JP2009224849A - 変調装置および方法、復調装置および方法、プログラム、並びに記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】ロバスト性を向上した通信を行えるようにする。
【解決手段】主情報取得部１００２で取得された主情報に付加する情報、例えば、主情報が画像データである場合、その画像データを正しく再生するためのデータなどの情報が埋め込み情報取得部１００１で取得される。埋め込み情報取得部１００１で取得された情報に基づき、ＯＦＤＭ変調部１００４で変調を行うときに用いられる副搬送波のパターンが、副搬送波パターン決定部１００３で決定される。その決定された副搬送波のパターンで、ＯＦＤＭ変調部１００４は、主情報を変調する。本発明は、テレビジョン放送の番組を送信する送信装置に適用できる。
【選択図】図５４

Description

本発明は変調装置および方法、復調装置および方法、プログラム、並びに記録媒体に関し、特に、搬送波に情報を含ませ、受信側で、その情報を処理することで、高画質などを実現できるようにした変調装置および方法、復調装置および方法、プログラム、並びに記録媒体に関する。

図１は、無線変調を行う変調装置の一例の構成を示した図である。変調装置に入力されたベースバンド信号は、任意の搬送波と乗算器１１で乗算され、他の装置（復調装置）に伝送される。ここで、搬送波(キャリアともいう)とは、通信において、情報を乗せて伝送線路(有線通信)、電波(無線通信)、あるいは一般的には波動(光や音波等)で送るための信号のことで、変調が行なわれていない基準信号のことである。

図２は、無線復調を行う復調装置の一例の構成を示した図である。復調装置は、入力された信号（変調されている信号）を、変調時に使用された搬送波に対して周波数と位相が同期した信号で再度乗算器２１にて乗算を行い、LPF(LowPassFilter)２２で低域成分を取り出すことで送信された信号を再生する。

変調は、搬送波の振幅、周波数、または位相を変化させる方法が用いられ、変調されることで、様々な情報を伝送することが可能となる。

図３は、変調方式を示す図である。図３Ａは、振幅に情報を乗せた場合を示し、振幅変調（amplitude shift keying）と称される変調を示している。図３Ｂは、周波数に情報を乗せた場合を示し、周波数変調（frequency shift keying）と称される変調を示している。図３Ｃは、位相に情報を乗せた場合を示し、位相変調（phase shift keying）と称される変調を示している。

このような、振幅変調、周波数変調、位相変調といった変調方式が一般的であるが、これらの変調方式の他にも、例えば、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)などの、位相変調と振幅変調とを複合させた変調方式などもある。

さらに近年では、これらを応用した技術として、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)などのマルチキャリア方式が一般に用いられるようになってきている。ＯＦＤＭでは、送るべき情報を複数の搬送波に分割して送信するマルチキャリア伝送方式(以下、それぞれのキャリアによる情報伝送チャネルを副搬送波と称す)の特別な場合である。

図４は、ＯＦＤＭの変調装置の構成を示した図である。図４に示したＯＦＤＭの変調装置は、シリアル／パラレル変換部３１（以下、S/P変換部３１と記載する）、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部３２、パラレル／シリアル変換部３３（以下P/S変換部３３と記述する）、ガードインターバル付加部３４（以下、ＧＩ付加部３４と記述する）、D/A（Digital/Analog）変換部３５―１，３５−２、ローパスフィルタ（LPF）３６―１，３６−２、乗算器３７―１，３７−２、発振器３８、加算器３９、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４０、およびアンテナ４１により構成されている。

S/P変換部３１は、例えば、図示していない前段の符号化部で符号化され、シリアルに供給される各パケット（ブロック）のデータ（送信データ）を、各パケット（ブロック）毎にパラレルのデータに変換し、ＩＦＦＴ部３２に出力する。

ＩＦＦＴ部３２は、供給されるデータを逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）する。P/S変換部３３は、ＩＦＦＴ部３２よりパラレルに供給されるデータをシリアルデータに変換する。P/S変換部３３からは、同相成分（Ｉ：In phase）と直交成分（Ｑ：Quadrature）が、それぞれ出力される。ＧＩ付加部３４は、P/S変換部３３より供給されるシンボル毎のデータにガードインターバルを付加する。

D/A変換部３５―１は、ＧＩ付加部３４より出力された同相成分のデータをD/A変換し、D/A変換部３５―２は、ＧＩ付加部３４より出力された直交成分のデータをD/A変換する。ＬＰＦ３６−１は、D/A変換部３５―１より供給された同相成分のデータの低域成分のみを抽出することにより、符号間干渉が生じないように帯域制限する。同様に、ＬＰＦ３６−２は、D/A変換部３５―２より供給された直交成分のデータの低域成分のみを抽出することにより、符号間干渉が生じないように帯域制限する。

乗算器３７―１は、発振器３８が出力するキャリアとＬＰＦ３６−１より出力される同相成分のデータとを乗算する（周波数変調する）。同様に乗算器３７―２は、発振器３８が出力するキャリアとＬＰＦ３６−２より出力される直交成分のデータとを乗算する（周波数変調する）。加算器３９は、乗算器３７―１からの同相成分のデータと、乗算器３７−２からの直交成分のデータを加算する。

ＢＰＦ４０は、加算器３９から供給されたデータの所定の周波数帯域の成分（キャリア成分）のみを抽出することで帯域制限を行う。ＢＰＦ４０の出力は、アンテナ４１を介して伝送路に伝送される。

このようにして伝送された信号を復調する復調装置について説明する。図５は、ＯＦＤＭの復調装置の構成を示した図である。図５に示したＯＦＤＭの復調装置は、アンテナ５１、ＢＰＦ５２、乗算部５３−１，５３−２、発振器５４、ＬＰＦ５５−１，５５−２、A/D（Analog/Digital）変換部５６−１，５６−２、有効シンボル周期抽出部５７、S/P変換部５８、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部５９、P/S変換部６０から構成されている。

復調装置は、アンテナ５１を介して伝送データを受信する。ＢＰＦ５２は、アンテナ５１を介して受信されたデータから、不要な帯域成分を除去し、キャリア成分だけを抽出する。乗算器５３―１と乗算器５３−２は、それぞれ、発振器５４が発振出力するキャリア成分を、ＢＰＦ５２の出力に乗算し、周波数変換処理を行う。

ＬＰＦ５５―１は、乗算器５３―１より出力されたデータからサブキャリア成分（ベースバンド成分）を含むデータのみを抽出し、A/D変換部５６―１に出力する。同様に、ＬＰＦ５５―２は、乗算器５３―２より出力されたデータからサブキャリア成分（ベースバンド成分）を含むデータのみを抽出し、A/D変換部５６―２に出力する。

A/D変換部５６―１とA/D変換部５６―２は、それぞれ、入力されたデータをA/D変換する。有効シンボル周期抽出部５７は、A/D変換部５６―１とA/D変換部５６―２よりそれぞれ供給されたデータから、有効シンボル部分だけを抽出する。有効シンボル周期抽出部５７からの出力は、S/P変換部５８に供給される。S/P変換部５８は、シリアルに供給されるデータを、パラレルのデータに変換し、ＦＦＴ部５９に出力する。

ＦＦＴ部５９は、有効シンボル周期抽出部５７より供給された有効シンボル部をＦＦＴ処理して、P/S変換部６０に出力する。P/S変換部６０は、ＦＦＴ部５９より供給されたデータをパラレル／シリアル変換する。このようにして、変調されたデータが復調される。

ＯＦＤＭ方式の特徴としては、以下の点が挙げられる。まず、ＯＦＤＭの利点として、
１.多数の副搬送波を使うため、マルチパス伝搬路における周波数選択性フェージングに強い
２.時間インターリーブに加えて周波数インターリーブも可能で、誤り訂正の効果を有効に使える
３.シンボル周期が長く、更にGI(ガードインターバル)を設けることにより反射波による妨害を軽減できる
４.ＯＦＤＭの各搬送波は低ビットレート、狭帯域のデジタル変調波であるため、各サブチャネルのスペクトルが密に配置でき、周波数利用効率が高い
５.干渉が予想されるチャネルは使用しないなど柔軟な情報伝送が可能である
６.各副搬送波の変調方式を変えるなどによって情報の階層化が容易である
などがあげられる。

上記した利点のうち、利点５としてあげた“干渉が予想されるチャネルは使用しないなど柔軟な情報伝送が可能である”ということを利用し、ユーザに対してフェージングの影響が弱い副搬送波を選択して割当てる方式が、非特許文献１で提案されており、システムの複雑性が増加するもののフェージングの影響の小さいサブキャリアを選択することで、良好なBER(BitErrorRatio)特性を得ることができる。
付鑑宇,唐沢好男,"マルチパス環境における直交周波数分割多元接続方式(OFDMA)のスループット特性に関する基礎的検討"電子情報通信学会論文誌Vol.J85-Bno.11pp.1884-1894,2002年11月

ＯＦＤＭ方式を含む従来の無線通信では、搬送波(副搬送波も含む)は、その振幅や周波数、位相にデータを持たせる以外に、
１.サービス毎に指定された周波数帯への周波数シフト
２.複数のシステムの多重化
３.アンテナの小型化(DCは送れない)
などの観点から使用されている。

例えば、従来の無線通信では、リアルタイム性が重視されるシステムにおいては、誤り訂正符号を用いて伝送路上で発生したビットの誤りを受信側で戻す処理が一般的である。誤り訂正符号が使われる場合、
１.誤り訂正符号によって増加する帯域の分だけ、より元データの高圧縮が必要
２.誤り訂正符号によって増加した帯域の分だけ、より高帯域な通信が必要
３.誤り訂正符号の為に送受信ともに大きな回路が必要
になる。

低圧縮でも伝送できるようにするための改善、低帯域な通信への改善、回路規模の縮小などが望まれている。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、搬送波の周波数配置に意味を持たせることで、低圧縮での通信、低帯域な通信、回路規模の縮小などを実現することができるようにするものである。

本発明の一側面の変調装置は、直交周波数分割多重方式で変調を行う変調装置において、主情報を前記直交周波数分割多重方式で変調する変調手段と、前記変調手段で前記主情報を変調するときに用いる副搬送波のパターンを、前記主情報に関する付加情報に基づき決定する決定手段とを備える。

ベクトル量子化コードとベクトルデータが関連付けられたテーブルを保持する保持手段をさらに備え、前記決定手段は、前記主情報を圧縮したときのベクトルデータから、前記ベクトル量子化コードを決定し、決定されたベクトル量子化コードを前記付加情報とし、その付加情報に対応する副搬送波のパターンを決定するようにすることができる。

１つのベクトル量子化コードに対してフォーマット毎のベクトルデータが関連付けられているテーブルを保持する保持手段をさらに備え、前記決定手段は、前記主情報を圧縮したときのベクトルデータから、前記ベクトル量子化コードを決定し、決定されたベクトル量子化コードを前記付加情報とし、その付加情報に対応する副搬送波のパターンを決定するようにすることができる。

前記決定手段は、高解像度の画像の画像データの変調帯域のうち、低解像度の画像の画像データの変調帯域に含まれる副搬送波のパターンを決定するようにすることができる。

前記主情報は画像データであり、その画像データに基づく画像を縮小する縮小手段と、前記画像データにクラス分類処理を実行し、クラス値を出力する出力手段とをさらに備え、前記変調装置は、前記縮小手段により縮小された前記画像の画像データを変調し、前記決定手段は、前記クラス値に対応する副搬送波のパターンを決定するようにすることができる。

前記主情報は、コンテンツであり、前記付加情報は、前記コンテンツに対するオペランドであり、前記決定手段は、前記オペランド毎に前記副搬送波のパターンを決定するようにすることができる。

前記主情報は、１画面に表示される複数の画像の画像データであり、前記付加情報は、前記複数の画像毎のオペランドであり、前記決定手段は、前記オペランド毎に、前記副搬送波のパターンを決定するようにすることができる。

本発明の一側面の変調方法は、直交周波数分割多重方式で変調を行う変調装置の変調方法において、主情報を変調するときに用いる副搬送波のパターンを、前記主情報に関する付加情報に基づき決定し、その決定された副搬送波のパターンに基づいて、前記主情報を前記直交周波数分割多重方式で変調するステップを含む。

本発明の一側面のプログラムは、直交周波数分割多重方式で変調を行う変調装置に、主情報を変調するときに用いる副搬送波のパターンを、前記主情報に関する付加情報に基づき決定し、その決定された副搬送波のパターンに基づいて、前記主情報を前記直交周波数分割多重方式で変調するステップを含む処理をコンピュータに実行させる。

本発明の一側面の記録媒体は、前記プログラムを記録している。

本発明の一側面の変調装置および方法、並びにプログラムにおいては、主情報を変調するときの副搬送波が、主情報に関する付加情報により決定される。

本発明の一側面の復調装置は、直交周波数分割多重方式で復調を行う復調装置において、主情報を前記直交周波数分割多重方式で復調する復調手段と、前記主情報を変調するときに用いられた副搬送波のパターンを検出し、その副搬送波のパターンに関連付けられている付加情報を検出する検出手段とを備える。

ベクトル量子化コードとベクトルデータが関連付けられたテーブルを保持する保持手段をさらに備え、前記検出手段は、前記付加情報として、前記副搬送波のパターンから、ベクトル量子化コードを検出し、さらに、その付加情報に対応するベクトルデータを前記テーブルから読み出し、前記復調手段により復調された前記主情報と、前記検出手段により検出された前記ベクトルデータのうちの少なくとも一方が用いられて、変調される前のデータが再生されるようにすることができる。

ベクトル量子化コードとベクトルデータが関連付けられているテーブルを保持する保持手段をさらに備え、前記検出手段は、前記付加情報として、前記副搬送波のパターンから、ベクトル量子化コードを検出し、さらに、その付加情報に対応するベクトルデータを前記テーブルから読み出し、前記復調手段により前記主情報が復調できないとき、前記検出手段により検出された前記ベクトルデータが復調結果として出力されるようにすることができる。

