JP3918197B2 - 送信装置および受信装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ISDB放送システムなどに適用して好適な送信装置およびその受信装置に関する。詳しくは、画像情報として1画面を構成する画像情報のみならずその特定の領域の画像を拡大表示できるような画像情報も同時に伝送することによって、画面上に映し出されている一部の画像を任意のタイミングに画質の劣化を伴うことなく拡大表示できるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】
ディジタル技術の発展に伴い、放送界でも放送信号を含めた各種情報をディジタル化したインタラクティブ形式の統合ディジタル放送システム(ISDB(Integrated Services Digital Broadcasting)システムという)が研究・開発されている。
【0003】
具体的には、このISDBシステムとは現行の放送信号(標準テレビジョン信号、ハイビジョン信号)を始めとして、ソフトウエアやファクシミリなどのデータ、さらには音声、文字、図形、画像などのマルチメディア情報をそれぞれディジタル化(符号化)し、それらを統合多重化した上で、伝送形態に合致した変調処理を施して送受信するようにした放送システムのことである。
【0004】
放送信号を含めた各種情報を統合多重化する場合、これらの情報の他に受信側での制御情報として使用する付加情報も同時に統合多重化されて送信することができる。統合化されたISDB用放送信号(ディジタル信号)は地上波、衛星波、光ケーブルなどを利用して送信される。
【0005】
受信端末側では、統合化されたISDB用放送信号を受信して目的の信号を弁別することによってそれをモニタに表示させて通常のテレビ放送として楽しむことができることは勿論、記録手段を用いて記録(保存)したり、他の端末に転送したりすることができる。さらに受信した付加情報を利用すれば、モニタ制御、記録制御さらにはモニタされた画像に対する加工制御など、ユーザの好みに応じて受信情報を利用できることになる。つまり、対話形式(インタラクティブ)の放送システムを構築できる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
したがってこのISDBシステムを利用すれば、送信される付加情報が多種、多様になる程、ユーザに対するサービス内容が向上し、より双方向的な放送システムを構築できる。
【0007】
さて、現行の放送システムでは単に受信した放送信号を受信・復調しテレビモニタなどで視聴するだけであって、いわば受動的・一方的なシステムであるから、ユーザの楽しみが限定されたものとなる。例えば、テレビモニタしている映像の一部を拡大して見たいようなときがある。全体構図よりも部分的な構図の方が魅力を覚えるときがあるからである。
【0008】
このような部分的、局所的な映像の一部拡大処理は、現行システムでも実現できなくはない。しかしこの一部拡大処理を行なうには、領域を指定し、その映像情報に対し補間などを施して拡大表示するため、拡大表示処理装置の規模が大きくなるばかりでなく、対象物が限定される嫌いがある。また静止画像に対しては拡大表示処理は可能であるが、動画に対しては処理すべき情報が多いばかりではなく、拡大処理のスピードが遅く現実的ではない。さらには補間処理によって拡大画像を得るのでその解像度も問題となる。
【0009】
そこで、この発明はこのような課題を達成できるようにしたものであって、画像情報として1画面を構成する画像情報のみならずその特定の領域の画像を拡大表示できるような画像情報も同時に伝送することによって、画質劣化を伴うことなく、しかも動画、静止画像に拘らず画面上に映し出されている一部の画像を任意のタイミングに拡大表示できるようにしたものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、この発明の送信装置では、所定画面サイズの表示を行うための主映像素材の情報を符号化して第1の符号化情報を生成する第1の符号化手段と、上記主映像素材の一部を上記所定画面に拡大表示するため、当該拡大表示に対応する上記所定画面サイズの映像情報の符号化を行って第2の符号化情報を生成する第2の符号化手段と、少なくとも、上記第1の符号化情報と上記第2の符号化情報を多重化する多重化手段と、上記多重化手段で多重化された符号化情報を送信する送信手段とを備えるものである。
