(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオ信号の水平オーバースキャン部を使用して、インタラクティブデバイスのコントロールデータを配信しかつ格納するための方法であって、復号器によって実行される前記方法は、
前記ビデオ信号を伝送セッション中に受信するステップであって、前記伝送セッションは複数のフレームを含み、前記複数のフレームは前記伝送セッション中に視聴者に表示される番組を定義するステップと、
コントロールワードを、前記ビデオ信号の前記水平オーバースキャン部から抽出するステップであって、各コントロールワードは複数のデータビットを含み、前記複数のデータビットはシーケンスコード及び前記コントロールデータを含み、前記シーケンスコードはエラーのグレーディングを容易にし、同一のコントロールデータを含む各コントロールワードは同一のシーケンスコードも有するステップと
を備え、各コントロールワードに対し、前記方法は、さらに
前記シーケンスコードを使用して、前記コントロールワードのエラーグレードを判定するステップと、
前記コントロールワードが既に前記インタラクティブデバイスに格納されているか判定し、格納されていない場合、
前記コントロールワードを前記インタラクティブデバイスに格納し、他の場合、
前記エラーグレードにより指示されたより高い品質を有するコントロールワードを前記インタラクティブデバイスに格納し、前記エラーのグレードにより指示されたより低い品質を有するコントロールワードを破棄するステップと
を備え、
前記伝送セッションに続いて、前記番組が前記視聴者により表示されていないとき、前記インタラクティブデバイスに格納された各コントロールワードのコントロールデータによって定義された挙動を実行するステップをさらに備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
各コントロールワードにおける前記コントロールデータは６４ビットを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
各コントロールワードにおける前記シーケンスコードは８ビットを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記番組中に、前記コントロールデータによって定義された挙動を実行するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記コントロールデータは、前記番組が前記視聴者に表示されている間、前記伝送セッション中にインタラクティブデバイスにより使用されるコントロールデータに対応する第１のタイプのコントロールデータと、前記番組が前記視聴者に表示されない場合、前記伝送セッションの後で、前記インタラクティブデバイスにより使用されるコントロールデータに対応する第２のタイプのコントロールデータとを含み、前記インタラクティブデバイス内に含まれた不揮発性メモリに前記第２のタイプのデータを格納するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２のタイプのコントロールデータを格納するステップは、前記抽出されたコントロールデータ内の格納命令の受信に応答して実行されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
それにより定義された前記挙動を実行する前に、前記第２のタイプのコントロールデータを前記インタラクティブデバイス内に含まれたメモリから検索するステップをさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記インタラクティブデバイスに格納された各コントロールワードのコントロールデータによって定義された挙動を実行するステップは、前記インタラクティブデバイスに格納された各コントロールワードのシーケンスコードを解析して前記インタラクティブデバイスに格納された各コントロールワードのコントロールデータにより定義された挙動を実行すべき順序を判定するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ビデオ信号は、複数の異なるインタラクティブデバイスのコントロールデータを含み、前記複数のデータビットは種類コードをさらに定義し、前記種類コードは前記コントロールデータが目的とする前記複数の異なるインタラクティブデバイスのうちの特定の１つを指示し、前記方法は、各コントロールワードに対し、
前記種類コードを使用して、前記コントロールワードが目的とする前記複数の異なるインタラクティブデバイスのうちの１つを判定するステップと、
前記コントロールワードを、前記コントロールワードが目的とする前記複数のインタラクティブデバイスのうちの１つにのみ送信し、それにより前記伝送セッションの後で、前記コントロールワードの前記コントロールデータにより定義された挙動が前記複数のインタラクティブデバイスのうちの１つによってのみ実行されるようにするステップと
をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ビデオ信号は、複数の異なるインタラクティブデバイスのコントロールデータを含み、前記複数のデータビットは種類コードをさらに定義し、前記種類コードは前記コントロールデータが目的とする前記複数の異なるインタラクティブデバイスのうちの特定の１つを指示し、前記方法は、各コントロールワードに対し、
前記コントロールワードを、前記複数のインタラクティブデバイスの各々に送信し、それにより前記複数の異なるインタラクティブデバイスの各々が、
前記コントロールワードの種類コードを使用して、前記コントロールワードがこのステップを実行している前記インタラクティブデバイスを目的としているか判定するステップと、
前記コントロールワードが目的とする前記インタラクティブデバイスに対応するコントロールワードのみを格納し、それにより、前記伝送セッションの後で、格納された任意のコントロールワードのコントロールデータにより定義された前記挙動がその格納された任意のコントロールワードを格納したインタラクティブデバイスによってのみ実行されるようにするステップと
