专利名称：能够引导交谈者视线到指定方向的可视电话机的制作方法
技术领域：
本发明涉及可视电话装置，特别是是能够提供发射端和接收端交谈者之间密切的电话通信的可视电话装置。
可视电话是一种允许两个远离的人注视相互之间图像进行交谈的装置。因此，对于电话机两端的人最好注视各自可视电话的摄像机。如果交谈者的视线移开摄像机的位置较远，在一端转身的交谈者的图像可由另一端交谈者看到，这可能会引起通信不能平稳进行的麻烦。例如，日本未审查专利公开6-217298(此后称为常规可视电话机)公开了一种引导交谈者的视线到摄像机的可视电话。
在常规可视电话机中，对发射端交谈者成像的摄像机放置在液晶显示器屏幕的后面，用于在接收端投影交谈者。例如，摄像机位于液晶显示器的中部。发射端交谈者的图像通过摄像机在液晶显示屏上临时提供的具有透明的特殊区域被发送到接收端交谈者的可视电话机上。上述的特殊区域是摄像机需要成像的区域。
当可视电话机每秒传输30帧图像时，在液晶显示器上的具有透明的特殊区域在某一时间周期每秒传输2帧图像。然后，在剩余时间，投影了28帧的正常图像(28/30)，这种图像使得交谈者很舒服。两帧静态图像在一秒时间被传输到接收端交谈者的可视电话机上。
当交谈者观看液晶显示屏进行交谈操作时，发射端交谈者的视线被指向液晶显示器中心的外围区域。因此，发射端和接收端交谈者之间的通信可以通过建立眼对眼密切接触的方式进行。
但是，上述现有技术不能解决的问题是在对话期间，投影在电话机的液晶显示器上的图像的动作不是很活跃。因为只有较少帧图像(上述是两帧)在一秒钟被传输。
此外，在交谈期间，如果增加某些动作到投影在电话机的液晶显示器的图像上，则必须为液晶显示器上具有透明的特殊区域在一秒钟内提供扩展的时间。在上述情况中，交谈者对透明的特殊区域太敏感，其产生的问题是投影在液晶显示器上的图像给出不舒服的感觉。
此外，常规可视电话机的结构变得很复杂，因此，其成本也很高。
本发明的目的是解决上述问题，提供一种交谈者之间能够密切电话通信的可视电话机。
本发明可视电话机有成像部分和图像显示部分，在其中，一个交谈者通过通信电路与另一端的交谈者交换图像和语音，提供了引导视线的装置，用于引导交谈者视线到特殊区域。
本发明的可视电话机提供了引导视线的装置，该装置提供了给出显示的显示装置，用于引导视线到交谈者。
本发明的可视电话机提供了控制显示装置的控制装置，按照麦克风输出的语音输入信号，响应确定电话机是否在使用的结果。
本发明的可视电话机提供了一种闪光系统的显示装置，通过光发射引导交谈者的视线。
本发明的可视电话机提供了一种靠近成像系统的闪光系统。
本发明的可视电话机提供了提示输出系统的显示装置，用于投影特殊可见图像，以便引导交谈者的视线到可视电话机的图像显示部分的特殊方向。
本发明的可视电话机提供了箭头式的特殊可见图像，用于显示图像部分被安装的位置。
图1是本发明可视电话机的示意图。
图2是本发明可视电话机的优选实施例结构的方框图。
图3是语音处理器203的内部结构的方框图。
图4是语音传感器304的内部结构方框图。
图5是闪光系统结构的实施例。
图6是提示产生系统内部结构的方框图。
图7是控制器205的操作流程图。
图8是本发明可视电话机另一优选实施例结构的方框图。
图9是本发明可视电话机另一优选实施例结构的方框图。
现参考附图描述本发明优选实施例的可视电话机。图1是本发明可视电话机的示意图。
图1所示的可视电话机包括监视器110、摄像机120、闪光系统130和收发器140。收发器140有一麦克风14a(以后称为麦克)和扬声器14b。当交谈者正在注视投影在监视器110的另一方的图像进行交谈时，用于引导交谈者视线到摄像机120方向的箭头150显示在监视器110上。交谈者的图像由摄像机120成像，并发送到另一端交谈者的可视电话机上。之后，发送端的交谈者被称为呼叫发送者，另一端的交谈者被称为呼叫接收者。
