专利名称：信息信号发送设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种信息信号通信设备、方法和系统，且更具体地说是涉及将要在传送路径上传送的信息信号的调制过程。
背景技术：
在采用直接扩频的扩频通信中，所要发送的信息信号(基带信号)，通过利用诸如伪噪声(PN)编码的扩频编码序列，而得到扩频调制，以产生具有比基带信号宽得多的带宽的扩频调制信号。这种扩频调制信号通过利用相移键控(PSK)、频移键控(FSK)等等而被转换成射频(RF)信号，并被发送到一个接收端。
在接收侧，接收到的RF信号被解调成发送之前的扩频调制信号，且随后该扩频调制信号，通过借助用于发送的扩频编码序列对其进行相关(即解扩频调制)，被转换成发送之前的原来的基带信号。
这种扩频调制使得发送信号的带宽比信息信号的带宽大得多。因此，在发送通路的带宽的状态不变的情况下，所要发送的信息量比传统无线通信小很多，且只能够实现很低的发送速率。
作为解决该问题的一个方法，有一种叫作码分多路复用的方法。借助这种方法，所要发送的信息信号首先分割成多个并行的数据组，且各个数据组通过利用多个不同的扩频编码序列而得到扩频调制。这些扩频调制的数据组被多路复用并被转换成所要发送的RF信号。这种方法即使在发送通路的带宽不变的情况下也实现了高速数据发送。
然而，这种码分多路复用存在以下问题。例如，所要多路复用的数据组的数目(以下称为多路复用数目)为了发送更多的信息而增大得越多，则就越容易出现被称为多通路衰减的现象。这种现象，通过直接波与具有不同于直接波的相位的反射波之间的干扰，而降低了接收信号的功率电平。由于这种现象，随着多路复用数目的增大，发送信号中的错误增加，从而造成通信干扰或故障。
另外，在与发送信号混合的噪声量偶然改变的发送通路状态下，需要对多路复用数目进行设定，以与这种状态相匹配。然而，由于难于在通信期间检测混合的噪声，发送通路状态的信息量匹配控制是困难的。还有，根据发送信号的有效因子适应地控制改变发送信号错误率与发送速率之间的关系也是非常困难的。
发明内容
本发明的一个目的，是解决上述问题。
本发明的另一个目的，是提供一种信息信号发送设备，它能够根据信息信号的有效因子来控制信息信号的调制处理，从而优化发送错误率和发送速率。
根据本发明的第一方面，提供一种发送设备，包括调制装置，用于利用一个或一个以上的扩展码调制第一图像数据和第二图像数据；和发送装置，用于发送由所述调制装置调制的第一图像数据和第二图像数据；其中，所述第二图像数据包括一个频率高于所述第一图像数据的高频分量；其中，用于调制所述第一图像数据的扩展码的数目小于用于调制所述第二图像数据的扩展码的数目。
根据本发明的第二方面，提供一种发送设备，包括调制装置，用于利用一个或一个以上的扩展码调制第一图像数据和第二图像数据；和发送装置，用于发送由所述调制装置调制的所述第一图像数据和所述第二图像数据；其中，对所述第一图像数据进行编码的编码方法不同于对所述第二图像数据进行编码的编码方法；其中，用于调制所述第一图像数据的扩展码的数目小于用于调制所述第二图像数据的扩展码的数目。
本发明的再一个目的，是提供一种信息信号发送方法，它能够根据一个信息信号的有效因子而控制该信息信号的调制处理，从而优化发送错误率和发送速率。
根据本发明的第三方面，提供一种发送方法，包括下列步骤调制步骤，用于利用一个或一个以上的扩展码来调制第一图像数据和第二图像数据；和发送步骤，用于发送由所述调制步骤调制的所述第一图像数据和所述第二图像数据；其中，所述第二图像数据包括一个频率高于所述第一图像数据的频率的高频分量；其中，用于调制所述第一图像数据的扩展码的数目小于用于调制所述第二图像数据的扩展码的数目。
根据本发明的第四方面，提供一种发送方法，包括调制步骤，用于利用一个或一个以上的扩展码调制第一图像数据和第二图像数据；和发送步骤，用于发送由所述调制步骤调制的所述第一图像数据和所述第二图像数据；其中，对所述第一图像数据进行编码的编码方法不同于对所述第二图像数据进行编码的编码方法；其中，用于调制所述第一图像数据的扩展码的数目小于用于调制所述第二图像数据的扩展码的数目。
从以下对实施例的详细描述，本发明的其他目的和优点将变得显而易见。
图1是显示根据本发明的第一实施例的射频通信设备A的结构的框图。
图2是显示根据本发明的第一实施例的射频通信设备B的结构框图。
图3是显示了第一实施例的扩频通信单元109、202中的发送电路的结构框图。
图4是显示了设置在第一实施例的扩频通信单元109、202中的接收电路的结构框图。
图5是显示了根据本发明的第二实施例的射频通信设备A的结构框图。
图6是显示了根据本发明的第二实施例的射频通信设备B的结构框图。
图7是显示了根据本发明的第三实施例的射频发送设备的结构框图。
图8是显示了根据本发明的第三实施例的射频接收设备的结构框图。
图9是显示了第三实施例的压缩处理电路705的结构框图。
图10显示了根据本发明的第三实施例把一帧的图象数据分成8×8个象素的数据组。
图11显示了根据本发明的第三实施例的DCT转换之后的8×8象素数据组。
图12显示了从第三实施例的压缩处理电路705输出的压缩图象数据的数据格式。
图13是流程图，显示了第三实施例的微计算机707的操作。
图14显示了根据本发明的第四实施例的压缩处理电路705的操作。