を実行するようにするステップをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数の異なるインタラクティブデバイスの各々は、前記複数の異なるインタラクティブデバイスのうちの異なる１つを目的とする各コントロールワードを破棄するステップをさらに実行することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数の異なるインタラクティブデバイスの各々は、前記複数の異なるインタラクティブデバイスのうちの異なる１つを目的とする各コントロールワードを前記複数の異なるインタラクティブデバイスのうちの別の１つに送信するステップをさらに実行することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記コントロールデータによって定義された前記挙動は、前記受信されたコントロールデータを、前記インタラクティブデバイス内に含まれた不揮発性メモリ内に格納し、該格納されたコントロールデータを別のデバイスへの後続の伝送することを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項１４】
ビデオ信号の水平オーバースキャン部を使用して、インタラクティブデバイスのコントロールデータを配信しかつ格納するためのシステムであって、
コントロールワードを伝送セッション中にビデオ信号の水平オーバースキャン部から抽出するために作動する復号器であって、前記伝送セッションは複数のフレームを含み、前記複数のフレームは前記伝送セッション中に視聴者に表示される番組を定義し、各コントロールワードは複数のデータビットを含み、前記複数のデータビットはシーケンスコード及び前記インタラクティブデバイスのコントロールデータを定義し、前記シーケンスコードはエラーのグレーディングを容易にし、同一のコントロールデータを含む各コントロールワードは同一のシーケンスコードも有する復号器と、
抽出されたコントロールワードを前記インタラクティブデバイスに送信するために作動する無線送信機と
を備え、
前記インタラクティブデバイスは、該インタラクティブデバイスのコントロールデータにより定義された挙動を実行するために作動し、前記インタラクティブデバイスは、
前記伝送セッションが終了して前記番組が前記視聴者に表示されなくなった後に前記インタラクティブデバイスによる使用のために、前記伝送セッション中に受信したコントロールワードを不揮発性メモリに格納し、
受信した各コントロールワードを解析して前記コントロールワードに対応するエラーグレードを判定し、
同一のシーケンスコードを有するコントロールワードが既に受信され前記不揮発性メモリに格納されているかを判定し、格納されていない場合、前記コントロールワードを前記不揮発性メモリに格納し、他の場合、同一のシーケンスコードを有するコントロールワードのエラーグレードを比較することにより、同一のシーケンスコードを有するコントロールワードのうちのどれがより高い品質を有するか判定し、それにより同一のシーケンスコードを有するより高い品質のコントロールワードは前記不揮発性メモリに格納され、同一のシーケンスコードを有する他のコントロールワードは破棄され、
前記伝送セッションの後、前記不揮発性メモリに格納された各コントロールワードを取り出し、前記インタラクティブデバイスに、前記不揮発性メモリに格納された各コントロールワードのコントロールデータによって定義された挙動を実行させる
ために作動するコントローラと
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１５】
前記復号器は前記インタラクティブデバイス内に統合されることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記無線送信機は無線周波数送信機であり、前記インタラクティブデバイスは無線周波数受信機を含むことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記コントローラは、前記不揮発性メモリに格納された各コントロールワードのシーケンスコードを解析して、前記不揮発性メモリに格納された各コントロールワードのコントロールデータにより定義された挙動が実行される順序を判定するようにさらに作動することを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１８】
前記無線送信機は赤外線送信機であり、前記インタラクティブデバイスは赤外線受信機を含むことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１９】
少なくとも１つの追加のインタラクティブデバイスをさらに備え、各コントロールワード内の複数のデータビットは種類コードをさらに定義し、各インタラクティブデバイスのコントローラは受信した各コントロールワードの種類コードを解析するために作動し、それにより特定のインタラクティブデバイスに対応する種類コードを有するコントロールワードのみが前記特定のインタラクティブデバイスの不揮発性メモリに格納されることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項２０】
少なくとも１つの追加のインタラクティブデバイスをさらに備え、各コントロールワード内の複数のデータビットは種類コードをさらに定義し、前記復号器は各コントロールワードの種類コードを使用して、前記コントロールワードが前記インタラクティブデバイスのうちのどれを目的としているかを判定し、それにより各コントロールワードは前記インタラクティブデバイスにのみ送信され、前記種類コードにより識別されることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項２１】
ビデオ信号の水平オーバースキャン部を介してインタラクティブデバイスのコントロールデータを配信しかつ格納するための方法であって、復号器によって実行される前記方法は、
前記ビデオ信号を伝送セッション中に受信するステップであって、前記伝送セッションは複数のフレームを含み、前記複数のフレームは前記伝送セッション中に視聴者に表示される番組を定義するステップと、