前記検出手段は、高解像度の画像の画像データの変調帯域のうち、低解像度の画像の画像データの変調帯域に含まれる副搬送波を検索対象として、前記副搬送波のパターンを検出するようにすることができる。

前記主情報は所定の画像が縮小された縮小画像の画像データであり、前記付加情報は、前記縮小画像よりも高精度の画像に対してクラス分類処理を実行したときに出力されるクラス値であり、前記復調装置により復調された前記縮小画像の画像データと、前記検出手段で検出されたクラス値から、前記高精度の画像を生成する生成手段をさらに備えるようにすることができる。

前記復調手段で復調される前記主情報は、コンテンツであり、前記検出手段で検出される前記付加情報は、前記コンテンツに対するオペランドであり、前記復調手段により復調された前記コンテンツに対して、前記検出手段で検出されたオペランドに対応する処理を施す処理手段をさらに備えるようにすることができる。

前記復調手段で復調される前記主情報は、１画面に表示される複数の画像の画像データであり、前記検出手段で検出される前記付加情報は、前記複数の画像毎のオペランドであり、前記復調手段により復調された前記複数の画像毎に、前記検出手段で検出されたオペランドに対応する処理を施す処理手段をさらに備えるようにすることができる。

本発明の一側面の復調方法は、直交周波数分割多重方式で復調を行う復調装置の復調方法において、主情報を前記直交周波数分割多重方式で復調し、主情報を変調するときに用いられた副搬送波のパターンを検出し、その副搬送波のパターンに関連付けられている付加情報を検出するステップを含む。

本発明の一側面のプログラムは、直交周波数分割多重方式で復調を行う復調装置に、主情報を前記直交周波数分割多重方式で復調し、主情報を変調するときに用いられた副搬送波のパターンを検出し、その副搬送波のパターンに関連付けられている付加情報を検出するステップを含む処理をコンピュータに実行させる。

本発明の一側面の記録媒体は、前記プログラムを記録している。

本発明の一側面の復調装置および方法、並びにプログラムにおいては、主情報が復調されるとき、その主情報に関する付加情報が、主情報を変調したときに用いられた副搬送波のパターンから検出される。

本発明の一側面によれば、低圧縮での通信、低帯域な通信、回路規模の縮小などを実現することができる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

なお、以下に説明する実施の形態においては、入力信号が画像の場合を例に挙げて説明を行うが、画像以外にも音声などのデータに対しても本発明を適用できる。

［第１の実施の形態について］
図６は、本発明を適用した変調装置の一実施の形態の構成を示す図である。第１の実施の形態は、ロバスト性を向上させることができる変調装置と復調装置である。図６に示した変調装置１００は、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式により入力されたデータを変調する装置の構成を示している。

図６に示したＯＦＤＭの変調装置１００は、シリアル／パラレル変換部１０１（以下、S/P変換部１０１と記載する）、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１０２、パラレル／シリアル変換部１０３（以下P/S変換部１０３と記述する）、ガードインターバル付加部１０４（以下、ＧＩ付加部１０４と記述する）、D/A（Digital/Analog）変換部１０５―１，１０５−２、ローパスフィルタ（LPF）１０６―１，１０６−２、乗算器１０７―１，１０７−２、発振器１０８、加算器１０９、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１１０、アンテナ１１１、圧縮符号化部１１２、およびＬＵＴ（Look Up Table）保持部１１３により構成されている。

S/P変換部１０１は、パケット（ブロック）毎にシリアルなデータをパラレルのデータに変換し、ＩＦＦＴ部１０２に出力する。ＩＦＦＴ部１０２は、供給されるデータを逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）する。ＩＦＦＴ部１０２が逆高速フーリエ変換の処理を実行するとき、圧縮符号化部１１２からの情報が供給され、その情報に基づき副搬送波が選択され、逆高速フーリエ変換が実行される。

圧縮符号化部１１２には、S/P変換部１０１に入力される画像データと同じ画像データが入力される。圧縮符号化部１１２は、入力された画像データに所定の圧縮処理を加え、その結果得られる情報に基づき、ＬＵＴ保持部１１３に保持されているテーブルを参照して、副搬送波を選択するための情報を読み出す。

P/S変換部１０３は、ＩＦＦＴ部１０２よりパラレルに供給されるデータをシリアルデータに変換する。P/S変換部１０３からは、同相成分（Ｉ：In phase）と直交成分（Ｑ：Quadrature）が、それぞれ出力される。ＧＩ付加部１０４は、P/S変換部１０３より供給されるシンボル毎のデータにガードインターバルを付加する。

D/A変換部１０５―１は、ＧＩ付加部１０４より出力された同相成分のデータをD/A変換し、D/A変換部１０５―２は、ＧＩ付加部１０４より出力された直交成分のデータをD/A変換する。ＬＰＦ１０６−１は、D/A変換部１０５―１より供給された同相成分のデータの低域成分のみを抽出することにより、符号間干渉が生じないように帯域制限する。同様に、ＬＰＦ１０６−２は、D/A変換部１０５―２より供給された直交成分のデータの低域成分のみを抽出することにより、符号間干渉が生じないように帯域制限する。

乗算器１０７―１は、発振器１０８が出力するキャリアとＬＰＦ１０６−１より出力される同相成分のデータとを乗算する（周波数変調する）。同様に乗算器１０７―２は、発振器１０８が出力するキャリアとＬＰＦ１０６−２より出力される直交成分のデータとを乗算する（周波数変調する）。加算器１０９は、乗算器１０７―１からの同相成分のデータと、乗算器１０７−２からの直交成分のデータを加算する。

ＢＰＦ１１０は、加算器１０９から供給されたデータの所定の周波数帯域の成分（キャリア成分）のみを抽出することで帯域制限を行う。ＢＰＦ１１０の出力は、アンテナ１１１を介して伝送路に伝送される。

以下の説明において、S/P変換部１０１では、 バイナリ化されたシリアルデータが入力されることを前提に説明を行うが、入力される画像データをそのままパラレルで伝送する場合には、 S/P変換部１０１を備えない構成とすることも可能であるし、S/P変換部１０１の処理を行わないでＩＦＦＴ部１０２に入力される経路を設けるようにしても良い。また、ＩＦＦＴ 部１０２のＦＦＴ ポイント数に合うように最適な変換がなされるものとする。

次に、図７のフローチャートを参照して、図６の変調装置１００の変調処理について説明する。

ステップＳ１１において、P/S変換部１０１は、入力された画像データに対して、パラレル／シリアル変換処理を施す。S/P変換部１０１は、シリアルに供給される各ブロック（パケット）のデータを、パラレルのデータに変換して、ＩＦＦＴ部１０２に供給する。

一方、圧縮符号化部１１２は、ステップＳ１２において、入力された画像データに対して圧縮符号化処理を施す。圧縮符号化部１１２とS/P変換部１０１で処理される画像データは、ここでは、図８に示すように、ブロック化されているデータであるとする。図８は、ブロック化処理の例を表している。この例においては入力された１フレーム分の画像データがｍ×ｎ個の画素毎にブロック化される。

ここで、圧縮符号化部１１２が行う圧縮符号化処理は、例えば、ＶＱ(Vector Quantizer: ベクトル量子化) で行なわれる。圧縮符号化部１１２は、供給される画素データを、ブロック毎にベクトル量子化する。図９のフローチャートを参照し、ベクトル量子化の処理について説明する。

ステップＳ３１において、圧縮符号化部１１２は、供給された画像データを、任意の大きさにブロック化する。ステップＳ３２において、初期化を行う。初期化の処理は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の第ｉ番目のベクトルデータを示すｉ（変数ｉ）を０に設定し、後述する式（１）で算出される距離Ｅの値を０に設定する処理である。

ここで、ＬＵＴ保持部１１３に保持されているテーブル１３１について説明する。図１０は、テーブル１３１の一例を示す図である。テーブル１３１は、ベクトル量子化コードと代表ベクトルデータが関連付けられているテーブルである。ベクトル量子化コード０は、Ｖ₀₀，Ｖ₀₁，Ｖ₀₂，Ｖ₀₃・・・の構成要素で構成される代表ベクトルに対応しており、ベクトル量子化コード１は、Ｖ₁₀，Ｖ₁₁，Ｖ₁₂，Ｖ₁₃・・・の構成要素で構成される代表ベクトルに対応しており、ベクトル量子化コード２は、Ｖ₂₀，Ｖ₂₁，Ｖ₂₂，Ｖ₂₃・・・の構成要素で構成される代表ベクトルに対応する。

ステップＳ３３において、圧縮符号化部１１２は、記憶しているテーブル１３１の第ｉ番目のベクトル量子化コードに対応する代表ベクトルＣを読み出す。そして、ステップＳ３４において、圧縮符号化部１１２は、次式（１）に基づいて、ステップＳ３１の処理でブロック化された注目ブロックの画素で構成されるベクトルＶの代表ベクトルＣとの距離Ｅを演算する。

式（１）において、Ｄは次元数を表し、ｍ×ｎに等しい。また、Ｎはテーブル１３１に記録されているベクトル量子化コードの数に対応する。

ステップＳ３５において、算出された距離Ｅｉは、最小値であるか否かが判断される。圧縮符号化部１１２は、既に算出されている距離Ｅｉのうちの最小値を記憶し、その記憶されている最小値よりも、その時点で算出された距離Ｅｉの値の方が小さいか否かを判断する。

ステップＳ３５において、算出された距離Ｅｉは、最小値であると判断された場合、ステップＳ３６において、その値が記憶され、ステップＳ３７に処理が進められ、最小値ではないと判断された場合、ステップＳ３６の処理はスキップされ、すなわち、その時点で、記憶されている最小値が、そのまま記憶された状態が維持され、ステップＳ３７に処理が進められる。

ステップＳ３７において、圧縮符号化部１１２は、変数ｉの値が値Ｎと等しいか否かを判定する。変数ｉの値が値Ｎと等しくない場合には、ステップＳ３８に処理が進められ、圧縮符号化部１１２は、変数ｉの値を１だけインクリメントした後、ステップＳ３３の処理を再び実行する。これにより、テーブル１３１に記録されている次のベクトル量子化コードに対応する代表ベクトルＣが読み出され、ステップＳ３４において、ベクトルＶのその代表ベクトルＣとの距離Ｅが演算される。

以上のステップＳ３３乃至ステップＳ３８の処理が、ステップＳ３７において、ｉ＝Ｎと判定されるまで、繰り返し実行される。

ステップＳ３７において、変数ｉの値が値Ｎと等しいと判定された場合（ブロックの画素で構成されるベクトルＶの、テーブル１３１に記録されているベクトル量子化コードに対応する全ての代表ベクトルＣとの距離Ｅの演算が終了したと判定された場合）、ステップＳ３９に処理が進められ、Ｎ個求められた距離Ｅｉ（ｉ＝０，１，２，・・・Ｎ−１）のうち、最小値が求められる。そして、その最小の距離Ｅｉが対応するベクトル量子化コード（インデックス）ｉの値が、ベクトル量子化コードの最適値として出力される。この場合、距離Ｅｉの最小値は記憶されているので、その記憶されている距離Ｅｉのインデックスｉが出力される。

図１１は、以上のベクトル量子化の処理を模式的に表している。ベクトル量子化は、上述したように、各値に量子化するスカラ量子化に対して、いくつかの値を組にして量子化する方法である。量子化により、元の情報源との間に歪みが生じるが(量子化歪みや量子化雑音などと称される歪み)、レートを一定としたとき、ベクトル量子化は、スカラ量子化よりも常に歪みが小さい歪みである。図１１は、ベクトル量子化の概念について説明するための図である。ｍ×ｎのブロックサイズのデータをベクトル量子化する場合、ｍ×ｎ次元ベクトルの入力データは、図１１の星印で示したように、任意のベクトル空間上に射影される。

入力されたベクトルデータ(図１１中の×印)に対して、一番距離が近いベクトルコードの番号が選択され、そのベクトルのコード番号が伝送される。すなわち、図１１の例においては、ｍ×ｎ次元のベクトル空間に対応して、９個（Ｎ＝９）の代表ベクトルがテーブル１３１に記録されている。図１１において、番号０乃至番号８がベクトル量子化コードの番号を表している。そして、図１１の例の場合、番号５のベクトル量子化コードで表される代表ベクトルとの距離が最も小さい。そこで、この例においては、番号５のベクトル量子化コードが出力される。

なお、ベクトル量子化で使用されるベクトルコード(図１１の星印の＃０から＃８に相当)を生成する手法としては、
１．再帰分割
２．階層型クラスタリング
３．LBG アルゴリズム
などが用いられる。

図２に戻って、ステップＳ１２において、以上のようにしてベクトル量子化処理（圧縮符号化処理）が行なわれた後、そのベクトル量子化処理で決定されたベクトル量子化コードは、ＩＦＦＴ部１０２に供給される。ＩＦＦＴ部１０２は、ステップＳ１３において、副搬送波を決定する。ＩＦＦＴ部１０２は、ベクトル量子化コードに対応して、使用する副搬送波を選択するように構成されている。

ここで、ベクトル量子化コードと、使用される副搬送波の一例を、図１３を参照して説明する。参考のために、先に、図１２を参照し、従来の副搬送波のパターンについて説明する。ＯＦＤＭ 方式を利用したデータ伝送の場合、図１２に示すように、任意の周波数間隔毎に挿入されたパイロット信号(受信の位相回転補正に利用、図１２では、２本の信号)以外の全ての副搬送波が利用される。

本実施の形態においては、図１３に示すように、ベクトル量子化コードにより、利用する副搬送波を設定し、その設定される副搬送波のパターンに意味を持たせる（情報を含ませる）ようにする。例えば、図１３を参照するに、圧縮符号化部１１２からのベクトル量子化コードの情報が“１”の場合（ＶＱｃｏｄｅ＝１）の場合、C(-N/2-1)の副搬送波を使わないといった副搬送波の選択が行なわれる。

