备400安装在其上时,它能够向设备400提供预定的电源电压。电视电话设备400设计得以可卸方式安装在电视电话站450上。电视电话站450能够代替电视电话设备400的电话功能,借助自身的电话功能通过电话线路发送和接收图像数据和声音数据。电视电话设备400可以连接在标准插入式插座201和电话机202之间,并且在其背面带有与模拟公用电话线路连接用的线路输入/输出端IL和与电话机202连接用的电话输入/输出端IT。电视电话站450装备有电源电路,用来给设备400供应预定大小的直流电压,使得当设备400安装在站450上时,站450可以向设备400供应预定大小的直流电压。这样,只要简单地把设备400安放在站450上,不需要连接如各种输入/输出端和电源端等每一个接线端,就立即会有直流电压从站450的电源电路提供给设备400中的充电电池,对电池充电,同时还使设备400能够用作电视电话。因此,只要把由于随身携带使用而使电池电量变低的电视电话设备400放置在电视电话站450上,不需要更换充电电池或向设备400连接电源适配器就可以开始对设备400的电池充电。当设备400安装在站450上时,电池就会自动地被充电到足够的电量,从而改善了设备400的操作性和便携性。
因为电视电话设备400具有电话功能,它可以独立地通过办公室外或家庭外的电话线路发送和接收图像数据和声音数据,这就进一步有利于办公室或家庭外的移动式使用。当电视电话设备400与电视电话站450连接在一起时,它当然可以用作电视电话,在这种情形下操作者可以长时间地使用设备400而不必担心电池的电量。
虽然在第三实施例中电视电话给450的外壳451有比电视电话设备400的外壳401较宽和较深的长方形盒子形状,本发明并不局限于这种形式。例如,如第一实施例的图13所示,准备安装电视电话设备400的电视电话站180的外壳181可以是狭长方形盒子的形状,它与设备400的外壳401有相同的宽度和深度。如果电视电话站180的外壳181的形状设计得与电视电话设备400的外壳401的形状相匹配,则当设备400安装在站180上时就变成了一个整体单元,使得设备400和站180能够作为一个单元被方便地携带。
第三实施例的电视电话站450有一个电源适配器,用来向电视电话设备400供应预定大小的直流电压,第一和第二实施例中的电视电话站150和350有整体的电话功能,可以扩充电视电话设备的功能。然而,电视电话站并不局限于这些形式,任何能扩充电视电话设备的功能的形式都是可以的。例如,第一实施例图3中的电视电话站150可以加上第三实施例图21中的电视电话站450的电池功能。
第四实施例图23至27说明根据本发明第四实施例的电视电话设备,其中电话功能由电视电话设备提供,而电源电路由站提供。
首先讨论第四实施例的结构。在第四实施例的说明中,将用与第二实施例的电视电话设备所用的数字代号相同的代号来标明相应的或相同的元部件,以避免重复对它们的多余的说明。
图23是解释装备有电视电话站的袖珍型电视电话设备的连接关系的图。参见图23,根据第四实施例的装备有电视电话站的电视电话设备包括一个具有完整电话功能的便携型电视电话设备500和一个电视电话站550。电视电话设备500的设计使得,当它连接在电话线路和电话机之间时,可以发送和接收高质量的图像,它使用LCD器件以变得紧凑和轻便,它能够以可卸方式与电视电话站550连接。电视电话站550的设计使得能够扩充电视电话设备500的功能。
轻便紧凑和便携的电视电话设备500带有能实现电话功能的MODE M和NCU。电视电话设备500可以被携带到各种不同的地方并与目的地的电话线路201及电话机202相连接,使它能借助自身的完整电话功能通过电话线路201发送和接收图像数据和声音数据,如图23所示。
电视电话设备500可以连接在标准插入式插座201和电话机202之间,并在其背面有用来与模拟公用电话线路连接的线路输入/输出端IL和用来与电话机202连接的电话输入/输出端IT。插座201与设备500的IL,或者设备500的IT与电话机202,都是用两端带有插头203的标准电缆204来连接的。
电视电话站550在与紧凑轻便和便携的电视电话设备500相连接后,将扩展设备500的功能。第四实施例的电视电话站550和第三实施例的电视电话站450相似,也装备有电源电路,以向电视电话设备500供应预定大小的直流电压。
在图23中,电视电话站550的外壳551有一个电话支承部分551a,操作者可在其上稳定地放置袖珍型电视电话设备500,使它以预定的角度稍微倾斜,以向操作者提供较好的视角。支承部分551a在宽度上和深度上略比电视电话设备500的外壳501为大,使得当设备500放置在该部分551a中时,设备500能够稍微倾斜地直立。支承部分551a中支承外壳501的那一部分向上延伸一个预定的距离。
图24是图23中电视电话设备的透视图。在图24中,电视电话设备500有一个具有沿水平方向伸长的狭长方形盒子形状的外壳501。在外壳501上提供有摄像机部分302,LCD部分303,按键输入部分304,电源开关305,音量拨盘306,耳机端口307,选择开关308,调谐钮309和电源指示器310。
在外壳501背面的上部提供有线路输入/输出端IL和电话输入/输出端IT,以及能确保通过预定电缆进行数据输入/输出的输入/输出口503,如图25所示。
在外壳501底部提供有电源端502,用来在当它与电视电话站550(后面将要讨论)的外壳551的支承部分551a上的电源端(未画出)连接时,向电视电话设备500供应预定大小的直流电压,如图23所示。
因为电视电话设备500的外壳501设计得有沿垂直方向伸长的形状,并是紧凑和轻便的,所以设备500的便携性得到了改善。因此,把设备500的底部放置在站550的外壳551的支承部分551a中,设备500将被安装在站550上。
图25是图23中电视电话设备背面的透视图。因为线路输入/输出端IL,电话输入/输出端IT,和用于在预定电缆上进行数据输入输出的输入/输出口503都提供在外壳501背面的上部,所以即使设备500被完全放进外壳551的支承部分551a中,IL,IT和输入/输出口也都会露在支承设备500的背面的外壳551部分的上面。因此有可能在保持标准插头203等等与IL、IT和输入/输出口503的连接状态的情形下,将设备500安装在站550上。
如前所述,在外壳551的支承部分551a的底部提供有准备与提供在电视电话设备500底部的电源端502相连接的电源端(未画出)。因此,当设备500放置在电视电话站550的外壳551的支承部分551a中时,它们的电源端就连接在一起,预定大小的直流电压就从站550供应给设备500。
图26是用来说明电视电话设备500和电视电话站550的电源电路的电源电路图。在图26中,站550有一个用来把可从家里得到的交流电压转换成预定直流电压的交直流变换器552,还有一个用来以来自交直流变换器的直流电压来对设备500中的充电电池551进行充电的充电电路553。在站500内还有一个用来探测设备500与站550之间的连接情况的开关510,一个由站550的充电电路553充电的、并在设备500安装在站550上时向设备500的各个部分供电的充电电池511,以及一个选择开关512,当开关510探测到设备500已经连接在站550上时,选择开关512把来自交直流变换器552的直流电压提供给设备500的各个部分;当探测到设备500从站550上取走时,选择开关512把来自充电电池511的直流电压提供给设备500的各个部分。
说明电视电话设备500的原理结构的方框图与第三实施例中说明电视电话设备400的原理结构的图21相同,下面不再对此作说明。
下面说明第四实施例的工作过程。
根据第四实施例,为了有良好的便携性,电视电话设备500的外壳501有狭长方形盒子的形状,并且当设备500安装在电视电话站550上时,站550就可以向设备500提供预定大小的直流电压,以及设备500的充电电池511将被电池功能充电。也就是说,当设备500放置在站550的外壳551的支承部分551a中时,它们的电源端连接在一起,站550向设备500供应预定的直流电压,并且当设备500的电池因外携使用而电量变低时,将开始对该电池的充电,而不需要更换充电电池或向设备500连接电源适配器。当设备500放置在站550上时,电池将被自动地充电到足够的电量,从而改善了设备500的操作性和便携性。
在该情形下,当来自开关510的探测信号探测到设备500已与站550连接时,选择开关512把来自交直流变换器552的直流电压提供给设备500的各个部分。当探测到设备500已经与站550断开时,选择开关512把来自充电电池511的直流电压提供给设备500的各个部分。
因为电视电话设备500与第二实施例的电视电话设备300一样,非常紧凑和轻便,所以设备500具有改善的便携性,能够放在口袋里、袋子里或其他类似地方携带。
普通的电视电话设备一般设计成是非携带式的,所以一旦设备被安装好以后,就不容易去移动和在任意想要的地方去使用它们。因此,在普通的电视电话设备中,作为图像输入/输出单元的摄像机部分,作为图像显示单元的阴极射线管和作为声音输入/输出单元的电话机被设计成为一个整体的单元。因此在这种电视电话设备中,根据过去的技术或使用已有的电话机就很难提供有便携性和轻便性的电视电话设备。然而,根据第四实施例,由于近年来的LCD器件的高质量显示技术,使用了彩色TFT型LCD来代替阴极射线管,用作图像显示部分,使得设备大为紧凑和轻便,从而改善了便携性并减少了功耗。在这情形下,可以在LCD器件中使用紧凑平面型萤光管作为照明灯,使得LCD35可做得更薄,从而明显有利于设备的紧凑和轻便。
总之,当电视电话设备500安装在电视电话站550上时,站550就向设备500提供预定大小的直流电压。因此,通过简单地把其电池电量由于携带使用而变低的设备500放置在站550上,就可以开始对设备500的电池充电,而不需要更换充电电池或者向设备500连接电源适配器。当设备500放置在站550上时,电池将被自自动地充电到足够的电量,从而改善了设备500的操作性和便携性。
因为电视电话设备500提供有电话功能,设备500可以独立地在办公室外或家庭外通过电话线路发送和接收图像数据和声音数据,这进一步有利于办公室外或家庭外的移动式使用。在该情形下,因为线路输入/输出端IL,电话输入/输出端IT,和用来借助于预定电缆进行数据输入和输出的输入/输出口503都设计在外壳501背面的上部,即使设备500被完全放置在外壳551的支承部分551a之中时,IL、IT和输入/输出口503也都会露出在支承设备500背部的外壳501部分的上方。因此有可能在设备500放置在站550上的情况下使用设备500,使得用户可以长时间使用设备500而不用担心电池的电量。
根据第四实施例,电视电话站550的外壳551有一个电话支承部分551a,用户可以把电视电话设备500稳定地放置在其中,并以一个预定的角度倾斜,以向用户提供较好的视角。然而,电视电话站550并不局限于这一特定的设计,只要当电视电话设备500安装在站550上时,站550能够扩展设备500的功能,任何结构都是可以的。