图15显示了从第四实施例的压缩处理电路705输出的压缩图象数据的数据格式。
图16是流程图，显示了第四实施例的微计算机707的操作。
具体实施例方式
以下结合附图详细描述本发明的最佳实施例。
以采用扩频通信的射频通信设备作为例子，详细描述本发明的最佳实施例。
(第一实施例)
图1和2是显示采用根据本发明的第一实施例的扩频通信(码分多路复用方案)的射频通信设备A和B的框图。显示在图1和2中的射频通信设备A和B进行双向的射频电发送。
在图1中，标号101表示用于取得一个对象的光学图象的透镜。
标号102表示用于改变透镜101的放大倍数的驱动电路。标号103表示一个图象摄取元件，用于从对象的光学图象产生出一个图象摄取信号。标号104表示一个CDS/AGC电路，用于取样并保持该图象摄取信号并将其电平改变至适当的电平。标号105表示一个数字信号处理电路，用于把CDS/AGC104输出的图象摄取信号转换成诸如NTSC系统的标准电视系统的图象信号。标号106表示一个图象压缩电路/副取样电路。标号107表示一个通信协议单元，用于进行控制以将受到压缩和编码的图象信号和一个控制信号转换成具有适合于扩频通信的预定单位的发送数据。标号108表示一个微计算机，用于控制无线通信设备A的各个处理电路。标号109表示一个扩频通信单元，用于在一个码分多路复用数目被改变了一个有效因子的情况下进行数据通信。标号110表示一个天线。标号111表示一个有效性鉴别电路，用于鉴别发送数据或接收数据的有效因子。标号112表示一个多路复用数目控制单元，用于根据有效性鉴别电路111的输出而在发送数据的多路复用数目之间进行切换。标号113表示一个设定电路，用于手动地设定发送数据的有效因子。
在图2中，标号201表示一个天线。标号202表示用于检测天线201接收到的信号的扩频通信单元。标号203表示一个图象扩频电路，用于扩展接收的图象信号数据。标号204表示一个通信协议单元，用于进行控制以把预定单位的接收发送数据转换成发送之前的图象信号。标号205表示用于向监测器206提供图象信号的NTSC编码器。标号207表示一个变焦距键，用于控制透镜101的变焦距操作。标号208表示一个微计算机，用于控制射频通信设备B的各个处理电路。标号209表示一个有效性鉴别电路，用于鉴别接收数据或发送数据的有效因子。标号210表示一个多路复用数目控制单元，用于根据来自有效性鉴别电路209的输出在发送数据的多路复用数目之间进行切换。标号211表示一个设定电路，用于手动地设定发送数据的有效因子。
图3是显示设置在扩频通信单元109、202中的发送电路的详细框图，且图4是显示设置在扩频通信单元109、202中的接收电路的详细框图。
在图3中，标号301表示了一个串行-并行转换器，用于把以预定的段单位输入的数据-例如压缩和编码图象数据-分割成m(m≤n)个并行数据组并将该m组并行数据转为含m组并行数据和(n-m)组虚设数据的n组并行数据。标号302表示一个并行数目控制电路，用于从多路复用数目控制单元112、210的输出计算多路复用数目m，并根据计算的结果来控制串行-并行转换器301、一个选择信号发生电路306、以及一个增益控制电路309。标号303表示一个扩频码发生电路，用于产生n个不同的扩频码(PN1至PNn)和只用于同步的扩频码(PN0)。标号304-1至304-n表示乘法器，用于把n个并行数据组与n个扩频码(PN1至PNn)乘在一起。标号305表示一个开关，用于根据多路复用数目m来选择乘法器304-2至304-n的输出。选择信号发生电路306根据多路复用数目m来控制开关305。标号307表示一个加法器，用于把同步扩频码PNO与乘法器304-1至304-n的输出相加。标号308表示一个RF转换器，用于把加法器307的输出转换成具有射频发送频率的信号。增益控制电路309根据多路复用数目m控制RF转换器308的输出电平。标号310表示一个天线。
在图4中，标号401表示一个天线。标号402表示一个RF转换器。标号403表示一个同步电路，用于建立扩频码同步和时钟同步并保持同步状态。标号404表示一个扩频码发生电路，用于根据同步电路403产生的编码同步信号和时钟信号，产生与发送侧的相同的扩频码。标号405表示一个载波再生电路，用于从扩频码发生电路404输出的载波再生扩频信号再现一个载波信号。标号406表示一个解扩频调制器，用于对扩频调制的m(m≤n)个并行数据组进行解扩频调制处理。标号407表示一个多路复用数目检测电路，用于从解扩频调制器406的输出检测一个多路复用数目。标号408表示一个并行数目控制电路，用于根据多路复用数目检测电路407的输出来控制并行-串行转换器409。并行-串行转换器409从由解扩频调制器406输出的n个并行数据组中选出所需的m个并行数据组，并将它们转换成串行数据串。
以下描述如上构成的扩频通信单元109、202的发送和接收电路的操作。
参见图3，根据从多路复用数目控制单元112、210提供的多路复用数目m，并行数目控制电路302确定从通信协议单元107、204输入的数据的分割数目。串行-并行转换器301把以预定的段单位串行输入的数据分割成m(m≤n)个并行数据组，并将它们转换成包括m个并行数据组和(n-m)个虚设数据组的n个并行数据组。
