JP2005536945A - 双方向データ通信を用いたリアルタイムサービスシステム及びその方法 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 本発明は，サービスプロバイダとユーザとの間で双方向通信を円滑に行うことにより，ＤＶＤ級の高画質を持つ各種のコンテンツをリアルタイムで提供可能な双方向データ通信を用いたリアルタイムサービスシステムおよびその方法に関するもので，ユーザにより選択されたサービスコンテンツをＶＤＳＬの電話線を用いて受信し，それをリアルタイムでテレビにより再生するユーザのデジタルセットトップボックスと，所定の地域単位別に設けられ，該当地域内の上記複数のユーザのデジタルセットトップボックスとＶＤＳＬの電話線を介して連結され，任意のデジタルセットトップボックスとの双方向データ通信により該当デジタルセットトップボックスから要されるサービスコンテンツをリアルタイムで提供するシステム運営装置と，コンテンツプロバイダから各種のサービスコンテンツを受信して格納し，インターネットを介して入力する上記システム運営装置からのサービスコンテンツの要求に応じて，対応するサービスコンテンツをリアルタイムで該当システム運営装置に提供するサービスプロバイダと，を備え，既存の通信網をバーチュアルストアのフランチャイズ事業者であるシステムオペレータのシステム運営装置を介してのＶＤＳＬ転送方式を用いることにより，既存のインターネットの速度限界を克服すると共に，サービスプロバイダとユーザのデジタルセットトップボックスとの間の円滑な双方向通信が可能になり，その結果，ＤＶＤ級の高画質を持つ各種のコンテンツのリアルタイム双方向サービスが可能になる。

Description

この発明は，双方向データ通信を用いたリアルタイムサービスシステム及びその方法に関し，より詳細には，従来の光通信網及び電話線を用いるが，ＶＤＳＬ（超高速デジタル加入者回線）を元に最大のダウン速度２５Ｍｂｐｓ，双方向同時１２Ｍｂｐｓを具現することで，ＤＶＤ（デジタル・ビデオ・ディスク）級の高画質のＶＯＤ（ビデオ・オン・デマンド）サービス及びその他の各種のサービスをリアルタイムで提供可能なシステム及びその方法に関する。

従来のインターネットを用いたＶＯＤサービスは，コンテンツプロバイダあるいはサービスプロバイダが主体となって一方的に行われており，ＶＯＤ映像サービスの円滑な供給のためには，４Ｍｂｐｓ以上の超高速通信が行われる必要がある。

ところが，ＡＤＳＬ（非対称型デジタル加入者回線）では，実質的にＶＯＤ映像サービスが円滑に提供できないのが現状である。

そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，サービスプロバイダとユーザとの間で双方向通信を円滑に行うことにより，ＤＶＤ級の高画質を持つ各種のコンテンツをリアルタイムで提供可能な双方向データ通信を用いたリアルタイムサービスシステムを提供することにある。

また，本発明の他の目的は，サービスプロバイダとユーザとの間で双方向通信を円滑に行うことにより，ＤＶＤ級の高画質を持つ各種のコンテンツをリアルタイムで提供可能な双方向データ通信を用いたリアルタイムサービス方法を提供することにある。

上記課題の少なくとも一つを解決するために，本発明の好ましい実施形態に係る双方向データ通信を用いたリアルタイムサービスシステムは，ユーザにより選択されたサービスコンテンツをＶＤＳＬの電話線を用いて受信し，そのサービスコンテンツをリアルタイムでテレビにより再生するユーザのデジタルセットトップボックスと，所定の地域単位別に設けられ，該当地域内の上記複数のユーザのデジタルセットトップボックスとＶＤＳＬの電話線を介して連結され，任意のデジタルセットトップボックスとの双方向データ通信により該当デジタルセットトップボックスから要求されるサービスコンテンツをリアルタイムで提供するシステム運営装置と，コンテンツプロバイダから各種のサービスコンテンツを受信して格納し，インターネットを介して入力する上記システム運営装置からのサービスコンテンツの要求に応じて，対応するサービスコンテンツをリアルタイムで該当システム運営装置に提供するサービスプロバイダと，を備える。

そして，本発明の実施形態に係る双方向データ通信を用いたリアルタイムサービス方法は，ユーザのデジタルセットトップボックスに電源が入ると，提供可能な複数のサービスコンテンツに関するカテゴリが表示された初期画面を上記デジタルセットトップボックスと連動したテレビのモニター上にディスプレイする第１のステップと，上記複数のカテゴリからあるカテゴリが選択されれば，上記デジタルセットトップボックスにおいては，それに対応する選択信号を生成してシステム運営装置を介してサービスプロバイダに転送すると共に，上記選択されたカテゴリの詳細な選択項目を上記テレビのモニター上にディスプレイする第２のステップと，上記複数の詳細な選択項目からある詳細な選択項目が選択されれば，上記デジタルセットトップボックスにおいては，それに対応する選択信号を生成してシステム運営装置を介してサービスプロバイダに転送する第３のステップと，上記サービスプロバイダにおいて，上記第３のステップにおける選択信号に基づくサービスコンテンツを上記システム運営装置を介して対応するデジタルセットトップボックスに転送する第４のステップと，上記第４のステップにより受信されたサービスコンテンツを上記デジタルセットトップボックスに連動したテレビにより再生する第５のステップと，を含む。

サービスプロバイダとユーザとの間で双方向通信を円滑に行うことにより，ＤＶＤ級の高画質を持つ各種のコンテンツをリアルタイムで提供可能な双方向データ通信を用いたリアルタイムサービスシステムを提供することができる。