コントロールワードを前記ビデオ信号の水平オーバースキャン部から抽出するステップであって、各コントロールワードは複数のデータビットを含み、該複数のデータビットは種類コード、シーケンスコード、及び前記インタラクティブデバイスのコントロールデータを定義し、前記種類コードは前記インタラクティブデバイスのコントロールデータが目的とする特定のインタラクティブデバイスを識別するステップと、
抽出した各コントロールワードを、前記種類コードにより識別された特定のインタラクティブデバイスに送信し、それにより前記コントロールワードを受信する各インタラクティブデバイスが、
前記シーケンスコードを使用して前記コントロールワードのエラーグレードを判定し、
前記コントロールワードが前記インタラクティブデバイス内に既に格納されているか判定し、格納されていない場合、
前記コントロールワードを前記インタラクティブデバイスに格納し、他の場合、
そのエラーグレードにより指示されたエラーがより少ないコードワードを前記インタラクティブデバイスに格納し、そのエラーグレードにより指示されたエラーがより多いコードワードを破棄するステップを実行するステップと、
前記番組が前記視聴者に表示されていない間、前記伝送セッションに続いて、前記インタラクティブデバイスのコントロールデータによって定義された挙動を実行するステップと
を備えることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、データ通信システムに関し、より詳細には、ビデオ信号の水平オーバースキャン部におけるインタラクティブデバイスデータの符号化、およびインタラクティブデバイス内にデータを格納することに関する。
【０００２】
（発明の背景）
インタラクティブデバイスは、消費者に大変普及しつつある。インタラクティブデバイスの一実施例はインタラクティブ玩具であり、ユーザまたはビデオ信号など、外部データソースからの入力に応答する玩具である。インタラクティブ玩具は一般に、テディベアなど、子供の人形の形態において実施される。インタラクティブ玩具は通常、発話および／または動作ができるようになり、これらを総称してインタラクティブ玩具の挙動（ｂｅｈａｖｉｏｒ）と称する。インタラクティブ玩具の一実施例は音声インパルスに応答し、これは室内の雑音以外のユーザの発話などである。もう１種類のインタラクティブ玩具は、データストリームによって転送されるデータに応答し、これはビデオ信号またはインターネット接続を介して転送されたデータなどである。
【０００３】
ビデオ信号を介して挙動データを伝送することにより、ビデオ番組と特定のインタラクティブデバイスの協調を可能にする利点が得られる。たとえば、挙動データをテディベアインタラクティブ玩具へ、同じテディベアについてのテレビ番組中に伝送することができる。したがって、テディベアインタラクティブ玩具の挙動を、テレビで放送された番組において生じるイベントと協調させることができる。たとえば、テディベアインタラクティブ玩具が、テレビで放送された番組におけるキャラクターと協調して歌い、踊ることができる。
【０００４】
インタラクティブデータをインタラクティブ玩具へ、ビデオ信号を介して提供することは、様々な方法において実施されてきた。このようなインタラクティブ玩具の以前の実施では、挙動データがインタラクティブ玩具へ、番組を見ているユーザによって可視ではないビデオ信号の一部において伝送された。インタラクティブ玩具は、ビデオ信号を監視することおよび挙動データを不可視部分から抽出することによって、データを受信した。残念ながら、この実施では、挙動データが、ビデオ伝送がビデオテープ上に記録されたときに再生されない信号の一部において伝送された。したがって、挙動データは、テレビ放送を介して伝送することしかできず、ビデオテープに記録された番組を介して伝送することができなかった。この欠陥により、このようなインタラクティブ玩具のための市場が限定された。実のところ、インタラクティブ玩具と共に販売することができるビデオテープ上で挙動データを提供することが望ましいからである。
【０００５】
ビデオ信号を介して挙動データを送信するためのもう１つのアプローチでは、ビデオ画像の一部の輝度を変化させた。挙動データが可視ビデオ信号の一部として伝送されたため、このアプローチにより、ビデオテープ上で再生可能であるという利点が得られる。輝度の変化は、所定の挙動データに関連付けられた。インタラクティブ玩具が、ビデオ画像を表示するテレビ画面の前に直接配置されたとき、インタラクティブ玩具上の復号器が輝度の変化を挙動データに変換する。このアプローチにより、挙動データをビデオテープ上に格納することが可能となったが、このアプローチには他の欠点があった。もっとも著しいことは、毎秒６０回のみリフレッシュする画像では、このアプローチが、著しいデータスループット速度を要する大抵のアプリケーションについて不適当となることである。
【０００６】
挙動データ伝送技術のより最近の実施の１つでは、ビデオ信号の水平オーバースキャン部を使用して、データをインタラクティブ玩具に伝送する。ビデオ信号の水平オーバースキャン部は、ビデオテープ上で再生可能であるので有利である。達成可能なデータ伝送速度は、ビデオの水平リフレッシュ速度がはるかに高速になることによって制限される。ビデオ信号を、分離した復号器ユニットによって、あるいは玩具自体によって復号化して、挙動データを抽出することができる。データが復号化された後、このデータを使用して、玩具に様々な発話またはアクションを実行させることができる。通常、この技術は、インタラクティブ玩具コンテンツデータをテレビショー中に、あるいはビデオテープ上に記録された番組全体で伝送することによって実施される。
【０００７】
残念ながら、従来技術において存在するインタラクティブ玩具は、抽出されたデータによって定義されたアクションを実行するための能力を保持することができなかった。つまり、データ伝送が終了された（すなわち、テレビショーまたはビデオテープに格納された番組が終了した）後、玩具は、インタラクティブ玩具コンテンツデータによって定義されたアクションを実行するためのその能力を失った。この問題は、２つの理由のために存在する。すなわち、１）従来技術のインタラクティブ玩具は、プログラム可能な不揮発性メモリを含んでいないこと、および２）従来技術のビデオデータ符号化システムは、このような挙動の保持をサポートするために十分なデータを転送するために十分な帯域幅を提供しなかったことである。
