JPH05503623A

JPH05503623A - ハイブリッド・アナログ／ディジタル信号処理の方法およびシステム

Info

Publication number: JPH05503623A
Application number: JP3505443A
Authority: JP
Inventors: リム，ジェイ・エス
Original assignee: マサチューセッツ・インステチュート・オブ・テクノロジー
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1991-02-22
Publication date: 1993-06-10
Also published as: KR0183369B1; US5309478A; WO1991013506A1; CA2075065C; DE69129622D1; CA2075065A1; AU637684B2; EP0516741A4; EP0516741B1; ATE167601T1; DE69129622T2; AU7456491A; KR920704482A; EP0516741A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】ハイブリッド・アナログ／ディジタル信シＪ処理の方法およびシステム・発明の工」本願は、参考のため本文に引用される１９９０年出願の米国特許出願箱０７／４７１．５３２号の一部継続出願である。。

本発明は、頑強および（または）有効な信吋伝送のための方法および装置に関する、。

ビデオまたは音声信号の放送における如き信号の伝送において、アナログ信号は完全にアナログ域において、あるいは完全にディジタル域においてしばしば表わされる。例えば、パルス振幅変調においては、アナログ値に等しい振幅のパルス列が規則的な間隔で伝送される１、パルス・コート変調においては、アナログ値は２進数に変換されて、直列ビット・ストリングとして伝送される。この２つの定義域の各々と関連する利点と欠点が存在する。。

アナログ信号の伝送は、多岐にわたる用途において要求される。しかし、ラジオ、ケーブル、衛星、光ファイバあるいは有線送信の如きアナログ信号の伝送においては、受信したアナログ信号は、ランダム・ノイズ、他の信号による干渉、多重経路送信によるエコーおよび周波数上みによる品質の損耗を免れ得ない１．その結果、例えばラジオあるいはテレビジョン放送の場合には、典型的な家庭の受信機におけるイメージ品質は局の信号に比較して実質的に劣化することがある。

Ｒ−里一旦一舞一房本発明は、アナログ送信信号の各部　−一対　的６−シ、低下し、あるいは影響を受けない状態に置くための方法および装置δを提供する。、その結果、送信される信号の特性Ｊこ従って送信チャンネルを史によく利用するために、あるアナログ値の信号対ノイズ比を増大し、他のアナログ値の信号対ノイズ比を低下し、あるアナログ信号の残留値の信号対ノイズ比を影響を受けないようにすることが可能である。、ＺＸの動作モードでは、本発明は、チャンネル劣化の低減を達成するためアナログ値のハイブリッド・アナログ／ディジタル表示のための方法および装置を提供する。第１の動作モードに加えて第２の動作モートでは、本発明は、あるチャンネルの更に有効な使用を達成するためアナログ値およびディジタル情報のＢビットのアナログ表示のための／／〃、および装置を提供する。。

望ましくは、ソース信号はビデオ信号あるいはオーディオ信号であり、ハイブリッド・アナログ／ディジタルあるいはアナログ表示はソース信号の変換あるいはサブバンド信号の分析に基＜、。

本発明の一特質においては、信号送信のハイブリット・アナログ／ディジタル法は、送信が要求されるアナログ値Ｘ、を取得し、ディジタル情報の８１ビツトによるアナログ値Ｘ１とマツピング関数によりアナログ値ｙ、を表わし、アナログｆｌｌ１１ｘｌの表示を得るためアナログ値Ｙ＋が８．ビットを用いて復号できるようにＢ１ビットおよびアナログ値Ｙ、を送信するステップを含む。望ましくは、アナログ値Ｘ１の取得は、アナログ値ｘ１を生じるようにソース信号を変換またはサブバンド信号分析に供することを含み、これによりソース信号がアナログ値Ｘ１の表示から合成することができる３、アナログ値Ｘ、は、ソース信号の高いエネルギおよび（または）低い周波数成分の表示を含む。