当进行电话交谈时，由监视器110上闪光系统130的操作或由箭头150的显示引导呼叫发送者的视线到摄像机120。结果，呼叫接收者可以看到呼叫发送者正在观看她的图像。因此，呼叫发送和接收两者可以进行较好的通信。顺便提及，闪光系统130靠近摄像机120放置。图1所示的例子具有在摄像机120的外围放置闪光系统130的结构。
图2是本发明可视电话机的优选实施例结构的方框图。图2所示的可视电话机包括扬声器201、麦克202、语音处理器203、语音编码和解码系统204、控制器205、闪光系统206、指令输入系统207、图像输出系统208、图像输入系统209、图像处理器210、图像编码和解码系统211、存储器212、电路连接器213、电话网络214、无线电设备215、天线216和提示产生系统217。
麦克202收集呼叫发送者的语音，并输出作为语音信号的语音到语音处理器203。语音处理器203把模拟的语音信号转换成为数字语音信号，并输出作为数字语音数据的信号到语音编码和解码系统204。语音处理器203根据语音信号确定电话机是否正在使用，以便输出确定的结果到控制器205。此外，语音编码和解码系统204对数字语音数据进行编码，并输出作为语音代码数据的数据到控制器205。
图像输入系统对呼叫发送者成像，并输出作为可见图像信号的图像到图像处理器210。图像处理器210转换模拟的可见图像信号成为数字的可见图像信号，并输出作为数字图像数据的信号到图像编码和解码系统211。图像编码和解码系统211对数字图像数据进行编码，并输出作为图像代码数据的数据到控制器205。
控制器205多路传输语音代码数据和图像代码数据，并通过电路连接器213输出多路传输的数据到电话网络214。控制器205通过无线电设备215和天线216顺序输出多路传输的数据到无线电电路。
通过电话网络214，电路连接器213接收到呼叫接收者端的可视电话的信号。在使用无线电电路的情况下，无线电设备215通过天线216接收该信号。电路连接器213和无线电设备215输出来自呼叫接收者端的可视电话的信号到控制器205。
控制器205从呼叫接收者端的可视电话机发送的信号中获得语音分量的语音代码数据和图像分量的图像代码数据。控制器205分别输出上述的语音代码数据和图像代码数据到语音编码和解码系统204和图像编码和解码系统211。语音编码和解码系统204对语音代码数据进行解码，并输出作为数字语音数据的数据到语音处理器203。然后，图像编码和解码系统211对图像代码数据进行解码，并输出作为数字图像数据的数据到图像处理器210。
语音处理器203把数字语音数据从数字转换成为模拟，并输出作为语音信号的数据到扬声器201。扬声器201根据语音信号输出呼叫接收者的语音。图像处理器210把数字图像数据从数字转换成为模拟，并输出作为图像信号的数据到图像输出系统208。然后，图像输出系统208根据图像信号投影呼叫发送者的图像。
与可视电话机的控制有关的设置(此后称为用户设置)在指令输入系统207中编程。指令输入系统207通知用户设置到控制器205。然后，控制器205控制闪光系统206和提示产生系统217。
图3是语音处理器203的内部结构的方框图。图4是语音传感器304的内部结构方框图。图5是闪光系统206结构的实施例。图6是提示产生系统217内部结构的方框图。图7是控制器205的操作流程图。
下面参考图3至图7描述图2所示的可视电话机的运行。顺便提及，图1所示的部分和编号由图2所示的部分和编号代替，监视器110作为图像输出系统208、摄像机120作为图像输入系统209、扬声器14b作为扬声器201、麦克14a作为麦克202、闪光系统130作为闪光系统206。
麦克202收集呼叫发送者的语音，并输出作为语音信号的语音到语音处理器203。麦克202输出的语音信号被输入到语音处理器203中的带通滤波器部分301。带通滤波器部分301消除麦克202输出的语音信号中不需要的分量。例如，只提取语音信号中的音频频带分量(20Hz-20KHz)。消除的不需要分量信号被输出到语音传感器304和A-D转换器303。
语音传感器304根据带通滤波器部分301的语音信号确定电话机是否正在使用，然后，输出确定的结果到控制器205。A-D转换器303把带通滤波器部分301的语音信号从模拟转换成为数字，并输出作为数字语音数据的信号到语音编码和解码系统204。