また同様に、圧縮符号化部１１２からのベクトル量子化コードの情報が“２”の場合（ＶＱｃｏｄｅ＝２）の場合、C(-N/2-2)の副搬送波を使わないといった副搬送波の選択が行なわれる。このような副搬送波の選択は、ベクトル量子化コード毎に設定されている。換言すれば、ベクトル量子化コード毎に副搬送波のパターンが設定され、そのパターンでの副搬送波が用いられ、データの伝送が行なわれる。

さらに換言するならば、本実施の形態においては、従来、全ての副搬送波を用いてデータの伝送を行っていたが、全ての副搬送波を用いるのではなく、利用しない副搬送波を設定することで、副搬送波のパターンを生成し、その副搬送波のパターン毎に情報を含ませる（副搬送波のパターンで１つの情報が一意に決定できる）ようにする。副搬送波のパターンに含ませる情報は、後述するように、送信したい情報（主情報）に対する付加的な情報（付加情報）である。

このようにすることで、受信側では、伝送されてきたデータから情報（主情報）を取得できることは勿論のこと、副搬送波のパターンからも情報（付加情報）が取得できるようになる。よって、本発明を適用した受信側（後述する復調装置３００）は、受信した副搬送波のパターンから、情報を読み取れるように構成されており、送信側（変調装置１００）と同様のテーブル１３１を保持している。

このようなことを、図１４を参照しさらに説明する。例えば、２５６本の副搬送波が使用できる変調装置１００で、データ伝送用として１９２本の副搬送波を用い、制御用として、６４本の副搬送波を用いる。制御用の６４本の副搬送波は、３本のデータ用副搬送波に１本の割合となるように設定した本数である。

このようにデータ伝送用と制御用に副搬送波を分けた場合に、データ伝送用の１９２本の副搬送波のうち、さらに１２８本を選択して利用するときには、
１．４画素×４画素の８bit データ
２．４画素×４画素の８bitデータを圧縮した１６bit分程度のベクトル量子化コード(₁₉₂Ｃ₁₂₈ ＞＞１６bit(＝６５５３６))
を同時に伝送できることになる。

図１４に示したように、画像ブロックデータは、ＩＦＦＴ部１０２と圧縮符号化部１１２に入力される。圧縮符号化部１１２では、入力された画像ブロックデータに対して圧縮符号化の処理を実行することで、またＬＵＴ保持部１１３に保持されているテーブル１３１を参照することで、ベクトル量子化コードを決定する。ベクトル量子化コードから、副搬送波のパターンが決定され、その情報がＩＦＦＴ部１０２に供給される。ＩＦＦＴ部１０２は、供給された情報から、副搬送波のパターンを決定し、換言すれば、使用しない副搬送波を決定し（未使用周波数を決定し）、その決定に基づいて、ＩＦＦＴ処理を、入力された画像ブロックデータに対して施す。

上記したように、副搬送波として、データ伝送用として１９２本の副搬送波を用い、制御用として、６４本の副搬送波を用いた場合、残りの１２８本の副搬送を用いることができる。ＩＦＦＴ部１０２は、その１２８本の副搬送波のうち、副搬送波のパターンの情報に応じて、使用しない副搬送波を決定する。その副搬送波のパターンは、ベクトル量子化コードを表すので、受信側では、副搬送波のパターンを検出することで、ベクトル量子化コードを取得することができる。

このようにしてＩＦＦＴ部１０２はＩＦＦＴ処理を行うが、入力された画像ブロックデータを符号化していない。符号化していないため、誤り訂正などの情報を付加せずに、データを送信することができ、誤り訂正などの情報を付加するときに必要とされる帯域を必要とせずにデータを送信することができる。また、副搬送波のパターンは、この場合、ベクトル量子化コードを示しているため、副搬送波のパターンで、画像ブロックデータを圧縮したときの情報を送信していることになる。

すなわち、第１の実施の形態においては、誤り訂正などの符号化を行わずに、 違う信号形態に変換して両データ(画像データとそれを圧縮したデータ) を異なる信号に重畳して伝送することが可能となる。

受信側で、仮に、ノイズなどの影響により、受信されたデータから、画像ブロックデータを再生できなくとも、副搬送波のパターンから、ベクトル量子化コードを再生でき、そのベクトル量子化コードから、画像ブロックデータを再生することができる。よって、このような点からも、誤り訂正などの情報を送信しなくとも画像ブロックデータを再生することができるようになる。

図７のフローチャートの説明に戻る。ステップＳ１３において、副搬送波が決定され、ステップＳ１４において、ＩＦＦＴ部１０２によりＩＦＦＴ処理が実行される。ＩＦＦＴ部１０２によりＩＦＦＴ処理が施されたデータは、P/S変換部１０３に供給される。P/S変換部１０３は、ステップＳ１５において、ＩＦＦＴ部１０５によりブロック毎にパラレルに出力されたデータをシリアルデータに変換する。これにより、伝送データが時間軸上で多重化されることになる。

次に、ステップＳ１６において、ＧＩ付加部１０４は、P/S変換部１０３より供給されたデータにガードインターバルを付加する。ガードインターバルは、各ブロックのデータの有効シンボル期間の終端部近傍の一部の信号波形をコピーすることで生成される。このように、ガードインターバル部を付加することで、マルチパスの影響を軽減することが可能となる。

すなわち、図１５に示されるように、マルチパスが存在すると、直接波以外に遅延波＃１、遅延波＃２といった遅延波が発生する。受信側においては、直接波と遅延波の合成波を受信することになる。図１５に示されるように、例えば直接波と遅延波＃２との合成波が受信側において受信された場合、受信側のＦＦＴのウィンドウが、直接波の各有効シンボル長に対応した長さとタイミングで同期していたとしても、ガードインターバルよりも小さい遅延時間の遅延波であれば、自分自身のシンボルの重なりによる影響は避けられないものの、１つ前の別のシンボルの重なりを避けて復調することが可能となる。

これに対して、図１６に示されるように、ガードインターバルが存在しない場合には、遅延波が加わることによって１つ前のシンボルが重なってしない、各シンボルのデータを復調する際に特性が劣化してしまう。

以上のようにして、ＧＩ付加部１０４によりガードインターバルが付加されたデータは、D/A変換部１０５−１，１０５−２に入力され、D/A変換された後、ＬＰＦ１０６―１，１０６−２により不要な帯域が制限され、乗算器１０７―１，１０７−２に入力される。乗算器１０７―１，１０７−２は、ステップＳ１７において、周波数変換処理を行う。すなわち、乗算器１０７―１は、発振器１０８より供給されるキャリアをローパスフィルタ１０６―１の出力と乗算し、複数のサブキャリアを有するキャリア（OFDM信号）を生成し、乗算器１０７―２は、発振器１０８より供給されるキャリアをローパスフィルタ１０６―２の出力と乗算し、複数のサブキャリアを有するキャリア（OFDM信号）を生成する。

乗算器１０７―１，１０７−２より出力されたそれぞれデータは、加算器１０９で加算された後、ＢＰＦ１０９に入力され、ステップＳ１８において、送信処理が実行される。すなわち、ＢＰＦ１０９は、入力されたデータからキャリア成分のみを抽出し、アンテナ１１１を介して伝送路に伝送する。

なお、上記したように、S/P変換部１０１と圧縮符号化部１１２に同じ画像データが入力され、処理される場合、S/P変換部１０１からＩＦＦＴ部１０２にデータが出力されるタイミングと、圧縮符号化部１１２からベクトル量子化コードがＩＦＦＴ部１０２に供給されるタイミングを同期させる必要がある。すなわち、ＩＦＦＴ部１０２で処理する画像データに対応するベクトル量子化コードが、ＩＦＦＴ部１０２で画像データを処理するときに供給される必要がある。

よって、上記した第１の実施の形態および以下の説明においては、ＩＦＦＴ部１０２に入力されるS/P変換部１０１から入力される画像データと圧縮符号化部１１２から入力されるベクトル量子化コードは、同期がとれている構成とされているとして説明を続ける。

上記した実施の形態においては、１２８ビット単位で送信される例を挙げて説明したが、そのような場合、ＩＦＦＴ部１０２は、１２８ビット毎にキャリアを切り換えて、S/P変換部１０１から入力されるベースバンド（BaseBand）データが伝送されるように制御する。ＬＵＴ保持部１１３が保持するテーブル１３１が大きく、圧縮符号化部１１２における処理に時間がかかる場合、S/P変換部１０１とＩＦＦＴ部１０２の間に遅延素子などを設け、圧縮符号化部１１２における処理にかかる時間を調整する構成とされる。

上記したように副搬送波のパターンで、ベクトル量子化コードを表すようにしても良いし、図１７に示すように、副搬送波を階層化するようにしても良い。図１７を参照するに、４×４の１６画素（＝１２８ビット分のデータ）の画像データが伝送されるとき、まず、１６画素から構成されるブロック２１１が４つのブロック２１１−１乃至２１１−４に分割される。例えば、ブロック２１１の左上の２×２（＝８ビット分のデータ）のブロック２１１−１、ブロック２１１の右上の２×２のブロック２１１−２、ブロック２１１の右下の２×２のブロック２１１−３、およびブロック２１１の左下の２×２のブロック２１１−４に分割される。

分割されたブロック２１１−１乃至２１１−４は、それぞれ、圧縮符号化部１１２にて、圧縮符号化される。その結果、ブロック２１１−１乃至２１１−４毎に、副搬送波のパターンが設定される。

このようにして変調されたデータを伝送するときの伝送路について説明を加える。無線通信は開空間を伝送媒体として用いるため、送信された電波は、大気屈折率の変化や、大地、山、建物、あるいは車などによって反射される。地質の材料や入射角によってあるものは大きな減衰を受け、あるものはほとんど減衰せずに経路が変えられ、マルチパス伝搬路が形成される。このため、気象現象や地理的条件によって伝搬特性が変化する。

また、通信中に場所の変動がともなう場合、伝搬路特性の変動は更に厳しいものとなる。この現象は、フェージングと呼ばれ、送信信号に振幅変動や位相変動を発生させる。その結果、受信信号の品質は顕著な影響を受ける。図１８は、フェージング伝搬路をフィルタ特性と見立てた場合の信号劣化のモデルを表現したものである。このフェージング以外にも伝送路上では、伝搬距離による信号減衰、白色ガウスノイズ等の各種ノイズ、送受信器(アンプの非線型特性等) による歪み等、様々な劣化が伝送信号に付加される。このような影響を受けることを考慮して、復調する必要がある。

次に、変調装置１００で変調され、伝送された信号を復調する復調装置について説明する。図１９は、ＯＦＤＭの復調装置の構成を示した図である。図１９に示したＯＦＤＭの復調装置は、アンテナ３０１、ＢＰＦ３０２、乗算部３０３−１，３０３−２、発振器３０４、ＬＰＦ３０５−１，３０５−２、A/D（Analog/Digital）変換部３０６−１，３０６−２、有効シンボル周期抽出部３０７、S/P変換部３０８、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部３０９、P/S変換部３１０、サーチャ（searcher）部３１１、ＬＵＴ保持部３２１、およびエラーコンシール処理部３１３から構成されている。

復調装置は、アンテナ３０１を介して伝送データを受信する。ＢＰＦ３０２は、アンテナ３０１を介して受信されたデータから、不要な帯域成分を除去し、キャリア成分だけを抽出する。乗算器３０３―１と乗算器３０３−２は、それぞれ、発振器３０４が発振出力するキャリア成分を、ＢＰＦ３０２の出力に乗算し、周波数変換処理を行う。

ＬＰＦ３０５―１は、乗算器３０３―１より出力されたデータからサブキャリア成分（ベースバンド成分）を含むデータのみを抽出し、A/D変換部３０６―１に出力する。同様に、ＬＰＦ３０５―２は、乗算器３０３―２より出力されたデータからサブキャリア成分（ベースバンド成分）を含むデータのみを抽出し、A/D変換部３０６―２に出力する。

A/D変換部３０６―１とA/D変換部３０６―２は、それぞれ、入力されたデータをA/D変換する。有効シンボル周期抽出部３０７は、A/D変換部３０６―１とA/D変換部３０６―２よりそれぞれ供給されたデータから、有効シンボル部分だけを抽出する。有効シンボル周期抽出部３０７からの出力は、S/P変換部３０８に供給される。S/P変換部３０８は、シリアルに供給されるデータを、パラレルのデータに変換し、ＦＦＴ部３０９に出力する。

ＦＦＴ部３０９は、有効シンボル周期抽出部３０７より供給された有効シンボル部をＦＦＴ処理して、P/S変換部３１０に出力する。P/S変換部３１０は、ＦＦＴ部３０９より供給されたデータをパラレル／シリアル変換する。このようにして、変調されたデータが復調される。

ＦＦＴ部３０９からの出力は、サーチャ部３１１にも供給される。サーチャ部３１１は、副搬送波のパターンを検出し、その検出結果に対応する圧縮データを、ＬＵＴ保持部３１２に保持されているテーブルを参照し、読み出し、エラーコンシール処理部３１３に供給する。ＬＵＴ保持部３１２には、変調装置１００のＬＵＴ保持部１１３が保持するテーブル１３１と同一のテーブルを保持している。ＬＵＴ保持部３１２は、必要に応じ、ベクトル量子化コードから特定されるベクトルデータを読み出し、エラーコンシール処理部３１３に供給する。

エラーコンシール処理部３１３は、P/S変換部３１０からのデータ（この場合、画像データ）と、サーチャ部３１１からの圧縮データから、画像データを生成し、図示していない後段の処理に出力する。

図２０は、エラーコンシール処理部３１３の内部構成例を示す図である。エラーコンシール処理部３１３は、マッチング判定部３３１と最尤データ再生部３３２を含む構成とされている。エラーコンシール処理部３１３のマッチング判定部３３１には、P/S変換部３１０からの画像データと、サーチャ部３１１からの圧縮データが供給される。マッチング判定部３３１からの判定結果は、最尤データ再生部３３２に供給される。最尤データ再生部３３２は、必要に応じ、ＬＵＴ保持部３１２に保持されているテーブルを参照し、画像データを出力する構成とされている。