图27是示出本发明第四实施例的修改的图。第四实施例的电视电话站550有一个电源适配器,以向电视电话设备500供应预定大小的直流电压。但是,电视电话站并不局限于这一形式,而可以是能够扩展电视电话设备功能的任何形式。例如,本电视电话系统可以设计成如图27所示的那样,图14中第二实施例的电视电话设备300和电视电话站350的结构可以加上图24中第四实施例的电视电话设备500和电视电话站550的电池功能。更具体地,如图27所示,在电视电话设备600的外壳601的底部提供了一个准备与提供在电视电话站650的外壳651的支承部分651a中的输入/输出口(未画出)相连接的输入/输出口311,还提供了一个电源端602,用来在设备600连接到提供在外壳651的支承部分651a上的电源端(未画出)上时,向设备600供应预定大小的直流电压。这种设计使得在通过电话线路交换图像数据和声音数据的同时,可以有足够的电池充电,从而改善了电视电话设备的操作性。
第五实施例图28至图35说明根据本发明第五实施例的电视电话设备,其中电话功能提供在作为母电视电话设备的电视电话站上。
首先将讨论第五实施例的结构。下面的讨论是针对把普通模拟电话用户线路作为通讯线路的情形的。
图28是一个示出装备有可卸母、子电视电话设备的电视电话系统的连接关系的图,图29是示出母电视电话设备的连接关系的图。参见图28,根据第五实施例的装备有可卸母、子电视电话设备的电视电话系统包括一个便携型子电视电话设备1100和一个具有电话功能和LCD器件的母电视电话设备1150。子电视电话设备1100设计得当它连接在电话线路和电话机之间时能够发送和接收高质量的图像,它因使用LCD器件而变得紧凑和轻便,它以可卸方式安装在母电视电话设备1150上。母电视电话设备1150能够以自发送的方式通过电话线路与子电视电话设备1100交换图像数据和声音数据。
便携型子电视电话设备1100是轻便紧凑的,它含有能实现电话功能的MODE M和NCU。子设备1100可以携带到各种地方,并在需要时可以连接到目的地的电话线路1201或电话机1202上,如图28所示,使得子设备1100可以借助于自身的电话功能通过电话线路1201发送和接收图像数据和声音数据。
子电视电话设备1100可以连接在标准插入式插座1201和电话机1202之间,在其背面提供有用来与模拟公用电话线路连接的线路输入/输出端IL和用来与电话机1202连接的电话输入/输出端IT。在该情形下,子设备1100具有极好的便携性,使得当它的IL和IT分别连接在远离办公室或家庭的标准插入式插座1201和电话机1202上时,它可以与位在家里的母电视电话设备1150通过电话线路交换图像数据和声音数据。
在外壳1101底部提供有用来与提供在母电视电话站1150(将在后面讨论)的外壳1151的一个凹陷中的输入/输出口(未画出)相连接的输入/输出口1112,如图28和29所示。在外壳1101底部还提供有一个电源端1113,用来在它与提供在母电视电话设备1150(将在后面讨论)的外壳1151的支承部分1151a上的电源端(未画出)相连接时,向子设备1100提供预定大小的直流电压,如图28所示。
因为子电视电话设备1100的外壳1101设计得沿垂直方向伸长,并且是紧凑和轻便的,所以子设备1100可以放在衣服口袋等地方方便地携带,从而进一步改善了便携性。
母电视电话站1150是可以与紧凑、轻便和便携的子电视电话设备1100相连接的。本实施例的母电视电话设备1150具有由所含MODE M和NCU给出的完整的电话功能。例如,当连接在家里的电话线路1251和电话机1252之间时,电视电话站1150将借助电话功能通过电话线路1251与远处的子电视电话设备1100交换图像数据和声音数据。也就是说,子电视电话设备1100以自发送的形式通过电话线路与母电视电话设备1150交换图像数据和声音数据(自发送形式是指,像一个发送接收机那样,不需要其他的电视电话介入在子设备1100和母设备1150之间)。母设备1150装备有电源电路1175,用来向子设备1100供应预定大小的直流电压。
图30是图28中子电视电话设备的透视图。在图30中,子电视电话设备1100有一个外壳1101,它具有沿水平方向伸长的狭长方形盒子的形状。外壳1101的高为65mm,宽为60mm,深为24mm。在外壳1101的上方左侧有一个摄像机部分1102,用来摄取目标物的图像。摄像机部分1102是一个紧凑的CCD摄像机,与LCD部分1103的显示面有同样的朝向。在外壳1101的前方提供有LCD部分1103和按键输入部分1104,LCD部分1103含有DD34和LCD35,按键输入部分1104含有多个按键开关10,操作者用它们选择或指令子电视电话设备1100的各种处理,如图34所示。LCD部分1103是TFT型的有源矩阵LCD器件,其屏幕尺寸为1.4英寸,它装备有高分辨率的彩色LCD屏,总像素数为220×279=61380像素,其中每三个像素分别对应三原色R(红)G(绿)和B(蓝),排列成三角形。操作者利用按键输入部分1104来选择和指令子电视电话设备1100的各种处理。
在外壳1101的一个侧面提供有电源开关1105,用来接通或断开子电视电话设备1100的主电源。
在外壳1101的顶部提供有用来调节声音音量的音量拨盘1106,耳机端口1107,用来转换模式的选择开关1108,调谐钮1109,和指示主电源通断状态的电源指示器1110。音量拨盘1106用来调节通过耳机送来的声音的音量,选择开关1108用来转换模式。耳机端口1107是用来连接用作电线的耳机的端口,它自身也可用作天线端口。调谐钮1109用来改变调谐频率。电源指示器1110用来指示由电源开关1105控制的子电视电话设备1100的主电源的通断状态。
在外壳1101底部提供有一个输入/输出口1112,用来与母电视电话设备1150(后面将有讨论)的外壳1151的支承部分1151a中的输入/输出口1350相连接。
在外壳1101背面的上部提供有线路输入/输出端IL,电话输入/输出端IT和确保能够在预定的电缆上输入和输出数据的输入/输出口1111,如图31所示。
图32是图29中母电视电话设备的透视图。在图32中,母电视电话设备1150的外壳1151有一个电话支承部分1151a,用户可以把子电视电话设备1100稳定地放置在其中,按预定的角度倾斜,向用户提供较好的视角。支承部分1151a在宽度和深度上稍大于子设备1100的外壳1101,使得在子设备1100放置在该支承部分1151a时,子设备1100能够稍微倾斜地直立。支承部分1151a上支承外壳1101背面的那部分向上延伸一个预定的距离。因此,通过把子设备1100的底部放置在母电视电话站1150的外壳1151的支承部分1151a中,子设备1100将被安装在母站1150上,如图33所示。
在该情形下,因为线路输入/输出端IL,电话输入/输出端IT,以及用来通过预定的电缆输入和输出数据的输入/输出口1111都提供在外壳1101背面的上部所以即使设备1100完全地放置在外壳1151的支承部分1151a内,IL,IT以及输入/输出口1111也将露出在支承子设备1100的外壳1151部分的上方。因此有可能在保持标准插头1203等等连接在IL,IT和输入/输出口上面的状态下,把子设备1100安装在母站1150上面。
在外壳1151的支承部分1151a的底部提供了用来与提供在子电视电话设备1100底部的输入/输出口1112相连接的输入/输出口(未画出),还提供了用来与提供在子设备1100底部的电源端1113连接的电源端502。因此,当子设备1100放置在母站1150的外壳1151的支承部分1151a中时,它们的输入/输出口便连接在一起,保证在子、母设备1100和1150之间的数据交换;同时它们的电源端也连接在一起,使得有一个预定大小的直流电压从母设备1150的电源电路1175供应给子设备1100。
在外壳1151左上方有一个摄像机部分1152,用来摄取目标物的图像。摄像机部分1152是一个紧凑的CCD摄像机,它与LCD部分1153的显示屏有相同的朝向。
在外壳1151的支承部分1151a的前面提供有LCD部分1153。LCD部分1153含有DD1034和LCD1035,下面再对此作说明。与子电视电话设备1100的LCD部分1103相似,该LCD部分1153装备有例如TFT型的有源矩阵型LCD器件,其屏幕尺寸为1.4英寸。LCD部分1153是一个TFT型的有源矩阵型LCD器件,其屏幕尺寸为1.4英寸,装备有高分辨率的彩色LCD屏,其总像素数为220×279=61380像素,其中每三个像素对应着三原色R(红),G(绿)和B(蓝),排列成三角形。
在外壳1151前面提供有一个按键输入部分1154,使得操作者可以选择和指令母电视电话设备1150的各种处理。操作者利用该按键输入部分1154来选择和指令母设备1150的各种处理。
在外壳1151的一个侧面提供有电源开关1155,用来接通和断开母电视电话设备1150的主电源,还提供有一个音量拨盘1156,用来控制声音的音量。音量拨盘1156用来调节通过耳机送来的声音的音量。
在外壳1151前面提供有一个耳机端口1157,一个选择开关1158,用来转换模式,一个调谐钮1159,以及一个指示主电源通断状态的电源指示器1160。选择开关1158用来转换模式。调谐钮1159用来改变调谐频率。电源指示器1160用来指示由电源开关1155控制的母电视电源设备1150的主电源的通断状态。
在外壳1151背面提供有前述的线路输入/输出端IL,电话输入/输出端IT,用来接收和发送视像信号的针状接口1161,用来接收和发送声音信号的针状接口1162和1163,用来接收甚高频信号的甚高频天线端1164,用来接收超高频信号的超高频天线端1165,用来接收和发送视像信号的S端口1166,以及电源线(未画出),如图32所示。也就是说,IL和IT提供在外壳1151的背面,使得母设备1150可以介入在标准插入式插座1251和电话机1252之间(图29),并用带有标准插头1253的标准电缆1254与它们连接。
在该情形下,因为母电视电话设备1150的设计前提是安放在屋内等地方,其线路输入/输出端IL和电话输入/输出端IT可以始终分别连接在屋内的电话线路1251和电话机1252上。借助于这种连接,只要把子电视电话设备1100的输入/输出端连接在远处的电路线路上,便可以实现该子设备1100与母设备1150之间的数据交换。
图34是图30中子电视电话设备1100的原理结构的方框图。与图21中用于第三实施例中的电路元部件的数字代号相同的代号也将在图34中使用,以标明相应的或相同的元部件,所以下面不再重复对它们的说明。CPU1016通过总线15向子电视电话设备1100的各个部分输出各种控制信号,以控制这些部分,并根据准备连接的通讯线路的类型,执行通讯控制程序。CPU1016接收来自所连电视电话设备,包括母电视电话设备1150的混合图像数据和声音数据,并在MODE M部分14中对这些数据解调。CPU1016把解调的图像数据和声音数据分开,并把压缩图像数据通过总线15送给图像压缩/扩展电路19,而把压缩声音数据通过总线15送给声音压缩/扩展电路27。在这情形下,CPU1016可以在子电视电话设备1100安装在母电视电话设备1150上时,通过输入/输出口1050直接接收来自母设备1150的图像数据和声音数据。另一方面,CPU1016把通过总线15从图像压缩/扩展电路19送来的压缩图像数据和通过总线15从声音压缩/扩展电路27送来的压缩声音数据相混合,并把混合的图像数据和声音数据通过总线15输出到电视电话站1150的MODE M部分14中。