如图4所示，语音传感器304包括比较器401。参考信号和带通滤波器部分301的语音信号被输入到比较器401。比较器401通过比较语音信号的信号电平和参考信号的信号电平确定电话机是否正在使用，并输出确定的结果到控制器205。
语音编码和解码系统204对A-D转换器303的数字语音数据进行编码，并输出作为语音代码数据的数据到控制器205。例如ITU-T G.723，国际标准的通信方案可以作为编码方案。
图像输入系统209对呼叫发送者成像，并输出作为图像信号的图像到图像处理器210。图像处理器210包括A-D转换器和D-A转换器，以转换模拟图像信号成为数字图像信号，并输出作为数字图像数据的信号到图像编码和解码系统211。
图像编码和解码系统211对数字图像数据进行编码，并输出作为图像代码数据的数据到控制器205。例如ITU-T H.263和JPEG(联合图像专家组)，运动图像和静止图像的国际标准的通信方案可以作为编码方案。
控制器205多路传输语音代码数据和图像代码数据。例如，例如ITU-TG.223，国际标准的通信方案可以作为多路传输方案。控制器205根据存储在存储器212中的用户设置确定输出到电话网络214或无线电电路的多路传输的数据。
如果发生输出多路传输数据到电话网络214，则控制器205输出多路传输数据到电路连接器213。电路连接器213通过电话网络214发送信号到呼叫接收者的可视电话机。
作为电话网络，ISDN网络或模拟网络都可接受。如果是模拟网络，电路连接器213可由调制解调器构成。电路连接器213对电话网络214进行电路控制。例如，作为电路控制，可以进行呼入检测。
另一方面，如果发生了输出多路传输数据到无线电电路，则控制器205输出多路传输数据到无线电设备215。无线电设备215通过天线216发送多路传输数据到无线电电路。因此，多路传输数据被发送到呼叫接收者的可视电话机上。
电路连接器213通过电话网络214接收呼叫接收者的可视电话机的信号，并输出该信号到控制器205。无线电设备215通过天线216接收较接收者的可视电话机的信号。
控制器205从呼叫接收者的可视电话机输出的信号接收语音分量的语音代码数据和图像分量的图像代码数据。然后，控制器205分别输出上述数据到语音编码和解码系统204和图像编码和解码系统211。
语音编码和解码系统204对语音代码数据解码，并输出作为数字语音数据的数据到语音处理器203。在语音处理器203中，数字语音数据被输入到D-A转换器302。D-A转换器302把数字的数字语音数据转换成为模拟语音数据，并输出该数据到带通滤波器部分301。然后，在带通滤波器301转换之后，语音信号被输出到扬声器201。扬声器201根据语音信号输出呼叫接收者的语音。
图像编码和解码系统211对图像代码数据进行解码，并输出作为数字图像数据的数据到图像处理器210。图像处理器210把数字的图像数据转换成为模拟图像数据，并输出作为图像信号的数据到图像输出系统208。然后，图像输出系统208投影呼叫接收者的图像。因此，呼叫发送者可以看着投影在图像输出系统208上的呼叫接收者的图像进行交谈。
下面描述本发明特征部分的操作。控制器205根据语音处理器203中的语音传感器304的输出确定电话机是否在该时间点上正在被使用(步骤S701)。当电话机未处在使用状态时(“否”的状态)，控制器205处于待机状态，直到线被接通。另一方面，当电话线处于使用状态时，(是的状态)控制器205读取存储在存储器212中的用户设置(步骤S702)。
用户设置由指令输入系统207预先设置好。并提供了(ⅰ)闪光系统206的接通操作，(ⅱ)闪光系统206的断开操作。
此外，控制系统205确定是否连接提示产生系统217(步骤S703)。当提示产生系统217连接到控制器205时，在此确定的结果为“是”。
下一步，控制系统205确定是否连接到闪光系统206(步骤S704)。当闪光系统206连接到控制器205时，在此再一次确定的结果为“是”。因此，控制系统205控制了闪光系统206和提示产生系统217的操作(步骤S706)。