【０００８】
したがって、インタラクティブ玩具コンテンツデータをインタラクティブ玩具へ、高いデータスループット速度で転送することができ、かつ、玩具が、インタラクティブ玩具コンテンツデータにおいて定義された挙動を保持できるようにするためのシステムの必要性がある。このシステムは、テレビアンテナ、ケーブルテレビまたはビデオテープを介するなど、ビデオ信号を転送するいかなる手段を介しても導入できるようにするべきである。このシステムは強力であるべきであり、データ伝送エラーの影響を最小化できるようにするべきである。
【０００９】
（発明の概要）
本発明は、ビデオ信号の水平オーバースキャン部において伝送されたコントロールデータを復号化かつ格納するための方法およびシステムを提供することによって、上述の必要性を満たす。インタラクティブ玩具などのインタラクティブデバイスは、コントロールデータによって定義された挙動を実行し、このデータは、放送することができるか、あるいはビデオテープから再生することができるビデオ信号に符号化することができる。インタラクティブデバイスは不揮発性メモリを装備し、これによりコントロールデータを、伝送セッション（たとえば、テレビで放送された番組）の後に続く実行のために格納することが可能となる。インタラクティブデバイスは、伝送セッション中に挙動を実行するように装備することもできる。コントロールデータは、種類コードおよびシーケンスコードを含む一連のコントロールデータワードとして転送される。種類コードは、データワードが送られる先のインタラクティブデバイスを識別し、特定のインタラクティブデバイスが、適切な種類コードを含むコントロールデータワードのみに従って応答する（すなわち、挙動を実行する）ようにする。ビデオ伝送がビデオ信号の劣化を受けるので、エラーのグレーディングが使用されて、このような信号劣化の影響が最小化される。所与のコントロールデータ伝送セッション中に、コントロールデータワードが繰り返され、インタラクティブデバイスが、同じシーケンス番号を有するいくつかのコントロールデータワードを受信するようになる。相対的なグレーディングに基づいて、インタラクティブデバイスは、続いて受信された同じシーケンス番号を有するデータワードより低い品質の、先に受信されたコントロールデータワードを置き換える。
【００１０】
本発明の一態様では、ビデオ信号の水平オーバースキャン部を使用して、インタラクティブデバイスコントロールデータを転送かつ格納するための方法を提供する。ビデオ信号は、テレビ番組またはビデオテープに記録された番組など、伝送セッション中に受信される。コントロールデータが、ビデオ信号の水平オーバースキャン部から抽出される。伝送セッションが終了した後、インタラクティブデバイスが、コントロールデータによって定義された挙動を実行する。
【００１１】
本発明のもう１つの態様では、ビデオ信号の水平オーバースキャン部を使用して、インタラクティブデバイスコントロールデータを転送かつ格納するためのシステムを提供する。復号器がコントロールデータを、テレビ番組またはビデオテープに格納された番組など、伝送セッション中にビデオ信号の水平オーバースキャン部から抽出する。インタラクティブデバイスが、コントロールデータによって定義された挙動を実行する。インタラクティブデバイスは、伝送セッション後にインタラクティブデバイスによって使用するために、コントロールデータを伝送セッション中に格納するための不揮発性メモリを有する。インタラクティブデバイスは、コントロールデータを不揮発性メモリから検索するため、かつ、インタラクティブデバイスに、コントロールデータによって定義された挙動を実行させるためのコントローラも有する。
【００１２】
本発明のさらにもう１つの態様では、ビデオ信号を介してインタラクティブデバイスコントロールデータを転送かつ格納するための方法を提供する。ビデオ信号は伝送セッション中に受信され、コントロールデータがビデオ信号から抽出される。コントロールデータによって定義された挙動が伝送セッション中に実行され、コントロールデータが、抽出されたコントロールデータ内の格納命令の受信に応答して不揮発性メモリに格納される。伝送セッションが終了した後、コントロールデータによって定義された挙動が実行される。
【００１３】
代替実施形態では、符号化されたビデオ信号も、復号化することなく、受信側のインタラクティブデバイスに渡すことができる。インタラクティブデバイスは、受信されたビデオ信号データを格納することができ、次いで、格納されたデータをさらにもう１つのデバイスであって、このデータを格納あるいは復号化することができるデバイスに送信することができる。
【００１４】
本発明が従来技術の欠点を越えて改良され、これらの利点を実施することは、以下の例示的実施形態の詳細な説明および付属の図面および特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【００１５】
（詳細な説明）
本発明の例示的実施形態は、ビデオ信号の水平オーバースキャンエリアを介して受信されたコントロールデータを復号化かつ格納するためのシステムおよび方法である。コントロールデータをビデオ信号の水平オーバースキャンエリアに符号化するための方法およびシステムは、同時係属の米国特許出願第０８／８８５，３８５号において提供されており、これは米国特許出願第０８，７９５，７１０の一部継続出願である。これらの出願はいずれも本発明の譲受人であるＭｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡されており、両方の出願が参照により本明細書に組み込まれる。以下の考察のため、コントロールデータ（挙動データとも呼ぶ）がビデオ信号の水平オーバースキャン部に符号化されていると仮定する。
【００１６】
本発明は、ワイヤレスまたはハードワイヤード通信環境において導入することができ、これは、インタラクティブ玩具などのインタラクティブデバイス、および、コントロールデータをビデオ信号から抽出し、かつこれをインタラクティブデバイスに提供する復号器を含む。インタラクティブデバイスは、コントローラおよびいくつかの電気機械出力デバイスを含むことができ、これらは、サーボモータ、音声合成器、および、白熱電球またはＬＥＤなどの視覚的デバイスなどである。コントローラはコントロールデータを復号器から受信し、復号器から受信されたコントロールデータに従って出力デバイスをコントロールする。コントローラは、受信されたコントロールデータをメモリに格納することもでき、これもインタラクティブデバイスの一部である。