本方法は更に、送信されることが、°及求されるディジタル情報のアナログ値ｘ２および８２ビツトを取得し、アナログ値ｙ２によりディジタル情報のアナログ値Ｘ２およびＢ２ビットを表わし、ディジタル情報のアナログ値Ｘ、および８２ビツトの各表示がアナログ値Ｙｌから弁別できるようにアナログ値ｙ２を送信し、これによりディジタル情報のアナログ値ｘ２およびＢ４ビットを１つのアナログ値ｙ２で伝送することができる４、望ましくは、ディジタル情報のアナログ値Ｘ、および８２ビツトを取得することが、ソース信号を変換またはサブバンド信号分析に供し、ソース信号がディジタル情報のアナログ値Ｘ２およびＢ、ビットで表わすことができるように出力を処理し、これによりソース信号の表示がアナログ値ｙ、から弁別されるディジタル情報のアナログ値Ｘ、！および８２ビツトの表示に活いて生成することができる３、アナログ値ｙ２は、ソース信号の低いエネルギおよび（または）高い周波数成分の表示を含む、。

本発明の別の特質においては、ハイブリッド・アナログ／ディジタル信号伝送システムは、ソース信号を表わすアナログ値Ｘ１を生じるようにソース信号を分析する回路と、ディジタルチ１１報の８１ビツトでアナログ値ｘ１を、またマツピング関数によりアナログ値ｙ、を表わす回路と、アナログ値Ｘ、の表示を得るため８１ビツトを用いてアナログ値ｙ１を復号できるようにディジタル情報のＢ１ビットおよびアナログ値ｙ１を伝送する回路とを含み、これによりソース信号の表示がアナログ値ｘ１の表示に基いて生成される４、望ましくは、アナログ値ｘ１の取得は、アナログ値Ｘ１を牛しるように、ソース信シＪを変換またはサブバンド分析に供し、これによりソース信号がアナログ値Ｘ、の表示から合成される。アナログ値Ｘ、は、ソース信号の高いエネルギ成分の表示を含む１゜本システムは更に、ディジタル情報のアナログ値Ｘ、およびＢ２ビットを取得する回路と、アナログ値ｙ２によりディジタル情報のアナログ値Ｘ２および８２ビツトを表わす回路と、ディジタル情報のアナログ値ｘ２およびＢ２ビットの各表示がアナログ値ｙ２から弁別できるようにアナログ値ｙ２を伝送する回路とを含み、これによりディジタル情報のアナログ値Ｘ、および８２ビツトを１つのアナログ値ｙ２で伝送することができる。望ましくは、ディジタル情報のアナログ値ｘ７および８２ビツトの取得は、ソース信号を変換またはサブバンド信号の分析に供し、ソース信号がディジタル情報のアナログ値ｘ２および８２ビツトで表わすことができるように出力を処理することを含み、これによりソース信号の表示がアナログ値ｙ２から弁別されるディジタル情報のアナログ値Ｘ、および８２ビツトの表小に基いて生成することができる。アナログ値ｙ２は、ソース信号の高い周波数成分の表示を含む。アナログ値ｙ２は、ソース信号の低いエネルギ成分の表示を含む。

本発明の別の特質は、ソース信号を表わすアナログ値Ｘ、のハイブリッド−アナログ／ディンタル表示である送信信号を受取るシステムを含み、このシステムは送信信号を受取ってアナログ値ｘ１を表わすディジタル情報のアナログ値ｙ１および８１ビツトを取得する回路と、マツピング関数によりディジタル情報のアナログ値ｙｌおよび８１ビツトに基いてアナログ値Ｘ、の表示を生成する回路と、アナログ値Ｘ１に基くソース信号の表示を生成する回路とを有する。

本システムは史に、第２のソース信号を表わすディジタル情報のアナログ値ｘ２および８２ビツトのアナログ表示である第２の送信信号を受取る第２のシステムを含み、この第２のシステトは、第２の送信信号を受取ってディジタル情報のアナログ値Ｘ２および８２ビツトを表わすアナログ値ｙ２を取得する回路と、アナログ値ｙ４に基〈ディジタル情報のアナログ信号ｘ２およびＢ２ビットの表示を生成する回路と、ディジタル情報のアナログ信号Ｘ、およびＢ２ビットの表示に基いて第２のソース信号の表示を生成する回路とを有する。