以下，添付した図面に基づき，本発明の好適な実施形態に係る双方向データ通信を用いたリアルタイムサービスシステム及びその方法について詳細に説明する。図１は，本発明の実施形態に係る双方向データ通信を用いたリアルタイムサービスシステムの構成図であって，ユーザにより選択されたサービスコンテンツをＶＤＳＬの電話線を用いて受信し，それをリアルタイムでテレビにより再生するユーザのデジタルセットトップボックス４００と，所定の地域単位別に設けられ，該当地域内の上記複数のユーザのデジタルセットトップボックス４００とＶＤＳＬの電話線を介して連結され，任意のデジタルセットトップボックスとの双方向データ通信により該当デジタルセットトップボックスから要請のあるサービスコンテンツをリアルタイムで提供するシステム運営装置３００と，コンテンツプロバイダ７０から各種のサービスコンテンツを受信して格納し，インターネット２００を介して入力する上記システム運営装置３００からのサービスコンテンツの要求に応じて，対応するサービスコンテンツをリアルタイムで該当システム運営装置３００に提供するサービスプロバイダ１００と，を備える。

ここで，上記コンテンツプロバイダ７０はコンテンツプロバイダ７０が管理するデバイスであり，上記サービスプロバイダ１００はサービスプロバイダが管理するデバイスであり，そして，上記システム運営装置３００は，システムオペレータ（すなわち，営業権を与えられたバーチュアルストアの運営者）が管理するデバイスである。

図１においては，上記システム運営装置３００が２台設けられていると示しているが，これに限定されることなく，それ以上であっても構わない。このとき，あるシステム運営装置３００は，数百個のデジタルセットトップボックス４００との双方向通信が行えるものとする。もちろん，あるシステム運営装置３００が数千個以上のデジタルセットトップボックス４００との双方向通信が行えるものであっても構わないほか，増設も可能である。

上記サービスプロバイダ１００は，図２に示すように，各種のサービスに関するコンテンツが格納される第１の格納部１１０，１１２，１１４と，上記第１の格納部１１０，１１２，１１４に格納されたサービスコンテンツをインターネットを介して上記システム運営装置３００に転送し，入力されるサービスコンテンツを該第１の格納部１１０，１１２，１１４に入力するストリーミングサーバ１１６，１１８，１２０と，上記第１の格納部１１０，１１２，１１４とストリーミングサーバ１１６，１１８，１２０との間に設けられ，上記第１の格納部１１０，１１２，１１４とストリーミングサーバ１１６，１１８，１２０との間のサービスコンテンツの移動を切り換える切り換え部１２２と，インターネットを介して上記コンテンツプロバイダ７０からの各種のサービスコンテンツを上記ストリーミングサーバ１１６，１１８，１２０に伝えるウェブ／データベースサーバ１２４と，上記第１の格納部１１０，１１２，１１４に格納されたサービスコンテンツの付加情報（例えば，各サービスコンテンツの位置及び通し番号，それぞれのサービス運営装置の接続情報，コンテンツプロバイダの接続情報，課金情報，およびその他にサービスプロバイダを運営する上で必要な情報など）が格納される第２の格納部１２８と，上記ウェブ／データベースサーバ１２４にＤＭＬ（データ操作言語）コマンドに基づいて該第２の格納部１２８に格納された付加情報に対する検索，追加，削除，更新及び再構成を行うマネージャＰＣ（マネージャ・パソコン）１２６と，を備える。

上記切り換え部１２２はＳＡＮ（ストレージ・エリア・ネットワーク）により構成しても構わない。本発明の実施形態においては，”ＳＡＮ切り換え部”と示してあるが，これは単なる一実施例に過ぎず，各種のメモリにアクセスするための切り換え機能の装備を総称するものである。

そして，上記ウェブ／データベースサーバ１２４に連結されたインターネットによりサービスプロバイダ１００とコンテンツプロバイダ７０が互いに連結され，上記ストリーミングサーバ１１６，１１８，１２０と連結されたインターネット２００を介してサービスプロバイダ１００とシステム運営装置３００が互いに連結される。

そして，上記第１の格納部１１０，１１２，１１４は，大容量を有するものであって，必要に応じて増設可能であり，切り換え部１２２の援助を受けてまるで単一の格納スペースを用いるかのように使われる。すなわち，上記第１の格納部１１０，１１２，１１４は物理的には多数個に独立しているが，論理的には単一の格納スペースである。上記サービスプロバイダ１００は，コンテンツプロバイダ７０から映画あるいは付加価値のあるデータを受信して上記第１の格納部１１０，１１２，１１４に格納するが，その格納されるコンテンツが少なくも１０メガビットから数ギガバイトとなるために，これを解決するために切り換え部１２２と複数の格納部が必要となる。

本発明の実施形態に係る図２を参照すれば，切り換え部１２２は，ファイバチャンネルにより第１の格納部１１０，１１２，１１４とストリーミングサーバ１１６，１１８，１２０との間のサービスコンテンツの移動を行う。ここで，例として挙げたファイバチャンネルではなく，他のチャンネルによる手段も採用可能であることは言うまでもない。

また，上記ストリーミングサーバ１１６，１１８，１２０は，インターネット上において音声や映像，アニメーションなどをリアルタイムで再生する方式により，同時に複数のシステム運営装置３００にサービスコンテンツを供給する。

図１に示すサービスプロバイダ１００によれば，例えば，“千と千尋の神隠し”という映画のコンテンツをコンテンツプロバイダ７０がサービスプロバイダ１００に供給すれば，上記サービスプロバイダ１００は，供給された“千と千尋の神隠し”という映画のコンテンツを内部の第１の格納部１１０，１１２，１１４に格納する。

すなわち，サービスプロバイダ１００は，コンテンツプロバイダ７０が提供する“千と千尋の神隠し”という映画のコンテンツをインターネットを介して受信すれば，ウェブ／データベースサーバ１２４が切り換え部１２２を介して第１の格納部１１０，１１２，１１４のうち何れかの格納部に格納する。そして，さらなる情報（すなわち，“千と千尋の神隠し”という映画がある位置及び通し番号，それぞれのシステム運営装置の接続情報，コンテンツプロバイダ７０の接続情報，およびその他に各種のサービスプロバイダ１００を運営する上で必要な情報）は，ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface: 小型コンピュータ用周辺機器インターフェース）を介して第２の格納部１２８に格納する。そして，マネージャＰＣ１２６は，ウェブ／データベースサーバ１２４にＤＭＬコマンドに基づいて上記第２の格納部１２８に格納された資料に対し，検索，追加，削除，更新，および再構成を行い，上記ウェブ／データベースサーバ１２４はこれをデータベースとして処理し，その結果を上記第２の格納部１２８に送る。もちろん，本発明の実施形態とは異なり，ＳＣＳＩとは異なるインタフェースを介して格納することも本発明の思想に含まれる。