【0014】
また、受信装置は、少なくとも複数の映像素材の情報を符号化して多重化した特定の放送信号を選局する選局手段と、上記選局手段により選局された上記特定の放送信号を、少なくとも所定画面サイズの表示を行うための主映像素材の情報が符号化された第1の符号化情報と、上記主映像素材の一部を上記所定画面に拡大表示するための上記所定画面サイズの映像情報が符号化された第2の符号化情報とに分離する信号分離手段と、上記第1の符号化情報の復号化を行い、上記所定画面サイズの表示を行うための主映像素材の情報を生成する第1の復号手段と、上記第2の符号化情報の復号化を行い、上記主映像素材の一部を上記所定画面に拡大表示するための上記所定画面サイズの映像情報を生成する第2の復号手段と、少なくとも、上記第1の復号手段で生成された情報および/または上記第2の復号手段で生成された情報を出力する出力映像制御手段と、上記出力映像制御手段から出力される情報を制御する制御手段とを備えるものである。
【0018】
映像画面が予めn分割され、それぞれの分割領域が指定されたときにはその指定領域に属する画像が拡大表示される。そのため送信側では1画面用の映像情報の他に、n分割されたそれぞれの画像に対応する1画面用の映像情報が同時に送信される。したがって送信側では(n+1)チャネル分を使用して1画面に対応した映像情報が送信される。分割領域はカーソルを動かして指定することができる。
【0019】
こうすれば、指定した領域の拡大映像を直ちに映し出すことができるし、拡大表示することによる解像度の劣化もない。画面上における指定されたカーソルの位置はカーソル位置の座標を判断し、その座標を含んでいるチャネルの映像が選択される。
【0020】
この実施形態は拡大表示すべき領域が予め定められているので任意の画像を拡大表示することはできない。これを実現するためには例えば主要な登場人物などの被写体(単一若しくは複数)に対し予めポインティングアドレス(被写体座標)を付す。このポインティングアドレスの値は被写体の動きに応じて変化する。あるときは画面から消えることもある。被写体の動きにそれぞれ対応させているからである。
【0021】
このポインティングアドレスと被写体の識別子(登場人物ならその名前、俳優名などのキーワード)を関連付けておく。同時にこれらの被写体に対しこれを1画面の大きさに拡大表示するときの画像補間情報も同時に送信する。ユーザはポインティングアドレスを指定するか識別子を指定する。指定されたポインティングアドレスや識別子が、送信されたポインティングアドレスや識別子と一致する画像を検索し、一致していれば対応する補間情報を使用してその被写体の映像を1画面分の大きさの拡大表示する。こうすれば、ポインティングアドレスが存在する限りその被写体が画面上のどの位置に移動してもこの被写体が常に拡大表示されることになる。画像補間情報を利用する関係で拡大表示しても解像度はさほど劣化しない。
【0022】
【発明の実施の形態】
続いて、この発明の実施の一形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【0023】
図1はこの発明に係るISDB用送信装置10の一形態を示す要部の系統図であって、本例では説明の便宜上統合されて送信されるメイン情報としては、標準テレビジョン信号と、同一番組を複数のチャネルを使用して伝送する多チャネル多重番組の放送信号であるものとする。そのそれぞれには制御情報などの付加情報が付加されて多重化される。付加情報は多種多様な情報が考えられる。標準テレビジョン信号に関してはタイムコードなどが考えられる。
【0024】
図1を参照すると、端子12aには標準テレビジョン信号のうち映像信号SVNが、端子12bにはそれに付随した音声信号SANが供給され、符号化部14で圧縮などを含めた適切な符号化処理が施される。この符号化処理に同期して付加情報発生手段16が動作して、制御情報などの付加情報が生成される。本例では付加情報としてタイムコードを例示するので、タイムコード発生部16として構成される。符号化された標準テレビジョン信号およびタイムコードTCは多重化部20に供給されて他の情報と共に多重化処理がなされる。
【0025】