扩频码发生电路303产生(n+1)个不同的扩频码PN0至PNn-它们具有相同的编码周期。在这些扩频码中，PN0只被用于同步和载波再生，并被直接输入加法器307。其余的n个扩频码序列PN1至PNn被提供到n个乘法器304-1至304-n，以对串行-并行转换器301输出的m个并行数据组进行扩频调制。
在n个扩频调制的数据组中，只有m个数据组是所需的，且(n-m)个虚设数据组不是必需的。因此，选择信号发生电路306使开关305选择这m个数据组。选定的m个信号以及同步信号PN0被输入到加法器307并得到多路复用。
加法器307把(m+1)个信号(m个扩频调制信号和同步信号PN0线性相加在一起，从而输出一个基带信号至RF转换器308。RF转换器308把该基带信号转换成具有适当中心频率的RF信号-它随后被从天线310发送。
参见图4，借助天线401接收的信号得到滤波并被RF转换器402所放大，以将其转换成适当的中频信号-该信号随后被输入同步电路403。同步电路403建立接收信号的扩频码同步和时钟同步，并把编码同步信号和时钟信号输出到扩频码发生电路404。
在同步电路403建立了同步之后，扩频码发生电路404产生具有与发送的扩频码相同的时钟和相位的多个扩频码。在这多个所产生的扩频码中，同步扩频码PN0被输入到载波再生电路405-该电路利用同步扩频码PN0从RF转换器402的输出再生一个载波。
该再现的载波以及RF转换器402的输出，被输入到解扩频调制器406，以产生基带信号。该基带信号，利用扩频码发生电路404所产生的n个扩频码PN1至PNn，被解扩频调制成n个并行数据组。解扩频调制器406还把一个周期的各个扩频码与接收信号之间的相关值装载到多路复用数目检测电路407中。
如果各个扩频码的相关值的绝对值小于一个预定值，则多路复用数目检测电路407判定该扩频码未被发送。多路复用数目检测电路407计数具有等于或大于该预定值的绝对数目的扩频码的数目，并将该计数作为多路复用数目m输出到并行数目控制电路408。利用该多路复用数目m，并行-串行转换器409只把被解扩频调制器406解调的n个并行数据组中的m个有效数据组转换成作为再生数据输出的串行数据串。
以下描述如上构成的射频通信设备A和B的操作。
射频通信设备A的透镜101所摄取的对象的光学图象，借助图象摄取元件103、CDS/AGC104和数字信号处理电路105，而被转换成NTSC系统等的数字图象信号。该数字图象信号在图象压缩电路/副取样电路106受到预定的压缩/编码处理，或者所需的副取样处理，以减小数据量。通信协议单元107把压缩和编码的数字图象信号和控制信号转换成适合于扩频通信的预定单位的发送数据信号和控制信号。该发送数据信号被输入到扩频通信单元109，该扩频通信单元利用码分多路复用进行扩频调制并经过天线110发送扩频调制的信号。声频信号借助一个未显示的麦克风而得到收集，并由数字信号处理电路105进行处理。
将要从射频通信设备A发送的数据包括图象信号、声频信号、控制信号等等。根据数据的内容，在某些情况下需要没有错误的可靠发送，而在其他情况下则需要允许某些错误的高速数据发送。为了实现与用户的需要相符合的适当的发送，需要根据发送数据的类型或内容来设定有效因子。
在此实施例中，有效因子是根据发送数据的内容或类型预置的预定值或由用户借助设定电路113手动设定的一个值。例如，根据允许的发送错误率，需要得到可靠发送的、诸如控制信号的数据的有效因子被设定在最高，且声频信号和图象信号的有效因子依次被设定得较低。微计算机108检测发送数据的内容或类型，并把检测结果输出到有效性鉴别电路111。有效性鉴别电路111根据该预定值或手动设定值来鉴别发送数据的有效因子，并把鉴别结果提供给多路复用数目控制单元112。多路复用数目控制单元112设定与该有效因子相应的一个多路复用数目并将其送到扩频通信单元109。
将要从射频通信设备A发送的控制信号包括用于控制射频通信设备A与B之间的通信的信号、代表图象摄取单元(由透镜101和驱动电路102组成)的状态的信号、表示发送数据固有的信息-诸如发送数据的内容、类型和压缩因子-的信号、以及其他的信号。多路复用数目控制单元112进行控制以进行扩频通信，从而使这种控制信号能够作为具有高有效因子的数据，而以低于图象信号和声频信号的多路复用数目，被可靠地发送。
借助射频通信设备B的天线201接收到的信号，被扩频通信单元202进行解扩频调制，并被通信协议单元204转换成数字图象数据。受到压缩的数字图象数据被图象扩展电路203所展开并经过NTSC编码器205而被提供到监测器206。以此方式，借助图1所示的射频通信设备A的透镜101摄取的图象信号和声频信号通过扩频通信而得到发送并被射频通信设备B所接收并被输出到监测器206。
射频通信设备B不仅接收诸如从射频通信设备A发送的图象信号和声频信号的信息信号，而且还发送用于控制射频通信设备A的图象摄取单元(101，102)的操作(变焦距、聚焦等等)的控制信号。
例如，当用户借助变焦距键207进行变焦距操作时，表示变焦距键207的操作的一个控制信号经过微计算机208和通信协议单元204而被提供到扩频通信单元202。扩频通信单元202对该控制信号进行扩频调制，且该控制信号随后经过天线201而被提供到射频通信设备A。发送的控制信号被射频通信设备A的天线110所接收，被扩频通信单元109解扩频调制，并经过通信协议单元107而被提供到微计算机108。根据所提供的控制信号，微计算机108控制驱动电路102而以用户所要进行控制的方式改变透镜101的焦距。