一方，上記システム運営装置３００は，図３に示すように，上記サービスプロバイダ１００からのサービスコンテンツが格納される格納部３１２と，ケーブルあるいは光ケーブルによりインターネットに接続されて上記サービスプロバイダ１００からのサービスコンテンツを受信し，上記格納部３１２に一時保存して出力するメディアサーバ３１０と，上記メディアサーバ３１０からのサービスコンテンツに対して複数の転送パスを設定して出力する多点分配ユニット（ＤＭＵ）３１４と，上記多点分配ユニット３１４からのサービスコンテンツを電話線を介して対応するデジタルセットトップボックス４００に転送する私設構内交換器３１６と，を備える。

図３におけるｘＤＳＬ（x Digital
subscriber Line）とは，各種のデジタル加入者回線であって，既存の銅線加入者線路を用いて高速のデータ回線を付加的に確保する加入者網の広帯域化のための転送方式の一種である。すなわち，電話局から主な密集地域までは光ケーブルを敷設し，加入者までは既存の銅電話線を用いることにより，既存の電話サービスはもとより，超高速インターネット，注文型ビデオ（ＶＯＤ），有線テレビ放送（ＣＡＴＶ）など各種のマルチメディアサービスを提供する。

この明細書中において，上記ｘＤＳＬとは，非対称型デジタル加入者回線（ＡＤＳＬ），対称型デジタル加入者回線（ＳＤＳＬ），高速デジタル加入者回線（ＨＤＳＬ），広帯域デジタル加入者回線（ＢＤＳＬ）などを総称するものである。

上記メディアサーバ３１０は，ケーブルあるいは光ケーブルを介して上記サービスプロバイダ１００のストリーミングサーバ１１６，１１８，１２０に接続してサービスコンテンツを受信し，その受信したサービスコンテンツを格納部３１２に格納する。そして，上記メディアサーバ３１０には，ＶＯＩＰ（ボイス・オーバー・アイピー）サービスを提供するためにＶＯＩＰルータの機能が組み込まれる。

そして，上記メディアサーバ３１０と多点分配ユニット３１４は，通信網を介して互いに連結される。すなわち，上記メディアサーバ３１０と多点分配ユニット３１４は，普通，公衆通信事業者が提供する専用線，パケット交換網，総合デジタル通信網（ＩＳＤＮ）などを介して互いに接続しており，その転送速度はギガビット（ＧＢ）級である。

図３におけるＶＤＳＬ（Very high-data rate
Digital Subscriber Line; 超高速デジタル加入者回線）とは，電話線を用いた超高速デジタル転送方式であって，従来のデジタル加入者回線方式である非対称型デジタル加入者回線（ＡＤＳＬ）よりも転送距離が短い区間にて超高速のデータを非対称的に転送する。そして，図３における私設構内交換器３１６は，各宅内の電話線と連結される。

上記サービスプロバイダ１００がシステム運営装置３００にサービスコンテンツを提供する方法としては，インターネット２００からクライアント側ユーザの検索操作によらずに，自体的に内部の情報をクライアントへと自動で転送するプッシュ方法がありうる。そして，クライアント側ユーザの検索操作によりサービスプロバイダ１００の情報を検索するプル方法があるが，そのプル方法は，システムオペレータ３００がサービスプロバイダ１００にサービスコンテンツを要求する方法である。

そして，上記デジタルセットトップボックス４００は，図４に示すように，複数の音声／映像入力ソース（例えば，ＴＶチューナ５，ムビーカメラ，ＶＴＲ，ケーブル放送，衛星放送，ＣＣＤ（電荷結合素子）カメラ，マイクなど）からの音声／映像信号を受信してデジタル信号に変換する複数のアナログ−デジタル変換部１０，１２，１４，１６と，上記複数のアナログ−デジタル変換部１０，１２，１４，１６から送られてくる複数のチャンネルの音声／映像信号の内から選択されたあるチャンネルの音声／映像信号を格納信号出力ポートＱ１を介して出力し，上記複数チャンネルの音声／映像信号及びＭＰＥＧデコードされて入力した音声／映像信号を音声／映像信号出力ポートＱ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を介して出力する音声−映像切り換え部１８と，上記音声−映像切り換え部１８の格納信号出力ポートＱ１を介して出力される音声／映像信号を受信してＭＰＥＧエンコードするＭＰＥＧエンコーダ２０と，上記ＭＰＥＧエンコーダ２０によりＭＰＥＧエンコードされた音声／映像信号が格納され，ＶＤＳＬ回線あるいはＬＡＮ（ローカルエリア・ネットワーク）線を介して入力するＭＰＥＧコンテンツが格納されるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）タイプの格納部２２と，上記ＭＰＥＧエンコーダ２０からの出力データ及び上記ＶＤＳＬ回線あるいはＬＡＮ線を介して入力するＭＰＥＧコンテンツを上記格納部２２に格納し，上記格納部２２に格納されたデータを出力するサブ制御部２４と，上記格納部２２へのデータ格納及び出力に必要となる制御コマンドを上記サブ制御部２４に供給し，リモコン受信部４４に受信されたリモコン（図示せず）から発せられる遠隔信号に基づいてそれに対応する動作を制御するメイン制御部２６と，上記サブ制御部２４から送られてくるデータをＭＰＥＧデコードして上記音声―映像切り換え部１８に転送するＭＰＥＧデコーダ２８と，上記音声−映像切り換え部１８から送られてくる複数チャンネルの映像信号のうち何れかのチャンネルの映像信号をメイン画面とし，他のチャンネルの映像信号をサブ画面とする画面生成部３０と，ＲＧＢ＝８：８：８となる２４ビットのオーバレイメモリ（図示せず）の内容を特定のカラーキー値｛すなわち，出力される画面に必要なＯＳＤ（オン・スクリーン・ディスプレイ）文字（または，絵）に対応するカラーキー値｝と比較して上記画面生成部３０からの画面上に好適なグラフィックスＯＳＤを具現するＯＳＤ合成部３２と，上記ＯＳＤ合成部３２からの映像画面をＴＶモニター（図示せず）にディスプレイする映像出力部３４と，上記音声−映像切り換え部１８からの上記メイン画面にアクティブされたチャンネルの音声信号をアナログ信号に変換する音声デジタル−アナログ変換部３６と，上記音声デジタル−アナログ変換部３６からの音声をテレビのスピーカ（図示せず）を介して外部に出力する音声出力部３８と，デジタルセットトップボックスに必要な運営プログラムのコードが格納されているＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）４０と，本発明のデジタルセットトップボックスの起動及び制御などに関する全てのプログラムが格納されているＲＯＭ（読み出し専用メモリ）４２と，を備える。

