(57)【要約】  本発明は、受信信号から映像信号および音声信号を分離する映像再生部と、映像再生部により分離される映像信号のデータ形式を変換するデータ形式変換手段と映像再生部により分離される映像信号の送信データ速度を変換するデータ速度変換手段とデータ形式およびデータ速度が変換された映像信号を光学信号に変換するための光電変換手段と光学信号を投影面に投影するための投影手段とを備える映像投影部と、を備える広帯域ネットワークの映像再生携帯電話を開示する。本発明によれば、映像信号は投影面に投影され、より明瞭・鮮やかに見える。
2007525869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号から映像信号および音声信号を分離する映像再生部と、
前記映像再生部により分離される映像信号のデータ形式を変換するデータ形式変換手段と、前記映像再生部により分離される映像信号の送信データ速度を変換するデータ速度変換手段と、データ形式およびデータ速度が変換された映像信号を光学信号に変換するための光電変換手段と、該光学信号を投影面に投影するための投影手段と、を備える映像投影部と、
を備える広帯域ネットワークの映像再生携帯電話。
【請求項２】
前記投影面に投影される前記映像信号と同期するように前記音声信号を遅延させる音声信号遅延手段をさらに備える請求項１に記載の広帯域ネットワークの映像再生携帯電話。
【請求項３】
前記データ形式およびデータ速度が変換された映像信号は赤緑青（ＲＧＢ）表示信号である請求項１に記載の広帯域ネットワークの映像再生携帯電話。
【請求項４】
広帯域ネットワークの映像再生携帯電話で無線信号を受信するステップと、
前記広帯域ネットワークの映像再生携帯電話の映像再生部で受信信号から映像信号および音声信号を分離するステップと、
前記広帯域ネットワークの映像再生携帯電話の映像投影部の投影要件を満足するために、前記映像再生部により分離された前記映像信号のデータ形式を変換し、前記映像再生部により分離された映像信号の送信データ速度を変換するステップと、
データ形式およびデータ速度が変換された映像信号を光学信号に変換するステップと、
映像投影部により前記光学信号を投影面に投影するステップと、
を備える広帯域ネットワークの映像再生携帯電話を用いる映像再生方法。
【請求項５】
前記投影面に投影される前記映像信号と同期するように前記音声信号を遅延させるステップをさらに備える請求項４に記載の広帯域ネットワークの映像再生携帯電話を用いる映像再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広帯域無線ネットワークの携帯電話に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤＭＡ無線通信技術の発展に伴い、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、Ｗ−ＣＤＭＡおよびＣＤＭＡ２０００のような、多くの広帯域ネットワークの携帯電話標準が提案されている。現在、広帯域ネットワークの携帯電話は３Ｇ携帯電話（すなわち、第３世代携帯電話）と呼ばれている。したがって、帯域幅の定義の問題が生じる。一般的にいえば、１２８ｋｂ／ｓを超える伝送速度を有し、１秒間あたり４フレームの映像データを転送する能力がある広帯域ネットワークの携帯電話が広帯域ネットワーク３Ｇ携帯電話とみなされている。広帯域３Ｇ携帯電話と現在の狭帯域ＣＤＭＡ携帯電話は類似した信号伝送モードを有するが、伝送速度においては大きく異なる。すなわち、同じ単位時間当たりにおいて、広帯域３Ｇ携帯電話の伝送データ量は現在の狭帯域ＣＤＭＡ携帯電話のそれに比較し非常に大きい。そのため、広帯域ネットワークによって無線信号を伝送することは可能であり、その帯域幅は、ラジオ音声信号、画像信号およびコンピューターネットワークなどの高トラフィックサービスを伝送するのに十分である。これまでの３Ｇ携帯電話は、携帯電話自体の表示スクリーンにより映像信号を表示可能なだけであり、そのため、より明瞭・鮮やかに表示することは出来ない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、投影面に映像信号をより明瞭・鮮やかに見えるように投影する広帯域ネットワークの映像再生携帯電話および映像再生方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様によれば、受信信号から映像信号および音声信号を分離する映像再生部と、映像再生部により分離される映像信号のデータ形式を変換するデータ形式変換手段と映像再生部により分離される映像信号の送信データ速度を変換するデータ速度変換手段とデータ形式およびデータ速度が変換された映像信号を光学信号に変換するための光電変換手段と光学信号を投影面に投影するための投影手段とを備える映像投影部と、を備える広帯域ネットワークの映像再生携帯電話が提供される。