例如，光发射二极管(此后称为LED)用于构成闪光系统206是可接受的。在图5所示的结构中，使用四个LED分别放置在摄像机120外围的上、下、左、右。上述LED的标号是LED501、LED502、LED503和LED504。
在图5所示的结构中，LED501通过电阻R连接到阳极端上的电源Vcc，并联接到阴极端上的三极管(称为Tr)511的收集极。Tr511的发射极接地。LED511根据基极控制电流(称为Ib)521控制的Tr511的收集极电流的变化接通和断开。此外，其他LED(502到504)也有类似的外围电路结构。
控制器205由控制Ib521到Ib524接通和断开LED501到LED504。上述LED501到LED504的操作根据用户设置进行。
提示产生系统217在图像输入系统208产生输出提示图像的信息。提示图像是一种引导交谈者视线到图像输入系统209的图像，她可以是各种字符、图形或屏幕背景。与提示图像的形式有关的设置(此后称为提示设置)是由用户设置预先设置的。控制器205从存储器212读取提示设置，并输出提示设置到提示产生系统217中的信号解码部分601(参考图6)。
信号解码部分601对提示设置进行解码，并提取与提示图像的字符和图像有关的设置。通知与字符有关的设置到字符输出部分602，通知与图像有关的设置到屏幕控制部分603。字符输出部分602输出显示在图像输出系统208上的字符的字符数据到图像处理器210。屏幕控制部分603输出显示在图像输出系统208上的图形的特殊可见图像数据到图像处理器210。
图像处理器210根据字符数据和特殊可见图像产生提示图像。显示提示图像的信号被输出到图像输出系统208。然后，图像输出系统208显示呼叫接收者的图像以及提示图像。即，提示图像被显示在图像输出系统208上，顺便说一下，提示图像是表明摄像机120方向的箭头150。
通过闪光系统206和提示图像显示(箭头150)的操作，呼叫发送者在图像输入系统209的方向很容易转动她的视线。结果，呼叫接收者可以看到呼叫发送者正在观看她的图像。因此，在两端的呼叫者可以进行较好的通信。
下面描述本发明另一可视电话机的优选实施例。图8是本发明可视电话机另一优选实施例结构的方框图。图8所示的可视电话机与图2所示的可视电话机一样，但没有安装提示产生系统217。
下面描述图8所示的可视电话机。图7显示的步骤S701和S702的操作类似于图2所示的可视电话机的操作。控制器205确定是否连接到提示产生系统217(步骤S703)。在此描述的实施例中，提示产生系统217没有连接到控制器205。因此，确定的结果是“否”。
下一步，控制器205确定是否连接到闪光系统206(步骤S707)。在此描述的实施例中，闪光系统206连接到控制器205。因此，确定的结果是“是”。控制器205控制闪光系统206的操作(步骤S708)。闪光系统206的操作类似于图2所示的可视电话机操作。如果在步骤S707确定的结果是“否”，进一步的处理将被中止。
通过操作闪光系统206，呼叫发送者在图像输入系统209的方向很容易转动她的视线。结果，呼叫接收者可以看到呼叫发送者正在观看她的图像。根据在此所述的实施例，甚至在只由闪光系统206提供引导视线的装置时，因此，在两端的呼叫者可以进行较好的通信。
下面描述本发明另一可视电话机的优选实施例。图9是本发明可视电话机另一优选实施例结构的方框图。图9所示的可视电话机与图2所示的可视电话机一样，但没有安装闪光系统206。
下面描述图9所示的可视电话机的操作。图7显示的步骤S701和S702的操作类似于图2所示的可视电话机的操作。控制器205确定提示产生系统217是否连接在此(步骤S703)。在此描述的实施例中，提示产生系统217连接到控制器205。因此，确定的结果是“是”。
下一步，控制器205确定是否连接到闪光系统206(步骤S704)。在此描述的实施例中，闪光系统206没有连接到控制器205。因此，确定的结果是“否”。控制器205控制提示产生系统217的操作(步骤S705)。提示产生系统217的操作类似于图2所示的可视电话机操作。