以上述方式，可以通过从射频通信设备B向射频通信设备A发送控制信号(诸如变焦距信号)，来驱动包括透镜101的图象摄取单元。这意味着射频通信设备B能够对射频通信设备A的摄象机进行远程控制。
在此实施例中，与射频通信设备A相类似，射频通信设备B也根据发送数据的有效因子来改变多路复用数目。具体地，有效性鉴别电路209根据预定值或通过设定电路211手动设定的值鉴别一个有效因子。根据该鉴别结果，多路复用数目控制单元210能够调节多路复用数目。多路复用数目控制单元210进行控制以进行扩频通信，从而使被有效性鉴别电路209鉴别为具有最高有效因子的数据的控制信号能够以小于至少图象信号和声频信号的复用数目的复用数目而得到发送。声频信号的有效因子被设定为高于图象信号的有效因子。
如上所述，根据第一实施例，可以根据发送数据的内容、类型等控制码分多路复用数目m。例如多路复用数目m对于图象信号的发送被设定为2或更大，而对于控制信号的发送被设定为至少小于图象信号的多路复用数目。以此方式，可以在能够高度有效地避免多通路衰减的情况下进行良好的射频发送。
在本发明的第一实施例中，有效因子是根据发送数据的内容、类型等等设定的。例如，对于需要无错误的可靠发送的、诸如控制信号的信号，有效因子被设定得较高；而对于允许某些错误以提高发送速率的、诸如图象信号的信号、有效因子被设定得较低。由于按照以上述方式设定的有效因子而控制调制处理，能够进行无故障的良好的数据发送。
另外，根据本发明的第一实施例，多路复用数目m，通过对于高有效因子的发送数据减小其数目并对于低有效因子的发送数据增大该数目，而被动态控制。因此，能够根据发送数据的内容、类型等等，以比较简单的方式，满足错误率和发送速率的请求。
另外，根据本发明的第一实施例，由于用户能够手动设定有效因子，能够实现满足用户需要的良好数据发送。
(第二实施例)图5和6是框图，其中显示了根据本发明的第二实施例的、采用扩频通信(码分多路复用方案)的射频通信设备A和B的结构。图5和6中的射频通信设备A和B进行双向射频电传输。
与第一实施例中相同的元件被用相同的标号表示，且省略了对其的描述。
在图5中，标号501表示一个多路复用数目选择单元，且标号502表示一个多路复用数目控制单元。
在图6中，标号601表示一个多路复用数目选择单元，且标号602表示一个多路复用数目控制单元。
以下描述如上构成的射频通信设备A和B的操作。
本实施例的射频通信设备，除了象第一实施例中那样按照预定或手动设定的有效因子来自动控制发送信号的多路复用数目的功能之外，还具有由用户直接手动控制多路复用数目的功能。
与第一实施例类似地，射频通信设备A，经过扩频通信单元109和天线110，发送诸如图象信号、声频信号和控制信号的信息信号。按照图象信号、声频信号和控制信号的顺序，有效因子被设定得越来越高。
与第一实施例类似地，将要从射频通信设备A发送的控制信号包括用于控制射频通信设备A与B之间的通信的信号、表示图象摄取单元(由透镜101和驱动电路102构成)的状态的信号、表示发送数据固有的信息-诸如发送数据的内容、类型和压缩因子-的信号、以及其他信号。多路复用数目控制单元502进行控制以进行扩频通信，从而使这种控制信号能够作为具有高有效因子的数据，以低于至少图象信号和声频信号的多路复用数目的多路复用数目，得到可靠发送。
一个发送的信息信号，借助射频通信设备B的天线201，而被接收，并被输入到扩频通信单元202。如在第一实施例中所述的，接收的信号在图象扩展电路203、通信协议单元204和NTSC编码器205得到解调并受到各种处理，并被输出到监测器206。
与第一实施例类似地，射频通信设备B不仅接收诸如从射频通信设备A发送的图象信号和声频信号的信息信号，另外还发送控制信号以控制无线通信设备A的图象摄取单元(101、102)的操作(变焦距、聚焦等)。
与第一实施例类似，将要在射频通信设备A和B之间发送的信息信号的多路复用数目，是根据在各个设备处的有效因子而确定的。该有效因子要么是根据发送数据的内容而预置的一个预定值，要么是用户借助设定电路113、211手动设定的一个值。
多路复用数目选择单元501、601是一个外部开关-用户操作它以控制发送数据的多路复用数目。如果多路复用数目控制单元502、602使借助多路复用数目选择单元501、601手动设定的多路复用数目比于借助有效性鉴别电路111、209自动鉴别的多路复用数目更优先，则用户所要进行的控制就是可能的。例如，如果用户确定发送数据的内容是重要的并需要得到可靠的发送，用户能够把多路复用数目设定得尽可能小于该预定值。另一方面，如果用户判定发送数据量应该被设定为尽可能地大-即使有些错误，则用户可以把多路复用数目设定为尽可能大于该预定值的值。
如上所述，根据第二实施例，可以根据发送数据的内容、类型等等，来控制码分多路复用数目m。例如，对于图象信号的发送多路复用数目m被设定为2或更大，而且对于控制信号的发送被设定为至少小于图象信号的多路复用数目的值。以此方式，可以在有效避免多通路衰减的情况下进行良好的可靠发送。
在本发明的第二实施例中，有效因子是根据发送数据的内容、类型等等而设定的。例如，对于诸如需要无错误的可靠发送的控制信号的信号，有效因子可被设定得较高；而对于允许某些错误的、诸如图象信号的信号，它可被设定得较低，以提高发送速率。由于调制处理是根据以上述方式设定的有效因子而得到控制的，因而能够进行没有故障的良好数据发送。