ソースとしては標準テレビジョン信号の他に拡大表示可能な多チャネル多重番組のための放送信号がある。拡大表示する方法として以下の説明では2つを例示する。1つは予め画面上をn分割しておき、それぞれの分割領域を指定することによって指定分割領域の映像を拡大表示する方法である。
【0026】
この場合、同一番組に対して使用する多重チャネル数は(n+1)である。例えば図2のように画面を4分割した場合には1画面分の映像情報(主映像素材)の他に、4分割された情報を1画面に拡大表示するための4つの映像情報(分割映像素材)を必要とするからである。図1はこの第1の方法を実現するための実施の一形態を示していることになる。
【0027】
これらを前提とすると、映像素材としては5本のソース源が存在し、1チャネル分の入力端子24m、26mには主映像素材が供給され、残り4チャネル分の入力端子24a〜24d,26a〜26dには対応する分割映像素材が供給される。図2は主映像素材による映像を示し、図3は分割映像素材のうち第3分割領域に映し出されている映像素材による拡大映像を示す。
【0028】
映像素材SM,S1〜S4はそれぞれ映像信号SMV,S1V〜S4Vと音声信号SMA,S1A〜S4Aで構成される。映像素材S1〜S4はそれぞれ対応する符号化部22M,22A〜22Dで上述したと同様な符号化処理が施される。
【0029】
この符号化処理に同期して付加情報発生手段28M,28A〜28Dが起動されて、映像素材SM,S1〜S4に適した付加情報が生成される。主映像素材SMに対する付加情報としては例えば分割領域の中点pの座標データが挙げられる(図2参照)。この座標データpは基準座標値を示す。分割映像素材S1〜S4に関しては、それぞれの領域における最小と最大の座標データなどが付加情報として挙げることができる。
【0030】
それぞれから得られた符号化情報や付加情報はそれぞれ図1に示す多重化部20において多重される。多重化部20では、例えば符号化情報のそれぞれに対してパケット化し、それに誤り訂正のための符号化を施したもの同士を伝送フレーム単位で多重してビットストリーム化するような処理が行なわれる。上述した付加情報やメイン情報の種別などはパケット化するときそのヘッダ(パケットヘッダ)に挿入するか、非映像期間(ブランキング期間など)に挿入することができる。
【0031】
多重化したデータは送信部34で送信手段(例えば放送衛星)に適した送信形態となされたISDB用放送信号に変調されたのち、この例ではアップコンバータ36を経て送信アンテナ(パラボラアンテナ)38で放送衛星に向けて送信される。
【0032】
図4は上述したようなISDB用放送信号を受信するこの発明に係る受信装置40の一例を示す。
【0033】
受信アンテナ(パラボラアンテナ)42で受信した衛星波はダウンコンバータ44によって1GHz帯にダウンコンバートされ、その後ISDB用チューナ46に供給されて選局処理が行なわれる。そのため端子48よりの選局信号SCによって文字放送を含めた特定チャネルのISDB用放送信号が選局される。
【0034】
選局されたISDB用放送信号は信号分離部50に供給されて、本来のメイン情報と付加情報に分離される。例えば標準テレビジョン信号のうち特定のチャネルが選局されたときには、標準テレビジョン信号とこの特定チャネルに付随する付加情報(タイムコードなど)とに分離される。
【0035】
分離されたメイン情報は復号部52に供給されて復号処理が行なわれるが、復号部52は少なくとも(n+1)個の復号部52A〜52Nで構成される。上述したように5チャネル多重化によって1つの番組が構成されているようなときは少なくとも5つの復号部52A〜52Eが使用され、それぞれ対応するチャネルの映像素材SM,S1〜S4が供給されて復号処理が同時に行なわれる。
【0036】
復号部52はメイン情報に対して共通に使用される構成となされているので、多チャネル多重番組でないときは予め決められた何れか1つの復号部52例えば52Aが選択されることになる。
【0037】
映像素材のうち復号された映像信号はそれぞれフレームメモリなどで構成された出力映像制御部54に供給される。図1の実施形態の場合には出力映像制御部54は単なるスイッチャー構成でもよい。信号分離部50で分離された付加情報は専用の復号部56で復号された後出力映像制御部54と制御部58とに供給され、得られた付加情報を参照しながら制御部58からの制御信号に基づいて出力映像制御部54で映像出力の制御処理が行なわれ、その結果はテレビモニタ60に映出される。映像出力制御例は後述するとして上述した復号部52で復号された音声信号は音声処理部62で、モニタされている画像内容に対応した音声信号(主音声信号若しくは副音声信号)が選択され、これがアンプ64を経てスピーカ66から放音される。