图35是说明图32中的母电视电话设备1150的原理结构的方框图,它与子电视电话设备1100的结构几乎相同。图35中那些与图34中的元部件有相同设计的元部件下面不再作详细说明。输入/输出口1350是一个输入/输出机构,它从外部接收必要的数据,并向外部装置,例如子电视电话设备1100,输出数据。控制器1311包括CPU1316,RAM1317和ROM1318。CPU1316控制母电视电话设备1150中的各个部分,并根据准备连接的通讯线路的类型,执行通讯控制程序。CPU1316接收来自子电视电话设备1100的混合图像数据和声音数据,并在MODE M部分1314中解调这些数据。然后CPU1316把解调的图像数据和声音数据分开,并把压缩图像数据送给图像压缩/扩展电路1319,而把压缩声音数据送给声音压缩/扩展电路1327。另一方面,CPU1316把从子设备1100的图像压缩/扩展电路19送来的压缩图像数据和从子设备1100的声音压缩/扩展电路27送来的压缩声音数据相混合,并把混合的图像数据和声音数据输出给MODE M部分1314。在这情形下,当子设备1100放置在母设备1150上时,CPU1316控制通过输入/输出口1350和设备1100的输入/输出口1050进行的与设备1100之间的直接数据交换。
下面,将说明第五实施例的工作过程。
首先讨论图34中子电视电话设备1100的控制器11和图35中母电视电话设备1150的控制器1311。
与控制器11中的CPU1016的处理相关的程序存储在控制器11的ROM18中。类似地,与控制器1311中的CPU1316的处理相关的程序存储在控制器1311的ROM1318中。
在下面对第五实施例的工作过程的说明中,假定子电视电话设备1100以自发送的形式与母电视电话设备1150交换数据,并且假定母设备1150留在家里,而操作者把子设备1100带出家中,并使它在远处与家中的母设备1150联络。
在母电视电话设备1150的电源断开时,其上的线路输入/输出端IL和电话输入/输出端IT处于通路状态。在这一情形下,来自电话机1252的声音信号通过从IT到IL的路径被直接输出到模拟公用线路上,而自模拟公用线路输入的声音信号通过自IL到IT的路径被直接输入到电话机1252。
当母电视电话设备1150的电源接通时,来自电话机1252的声音信号通过电话输入/输出端IT被输入到母设备1150中,并被ADC1321暂时地转换成数字信号,然后在声音压缩/扩展电路1327中按照预定的压缩处理压缩。然后压缩的信号被输出给总线1315。然后总线1315上的声音信号被CPU1316与图像信号混合,在输出给线路输入/输出端IL之前,混合信号被母设备1150中的MODE M1330和NCU1331调制。
通过线路输入/输出端IL,从模拟公用线路输入的输入信号被MODE M1330和NCU1331解调,然后解调信号被MODE M1330中的DSP转换成数字信号。数字信号被输出给总线1315,然后被CPU1316分解成图像信号和声音信号。声音信号被声音压缩/扩展电路1327扩展,然后在输出给电话输入/输出端IT之前被DAC1324转换成模拟信号。
如前所述,子电视电话设备1100的特征是具有能够以自发送的形式与母电视电话设备1150交换数据的能力。下面将从子设备1100的角度来说明远处的子设备1100与留在家里的母设备1150之间的数据交换的工作过程。
在远处的子电视电话设备1100与留在家里的母电视电话设备1150之间进行数据交换之前,设备1100和设备1150都必须连接在预定的电话线路和电话机上,并且都必须接通电源。在该情形下,因为已经假定母设备1150是留在家里的,所以它可以始终连接在电话线路1251和电话机1252上。在这种连接条件下,只要简单地把子设备1100连接在远处的电话线路上,母设备1150就可以与子设备1100交换数据。
在接通母、子电视电话设备1150和1100的电源后,操作者拿起电话机1202的受话器以设定非挂断状态,并键入希望通讯的对方的电话号码。其结果是NCU31产生拨号声。
连接上通讯线路后,将执行下述的发送处理和接收处理。在发送处理和接收处理中,第五实施例的母、子电视电话设备1150和1100平行地执行图像处理和声音处理。因此,在下面的说明中,发送处理将分别讨论图像发送处理和声音发送处理;而接收处理将分别讨论图像接收处理和声音接收处理。
在图像发送处理中,由子电视电话设备1100的摄像机部分1102所摄取的图像数据通过ADC21被存储在视像存储器22中,视像存储器22中的图像数据被图像压缩/处理电路19根据预定的压缩处理压缩。压缩的图像数据通过总线15被输出给MODE M部分14,然后被发送到通讯目的地。为了记录在通话中显示在LCD35上的自身图像(发送图像),操作者需要按下按键开关10中的图像记录开关,使图像数据存储到视像存储器23中去。因为一帧图像数据的量是211200比特(约25.8千字节),如果视像存储器23的容量是256千比特,则它可以存储约9到10帧的图像数据。因为一帧压缩图像数据有14400比特(约1.76千字节),RAM17需要具有大约18千字节的图像数据存储区才能存储10帧的压缩图像数据。
在声音发送过程中,从电话机1202的受话器输入的声音数据通过母电视电话设备1150的MODE M部分1314和输入/输出口1350和1050被送给子电视电话设备1100的ADC26。声音数据被声音压缩/扩展电路27按照预定的压缩处理压缩。压缩的声音数据通过总线1315被送给母设备1150的MODE M部分1314中的MODE M1330,然后通过NCU1331和输入/输出端IL发送到通讯目的地。
在图像接收处理中,母电视电话设备1150中的MODE M部分1314确定是否有图像接收信号。当有图像接收信号时,解调的图像数据通过输入/输出口1350和总线1315被送给图像处理器1312,在那里接收到的图像数据被图像压缩/扩展电路1319扩展。然后扩展的图像数据被存储在视像存储器1323中,再通过DAC1324输出给LCD部分1153,使其显示在LCD1335上。为了记录在通话中显示在LCD1335上的通讯对方的图像(接收图像),操作者需要按下用于图像记录的图像记录开关154,使图像数据存储到视像存储器1323中。因为一帧图像数据的量约为25.8千字节,如果视像存储器1323的容量为256千字节,它能够存储约9到10帧的图像数据,如前面所述。视像存储器1323可以分出一部分区域给三帧发送图像,一部分区域给七帧接收图像。
在声音接收处理中,母电视电话设备1150中的MODE M部分1314确定是否有声音接收信号。当有声音接收信号时,解调的声音信号被送给声音处理器1313。接收到的声音数据通过总线1315被送给声音压缩/扩展电路1327,以进行扩展。然后扩展的声音数据通过MODE M部分1314中的NCU1331输出给DAC1329,于是通过输入/输出端IT就有声音输出给电话机1202。上述发送和接收处理被重复地执行,直到挂上电话机1202的受话器(挂断状态)。
根据第五实施例,被子电视电话设备1100的MODE M部分14所压缩的图像数据和声音数据是同时发送的,准备显示在LCD35上的一帧图像数据(211200比特)按照图像压缩/扩展电路19中的数据压缩比(约7/100)和MODE M部分14的图像数据传输率(4800bps)被分成三块,这样保证了在模拟公用线路上的高质量图像发送。因为LCD35的屏幕尺寸为3英寸,一帧的数据量为110×160像素×12比特(4096种颜色)=211200比特,所以图像数据以每三秒一帧的速率发送,不过,发送一帧图像数据的时间随每帧的像素数和颜色数(灰度级数)的不同而不同。
假定在正常模式下发送的是有4096种颜色的图像数据,而在高质量图像模式下,图像数据的像素数相同(110×160像素),而图像数据的显示颜色数为65536(16比特)种颜色。为了以高质量图像模式发送图像数据,一帧图像数据的量为110×160×16=281600比特(约34.4千字节),在图像压缩处理中被压缩到约68/1000,变成19200比特,于是发送一帧间断性静止图形的时间为4秒,该数字可以从将19200比特除以每秒钟能发送的比特数(4800比特)得到,即19200÷4800=4秒。因此,在该情形下,70400比特(约8.6千字节,该数字由281600比特除以4得到)的图像数据被压缩到约68/1000,变为含有4800比特的图像数据的图像码,如图9所示。
子电视电话设备1100与母电视电话设备1150进行通讯的处理过程,或者母电视电话设备1150与子电视电话设备1100进行通讯的处理过程,是和第一实施例中的电视电话设备100以及电视电话站150与另外的电视电话设备进行通讯的处理过程相一致的,也就是和图9至12所描述的处理过程及参考这些图所做的说明相一致的。
如上所述,根据第五实施例的电视电话系统包括便携型子电视电话设备1100和母电视电话站1150,前者具有完整的电话功能,当连接在电话线路和电话机之间时能够发送和接收高质量的图像,为了变得紧凑和轻便而使用了LCD器件;后者具有电话功能和LCD器件,能够以自发送的方式通过电话线路与子电视电话设备1100交换图像数据和声音数据。即使在一个远处地点没有提供电视电话设备,用户也可以把子电视电话设备1100携带到那里,并利用它作为电视电话,以自发送方式(像发送接收机那样)与母电视电话设备1150进行通讯。
第六实施例图36和37说明根据本发明第六实施例的电视电话设备,它具有寻呼机功能。
首先讨论第六实施例的结构。与用于标明图30的电视电话设备的元部件的数字代号相同的代号将在第六实施例中使用,以标明相应的或相同的元部件,所以下面不再重复对它们的说明。
图36对应于第五实施例的图30,是带有寻呼机功能的电视电话设备的透视图。在图36中,带有寻呼机功能的电视电话设备1400有一个外壳1401,它有沿水平方向伸长的狭长方式盒子的形状,它的尺寸和图30的第五实施例中的子电视电话设备1100的外壳尺寸相同。在外壳1401的上方左侧有摄像机部分1102,用来摄取目标物的图像。在外壳1401前方提供有LCD部分1103、按键输入部分1402、指示器1403和蜂鸣器1404。后两个元件1403和1404起着通知有来自对方的通话要求的作用。LCD部分1103有一个DD1034和LCD1035。按键输入部分1402含有多个按键开关10,操作者利用它们选择和指令具有寻呼机功能的子电视电话设备1400的各种处理。按键输入部分1402中的一个开关1402a用来在通过寻呼机功能而接收到对方的通话要求时切断蜂鸣器1404的响铃声。当出现对方的通话要求时,由一个LED组成的指示器1403将闪亮,并且即使没有应答这一通话要求,它也继续闪亮,使得用户在事后可以确定曾经有过通话要求。在出现通话要求时,蜂鸣器1404产生预定的通话要求响声,以通知用户出现了通话要求。在该情形下,如果设定一个响铃切断功能,命令仅由指示器1403的闪亮来表明出现了通话要求,则不再会有响铃声产生。
在外壳1401的一个侧面提供有电源开关1405。电源开关1405由电源通断开关和接收模式通断开关组成,前者控制具有寻呼机功能的子电视电话设备1400主体的所有功能,如电视接收功能和电视电话功能等能否工作;后者只控制寻呼机功能是否总是能接收对方的通话要求。电源开关1405的作用被分离成主电源通断转换和接收模式通断转换,使得在接收模式接通时的功耗达到最小。重要的是,当用户把具有传呼机功能的子电视电话设备1400随身携带出去时,要使它总是能够接收通话要求。当接收模式通断开关位在接通位置时,在耗费电源严重的LCD1035上,以及除了寻呼机部分1420之外的电路上都不供应电源,这样就减小了功耗。
在外壳1401顶部提供有用来调节声音音量的音量拨盘1106,耳机端口1107,用来转换模式的选择开关1108,调谐钮1109,用来指示主电源通断状态的电源指示器1110a,和用来在使用寻呼机功能时指示接收模式通断状态的电源指示器1110b。这两个电源指示器1110a和1110b使用不同显示颜色的LED,例如红LED和绿LED,使用户能够通过颜色容易地看到电源的通断状态。