ここで，上記音声−映像切り換え部１８とサブ制御部２４及びＯＳＤ合成部３２は，プログラム可能なロジックチップの一種であるフィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）である。

そして，上記メイン制御部２６とサブ制御部２４は，ローカルバス４６を介して互いに通信を行う。上記ＲＯＭ４２には，該当デジタルセットトップボックスを用いる者の個人情報（例えば，氏名，アドレス，クレジットカード情報，ＩＤカード情報など）がさらに格納される。

上記個人情報は，ユーザに別のマグネティックカードあるいはＩＣカード，これに類似したハードウェアなどを含むメモリに格納しておき，本発明のセットトップボックスには，これにアクセス可能な装置（図示せず）を備え付けることで，セキュリティ及び課金情報などとして活用できる。

また，図４における上記画面生成部３０，ＯＳＤ合成部３２，映像出力部３４，音声デジタル−アナログ変換部３６，及び音声出力部３８を総称して，上記音声−映像切り換え部１８から出力される複数のチャンネルの音声及び映像を上記メイン制御部２６の制御によりユーザの選択条件に応じて出力する音声／映像出力手段と言う。

そして，上記ＭＰＥＧエンコーダ２０は，先入れ先出し（ＦＩＦＯ）方式のバッファ（図示せず）を組み込んでおり，上記サブ制御部２４から上記ＭＰＥＧエンコーダ２０のバッファに直接的にアクセスし，メイン制御部２６は，制御コマンドだけを処理する。上記メイン制御部２６は上記格納部２２に対する制御コマンド及びアドレス・インデックスだけを処理し，残りの大容量のバースト転送ロードに関しては，サブ制御部２４が司る。

上記リモコン受信部４４に受信された信号は，赤外線信号だけではなく，高周波，低周波などの無線信号であっても良い。

また，図４におけるＶＤＳＬ回線は電話線であって，上記ＶＤＳＬ回線を介してＶＯＤを実現する。これに対し，ＬＡＮ線はインターネット線であって，２本のインターネット線からなる。上記ＶＤＳＬ回線と，２本のＬＡＮ線およびローカルバス４６の間には，ネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ; Network Interface Card）４８，５０，５２が設けられる。上記ネットワークインタフェースカード４８，５０，５２は，デジタルセットトップボックスとネットワーク間を常に接続状態にする。上記２本のインターネット線と連結されたネットワークインタフェースカード５０，５２にはネットワークアドレス変換（ＮＡＴ; Network Address Translation）機能が実装され，家庭向けゲートウェイ機器として使われる。すなわち，ユーザの立場からは，自分の家がＶＤＳＬ環境となっていない場合，インターネット線（すなわち，ＬＡＮ線）に直ちに接続して本発明のデジタルセットトップボックスを用いれば良い。

そして，図４におけるＲＯＭ４２には，デジタルセットトップボックスをしてＶＯＩＰ(Voice Over Internet Protocol)機能を行わせるＶＯＩＰソフトウェアが組み込まれ，上記ＶＯＩＰ機能を行うためにローカルバス４６にＳＬＩＣ（加入者線インタフェース回路）５４の一方の出力端が連結され，上記ＳＬＩＣ５４の他方の出力端は音声−映像切り換え部１８に連結される。

さらに，図面には示していないが，デジタルセットトップボックスにはマグネティックカードもしくはＩＣカード，これに類似したハードウェアなどを含むメモリにアクセス可能なデバイスが増設でき，ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）ポートなどに対応するデバイスを備えることもできる。

上記ＳＬＩＣ５４は，入力されるアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換して出力するものであって，上記ＳＬＩＣ５４の出力端からのデジタル音声信号は音声−映像切り換え部１８に入力すると共に，ローカルバス４６を介してメイン制御部２６にも入力する。

上記メイン制御部２６においては，デジタルセットトップボックスに電源が入ると，上記ＲＯＭ４２に格納されているＶＯＩＰソフトウェアをＲＡＭ ４０に格納した後，上記ＶＯＩＰソフトウェアに基づいてＶＯＩＰ機能を制御する。このため，図４におけるデジタルセットトップボックスは，ＶＯＩＰフォンの役割をも果たす。すなわち，図４におけるデジタルセットトップボックスには，ＩＰ（インターネット・プロトコル）を用いて音声と映像を転送するＶＯＩＰ機能が組み込まれている。

図４において，上記音声／映像入力ソースから入力される音声／映像信号（すなわち，アナログ−デジタル変換部１０，１２，１４，１６を介して入力される信号）は，ＲＣＡ入力とスーパービデオ（Ｓ−ｖｉｄｅｏ）からなり，上記４つの入力ソースのうち何れか一つの入力ソースからの音声／映像信号だけがメイン制御部２６のコマンドに基づき，ＭＰＥＧエンコーダ２０及びサブ制御部２４を経て格納部２２に格納される。そして，上記４つの入力ソースは，リアルタイムで画面生成部３０に転送されるため，格納されているコンテンツをディスプレイする最中に最大３つのチャンネル組み合わせによりディスプレイされる。

