时分型静止画面电视系统 【技术领域】
本发明涉及采用地波播送、CATV或卫星广播等电视广播形式进行的信息服务，更具体说是涉及利用静止图象电视广播进行信息服务的系统。
背景技术
在所谓信息化时代的今天，声音、图象、字符数据、二进制数据等电气和电子信息采用各种传送装置进行处理。在这些电气和电子信息中，低质量的声音、低速单色静止图象、低速字符数据及低速二进制数据作为电信号通过公用电话线路传送，高速单色静止图象、高速字符数据及高速二进制数据作为电信号通过ISDN(综合业务数字网)线路传送，高质量的声音及动画图象作为调制后的电波通过地波播送、卫星广播或CATV传送、或作为调制后的光通过光传输线路传送。
在这种信息化时代中，作为当前的主要信息系统而引人注目的是双向性(交互式)信息系统，它使在以往只不过是接收单向发送信息的收视者的普通的人可以有选择地接收信息并充分加以利用。
在当前流行的双向信息系统中，有采用了使用公用线路的声音自动应答装置的问答式系统、以采用了静止图象地CAPTAIN(字符和模式电话存取信息网络)系统为代表的视频文本(VIDEOTEX)系统、以及使用专用线路的采用动图象的VRS(视频应答系统)。
在上述的双向信息系统中，问答式系统由于只依赖于声音信息，所以不仅不能得到足够的信息，而且不能目视确认输入输出的数据。
另外，视频文本系统由于采用字符码显示文字和图象，所以不仅在显示内容上存在限制，而且采用了字符码的图象信息与自然图象相比，信息量少。
VRS系统由于能够处理自然动图象，所以对显示内容没有限制，但因使用宽频带专用线路，所以通信费用高。
另一方面，即使在不是双向性的现有电视系统中，也提供电视购物、各种预约、气象预报、交通信息等信息服务。在这些信息服务中，必要的图象信息大多是静止图象信息，很少需要动图象信息，所以在提供这些信息服务的现有电视系统中，将静止图象作为动图象播放。即，通过发送几百～几千个相同画面而在电视接收机的画面上显示静止图象。
因此，静止图象的发送成本就变得非常之高，并且，提供发送静止图象的双向性信息服务不能满足用户的要求。
例如，在作为使用图象进行的典型信息服务的电视购物的情况下，由于以往是利用由电视广播台单向发送的静止图象等商品信息，所以不能按照用户的意愿在电视接收装置上显示所需要的商品信息的图象，不能提供利用显示内容进行购物的双向性的信息服务。
另外，电视图象以帧为单位构成，在日本采用的NTSC制式中，以每秒30帧的速度发送图象，如果每一帧发送一个静止图象，则在1秒钟内可以发送30个自然静止图象。
作为采用了这种制式的静止图象播放方式，有一种被称为「时分型静止图象通信方式」的方式。
图1所示是该时分型静止图象通信方式的说明图。
时分型静止图象通信方式开始时先在广播台1用摄象机4-1、4-2、4-3、4-4...分别拍摄静止画面3-1、3-2、3-3、3-4...。然后，将这些静止画面合成为由帧5-1、5-2、5-3、5-4...构成的电视信号，并发送到静止图象接收装置2-1、2-2、2-3、2-4...。
在收到电视信号的静止图象接收装置中，开始时，将必要的帧存储在帧存储器6-1、6-2、6-3、6-4...内。然后，反复从帧存储器读出所存储的帧，并作为静止图象显示在显示装置7-1、7-2、7-3、7-4...上。
选择必要的帧及记录在帧存储器内的操作，借助于将帧识别信号插入各帧的垂直回扫时间间隔内的水平扫描线等的装置进行。
在该双向静止图象信息服务系统中选择必要的帧并记录在帧存储器内的操作在静止图象广播台通过将帧识别信号插入各帧的垂直回扫时间间隔内的水平扫描线进行，在静止图象接收装置中通过检测该帧识别信号来进行。