次に、図２１のフローチャートを参照し、図１９に示した復調装置３００の動作について説明する。

ステップＳ６１において、ＢＰＦ３０２―１，３０２−２は、受信処理を実行し、アンテナ３０１を介して受信した信号から、キャリア成分のみを抽出し、乗算器３０３−１，３０３−２に出力する。ステップＳ６２において、乗算器３０３−１，３０３−２は、それぞれ、発振器３０４より出力されるキャリア成分と、ＢＰＦ３０２―１，３０２−２より供給される成分とを乗算することで、受信データの周波数変換処理を行い、サブキャリア成分を含むデータを出力する。

ＬＰＦ３０５−１，３０５−２は、乗算器３０３−１，３０３−２より出力されたデータから不要な帯域成分を除去した後、A/D変換部３０６−１，３０６−２に出力する。A/D変換部３０６−１，３０６−２は、入力されたデータをA/D変換し、有効シンボル周期抽出部３０７に出力する。有効シンボル周期抽出部３０７は、ステップＳ６３において、受信したデータから有効シンボル部分を抽出し、S/P変換部３０８に出力する。S/P変換部３０８は、ステップＳ６４において、入力されたシリアルデータを、パラレルデータに変換し、ＦＦＴ部３０９に出力する。

ステップＳ６５において、ＦＦＴ部３０９は、ＦＦＴ処理を実行し、P/S変換部３１０とサーチャ部３１１に出力する。P/S変換部３１０は、ステップＳ６６において、入力されたパラレルデータをシリアルデータに変換する。このシリアルデータは、変調装置１００のS/P変換部１０１に入力されるシリアルデータと、基本的に同一なデータとなる。すなわち、変調される前の画像データである。本実施の形態の場合、上記したように、画像データを圧縮などせずに、伝送している。よって、復調されたデータは、圧縮されていないデータであるため、伸張処理を実行する必要がない。

よって、伸張処理を行うための処理部を設ける必要がないため、その分、受信側の構成を簡略化することができる。また、伸張処理を行う必要がないため、伸張処理にかかる処理能力を削減することができ、他の処理に処理能力をまわすことができるなどの利点がある。

また、本実施の形態においては、副搬送波のパターンに、所定の情報、第１の実施の形態の場合、ベクトル量子化コードという情報を含ませている。この副搬送波のパターンに含まれている情報を処理する際の処理を、図２１のフローチャートの説明に戻り、説明する。

ステップＳ６７において、サーチャ部３１１は、ＦＦＴ部３０９から供給される信号を解析し、副搬送波のパターンを検出する。サーチャ部３１１は、どの副搬送波が使われているのかをサーチすることで、副搬送波のパターンを検出する。サーチャ部３１１は、ステップＳ６８において、ＬＵＴ保持部３１２に保持されているテーブル１３１を参照し、副搬送波のパターンからベクトル量子化コードを判断し、そのベクトル量子化コードに対応するベクトルデータ（圧縮データ）を読み出し、エラーコンシール処理部３１３に供給する。

ステップＳ６９において、エラーコンシール処理部３１３は、エラーコンシール処理を実行する。このエラーコンシール処理について、図２２のフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ８１において、エラーコンシール処理部３１３のマッチング判定部３３１は、P/S変換部３１０からの画像データとサーチャ部３１１からの圧縮されたデータを取得し、それらのデータの距離評価値を計算する。距離評価値は、次式（２）からベクトルの距離評価値Ｅ１を計算する。

式（２）において、Ｎはベクトルの次元数、ＤｉはP/S変換部３１０からの画像データ、Ｃｉはサーチャ部３１１からの圧縮データを意味している。式（２）で求められる距離評価値Ｅ１が、所定の閾値ＴＨよりも大きい場合、すなわち、距離が離れていると判断される場合、エラーが発生していると判断される。

ステップＳ８１において、マッチング判定部３３１により距離評価値Ｅ１が算出され、最尤データ再生部３３２に供給されると、ステップＳ８２に処理が進められる。ステップＳ８２おいて、最尤データ再生部３３２は、距離評価値Ｅ１が所定の閾値ＴＨよりも大きいか否かを判断することで、エラーが発生しているか否かを判断する。ステップＳ８２において、エラーが発生していると判断された場合、ステップＳ８３に処理が進められる。

ステップＳ８３において、最尤データ再生部３３２は、ＬＵＴ保持部３１２に保持されているテーブル１３１の処理対象とするベクトル量子化コードのコード番号ｉを０に初期設定する。ステップＳ８４乃至Ｓ８７の処理において、P/S変換部３１０からの画像データとサーチャ部３１１からの圧縮データの両方のデータに対して、最も距離が小さくなるベクトルデータが、ＬＵＴ保持部３１２に保持されているテーブル１３１が参照されながら探索される。

まずステップＳ８４において、処理対象とされているコード＃ｉのベクトルデータとP/S変換部３１０からの画像データとの距離が算出され、コード＃ｉのベクトルデータとサーチャ部３１１からの圧縮データとの距離が算出される。この算出は、例えば、次式（３に基づいて行なわれる。

ステップＳ８５において、距離が最小のコード＃ｉがメモリに格納される。最尤データ再生部３３２は、距離が最小のコード＃ｉを格納するためのメモリを有する構成、または、外部のメモリに対して所定の情報を記憶させることができる構成とされている。ステップＳ８６において、全ベクトルコードに対して処理が終了されたか否かが判断され、処理が終了されていないと判断された場合、ステップ８７に処理が進められる。

ステップＳ８７において、ｉが１だけインクリメントされ、そのインクリメントされたｉに対応するコード＃１が処理対象とされ、ステップＳ８４以下の処理が繰り返される。このように、ステップＳ８４乃至Ｓ８７の処理が繰り返されることで、P/S変換部３１０からの画像データとサーチャ部３１１からの圧縮データの両方のデータに対して、最も距離が小さくなるベクトルデータが探索される。

ステップＳ８６において、全ベクトルコードに対して処理が行なわれたと判断された場合、ステップＳ８８に処理が進められる。ステップＳ８８において、最尤データとして、距離が最小とされたコード＃ｉに対応するベクトルデータが選択される。ステップＳ８９において、その選択されたベクトルデータが、再生データとして、出力される。

このようにして求められたベクトルデータを出力することで、リアルタイム性が求められるシステムにおいても、伝送路エラーが発生した場合でも、画質劣化の少ない画像を再生することが可能となる。

一方、ステップＳ８２において、距離評価値Ｅ１が所定の閾値ＴＨよりも大きくはないと判断された場合、換言すれば、エラーは発生していないと判断された場合、ステップＳ８９に処理が進められ、データが出力される。この処理で出力されるデータは、P/S変換部３１０からの画像データである。

このように、変調装置１００側で変調されたデータは、復調装置３００で復調される。

図２２のフローチャートを参照し、エラーコンシール処理部３１３の処理について説明したが、他の処理として、以下のような処理が行なわれるようにしても良い。

P/S変換部３１０から出力されるデータに関しては、送信信号‘１’が、受信側で任意の閾値以下である場合に‘−１’と受信され、「誤り」と判定される。サーチャ部３１１から出力されるデータに関しては、電力スペクトラムでのOn(信号あり)またはOff(信号なし)の判断である。

符号の±（プラスマイナス）で判定するP/S変換部３１０よりも、サーチャ部３１１から出力されるデータに関しては、電力スペクトラムでのOn/Offの判断の方が、より一層ロバストである。すなわち、マッチング判定部３３１でエラーありと判定された場合、入力された圧縮データをそのままスルーさせるだけ、換言すれば、最尤データ再生部３３２による、ステップＳ８４乃至Ｓ８８の処理を実行せずに、圧縮データを選択して出力するようにするだけでもロバストな通信が可能となるので、そのように構成することも可能である。

このように、副搬送波のパターンでベクトル量子化コード（圧縮データ）を表すようにすることができ、換言すれば、副搬送波のパターンにベクトル量子化コード（圧縮データ）の情報を含ませることができるようになる。また、このようにすることで、ロバスト性を向上させた通信を行うことが可能となる。

なお、上述した第１の実施の形態、および以下に説明する実施の形態においては、例えば、テレビジョン放送の通信における変調や復調を例に挙げて説明を続けるが、本発明はそれらの通信に限定されるわけではない。例えば、図２３に示すようなＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ａで規定される通信にも適用することができる。

ＩＥＥＥ８０２．１１ａは、無線ＬＡＮ（Local Area Network）に関する規定である。図２３は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの副搬送波配置について示したものである。ＩＥＥＥ８０２.１１ａでは、中心周波数の副搬送波の番号を“０”として、上下に“−２６”から“＋２６”までの５２本の副搬送波で構成される。副搬送波番号“−２１”、“−７”、“＋７”、“＋２１”の４つの副搬送波が、パイロット信号とされる。このような無線ＬＡＮなどに用いられる通信にも、本発明を適用することができる。

［第２の実施の形態について］
次に、第２の実施の形態について説明を加える。第２の実施の形態は、スケーラブル（scalable）な構成を実現するための形態である。

スケーラブルな構成について、図２４と図２５を参照して説明を加える。図２４Ａは、所定の信号を入力し処理する基板の、現状の構成であるとする。入力基板４０１にデータが入力され、そのデータが処理基板４０２により処理され、出力基板４０３により外部の装置などに出力される。入力基板４０１、処理基板４０２、および出力基板４０３は、それぞれ、複数のデータを一括して処理する（パラレルに処理する）。この基板は、画像データを処理するとする。

このような構成の基板がある状態のときに、この基板が処理できる画像よりも高解像度の画像も処理できるようにしたいとき、処理速度を向上させることが考えられる。図２４Ｂに示したように、処理速度を向上させるために、クロックを高速化しようとした場合、例えば、処理基板４０２が、その高速化されたクロックでは処理できないことがある。よって、クロックを高速化することにより、高解像の画像を処理することができないことになる。

また、図２４Ｃに示すように、ｂｉｔ幅に展開して高解像度の画像を処理するようにしようとした場合、例えば、処理基板４０２のピン数が足りずに、そのｂｉｔ幅では処理できないことがある。よって、ｂｉｔ幅に展開することにより、高解像度の画像を処理することができないことになる。

すなわち、このような場合、新たに高解像度の画像を処理できるように基板を構成したい場合、換言すれば、入力されるデータのフォーマットが変更される場合、その変更に応じて、基板も構成し直さなくてはならない。このようことは、入力信号の高解像度化による広帯域化の度にLSIや基板などを、信号の速度に合わせて作り直す必要があることを意味し、その開発コストや開発工数が問題となることがあった。

そこで、入力信号の高解像度化による広帯域化の度にLSIや基板などを、信号の速度に合わせて作り直さなくても、その信号を処理できるようにする。その概念としては、図２５Ｂに示したようになる。図２５Ａのような基板の構成ではなく、図２５Ｂに示すような基板の構成とする。

図２５Ｂを参照するに、高解像の画質を処理できる入力基板４０１’、ＦＥＴ部４１１、処理基板４０２’、出力基板４０３’を含む第１の装置と、高解像の画像は処理できない入力基板４０１”、副搬送波抽出部４１２、ＬＵＴ保持部４１３、処理基板４０２”、出力基板４０３”を含む第２の装置がある。

第１の装置は、高解像度の画質を処理できるように設計されているため、高解像度の画質のデータを入力したときに、そのデータを処理することができる。しかしながら、第２の装置は、高解像度の画質を処理できるように設計されていないため、高解像度の画質のデータを入力したとき、第１の装置と同等の処理では、そのデータを処理することができない。そこで、第２の装置では、高解像度の画像のデータが入力されたときに、副搬送波抽出部４１２が、ＬＵＴ保持部４１３に保持されているテーブルを参照し、自己が扱えるデータに変換して処理を行うように構成されている。

このようにすることで、高解像度の画像データを送信したとしても、低解像度の画像データしか処理できない装置でも処理できるようになる。また、仮に、さらに高解像度の画像が生成され、送信されたような場合でも、第２の装置は処理できるように構成されている。換言すれば、入力されるデータのフォーマットが変更されても、その変更に応じて、基板を構成し直さなくてはならないということなく、継続的に処理が実行できる装置とすることができる。すなわち、スケーラブルな構造の装置を実現することが可能となる。

図２６は、４Ｋ２Ｋ信号、ＨＤ（HighDefinition）信号、およびＳＤ(StandardDefinition)信号のそれぞれの画素位置について説明するための図である。高画質の順を記載すると、４Ｋ２Ｋ信号、ＨＤ信号、ＳＤ信号の順となる。図２６Ａは、４Ｋ２Ｋ信号の画素位置を表す図であり、図２６Ｂは、ＨＤ信号の画素位置を実線で表すとともに、４Ｋ２Ｋ信号の画素位置を点線で表した図であり、図２６Ｃは、ＳＤ信号の画素位置を実線で表すとともに、４Ｋ２Ｋ信号の画素位置を点線で表した図である。

図２６Ａ乃至Ｃに示したように、同じフォーマット(インターレース/プログレッシブ)の場合、４Ｋ２Ｋ信号に対して、それぞれＨＤ信号は１／４のデータ量のサイズとなり、ＳＤ信号は、１／１６のデータ量のサイズになる。

第２の実施の形態においては、たとえ時代の変遷と共に、入力信号が、例えばＨＤ信号から４Ｋ２Ｋ信号の速度にあがったとしても、ＨＤ信号を処理できるまでの速度に対応しているLSIや、さらにはＳＤ信号を処理できるまでの速度にしか対応していないLSIも引き続き使用できるようなスケーラビリティを持たせるものである。

図２７は、第２の実施の形態における変調装置の構成例を示す図である。図２７に示した変調装置４５０と図６に示した変調装置１００で、同一の部分には、同一の符号を付し、適宜その説明は省略する。図２７に示した変調装置４５０は、図６に示した変調装置１００と、基本的に同じ構成である。ただし、ＬＵＴ保持部４５２で保持されるテーブルが、ＬＵＴ保持部１１３で保持されるテーブル１３１と異なり、そのテーブルを参照して処理を行う圧縮符号化部４５１が異なる構成とされる。