本発明の特に望ましい実施態様においては、ハイブリッド・アナログ／ディジタル表示が変換または側波帯信号の分析により得られる値であり、かつ変調係数により表わされる変′Ａ機能により変調され、この変調係数は変調された値と共に別のディジタルｉＷｆｔＭとして送信される、。

ディジタル情報のＢ、ビットは、ｙ、を復号することを可能にするレンジ情報であることが望ましく、またＢ、の最小部分がＢ、の最小部分により表わされることが望ましい４、他の特徴および利点については、添付図面に関して以降の詳細な記述を読めば明らかになるであろう。

図１（ａ−ｓｒ）は、本発明のモード１の一実施例を示すグラフ、図２（ａ−ｇ）は、本発明のモード１の別の実施例を示すグラフ、図３は、本発明のモード２の一実施例を示すグラフ、図４（ａ−ｇ）は、本発明のモード２の一実施例を示すグラフ、図５は、本発明のモード２の別の実施例を示すグラフ、図６　（ａ＝ｇ）は、本発明のモード２の別の実施例を示すグラフ、図７　（ａ、ｂ）は、本発明の実施におけるＨＤＴＶ送信機および受信機を示すブロック図である。

すＬｌ二法退４位位層本発明の１つのモートは、与えられた信号を送信機における所要の振幅範囲に拡張することができることの認識に基くもので、この拡張は送信された拡張係数に従って受信機において復号することができる。例えば、アナログ値ＸはＢビットおよびアナログ値ｙで表わすことができる１、−例を挙げれば、Ｘは一１≦ｘ４１の範囲内にあり、Ｂ＝１、ｙは一１≦Ｘ≦１の同じ範囲内にあるならば、ビットｂがｂ＝ｏまたはｂ＝１のいずれの値を持つかに従って情報の１ビツトはＸが「０」の範囲あるいは「１」の範囲のいずれにあるかを示すため使用することができる。。

図１　（ａ）において、信号ｘ　（ｎ）は任意の強さの単位で−１，０と＋１．０の間で変化するように示される。、ｎｏ＝ｎ、、０□−ｎｌ、ｎ４　ｎｓの間および０６以上の時間間隔において、信号は実質的に０と１．０の間（範囲１）で変化し、他の時間では、信号は実質的にＯと−１，０の間（範囲Ｏ）で変化する。範囲０乃至＋１．０はディンタル・ビットｂ＝１により任意に表わされ、０乃至−１，０の範囲はディジタル・ビットｂ＝ｏにより任意に表わされる、。

拡張信号が正常な範囲に大きさが変えられるように信号の最初の範囲を表わすディツタルービットｂ＝ｏまたはｂ＝１が受信機へ送られる限り、信号ｘ　（ｎ）の一部の強さを−１，０乃至１．　０の全範囲に拡張することが可使である。拡張信号は、チャンネル・ノイズ面で具合がよく、このため送信信号に課されるチャンネル劣化が結果として少なくなる。

−・実施例において、信号ｘ（ｒ＋）は図１（ｂ）に示されるマツピング関数を用（することにより拡張される。ｘ　（ｎ）の値は、このマツピング関数に従って拡張アナログ波形ｙ（ｎ）にマツピングされる。同伴するディジタル・ビット情報ｂ（この拡張を表わす）は、図１（Ｃ）に示されるマツピング関数により得ることができ、ここで値ｘ　（ｎ）は図示のマツピング関数に従ってディジタル情報（ｂ＝１またはｂ＝０）にマツピングされる。結果として得る拡張アナログ信号ｙ　（ｎ）は図１（ｄ）に示され、結果として得るディジタル・ビット情報ｂ　（ｎ）は図１（ｅ）に示される。図１（ｂ）におけるマツピング関数の特定の選択は、分析Ｘの信号特性に基いて行うことができる。