图2是说明根据该帧识别符号接收静止图象的方法的图，在该图中，以10表示构成帧的要素中显示在画面上的图象，以11表示构成帧的要素中没有显示在画面上的、插入垂直回扫时间间隔内的水平扫描线的画面识别符信号，将这些都沿着时间轴上下配置。
图象10由菜单画面12和信息画面14、16...构成，帧识别信号11由帧画面识别信号13和信息画面识别信号15、17...构成。这些识别信号分别按不同的形式构成，所需要的帧可以根据该识别信号选择。这时，虽然可采用显示静止图象的全部播放信息的菜单画面，但这种菜单画面也不一定是必需的。
作为在时分型静止图象通信方式中使用的帧识别信号，将其插入存在于帧与帧之间的垂直回扫时间间隔内的水平扫描线是最为一般的形式。在使用这些帧识别信号的方法中，须对每个帧使用识别信号，所以，不仅在识别信号的插入上要花费工作量和时间，而且所插入的帧识别信号要占用电视信号，因而使电波资源的消耗量增加。本发明人在特愿平6-289357号中提出了将特定的图象帧设定为基准帧并根据与基准帧的位置关系通过对帧数进行计数来选择基准帧以外的通常图象帧的方法。并且，还提出了使用电视信号的音频频带作为帧识别信号的方法以及使用通过电视信号以外的装置、例如电话线路发送的帧识别信号的方法。
本发明是与特愿平6-289357号相关的发明。
发明的公开
将在时分型静止图象通信方式中所发送的静止图象按一定的顺序反复发送。因此，如果以某个特定帧为基准并判明以与该特定帧怎样的位置关系发送所需要的帧，则可以将特定的基准帧作为线索识别所需要的帧。
本发明是着眼于上述情况而开发的，本申请的目的是提供一种可以在时分型静止图象通信方式中以简单的方式获取静止图象帧的方法及装置。
在本发明的静止图象获取方法中，以由适当的装置附加了识别信号的帧为基准，而没有附加任何识别信号的应获取的帧按照从基准帧起计数的帧数确定。基准帧与从基准帧起计数的静止图象帧作为1个单位反复发送。
本发明的静止图象获取装置在根据识别信号找到基准帧后开始计数，并将计数到预定帧数时的帧作为静止图象获取。
按照上述构成方式，不仅能使静止图象获取装置的结构简单化，而且能在基准帧以外的帧内灵活地利用识别信号以外的声音信号、图象信号及垂直回扫时间间隔内的水平扫描线发送信息。
作为基准帧识别信号的插入装置，具有插入水平扫描线内的、插入图象内的、以及插入声音信号内的3种装置。
所需图象帧的从基准帧起的帧数信息有时预先给定，有时由基准帧或菜单画面等的信息帧提供。
帧数的计数，有时也可以对第1字段进行计数，或进一步对第2字段进行计数。
另外，本方法不仅适用于以帧为单位的静止图象电视系统，而且也可以应用于以字段为单位的时分型静止图象电视系统，在这种情况下，不是对帧进行计数，而是通过对字段进行计数来获取必要的静止图象。
附图的简单说明
图1是时分型静止图象电视系统的结构图。
图2是时分型静止图象电视系统的说明图。
图3是本发明的基本实施例的说明图。
图4是利用垂直回扫时间间隔的本发明实施例的说明图。
图5是静止图象具有分层结构的本发明实施例的说明图。
图6是采用了多个基准帧的本发明实施例的说明图。
图7是利用图象的本发明实施例的说明图。
图8是利用图象的本发明另一实施例的说明图。
用于实施发明的最佳形态
以下，参照附图说明本发明的实施例。
图3所示是作为本发明方法的基本结构将基准帧识别信号插入到水平扫描线内的第1实施例，按一定的顺序反复进行静止图象帧的发送。在该图中，以20表示构成电视帧的要素中显示在画面上的图象，以21表示构成电视帧的要素中没有显示在画面上的垂直回扫时间间隔信号部分，将这些都沿着时间轴上下配置。