そして，図４におけるデジタルセットトップボックスは，最大１秒当たり２５メガビット，双方向には１秒当たり１２メガビットの超高速通信が行えるＶＤＳＬ電話環境あるいはＬＡＮ環境を選択して利用可能である。ネットワークの選択が行われば，サーバ（図示せず）を介して最新のコンテンツ情報を更新し，ユーザの要請に応じてデータを受信する。また，マルチタスキングが円滑に行えるべく，上記ネットワークを介して入力されるデータは，時間的なバッファリングのためにハードディスクドライブ（ＨＤＤ）となる格納部２２に格納された後，上記格納部２２から読み出されてＭＰＥＧデコーダ２８及び音声−映像切り換え部１８を介して画面生成部３０に送られる。

このような構成を有する，図４におけるデジタルセットトップボックスによれば，通常のＰＶＲ機能だけではなく，ＶＤＳＬ回線あるいはＬＡＮ線を介して各種のコンテンツを狙い通りに受信することができ，出力も可能である。

そして，このようなデジタルセットトップボックスを用いることで，コンテンツごとにカテゴリ分けられたＶＯＤサービス，注文型教育のための人工知能対話型教育サービス，テレビショッピングサービス，遠隔監視サービス，遠隔診療サービス，テレビ通話サービス，地域ポータルサービス，インターネット電話サービス，ホームオートメーションサービスなどが具現可能になる。

ここで，ＰＶＲ機能とは，ＴＶ視聴と同時にデジタルにて録画／再生されて放送の一時停止，シーン検索，続きを見る，早送り，巻き戻し，実際の放送時点に戻る，スローモーション，ＥＰＧ（電子番組ガイド）を用いての番組表の受信によるジャンル別検索，番組表の検索などの各種の機能を意味する。

また，人工知能対話型教育サービスは，ユーザ（学習者）がＶＯＤサービスカテゴリから教育を選択すれば，所定のテスト内容を提示し，テストの結果に応じて適宜な教育プログラムを提示するサービスを含む。

また，テレビショッピングサービスは，ＶＯＤの上映時に登場する商品（キャラクター及び特定の商品）の購買情報を，その商品の登場と同時に字幕の形で提供することにより，消費者は各種の商品を手軽に購入でき，自動課金機能により消費者と販売者との間の課金が自動的に行われる。

また，遠隔監視サービスとは，ユーザが留守をするとき，ＣＣＴＶ（閉回路テレビ）と連結されたデジタルセットトップボックスにそのＣＣＴＶにより撮影した映像をリアルタイムで格納しておき，遠隔地からサイトへの接続により閲覧可能にしたり，今後に閲覧可能にするサービスを意味する。

また，遠隔診療サービスとは，互いに遠く離れている患者と医者との間にデジタルセットトップボックスにより互いの映像及び患部などを見せつつ，問答式により診療が行えるサービスを意味する。

また，テレビ通話サービスとは，ＰＩＰを通じていつでも，どこでも相手方とのテレビ通話が行えるサービスを意味する。また，地域ポータルサービスとは，地域内の公共機関における各種のお知らせ，地元のニュース，地元の住民会議のスケジュール，地元の住民間のテレビ会議，地元内のグルメ情報，手前注文，団地内におけるＣＣＴＶのディスプレイなどを提供するサービスを意味する。

上述した各種のサービスに関する内容は，これらに限定されることなく，ある程度の変形及び付加などが行われうるということはもちろんである。例えば，デジタルセットトップボックスを用いてのホームオートメーションサービス，インターネット電話サービスなどが挙げられる。

インターネット電話サービスとは，ＩＰ電話の使用者どうしの通話はもとより，ＩＰ電話の使用者と一般電話の加入者間の通話に対応するために，両方の通信網をゲートウェイにより結んで無料あるいは安価に通話可能にする機能を意味する。

ホームオートメーションとは，下記に示す機能を提供する。
（１）照明，エアコン，セキュリティ施設などの自動化により快適でかつ便利な家庭内のお住まい環境を保つための留守番機能
（２）主としてパソコンを使って家計管理，ヘルス管理，行事管理などを予報あるいはチェックするホームマネジメント機能
（３）ラジオ，テレビ受信を始めとしてデータ通信などを通じた文化情報の入手と，教育など楽しくて創造的な家庭生活が営める教育文化に関するサービス
（４）ＰＣ通信網を用いて政治，経済などの一般社会の情報を家庭で受け入れることはもちろん，無線電話機を介して庭でも外部と通話できるコミュニケーション機能

このように構成されたデジタルセットトップボックス４００の動作のうち，ＭＰＥＧデータの格納動作について説明すれば，ＴＶチューナ５あるいは各種の音声／映像入力ソースからの音声／映像信号は，それぞれのアナログ−デジタル変換部１０，１２，１４，１６に入力される。また，上記それぞれのアナログ−デジタル変換部１０，１２，１４，１６においては，入力された音声／映像信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換して音声−映像切り換え部１８に送る。これにより，上記音声−映像切り換え部１８においては，４つのアナログ−デジタル変換部１０，１２，１４，１６を介して入力された４つの入力ソースの信号のうち何れか一つのチャンネルの音声／映像信号（デジタル信号）をＭＰＥＧエンコーダ２０に送る。上記ＭＰＥＧエンコーダ２０に送られる何れかのチャンネルの音声／映像信号は，ユーザにより選択されたチャンネルの音声／映像信号であって，メイン制御部２６の制御により送られる。上記ＭＰＥＧエンコーダ２０は，入力された何れかのチャンネルの音声／映像信号をＭＰＥＧエンコードしてサブ制御部２４に送り，上記サブ制御部２４は，上記入力されたＭＰＥＧデータを格納部２２にインデックス別に格納する。上記格納部２２へのＭＰＥＧデータの格納が完了すれば，上記サブ制御部２４は，ローカルバス４６を介してメイン制御部２６にＭＰＥＧデータの格納完了を知らせる旨の信号を送る。