マツピング関数の簡単な選択は、図１（ｂ月こ示されるように線形関数である。

このマツピングは下記の如く進行する。即ち、図１（ｄ）に示した対応する拡張値ｙ　（ｎ）を得るため図１（ｂ）のマツピング関数に加えられる図１（ａ）ｌこお−するｘ　（ｎ）に対して１つの値が選択される。例えば、ｘ　（ｎ）が図１（ａ）の時間ｎ３と口、の間でゼロ以下に下がるところを参照されたい。時間ｎ、において、ｘ　（ｎ）はゼロとなる。このことは、ｙ＝−１にマツピングするように図１（ｂ）に示される。このため、図１　（ｄ）において、ｙ（ロ）はｎ３で−１，０に拡張されるよう示される５、ｎ、と１４の中間では、ｘ　（ｎ）の振幅は約−０，２であり、これはｙ＝−〇、８にマツピングするように図１（ｂ）に示される（ｘ＝−０，２参照）。

このため、図１（ｄ）において、ｙ　（ｎ）はｎ、と０４の中間で約−０，８に同様に拡張されるように示される。マツピングの残りはこれに従って進む。

次に、受信機は（図１（ｂ）および図１（Ｃ）のマツピング関数を知って）受取った拡張信号をスケールダウンすると共に、これを適当な振幅範囲に然るべく適合させることができる４、その結果、信号はチャンネル・ノイズの面で更に強固な送信を行うよう拡張することができ、またディジタルの側面情報に従って型どうり復号することができる１、この強固性は、図１（「）および図１（ｇ）の比較により示される。図１（ｆ）は、ｘ　、（ｎ）即ち従来通り送られた後チャンネル・ノイズにより劣化された信−号ｘ　（ｎ）を示す１２図１（ｇ）は、同じチャンネル・ノイズにより劣化した史に強固な信号ｙ（ｎ）から復号されたｘｌ、（ロ）を示す１．復号されたｘｂ（ｎ）ＨＡ、復号されたｘ　、（ｎ）より近い元の信号ｘ　（ｎ）を示すものである。

上記の事例において、アナログ信号ｘ　（ｎ）はアナログ信号ｙ　（ｎ）と１ビツトのディジタル・データｂ　（ｎ）により表わされた。アナログ信号ｘ　（ｎ）はまた、より大きな特異性を以て表わすことができる。例えば、図２（ａ）は、同じアナログ信号ｘ　（ｎ）を示すが、図２（ｄ）の史に拡張されたアナログ信号ｙ（ｎ）により（図１（ｄ）と比較されたい）、ｌＮ２（ｅ）のまた２ビツトデイジタル・データｂ（ロ）により表わされる（図１　（ｃ）と比較されたい）、。

図１（ｂ）においては、マツピング関数はｘ　（ｎ）を全振幅範囲一１．０乃至１、　０に拡張する。同じことが、図２（ｂ）のマツピング関数にも起生ずる。

、シかし、図１　（ａ）のｘ　（ｎ）は２つの領域（−１乃至０と、０乃至１）に分かれるが、図２（ａ）のｘ　（ｎ）は４つの領域ａ　−ｄに分かれる。即ち、−１乃至−０，５、−〇、５乃至０．０乃至０．５、および０，５乃至１である。従って、図１（Ｃ）のディジタル情報信号ｂ　（ｎ）は２つのレベル、即ち、ゼロ振幅におけるビット０、および２つの範囲（−１乃至０および０乃至１）を表わす１の強さ単位におけるビット１を得る。しかし、図２（ｂ）において、領域ａ−ｄと対応するディジタル信号ｂ（ｎ）（図２（Ｃ）９照）は、４つのレベル０〜３の１つに割当てられ、これにより４つの領域（ａ　−ｄ　）を表わすためディジタル情報の２つのビットの伝送を要求する。従って、ｘ　（ｎ）のより小さな領域は拡張でき（図２（ｄ）と図１（ｄ）を比較）、またｂ　（ｎ）に従って復号することができ、チャンネル・ノイズの存在時の動的範囲および改善された一貫性の使用の増加を伴う。

本発明の１つの有効な実施例は、他の値のその相対的な意義に基いてこれら値より多少とも正確にアナログ値を選択的に伝送することを可能にすることになる。

例えば、変換イメージ・コーディングにおいて、信号の周波数域特性が変換分析から得られる係数により表わせるように分析することができる。、、１つのアナログ値がＤＣ即ち低周波数成分を表わし、第２のアナログ値が分析される信号の中間周波数成分を表わし、第３のアナログ値が高い周波数成分を表わすものとする。