在外壳1401背面的上部提供有线路输入/输出端IL,电话输入/输出端IT和确保能通过预定的电缆进行数据输入/输出的输入/输出口1111(未画出),这些都与图31中的子电视电话设备1100的情形一样。
在外壳1401的底部提供有输入/输出口1112,用来与提供在能够发送和接收图像数据和声音数据的母电视电话设备1150的外壳1151的一个凹陷中的输入/输出口(未画出)相连接,这和图31的子电视电话设备1100的情形一样。在外壳1401的底部还提供有电源端1113,当它与提供在母电视电话设备1150的外壳1151的支承部分1151a的电源端(未画出)相连接时,可向具有寻呼机功能的子电视电话设备1400供应预定大小的直流电压。
母电视电话设备1150能够与具有寻呼机功能的子电视电话设备1400相连接,它可以与第五实施例中的母电视电话设备1150有相同的类型。例如,当母设备1150连接在家时的电话线路1251和电话机1252之间时,它将可借助其电话功能通过电话线路1251与远处的子电视电话设备1400交换图像数据和声音数据。在该情形下,在开始与远处的子设备1400交换数据之前,需要通知该子设备1400,通讯将要开始。因此,在第六实施例中,子设备可以借助其寻呼机功能而得知家里的通话要求,准备好开始交换数据。其后,具有寻呼机功能的子设备以自发送的方式(即像发送接收机那样,不需要在子设备1400和母设备1150之间介入其他的电视电话),通过电话线路与母设备1150交换图像数据和声音数据。
图37是示出具有寻呼机功能的子电视电话设备的一般结构的方框图。在说明第六实施例时,将使用与使用于图34的第五实施例的电视电话设备1100相同的数字代码来标明相应的或相同的元部件,以避免重复对它们的多余说明。参见图37,具有寻呼机功能的子电视电话设备1400含有摄像机部分1102,LCD部分1103,控制器11,图像处理器12,声音处理器13,MODE M部分14,寻呼机部分1420和输入/输出口50。按键输入部分1402、控制器11、图像处理器12、声音处理器13、LCD部分14、寻呼机部分1420和输入/输出口1051通过总线15连接在一起。因此,具有寻呼机功能的子电视电话设备1400是加上了寻呼机部分1420的第五实施例的子电视电话设备1100。
按键输入部分1402含有多个按键开关10,其中包括用来切断蜂鸣器1404的通话要求响铃声的开关1402a。操作者可以有选择地指令具有寻呼机功能的子电视电话设备1400为各种处理。
寻呼机部分1420含有天线1421,接收部分1422,解码部分1423,识别只读存储器(ID-ROM)1424,开关1402a,CPU1425,ROM1426,RAM1427,显示缓冲存储器1428,驱动器1429,LED1403,蜂鸣器1404和字母发生器(CG)1430。
天线1421接收由寻呼机服务公司或类似机构(未画出)通过无线电波传送来的通话要求信号,并把该信号输出给接收部分1422。在对来自解码部分1423的一个间断性信号作出响应时,接收部分1422间断性地接收来自天线1421的通话要求信号,对接收到的信号放大和解调,并把解调的信号输出给解码部分1423。解码部分1423根据预先存储了识别号码的ID-ROM1424中的内容,确定来自接收部分1422的通话要求信号中的通话要求号码是否与自己的识别号码相符。如果相符,解码部分1423恢复接收部分1422的信号接收,并向CPU1425输出一个寻呼要求探测信号。根据CPU1425的请求,解码部分1423向CPU1425输出和通话要求信号同时接收到的管理信息以及关于该管理信息的处理信息。开关1402a是作为图36中按键输入部分1402的一个功能而提供的。开关1402a在蜂鸣器1404表明有通话要求正在输入的时候变成用来切断蜂鸣器1404的通话要求响铃声的响铃切断开关;而在接收到消息的时候变成用来依次发送多个消息的消息发送开关。
连接在寻呼机CPU1425上的有存储了各种控制程序的ROM1426、计时器、用来保持一个按键输入暂存器、以及用来存储接收到的管理信息(例如键入的管理信息等)的RAM1427。所使用的RAM1427的存储容量例如为256千字节,它包括地址数据区,日程数据区,普通数据(备忘录数据)区和用作数据表的普通数据区。地址数据区存储公司名称、姓名、电话号码、地址和备忘录。日程数据区存储计划日程信息、日程内容、约会对方、发送者姓名和备忘录。备忘录数据区存储接收时间、备忘录内容和发送者姓名。普通数据区存储接收时间和接收资料。关于接收时间,其时间数据是从寻呼机内的计时器中读出并存储的。操作者可以自由地在普通数据区中设定数据格式,在该区中没有预先设定的分隔。
根据存储在ROM1426中的各种控制程序,CPU1425按照从解码器1423输入的管理信息和关于该管理信息的处理信息以及通过按键开关10输入的指令信号,控制寻呼机1420的各个部分,并把接收到的管理信息或键入的管理信息等等存储在RAM1427中,同时通过驱动器1429向蜂鸣器1404输出蜂鸣信号,向LED1403输出亮灯信号以指示出现了通话要求。进一步,CPU1425从CG1429读出相应于接收到的或键入的管理信息的文字图形,把文字图形输出给显示缓冲存储器1428,使LCD35显示出管理信息。为了使设备轻便,没有提供图34所示的视像输入端34a和视像输出端34b。根据地址信息,CPU1425控制RAM1427中关于管理信息的存储区域,为了在各个处理中和各个数据模式下使用存储在RAM1427中的管理信息,上述存储区域控制是对各个处理模式进行的。
显示缓冲存储器1428暂时地存储从CPU1425输入的文字图形,并在给定的时间向LCD部分1103的DD1034输出文字图形,以在LCD1035上显示管理信息。驱动器1429放大来自CPU1425的蜂鸣信号,以使蜂鸣器1404产生响铃声,它还放大来自CPU1425的亮灯信号,使LED1403点亮。CG1430产生准备显示在LCD1035上的多个文字图形,并按照CPU1425的请求向CPU1425输出文字图形。
下面将说明第六实施例的工作过程。
在下面的工作过程说明中,假定具有寻呼机功能的子电视电话设备1400以自发送方式与母电视电话设备1150交换数据,并且与第五实施例一样,假定母电视电话设备1150留在家中,而用户携带具有寻呼机功能的子设备1400离开家里,并在远处使设备1400与家里的母设备进行联络。
如前所述,与第五实施例的子电视电话设备1100相似,根据本实施例的具有寻呼机功能的子电视电话设备1400也能与母电视电话设备1150交换数据。但是,第五实施例的子设备1100是这样设计的,虽然远处的子设备1100能够通知家里的母设备1150要开始电视电话通讯,但家里的母设备1150不能够通知远处的子设备1100来开始电话通讯。也就是说,用户只需要简单地把远处的子设备1100连接在那里的电话线路或类似线路上(家里的母设备1150是始终连接在电话线路或类似线路上的),就可以从该子设备1100开始通讯,但是没有办法去通知位在远处的子设备1100以便按照用户的意愿从母设备1150开始通讯。
根据第六实施例的具有寻呼机功能的子电视电话设备1400的设计是,它在远处时能在任何时间被要求通话,以建立电视电话通讯。
作为例子,下面的说明将针对这样的情形位在远处的具有寻呼机功能的子电视电话设备1400被母电视电话设备1150要求通讯,以交换数据。
在远处的具有寻呼机功能的子电视电话设备1400与家里的母电视电话设备1150之间交换数据之前,子设备1400的电源开关1405中(或者主电源开关或者接收模式开关)至少有一个必须是接通的,以便该子设备1400能够接收通话要求。母设备1150必须连接在家里的电路线路1251和电话机1252上。
为了从家里的母电视电话设备1150向远处的子电视电话设备1400发出通话要求,以建立电视电话通讯,必须首先通过寻呼机功能来向子设备1400发出通话要求。较具体地说,操作者需要拿起连接在母设备1150上的电话机1252的受话器以建立非挂断状态,然后键入具有寻呼机功能的目标子电视电话设备1400的号码,使NCU31启动发送。
当用户随身携带的具有寻呼机功能的子电视电话设备1400接收到从寻呼机服务公司或类似机构通过无线电波发送来的通话要求信号时,子设备1400的蜂鸣器1404就产生响铃声,同时LED1403也闪亮。与通话要求信号同时接收到的管理信息和关于管理信息的处理信息被暂时地存储在寻呼机部分1420的RAM1427中。
带有寻呼机功能的子电视电话设备1400的操作者将从蜂鸣器1404的响铃声和/或LED1403的闪亮中得知自己的机器被要求通话。蜂鸣器1404的响铃声或LED1403的闪亮将持续一个预定的时间或预定的次数,以通知操作者有通话要求传来。如果操作者按下开关1402a,蜂鸣器1404的响铃声和LED1403的闪亮将被切断。虽然在本实施例中是通过操作开关1402a来切断蜂鸣器1404和LED1403的,通过简单的改动也可以通过操作另外的开关来达到同一目的。
如果主电源开关接通,则在从通过操作开关1402a切断蜂鸣器1404的响铃声开始到子电视电话设备的操作者与通话要求发出者建立起电视电话通讯之前这段时间内,LCD部分1103显示来自通话要求者的消息(例如,连接在母电视电话设备1150上的电话机1252的电话号码)。在该情形下,如果当时用户正在观看电视节目,则若预先设定了电话工作(telop)模式,则将在电视屏幕上显示出“telop”。
如果用户没有设定电话工作模式,则当子电视电话设备1400正在作为电子摄像机使用时,或者其主电源开关断开时(接收模式通断开关接通),LCD部分1103上不会有任何显示,不过在LED1403保持闪亮的同时,有关消息将暂时被存入寻呼机部分1420的RAM1427中。
由于LED1403在闪亮,用户将得知已经出现了通话要求,如果认识通话要求者,则用户需要在连接上电话线路或类似线路之后接通主电源开关,以开始电视电话通讯。如果不认识通话要求者,或者用户希望查知通话要求者和要发送的内容,则用户需要接通主电源开关并操作开关1402a,把存储在RAM1427中的信息显示在LCD部分1103上。如果RAM1427中有多个信息,用户需要逐次地操作开关1402a,以逐个地在LCD部分1103上显示所接收到的信息。
其后,被要求通话的子电视电话设备1400的用户需要把该子设备1400连接在远处的电话线路1201和电话机1202上,或者把子设备1400连接在具有ISDN接口的公用电话机上,还需要把选择开关1108转换到电视电话模式。然后,用户需要拿起电话机1202的受话器以建立非挂断状态,并键入通话要求者的电话号码,使NCU31启动发送。
当建立起通讯线路后,发送处理和接收处理与第一实施例中的这些处理相同。
因为第六实施例的子电视电话设备1400装备有寻呼机部分1420,在远处的子电视电话设备1400可以发起与家里的母电视电话设备1150的通讯,并且在远处的子设备1400也可以在任何时候接收来自包括家里的母设备1150在内的各个终端的通话要求,在该情形下,子设备1400的用户可以通过把该子设备1400连接在附近的公用电话通讯线路或类似线路上来建立通讯。即使在一个较远的地方没有提供电视电话设备,用户也可以把具有寻呼机功能的子电视电话设备1400携带到那里,并把它用作电视电话以自发送的方式与家里的母电视电话设备1150进行通讯。
第七实施例现在将参考图38至42讨论第七实施例,这些图说明根据第七实施例的电视电话设备,这是一种装备有作为成像装置的电子摄像机的电视电话设备。