【0038】
マイコンで構成された制御部58はコマンダ68からのリモコン制御によって表示モードを変更したり、モニタ内容を選択するための制御信号が生成される。コマンダ68は例えば図5に示すように電源スイッチ70の他、チャネル選局用のテンキー(10キー)72、順次選局スイッチ74、ボリュームスイッチ76が設けられ、さらにモニタ60に対する表示モード選択スイッチ78が設けられる。カーソルキー80は画面に表示されたカーソルK(図2参照)を移動させるキーであって、分割領域の指定などに使用される。
【0039】
上述した出力映像制御部54では制御部58の介在の下で以下のような処理が行なわれるが、その処理例はあくまで一例であって、提示例に制限されるものではない。
【0040】
標準テレビジョン信号などを表示しているときは今まで通りの1画面表示となる。部分拡大表示が可能な多チャネル多重番組を選択したときは、通常通り図2に示すような1画面の映像が映し出される。この画面上には座標基準点pや、ここを通る分割境界線(鎖線図示)は映し出されないが、これらを合成して表示することも可能である。分割境界線などが映っていれば、分割映像の指定位置が明確になる。
【0041】
拡大表示すべき領域がカーソルKを使用して選択される。図2のような第3の分割領域内にカーソルKがあるときにその位置がクリックされると、その座標位置(ポインティングアドレス位置)が座標基準点pに対してどの位置にあるかを検索し、検索結果カーソルKの位置が確定すると、チャネル選択信号が出力映像制御部54に供給され、対応するチャネルの映像信号が選択される。図2の例では第3チャネル(CH3)の映像信号(分割映像素材)が選択されてモニタ60に供給される。その結果、モニタ画面には第3分割領域を拡大表示した図3に示すような映像が表示される。以後は第3チャネルの映像が継続して映出されるが、元の映像(図2)に復帰させることも可能である。
【0042】
第3チャネルで伝送された映像信号は元々1画面を構成する映像信号で構成されているものであるから、拡大表示したからと言ってその画質が劣化するようなことはない。このようにカーソルKを使用して任意の分割映像を拡大表示できる。分割映像の選択は、チャネルを直接指定することでも可能である。拡大表示された画面の一部に図6に示すように元の画面をはめ込むようなピクチャー・イン・ピクチャー(pinP)処理も可能である。
【0043】
図2に示した例は画面領域を予めn個に分割し、分割領域を指定して拡大表示するようにしているので分割領域が固定である。しかし、実際には注目した一部の映像を常に追尾し、画面上のどの位置に映っている場合でもそれを指定することによってその部分を1画面の大きさに拡大表示できれば都合がよい。この注目映像は画面上のどの位置にあるか不明であると共に、その位置が常に移動しているのが実状である。
【0044】
そこで、予め登場人物などの主要な被写体を定め、それらに対して画面上の位置を示すポインティングアドレスを与えておく。例えば図7のような映像の場合には、主要な被写体として親子X1,X2、山並みX3そしてUFOX4を定めておき、これらに対して現在の画面上の位置をポインティングアドレスとして与え、これを付加情報とする。このポインティングアドレスは通常時々刻々と変化する。さらに被写体の識別子(親子、UFOなどのキーワード)もこのポインティングアドレスと一緒に付加情報に付け加えておく。
【0045】
これと同時に、その被写体付近を選んだとき、これを1画面の大きさに拡大表示するには補間などの画像拡大処理が施されるが、図7に映っている被写体だけでは充分な解像度となる拡大表示は不可能である。そこで、予め指定された被写体X1〜X4に対して、この被写体を含む所定領域内(例えば1/4画面分)の映像を画像補間情報として多チャネルを利用して伝送する。若しくは付加情報として伝送する。
【0046】