【００１７】
コントロールデータを復号器からコントローラへ、多数のよく知られているデータ伝送の手段によって伝送することができる。例示的実施形態では、復号器が赤外線送信器を有し、インタラクティブデバイスが赤外線受信器を有する。コントロールデータを送信器から受信器へ、離散的データワードにおいて、短距離に渡って送信することができる。復号器が表面（または基地局）を有し、この上にインタラクティブデバイスを配置して、送信器と受信器の間の距離を最小化できることが好ましい。
【００１８】
ビデオ信号に符号化されるコントロールデータは、雑音または他のエラーのあるデータを含む可能性がある。例示的実施形態では、コントローラが、受信されたコントロールデータを、シーケンスコードに関連して格納することができる。特定の伝送期間中（たとえば、テレビ番組中）に、コントローラが、同じコントロールデータワードの繰り返された伝送を受信することが可能である。等しいコントロールデータワードは、同じシーケンス番号を有する。コントローラは、より最近のデータワードが、その中に含まれたコントロールデータにおいてより少ないエラーを有する場合、先に格納されたデータワードを、より最近受信されたデータワードで置き換えることができる。よく知られたグレーディング手順を使用して、特定のデータワードの品質グレード（すなわち、エラーの数）を決定することができる。各データワードがメモリに格納されるとき、このワードに関連付けられたグレードもメモリに格納することができる。格納されたデータワードの品質グレードを、最近受信されたデータワードのものと比較することによって、コントローラは、より低い品質のデータワードを、より高い品質のデータワードで置き換えることができる。
【００１９】
（例示的インタラクティブデバイスコントロールシステム）
ここで図面を参照して、本発明の態様および例示的オペレーティング環境を記載し、いくつかの図面を通して類似の番号が類似の要素を表す。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態のための例示的環境を示す。図示の環境を、子供向けの学習およびエンターテインメントシステムとして動作することができる。この環境はコントロールシステム１０を含み、これはコントロールデータを、インタラクティブ玩具１００などのインタラクティブデバイスに提供する。例示的コントロールシステム１０は、ビデオ信号ソース１０２、復号器／基地局１０４、およびテレビ１０６などの表示デバイスを含む。コントロールシステム１０はコントロールデータをインタラクティブ玩具１００へ、復号器１０４を介して送信する。このタスクを実施するため、復号器１０４がオーディオ／ビデオ信号ソース１０２およびテレビ１０６と、標準のビデオインターフェイスを介してインターフェイスをとる。この標準のビデオインターフェイスを介して、復号器１０４が、コントロールデータにより符号化されたビデオ信号（符号化されたビデオ）を、ビデオ信号ソース１０２から受信する。復号器１０４がコントロールデータを、符号化されたビデオ信号から抽出し、次いでコントロールデータをインタラクティブ玩具１００に転送する。
【００２１】
コントロールシステムは、ビデオテーププレーヤ１０８も有することができる。ビデオテーププレーヤ１０８もコントロールデータを提供することができ、これはビデオテーププレーヤによって再生されたビデオテープ上に記録される。ビデオテーププレーヤ１０８は、符号化されたビデオ信号を復号器１０４へ、復号器に直接接続することができるビデオ出力ライン１１０を介して送信することができる。コントロールシステムがビデオテーププレーヤ１０８と共に、図示のように構成されたとき、コントロールデータをビデオ信号ソース１０２またはビデオテーププレーヤ１０８から提供することができる。これは、コントロールデータを、テレビで放送された番組を介して（ビデオ信号ソース１０２を介して）、かつテープに記録された番組を介して（ビデオテーププレーヤ１０８を介して）提供することが望ましいので有利である。コントロールデータがビデオ信号ソース１０２を介して提供されるとき、符号化されたビデオ信号は単にビデオテーププレーヤ１０８を通過する。
【００２２】
いずれの場合も、ビデオ信号が復号器１０４を介してテレビ１０６に渡され、これが、符号化されたビデオ信号を従来の方法において提示するであろう。したがって、ユーザがビデオの提示をテレビ１０６上で観察することができ、この間に復号器１０４がコントロールデータをインタラクティブ玩具１００に送信する。コントロールデータの受信により、インタラクティブ玩具１００に、それがテレビ１０６上で提示されたビデオ番組におけるキャラクタであるかのように動き、話すようにさせることができる。
【００２３】
符号化されたビデオ信号を、それをテレビ１０６に渡す前に修正する必要はない。通常、復号器１０４が、テレビ１０６上に表示されない走査線の水平オーバースキャン間隔においてデジタル情報を含むように修正されている標準のビデオ信号である符号化されたビデオ信号を受信する。したがって、テレビ１０６が、符号化されたビデオ信号を、修正せずに受信し、表示することができる。復号器１０４は、コントロールデータを、符号化されたビデオ信号から抽出し、このコントロールデータをインタラクティブ玩具１００に送信するだけでよい。
【００２４】
代替実施形態では、符号化された信号を、コンピュータ（図示せず）を介するなど、別のデータ伝送手段によって転送することができる。この実施形態では、復号器１０４が、符号化されたデータをコンピュータから伝送セッション中に受信することができ、コントロールデータを抽出することができる。次いで、復号器１０４がコントロールデータを、インタラクティブ玩具であって、コントロールデータを格納し、コントロールデータによって定義された挙動を伝送セッション中あるいはその後に実行することができるインタラクティブ玩具１００に渡すことができる。伝送セッションは、たとえば、特定のコンピュータアプリケーションが実行中である期間にすることができる。
【００２５】