首先讨论第七实施例的结构。下面的说明将针对把普通模拟电话用户线路作为通讯线路的情形。
图38是示出装备有图像站的电子摄像机的连接情形的图。见图38,根据第七实施例的装备有图像站的电子摄像机包括一个紧凑、轻便和便携型的电子摄像机2100和一个图像站2150,电子摄像机2100能够以可卸方式连接在图像站2150上,图像站2150有可以在家用电视机上显示图像数据的显示功能和可以打印图像数据的打印功能,还有包括电视电话功能在内的数据通讯功能。当电子摄像机2100安装在图像站2150上时,后者可以扩展前者的功能。
准备在其上安装电子摄像机2100的图像站2150连接在与模拟公用线路相连的标准插入式插座2201和电话机2202之间,并在其背面有用来与模拟公用电话线路连接的线路输入/输出端IL和用来与电话机2202连接的电话输入/输出端IT。插座2201与线路输入/输出端IL之间,或者电话输入/输出端IT和电话机2202之间,都是用两端带有标准插头的标准电缆2204来连接的。图像站2150通过带有输入/输出插头2251的三端电缆2252与电视机2250相连接。
图38中图像站2150的细节几乎与图14中第二实施例的电视电话站350相同,只是在它上面再加上了下述几个部分。
在外壳2151的下方是一个用来在封卡2180上打印图像的封卡打印机部分2151b。封卡打印机2151b能够在封卡2180上打印存储在内部大容量存储器中的彩色图像数据,并且能够在电子摄像机2100放置在图像站2150的支承部分2151a中时接收来自电子摄像机2100的图像数据,还能够在封卡2180上打印接收到的彩色图像数据。
在外壳2151上方的支承部分2151a和在外壳2151下方的封卡打印机由提供在外壳2151背面的铰链(未画出)连接,两者可以相对转动。当提起支承部分2151a前面以打开该部分时,该部分就转向后方,使外壳2151的内部暴露出来。放置在外壳2151内的是,一个打印部分2191(后面有说明),它能够以全色彩在封卡2180上打印图像数据;一个输送部分(未画出),它包括一个橡胶滚柱以把打印后的封卡2180输送到封卡打印机2151b外面;还有一个容纸盘(未画出),用来放置未打印的封卡2180(例如20张封卡);这些部分构成一个单元。封卡2180是一种用于特殊目的的封条,它以可剥离的方式粘贴在封卡纸2181上,如图38所示,多张封卡,例如20张封卡放置在容纸盘(未画出)中。
在外壳2151的封卡打印机2151b的前面提供有用来通断图像站2150的主电源的电源开关2152,粘贴在封卡纸2181上的打印过的封卡2180从其中输出的封卡输出口2153,以及盖子2154,当封卡2180发出堵塞时需要揭开该盖子以消除堵塞。在外壳2151的支承部分2151a前面提供有供用户用来有选择地指令图像站2150的各种处理,包括封卡打印处理的多个按键开关2155;以及用来显示由操作按键开关2155来设定的目标打印区,打印输出的数量,封卡的打印状态等等的显示部分2156。
在外壳2151的背面提供有,前述的线路输入/输出端IL和电话输入/输出端IT,用来接收和发送视像信号的针状接口2161,用来接收和发送声音信号的针状接口2162和2163,用来接收甚高频信号的甚高频天线端2164,用来接收超高频信号的超高频天线端2165,用来接收和发送视像信号的S端口2166,以及电缆线(未画出)。也就是说,利用提供在外壳2151背面的输入/输出端IL和IT,图像站2150介于标准插入式插座2201和电话机2202之间,并用带有标准插头2203的标准电缆2204分别与它们连接。
位在三端电缆2252一端的输入/输出插头2251与针状接口2161,2162和2163相连接,而位在三端电缆2252另一端的输入/输出插头2251与电视机2250的外部输入/输出端(未画出)相连接。
在该情形中,因为图像站2150的设计前提是留在家里或类似地方的,它的线路输入/输出端IL和电话输入/输出端IT始终连接在家里的电话线路2251和电话机2252上。图像站2150的针状接口2161、2162和2163也需要通过三端电缆2252始终连接在电视机2250上。
有了上述的结构和连接情况,只要简单地把电子摄像机2100安装在图像站2150上,电子摄像机2100就将通过图像站2150连接在电话线路或类似线路上,从而保证电子摄像机2100与通过电话线路或类似线路和它相连接的另一个图像设备进行数据交换。电子摄像机2100的图像数据可以通过图像站2150立即在家里的大屏幕电视机2250上看到。在该情形下,如果电子摄像机2100和图像站2150被用作电视电话设备,可以在大屏幕上看到通讯对方的图像。
图39是图38中装备有图像站的电子摄像机的透视图。因为图39中的电子摄像机2100的原理结构与图15中第二实施例的电视电话设备几乎相同,这里不再作详细说明。
图40是示出电子摄像机一般结构的方框图。因为其结构实际上与第一实施例中的结构相同,这里不再作详细说明。
图41是示出图像站一般结构的方框图。图41中的图像站2150被提供有一个打印机图像处理器2190。
图42是示出图41中的打印机图像处理器2190和图像站2150的打印部分2191的方框图。在图42中,打印机图像处理器2190含有Y/C分离器2192,色差转换器2193,ADC2194和2195,存储器2196,数字接口2197以及YMC转换器2198。Y/C分离器2192把模拟视像信号分离成亮度信号Y和颜色信号C。色差转换器2193把从Y/C分离器2192分离出来的颜色信号C转换成色差信号(R-Y,B-Y)。ADC2194把从Y/C分离器2192分离出来的亮度信号Y转换成数字信号。ADC2195把被色差转换器2193所转换成的色差信号转换成数字信号。在该情形中,虽然色差信号(R-Y)或(B-Y)的数据量只有亮度信号Y数据量的一半,但是,把色差信号(R-Y,B-Y)转换成数字信号所需的时间却与在ADC2194中把亮度信号Y转换成数字信号所需的时间相同。存储器2196是一个半导体存储器,例如双端口RAM,用来存储准备打印的图像数据。数字接口2197是一个接口电路,用来把输入的数字视像信号转换成能存储在存储器2196中的数据。例如,数字接口2197把以预定格式输入的数字数据转换成与由前述模拟视像信号的模数转换所得到的数字信号的格式相同的格式,然后把该数据存储存储器2196。YMC转换器2198把从存储器2196读出的图像数据转换成各个颜色数据黄Y,品红M,和青C,使图像数据能够被打印部分2191以全色彩打印出来。
打印部分2191是一个封卡打印机,它根据从YMC转换器2198输出的黄Y、品红M和青C各自的颜色数据,在封卡2180上打印图像数据。所使用的打印部分2191是一种熔化型热转移打印机,它能够高质量地在特殊用途的封卡2180上以全色彩打印图像数据。如果把升华型热转移打印机用作打印部分2191,则通过恰当地控制从发热头的各个加热元件发出的热量,可以逐个像素地改变图像浓度,从而提供高质量的图像数据的灰度级。除了熔化型热转移打印机和升华型热转移打印机之外,喷墨式打印机也可用作能打出全部颜色的打印机。
电源电路2175用作电源,向图像站2150的各个部分供应预定的电压,它也用作电源适配器,向电子摄像机2100供应预定大小的直流电压。
下面将说明第七实施例的工作过程。
电子摄像机2100和图像站2150的设计使得电子摄像机2100的机体做得紧凑和轻便,可以携带使用,并且当电子摄像机2100安装在家里或类似地方的图像站2150上时,其功能将得到扩充。
(1)较具体地说,电子摄像机2100用作电子静止摄像机,当图像站2150用作可以扩充电子静止摄像机的功能的站时,电子静止摄像机将以压缩形式存储由摄像机部分2102摄取的多帧图像数据。
图像站2150能够扩充的功能包括以下三个a)能够在连接于图像站2150上的家用电视机2250的大屏幕上显示从电子摄像机2100送来的图像数据的监视器功能。
b)能够把从电子摄像机2100送来的图像数据存储在图像站2150的一个大容量外部存储设备2174中的功能。
c)能够由封卡打印机2151b中的打印部分2191在封卡2180上以全色彩打印来自电子摄像机2100的图像数据和存储在外部存储设备2174中的图像数据等等的打印机功能。
第七实施例的成像装置的特征是,除了前述的电子静止摄像机功能和能扩充电子静止摄像机功能的站的功能之外,还有由所设置的MODE M和NCU所完成的电话机功能。
(2)在使用电话机功能时,图像站2150所能扩充的功能包括以下几方面a)能够通过图像站2150把电子摄像机2100连接到电话线路2201和电话机2202上去的扩展站功能。
b)能够利用所具有的电话机功能把由电子摄像机2100所摄取、由图像处理器12所处理的图像数据发送给通过扩展站功能连接的通讯对方的电视电话设备(成像装置)的发射功能。
c)具有能够利用电话功能来接收来自对方的电视电话设备的图像数据的接收功能,以及具有能够在利用电话机功能接收来自对方电视电话设备的声音数据和从电话机2202发出语音的同时,把图像数据显示在电子摄像机2100的LCD部分2103上和图像站2150相连接的电视机2250上的电视电话功能。
d)能够把来自对方电视电话设备的图像数据存储在图像站2150的大容量外部存储设备中的存储功能。
e)能够把来自对方电视电话设备的图像数据通过封卡打印机2151b中的打印部分2191,以全色彩打印在封卡2180上的打印机功能。
只要摄像机2100具有可摄取图像数据的电子静止摄像机的功能,并且图像站2150能够扩充电子摄像机2100的功能,电子摄像机2100并不局限于是一个电视电话设备。
(3)图像站2150的另一个辅助功能是能够作为电源适配器向电子摄像机2100供应预定大小的直流电压的电源功能。
为了在电子摄像机2100安装在图像站2150上的时候能够利用(1),(2),(3)三个功能,图像站2150必须保持电源接通的状态,并且始终通过三端电缆2252连接在电视机2250上,以及连接在电话线路2201和电话机2202之间。
做好这种连接后,只要简单地把电子摄像机2100安装在图像站2150上,就可以立即获得上述的各个功能,以及对电子摄像机2100功能的扩充。
首先讨论图40所示的控制器11和图41所示的控制器2170的工作过程。控制器11和2170的工作将提供电视电话功能和电子摄像机功能。与控制器11中的CPU16的处理相关的程序存储在控制器11中的ROM18中。当电子摄像机2100安装在图像站2150上,并且前述的各项条件被满足时,控制器2170中的CPU2171对CPU16进行控制。在下面对本实施例的工作过程的说明中,假定电子摄像机2100已经安装在图像站2150上,后者已通过三端电缆2252与电视机2250相连接,并且它还用标准电缆2204连接在电话线路2201和电话机2202之间。
如果电子摄像机2100的电源没有接通,电子摄像机2100和图像站2150的线路输入/输出端IL和电话输入/输出端IT连接成通路状态。在该情形下,来自电话机2202的声音信号通过从IT到IL的路径直接输出给模拟公用线路,而从模拟公用线路输入的声音信号则通过从IL到IT的路径直接输入到电话机2202。
如果电子摄像机2100和图像站2150的电源已经接通,来自电话机2202的声音信号经过电话输入/输出端IT输入到电子摄像机2100中,被ADC21暂时转换成数字信号,然后在声音压缩/扩展电路27中按照预定的压缩处理被压缩。然后压缩的信号被输出到总线15上。然后总线15上的声音信号被CPU16与图像信号相混合,在被送给线路输入/输出端IL之前,混合的信号被图像站2150的MODE M30和NCU调制。