前者の例では被写体X1の画像補間情報(チャネル1)が図1に示す端子24aに与えられる。同時に専用の音声信号も端子26aに与えることもできる。以下同様に端子24bには被写体X2の画像補間情報(チャネル2)が与えられ、端子24cには被写体X3の画像補間情報(チャネル3)が与えられ、端子24dには被写体X4の画像補間情報(チャネル4)が与えられる。これら画像補間情報は上述と同じくディジタル化された上で多重されて他のメイン情報と共に送信される。
【0047】
そして、図7のようにユーザがカーソルKを動かしてUFOX4付近を指定した場合、その座標位置が制御部58で検索されて対応するポインティングアドレスを探し、一致若しくは近似したアドレスが検索されたときにはその被写体X4に関するチャネルが自動的に選択される。その結果図8のような補間処理を施した拡大映像が映し出される。
【0048】
カーソルKによって被写体に対するポインティングアドレスを指定するのではなく、その被写体に対する識別子(例えばUFO)を選ぶこともでき、その場合には指定された識別子の属するポインティングアドレスを解析し、その被写体映像信号と対応する画像補間情報信号が選択されて拡大表示用の補間処理がなされることになる。
【0049】
選択された被写体X4は次の瞬間には図9のような位置に移動しているかも知れない。その場合でも拡大画面には図10のような被写体X4を中心とした映像が得られる。これは上述したように被写体X4が予め判っているので識別子を利用することによって自動追尾が可能になり、しかも図9の位置におけるポインティングアドレスに対する画像補間情報が常に出力映像制御部54に供給されているからであって、この画像補間情報と図9に示す元の映像の被写体X4から図10に示すような拡大映像を生成できる。
【0050】
したがってこの場合には指定された特定の被写体が動画であったとしても、その被写体を自動追尾しながらこれを拡大表示できることになる。画像補間情報を利用しているので解像度もあまり劣化しない。拡大表示モードから通常表示モード(図7の元の画面)に戻すこともできる。
【0051】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る送信装置および受信装置では、ISDB用放送信号の一態様として、拡大表示可能な複数の映像素材を付加情報と共に送信し、受信側では特定の領域若しくは特定の被写体を指定することによってその領域の映像を拡大表示できるようにしたものである。
【0052】
これによれば、特定の領域内に映し出されている映像若しくは特定の被写体を含む領域の映像を1画面の大きさに拡大表示できる特徴を有する。この場合専用のチャネルを利用して伝送された拡大映像情報若しくは画像補間情報を用いて映像を拡大表示しているので、映像を拡大表示しても画質の劣化は生じないので、解像度のよい状態で拡大映像を楽しむことができる。
【0053】
このようにユーザ本意の放送を選択できるから一種のユーザ参加型の娯楽放送を実現でき、テレビ放送を多様な面から楽しむことができる。したがってこの発明はディジタル放送用のISDBシステムに適用して極めて好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】ISDB用送信装置の要部の系統図である。
【図2】オリジナル画像と指定領域との関係を示す図である。
【図3】指定領域の拡大表示例を示す図である。
【図4】ISDB用受信装置の実施の一形態を示す要部の系統図である。
【図5】コマンダの具体例を示す構成図である。
【図6】ピクチャー・イン・ピクチャーの例を示す図である。
【図7】ポインティングアドレスを付加したときのオリジナル画像と指定被写体との関係を示す図(その1)である。
【図8】被写体X4を指定したときの拡大表示例を示す図である。
【図9】ポインティングアドレスを付加したときのオリジナル画像と指定被写体との関係を示す図(その2)である。
【図10】そのときの被写体X4を指定したときの拡大表示例を示す図である。
【符号の説明】
10 ISDB用送信装置
14,22A〜22D 符号化部
16 タイムコード発生手段
20 多重化部
28A〜28D 付加情報発生手段
46 ISDB用チューナ
52,56 復号部
54 出力映像制御部
60 モニタ

Claims (10)

  1. 所定画面サイズの表示を行うための主映像素材の情報を符号化して第1の符号化情報を生成する第1の符号化手段と、
    上記主映像素材の一部を上記所定画面に拡大表示するため、当該拡大表示に対応する上記所定画面サイズの映像情報の符号化を行って第2の符号化情報を生成する第2の符号化手段と、