（例示的インタラクティブデバイス）
図２は、例示的インタラクティブデバイス２００の主な機能コンポーネントを例示するブロック図である。図１に関連して記載したように、インタラクティブデバイス２００はコントロールデータを一連のデータワードの形式で、復号器２０８から、赤外線受信器２０６を介して受信する。次いで、赤外線受信器２０６がコントロールデータをコントローラ２０２に渡す。コントローラ２０２は、コントロールデータをメモリ２０４に格納することができ、あるいは電気機械デバイス２１０〜２１４をコントロールすることによって、インタラクティブデバイス２００に、コントロールデータによって定義された挙動を実行させることができる。別法として、コントローラ２０２はコントロールデータをメモリ２０４から検索し、インタラクティブデバイス２００に、コントロールデータによって定義された挙動を実行させることができる。もう１つの代替実施形態では、コントローラ２０２がインタラクティブデバイス２００に、コントロールデータによって定義された挙動をリアルタイムで（すなわち、それが受信中であるときに）実行させることができ、コントロールデータをメモリ２０４に格納することはない。
【００２６】
代替実施形態では、復号器２０８がコントロールデータを、記載した赤外線信号以外の手段によって送信することができる。たとえば、コントロールデータを無線周波数（ＲＦ）信号によって送信することができ、それにより復号器２０８およびインタラクティブデバイス２００を、コントロールデータの送信中に大幅な距離によって分離することができる。もう１つの代替実施形態では、復号器をインタラクティブデバイス２００の一体部分として実施することができる。さらにもう１つの代替実施形態では、符号化されたビデオ信号を、復号化することなく受信側のインタラクティブデバイスに渡すこともできる。この実施形態のインタラクティブデバイスは、受信されたビデオ信号データを格納することができ、次いで格納されたデータをさらにもう１つのデバイスであって、このデータを格納あるいは復号化することができるデバイスに送信することができる。
【００２７】
電気機械デバイス２１０〜２１４は、インタラクティブデバイスに組み込むことができるデバイスの実施例でしかないことは理解されよう。受信されたコントロールデータに応答して、コントローラ２０２がモータ２１０を動作して、インタラクティブ玩具の手足を動かすことができる。別法として、コントローラ２０２が発話データを提供して、発話合成器を駆動して、スピーカ（図示せず）を介して音声出力を生成することができ、あるいは、ライト２１４または他の視覚的表示デバイスをオンにすることができる。これらのデバイスをコントロールして、インタラクティブデバイス２００の挙動を、テレビで放送された番組と協調させるか、あるいは、テレビで放送された番組の後に続いて実行することができるインタラクティブデバイスの挙動を教示することが好ましい。コントロールデータがインタラクティブデバイス２００によって受信される間の期間は（放送によるか、ビデオテープ再生によるかに関わらず）、伝送セッションと呼ばれる。
【００２８】
インタラクティブデバイス２００の例示的実施形態が、不揮発性メモリ２０４を装備することが重要である。メモリ２０４はコントロールデータの格納を可能にし、これがインタラクティブデバイス２００の挙動を、符号化されたビデオ信号がコントロールデータの提供を停止した後にもコントロールすることができる。一般に、これは、インタラクティブデバイス２００の挙動が、赤外線受信器２０６へのコントロールデータフローの終了にもかかわらず持続することを意味する。より実際的には、これは、符号化されたビデオ信号の伝送セッション中に「学習」される挙動を、伝送セッションが終了してから長時間の後に示すように、インタラクティブデバイスをプログラムできることを意味する。したがって、インタラクティブデバイス２００の例示的実施形態では、デバイスが、コントロールデータによって定義された挙動を、伝送セッション中および／またはその後に実行することができる。
【００２９】
インタラクティブデバイス２００をインタラクティブ玩具にすることができるが、コントロールデータを受信かつ処理することができるいかなる他のデバイスとして実施することもできることは、当業者には理解されよう。もう１つのインタラクティブデバイスの実施例は電子クーポンであり、これは本願と同じ譲受人に譲渡された、同時係属出願の１９９９年１２月３０日出願の米国特許出願第０９／４７６，２９１号において記載され、主張されているものである。これにより、この同時係属出願の図面および明細書は特に参照により本明細書に組み込まれる。
【００３０】
（例示的コントロールデータワード）
図３は、例示的コントロールデータワード３００の主なコンポーネントを例示するブロック図である。データワード３００は、３つの主なコンポーネントである種類コード３０２、シーケンスコード３０４およびコントロールデータ３０６を含む。例示的実施形態では、種類コードが１６ビットの長さであり、シーケンスコードが８ビットの長さであり、コントロールデータが６４ビットの長さである。
【００３１】
種類コード３０２が使用されて、コントロールデータ３０６が送られる先のインタラクティブデバイスが識別される。種類コード３０２により、コントロールシステム１０（図１）は、別のインタラクティブデバイスに向けられた挙動をインララクティブデバイスが受信しかつ実行する状況を防ぐことができる。加えて、種類コード３０２の使用により、同じ伝送セッション中に１つ以上のインタラクティブデバイスによるコントロールデータの受信が可能となり、コントロールデータを誤ったインタラクティブデバイスに転送することがない。たとえば、ビデオ番組は１つ以上のキャラクタを含む可能性があり、それぞれが別のインタラクティブ玩具によって表現される。各インタラクティブ玩具が、適切な種類コードを有するコントロールデータのみを受信し、異なる種類コードを有するコントロールデータを無視するので、ユーザは各インタラクティブ玩具に、同じビデオ番組中に新しく別々の挙動を教示することができる。種類コードのフィルタリングを、インタラクティブデバイス２００（図２）の復号器２０８（図２）によって、あるいはコントローラ２０２（図２）によって行うことができる。
【００３２】