另外，根据本发明的第二实施例，多路复用数目，通过对于高有效因子的发送数据减小其数目并对于低有效因子的发送数据增大该数目，而得到动态控制。因此，能够根据发送数据的内容、类型等等，以比较简单的方式，满足错误率和发送速率的请求。
另外，根据本发明的第二实施例，由于用户能够手动设定有效因子，能够实现满足用户需要的良好数据发送。
另外，根据本发明的第二实施例，借助有效因子进行控制的调制处理能够以手动的方式得到设定，从而可以进行满足用户需要的数据发送。
(第三实施例)在第一和第二实施例中，所要发送的信息信号的多路复用数目，是借助按照信息信号的内容和类型而设定的有效因子，而得到控制。在第三实施例中，除了第一和第二实施例的功能之外，还提供了根据信息信号的性质或分量而设定的有效因子来控制信息信号的多路复用数目的功能。
图7和8是根据本发明的第三实施例的射频传输和接收设备的结构框图。图7的射频发送设备和图8的射频通信设备进行双向射频传送。
在图7中，标号701表示一个透镜，用于会聚一个对象的光学图象以将其形成在下一级的图象摄取元件702上。图象摄取元件702用CCD等构成并将透镜701摄取的对象的光学图象转换成电信号。标号703表示表示一个CDS/AGC电路，用于取样并保持从图象摄取元件提供来的电信号并将其电平改变至适当的电平。标号704表示一个图象信号处理电路，用于把CDS/AGC电路703的输出转换成预定格式的数字图象信号。标号705表示一个压缩处理电路，用于对图象信号处理电路704的输出进行预定的高效编码处理。标号706表示一个扩频发送单元，用于将压缩处理电路705的输出转换成适合于扩频发送的发送数据。标号707表示一个微计算机，用于根据将要由压缩处理电路705压缩的信号的类型和分量而产生产生将要多路复用的数据组的数目k(以下称为多路复用数目)，该多路复用数目被扩频发送单元706所采用。标号708表示一个天线，用于发送扩频发送单元706的输出。
在图8所示的射频通信设备中，标号801表示一个天线。标号802表示一个扩频接收单元，用于检测借助天线801接收的信息信号。标号803表示一个展开电路，用于展开扩频接收单元802接收的压缩图象信号。标号804表示一个NTSC编码器，用于将展开的图象信号转换成NTSC标准的模拟图象信号并将其输出到下一级的一个监测器805。监测器805能够显示诸如NTSC信号的标准电视信号。
以下描述如上构成的射频发送和接收设备的操作。
在该射频发送设备中，借助透镜701和图象摄取元件702接收的对象的光学图象，被CDS/AGC电路703和图象信号处理电路704，而被转换成标准电视信号格式(NTSC系统等)的数字图象信号，且转换的数字图象信号被提供到压缩处理电路705。压缩处理电路705进行预定的高效压缩编码处理，以减小数据量。在此实施例中，为高效压缩编码，进行诸如离散余弦变换(DCT)和子波变换的正交变换处理，且随后进行量化和可变长编码处理。图9显示了用于进行采用DCT的压缩处理的压缩处理电路705的结构的一个例子。
在图9中，一个块转换单元901把数字图象信号分成8×8象素块1002(图10)-其每一个都由8×8正方形矩阵的数据组构成。图象信号处理电路704产生的该数字图象信号由亮度信号和色差信号构成。图10显示了被分成了8×8象素块的一帧图象数据。块转换单元901将一帧的图象1003分成块1002-其每一个沿着纵向方向和水平方向都有8个象素。
一个DCT处理电路902对具有8×8象素单元的各个块1002进行称为DCT的变换处理，从而将各个块1002的数据变换到频域。图11显示了DCT变换之后的8×8象素块1002。被分成64块的各个块1001都被分配了一个系数。
参见图11，横坐标表示一个水平分量，且纵坐标表示纵向分量。各个块1001的频率分量向着左上方而降低，且向右下方升高。具有最低频率的直流分量的系数为11，且其他系数是交流分量的。系数12、21、13、22和31的交流分量依次升高。
由DCT处理电路902DCT变换的一个帧的各个8×8象素块1002，被提供到量化处理电路903。量化处理电路903利用被称为量化表904的系数表，进行量化。量化表904给较高频分量分配较高的权。因此，在量化之后，较高频分量受到比低频分量更大的压缩。
一个帧的图象数据，在各个8×8象素块1002的量化之后，被分成直流分量(11)、低频分量(12、21、13、22、31)和其他频率分量，这些分量每一个都是独立地收集的。直流分量、一帧的低频分量和其他频率分量被提供到一个Huffman编码处理电路905-它借助Huffman表906进行Huffman编码。
图12显示了从压缩处理电路705输出的一帧的压缩图象数据的格式。
在图12中，标号1201表示附在一帧单元的压缩图象数据上的一个标头-它表示了各个帧的开始并包含诸如图象分辨率和帧数的各种信息。标号1202表示一帧单元的压缩图象的直流分量(“11”)的数据。标号1203表示一个标记-它表示了直流分量数据的结束。标号1204表示了一帧单元的压缩图象的低频分量(12、21、13、22、31)的数据。标号1205表示一个标记，该标记表示低频分量数据的结束。标号1206表示了直流和低频分量以外的频率分量的数据。标号1207表示一个结束标记，该标记表示一帧单元的压缩图象数据的结束。