【０００５】
本発明の別の態様では、広帯域ネットワークの映像再生携帯電話で無線信号を受信するステップと、広帯域ネットワークの映像再生携帯電話の映像再生部で受信信号から映像信号および音声信号を分離するステップと、広帯域ネットワークの映像再生携帯電話の映像投影部の投影要件を満足するために映像再生部により分離された映像信号のデータ形式を変換し映像再生部により分離された映像信号の送信データ速度を変換するステップと、データ形式およびデータ速度が変換された映像信号を光学信号に変換するステップと、映像投影部により光学信号を投影面に投影するステップと、を備える広帯域ネットワークの映像再生携帯電話を用いる映像再生方法が提供される。
【０００６】
本発明の基礎概念によれば、３Ｇ携帯電話それ自体が有する帯域幅の利点を利用することにより、広帯域無線ネットワークから送信される画像イメージおよび音声データが受信される。受信された広帯域無線信号はオペアンプおよびアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を通過する。映像および音声信号を分離するために、デジタル信号は復号器により復号化され伸長される。映像投影部が必要とするデータ形式および対応する速度を満たすため、伸張された映像信号はＲＧＢ（赤、緑、青の表示信号）信号形式などに再処理される。映像投影部はＲＧＢ信号を受信し光学映像信号を得るために当該信号を光電的に変換する。そして、映像投影部の投影手段は動的な画像信号を表示するため連続的に光学映像信号を投影面に投影する。
【発明の効果】
【０００７】
広帯域ネットワーク映像再生携帯電話は、広帯域ＣＤＭＡまたはその他の携帯電話の帯域幅の利点をおもな理由として実現される。光学映像信号を再生する映像投影部を備える広帯域ネットワークの携帯電話を用いることにより、映画、テレビあるいはネットワークのようなリアルタイムの動的な画像の再生を達成することができる。そして、携帯電話の物理的な容積の限界を回避可能となる。携帯電話の映像投影部により、目に見える光として画像情報を投影し、制御およびブラウジングの機能は携帯電話のキーボードを用いて実現することが出来る。本発明は、動画プロジェクタといくらか類似しているが、映像投影している本体として携帯電話を使用している。携帯電話の容積がそれほど大きくないという前提に、目に見える光として画像情報を投影する映像投影部は携帯電話に内蔵され、携帯電話の反対側の平面物体上に光学映像の特定の領域を形成する。このようにして、画像映像を可能にする。広帯域ネットワーク携帯電話の信号カバー範囲内で広帯域ネットワーク携帯電話再生機は、映画、テレビまたはネットワークを時間場所に関わらず再生することができる。このようにして、携帯電話のスクリーンは非常に小さいという短所を回避することが出来る。
【０００８】
本発明は現在の３Ｇ広帯域携帯電話および３Ｇの概念による携帯電話の使用方法の拡張である。そして、それは将来の３Ｇ映像携帯電話の構成要素であって３Ｇ携帯電話に組み込まれ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明による広帯域ネットワーク画像再生携帯電話を添付の図面とともに以下に説明する。
【００１０】
多くの広帯域ＣＤＭＡ標準があるので、どの構造がより適切か決めることが難しい。そのため、本発明は一般的な設計方法を用いて以下の通り説明する。ＤＳＰ（digital signal processor）とＦＰＧＡ（field programmable gate array）から構成される構造は以下の主な特徴を備える。柔軟な構造、汎用性の有るモジュール設計、改良された動作効率、開発期間の短縮、保守および拡張の容易性、実時間（リアルタイム）信号処理の通信に適している。携帯電話の物理チャネル処理はリアルタイム信号を目的とする処理であるので、リアルタイム信号処理システムは、リアルタイム性能を確保するために大量のデータを処理する能力を有するシステムでなければならない。加えて、システムの容積、消費電力および安定性も必要である。通常、リアルタイム信号は、自身がハードウェアおよびアルゴリズムの組合せでありアルゴリズムに高い要求を求めるＤＳＰによって処理している。