ここで，上記格納部２２に格納されるＭＰＥＧデータは，ユーザが録画予約をしておいた番組に対するデータであってもよく，ムビーカメラあるいはＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）により録画された音声／映像データであってもよく，ケーブル放送システムあるいは衛星放送システムにより提供される音声／映像データであってもよく，あるいは，ＣＣＤカメラにより録画された映像データであってもよい。そして，上記格納部２２に格納されるＭＰＥＧデータは，ネットワークインタフェースカード５０，５２，５２を介して入力されるＭＰＥＧコンテンツ（すなわち，ＶＤＳＬ回線あるいはＬＡＮ線を介して入力されたＭＰＥＧコンテンツ）のデータであってもよい。すなわち，上記格納部２２に格納されるＭＰＥＧデータは，ユーザにより選択されたチャンネル（広意的には，ＶＤＳＬ回線，ＬＡＮ線，アナログ−デジタル変換部１０，１２，１４，１６からデータの入力が行われるため，６チャンネルであるともいえる）のＭＰＥＧデータである。このようにして，上記格納部２２へのＭＰＥＧデータの格納が完了する。

このようなＭＰＥＧデータの格納は，ユーザがリモコン（図示せず）を操作して番組に対する自動録画を予約した場合，あるいは音声／映像入力ソースからの音声／映像情報の録画を命じた場合などに行われる。

次に，デジタルセットトップボックス４００の動作のうち，ＭＰＥＧデータの出力動作について説明する。上記音声−映像切り換え部１８は，４つのアナログ−デジタル変換部１０，１２，１４，１６からの映像信号及びＭＰＥＧデコーダ２８からの映像信号を画面生成部３０に送る。このとき，上記音声−映像切り換え部１８は，アクティブ画面にイネーブルされたチャンネルのオーディオ信号を音声デジタル−アナログ変換部３６に送る。上記画面生成部３０は，結局５チャンネルの映像信号を受信し，これらのうち４つの映像信号は副画面にディスプレイさるべくＰＩＰ処理を行い，アクティブ中の残りの１映像信号は正画面として処理してＯＳＤ合成部３２に送る。もちろん，上記画面生成部３０から出力される画面の数は，最大５枚の画面から最小１枚の画面までの範囲になりうる。これは，ユーザの決定に応じた，リモコン（図示せず）の操作により遠隔送信された遠隔信号による。

上記ＯＳＤ合成部３２においては，ＲＧＢ＝８：８：８となる２４ビットのオーバレイメモリ（図示せず）の内容を特定のカラーキー値（すなわち，出力画面に必要なＯＳＤ文字（または，絵）に対応するカラーキー値）と比較して上記画面生成部３０からの各画面上に適宜なグラフィックスＯＳＤを具現して映像出力部３４に送る。

これにより，上記映像出力部３４は，テレビモニターを通じて，上記グラフィックスＯＳＤの具現された各チャンネルの画面をテレビモニターにディスプレイする。上記音声−映像切り換え部１８が４つのアナログ−デジタル変換部１０，１２，１４，１６からの映像信号及びＭＰＥＧデコーダ２８からの映像信号を画面生成部３０に送るとき，上記音声−映像切り換え部１８はアクティブ画面（すなわち，正画面）にイネーブルされたチャンネルのオーディオ信号を音声デジタル−アナログ変換部３６に同時に送る。これにより，上記音声デジタル−アナログ変換部３６は入力されたオーディオ信号（デジタル信号）をアナログ信号に変換して音声出力部３８に送り，上記音声出力部３８においては，テレビのスピーカを通じて現在のアクティブ画面にイネーブルされたチャンネルの音声を外部に出力する。このようなＭＰＥＧデータの出力動作は，ユーザがリモコン（図示せず）を操作して格納部２２に格納されているＭＰＥＧデータに対する出力を命じた場合に行われる。

以下，図５〜図８のフローチャートに基づき，デジタルセットトップボックス４００のＰＶＲ（Personal Video Recorder）機能について説明する。先ず，図５のフローチャートに基づき，手動検索及び録画について説明する。

ユーザがデジタルセットトップボックス４００に電源を入れると，上記デジタルセットトップボックス４００と連動したテレビのモニター上には所定の初期画面がディスプレイされる（ステップＳ１０）。ここで，ユーザは上記ディスプレイされた初期画面から“検索及び録画”を選択した後，詳細な選択項目である“手動検索及び録画”を選択する（ステップＳ１２，ステップＳ１４）。

すると，一覧がそのテレビモニター上にディスプレイされる（ステップＳ１６）。次いで，ユーザは，ディスプレイされた一覧から所望のジャンルを選択した後，今すぐ見たり録画をするという意味である“今すぐ見る／録画”から“今すぐ見る”あるいは“録画”を選択する（ステップＳ１８）。

ユーザが“今すぐ見る”を選択した場合（ステップＳ２０）には，該当ユーザにより選択されたジャンルの映画などがデジタルセットトップボックス４００からテレビへと提供されるため，該当ユーザは直ちに視聴すれば良い（ステップＳ２２）。

これに対し，ユーザが短編予約録画を選択（ステップＳ２４）したり，シリーズ録画を選択（ステップＳ２６）すれば，該当ユーザにより選択された短編が予約録画されるか，シリーズ物が録画される（ステップＳ２８）。

次に，図６のフローチャートに基づき，“録画一覧を見る”について説明する。ユーザがデジタルセットトップボックス４００に電源を入れると，上記デジタルセットトップボックス４００と連動したテレビのモニター上には所定の初期画面がディスプレイされる（ステップＳ３０）。ここで，ユーザはそのディスプレイされた初期画面から“検索及び録画”を選択した後，詳細な選択項目である“録画一覧を見る”を選択する（ステップＳ３２，ステップＳ３４）。これにより，上記デジタルセットトップボックス４００は，内部に既に格納されている録画一覧をテレビのモニター上にディスプレイする（ステップＳ３６）。

次に，図７のフローチャートに基づき，“お気に入りチャンネルを見る”について説明する。ユーザがデジタルセットトップボックス４００に電源を入れると，上記デジタルセットトップボックス４００と連動したテレビのモニター上には所定の初期画面がディスプレイされる（ステップＳ４０）。ここで，ユーザはそのディスプレイされた初期画面から“検索及び録画”を選択した後，詳細な選択項目である“お気に入りチャンネルを見る”を選択する（ステップＳ４２，ステップＳ４４）。