微计算机707根据从压缩处理电路705输出的数据的类型和频率分量来控制多路复用值k，从而控制下一级的扩频发送单元706。该多路复用数目越大，能够经过扩频发送单元706发送的数据就越多。然而，射频发送期间的错误发生率上升。因此，对于需要在无错误的情况下发送的重要数据，多路复用数目k被设定为1。图13是流程图，显示了第三实施例的微计算机707的操作。以下结合该流程图描述该操作。
首先，微计算机707开始鉴别以帧为单位从压缩处理电路705输出的数据的类型和频率分量，并判定数据的类型是标头1201、标记1203、1205、还是结束标记1207(步骤S1301)。如果该类型是标头1201或标记1203、1205、1207，微计算机707判定该数据是需要无错误发送的重要数据，把多路复用值k设定为1，并将其提供给下一级扩频发送单元706(步骤S1302)。如果不是，微计算机707判定从压缩处理电路705输出的数据是否直流分量1202的数据(步骤S1303)。如果该数据是直流分量1202，微计算机707将多路复用数目k设定为1(步骤S1302)。如果从压缩处理电路705输出的该数据不是直流分量1202的数据，微计算机707判定该数据是否低频分量1204的数据(步骤S1304)。如果该数据是低频分量1204，微计算机707将多路复用数目k设定为4(步骤S1305)。如果不是，多路复用数目k被设定为8(步骤S1306)，并被提供到扩频发送单元706。以上述方式，多路复用数目k随着图象信号的频率分量而得到改变，从而使图象信号的发送速率得到可变控制。
由压缩处理电路压缩的图象信号以及微计算机707设定的多路复用数目k，被提供到扩频发送单元706。扩频发送单元706，通过采用适合于图象信号的这些频率分量的多路复用数目k，进行扩频发送。以下结合图3描述第三实施例的扩频发送单元706的结构和操作。
参见图3，根据从微计算机707提供的多路复用数目k，并行数目控制电路302确定输入数据的多路复用数目k。串行-并行转换器301将以预定的块单位串行输入的数据分割成R个并行数据组。
扩频码发生电路303产生具有相同的编码周期的n个不同扩频码PN1和PNn以及专用于同步的一个扩频码PN0。在这些扩频码中，PN0被直接输入加法器307，而不与并行数据进行解扩频调制。其余的n个扩码序列PN1至PNn被提供到n个乘法器304-1至304-n，以对从串行-并行转换器301输出的k个并行数据组进行扩频调制。
选择信号发生电路306根据多路复用数目k来控制开关305，以选择来自乘法器304-1至304-n的k个数据组。以此方式，选定的k个扩频调制数据组以及专用于同步的扩频码PN0被输入到下一级的加法器307中。加法器307将k个调制信号和专用于同步的扩频码PN0线性相加，从而把一个基带信号输出到RF转换器308。RF转换器308将基带信号转换成具有适当中心频率的RF信号，且该RF信号随后被从天线310发送。在此情况下，从天线310输出的RF信号的电平必须是恒定的，而不论多路复用数目k如何，因而每一个频道的电平都必须得到可变控制。为了使RF信号的电平保持恒定，增益控制电路309根据多路复用数目k对每一个频道的电平进行可变控制。
借助上述处理，本实施例的射频发送设备能够在不降低图象信号的质量的情况下把射频信号发送到另一射频接收设备。
在图8所示的射频接收设备中，借助天线801接收的射频信号被提供到扩频接收单元802。
以下借助已经描述的图4来描述第三实施例的扩频接收单元802的结构和操作。
参见图4，借助天线401接收到的信号被RF转换器402滤波和放大，并被转换成适当的中频信号-该中频信号随后被输入到同步电路403。同步电路403建立起接收信号的扩频码同步和时钟同步，并把编码同步信号和时钟信号输出到扩频码发生电路404和逆扩展调制器406。
在同步电路403建立起同步之后，扩频码发生电路404产生具有与发送的扩频码相同的时钟和相位的多个扩频码。在所产生的多个扩频码中，专用于同步的扩频码PN0被输入到载波再生电路405-它通过利用专用于同步的扩频码PN0而从RF转换器402的输出再生一个载波。
再生的载波以及RF转换器402的输出被输入到逆扩展调制器406，以产生基带信号。该基带信号，通过采用扩频码发生电路404产生的n个扩频码PN1至PNn，而被解扩频调制成n个并行数据组。逆扩展调制器406还将一个周期的各个扩频码与接收信号之间的一个相关值装载到多路复用数目检测电路407。
如果各个扩频码的相关值的绝对值小于一个预定值，则多路复用数目检测电路407判定该扩频码未被发送。多路复用数目检测电路407计数具有等于或大于该预定值的相关值绝对值的扩频码的数目，并将该计数作为多路复用数目k输出到并行数目控制电路408。通过利用该多路复用数目k，并行-串行转换器409只将逆扩展调制器406解调的这n个并行数据组中的k个有效数据组转换成作为再生数据输出的串行数据串。
从扩频接收单元802输出的一个信号，借助图象扩展电路803，受到了与发送侧的压缩处理电路705相应的展开处理，并被提供到NTSC编码器804。NTSC编码器804将展开的图象信号转换成NTSC标准的电视信号-该电视信号被提供到监测器805以在其上得到显示。