在上述环境中，通过图像输出系统208上的提示图像(箭头150)，呼叫发送者在图像输入系统209的方向很容易转动她的视线。结果，呼叫接收者可以看到呼叫发送者正在观看她的图像。根据在此所述的实施例，甚至在只由提示产生系统217提供引导视线的装置时，在两端的呼叫者可以进行较好的通信。
如上所述，按照本发明的可视电话机，通过图像输出系统208上的闪光系统206或显示提示图像(箭头150)的操作，呼叫发送者在图像输入系统209的方向很容易转动她的视线。结果，呼叫接收者可以看到呼叫发送者正在观看她的图像。因此，在两端的呼叫者可以进行较好的通信。
此外，可以在所有时间发送平稳图像到呼叫接收者的可视电话机上，因为图像可以在可视电话机之间发送和接收而没有减小每秒的帧数。呼叫接收者的可视电话机可以以相同的方式发送平稳图像到呼叫发送者的可视电话机上。因此，发送和接收端两端的交谈者对于投影在可视电话机上的图像没有不舒服的感觉。
此外，闪光系统206和提示产生系统217的结构很简单。因此，能够在实施中提供低成本的优点。
按照本发明第一方面，在可视电话机中提供了一种引导交谈者的视线到特殊方向的装置。结果，用简单的结构，上述可视电话机使得可视电话机一端的人看到另一端正在观看她的人的图像，这种结构有效的使得两端的双方进行密切通信。
按照本发明的第二方面，引导视线的装置提供了显示装置，该显示装置能够提供有效指引交谈者的视线到显示的特殊方向。
按照本发明的第三方面，提供了控制显示装置的控制装置，按照麦克输出的语音输入信号，以响应电话机是否正在使用的确定结果，只在呼叫期间，有效地给出指引视线到特殊方向。
按照本发明的第四方面，显示装置是闪光系统，通过光发射引导交谈者的视线，通过接通和断开闪光系统的光，有效地指引交谈者的视线到闪光系统。
按照本发明的第五方面，闪光系统放置在靠近成像部分，有效地指引交谈者的视线到成像部分。
按照本发明的第六方面，显示装置是提示输出系统，用于在可视电话机中的图像显示部分上显示可见图像，引导交谈者的视线到特殊的方向，并通过显示特殊的可见图像，有效地引导交谈者的视线到特殊方向。
按照本发明的第七方面，特殊的可见图像是显示成像部分被安装位置的箭头，并有效地组织了交谈者直观地指向她的视线到成像部分。
权利要求
1．一种可视电话机，用于一个交谈者通过通信电路与另一端的交谈者交换图像和语音，包括成像部分和图像显示部分，其中，引导视线的装置用于引导交谈者视线到特殊区域。
2．按权利要求1所述的可视电话机，其特征在于引导视线的装置提供了显示装置，向操作员给出引导视线的指示。
3．按权利要求1或2所述的可视电话机，其特征在于包括控制显示装置的控制装置，按照麦克风输出的语音输入信号，响应确定电话机是否在使用的结果。
4．按权利要求3所述的可视电话机，其特征在于显示装置是闪光系统，通过光发射引导交谈者的视线。
5．按权利要求4所述的可视电话机，其特征在于闪光系统靠近成像部分。
6．按权利要求5所述的可视电话机，其特征在于显示装置是提示输出系统，用于投影特殊可见图像，以便引导交谈者的视线到可视电话机的图像显示部分的特殊方向。
7．按权利要求6所述的可视电话机，其特征在于特殊可见图像是箭头，用于指向成像部分被安装的位置。
全文摘要
一种用于对呼叫发送者成像的摄像机(120)、投影电话机另一端的呼叫接收者的监视器(110)、用于提供呼叫的收发器(140)。收发器(140)包括收集呼叫发送者语音的麦克(14a)和输出呼叫接收者语音的扬声器(14b)。提示图像(箭头150)被显示在监视器(110)上,用于指引交谈者的视线到摄像机(120),提供的闪光系统(130)放置在摄像机(120)的外围。
文档编号H04N7/14GK1303218SQ0013579
公开日2001年7月11日 申请日期2000年12月21日 优先权日1999年12月21日
发明者木全祐介, 山口修司 申请人:日本电气株式会社