これにより，上記デジタルセットトップボックス４００は，内部に既に格納されているお気に入りチャンネル一覧をテレビのモニター上にディスプレイし（ステップＳ４６），ユーザはそのディスプレイされたお気に入りチャンネル一覧を見て所望のチャンネルに対する“今すぐ見る”を選択する（ステップＳ４８）。これにより，ユーザはその選択したチャンネルの番組を直ちに視聴することになる（ステップＳ５０）。

最後に，図８のフローチャートに基づき，番組表の検索及び録画について説明する。ここで，番組表は，サービスプロバイダから提供されて自動的にダウンロードされるＥＰＧを含みうる。

ユーザがデジタルセットトップボックス４００に電源を入れると，上記デジタルセットトップボックス４００と連動したテレビのモニター上には所定の初期画面がディスプレイされる（ステップＳ６０）。ここで，ユーザはそのディスプレイされた初期画面から“検索及び録画”を選択した後，詳細な選択項目である“番組表の検索及び録画”を選択する（ステップＳ６２，ステップＳ６４）。

すると，所定の番組表がそのテレビのモニター上にディスプレイされる（ステップＳ６６）。ここで，ユーザはそのディスプレイされた番組表から所望の番組を選択した後，今すぐ見たり録画することを意味する“今すぐ見る／録画”からどちらかを選択する（ステップＳ６８）。

ユーザが“今すぐ見る”を選択した場合（ステップＳ７０），ユーザは，該当ユーザにより選択された番組が直ちに視聴可能になる（ステップＳ７２）。これに対し，ユーザが短編予約録画を選択（ステップＳ７４）したり，シリーズ録画を選択（ステップＳ７６）すれば，該当ユーザにより選択された短編が予約録画されるか，シリーズ物が録画される（ステップＳ７８）。

一方，録画を行わずに放送だけを視聴している最中に，ユーザが録画の必要性を感じて録画ボタンを押せば，実質的に録画ボタンが押されて以来の放送内容だけが録画され，以前の放送内容は録画されなくなる。これにより，ユーザが目的とする全ての放送内容の録画ではなく，一部の録画が行われるが，この場合，本発明においては，ユーザが番組表の検索及び録画モードで所望の番組を選択して視聴している最中には，録画ボタンが押される前であっても，該当番組を自動的に一時保存しておき，ユーザからの録画命令があれば，その一時保存しておいた以前の番組の内容及び録画命令以降の番組の内容を合わせて録画する。そして，図８に示す番組表は，サービスプロバイダ１００が提供するプログラムに応じて自動的にアップグレード可能である。

以下，本発明の実施形態に係る双方向データ通信を用いたリアルタイムサービス動作について，図９のフローチャートに基づいて説明する。ユーザがデジタルセットトップボックス４００に電源を入れると（ステップＳ１００），上記デジタルセットトップボックス４００を介して提供可能な複数のサービスコンテンツに関するカテゴリ（例えば，注文型映画，地元情報，テレビ通話，テレビショッピング，遠隔監視，遠隔診療，遠隔教育など）の表示された初期画面が上記デジタルセットトップボックス４００と連動したテレビのモニター上にディスプレイされる（ステップＳ１１０）。

これらディスプレイされたカテゴリから，ユーザがリモコン（図示せず）を操作してあるカテゴリの番号に対応するキーを入力すれば（ステップＳ１２０），上記デジタルセットトップボックス４００においては，その受信した入力信号（すなわち，所望のカテゴリの番号）に対応する選択信号を生成して（ステップＳ１３０），システム運営装置３００及びインターネット２００を介してサービスプロバイダ１００に送ると共に，上記選択されたカテゴリの詳細な選択項目を上記テレビのモニター上にディスプレイする（ステップＳ１４０，ステップＳ１５０）。ここでは，上記選択信号を生成してから，選択されたカテゴリの詳細な選択項目をディスプレイするとして説明したが，その順序は変わっても構わない。

ユーザが，テレビのモニター上にディスプレイされる複数の詳細な選択項目からある詳細な選択項目を選択すれば（ステップＳ１６０），上記デジタルセットトップボックス４００においては，それに対応する選択信号を生成してシステム運営装置３００及びインターネット２００を介してサービスプロバイダ１００に送る（ステップＳ１７０）。
これにより，上記サービスプロバイダ１００においては，上記選択信号（すなわち，選択された詳細な選択項目がどれかを意味する信号）に基づいて対応するサービスコンテンツをインターネット２００及びシステム運営装置３００を介して対応するデジタルセットトップボックス４００に送り，上記デジタルセットトップボックス４００においては，上記受信したサービスコンテンツをテレビのモニターを介してディスプレイする（ステップＳ１８０）。

上述したように，本発明の実施形態に係るリアルタイムコンテンツサービスは，無料及び有料コンテンツに対して行われるが，有料コンテンツ（ＶＯＤ）の場合，自動課金装置（図示せず）により自動的に課金が行われる。

以上，詳述したように，本発明によれば，既存の通信網をバーチュアルストアのフランチャイズ事業者であるシステムオペレータのシステム運営装置を介してのＶＤＳＬ転送方式を用いることにより，既存のインターネットの速度限界を克服すると共に，サービスプロバイダとユーザのデジタルセットトップボックスとの間の円滑な双方向通信が可能になり，その結果，ＤＶＤ級の高画質を持つ各種のコンテンツのリアルタイム双方向サービスが可能になる。

一方，本発明は，上述した実施形態に限定されるものではなく，本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば，各種の修正及び変形が可能である。よって，このような修正及び変形も特許請求の範囲い属するものとして理解すべきである。

本発明の実施形態に係る双方向データ通信を用いたリアルタイムサービスシステムの構成図である。 図１に示すサービスプロバイダの内部構成図である。 図１に示すシステム運営装置の内部構成図である。 図１に示すデジタルセットトップボックスの内部構成図である。 図１に示すデジタルセットトップボックスのＰＶＲ（デジタル式ビデオ録画再生装置）機能を説明するためのフローチャートである。 図１に示すデジタルセットトップボックスのＰＶＲ（デジタル式ビデオ録画再生装置）機能を説明するためのフローチャートである。 図１に示すデジタルセットトップボックスのＰＶＲ（デジタル式ビデオ録画再生装置）機能を説明するためのフローチャートである。 図１に示すデジタルセットトップボックスのＰＶＲ（デジタル式ビデオ録画再生装置）機能を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る双方向データ通信を用いたリアルタイムサービス方法を説明するためのフローチャートである。