如上所述，根据第三实施例，扩频调制根据图象信号的频率分量而得到控制。因而即使在发生了多通路衰减的情况下，也能够在不降低图象信号的质量的情况下进行良好的射频发送。
在第三实施例中，对于图象信号的扩频调制发送，多路复用数目根据图象信号的频率分量而改变。本发明不仅限于这种结构，且多路复用数目可以根据图象信号的各个频率分量的有效因子而得到改变。例如，压缩图象数据可根据一帧单位的图象的分辨率而以分层结构的方式产生，且多路复用数目可按照分辨率而得到改变。
另外，在第三实施例中，虽然处理的是一帧单位的图象信号，也可以以类似的方式处理一个场的图象信号。
(第四实施例)以下结合图14至16描述本发明的第四实施例。第四实施例具有与第三实施例相同的结构，因而将结合图7和8描述本实施例。对执行与第三实施例类似处理的电路部件的详细描述将被省略。
在第四实施例中，第三实施例的压缩处理电路705的操作是不同的。以下结合图14描述该不同点。
图14显示了第四实施例的压缩处理电路705的操作。压缩处理电路705，通过利用在一帧中完成的压缩处理(帧内压缩)和对各个帧采用差值的压缩处理(帧间压缩)，以预定的程序依次处理一帧单位的输入图象信号。
参见图14，m至m+4和n至n+4表示随着时间而依次更新的一帧单位的图象。在这些帧图象中，m和n帧受到了与第三实施例类似的帧内压缩。m+1至m+4帧，相对于m帧的差值，受到了利用诸如DCT的正交变换的帧间压缩。类似地，n+1至n+4帧中的每一个，借助压缩处理电路705，相对于n帧的差值，受到了帧间压缩。
图15显示了从第四实施例的压缩处理电路705输出的压缩图象数据的格式。
被压缩处理电路705处理的帧单位的图象信号被一个标头和一个结束标记分成各个帧。在图15中，标号1501、1508和1511表示了m帧、m+1帧和m+帧的标头，且标号1507、1510和1513表示了m帧、m+1帧和m+2帧的结束标记。与第三实施例类似地，m帧图象信号得到压缩并被收集为直流分量数据1502、低频分量数据1504和其他频率分量数据1506的各个压缩数据。各个频率分量的压缩数据被附上了标记1503和1505，以表明各个频率分量的数据的结束。与第三实施例类似地，m+1帧图象信号相对于m帧的差值而得到压缩，标号1509表示了m+1帧的压缩数据。类似地，m+2帧图象信号相对于m帧的差值而得到压缩，以产生压缩数据1512。上述的结构也适用于其他的帧。
与第三实施例类似地，第四实施例的微计算机707，根据从压缩处理电路705输出的数据的类型和频率分量，控制着多路复用值k，从而控制下一级扩频发送单元706。多路复用数目k越大，经过扩频发送单元706所能够发送的数据就越多。但射频发送期间的错误发生率上升。因此，对于需要无错误发送的重要数据，多路复用数目k被设定为1。图16是流程图，显示了第四实施例的微计算机707的操作。以下结合该流程图描述该操作。
首先，微计算机707开始鉴别从压缩处理电路705以帧为单位输出的数据的类型和频率分量，并判定数据的类型是标头1501、1507、1511、标记1503、1505、还是结束标记1507、1510、1513(步骤S1601)。如果类型是标头或标记，微计算机707判定数据是需要无错误发送的重要数据，将多路复用值k设定为1，并将其提供给下一级的扩频发送单元706(步骤S1602)。如果不是，微计算机707判定从压缩处理电路705输出的数据是否直流分量1502的数据(步骤S1603)。如果该数据是直流分量1502的数据，微计算机707将多路复用数目k设定为1(步骤S1602)。如果从压缩处理电路705输出的数据不是直流分量1502的数据，微计算机707判定该数据是否低频分量1504的数据(步骤S1604)。如果该数据是低频分量1504，微计算机707将多路复用数目k设定为2(步骤S1605)。
如果该数据不是低频分量1504，微计算机707判定该输出数据是否其他频率分量1506(步骤S1606)。如果该数据是其他频率分量1506的，多路复用数目k被设定为4(步骤S160)；如果它不是，则判定该数据通过帧间压缩而得到压缩，并设定多路复用数目k为8(步骤S1608)。即，通过帧内压缩的压缩数据(1502、1504、1506)和通过帧间压缩的压缩数据(1509、1512)各自具有不同的多路复用数目k。设定有不同的多路复用数目k的各种数据和频率分量数据，被提供到扩频发送单元706。
如上所述，根据第四实施例，扩频调制根据图象信号的频率分量以类似于第三实施例的方式而得到控制。因而即使在发生了多通路衰减的情况下，也能够在不降低图象信号的质量的情况下进行良好的射频发送。另外，由于扩频调制是根据多个压缩编码方法而得到控制的，因而即使在发生了多通路衰减的情况下，也能够在不降低图象信号的质量的前提下，以优化的发送速率进行射频发送。
在第四实施例中，对于图象信号的扩频调制发送，多路复用数目根据图象信号的频率分量而得到改变。本发明不仅限于这种结构，且多路复用数目可以根据图象信号的各个频率分量的有效因子而得到改变。例如，压缩图象数据可以根据一帧单位的图象的分辨率而以层次结构的方式而产生，且多路复用数目可以根据该分辨率而改变。
另外，在第四实施例中，虽然处理的是一帧单位的图象信号，也可以以类似方式处理一场单位的图象信号。
在不脱离本发明的精神或基本特征的前提下，也可以以其他具体方式实施本发明。