ここでは、入力信号が画像信号の場合について説明を行なう。また、ＳＤ信号とＨＤ信号が扱われる場合を例に挙げて説明を続ける。ＳＤ信号とＨＤ信号を扱う場合、ＬＵＴ保持部４５２が保持するテーブルは、例えば、図２８に示したようなテーブル４７０となる。

図２８に示したテーブル４７０を参照するに、テーブル４７０は、基本的に、図１０に示したテーブル１３１と同じく、ベクトル量子化コードとベクトルデータが関連付けられたテーブルとされている。しかしながら、図２８に示したテーブル４７０は、１つのベクトル量子化コードに対して、２つのベクトルデータが関連付けられている。すなわち、ＨＤ信号用のベクトルデータとＳＤ信号用のベクトルデータが、１つのベクトル量子化コードに関連付けられている。

図２８に示したテーブル４７０は、ＳＤ信号とＨＤ信号を例に挙げて説明しているため、１つのベクトル量子化コードに、２つのベクトルデータが関連付けられている例を示したが、例えば、さらに４Ｋ２Ｋ信号も扱う場合、１つのベクトル量子化コードに、ＳＤ信号用のベクトルデータ、ＨＤ信号用のベクトルデータ、および４Ｋ２Ｋ信号用のベクトルデータの３つのベクトルデータが関連付けられる。

変調装置４５０は、以下に説明するように、このテーブル４７０を参照して処理を行うため、新たな信号（新たなフォーマット）が増えた場合など、その信号に関するベクトルデータを追加する（既にあるベクトル量子化コードに、新たに関連付ける）ことで、その新たな信号に関しても処理することが可能となる。よって、新たな信号を処理するために、新たに基板を作り直すといったことをする必要がなくなる。

図２７に示した変調装置４５０の動作は、基本的に、図６に示した変調装置１００の動作と同じであり、その動作は、図７のフローチャートに基づいて行なわれるので、その詳細な説明は省略する。ただし、ステップＳ１２において、圧縮符号化処理が実行されるが、また、その圧縮符号化処理は、図９のフローチャートに基づいて行なわれるが、この圧縮符号化処理は、圧縮符号化部４５１で行なわれ、その処理で参照されるテーブルは、図２８に示したテーブル４７０である。

参照するテーブルが、テーブル４７０であるので、図９のフローチャートが実行されるとき、その時点で処理されているデータがＨＤ信号であれば、ＨＤ信号用のベクトルデータが参照され、その時点で処理されているデータがＳＤ信号であれば、ＳＤ信号用のベクトルデータが参照される。

この変調装置４５０は、上記したような構成と動作により、入力された画像データを変調するとともに、副搬送波のパターンに、ベクトル量子化コードの情報を含ませた変調を行う。この場合、１つのベクトル量子化コードが送信されることになるが、受信側が、ＳＤ信号しか処理できない装置であれば、ＳＤ信号用のベクトル量子化コードとして機能し、受信側が、ＨＤ信号も処理できる装置であれば、ＨＤ信号用のベクトル量子化コードとして機能する。

次に、図２７に示した変調装置４５０で変調された信号を復調する復調装置について説明する。図２９は、第２の実施の形態における復調装置の構成例を示す図である。図２９に示した復調装置５１０は、図１９に示した復調装置３００のエラーコンシール処理部３１３を削除した構成とされている。

また、ＬＵＴ保持部５１２で保持されるテーブルが、ＬＵＴ保持部３１２で保持されるテーブル１３１と異なり、そのテーブルを参照して処理を行うサーチャ部５１１が異なる構成とされる。ＬＵＴ保持部５１２で保持されるテーブルは、復調装置５１０がＳＤ信号を処理できるが、ＨＤ信号を処理できない装置であれば、図３０に示したようなテーブル４７０’である。すなわち、ベクトルデータとして、ＳＤ信号用のベクトルデータのみが記載されているテーブル４７０’が保持される。これに対して、復調装置５１０がＨＤ信号を処理できる装置であれば、図２８に示したようなテーブル４７０を保持しているか、または、図示はしないが、ＨＤ信号用のベクトルデータのみが記載されているテーブル４７０”が保持される。

図２９に示した復調装置５１０の動作について、図３１のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１０１乃至Ｓ１０８は、図２１に示したフローチャートのステップＳ６１乃至Ｓ６８と同様に行なわれる。すなわち、図２９に示した復調装置５１０は、基本的に、図１９に示した復調装置３００の動作と同じであり、その動作は、図２１のフローチャートに基づいて行なわれるが、ステップＳ６９において実行される、エラーコンシール処理は実行されない点が異なる。

すなわち、復調装置５１０では、ステップＳ１０６までの処理で、P/S変換部３１０から復調された画像データが出力される。そして、ステップＳ１０７でサーチャ部５１１により副搬送波のパターンが検出され、ステップＳ１０８において、ＬＵＴ保持部５１２に保持されているテーブルが参照されて、圧縮データ（ベクトルデータ）が読み出され、出力される。

同一のベクトル量子化コードが副搬送波のパターンに含まれていても、ＨＤ信号を処理できる装置であるか、そうでない装置であるかにより、出力される圧縮データは異なる。

復調装置５１０がＨＤ信号を処理できる装置であれば、図２８に示したようなテーブル４７０、または、ＳＤ信号用のベクトルデータは記載されていないが、ＨＤ信号用のベクトルデータが記載されているテーブル４７０”を保持している。そのため、副搬送波のパターンが検出され、そのパターンに対応するベクトル量子化コードが決定され、さらにそのベクトル量子化コードに対応する圧縮データとして読み出されるデータは、ＨＤ信号用のベクトルデータとなる。

また、復調装置５１０がＳＤ信号を処理できる装置であれば、図３０に示したようなテーブル４７０’を保持している。そのため、副搬送波のパターンが検出され、そのパターンに対応するベクトル量子化コードが決定され、さらにそのベクトル量子化コードに対応する圧縮データとして読み出されるデータは、ＳＤ信号用のベクトルデータとなる。

このように、同一のベクトル量子化コードを受信したとしても、その受信された装置の能力に応じたテーブル４７０を保持しているので、その装置の能力に応じた復調結果を得ることが可能となる。

このように、第２の実施の形態においては、副搬送波に圧縮したデータを埋め込むことで、動作周波数の異なるシステムの共存を可能とすることが可能となる。

次に、テーブル４７０の作成について説明する。図３２は、テーブル４７０を作成するテーブル作成装置５３０の構成例を示す図である。図３２に示したテーブル作成装置５３０は、低解像度画像生成部５３１、ベクトル量子化部５３２、低解像度画像生成部５３３、ＨＤ用ベクトル量子化コード更新部５３４、ＳＤ用ベクトル量子化コード更新部５３５、ＨＤ用ベクトル量子化コード保持部５３６、および、ＳＤ用ベクトル量子化コード保持部５３７を含む構成とされている。

図３３に示したフローチャートを参照し、図３２に示したテーブル作成装置５３０の動作について説明する。ステップＳ１１１において、ＨＤ用ベクトル量子化コード保持部５３６とＳＤ用ベクトル量子化コード保持部５３７が初期化される。ステップＳ１１２において、低解像度画像生成部５３１に高解像度の信号が入力され、帯域を落したデータが生成される。例えば、高解像度の入力画像信号として４Ｋ２Ｋ用の画像信号が入力され、低解像度画像生成部５３１からＨＤ画像が出力される。低解像度画像生成部５３１では、例えば、入力された信号から供給される４Ｋ２Ｋデータとしての４つの画素から３画素を間引き、さらに、LPF(LowPassFilter)によってフィルタリングすることで１画素単位のＨＤ画素とする。

低解像度画像生成部５３１から出力されたＨＤ画像は、ベクトル量子化部５３２と低解像度画像生成部５３３に入力される。低解像度画像生成部５３３では、低解像度画像生成部５３１と同様な処理を行う。すなわち、入力されたＨＤ画像に対して、４つの画素から３画素を間引き、さらに、LPF(LowPassFilter)によってフィルタリングすることで１画素単位のＳＤ画素に変換する。

このように、ステップＳ１１２においては、低解像度画像生成部５３１により、低解像度画像生成部５３１に入力された画像より低解像度の画像が生成され、低解像度画像生成部５３３により、低解像度画像生成部５３１で生成された画像より低解像度の画像が生成される。

ステップＳ１１３において、ベクトル量子化部５３２は、入力された画像データ、この場合、ＨＤ用の画像データをブロック化する。そして、ステップＳ１１４において、ベクトル量子化部５３２は、入力されたＨＤ画像に対して、ＨＤ用ベクトル量子化コード保持部５３６に保持されているベクトル量子化コードを参照し、最も距離の近いベクトルを求め、そのベクトル量子化コードをＨＤ用ベクトル量子化コード更新部５３４とＳＤ用ベクトル量子化コード更新部５３５に出力する。このように、ＨＤ画像のデータで求められたベクトル量子化コードが、ＨＤ画像とＳＤ画像で共有されることになり、ベクトル量子化コードでＨＤとＳＤ間にリンクが張られることになる。

ＨＤ用ベクトル量子化コード更新部５３４とＳＤ用ベクトル量子化コード更新部５３５は、それぞれ、新たに入力されたＨＤ画像、ＳＤ画像のデータを学習の要素に加えて再学習を行い、ベクトル量子化コードを更新する。ＨＤ用ベクトル量子化コード更新部５３４により更新されたデータは、ＨＤベクトル量子化コード保持部５３６に供給され、ＳＤ用ベクトル量子化コード更新部５３５により更新されたデータは、ＳＤベクトル量子化コード保持部５３７に供給される。このようにして、更新が行なわれる。

ステップＳ１１６において、ベクトル量子化部５３２は、全てのブロックデータが処理されたか否かを判断する。ステップＳ１１６において、まだ全てのブロックデータは処理されていないと判断された場合、ステップＳ１１４に処理が戻され、それ以降の処理が繰り返される。一方、ステップＳ１１６において、全てのブロックデータは処理されたと判断された場合、ステップＳ１１７に処理が進められる。

ステップＳ１１７において、全学習シーケンスは終了されたか否かが判断され、終了されていないと判断された場合、ステップＳ１１２に処理が戻され、それ以降の処理が繰り返される。このようなループにより、任意の学習ソースについて、繰り返し処理が行なわれることになる。

一方、ステップＳ１１７において、全学習シーケンスが終了したと判断された場合、ステップＳ１１８に処理が進められる。ステップＳ１１８において、終了条件がクリアされているか否かが判断され、終了条件はクリアされていないと判断された場合、ステップＳ１１２に処理が戻され、それ以降の処理が繰り返される。条件としては、例えば、回数や入力データと作成されたベクトルデータの自乗誤差和などで決定されるようにすることができる。

一方、ステップＳ１１８において、終了条件をクリアしたと判断された場合、ステップＳ１１９に処理が進められる。ステップＳ１１９において、テーブルの作成は完了したと判断される。このように作成されたテーブル４７０は、変調装置４５０のＬＵＴ保持部４５２に供給され、保持されたり、復調装置５１０のＬＵＴ保持部５１２に供給され、保持されたりする。

ところで、ＨＤ画像の低解像度画像を伝送できる帯域から、４Ｋ２Ｋ画像の高解像度画像を伝送できる帯域に変更される場合、図３４に示すように、
１．周波数方向に拡張
２．時間方向に拡張
３．振幅方向に拡張
の３種類が考えられる。

周波数方向に拡張する場合を例に挙げて説明を行う。ＨＤ画像に対応したシステムでは、周波数の高いところは対応していない（処理対象としない）と想定した場合、占有帯域幅のうち、周波数の低い方にベクトル量子化コードを埋め込む必要がある。すなわち、図３５を参照するに、４Ｋ２Ｋ画像伝送時に用いられる帯域のうち、ＨＤ画像伝送時に用いられる帯域Ａの幅に対応する部分に、ベクトル量子化コードが埋め込まれる。さらに換言するに、この帯域Ａの部分に含まれる副搬送波だけで、上述した副搬送波のパターンを生成し、ベクトル量子化コードを埋め込むように構成される。

また、４Ｋ２Ｋ画像伝送時には、帯域Ａと帯域Ａより高周波帯である帯域Ｂが用いられるが、帯域Ｂには、普通に伝送されるデータが含まれるようにする。このようにすることで、４Ｋ２Ｋ画像が伝送されたときであっても、ＨＤ画像までの解像度しか処理できない装置でも、帯域Ａに含まれているベクトル量子化コードを取り出すことが可能となる。

このように、高解像度の画像の画像データ（例えば、４Ｋ２Ｋ画像の画像データ）の変調帯域のうち、低解像度の画像の画像データ（例えば、ＨＤ画像の画像データ）の変調帯域に含まれる副搬送波のみ、副搬送波のパターンを設定し、付加情報を含ませることで、高解像度の画像を処理できる装置も、低解像度の画像を処理できる装置も、共に同一の画像データを受信し、処理できるようになる。また、低解像度の画像を処理できる装置は、帯域Ａのみを処理対象の帯域として処理すれば良く、帯域Ｂまで処理できるような構成に変更する必要はない。

すなわち、４Ｋ２Ｋ画像を処理できる装置と、ＨＤ画像を処理できる装置が混在しているような状況のときに、４Ｋ２Ｋ画像を伝送したとしても、４Ｋ２Ｋ画像を処理できる装置は勿論処理できるが、ＨＤ画像を処理できる装置でも処理できることになる。もって、スケーラブルなシステムを構築することが可能となる。

また、周波数方向に拡張する方法の他に、図３４に示したように、時間方向に拡張する方法や、振幅方向に拡張する方法もあるが、それらの方法に対しても同様に、本発明を適用できる。例えば、時間方向に拡張する場合、任意の周波数軸上でのサンプリング間隔にベクトル量子化コードを埋め込むようにすればよい。また例えば、振幅方向に拡張する場合、周波数方向に拡張する場合と同様に、占有帯域幅のうち、ＨＤ画像を伝送するときに対応している箇所にベクトル量子化コードを埋め込めば良い。