通过线路输入/输出端IL从模拟公用线路输入的输入信号被MODE M30和NCU31解调,然后解调的信号被MODE M30中的DSP转换成数字信号。数字信号被输出给总线15,然后被CPU16分解成图像信号和声音信号。声音信号被声音压缩/扩展电路27扩展,然后在输出给电话输入/输出端IT之前,被DAC24转换成模拟信号。
在电子摄像机2100和图像站2150都接通电源后,用户拿起电话机2202的受话器,以建立非挂断状态,然后键入希望通讯的对方的电话号码。其结果之一是NCU31产生拨号音。
在建立起通讯联系的时候,电子摄像机2100和图像站2150的基本工作过程几乎与第二实施例的情形相同,所以下面只讨论本实施例所特有的那些过程。
下面将解释图42中的打印机图像处理器2190的工作过程。打印机图像处理器2190执行利用封卡打印机2151b中的打印部分2191,以全色彩把输入图像数据打印在封卡2180上的操作。在该情形下,这里的输入图像数据除了是作为视像输入的模拟视像信号之外,还可以是从电子摄像机2100送来的图像数据,或者是存储在外部存储设备2174中的图像数据,或者是当有一个IC卡(集成电路卡)连接在本系统上时,从IC卡送来的图像信息。
当模拟视像信号作为视像输入被输入到打印机图像处理器2190中时,如图42所示,模拟视像信号被输入给Y/C分离器2192,后者把模拟视像信号分解成亮度信号Y和颜色信号C,并将亮度信号Y输出给ADC2194。ADC2194把模拟亮度信号Y转换成数字信号,并把数字信号输出给存储器2196加以存储。被Y/C分离器2192分离出的颜色信号C被输入到色差转换器2193中,后者把被Y/C分离器2192分离出的颜色信号C转换成色差信号(R-Y,B-Y),并把它们输出给ADC2195。ADC2195把接收到的模拟色差信号(R-Y,B-Y)转换成数字信号,并把它们输出给存储器2196加以存储。
在有IC卡接在本系统时,对于有数字视像信号输入到打印机图像处理器2190的情形,数字视像信号被输入到数字接口2197,后者把数字视像信号转换成能够存储在存储器2196的数据。存储器2196存储准备打印的数据。当存储器2196接收到CPU2171发出的关于输出预定图像数据的指令时,它把指定的图像数据输出给YMC转换器2198。YMC转换器把从存储器2196读出的图像数据转换成各个颜色数据,黄Y,品红M和青C,并把这些数据输出给打印部分2191,使该图像数据能够被打印部分2191以全色彩打印。打印部分2191根据从YMC转换器2198输出的黄Y,品红M,青C各个颜色数据,以全色彩把图像数据打印在封卡2180上。
被打印部分2191以全色彩打印后的封卡2180被从封卡打印机2151b前面的封卡输出口2153送出,如图38所示。封卡2180可以有录像带标题区的形式,其上说明了标题或其他类似内容。以全色彩打印后的封卡2180可以从封卡纸2181上剥开,并粘贴在录像带上,作为标签。
如前所述,根据第七实施例的成像装置包括便携型电子摄像机2100和图像站2150,前者的外壳2101做成狭长方形盒子形状,为了紧凑和轻便,它使用了LCD部分2103;后者具有完整的电话功能,用来扩充电子摄像机2100的功能。图像站2150保持着通过三端电缆2252与电视机2250的连接,以进行视像和声音的输入和输出,它装备用作来打印图像数据的封卡打印机2151b,用来存储大量数据的外部存储设备2174以及用来向电子摄像机2100供应预定大小直流电压的电源电路2175。因此,只要简单地把电子摄像机2100安装在图像站2150上,就可立即得到上述这些功能,以及对电子摄像机2100的功能的扩充。
特别地,简单地把电子摄像机2100安装在图像站2150上,则不需要麻烦地去连接每一个接线端,例如各种输入/输出端和电源端,就可以使从电子摄像机2100送来的图像数据显示在与图像站2150相连接的家庭电视机的大屏幕上;还可以利用封卡打印机2151b直接打印出指定的图像。即使是一个不熟悉那些接头连接和拆卸操作的人,也可以仅仅通过把电子摄像机2100安装在图像站2150上这个非常简单的工作,来完成使用电子摄像机的正确连接。因此,任何人都可以容易地使用该电子摄像机。
虽然第七实施例是适用于带有作为成像装置的电子摄像机的电视电话设备的,但是只要任何设备装备了能够扩充便携式成像装置的功能的站,它都可以使用第七实施例。
图像数据的压缩方法并不局限于第七实施例所使用的JPEG算法,其他的系统,例如块式编码系统,预测编码系统和正交变换编码系统,也同样可以使用。对声音数据的压缩方法也不局限于第七实施例所使用的前述CELP算法,其他系统,例如AD-PCM(自适应差分脉冲编码调制)系统和VSELP(矢量和激发线性预测)系统也同样可以使用。
第八实施例现在参考图43至50来说明第八实施例,这些图说明根据第八实施例的电视电话设备,第八实施例适用于具有电子摄像机功能的电视电话设备。
首先讨论第八实施例的结构。下面的说明针对把普通模拟电话用户线路作为通讯线路的情形。
图43是示出装备有电视电话站的电视电话设备的连接关系的图。参见图43,根据第八实施例的装备有电视电话站的电视电话设备包括一个紧凑和便携型的电视电话设备3100和一个电视电话站3150,设备3100能够以可卸方式安装在站3150上,站3150具有包含自动应答功能在内的数据通讯功能。当设备3100安装在站3150上时,后者将扩充前者的功能。准备在其上安装设备3100的站3150连接在标准插入式插座3201上,并带有用来与模拟公用电话线路连接的线路输入/输出端IL和用来与另一个电话机或传真机(未画出)连接的电话输入/输出端IT。插座3201和线路输入/输出端IL用两端有标准插头3203的标准电缆3204相连接。
在外壳3101底部提供有输入/输出口3111,用来与提供在电视电话站3150外壳3151中的凹陷部分的输入/输出口(未画出)相连接,如图43所示。
在图43中,电视电话站3150具有电话机的形状,它带有一个电话听筒,并且在其外壳3151的上部有一个电话机支承部分3151a,用户可以把袖珍型电视电话设备3100稳定地放置在那里,以预定的角度倾斜,以向用户提供较好的视角。支承部分3151a在宽度和深度上略大于电视电话设备3100的外壳3101,使得当设备3100放置在该部分3151a中时,设备3100能够稍微倾斜地直立。因此,通过把设备3100的底部放置在站3150外壳3151的支承部分3151a中,设备3100将被安装在站3150上。
在外壳3151的支承部分3151a的底部提供有一个用来与提供在电视电话设备3100底部的输入/输出口3111相连接的输入/输出口(未画出),还有一个用来与提供在设备3100底部的电源端3112相连接的电源端(未画出)。当设备3100放置在站3150外壳3151的支承部分3151a中时,它们的输入/输出端3111将相互咬合,保证设备3100和站3150之间的数据交换。其结果是,站3150能够接收从设备3100送来的图像数据。另外,因为两个电源端也连接在一起,将有预定大小的直流电压从站3150的电源电路175供应给设备3100。在外壳3151的支承部分3151a的右边侧面提供有一个用来接通或断开电视电话站3150的主电源的电源开关3152,在外壳3151的左侧放置了一个电话听筒3153,后者带有通过一个手把部分构成整体的送话器和受话器。
在外壳3151的支承部分3151a的前面提供有按键开关3154和LCD部分3155,按键开关3154包括用来设定电视电话站3150的各种模式的按键(发送钮,接收钮和用来设定自动接收模式和自动应答模式的按键)和10个按键;LCD部分3155包括用来显示通话要求者的电话号码、时间、通话时间电话费等等的LCD或类似器件。代号“3156”表示一个盖子,它用来在电视电话设备3100未安装在电视电话站3150外壳3151的支承部分3151a中时,盖住该支承部分3151a。
在外壳3151的背面提供有前述的线路输入/输出端IL,电话输入/输出端IT,用来接收和发送视像信号的针状接口3161,用来接收和发送声音信号的针状接口3162和3163,用来接收甚高频信号的甚高频天线端3164,用来接收超高频信号的超高频天线端3165,用来接收和发送视像信号的S端口3166,以及电缆线(未画出)。也就是说,利用提供在外壳3151背面的输入/输出端IL和IT,电视电话站3150通过带有连接在线路输入/输出端IL上的标准插头3203的标准电缆3204,被连接在标准插入式插座3201上。在这情形下,因为电视电话站3150的设计前提是留在家里或类似地方使用,站3150的线路输入/输出端IL应该始终连接在家里的电话线路上。
位在三端电缆一端的三个输入/输出插头分别连接在针状接口3161,3162和3163上,而其另一端的输入/输出插头则连接在电视机(未画出)的外部输入/输出端上。电视电话站3150需要总是用三端电缆连接在家里的电视机上。
图44是图43的电视电话设备的透视图。在图44中,电视电话设备3100有一个外壳3101,后者具有沿水平方向伸长的狭长方形盒子的形状,高为65mm,宽为60mm,深为24mm。摄像机部分3102安装在外壳3101顶部左侧,用来摄取目标物的图像。摄像机部分3102是一个紧凑的CCD摄像机,与LCD部分3103的显示屏有相同的朝向。在外壳3101前面提供有LCD部分3103和按键输入部分3104。LCD部分3103有一个DD34和一个LCD35,按键输入部分3104含有多个按键开关10,操作者利用它们来选择和指令电视电话设备3100的各种处理,对此下面将参考图46进行说明。LCD部分3103是一个TFT型的有源矩阵LCD器件,其屏幕尺寸为1.4英寸,配有高分辨率彩色LCD面板,总像素数为220×279=61380像素,其中每三个像素对应三原色R(红),G(绿)和B(蓝),排列成三角形。操作者利用按键开关部分3104来选择和指令电视电话设备3100的各种处理。在外壳3101的一个侧面提供有用来控制设备3100主电源的通断状态的电源开关3105。
在外壳3101顶部提供有用来调节声音音量的音量拨盘3106,耳机端口3107,用来转换模式的选择开关3108,调谐钮3109和用来指示主电源通断状态的电源指示器3110。音量拨盘3106用来调节从耳机送来的声音的音量,选择开关3108用来转换模式。耳机端口3107用来连接用作天线的耳机,并且其自身可以用作天线端。调谐钮3109用来改变调谐频率。电源指示器3110指示由电源开关3105控制的电视电话设备3100的主电源的通断状态。
在外壳3101底部提供有一个准备与提供在电视电话站(后面要对它讨论)的外壳3151的凹陷部分3151a中的输入/输出口相连接的输入/输出口(未画出)。
因为电视电话设备3100的外壳3101设计得沿垂直方向伸长,并且是紧凑和轻便的,所以设备3100能放在衣服口袋里或类似地方容易地携带出去,这样进一步改善了便携性。
电视电话站3150在适于随身携带使用的紧凑轻便的电视电话设备3100安装在其上的时候,将扩充设备3100的功能。站3150具有由其中的MODE M和NCU所达到的电话功能和作为扩充功能的自动应答功能。站3150应该始终连接在电话线路3201上,如图43所示。站3150还有一个电源电路175(如图46所示),用来向设备3100供应预定大小的直流电压。因此,只要简单地如图45所示那样把设备3100安装在站3150上,就可以立即得到这些功能和设备3100的功能扩充。