在图象20中，22是基准帧图象，而24、26、27、28是基准帧以外的帧图象。在垂直回扫时间间隔信号部分21中，23是含有基准帧识别信号的垂直回扫时间间隔信号，25是不含基准帧识别信号的垂直回扫时间间隔信号。
作为一例，假定从基准帧起计数到第50个发送接收静止图象的用户想要接收的静止图象帧。
当想要接收的用户将应计数的帧数50输入到静止图象接收装置时，静止图象接收装置首先对各帧的垂直回扫时间间隔信号进行监视，当发现基准帧识别信号时，按照其后的垂直回扫时间间隔开始帧计数，当计数到预定的计数值、即此时的50时，将该帧作为静止图象获取，并显示所获取的静止图象。
现在来说明帧的计数方法。
在进行着隔行操作的NTSC电视制式中，构成1个图象的帧由第1字段和第2字段两个字段构成。由于与1帧相当的电视信号由525条水平扫描线构成，所以1帧由各自包含262.5条水平扫描线的第1字段和第2字段构成。因此，第1字段和第2字段的扫描线的开始位置不同，第1字段的扫描线从画面的端部开始，而与此不同，第2字段的扫描线从画面的中央开始。换句话说，与水平同步信号隔离的垂直同步信号的第1字段的开始定时与水平同步脉冲的上升定时一致，而与此不同，第2字段的开始定时从水平同步脉冲的上升定时起延迟水平同步脉冲的半周期(1/2H)。
帧计数按照上述原理进行，判定垂直同步信号的开始定时与水平同步脉冲的上升定时一致的字段为第1字段，判定垂直同步信号的开始定时从水平同步脉冲的上升定时起延迟水平同步脉冲的半周期(1/2H)的字段为第2字段，并对其中的任何一个进行计数。
在这种情况下，一般是根据第1字段对帧数进行计数，但必要时也可以根据第2字段对帧数进行计数。
下面，说明基准帧识别信号。
电视信号由视频信号和音频信号构成，视频信号进一步由图象信号和同步信号构成。在图象信号中有显示在画面上的信息和插入垂直回扫时间间隔内的没有显示在画面上的信息。因此，基准帧识别信号大致可分为在音频信号中、显示画面中及垂直回扫时间间隔中的3个部位插入的情况。
图4所示是以往采用的播放多重电视文字节目及闭路字幕(字幕播送)节目的信号形式，用于说明将基准帧识别信号插入垂直回扫时间间隔内的情况。在该图中，信号的极性以反相示出。
在该图中，(a)是电视信号的的第1字段信号，(b)是第2字段信号，在这两个信号中，下侧所示的是水平同步脉冲及等效脉冲，上侧所示的是插入水平扫描线内的信号。
在(a)所示的第1字段信号及(b)所示的第2字段中，1～3H及7～9H、263H的后半部～265H及270H～272H的后半部是等效脉冲，4～6H、266H的后半部～269H的前半部是垂直同步脉冲，在该部分的水平扫描线内没有插入信号。
在22～262H、263H及285H的后半部、286～524H及525H的前半部插入电视图象信号。
因此，10～21H及273～284H可以应用于各种信号的插入，但因17～20H及280～283H用于广播台的运行，所以，实际上可利用的是10～16H、21H及273～279H、284H。在多重电视文字广播等中，考虑到现有接收装置的兼容性，还可以利用14～16H、21H及277～279H、284H的扫描线。
另外，有时可在21H及284H内插入闭路字幕信号。
(c)所示的是在多重电视文字广播中在水平扫描线上多重复用文字信号的数据格式。33是视频信号，夹在水平同步脉冲34和35之间的部分是插入信号的水平扫描线。在紧挨信号的前面，插入彩色同步信号36。在彩色同步信号36的后面插入数据传输线37。在数据传输线37上可以插入296位的数据，由具有24位数据容量的同步部38和具有272位数据容量的数据包39构成。数据包39还包括具有14位数据容量的前缀40、具有176数据容量的数据块41、及具有82位数据容量的校验信号42，多重电视文字数据插入到数据块41内。