合計および抽象化動作のような異なるレベルおよび形式の処理がアルゴリズムではしばしば用いられる。通信データ転送においては、動作の一部は比較的より単純な構造を有するが、大量データおよび高反復の要求による高速演算速度を有する。従って、高速データ処理を実現するために、ＤＳＰはＦＰＧＡハードウェア構造のと共に使用される。動作の一部は、速度に特別な要求をしないが比較的複雑な演算方法および制御構造を有するため、ハードウェアのみによって実現するのは困難である。そのため、ＤＳＰソフトウェアの協力が必要となる。映像データの伝送はまさにリアルタイム信号システムの処理である。リアルタイム信号処理システムは高い演算速度を要求し多くの種類の演算動作を行う複雑な情報処理システムである。
【００１１】
本発明に係る広帯域ネットワーク映像再生携帯電話の信号受信処理は以下の通りである。
（１）  広帯域信号を伝送する媒体として広帯域ＣＤＭＡのような３Ｇ携帯電話と基地局を使用する。
（２）  映像信号は、広帯域ネットワーク携帯電話の映像再生部に到達すると、アナログフロントエンド、中央処理装置（ＣＰＵ）および他の周辺回路（ＤＳＰ＋ＦＰＧＡ）により復調、復号化がなされ、例えばＭＰＥＧ−４などの映像データストリームに伸張される。
【００１２】
具体的な処理は以下の通りである。
Ｗ−ＣＤＭＡのＦＤＤモードを例に説明すると、広帯域無線携帯電話はアップリンクとダウンリンクに分けられ、システムに使用される周波数帯は以下を含んでいる。
ダウンリンク（基地局から携帯電話へ）：２１１０−２１７０ＭＨｚ
アップリンク（携帯電話から基地局へ）：１９２０−１９８０ＭＨｚ
チャネル幅：５ＭＨｚ
チャネル間スペース：２００ｋＨｚ
チャネル幅が５ＭＨｚに達するため、画像データを送信する無線広帯域ネットワークに対応する基地局が準備される。信号の受信処理は、ダウンリンク（基地局から携帯電話へ）においてなされる。まず第一に、基地局は、映像データ信号を含んでいる広帯域無線信号を送信しなければならない。第２に、３Ｇ携帯電話は、広帯域無線データ信号を受信する能力を備えていなければならない。受信アンテナは無線広帯域アナログ複素データを受信するために使われる。受信した複素信号はＲＦ増幅器により増幅される。受信されたＲＦ変調データ（例えばＱＰＳＫ変調モードまたはＱＡＭ変調モード）は、ＲＦ周波数コンバイナにより結合される異なる周波数帯の範囲にＲＦ復調される。無線広帯域アナログ複素データは、Ｄ／Ａ変換によって圧縮デジタル複素データに変換される。広帯域ＣＤＭＡ符号化プロセッサは、広帯域複素データを復調して、伸長しする。さらに、データ訂正を行い、ボイス信号、映像信号および対応する音声信号を得るために複素データを分離する。
【００１３】
映像データストリームは伸張された後、映像再生部のデータストリーム形式に適合するよう再処理する必要がある。映像速度は解像度に反比例する。すなわち、同じビデオ速度においては解像度の値が決定されると表示フレームも決定される。すなわち、より大きい解像度とすることにより、画像はより明瞭に表示される。しかしながら、映像の入力速度は固定されているので、連続的な映像レート（すなわち１秒につき２４フレーム）を達成するために、伸長された映像データストリームは再処理を要する。本発明において、映像再生部により分離される映像信号のデータ形式は映像投影部のデータ速度変換手段で変換され、映像再生部により分離される映像信号のデータ伝送速度はデータ速度変換手段によって変換される。例えば、映像データストリームはＦＰＧＡにより受信され、映像再生システムのデータストリーム形式（例えばＲＧＢ形式）を満たすよう変換される。それから、映像データストリームは、データ形式およびデータ速度が変換された映像信号を投影手段により映像として投影される光学映像信号に変換する映像投影部の光電変換手段に送信される。この投影手段は、例えば、現在のプロジェクタと同様の三原色の投影手段である。
【００１４】
本発明によれば、広帯域ネットワークの携帯電話のキーボードを使用することにより、カーソルおよび情報の一部を制御することができる。機能としては、例えば、チャネルの交換、ネットワーク閲覧、マウスの移動とクリックなどがある。本発明の携帯電話も、画像の一部を格納する機能を有する。この携帯電話の容積は現在の携帯電話と同様十分小さい。本発明の広帯域ネットワークの映像再生携帯電話は、２〜３時間の映像再生時間を持続するだけの充分なバッテリーパワーを要することには留意する必要がある。
【００１５】
広帯域ネットワークの映像再生携帯電話の送信処理は以下の通りである。