在上述结构和连接情形下,通过简单地把电视电话设备3100安装在电视电话站3150上,设备3100将通过站3150而连接在电话线路或类似线路上,以保证它与通过电话线路或类似线路连接在该设备3100上的另一个电视电话设备进行数据交换。设备3100的视像数据可以通过站3150立即在家里的电视机上看到。在此情形下,如果设备3100和站3150被用作电视电话设备,则通讯对方的图像可以在电视机的大屏幕上看到。
图46示出图44中电视电话站3100的原理结构。因为该结构与图9所示的第一实施例的结构几乎相同,这里不再给出对它的详细说明。
图47示出图43中电视电话站3150的原理结构。因为该结构与图7所示的第一实施例的结构几乎相同,下面只讨论它们的差别。如前所述,电话听筒3153有由把手部分连成整体的送话器3153a和受话器3153b。按键开关3154包括用来设定电视电话站3150的各种模式的按键(发送钮,接收钮,用来设定自动接收模式和自动应答模式的按键)和10个按键,这些按键开关用来指定对所选模式作电视电话处理。LCD部分3156显示通话要求者的号码、时间、通话时间、和电话费用等等,还在选择自动应答模式时显示该模式。
控制器3170包括CPU3171,RAM3172和ROM3173。CPU3171控制母电视电话站3150中的各个部分,并根据准备连接的通讯线路的类型,执行通讯控制程序。当电视电话设备3100安装在电视电话站3150上时,CPU3171接收来自通讯对方的电视电话设备的混合图像数据和声音数据,并在MODE M部分3014中解调这些数据。然后CPU3171把解调的图像数据和声音数据分开,把压缩的图像数据送给电视电话设备3100的图像压缩/扩展电路3019,把压缩的声音数据送给设备3100的声音压缩/扩展电路3027。ROM3172是一个半导体存储器,用来存储CPU3171要使用的程序、数据等等以及要发送的声音数据和其他数据。
信息存储器3174是一个半导体存储器,用来存储在自动应答模式下准备作为信息发送给目的地的图像数据和声音数据,还存储在自动应答模式下从目的地终端送来的图像数据和声音数据。快速大容量磁盘设备或磁光盘设备可以存储大量的图像数据,它们可以代替半导体存储器用作信息存储器3174。
下面将说明第八实施例的工作过程。
第八实施例的电视电话设备3100和电视电话站3150的设计使得设备3100的机体做得紧凑和轻便,以利于携带使用,而且当设备3100安装在放在家里或类似地方的站3150上时,设备3100的功能可得到扩充。主要扩充的功能是电话功能和自动应答功能。
(1)使用电话功能时,电视电话站3150能够提供的扩充功能包括以下功能
a)使电视电话设备3100通过电视电话站3150连接到电话线路上的扩充站功能。
b)能够利用所具有的电话功能把由电视电话设备3100的摄像机部分3102所摄取的和由图像处理器12所处理的图像信号发送给借助于扩充站功能而发生联系的对方电视电话设备上,以及能够利用电话功能把来自电视电话设备3100的声音信息发送给相联系的对方电视电话设备上的发送功能。
c)具有能够利用电话功能接收来自对方电视电话设备的图像数据,并在设备3100的LCD部分3103上和连接了站3150的电视机上显示图像数据的接收功能,同时能够利用电话功能接收来自对方电视电话设备的声音数据,并从所连的电视电话站3150产生语音的电视电话功能。
(2)使用自动应答功能时,电视电话站3150能够提供的扩充功能包括以下功能a)能够把电视电话设备3100通过电视电话站3150连接到电话线路3201上的扩充站功能。
b)能够利用所具有的电话功能把存储在信息存储器3174中的图像数据和声音信息数据发送给借助于扩充站功能而发生联系的对方的电视电话设备上,以及能够利用电话功能把声音信息数据送给处于自动应答功能下的对方电视电话设备上的发送功能。
c)具有能够利用电视电话站3150的电话功能来接收从对方电视电话设备送来的图像数据的接收功能,并能够利用电话功能把图像数据存储在电视电话站3150的信息存储器3174中的电视电话功能。
(3)电视电话站3150的另一个辅助功能是作为能够向电视电话设备3100提供预定大小的直流电压的电源适配器的电源功能。
当电视电话设备3100安装在电视电话站3150上时,为了利用(1),(2),(3)这些功能,电视电话站3150必须保持接通电源,并且连接在电话线路3201上。
做好这种连接后,只要简单地把电视电话设备3100安装在电视电话站3150上,就可立即得到前述的各个功能和对设备3100的功能扩充。
首先讨论图46中的控制器3011和图47中的控制器3170的工作过程。控制器3011和3170的工作将提供电视电话功能和电子摄像机功能。与控制器3011中的CPU3016的处理相关的程序存储在控制器3011中的ROM3018中。当电视电话设备3100安装在电视电话站3150上,并且满足预定条件时,控制器3170中的CPU3171对控制器3011中的CPU3016进行控制。在下面对第八实施例的工作过程说明中,假定设备3100已经安装在站3150上,并且后者通过三端输入/输出电缆连接在电视机(未画出)上,通过标准电缆3204连接在电话线路3201上。
若电视电话设备3100的电源未接通,电视电话设备3100和电视电话站3150的线路输入/输出端IL和电话输入/输出端IT以通路状态连接。在这条件下,来自站3150的听筒3153的声音信号通过从IT到IL的路径被直接输出给模拟公用线路,而从模拟公用线路输入的声音信号通过从IL到IT的路径被直接输入给站3150。
若电视电话设备3100和电视电话站3150的电源已接通,则来自听筒3153的声音信号被从电话输入/输出端IT输入给设备3100,并被ADC21暂时地转换成数字信号,然后在声音压缩/扩展电路27中被按照预定的压缩处理压缩。然后压缩的信号输出给总线15。然后总线15上的声音信号被CPU3016与图像数据混合。在被发送给线路输入/输出端IL之前,混合信号被站3150的MODE M30和NCU31调制。
通过线路输入/输出端IL从模拟公用线路输入的输入信号被MODE M30和NCU31解调。然后解调的信号被MODE M30中的DSP转换成数字信号。数字信号被输给总线15,然后被CPU3016分解成图像信号和声音信号。声音信号被声音压缩/扩展电路27扩展,然后在输出给电话输入/输出端IT之前,被DAC24转换成模拟信号。
在接通电视电话设备3100和电视电话站3150的电源之后,操作者拿起电话听筒3153的受话器3153b,设定非挂断状态,并键入通讯对方的电话号码,NCU31便产生拨号音。
在连接上通讯线路之后,将执行下述的发送处理和接收处理。在发送处理和接收处理中,本实施例的电视电话设备3100和电视电话站3150平行地执行图像处理和声音处理。因此,在下面的说明中,发送处理将分别讨论图像发送处理和声音发送处理,接收处理将分别讨论图像接收处理和声音接收处理。
在图像发送处理中,由摄像机部分3102摄取的图像数据通过ADC21存储在视像存储器22中,存储在视像存储器22中的图像数据被图像压缩/扩展电路19按照预定的压缩处理压缩。压缩的图像数据通过总线15和输入/输出口50和52被输出给电视电话站3150的MODE M部分14,然后被发送给通讯对方。为了记录在通话中显示在LCD35上的自身图像(发送图像),操作者需要按下按键开关10中的图像记录开关,使图像数据存储到视像存储器23中。因为一帧图像数据的量是211200比特(约25.8千字节),如果视像存储器23的容量为256千字节,它能够存储约9到10帧的图像数据。因为一帧压缩图像数据为14400比特(约1.76千字节),RAM17需要有一个18千字节的图像数据存储区才能存储10帧压缩图像数据。
在声音发送处理中,从电话听筒3153的受话器3153b输入的声音数据通过电视电话站3150的MODE M部分14和输入/输出口52和50送给电视电话设备3100的ADC26。声音数据被声音压缩/扩展电路27按预定的压缩处理压缩。压缩的声音数据通过总线15被送给电视电话站3150的MODE M部分14中的MODE M30,然后通过NCU31和输入/输出端IL发送给通讯目的地。
在图像接收处理中,电视电话站3150中的MODE M部分14确定是否存在有图像接收信号。如果有图像接收信号,解调的图像数据通过输入/输出口50和52以及总线15被送给图像处理器12,在那里接收到的图像数据被图像压缩/扩展电路19扩展。然后扩展的图像数据存储在视像存储器23中,通过DAC24输出给LCD部分3103,显示在LCD35上。扩展的图像信息还通过输入/输出口51和三端输入/输出电缆被输出给电视机,显示在电视机的大屏幕上。为了在通话中记录显示在LCD35和电视机(未画出)屏幕上的通讯对方的图像(接收图像),操作者需要按下图像记录开关10,使图像数据存储在视像存储器23中。因为一帧图像数据的量约为25.8千字节,如果视像存储器23的容量为256千字节,它能够存储9到10帧图像数据,如前所述。视像存储器23可以分出一个区域用来存储3帧发送图像,另一个区域用来存储7帧接收图像。
在声音接收处理中,电视电话站3150中的MODE M部分14确定是否存在有声音接收信号。如果有声音接收信号,解调的声音信号被送给声音处理器13。接收到的声音信号通过总线15被送给声音压缩/扩展电路27进行扩展。然后扩展的声音信号通过DAC29和MODE M部分14中的NCU31被输出,接着就有声音通过输入/输出端IT输出给电话机3202。
上述的发送和接收不断地重复执行,直到电话听筒3153的受话器3153b被挂上,变成为挂断状态。
也就是说,根据第八实施例,被电视电话设备3100的MODE M部分所压缩的图像数据和声音数据是同时被发送的,并且准备在LCD35上显示的一帧图像数据(211200比特)根据图像压缩/扩展电路19的数据压缩比(约7/100)和MODE M部分14的数据传送速率(4800bps)被分成三块,从而实现在模拟公用线路上发送高质量的图像。因为LCD35的屏幕尺寸为3英寸,并且一帧的数据为110×160像素×12比特(4096种颜色)=211200比特,所以每三秒发送一帧图像数据,但是,发送一帧图像数据所需的时间随每帧的像素数和颜色数(灰阶数)的不同而不同。
假定在普通模式下图像数据以4096种颜色发送,而在高质量模式下像素数相同(110×160像素),但数据将以65536种颜色(16比特)显示。为了在高质量模式下发送图像数据,一帧图像数据的量将是110×160×16=281600比特(约34.4千字节),在图像压缩处理中压缩到约68/1000之后,变成19200比特,发送一帧间断性静止图形所需的时间可以由19200比特除以每秒钟能发送的比特数(4800比特)得到,即19200÷4800=4秒。因此,在该情形下,70400比特(约8.6千字节,该数字由281600除以4得到)的图像数据被压缩到约68/1000,变成包括4800比特图像数据的图像码。
电视电话设备3100与电视电话站3150通讯的处理过程,或者母电视电话设备3150与子电视电话设备3100通讯的处理过程是与第一实施例的电视电话设备100和电视电话站150与另外的电视电话设备通讯的处理过程相一致的,也就是与由图9至12所图示的以及参考这些图所说明的处理过程相一致。
现在说明自动应答功能的工作过程。
图48至50是用来说明处在自动应答模式下的电视电话设备3100和电视电话站3150的工作过程的流程图。