シーケンスコード３０４が使用されて、伝送セッション中にインタラクティブデバイスに転送されたコントロールコードが識別される。伝送セッション中に転送される一意の各コントロールコードワードは、一意のシーケンスコード３０４を有する。シーケンスコードが有用であるのは、主として２つの理由のためである。第１に、コントロールデータをメモリにおいて、コントロールデータワードのシーケンスコードに基づいて順序付けできることである。インタラクティブデバイスが、メモリにおけるコントロールコードによって定義された挙動を実行するとき、コードを順に実行することができる。したがって、実行される挙動を直列化することができ、格納された各コントロールワードが特定の順序で実行されるようになる。もちろん、コントローラがコントロールデータをランダムな順序で実行させることもできる。
【００３３】
第２に、シーケンスコードにより、データエラーの影響の最小化が可能となることである。ビデオ信号の劣化により、データエラーが、伝送中にコントロールデータ３０６に導入される可能性があるので、このようなエラーの影響を低減するための方法が本発明の例示的実施形態において提供される。コントローラがコントロールデータワード３０６を受信したとき、コントローラがコントロールデータを解析してエラーを識別する。この解析は、送信されたデータにおいてエラーを識別するためのよく知られているいくつかの手段のうち、いかなるものにすることもできる。たとえば、コントロールデータは、受信されたコントロールデータに対して比較し、コントロールデータがエラーを含むかどうかを決定することができる事前定義された位置にチェックサムを含む可能性がある。次いで、コントローラがコントロールデータワード３００にエラーグレードを割り当てることができ、これがコントロールデータ３０６において識別されたエラーの数または有意性を反映する。エラーグレードをメモリにおいて、コントロールデータワード３００に関連して格納することができる。
【００３４】
格納されたコントロールデータワードの品質を、同じシーケンス番号を有するコントロールデータワードの伝送を繰り返すことによって最大化することができる。コントローラが、新しいシーケンス番号を有するコントロールデータワード３００を受信したとき、コントローラは単にこのデータワードをメモリに保存する。コントローラが、すでにメモリに格納されている別のデータワードに合致するシーケンス番号を有するデータワードを受信したとき、コントローラは、先に格納されたデータワードを、新たに受信されたデータワードと置き換えることができる。この決定を行うために、コントローラは、新たに受信されたデータワードのためのエラーグレードを生成し、このエラーグレードを、先に格納されたデータワードに関連して格納されているエラーグレードと比較する。新たに受信されたデータワードのためのエラーグレードの方が、先に格納されたデータワードのものよりも大きい（すなわち、コントロールデータにおいてより少数あるいは低い有意性のエラーである）場合、コントローラはメモリにおいて、先に格納されたデータワードを、新たに受信されたデータワードと置き換える。新たに受信されたデータワードのためのエラーグレードは、メモリにおいて、新たに受信されたデータワードに関連して格納される。
【００３５】
コントロールデータワード３００のコントロールデータ３０６コンポーネントは、様々な種類のデータを含むことができ、所期のインタラクティブデバイスについて適切ないかなる長さにすることもできる。より重要なことには、これは、インタラクティブデバイスによって実行される挙動を定義するコントロールデータを含む。しかし、これは、上述のチェックサム値など、他のデータも含むことができる。代替実施形態では、コントロールデータ３０６コンポーネントは、データワードをメモリに格納するべきか、メモリに格納しないべきかについての命令を含むこともできる。もう１つの代替実施形態では、コントロールデータ３０６コンポーネントは、データワードにおいてコントロールデータによって定義された挙動をリアルタイムで（すなわち、伝送セッション中に）実行するべきかどうかについての命令を含むこともできる。コントロールデータをインタラクティブデバイスに提供するために、コントロールデータワードを様々な方法においてフォーマットできることは当業者には理解されよう。
【００３６】
（コントロールデータを処理するための例示的方法）
図４は、伝送セッション中およびその後にコントロールデータワードを処理するための例示的方法を例示する流れ図である。この方法はステップ４００で開始し、ステップ４０２へ進行し、伝送セッションが開始する。通常、これは、テレビショーが放送されるとき、あるいはビデオ信号内で符号化されたコントロールデータを含むビデオテープが再生されるときに起こる。この方法がステップ４０４へ進行し、インタラクティブデバイスが受信／実行モードに入る。このモードでは、例示的インタラクティブデバイスが、コントロールデータを受信かつ格納できるようになる。代替実施形態では、インタラクティブデバイスが、コントロールデータによって定義された挙動をリアルタイムで実行できるようになる。次いで、この方法がステップ４０６へ進行し、伝送セッションが終了する。典型的には、これは、テレビ番組またはビデオテープ番組が終了したとき、あるいは、コントロールデータの伝送が終了されたときに起こる。次いで、この方法がステップ４０８へ進行し、インタラクティブデバイスが実行専用モードに切り替わる。実行専用モードでは、インタラクティブデバイスはもはやコントロールデータを受信中ではなく、単に、インタラクティブデバイスのメモリに格納されたコントロールデータによって定義された挙動を実行する。
【００３７】
インタラクティブデバイスを、受信／実行モードと実行専用モードの間で、様々な方法において切り替えることができることを理解されたい。例示的実施形態では、インタラクティブデバイスは、ユーザが操作してこれらのモードの間で選択することができるスイッチを装備することができる。別法として、インタラクティブデバイスを、自動的に適切なモードを選択するようにプログラムすることができる。たとえば、インタラクティブデバイスの電源が入れられ、コントロールデータ伝送をその赤外線受信器で検出しなかった場合、インタラクティブデバイスが自動的に実行専用モードを選択することができる。他方では、インタラクティブデバイスがコントロールデータの伝送を検出した場合、インタラクティブデバイスが自動的に受信／実行モードを選択することができる。