在本发明中采用的基准帧识别信号可以插入到当前的多重电视文字广播的数据块41内。该数据块具有176位这样大的容量，所以在基准帧识别信号内可以包含大量的信息，可使用将在后文中说明的基准帧识别信号的分层化。
多重电视文字广播的数据块具有大的数据容量，因而能够插入大量的基准帧识别信号，但反过来说，由于数据量大，所以在家用磁带录像机上很难记录作为数字信号的多重电视文字信号，进一步还由于因录像带的伸缩或磁头转动不均匀而造成的抖动或相位延迟，所以精确地再现所记录的数据非常困难。因此，不能构成制作包含插入到多重电视文字广播的数据块内的基准帧识别信号的静止图象广播节目、并在家用磁带录像机上记录和播放的系统。
另一方面，由于闭路字幕广播的数据量少，所以可以在家用磁带录像机上进行记录，并且，可以构成制作包含插入到闭路字幕信号部分的基准帧识别信号的静止图象广播节目、并在家用磁带录像机上记录和播放的系统。
另外，代替闭路字幕广播的信号形式，也可以采用数据量同样少的单独信号形式的基准帧识别信号。
以下，说明从基准帧起的帧数的计数。
如上所述，帧的计数以垂直同步信号的开始定时与水平同步脉冲的上升定时之间的关系为线索进行，将二者一致时的字段、即具有4H的字段判定为第1字段，将二者不一致的字段、即具有266H的字段判定为第2字段。
这样，通过只对其中任何一个字段进行计数，即可进行帧的计数，但具体的计数，例如采用在计数到预先输入的数时输出信号的可预置计数器进行。
将可以由各种装置提供计数的帧数作为预置数据预先输入到可预置计数器。当检测到基准帧信号时，可预置计数器进行计数值的初始化等处理，并开始帧数的计数。可预置计数器可分为递增计数器和递减计数器，在可预置递增计数器的情况下，如上所述，对帧数进行计数，当计数值达到预先输入的帧数时，计数器输出信号，并根据该信号将静止图象取入帧存储器。
作为该可预置计数器，一般采用将计数值累加的可预置递增计数器，但也可以采用使计数值递减的可预置递减计数器。当使用可预置递减计数器时，与可预置递减计数器的情况相反，是使所计数的帧数从输入的帧数递减，当递减到0时，可预置递减计数器输出信号，并根据该信号将静止图象取入帧存储器。
当对帧数进行计数、输出与计数结果对应的信号、并根据该信号将静止图象取入帧存储器时，如以第1字段的4H为线索对帧数进行计数，则由于到插入了图象信号的22H为止的间隔为18H，所以其时间间隔为18/(525×30)＝1/875秒，如果控制帧存储器的电路的动作延迟，则有时不能将静止图象取入帧存储器。
在这种情况下，当已对前一个静止图象的第1字段或第2字段进行了计数时，开始静止图象的获取动作。
为了借助于帧计数方式获取所期望的静止图象，必须有从该静止图象的基准帧开始的帧数信息。利用印刷品等提供该帧数信息是最简便的方法，但由于在静止图象的播送中采用所发送的基准帧和菜单画面等信息帧播送，所以只能由静止图象播送实现帧计数方式，而不使用印刷品等其他信息媒体。
另外，通过使基准帧具有菜单功能并使根据菜单取得的静止图象画面具有子菜单功能，可以进行静止图象的分层化，并能播送多种类型的静止图象信息。
图5示出了这种结构的实施例。
在该图5中，(a)所示的是在帧计数方式中采用菜单画面时的基本电视信号的结构，(b)～(e)所示的是菜单画面的显示例。
在(a)所示的电视信号结构中，50是构成帧的要素中显示在画面上的图象，51是构成帧的要素中没有显示在画面上的、插入垂直回扫时间间隔内的水平扫描线的识别信号，将这些都沿着时间轴上下配置。
图象50由基准菜单画面52、多个子菜单画面54、58、61...及各个菜单画面54、58、61...所附带的信息画面56、57...、59、60...、62、63...构成。信号51由基准帧识别信号53及不包含识别信号的信号55、55、55...构成。