图48是说明设定一个信息的声音/图像记录的操作的流程图。首先,在步骤S31中确定声音/图像记录钮是否接通。若声音/图像记录钮没有接通,流程进入普通模式(步骤S32),若声音/图像记录钮已接通,则在步骤S33中确定该系统是否正处于联机通讯状态。也就是说,如果声音/图像记录钮接通,但没在联机通讯状态,则将执行信息的声音/图像记录。如果系统在联机通讯状态,则流程返回到原先的工作,执行联机通讯处理(步骤S34)。如果系统不在联机通讯状态,则图像处理器12在步骤S35中作好图像压缩准备,声音处理器13在步骤S36中作好声音压缩准备。然后,在步骤S37中,产生一个开始领示信号,以开始在步骤S38中的声音/图像记录。在产生开始领示信号之后的声音/图像记录时间设定为约15至20秒,在这段时间内想设定自动应答模式的操作者站在摄像机部分3102前面,以便在记录声音信息的同时摄取他(她)自身的图像。
在步骤S39中,确定声音/图像记录是否已完成。如果声音/图像记录尚未完成,则在步骤S40中确定自声音/图像记录开始是否已经超过了预定的时间,如果超过这个时间,则将出现“时间用完”状态,这是检测记录媒体是否发生数据溢出的一种办法。如果尚未超过预定时间,流程回到步骤S39,确定声音/图像记录是否完成。当声音/图像记录已经完成时,流程进入步骤S41,在那里记录结束领示信号,然后就进入步骤S42,使这个子程序结束。
图49是解释接收处理的流程图。首先在步骤S51中确定是否探测到响铃声。如果探测到响铃声,则在步骤S52中确定操作者是否设定了非挂断状态。如果操作者已经设定了非挂断状态,则在步骤S53中执行普通处理(见图9至12)。如果操作者没有设定非挂断状态,就需要考虑使用自动应答功能,在步骤S54中确定铃声是否已响过预定的数(例如5次)。如果响过的铃声数尚未达到预定次数,则流程回到步骤S52。
当响铃数达到了预定的次数,则在步骤S55中处理将进入自动应答模式,并像普通挂断状态那样开始工作。如果模式没有设定为自动应答模式,则响铃继续。
在自动应答模式中,首先在步骤S56中将预先录制的信息送出,并在步骤S57中探测通话要求者终端的类型。这里,预先录制的信息可以是“我现在出去了。如果您是电视电话用户请按下视像钮。如果您是普通电话用户,请稍等。”因为在接收者方面不可能判断通话要求者是电视电话用户还是普通电话用户,所以要向通话要求者送出这样的预先录制的声音信息,使得在接收到通话要求者发来的视像接通信号时辨知对方是电视电话用户而不是普通电话用户。
在步骤S58中,通过通话要求者是否发来视像接通信号而确定对方是否是电视电话用户。然后根据通话要求者的终端是否是电视电话,处理将分成两路,即步骤S59或步骤S65。
当通话要求者终端不是电视电话(即是普通电话)时,则在步骤S59中进入自动应答模式下的普通通讯模式,并在步骤S60中执行声音重建,在步骤S61中开始声音记录。然后在步骤S62中将执行一个根据请求而做的处理(下面将参考图50对此进行讨论),例如执行遥控的处理。在下一个步骤S63中,确定通话要求者是否已经切断通讯,或者是否已超过预定的时间,出现了“时间用完”状态。如果通话要求者已经切断通讯,或者已经发生“时间用完”状态,则流程进入步骤S64,结束这一子程序。另一方面,如果通话要求者没有切断通讯,或者没有发生“时间用完”状态,则流程返回步骤S62,上述根据请求而做的处理将重复地执行,直到通话要求者切断通讯,或者确定发生了“时间用完”状态。
当通话要求者的终端是电视电话时,则在步骤S65中,处理进入自动应答模式下的电视电话的一个特定的通讯模式,在步骤S66中执行声音/图像重建,在步骤S67中开始声音/图像记录。然后在步骤S68中将执行根据请求而做的处理(下面将参考图50对此进行讨论),例如遥控处理。在下一个步骤S69中,确定通话要求者是否切断了通讯,或者是否已经超过了预定的时间,发生了“时间用完”状态。如果通话要求者切断了通讯,或者已经发生了“时间用完”状态,则流程进入步骤S70,结束该子程序。另一方面,如果通话要求者没有切断通讯,或者没有发生“时间用完”状态,则流程回到步骤S68,上述根据请求而做的处理将重复地执行,直到通话要求者切断通讯,或者确实发生了“时间用完”状态。
图50是说明根据请求而做的处理的工作过程的流程图,它对应于前述图49中的步骤S62和S68。该程序开始于流程进入步骤S62或S68的时候。首先在步骤S71中确定是否探测到了双音多频(DTMF)声音。如果没有探测到DTMF声音,则认为本处理与该根据申请而做的处理无关,在步骤S72中流程进入下一步骤。DTMF声音是由DTMF电路(未画出)在某个拨号按钮开关被按下时产生的。如果探测到了DTMF声,则在回到步骤S71之前,在步骤S73中重建信息,或者在步骤S74中更新信息,或者执行其他的各种控制。通过根据要求而做的处理,可以实现遥控,例如从一个公用电话要求与自动应答机器通讯,并按下一个预定的按钮以监视房间或收听已记录的信息。
如上所述,根据本实施例的电视电话设备包括一个便携型电视设备3100和一个电视电话站3150,前者为了紧凑和轻便而使用了LCD部分3103,后者可以使设备3100以可卸方式安装在其上,并有完整的自动应答功能,用来扩充设备3100的功能。电视电话站包括电话听筒(送话器和受话器)3153,带有用来设定自动应答模式的按键的按键开关3154,用来显示自动应答模式的状态的LCD部分3155,控制器3170,用来存储准备在自动应答模式下将信息发送给通话要求者的图像数据和声音数据,以及存储在自动应答模式下从通话要求者送来的图像数据和声音数据的信息存储器3174,MODE M部分14,输入输出口52,以及用来向设备3100供应预定大小的直流电压的电源电路175。控制器3170执行图48至图50所示的自动应答处理,所以只要简单地把设备3100安装在站3150上,就可以立即使用自动应答功能,使得即使用户不在家中时也可以利用自动应答功能把信息发送给通话要求者,并且接收和记录从通话要求者发送来的图像数据和声音数据。
虽然第八实施例是适用于带有电子摄像机功能的电视电话设备的,但是第八实施例也可以适用于任何在其上可以安装便携型电视电话设备,并且装备有自动应答功能的电视电话站。图像数据的压缩方法并不局限于本实施例所使用的JPEG算法,其他系统,例如块式编码系统,预测编码系统和正交变换编码系统也同样是可以使用的。声音数据的压缩方法并不局限于本实施例所使用的上述CELP算法,其他系统,例如AD-PCM系统和VSELP系统,也同样是可以使用的。
对于熟悉本领域技术的人,实现另外的优点和修改将是容易的。因此,就本发明较广泛的方面来说,并不局限于具体的细节和那些在本说明中列举和说明的代表性装置。从而,在不偏离如所附权利要求书及其等价说明所定义的一般发明概念的精神或范畴的情形下,可以做出各种修改。
权利要求
1.一种电视电话系统包括一个含有图像摄取装置、显示装置和用来与其他设备连接的输入/输出口的电视电话设备;以及一个含有用来与电话线路连接的调制/解调部分和用来与上述电视电话设备连接的输入/输出口的站。
2.根据权利要求1的电视电话系统,其中上述电视电话系统进一步包括一个电话机,上述站进一步含有用来把上述电话机连接到上述电话线路上的接线端。
3.根据权利要求2的电视电话系统,其中上述电视电话系统执行通过上述电话机的声音发送和接收。
4.根据权利要求1的电视电话系统,其中上述电视电话设备进一步含有一个图像压缩/扩展电路。
5.根据权利要求4的电视电话系统,其中上述图像压缩/扩展电路压缩由上述图像摄取装置所摄取的图像,并扩展通过上述电视电话设备的输入/输出口输入的信号。
6.根据权利要求1的电视电话系统,其中上述电视电话设备有一个电视调谐器,并把电视视像图像显示在上述显示装置上。
7.根据权利要求1的电视电话系统,其中当上述电视电话设备被安装在上述站上时,上述电视电话设备的上述输入/输出口被连接在上述站的输入/输出口上。
8.根据权利要求1的电视电话系统,其中上述站被设计成具有支座的形状,以接纳上述电视电话设备,上述电视电话设备被倾斜地放置在上述站上。
9.一种电视电话系统,包括一个含有图像摄取装置、显示装置、用来与其他设备连接的输入/输出口和电源输入端的电视电话设备;以及一个含有用来与电话线路连接的调制/解调部分、用来与上述电视电话设备连接的输入/输出口和电源输出端的站,上述站利用上述调制/解调部分、上述输入/输出口和上述电源输出端使上述电视电话设备连接在电话线路上并且向上述电视电话设备供应电源。
10.根据权利要求9的电视电话系统,其中上述电视电话设备含有一个用来探测上述电视电话设备是否已与上述站相连接的探测器。
11.一种电视电话系统,包括一个含有用来与电话线路连接的调制/解调部分、图像摄取装置、显示装置、用来与其他设备相连接的输入/输出口和电源输入端的电视电话设备;以及一个含有用来与上述电视电话设备连接的输入/输出口和电源输出端的站,上述站利用上述输入/输出口和电源输出端与上述电视电话设备作电连接并向上述电视电话设备供应电源。
12.根据权利要求11的电视电话系统,其中上述电视电话设备含有一个用来探测上述电视电话设备是否与上述电视电话站相连接的探测器。
13.一种电视电话系统,包括一个含有图像摄取装置、显示装置、用来与电话线路相连接的调制/解调部分和用来与其他设备相连接的输入/输出口的电视电话设备;以及一个含有图像摄取装置、显示装置、用来与电话线路相连接的调制/解调部分、用来与上述电视电话设备相连接的输入/输出口和用来与电话机相连接的连接端的站,上述站利用上述调制/解调部分、上述输入/输出口和上述连接端与上述电视电话设备和上述电话机作电连接。
14.根据权利要求13的电视电话系统,其中上述电视电话设备还进一步含有用来接收寻呼服务的寻呼接收部分。
15.根据权利要求14的电视电话系统,其中上述寻呼接收部分把接收到的内容显示在上述显示装置上。
16.一种电视电话系统,包括一个含有图像摄取装置、显示装置和用来与其他设备相连接的输入/输出口的电视电话设备;以及一个含有用来与电话线路相连接的调制/解调部分、用来与上述电视电话设备连接的输入/输出口和用来打印图像的打印部分的站。
17.根据权利要求16的电视电话系统,其中上述打印部分打印从上述电视电话设备送来的图像数据。
18.一种电视电话系统,包括一个含有图像摄取装置、显示装置、和用来与其他设备相连接的输入/输出口的电视电话设备;以及一个含有用来与电话线路相连接的调制/解调部分、用来与上述电视电话设备连接的输入/输出口和自动应答部分的站。
19.根据权利要求18的电视电话系统,其中上述站含有用来记录图像和声音的存储器,从电话线路上发送来的图像和声音被记录在上述存储器中。
20.一种电视电话系统,包括一个装备有光学摄像机、显示面板和用来与其他设备相连接的输入/输出口的便携型电视电话;以及一个含有用来与电话线路相连接的调制/解调部分和用来与上述便携型电视电话相连接的输入/输出口的站。
全文摘要
本发明公开了一种包括有一个含有图像摄取装置,显示装置和用来与其他设备相连接的输入/输出口的电视电话设备和一个含有用来与电话线路相连接的调制/解调部分和用来与电视电话设备相连接的输入/输出口的站的电视电话系统,当电视电话设备与站相连接时,利用电视电话设备的图像摄取装置和显示装置,在电视电话设备与站之间通过电话线路交换图像。
文档编号H04N7/14GK1100873SQ94102888
公开日1995年3月29日 申请日期1994年4月29日 优先权日1993年4月30日
发明者森川重则, 本明弘 申请人:卡西欧计算机公司
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