【００３８】
ステップ４０４の受信／実行モードのより詳細な説明を、以下で図５に関連して提供する。
【００３９】
（コントロールデータを格納するための例示的方法）
図５は、符号化されたビデオ信号から抽出されるコントロールデータワードを格納するための例示的方法を例示する流れ図である。この方法はステップ５００で開始し、ステップ５０２へ進行し、コントロールデータワードが復号器から受信される。次いで、この方法がステップ５０４へ進行し、コントロールデータワードが、インタラクティブデバイスに対応する種類コードを含むかどうかについての決定が行われる。種類コードがインタラクティブデバイスのものと合致しなかった場合、種類コードが別のインタラクティブデバイスのものであるという意味であり、この方法が分岐してステップ５００に戻る。あるいは、種類コードがインタラクティブデバイスのものと合致した場合、この方法が「Ｙｅｓ」経路に沿って判断ブロック５０６へ分岐する。判断ブロック５０６で、データワードが格納命令を含むかどうかについての決定が行われる。データワードが格納命令を含んでいなかった場合、この方法が判断ブロック５１８へ分岐する。他方では、データワードが格納命令を含んでいた場合、この方法がステップ５０８へ分岐する。
【００４０】
ステップ５０８で、受信されたデータワードのためのシーケンスコードが決定される。次いで、この方法がステップ５１０へ進行し、このデータワードのための品質グレードが決定される。伝送されたデータの品質を決定しかつグレーディングするために、よく知られている様々な方法が存在することは当業者には理解されよう。データワードのための品質グレードが決定された後、この方法が判断ブロック５１２へ分岐し、同じシーケンスコードを有するデータワードが先にメモリに格納されているかどうかについての決定が行われる。格納されていない場合、この方法がステップ５１６へ分岐し、データワードがメモリに、そのシーケンスコードおよびその品質グレードと共に格納される。他方では、同じシーケンスコードを有するデータワードが先にメモリに格納されていた場合、この方法が判断ブロック５１４へ分岐し、現在のデータワードの品質グレードが、先に格納されたデータワードの品質グレードよりも大きい（すなわち、よりよい）かどうかについての決定が行われる。大きくない場合、この方法が分岐してステップ５００へ戻る。他方では、現在のデータワードの品質グレードが、先に格納されたデータワードの品質グレードより大きかった場合、現在のデータワードがメモリに、そのシーケンスコードおよびその品質グレードと共に格納される。現在のデータワードが、先に受信された同じシーケンス番号を有するデータワードと置き換わることは注目に値する。ステップ５１６でデータワードがメモリに格納された後、この方法がステップ５００へ進行する。
【００４１】
このとき、判断ブロック５０６へ戻ると、受信されたデータワードが格納命令を含んでいなかった場合、この方法が判断ブロック５１８へ分岐する。判断ブロック５１８で、受信されたデータワードが実行命令を含むかどうかについての決定が行われる。含む場合、この方法がステップ５２０へ分岐し、インタラクティブデバイスが、受信されたコントロールデータワードによって定義された挙動を実行する。
【００４２】
したがって、本発明は、ビデオ信号の水平オーバースキャンエリアを介して転送された、符号化されたコントロールデータを復号化しかつ格納するための方法およびシステムを提供する。インタラクティブ玩具などのインタラクティブデバイスは、放送することができるか、あるいはビデオテープから再生することができるビデオ信号に符号化することができるコントロールデータによって定義された挙動を実行する。インタラクティブデバイスは不揮発性メモリを装備し、これによりコントロールデータを、伝送セッション（たとえば、テレビで放送された番組）の後に続く実行のために格納することが可能となる。インタラクティブデバイスは、伝送セッション中に挙動を実行するように装備することもできる。コントロールデータは、種類コードおよびシーケンスコードを含む一連のコントロールデータワードとして転送される。種類コードは、データワードの送り先であるインタラクティブデバイスを識別し、特定のインタラクティブデバイスが、適切な種類コードを含むコントロールデータワードのみに従って応答する（すなわち、挙動を実行する）ようにする。ビデオ伝送がビデオ信号の劣化を受けるので、エラーのグレーディングが使用されて、このような信号劣化の影響が最小化される。所与のコントロールデータ伝送セッション中に、コントロールデータワードが繰り返され、インタラクティブデバイスが、同じシーケンス番号を有するいくつかのコントロールデータワードを受信するようになる。相対的なグレーディングに基づいて、インタラクティブデバイスは、続いて受信された同じシーケンス番号を有するデータワードより低い品質の、先に受信されたコントロールデータワードを置き換える。
【００４３】
前述のものは、本発明の特定の実施形態にのみ関係するものであり、以下の特許請求の範囲によって定義されたような本発明の精神および範囲から逸れることなく、この中において多数の変更を行うことができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ビデオ信号の水平オーバースキャン部を介して、コントロールデータをインタラクティブデバイスに転送するためのコントロールシステムのブロック図である。
【図２】  例示的インタラクティブデバイスの主な機能コンポーネントを示すブロック図である。
【図３】  例示的コントロールデータワードの主なコンポーネントを示すブロック図である。
【図４】  伝送セッション中およびその後にコントロールデータワードを処理するための例示的方法を示す流れ図である。
【図５】  符号化されたビデオ信号から抽出されるコントロールデータワードを格納するため、かつ、その中に定義された挙動を実行するための例示的方法を示す流れ図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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