例如，已经描述了采用图象信号的码分多路复用的扩频通信系统，该系统具有一个射频发送设备和一个射频接收设备，其中该射频发送设备具有用于产生图象信息的图象摄取单元，而该射频接收设备具有用于显示图象信息的监测单元。具有与本发明类似的功能的射频传输，也能够通过采用多个射频接收和发送设备而得到实现。
因此，上述的实施例仅仅是例子，而绝对不能构成对本发明的限制。
本发明的范围是由所附的权利要求书来限定的，而绝对不受本说明书的具体描述的限制。另外，与权利要求书等效的所有修正和改变都属于本发明的范围。
权利要求
1.一种发送设备，包括调制装置，用于利用一个或一个以上的扩展码调制第一图像数据和第二图像数据；和发送装置，用于发送由所述调制装置调制的第一图像数据和第二图像数据；其中，所述第二图像数据包括一个频率高于所述第一图像数据的高频分量；和其中，用于调制所述第一图像数据的扩展码的数目小于用于调制所述第二图像数据的扩展码的数目。
2.如权利要求1所述的发送设备，其中，所述调制装置还适用于调制与所述第一图像数据和所述第二图像数据相关的附加数据，并且用于调制该附加数据的扩展码的数目小于用于调制所述第二图像数据的扩展码的数目。
3.如权利要求1或2所述的发送设备，其中，用于调制所述附加数据的扩展码的数目等于用于调制所述第一图像数据的扩展码的数目。
4.如权利要求1或2所述的发送设备，其中，所述转换装置适用于对从图像拾取设备输出的图像信号进行转换。
5.如权利要求1或2所述的发送设备，其中，所述发送装置适用于通过无线方式发送所述第一图像数据和所述第二图像数据。
6.一种发送方法，包括下列步骤调制步骤，用于利用一个或一个以上的扩展码来调制第一图像数据和第二图像数据；和发送步骤，用于发送由所述调制步骤调制的所述第一图像数据和所述第二图像数据；其中，所述第二图像数据包括一个频率高于所述第一图像数据的频率的高频分量；以及其中，用于调制所述第一图像数据的扩展码的数目小于用于调制所述第二图像数据的扩展码的数目。
7.如权利要求6所述的发送方法，其中，所述调制步骤还适用于调制与所述第一图像数据和所述第二图像数据相关的附加数据，并且用于调制该附加数据的扩展码的数目小于用于调制所述第二图像数据的扩展码的数目。
8.如权利要求6或7所述的发送方法，其中，用于调制所述附加数据的扩展码的数目等于用于调制所述第一图像数据的扩展码的数目。
9.如权利要求6或7所述的发送方法，其中，所述转换步骤适用于对从图像拾取设备输出的图像信号进行转换。
10.如权利要求6或7所述的发送方法，其中，所述发送步骤适用于通过无线方式发送所述第一图像数据和所述第二图像数据。
11.一种发送设备，包括调制装置，用于利用一个或一个以上的扩展码调制第一图像数据和第二图像数据；和发送装置，用于发送由所述调制装置调制的所述第一图像数据和所述第二图像数据；其中，对所述第一图像数据进行编码的编码方法不同于对所述第二图像数据进行编码的编码方法；和其中，用于调制所述第一图像数据的扩展码的数目小于用于调制所述第二图像数据的扩展码的数目。
12.如权利要求11所述的发送设备，其中，所述调制装置还适用于调制与所述第一图像数据和所述第二图像数据相关的附加数据，并且用于调制该附加数据的扩展码的数目小于用于调制所述第二图像数据的扩展码的数目。
13.如权利要求11或12所述的发送设备，其中，用于调制所述附加数据的扩展码的数目等于用于调制所述第一图像数据的扩展码的数目。
14.如权利要求11或12所述的发送设备，其中，所述转换装置适用于对从图像拾取设备输出的图像信号进行转换。
15.如权利要求11或12所述的发送设备，其中，所述发送装置适用于通过无线方式发送所述第一图像数据和所述第二图像数据。
16.一种发送方法，包括调制步骤，用于利用一个或一个以上的扩展码调制第一图像数据和第二图像数据；和发送步骤，用于发送由所述调制步骤调制的所述第一图像数据和所述第二图像数据；其中，对所述第一图像数据进行编码的编码方法不同于对所述第二图像数据进行编码的编码方法；和其中，用于调制所述第一图像数据的扩展码的数目小于用于调制所述第二图像数据的扩展码的数目。
17.如权利要求16所述的发送方法，其中，所述调制步骤还适用于调制与所述第一图像数据和所述第二图像数据相关的附加数据，并且用于调制该附加数据的扩展码的数目小于用于调制所述第二图像数据的扩展码的数目。
18.如权利要求16或17所述的发送方法，其中，用于调制所述附加数据的扩展码的数目等于用于调制所述第一图像数据的扩展码的数目。
19.如权利要求16或17所述的发送方法，其中，所述转换步骤适用于对从图像拾取设备输出的图像信号进行转换。
20.如权利要求16或17所述的发送方法，其中，所述发送步骤适用于通过无线方式发送所述第一图像数据和所述第二图像数据。
全文摘要
一种信息信号处理设备鉴别输入信息信号的有效因子。信息信号的一种调制处理是根据鉴别的有效因子而得到确定的。调制的信息信号被发送到一个外部设备。由于所要发送的信息信号的调制处理根据信息信号的有效因子而得到控制，发送错误率和发送速率都能够得到优化。
文档编号H04N7/24GK1503460SQ20031010072
公开日2004年6月9日 申请日期1997年10月16日 优先权日1996年10月16日
发明者新井秀雪, 史, 须田浩史 申请人:佳能株式会社