［第３の実施の形態について］
次に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、劣化の少ないデータ伝送を実現する形態である。第３の実施の形態では、圧縮してデータを伝送する変調装置と復調装置を含むシステムにおいて、受信側の復調装置で、効率良くデータを再生することができるようにする。そのために、送信側の変調装置では、縮小した画像を通常のデータとして伝送し、効率良く戻すためのデータを副搬送波に埋め込んで伝送する。後述するように、副搬送波に埋め込まれて伝送される“効率良く戻すためのデータ”とは、クラス分類部６０２から出力される入力データ４画素から求められた１bitADRCのクラス値である。

受信側では、送信側から送信されてきた縮小された画像の画像データと副搬送波に埋め込まれたデータの両方のデータを取得し、その両方のデータを用いて、変調される前のデータを再生する。このように処理が行なわれることで、 従来よりも劣化の少ないデータを再生することが可能となる。

まず、このような処理を行う変調装置について説明する。図３６は、第３の実施の形態における変調装置６００の構成例を示す図である。図３６に示した変調装置６００と図６に示した変調装置１００で、同一の部分には、同一の符号を付し、適宜その説明は省略する。図３６に示した変調装置６００は、図６に示した変調装置１００と比較し、縮小画像作成部６０１が追加された構成とされている。また、圧縮符号化部１１２の代わりにクラス分類部６０２となり、ＬＵＴ保持部６０３で保持されるテーブルが、ＬＵＴ保持部１１３で保持されるテーブル１３１と異なる。

図３６に示した変調装置６００は、入力された画像データが縮小画像作成部６０１とクラス分類部６０２に入力される構成とされている。また、縮小画像作成部６０１からのデータは、S/P変換部６０４を介してＩＦＦＴ部６０５に供給される構成とされている。また、クラス分類部６０２からのデータは、ＬＵＴ保持部６０３に供給され、ＬＵＴ保持部６０３からのデータは、ＩＦＦＴ部６０５に供給されるように構成されている。ＩＦＦＴ部６０５以降の構成は、図６に示した変調装置１００における構成と同様である。

図３６に示した変調装置６００の動作について、図３７のフローチャートを参照して説明する。まず、縮小画像作成部６０１とクラス分類部６０２に、画像データが入力される。ここでは、まず先に、クラス分類部６０２による処理を先に説明する。ステップＳ１４１において、クラス分類部６０２により、クラス分類処理が実行される。クラス分類部６０２に入力される画像データは、例えば、図８に示したように、画像をブロック化したものが挙げられる。

クラス分類部６０２は、図３７に示したように、注目画素６３１乃至６３４の４つのタップを入力データから抽出し、これらの画素の画素値のパターンに対応する値を注目画素のクラスとして出力する。ここで、各入力画素の画素値を表すのに、例えば、８ビットなどの多くのビット数が割り当てられている場合、４画素分のパターン数は、(２⁸)⁴通りとなり、莫大な数となってしまう。このような莫大な数を処理するようにすると、処理の迅速化が困難となる。

そこで、クラス分類を行う前の前処理として、処理ブロックには、そのブロックを構成する画素のビット数を低減するための処理である、例えば、ADRC（Adaptive Dynamic Range Coding）処理などが施される。ADRC処理では、まず、処理ブロックを構成する４つの入力画素から、その画素値の最大のもの（以下、適宜、最大画素という）と、最小のもの（以下、適宜、最小画素という）とが検出される。

そして、最大画素の画素値ＭＡＸと最小画素の画素値ＭＩＮとの差分ＤＲ（＝ＭＡＸ−ＭＩＮ）が演算され、このＤＲを処理ブロックの局所的なダイナミックレンジとし、このダイナミックレンジＤＲに基づいて、処理ブロックを構成する各画素値が、元の割当ビット数より少ないｋビットに再量子化される。すなわち、処理ブロックを構成する各画素値から最小画素の画素値ＭＩＮが減算され、各減算値が、ＤＲ／２^Kで除算される。その結果、処理ブロックを構成する各画素値は、Ｋビットで表現されるようになる。

従って、例えば、Ｋ＝１とした場合、４つの入力画素の画素値のパターン数は、（２¹）⁴通りとなる。よって、ADRC処理を行わない場合と比較して、パターン数を非常に少ないものとすることができる。なお、画素値を、このようにＫビットにするADRC処理を、以下、適宜、ＫビットADRC処理と記述する。

図３７のフローチャートの説明に戻り、ステップＳ１４１においてクラス分類が行なわれると、クラス値が決定される。ステップＳ１４２において、上記したような１bitADRC処理の結果求められたクラス値を元にＬＵＴ保持部６０３に保持されているテーブル（不図示）が参照され、副搬送波のパターンの選択が行なわれる。この場合、クラス値と副搬送波のパターンが関連付けられているテーブルが、ＬＵＴ保持部６０３に保持されている。ＬＵＴ保持部６０３は、決定されたクラス値に対応する副搬送波のパターンを、ＩＦＦＴ部６０５に通知する。

なお、このようなクラス分類やクラス値の算出に係わる処理については、また、１bitADRCのクラスを用いることで、高精度に画像を再生できることについては、本出願人が先に出願した特開２０００−２１７１０６号公報に開示されている。この特開２０００−２１７１０６号公報では、最適クラスコードを付加情報として伝送するbitデータの下位ビットに埋め込んで伝送することが開示されている。本実施の形態においては、この最適クラスコードを、入力された画素データの４画素から求められた１bitADRCのクラス値とし、bitデータの下位ビットに埋め込むのではなく、副搬送波のパターンに埋め込む点が異なる。

また、本実施の形態においては、“入力された画素データの４画素から求められた１bitADRCのクラス値”を用いる例を挙げて説明をするが、他にも、“各ブロックの最適な動きベクトル”、“サイドインフォメーション”、“最適クラス値（上記した特開２０００−２１７１０６号公報に開示されているクラス値”などを用いて本発明を実現することも可能である。すなわち、第３の実施の形態において用いられる情報は、画像を再生するときに、高画質な画像を得られるようにするための情報であり、そのような情報が、副搬送波のパターンに含まれて送受信される。

図３７に示したフローチャートの説明に戻り、縮小画像作成部６０１は、ステップＳ１４３において、縮小画像を生成する。この処理は、クラス分類部６０２がクラス分類に係わる処理を実行している一方で並列的に行なわれる。

縮小画像作成部６０１は、入力された画像データに対して
１．単純間引き
２．ｍ×ｎ画素平均(ｍ、ｎは任意の画素数)
等の手法によって、縮小画像を生成する。図３９に単純間引きで縮小画像を作成したときの処理のフローチャートを示し、図４０にｍ×ｎ画素平均で縮小画像を作成したときの処理のフローチャートを示す。

まず図３９に示したフローチャートを参照するに、ステップＳ１７１において、入力された画像データに基づく画像が、ｍ×ｎのブロックで構成される画像にされる。すなわち、ｍ×ｎ個の画素から構成される複数のブロックに分割される。ステップＳ１７２において、構成されたブロック内において、任意の位置に位置する画素が抽出される。すなわち、画素が間引かれる。例えば、９×９個の画素から構成されるブロックが、３×３個の画素から構成されるブロックに変換される。

ステップＳ１７３において、全ブロックに対して処理が終了されたか否かが判断される。ステップＳ１７３において、全ブロックに対して処理は終了していないと判断された場合、ステップＳ１７２に処理が戻され、それ以降の処理が繰り返されることにより、各ブロックが画素数の少ないブロックへと順次変換される。一方、ステップＳ１７３において、全ブロックに対して処理が終了されたと判断された場合、１枚の縮小画像が生成されたことを意味し、図３９に示したフローチャートの処理は終了される。

図４０に示したフローチャートを参照するに、ステップＳ１８１において、上記したステップＳ１７１と同様の処理が行なわれることにより、入力された画像データに基づく画像が、ｍ×ｎのブロックで構成される画像にされる。

ステップＳ１８２において、ｍ×ｎの画素の平均値が計算される。すなわち、１ブロック内に存在する画素の平均値が計算される。その平均値が、そのブロックの代表値とされる。例えば、３×３個のブロックの平均値が計算され、その値が、そのブロックの画素値とされるようにした場合、９個の画素が１画素に変換されたことになる。

ステップＳ１８３において、上記したステップＳ１８３と同様の処理が行なわれることにより、全ブロックに対して処理が終了されたか否かが判断される。ステップＳ１８３において、全ブロックに対して処理は終了していないと判断された場合、ステップＳ１８２に処理が戻され、それ以降の処理が繰り返され、全ブロックに対して処理が終了されたと判断された場合、１枚の縮小画像が生成されたことを意味し、図４０に示したフローチャートの処理は終了される。

図４１は、縮小画像作成部６０１に入力された画像と生成された縮小画像との、それぞれの画素の位相関係を示した図である。図４１において、黒丸で示した画素６５１は、入力された画像の画素を示し、白丸で示した画素６５２は、生成された縮小画像の画素を示す。図３９に示した例では、４画素から、１画素が生成される場合を示している。よって、１／４の縮小画像が生成されることになる。

図３７のフローチャートの説明に戻り、ステップＳ１３３において、シリアル／パラレル変換処理が実行される。このステップＳ１４４以降の処理、換言すれば、S/P変換部６０４以降で行なわれる処理は、図７に示したフローチャートのステップＳ１１、Ｓ１４乃至Ｓ１８の処理と同様に行なわれるので、その説明は省略する。

ただし、ステップＳ１４５において、ＩＦＦＴ部６０５において、ＩＦＦＴ処理が実行されるが、この処理で用いられる副搬送波のパターンは、ＬＵＴ保持部６０３からの指示に基づき決定されたパターンであり、クラス値を含ませるために決定されたパターンである。

次に、図３６に示した変調装置６００で変調された信号を復調する復調装置について説明する。図４２は、第２の実施の形態における復調装置の構成例を示す図である。図４２に示した復調装置７００は、図１９に示した復調装置３００のエラーコンシール処理部３１３を予測処理部７０３にした構成とされている。

また、ＬＵＴ保持部７０２で保持されるテーブルが、ＬＵＴ保持部３１２で保持されるテーブル１３１と異なり、そのテーブルを参照して処理を行うサーチャ部７０１が異なる構成とされる。

図４３は、予測処理部７０３の内部構成例を示す図である。予測処理部７０３は、予測タップ生成部７３１、クラスタップ生成部７３２、クラス分類部７３３、係数記憶部７３４、および予測演算部７３５を含む構成とされている。

P/S変化部３１０からの伝送データは、予測処理部７０３の予測タップ生成部７３１と、クラスタップ生成部７３２に供給される。予測タップ生成部７３１からの予測タップは、予測演算部７３５に供給され、クラスタップ生成部７３２からのクラスタップは、クラス分類部７３３に供給される。クラス分類部７３３には、サーチャ部７０１からのクラス情報も供給される。

クラス分類部７３３からのクラス情報は、係数記憶部７３４に供給される。係数記憶部７３４からの予測係数は、予測演算部７３５に供給される。予測演算部７３５は、供給された予測タップと予測係数から、出力画像を生成し、後段の処理部に出力する。

図４２に示した復調装置７００の動作について、図４４のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１７１乃至Ｓ１７７は、図２１に示したフローチャートのステップＳ６１乃至Ｓ６７と同様に行なわれる。すなわち、図４２に示した復調装置７００は、基本的に、図１９に示した復調装置３００の動作と同じであり、その動作は、図２１のフローチャートに基づいて行なわれるが、ステップＳ６８において実行される、圧縮データの読み出しの代わりに、クラス情報が読み出され、ステップＳ６９において実行される、エラーコンシール処理の代わりに予測処理が実行される点が異なる。

すなわち、復調装置７００では、ステップＳ１７６までの処理で、P/S変換部３１０から復調された画像データが出力される。そして、ステップＳ１７７でサーチャ部７０１により副搬送波のパターンが検出され、ステップＳ１７８において、ＬＵＴ保持部１７２に保持されているテーブルが参照されて、クラス情報が読み出される。そして、ステップＳ１７９において、予測処理が、予測処理部７０３により実行される。このステップＳ１７９において実行される予測処理に関して、説明を加える。

予測タップ生成部７３１は、P/S変換部３１０から供給された伝送データ（この場合、画像データである）から、予測タップを生成する。図４５は、予測タップの例を示している。図４５中、白丸は、予測タップ生成部７３１に入力される画像の画素７５１を示し、二重丸は、予測タップ７５２を示す。予測タップ生成部７３１に入力される画像は、変調装置６００の縮小画像作成部６０１で作成された縮小画像である。よって、画素７５１は、縮小画像を構成する画素である。予測タップ７５２は、注目画素７５３を中心とし、その画素を含む３×３の９画素とされる。

この予測タップ７５２は、供給された画像データから、予測演算部７３５において出力画素の予測値を求めるのに用いられるものであり、入力データから抽出されて、予測演算部７３５に供給される。

クラスタップ生成部７３２は、P/S変換部３１０から供給された伝送データ（この場合、画像データである）から、クラスタップを生成する。図４６は、クラスタップの例を示している。図４６中、白丸は、クラスタップ生成部７３２に入力される画像の画素７５１を示し、二重丸は、クラスタップ７６１を示す。クラスタップ７６１は、注目画素７６２を中心とし、その画素を含む上下左右に位置する５画素とされる。

このクラスタップ７６１は、後段のクラス分類部７３３において使用される。クラス分類部７３３には、クラスタップ生成部７３２からのクラスタップ７６１と、サーチャ部７０１からのクラス情報、この場合、４画素のクラス値（１bitADRC）が供給される。クラス分類部７３３は、クラスタップ７６１に、１bitADRC処理を適用してクラスコードを生成し、係数記憶部７３４に供給する。