    少なくとも、上記第1の符号化情報と上記第2の符号化情報を多重化する多重化手段と、
    上記多重化手段で多重化された符号化情報を送信する送信手段とを備える
    ことを特徴とする送信装置。
  2. 上記第2の符号化手段は、上記主映像素材が複数分割されたうちの一の分割映像素材を上記所定画面に拡大表示するため、当該拡大表示に対応する上記所定画面サイズの映像情報を符号化し、
    上記主映像素材を分割した分割映像素材毎に上記第2の符号化手段を設け、
    上記多重化手段は、少なくとも上記第1の符号化情報と複数の上記第2の符号化情報を多重化する
    ことを特徴とする請求項1記載の送信装置。
  3. 上記第1の符号化手段は、上記主映像素材の分割の中点を示す座標データを第1の付加情報として発生する第1の付加情報発生手段を備え、
    上記多重化手段は、少なくとも上記第1の符号化情報と上記第1の付加情報と複数の上記第2の符号化情報を多重化する
    ことを特徴とする請求項2記載の送信装置。
  4. 上記第2の符号化手段は、上記分割映像素材の最大及び最小の座標データを第2の付加情報として発生する第2の付加情報発生手段を備え、
    上記多重化手段は、少なくとも上記第1の符号化情報と上記第1の付加情報と複数の上記第2の符号化情報と複数の上記第2の付加情報を多重化する
    ことを特徴とする請求項3記載の送信装置。
  5. 上記多重化手段は、
    少なくとも上記第1の符号化情報と複数の上記第2の符号化情報をパケット化し、
    上記パケット化されたパケットデータ内の各々のパケットヘッダに上記第1および第2の付加情報を挿入し、
    伝送フレーム単位で多重してビットストリーム化することを特徴とする請求項4記載の送信装置。
  6. 少なくとも複数の映像素材の情報を符号化して多重化した特定の放送信号を選局する選局手段と、
    上記選局手段により選局された上記特定の放送信号を、少なくとも所定画面サイズの表示を行うための主映像素材の情報が符号化された第1の符号化情報と、上記主映像素材の一部を上記所定画面に拡大表示するための上記所定画面サイズの映像情報が符号化された第2の符号化情報とに分離する信号分離手段と、
    上記第1の符号化情報の復号化を行い、上記所定画面サイズの表示を行うための主映像素材の情報を生成する第1の復号手段と、
    上記第2の符号化情報の復号化を行い、上記主映像素材の一部を上記所定画面に拡大表示するための上記所定画面サイズの映像情報を生成する第2の復号手段と、
    少なくとも、上記第1の復号手段で生成された情報および/または上記第2の復号手段で生成された情報を出力する出力映像制御手段と、
    上記出力映像制御手段から出力される情報を制御する制御手段とを備える
    ことを特徴とする受信装置。
  7. 上記第2の復号手段は、上記主映像素材が複数分割されたうちの一の分割映像素材を上記所定画面に拡大表示するため、上記第2の符号化情報を復号して、当該拡大表示に対応する上記所定画面サイズの映像情報を生成し、
    上記主映像素材を分割した分割映像素材毎に上記第2の復号手段を設けた
    ことを特徴とする請求項6記載の受信装置。
  8. 上記制御手段は、外部からの入力に応じて上記分割映像素材を特定し、該特定された分割映像素材と対応する上記第2の復号手段で生成された情報を上記出力映像制御手段から出力させる
    ことを特徴とする請求項7記載の受信装置。
  9. 上記信号分離手段は、上記特定の放送信号から上記主映像素材の分割の中点を示す座標データである第1の付加情報を分離し、
    上記制御手段は、上記外部からの入力に基づいた上記所定画面内の位置情報と、上記信号分離手段により分離された上記第1の付加情報の座標データとを比較することにより、上記外部からの入力に基づいた位置情報に対応する上記分割映像素材を特定する
    ことを特徴とする請求項8記載の受信装置。
  10. 上記制御手段は、上記第1の復号手段で生成された情報を縮小したのち上記第2の復号手段で生成された情報に合成して出力するように上記出力映像制御手段を制御する
    ことを特徴とする請求項9記載の受信装置。
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