在(b)所示的基准菜单画面52内，显示出子菜单画面54、58、61各自的帧数。
另外，在子菜单A的画面54内显示子菜单A所包含的信息画面的菜单，在子菜单B的画面58内显示子菜单B所包含的信息画面的菜单，在子菜单C的画面61内显示子菜单C所包含的信息画面的菜单。
在本实施例中，为简化说明，假定子菜单画面为A、B、C三个画面、在各子菜单画面上包含9个信息画面。这些数目只是为了说明的方便，各画面数当然可以采用其他的数目。另外，在(c)～(e)中，只显示出4个信息画面的菜单，而在本实施例中实际显示的菜单画面是9个。
在按上述方式构成的实施例系统中，开始时，由接收者的装置确认基准帧识别信号，从而将基准帧画面52取入接收装置的帧存储器，并显示如(b)所示的基准菜单画面52。
在看到该画面后，如接收者想要显示子菜单A并输入例如「01」，则接收者的装置再次确认反复发送着的基准帧识别信号，并从所确认的基准画面起开始帧数的计数，当计数到所输入的「1」时，将该子菜单A的画面取入帧存储器，并进行显示。
如根据子菜单画面A上显示的子菜单输入所需要的信息画面的序号、例如「04」，则由于子菜单A的第4个信息画面位于从基准帧起计数的第5个、即1+0×10+4＝5，所以接收者的装置计算「1+0×10+4＝5」，再次确认反复发送着的基准帧识别信号，并从所确认的基准画面起开始帧数的计数，当计数到「5」时，将该信息画面取入帧存储器，并进行显示。
在其他子菜单画面的情况下，也进行同样的处理，例如，当想要显示子菜单C的第2个信息画面时，首先，为选择子菜单C而根据基准菜单画面输入「21」，则显示出位于从基准帧起第21个的子菜单C，然后，当根据子菜单C输入「02」时，接收者的装置计算「1+2×10+2＝23」，再次确认反复发送着的基准帧识别信号，并从所确认的基准画面起开始帧数的计数，当计数到「23」时，将该信息画面取入帧存储器，并进行显示。
按照上述的结构，可以根据单一的基准帧进行菜单形式的帧计数。
将基准帧识别信号插入垂直回扫时间间隔内的水平扫描线时，不仅是在作为识别信号的形式采用多重电视文字信号方式的情况下、而且即使是在采用闭路字幕方式的情况下，都可以插入基准帧识别信号以外的信号。基于这一点，通过对多个基准帧提供不同的基准帧数据，能使接收者在短时间内直接或间接地取得所关心的静止图象。
图6示出了这种结构的实施例。
图6(a)所示是采用多个基准帧实现帧计数方式时的基本电视信号的结构，在(b)中还示出改进后的电视信号结构。
在(a)所示的电视信号结构中，70是构成帧的要素中显示在画面上的图象，71是构成帧的要素中没有显示在画面上的、插入垂直回扫时间间隔内的水平扫描线的识别信号，将这些都沿着时间轴上下配置。
图象70由多个基准帧72、77、81...及这些基准帧所附带的信息画面74、76...、79、80...、83、84...构成。信号71由各个不同的信号即基准帧识别信号73、78、82...及不包含识别信号的信号75、75、75...构成。
将各基准帧的有关信息预先提供给接收者，在接收者将所需基准帧的识别信号数据输入接收装置后，可以将带有该基准帧的识别信号的基准帧、例如基准A画面的基准帧取入帧存储器并进行显示。
基准A画面即为如图5(c)、(d)、(e)所示的菜单画面，当接收者从菜单画面选择所需要的信息画面并输入其序号、例如「03」时，由接收者的装置再次确认反复发送着的基准帧A的识别信号，并从所确认的基准画面起开始帧数的计数，当计数到「3」时，将该信息画面取入帧存储器，并进行显示。