係数記憶部７３４は、クラスコードと予測係数を関連付けて記憶している。係数記憶部７３４は、供給されたクラスコードに関連付けられている予測係数を読み出し、予測演算部７３５に供給する、予測演算部７３５は、予測タップ生成部７３１からの予測タップ７５２と係数機億部７３４からの予測係数を用いて、積和演算を行うことで、出力画像を生成し、図示していない後段の処理部に出力する。この出力される画像は、変調装置６００の縮小画像作成部６０１が縮小した画像の基の画像、換言すれば、縮小画像作成部６０１に入力された画像データに基づく画像となる。

このように、復調装置７００では、変調装置６００側からの縮小画像の画像データを再生し、４画素のクラス値を再生することができ、これらの再生された画像データとクラス値から、基画像を再生することが可能となる。この基画像は縮小画像よりも画素数の多い画像であり、高精度の画像である。よって、第３の実施の形態における変調装置６００と復調装置７００との間で授受されるデータは、小さいサイズのデータであっても（少なくとも、再生される画像のデータよりも小さいサイズのデータである）、高精度の画像を再生することが可能となる。

［第４の実施の形態について］
次に、第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態は、送信側でそれぞれのデータ毎にそのデータを処理する命令(オペランド)を付加して伝送し、受信側でより効率良く動作するようにするための実施の形態である。第４の実施の形態は、例えば、テレビジョン放送の番組の効果として、高頻度で用いられる、図４７に示したピクチャーインピクチャーと称される効果や、図４８に示したテロップ処理などの効果など、二つ以上の異なる特性を持つコンテンツを同時に処理する場合に用いられ、そのようなときに、特に有効な形態である。

図４７は、ピクチャーインピクチャーの画面例を示した図である。テレビジョン放送の番組の画面（以下、本画面８０１と記述する）の上に、他の画像８０２が表示されている。このように、例えば、スポーツ中継のとき、スポーツそのものの画面を本画面８０１とし、その本画面８０１よりも小さい画面で、例えば、解説者の画像を本画面８０１の一部分に表示することをピクチャーインピクチャーなどと称することがある。

図４８は、テロップが表示されている画面例を示し図である。本画面８０１の上に、他の情報、主にテキストによる情報が表示されている。図４８に示した例では、スポーツ中継のとき、スポーツそのものの画面を本画面８０１とし、そのスポーツの途中経過（得点などの情報）が、テロップ８１１として、本画面８０１上に表示され、選手の情報が、テロップ８１２として、本画面８０１上に表示されている。

このように、本画面８０１や、本画面８０１上に表示されるピクチャーやテロップなどの画面に対するオペランド、例えば、本画面８０１上のどの位置に表示させるか、どのくらいの大きさで表示させるかといったオペランドを副搬送波に含ませるようにする。

図４９は、第４の実施の形態における変調装置８５０の構成例を示す図である。図４９に示した変調装置８５０と図６に示した変調装置１００で、同一の部分には、同一の符号を付し、適宜その説明は省略する。図４９に示した変調装置８５０は、図６に示した変調装置１００と比較し、圧縮符号化部１１２とS/P変換部１０１が削除された構成とされ、ＬＵＴ保持部８５１とＩＦＦＴ部８５２に直接データが入力される構成とされている。

なお、図４９に示した構成例では、S/P変換部１０１を削除し、ＩＦＦＴ部８５２に直接データが入力される構成とされているが、S/P変換部１０１を設け、上記した実施の形態と同じく、シリアルに入力されるデータをパラレルなデータに変換してから処理が行なわれるような構成とすることも勿論可能である。

ＬＵＴ保持部８５１とＩＦＦＴ部８５２には、異なるデータが入力されるように構成されている。ＬＵＴ保持部８５１には、ＩＦＦＴ部８５２に入力されるデータのオペランドが入力され、ＩＦＦＴ部８５２には、データが入力される。例えば、ＩＦＦＴ部８５２に入力されるデータは、図４７に示した画面例の場合、本画面８０１のデータ（データ１とする）と画像８０２のデータ（データ２とする）であり、このとき、ＬＵＴ保持部８５１に入力されるデータは、データ１のオペランドとデータ２のオペランドである。

また、図４８に示したような画面例の場合、ＩＦＦＴ部８５２に入力されるデータは、本画面８０１のデータ（データ１とする）、テロップ８１１のデータ（データ２とする）、およびテロップ８１３のデータ（データ３とする）であり、このとき、ＬＵＴ保持部８５１に入力されるデータは、データ１のオペランド、データ２のオペランド、およびデータ３のオペランドである。

このように、ＬＵＴ保持部８５１とＩＦＦＴ部８５２には、画面に重畳される画面の数により、入力されるデータの個数は異なる。また、ＩＦＦＴ部８５２に入力される全てのデータに対してオペランドが必要なわけではないので、ＬＵＴ保持部８５１に入力されるオペランドの数は、ＩＦＦＴ部８５２に入力されるデータの数よりも少ない場合もある。また、ＩＦＦＴ部８５２に入力される１つのデータに対して複数のオペランドを付けることも可能であるので、ＬＵＴ保持部８５１に入力されるオペランドの数は、ＩＦＦＴ部８５２に入力されるデータの数よりも多い場合もある。

また、ＩＦＦＴ部８５２に入力されるデータは、例えば、音声と映像といったような異なる属性のデータであっても良く、それらの異なる属性のデータ毎に、オペランドを付けることも可能である。

次に、図４９に示した変調装置８５０の動作について、図５０のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ２０１において、ＬＵＴ保持部８５１にデータ毎のオペランドが入力される。ＬＵＴ保持部８５１にオペランドが入力される一方で、ＩＦＦＴ部８５２にも、オペランドに対応したデータが入力される。ＬＵＴ保持部８５１は、入力されたオペランド毎に、副搬送波のパターンを設定する。

ＬＵＴ保持部８５１は、オペランドと副搬送波のパターン（または副搬送波のパターンを指示する情報）が関連付けられたテーブルを保持している。ＬＵＴ保持部８５１は、オペランドが入力されると、保持しているテーブルを参照し、入力されたオペランドに対応する副搬送波のパターンを、ＩＦＦＴ部８５２に供給する。

図５１は、オペランドによって選択された副搬送波のパターンについて説明するための図である。図５１に示すように、データ１のオペランド用の副搬送波のパターン、データ２のオペランド用の副搬送波のパターン、・・・、データＮのオペランド用の副搬送波のパターンといったように、データ１乃至Ｎ毎に副搬送波のパターンが設定される。

この副搬送波のパターンに含まれるオペランドとしては、例えば、データ1については、ズーム率XXX倍といったオペランド、データ2については、ノイズ除去といったオペランド、・・・、データＮについては、γの値をYYYに設定するというオペランドなどである。

ＩＦＦＴ部８５２は、ステップＳ２０２において、ＬＵＴ保持部８５１からの指示に基づく副搬送波のパターンで、入力されたデータ１乃至Ｎに対して、それぞれＩＦＦＴ処理を実行することで、変調処理を行う。ステップＳ２０２以降の処理は、図７のステップＳ１４以降の処理と同様に行なわれるので、その説明は省略する。

このようにして、データと、そのデータに対するオペランドを受信する受信側の装置である復調装置について説明する。図５２は、第４の実施の形態における復調装置９００の構成例を示す図である。図５２に示した復調装置９００は、図１９に示した復調装置３００のエラーコンシール処理部３１３をデータ処理部９０３にした構成とされ、P/S変換部３１０が削除され、ＦＦＴ部３０９からのデータが、直接データ処理部９０３に入力される構成とされている。

また、ＬＵＴ保持部９０２で保持されるテーブルが、ＬＵＴ保持部３１２で保持されるテーブル１３１と異なり、そのテーブルを参照して処理を行うサーチャ部９０１が異なる構成とされる。

図５２に示した復調装置９００の動作について、図５３のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ２３１乃至Ｓ２３６は、図２１に示したフローチャートのステップＳ６１乃至Ｓ６５，６７と同様に行なわれる。すなわち、図５２に示した復調装置９００は、基本的に、図１９に示した復調装置３００の動作と同じであり、その動作は、図２１のフローチャートに基づいて行なわれるが、ステップＳ６６で実行されるパラレル／シリアル変換処理が行なわれず（P/S変換部３１０が削除された構成とされているため）、ステップＳ６８において実行される、圧縮データの読み出しの代わりに、オペランドが読み出され、ステップＳ６９において実行される、エラーコンシール処理の代わりにデータの処理が実行される点が異なる。

すなわち、復調装置９００では、ステップＳ２３５までの処理で、ＦＦＴ部３０９から復調された画像データが出力される。そして、ステップＳ２３６でサーチャ部９０１により副搬送波のパターンが検出され、ステップＳ２３７において、ＬＵＴ保持部９０２に保持されているテーブルが参照されて、オペランドが読み出される。そして、ステップＳ２３８において、データの処理が、データ処理部９０３により実行される。

データ処理部９０３は、サーチャ部９０１により、ＬＵＴ保持部９０２から読み出されたオペランドの供給を受けるとともに、ＦＦＴ部３０９でＦＦＴ処理が施されたデータ、すなわち、復調されたデータの供給も受ける。データ処理部９０３は、供給されたオペランドと、そのオペランドに対応するデータを用いて、データに適宜処理を施す。例えば、データ処理部９０３は、オペランドがデータ１に対してズーム率をXXX倍にするという指示であった場合、ＦＦＴ部３０９からのデータ１に対して、XXX倍のズームがかかった画像に変換する処理を施す。

このように、復調装置９００側では、副搬送波のパターンから所定のデータに対するオペランドを読み出すことが可能となる。よって、例えば、変調装置８５０側で、予め縮小された画像を作成し、送信するといった処理を行わなくても、縮小するというオペランドを、副搬送波のパターンに含ませるだけで、復調装置９００側で、縮小された画像を再生できるようになる。このように、効率の良いデータの処理が可能となる。

［第５の実施の形態について］
次に、第５の実施の形態について説明する。第５の実施の形態として説明するのは、上記した第１乃至第４の実施の形態をまとめたものである。

図５４は、第５の実施の形態における変調装置１０００の構成例を示す図である。変調装置１０００は、埋め込み情報取得部１００１、主情報取得部１００２、副搬送波パターン決定部１００３、およびＯＦＤＭ変調部１００４から構成されている。

埋め込み情報取得部１００１は、例えば、第１の実施の形態における圧縮符号化部１１２、第２の実施の形態における圧縮符号化部４５１、第３の実施の形態におけるクラス分類部６０２、第４の実施の形態におけるＬＵＴ保持部８５１にそれぞれ相当する。埋め込み情報取得部１００１は、ベクトル量子化コード（第１、第２の実施の形態）、クラス値（第３の実施の形態）、またはオペランド（第４の実施の形態）などの、副搬送波のパターンに埋め込みたい情報（付加情報）を取得する。

副搬送波パターン決定部１００３は、例えば、第１の実施の形態における圧縮符号化部１１２とＬＵＴ保持部１１３、第２の実施の形態における圧縮符号化部４５１とＬＵＴ保持部４５２、第３の実施の形態におけるクラス分類部６０２とＬＵＴ保持部６０３、第４の実施の形態におけるＬＵＴ保持部８５１にそれぞれ相当する。副搬送波パターン決定部１００３は、ベクトル量子化コードに対応する副搬送波のパターンを決定したり（第１、第２の実施の形態）、クラス値に対応する副搬送波のパターンを決定したり（第３の実施の形態）、またはオペランドに対応する副搬送波のパターンを決定したり（第４の実施の形態）する。

主情報取得部１００２は、例えば、第１の実施の形態におけるS/P変換部１０１、第２の実施の形態におけるS/P変換部１０１、第３の実施の形態における縮小画像作成部６０１とS/P変換部６０４、第４の実施の形態におけるＩＦＦＴ部８５２にそれぞれ相当する。主情報取得部１００２は、変調対象となるデータであり、送信したいデータを取得する部分である。換言すれば、埋め込み情報が付加的な情報であり、その付加的な情報が付加される主体となる情報が主情報であり、その主情報を、主情報取得部１００２は取得する。

ＯＦＤＭ変調部１００４は、例えば、第１の実施の形態におけるS/P変換部１０１乃至ＢＰＦ１１０、第２の実施の形態におけるS/P変換部１０１乃至ＢＰＦ１１０、第３の実施の形態におけるS/P変換部６０４、ＩＦＦＴ部６０５、およびP/S変換部１０３乃至ＢＰＦ１１０、第４の実施の形態におけるＩＦＦＴ部８５２、P/S変換部１０２乃至ＢＰＦ１１０にそれぞれ相当する。ＯＦＤＭ変調部１００４は、副搬送波パターン決定部１００３で決定された副搬送波のパターンに基づいて、主情報取得部１００２で取得された主情報をＯＦＤＭ変調する。

なお、本実施の形態においては、ＯＦＤＭ変調を行う場合を例に挙げて説明したが、直交周波数分割多重変調方式などにおいて、副搬送を用いるような変調方式を用いるときに適用できる。

次に、第５の実施の形態における復調装置について説明を加える。図５４は、第５の実施の形態における復調装置１２００の構成例を示す図である。復調装置１２００は、埋め込み情報検出部１２０１、ＯＦＤＭ復調部１２０２、埋め込み情報出力部１２０３、およびデータ再生部１２０４から構成されている。

埋め込み情報検出部１２０１は、例えば、第１の実施の形態におけるサーチャ部３１１とＬＵＴ保持部３２１、第２の実施の形態におけるサーチャ部５１１とＬＵＴ保持部５１２、第３の実施の形態におけるサーチャ部７０１とＬＵＴ保持部７０２、第４の実施の形態におけるサーチャ部９０１とＬＵＴ保持部９０２にそれぞれ相当する。埋め込み情報検出部１２０１は、ベクトル量子化コード（第１、第２の実施の形態）、クラス値（第３の実施の形態）、またはオペランド（第４の実施の形態）などの、副搬送波のパターンに埋め込まれた情報を取得する。

埋め込み情報出力部１２０３は、例えば、第１の実施の形態におけるサーチャ部３１１とＬＵＴ保持部３２１、第２の実施の形態におけるサーチャ部５１１、第３の実施の形態におけるサーチャ部７０１、第４の実施の形態におけるサーチャ部９０１にそれぞれ相当する。埋め込み情報出力部１２０３は、埋め込み情報検出部１２０１で検出されたベクトル量子化コード、クラス値、またはオペランドなどの情報を出力する。