（１）  写真のような静止画を送信可能な携帯電話と同様、広帯域ネットワーク映像再生携帯端末は映像イメージを実時間で送信する機能を備える。
（２）  映像信号の収集。映像信号は外部の動的な情報を広帯域ネットワーク映像再生携帯電話のレンズを通して収集する。
（３）  動的なリアルタイム映像信号をＡ／Ｄ変換し、圧縮し、広帯域ＣＤＭＡプロトコル符号化しさらに信号変調する。
（４）  最も近い基地局に映像信号を符号化し送信する。
（５）  ウェブページに対しては、ショートメッセージを閲覧しショートメッセージサービス信号を返送する。
【００１６】
基本的な設計フローは以下の通りである。
広帯域ネットワークプロトコル（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００など）の決定、物理層（ハードウェア構成）設計、および、ソフトウェア（ソフトウェアの構造やアルゴリズム）設計である。
【００１７】
ＤＳＰとＦＰＧＡとの機能分離（ＤＳＰは主に複雑なアルゴリズムやシステム制御を実行し、ＦＰＧＡは主にプロトコル整合および高速信号処理などを実行する。）を行い、復調モード、Ａ／Ｄ変換、伸張モード、信号分類（ボイス信号、映像信号および関連する音声信号）がなされ、映像信号と音声信号（本発明が目的とする信号であり、ここでは他の信号は除外する）が抽出され、ＦＰＧＡによりＲＧＢ信号ストリームおよび形式に合致するよう映像信号および音声信号が変換され、光学映像信号に変換されたＲＧＢ信号が映像投影手段に送信され、光学映像信号はレンズを経て外へ投影され、光学映像信号は光学映像を形成する平面に達する。併せて、音声信号が処理される。ＲＧＢに光電的に変換されために映像信号は時間Ｘを要するため、映像信号と同期して再生されるために音声信号は同じ時間Ｘを遅延されなければならない。
【００１８】
映像を抽出するには多くの方法があり、ＤＳＰ＋ＦＰＧＡはそれらのうちの１つに過ぎない。ハードウェアＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）モードやＤＳＰ＋ＡＳＩＣモードを含む他の方法を用いても良い。どうやって映像を抽出するにしても、映像は映像投影部の再生規格に適合した映像に変換されなければならない。
【００１９】
図１は、本発明に係る映像投影部を含む広帯域ネットワークの携帯電話により投影された映像の概念図を示す。図１において、広帯域ネットワークの携帯電話は、光学映像信号を表示するための投影面上に光学映像信号を投影している。
【００２０】
図２は、本発明に係る広帯域ネットワークの携帯電話の動作を示す概念図である。図２において、広帯域ネットワークの携帯電話は広帯域ネットワークにより提供される映像信号を含む広帯域無線信号を受信し、映像信号およびこの映像信号と同期した音声信号を抽出するために広帯域無線信号を変換する。それから、抽出された映像信号は、光学映像信号を得るため、映像投影部によって光電的に変換される。その後、映像投影部の投影手段は、動的な映像信号を表示すために光学映像信号を投影面に投影する。
【００２１】
本発明による広帯域ネットワークの携帯電話は映像投影時には通話に影響を与えない。それは、元来の通話機能だけでなく、外部映像信号の記録、リアルタイム信号記録を行う受信装置への外部映像信号のアップロード、写真のような静止画の撮影の機能についても同様である。
【００２２】
図２で示される広帯域ネットワークの映像携帯電話の信号受信方法について以下の通り説明する。
【００２３】
広帯域ネットワークの映像再生携帯電話の信号受信方法は以下の通りである。本発明の広帯域ネットワークの映像再生携帯電話は、携帯電話のアンテナを経て広帯域無線ネットワークにより送信される映像イメージおよび音声データを受信し、受信された広帯域無線信号をオペアンプおよびアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータを通過させ、復号器によってデジタル信号を復号化して、デジタル信号から映像および対応する音声信号を分離するためにデジタル信号を復調し伸長する。抽出された映像信号は、そのデータ形式およびデータ伝送速度が映像投影部の要件を満たさないため、ＲＧＢ（赤・緑・青の表示信号）信号形式などの映像投影部の要件を満たすデータ形式および対応する速度に再処理する必要がある。映像投影部は、ＲＧＢ信号を受信して、ＲＧＢを光電的に変換する。そして、映像投影部の投影手段は、動的な映像信号を表示するため連続的に光学映像信号を投影面に投影する。
【００２４】