基准帧和在基准帧上附带的静止图象帧，可以如(a)所示配置成连续的一组，但也可以如(b)所示按基准帧72、77、81连续配置并按各静止图象帧76、80、84连续配置，如按照这种配置方式，则可以减少接收者的等待时间。
以上，说明了将基准帧识别信号插入垂直回扫时间间隔内的水平扫描线的情况，下面说明插入到其他信号内的情况。
作为将基准帧识别信号插入到视频信号内的情况，可以将其插入到已插入了在画面上显示的原有视频信号的水平扫描线内。在这种情况下，在接收装置的画面上显示出基准帧识别信号，但该画面即使长也只是1帧、即1/30秒，在短的情况下相当于几条水平扫描线的时间，所以可以忽略。
图7(a)所示是第1例，在视频信号部分的水平扫描线90上，插入与水平扫描线同步、且频率相同的交流信号91。该交流信号91是频率为525×30＝15.75KHz的交流，所以使用仅使该频率通过的带通滤波器可以很容易地检测出来。此外，由于该信号持续一定的时间，所以即使存在其他类似的信号也很容易辨别。
这时，在画面上显示一条浓淡有层次的竖条纹。
在图7(b)中示出的是第2例，在视频信号部分插入周期为水平扫描线的1/4、且与水平扫描线同步的交流信号。该交流信号是频率为525×30×4＝63KHz的交流，所以使用仅使该频率通过的带通滤波器可以很容易地检测出来。此外，由于该信号持续一定的时间，所以即使存在其他类似的信号也很容易辨别。
这时，在画面上显示4条浓淡有层次的竖条纹。
图8(a)所示第3例的基准帧识别信号与图7所示不同，在1条水平扫描线上全部为同一等级的亮度信号，并将亮度不同的多个信号组合，使其重复进行。在本例的情况下，是使5条亮度等级为白色的水平扫描线93与5条亮度等级为黑色的水平扫描线94重复进行。
由积分电路将该信号积分并通过时间常数为5/(525×30)＝1/3150秒的放电电路放电，得到频率为3150/2＝1575Hz的三角形波，利用该三角形波识别基准帧。
这时，在画面上显示大约24条黑白横条纹。
图8(b)所示第4例的基准帧识别信号与图8(a)所示不同，虽然1条水平扫描线全部为同一等级的亮度信号，但每条水平扫描线95的亮度等级按正弦波状变化，在本例的情况下，亮度等级以10条水平扫描线为单位变化。
将该信号作为亮度信号取出，并从所取出的亮度信号得到频率为3150/2＝1575Hz的正弦波，根据该正弦波识别基准帧。
这时，在画面上显示大约24条黑白横条纹。
最后，说明将基准帧识别信号插入声音信号的情况。
由于电视系统也采用声音，所以，也可以将基准帧识别信号插入音频频带。
插入到该音频频带内的基准帧识别信号，有插入主音频频带的声音、插入副音频频带的声音、或插入副音频频带的声音以外的控制信号。
在将基准帧识别信号插入主音频频带时，将使接收者听到基准帧识别信号的声音。
为避免这种情况，只须将基准帧识别信号插入副音频频带即可。
另外，在这种情况下，插入副音频频带的信号，可以采用声音以外的适当控制信号。
在电视接收机中，将视频信号与音频信号分开处理，所以，即使想将插入音频频带的信号作为选择静止图象的控制信号，有时也会发生不能进行适当的控制的情况。
在这种情况下，最好是在对应的静止图象帧之前发送插入副音频频带的信号。
以上的实施例，主要说明了静止图象由播送装置供给的情况，但本发明的时分型静止图象电视系统的静止图象也可以由录像带或视盘等图象信息包供给。尤其是，在长时间发送同一静止图象时，使用环形录像带是有效的。
产业上的应用可能性
如上所述，在利用静止图象电视广播进行信息服务的系统中，如果以某个特定帧为基准并判明以与该特定帧怎样的位置关系发送所需要的帧，则可以将特定的基准帧作为线索识别所需要的帧，所以本发明提供一种能以简单的方式获取所需要的静止图象帧的方法和装置。