ＯＦＤＭ復調部１２０２は、例えば、第１の実施の形態におけるＢＰＦ３０２乃至P/S変換部３１０、第２の実施の形態におけるＢＰＦ３０２乃至P/S変換部３１０、第３の実施の形態におけるＢＰＦ３０２乃至P/S変換部３１０、第４の実施の形態におけるＢＰＦ３０２乃至ＦＦＴ部３０９にそれぞれ相当する。このＯＦＤＭ復調部１２０２は、受信されたデータをＯＦＤＭ復調することで、変調される前のデータを再生する。

データ再生部１２０４は、例えば、第１の実施の形態におけるエラーコンシール処理部３１３、第２の実施の形態におけるP/S変換部３１０、サーチャ部５１１、第３の実施の形態における予測処理部７０３、第４の実施の形態におけるデータ処理部９０３にそれぞれ相当する。データ再生部１２０４は、埋め込み情報出力部１２０３からの埋め込み情報を、ＯＦＤＭ復調部１２０２で復調されたデータ（主情報に対応する）に適用することでデータを再生する。

ただし、第２の実施の形態においては、埋め込み情報と主情報が別々に後段の処理に出力されるため、ＯＦＤＭ復調部１２０２からのデータと、埋め込み情報出力部１２０３からの埋め込み情報は別々に後段の処理に出力され、データ再生部１２０４を備えない構成とすることが可能である。

以上のように、本発明によれば、副搬送波に入力データに関連するデータとして、異なる圧縮方式で圧縮したデータを送ることで、ロバスト性を向上させることが可能となる。また、このような構成とすることにより、誤り訂正などの付加ビットが不必要になるので、より高速なデータ通信を行うことが可能となる。

また本発明によれば、従来の無線通信のように、誤り訂正を行うための複雑な回路や余分なメモリを必要としない回路構成とすることが可能となるので、基板スペースの有効利用を可能とし、開発コストの削減を期待することが可能となる。

また本発明によれば、新しいモジュールやＬＳＩ、或は基板を抜き差しして、筐体の機能をアップグレードするシステムにおいて、アップグレードする前の時点まで使用されていた機能を無駄にすることなく、使うことができるようになる。

また本発明によれば、このような効果があることにより、新たに作成するモジュール、ＬＳＩ、基板、新機能などと、それまでに用いられていたモジュール、ＬＳＩ、基板、新機能などの差分だけ、開発を行えば良くなり、開発コストや開発工数を削減することが可能となる。

また本発明によれば、副搬送波に入力データに関連するデータとして、圧縮した画像を効率良く戻すことができる仕掛けを実現する信号を送ることで、劣化の少ない画像で処理をすることが可能となる。

さらに本発明によれば、副搬送波に入力データに関連するデータとして、入力データを操作する制御信号を同時に送ることで信号処理の効率を向上させることが可能となり、制御用の信号を別の線で送る必要が無くなるので、配線の削減、基板スペースの有効利用、基板開発コストの削減などが可能となる。

上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。

図５６は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するパーソナルコンピュータのハードウェアの構成の例を示すブロック図である。

コンピュータにおいて、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２００１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２００２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２００３は、バス２００４により相互に接続されている。

バス２００４には、さらに、入出力インターフェース２００５が接続されている。入出力インターフェース２００５には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部２００６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部２００７、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部２００８、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部２００９、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリなどのリムーバブルメディア２０１１を駆動するドライブ２０１０が接続されている。

以上のように構成されるコンピュータでは、ＣＰＵ２００１が、例えば、記憶部２００８に記憶されているプログラムを、入出力インターフェース２００５及びバス２００４を介して、ＲＡＭ２００３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行なわれる。

コンピュータ（ＣＰＵ２００１）が実行するプログラムは、例えば、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア２０１１に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供される。

そして、プログラムは、リムーバブルメディア２０１１をドライブ２０１０に装着することにより、入出力インターフェース２００５を介して、記憶部２００８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部２００９で受信し、記憶部２００８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ＲＯＭ２００２や記憶部２００８に、あらかじめインストールしておくことができる。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行なわれるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行なわれたとき等の必要なタイミングで処理が行なわれるプログラムであっても良い。

また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の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において種々の変更が可能である。

従来の無線通信の送信機の一例の構成を示す図である。 従来の無線通信の受信機の一例の構成を示す図である。 無線通信の変調方式につて説明する図である。 従来の変調装置の一例の構成を示す図である。 従来の復調装置の一例の構成を示す図である。 本発明を適用した変調装置の一実施の形態の構成を示す図である。 図６に示した変調装置の動作について説明するフローチャートである。 ブロックについて説明する図である。 圧縮符号化処理について説明するフローチャートである。 テーブルの一例を示す図である。 ベクトルコードについて説明する図である。 副搬送波について説明する図である。 副搬送波のパターンについて説明する図である。 副搬送波のパターンとデータの関係について説明する図である。 ガードインターバルについて説明する図である。 ガードインターバルについて説明する図である。 分割して符号化するときについて説明する図である。 伝送路上のノイズについて説明する図である。 本発明を適用した復調装置の一実施の形態の構成を示す図である。 エラーコンシール処理部の内部構成例を示す図である。 図１９に示した復調装置の動作について説明するフローチャートである。 エラーコンシール処理について説明するフローチャートである。 副搬送波とパイロット信号について説明する図である。 フォーマットの変更があったときの処理について説明する図である。 フォーマットの変更があったときの処理について説明する図である。 フォーマットの違いによる画素の配置について説明する図である。 変調装置の他の構成例を示す図である。 他のテーブルについて説明する図である。 復調装置の他の構成例を示す図である。 他のテーブルについて説明する図である。 図２９に示した復調装置の動作について説明するフローチャートである。 テーブルを作成する作成装置の構成例を示す図である。 テーブル作成装置の動作について説明するフローチャートである。 帯域の差について説明する図である。 周波数方向への拡張について説明する図である。 変調装置の他の構成例を示す図である。 図３６に示した変調装置の動作について説明するフローチャートである。 クラス分類時の着目画素について説明する図である。 単純間引きについて説明するフローチャートである。 画素平均について説明するフローチャートである。 入力画像の画素と縮小画像の画素の位置関係について説明する図である。 復調装置の他の構成例を示す図である。 予測処理部の構成例を示す図である。 図４２の復調装置の動作について説明するフローチャートである。 予測タップについて説明する図である。 クラスタップについて説明する図である。 画面例を示す図である。 画面例を示す図である。 変調装置の他の構成例を示す図である。 図４９に示した変調装置の動作について説明するフローチャートである。 副搬送波のパターンについて説明する図である。 復調装置の他の構成例を示す図である。 図５２に示した復調装置の動作について説明するフローチャートである。 変調装置の他の構成例を示す図である。 復調装置の他の構成例を示す図である。 記録媒体について説明する図である。

符号の説明

１００ 変調装置， １０１ S/P変換部， １０２ ＩＦＦＴ部， １０３ P/S変換部， １０４ ＧＩ付加部， １０５ Ｄ／Ａ変換部， １０６ ＬＰＦ， １０７ 乗算器， １０８ 発振器， １０９ 加算器、 １１０ ＢＰＦ， １１１ アンテナ， １１２ 圧縮符号化部， １１３ ＬＵＴ保持部， ３００ 復調装置， ３０１ アンテナ， ３０２ ＢＰＦ， ３０３ 乗算器， ３０４ 発振器， ３０５ ＬＰＦ， ３０６ Ａ／Ｄ変換部， ３０７ 有効シンボル周期抽出部， ３０８ S/P変換部， ３０９ ＦＦＴ部， ３１０ P/S変換部， ３１１ サーチャ部， ３１２ ＬＵＴ保持部， ３１３ エラーコンシール処理部

Claims (20)

1. 直交周波数分割多重方式で変調を行う変調装置において、
   主情報を前記直交周波数分割多重方式で変調する変調手段と、
   前記変調手段で前記主情報を変調するときに用いる副搬送波のパターンを、前記主情報に関する付加情報に基づき決定する決定手段と
   を備える変調装置。
2. ベクトル量子化コードとベクトルデータが関連付けられたテーブルを保持する保持手段をさらに備え、
   前記決定手段は、前記主情報を圧縮したときのベクトルデータから、前記ベクトル量子化コードを決定し、決定されたベクトル量子化コードを前記付加情報とし、その付加情報に対応する副搬送波のパターンを決定する
   請求項１に記載の変調装置。
3. １つのベクトル量子化コードに対してフォーマット毎のベクトルデータが関連付けられているテーブルを保持する保持手段をさらに備え、
   前記決定手段は、前記主情報を圧縮したときのベクトルデータから、前記ベクトル量子化コードを決定し、決定されたベクトル量子化コードを前記付加情報とし、その付加情報に対応する副搬送波のパターンを決定する
   請求項１に記載の変調装置。
4. 前記決定手段は、高解像度の画像の画像データの変調帯域のうち、低解像度の画像の画像データの変調帯域に含まれる副搬送波のパターンを決定する
   請求項１に記載の変調装置。
5. 前記主情報は画像データであり、その画像データに基づく画像を縮小する縮小手段と、
   前記画像データにクラス分類処理を実行し、クラス値を出力する出力手段と
   をさらに備え、
   前記変調装置は、前記縮小手段により縮小された前記画像の画像データを変調し、
   前記決定手段は、前記クラス値に対応する副搬送波のパターンを決定する
   請求項１に記載の変調装置。
6. 前記主情報は、コンテンツであり、
   前記付加情報は、前記コンテンツに対するオペランドであり、
   前記決定手段は、前記オペランド毎に前記副搬送波のパターンを決定する
   請求項１に記載の変調装置。
7. 前記主情報は、１画面に表示される複数の画像の画像データであり、
   前記付加情報は、前記複数の画像毎のオペランドであり、
   前記決定手段は、前記オペランド毎に、前記副搬送波のパターンを決定する
   請求項１に記載の変調装置。
8. 直交周波数分割多重方式で変調を行う変調装置の変調方法において、
   主情報を変調するときに用いる副搬送波のパターンを、前記主情報に関する付加情報に基づき決定し、
   その決定された副搬送波のパターンに基づいて、前記主情報を前記直交周波数分割多重方式で変調する
   ステップを含む変調方法。
9. 直交周波数分割多重方式で変調を行う変調装置に、
   主情報を変調するときに用いる副搬送波のパターンを、前記主情報に関する付加情報に基づき決定し、
   その決定された副搬送波のパターンに基づいて、前記主情報を前記直交周波数分割多重方式で変調する
   ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
10. 請求項９に記載のプログラムを記録している
    記録媒体。
11. 直交周波数分割多重方式で復調を行う復調装置において、
    主情報を前記直交周波数分割多重方式で復調する復調手段と、
    前記主情報を変調するときに用いられた副搬送波のパターンを検出し、その副搬送波のパターンに関連付けられている付加情報を検出する検出手段と
    を備える復調装置。
12. ベクトル量子化コードとベクトルデータが関連付けられたテーブルを保持する保持手段をさらに備え、
    前記検出手段は、前記付加情報として、前記副搬送波のパターンから、ベクトル量子化コードを検出し、さらに、その付加情報に対応するベクトルデータを前記テーブルから読み出し、
    前記復調手段により復調された前記主情報と、前記検出手段により検出された前記ベクトルデータのうちの少なくとも一方が用いられて、変調される前のデータが再生される
    請求項１１に記載の復調装置。
13. ベクトル量子化コードとベクトルデータが関連付けられているテーブルを保持する保持手段をさらに備え、
    前記検出手段は、前記付加情報として、前記副搬送波のパターンから、ベクトル量子化コードを検出し、さらに、その付加情報に対応するベクトルデータを前記テーブルから読み出し、
    前記復調手段により前記主情報が復調できないとき、前記検出手段により検出された前記ベクトルデータが復調結果として出力される
    請求項１１に記載の復調装置。
14. 前記検出手段は、高解像度の画像の画像データの変調帯域のうち、低解像度の画像の画像データの変調帯域に含まれる副搬送波を検索対象として、前記副搬送波のパターンを検出する
    請求項１１に記載の復調装置。
15. 前記主情報は所定の画像が縮小された縮小画像の画像データであり、
    前記付加情報は、前記縮小画像よりも高精度の画像に対してクラス分類処理を実行したときに出力されるクラス値であり、
    前記復調装置により復調された前記縮小画像の画像データと、前記検出手段で検出されたクラス値から、前記高精度の画像を生成する生成手段をさらに備える
    請求項１１に記載の復調装置。
16. 前記復調手段で復調される前記主情報は、コンテンツであり、
    前記検出手段で検出される前記付加情報は、前記コンテンツに対するオペランドであり、
    前記復調手段により復調された前記コンテンツに対して、前記検出手段で検出されたオペランドに対応する処理を施す処理手段をさらに備える
    請求項１１に記載の復調装置。
17. 前記復調手段で復調される前記主情報は、１画面に表示される複数の画像の画像データであり、
    前記検出手段で検出される前記付加情報は、前記複数の画像毎のオペランドであり、
    前記復調手段により復調された前記複数の画像毎に、前記検出手段で検出されたオペランドに対応する処理を施す処理手段をさらに備える
    請求項１１に記載の復調装置。
18. 直交周波数分割多重方式で復調を行う復調装置の復調方法において、
    主情報を前記直交周波数分割多重方式で復調し、
    主情報を変調するときに用いられた副搬送波のパターンを検出し、
    その副搬送波のパターンに関連付けられている付加情報を検出する
    ステップを含む復調方法。
19. 直交周波数分割多重方式で復調を行う復調装置に、
    主情報を前記直交周波数分割多重方式で復調し、
    主情報を変調するときに用いられた副搬送波のパターンを検出し、
    その副搬送波のパターンに関連付けられている付加情報を検出する
    ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
20. 請求項１９に記載のプログラムを記録している
    記録媒体。

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