本発明に係る広帯域ネットワークの映像再生携帯電話と現在の３Ｇおよび広帯域ＣＤＭＡ携帯電話は、受信信号から関連する映像信号および音声信号を分離する技術については同様である。しかし、現在の３Ｇおよび広帯域ＣＤＭＡ携帯電話は携帯電話の液晶ディスプレイにおいて映像信号を再生するのに対し、本発明の広帯域ネットワークの映像再生携帯電話は、さらに分離された映像信号および音声信号を外部の投影面に投影する統合された映像投影部を備えている。
【００２５】
具体的な実現過程は以下の通りである。なお、実現の条件は、まず第一に、映像信号およびこの映像信号と同期した音声信号を送信する送信機器が必要であることであり、第２に、携帯電話は広帯域ネットワークの映像信号および音声信号を受信する能力を備えなければならないことである。
【００２６】
１．  基本的な設計フローと同様、多くの種類の広帯域ネットワークプロトコル（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００）があるので、それぞれのプロトコルの物理層の設計は異なり、ソフトウェア設計（ソフトウェア構成およびアルゴリズムなど）の詳細は異なるが、全体の設計原理および基礎概念は不変のままである。
【００２７】
広帯域ネットワークプロトコル（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００など）の決定、物理層（ハードウェア構成）設計、および、ソフトウェア（ソフトウェアの構造やアルゴリズム）設計を行う。ＤＳＰとＦＰＧＡとの機能分離（ＤＳＰは主に複雑なアルゴリズムやシステム制御を実行し、ＦＰＧＡは主にプロトコル整合および高速信号処理などを実行する。）を行い、復調モード、Ａ／Ｄ変換、伸張モード、信号分類（ボイス信号、映像信号および関連する音声信号）がなされ、映像信号と音声信号（本発明が目的とする信号であり、ここでは他の信号は除外する）が抽出され、ＦＰＧＡによりＲＧＢ信号ストリームおよび形式に合致するよう映像信号および音声信号が変換され、光学映像信号に変換されたＲＧＢ信号が映像投影手段に送信され、光学映像信号はレンズを経て外へ投影され、光学映像信号は光学映像を形成する平面に達する。併せて、音声信号が処理される。ＲＧＢに光電的に変換されために映像信号は時間Ｘを要するため、映像信号と同期して再生されるために音声信号は同じ時間Ｘを遅延されなければならない。
【００２８】
映像を抽出するには多くの方法があり、ＤＳＰ＋ＦＰＧＡはそれらのうちの１つに過ぎない。ハードウェアＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）モードやＤＳＰ＋ＡＳＩＣモードを含む他の方法を用いても良い。どうやって映像を抽出するにしても、映像は映像投影部の再生規格に適合した映像に変換されなければならない。電気映像信号（ＲＧＢ信号）は、ケーブルまたは回路基板配線により、広帯域ネットワークの映像再生携帯電話の中に一体化された映像投影部の受信端子に接続される。
【００２９】
２．  広帯域ネットワークの映像再生携帯電話は、電気映像信号（ＲＧＢ信号）を受信し、この電気映像信号を符号化し光学映像信号に変換する。
【００３０】
３．  光学映像信号は、合焦や増幅などの工程を経た後、レンズを通して映像光に変換される。
【００３１】
４．  映像光が、白い壁などの所定の平面を照らすことにより、白黒または有彩色の画像が生成される。
【００３２】
本発明の広帯域ネットワークの映像再生携帯電話の信号送信処理は以下の通りである。信号送信処理は信号受信処理の逆の処理である。第１にこの処理は、再生される映像および音声信号を部分的に制御するため、映像信号の収集、ウェブページの閲覧、ショートメッセージサービス信号の返送および制御信号の一部の返送を備えている。映像信号は、広帯域ネットワークの映像再生携帯電話のレンズを通した外部の動的な情報から構成される。動的なリアルタイム映像信号は、Ａ／Ｄ変換され、圧縮され、広帯域ＣＤＭＡプロトコルに符号化され、変調される。そして、映像信号は符号化され最も近い基地局に送信される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る映像投影部を備える広帯域ネットワークの携帯電話の概念図である。
【図２】本発明に係る広帯域ネットワークの携帯電話の動作を示す概念図である。
【図１】
2007525869.tif 000003
【図２】
2007525869.tif 000004
【国際調査報告】
2007525869.tif 000005
2007525869.tif 000006
2007525869.tif 000007
2007525869.tif 000008