Claims (11)

1. ユーザにより選択されたサービスコンテンツをＶＤＳＬの電話線を用いて受信し，そのサービスコンテンツをリアルタイムでテレビにより再生するユーザのデジタルセットトップボックスと；
   所定の地域単位別に設けられ，該当地域内の前記複数のユーザのデジタルセットトップボックスとＶＤＳＬの電話線を介して連結され，任意のデジタルセットトップボックスとの双方向データ通信により該当デジタルセットトップボックスから要求されるサービスコンテンツをリアルタイムで提供するシステム運営装置と；
   コンテンツプロバイダから各種のサービスコンテンツを受信して格納し，インターネットを介して入力する前記システム運営装置からのサービスコンテンツの要求に応じて，対応するサービスコンテンツをリアルタイムで該当システム運営装置に提供するサービスプロバイダと；を備えることを特徴とする双方向データ通信を用いたリアルタイムサービスシステム。
2. 前記システム運営装置は，
   前記サービスプロバイダからのサービスコンテンツが格納される格納部と，
   ケーブルあるいは光ケーブルによりインターネットに接続され，前記サービスプロバイダからのサービスコンテンツを受信して前記格納部に一時格納して出力するメディアサーバと，
   前記メディアサーバからのサービスコンテンツに対して複数の転送パスを設定して出力する多点分配ユニットと，
   前記多点分配ユニットからのサービスコンテンツを電話線を介して対応するデジタルセットトップボックスに転送する私設構内交換器と，を備えることを特徴とする請求項１記載の双方向データ通信を用いたリアルタイムサービスシステム。
3. 前記メディアサーバには，ＶＯＩＰサービスを提供するためにＶＯＩＰルータの機能が組み込まれていることを特徴とする請求項２記載の双方向データ通信を用いたリアルタイムサービスシステム。
4. 前記メディアサーバと前記多点分配ユニットとは，通信網を介して互いに連結されることを特徴とする請求項２記載の双方向データ通信を用いたリアルタイムサービスシステム。
5. 前記通信網を介して行われる前記メディアサーバと前記多点分配ユニットとの間の転送速度は，ギガビット（ＧＢ）で表されることを特徴とする請求項４記載の双方向データ通信を用いたリアルタイムサービスシステム。
6. 前記サービスプロバイダは，
   各種のサービスに関するコンテンツが格納される第１の格納部と，
   前記第１の格納部に格納されたサービスコンテンツをインターネットを介して前記システム運営装置に転送し，入力されるサービスコンテンツを前記第１の格納部に入力するストリーミングサーバと，
   前記第１の格納部と前記ストリーミングサーバとの間に設けられ，前記第１の格納部と前記ストリーミングサーバとの間のサービスコンテンツの移動を切り換える切り換え部と，
   インターネットを介して前記コンテンツプロバイダからの各種のサービスコンテンツを前記ストリーミングサーバに伝えるウェブ／データベースサーバと，
   前記第１の格納部に格納されたサービスコンテンツの付加情報が格納される第２の格納部と，
   前記ウェブ／データベースサーバにＤＭＬコマンドに基づいて前記第２の格納部に格納された付加情報に対する検索，追加，削除，更新及び再構成を行うマネージャＰＣと，を備えることを特徴とする請求項１記載の双方向データ通信を用いたリアルタイムサービスシステム。
7. 前記第１の格納部は，物理的には多数個に独立しているが，論理的には単一の格納スペースであって，増設可能であることを特徴とする請求項６記載の双方向データ通信を用いたリアルタイムサービスシステム。
8. 前記ストリーミングサーバは，少なくとも１以上設けられることを特徴とする請求項６記載の双方向データ通信を用いたリアルタイムサービスシステム。
9. 前記第２の格納部に格納される付加情報としては，各サービスコンテンツの位置及び通し番号，それぞれのサービス運営装置の接続情報，コンテンツプロバイダの接続情報，課金情報，およびその他にサービスプロバイダを運営する上で必要な情報であることを特徴とする請求項６記載の双方向データ通信を用いたリアルタイムサービスシステム。
10. ユーザのデジタルセットトップボックスに電源が入ると，提供可能な複数のサービスコンテンツに関するカテゴリが表示された初期画面を前記デジタルセットトップボックスと連動したテレビのモニター上にディスプレイする第１のステップと，
    前記複数のカテゴリからあるカテゴリが選択されれば，前記デジタルセットトップボックスにおいては，それに対応する選択信号を生成してシステム運営装置を介してサービスプロバイダに転送すると共に，前記選択されたカテゴリの詳細な選択項目を前記テレビのモニター上にディスプレイする第２のステップと，
    前記複数の詳細な選択項目からある詳細な選択項目が選択されれば，前記デジタルセットトップボックスにおいては，それに対応する選択信号を生成してシステム運営装置を介してサービスプロバイダに転送する第３のステップと，
    前記サービスプロバイダにおいて，前記第３のステップにおける選択信号に基づくサービスコンテンツを前記システム運営装置を介して対応するデジタルセットトップボックスに転送する第４のステップと，
    前記第４のステップにより受信されたサービスコンテンツを前記デジタルセットトップボックスに連動したテレビにより再生する第５のステップと，を含むことを特徴とする双方向データ通信を用いたリアルタイムサービス方法。
11. 前記デジタルセットトップボックスにおいて，
    前記デジタルセットトップボックスのＲＯＭには，該当デジタルセットトップボックスを用いる者の個人情報がさらに格納されるか，あるいは，個人情報が別のマグネティックカード若しくはＩＣカード，これに類似したハードウェアなどを含むメモリに格納され，
    前記デジタルセットトップボックスには，個人情報，セキュリティ及び課金情報のような情報を利用するために，前記マグネティックカード若しくはＩＣカード，これに類似したハードウェアなどをアクセスするためのデバイスが取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の双方向データ通信を用いたリアルタイムサービスシステム。

Images