より低い周波数成分はしばしば史に多くの信号エネルギを送り、またより高い成分がしばしばほとんど送らないため、２ビツトを第１のアナログ値に割当ててこの値然るべ（太き（第２のアナログ値に対して１ビツトを拡張することが可能であり、この値を然るべく拡張することが可能であり、第３のアナログ値に対してはこの信号の拡張なしには１ビツトも拡張しない。（各ビットは従来の方法で側面情報として送ることができる。）第３のアナログ値に対する第１および第２のアナログ値のＳ　／　Ｎ比の改善はそれぞれ略々１２ｄＢおよび６ｄＢとなる。

モード２・圧縮された送信上記のモードはアナログ信号のより強固な伝送を可能にするが、本発明の第２のモードでは、強固性がより少ない伝送ではあるがアナログ信号チャンネルの一部の更に良好な利用を提供することもまた興味がある９１例えば、Ｂビットのアナログ値Ｘおよびディンタル情報す、およびアナログ値ｙによるＸおよびｂを表わす要求を仮定しよう。ここで、伝送チャンネルの信号対ノイズ比がｙを正確に表わすことを許容するが、アナログ値Ｘが正確に表わす必要がないものとしよう。

次に、Ｘのみを伝送するためｙを用いる代わりに、ＸおよびＢビットの別のディジタル・データｂを伝送するため使用できる。従って、送信できる信号ｄφ／′ ｄ［の？」ｔは、信号対ノイズ比における受入れ得る低減および受取ったアナログ値Ｘの所定の精度に依存する。

図３において、アナログ値Ｘは一１≦Ｘ≦１の範囲内にあり、ｙは一１工ｙ≦１の範囲内にあるものとする。ｙの正の領域はビット１域として任意に割付けられ、ｙの負の領域はビット０域として割付けられる。Ｘの値は、情報の１ビツトに応じて正のｙまたは負のｙにマツピングすることができる。その結果、アナログ値Ｘがビット１域に送られるならば、アナログ値ｙはアナログ値Ｘに加えてビット１情報を表わす。同様に、アナログ値はｙ軸のビット０域に送られるならば、ビットＯのディジタル情報はアナログ信号により送られる。受信機においては、アナログ値は然るべくアナログ値として使用されるが、そのビット値もまたその範囲の場所から復号される。

図３に示されるように、伝送のため探された情報のビットが１ならば、Ｘ値はＴ十から１までの正のｙ値にマツピングされる。チャンネル・ノイズによるビット情報の復号における誤りに対する注意として、値Ｔ＋は復号誤りを防止するある防護範囲を許容するためＯより大きく選定することができる。情報の１ビツトが０の値であれば、Ｘのアナログ値は負のｙ領域にマツピングすることができ、ここで値Ｔ−はＯ以下の利得となるように選定されて防護領域を提供する。

マツピング関数の特定の選定は、アナログ信号Ｘの信号特性に基いて行うことができる。マツピング関数の簡単な選定は、図３におけるケースであった線形関数とすることができる。典型的には、Ｔ−は−Ｔ＋と等しく、図３の関数は、それらの特徴が要求されないが相互のシフト・バージョンである。

特定例として、ディジタル・データｂ　（ｎ）およびアナログ信号ｘ（ｎ）が図４（ａ）おける図４（ｂ）にそれぞれ示される１、アナログ信号Ｙ　（ｎ）は、図３におけるマツピング関数に従ってｂ　（ｎ）およびｘ　（ｎ）の組合わせから得られ、図４（Ｃ月こ示される。図４（ｄ）は、チャンネル・ノイズにより劣化した図４（ｂ）におけるアナログ信号ｘ　（ｎ）であるＸあ（ｎ）を示す。図４（ｅ）は、同じチャンネル・ノイズにより劣化した図４（Ｃ）におけるアナログ信号ｙ　（ｎ）であるｙ　ｂ（ｎ）を示す１１図４（「）および図４（ｇ）は、復号されたディジタル・データｂ　（ｎ）および復号されたアナログ信号Ｘ＆（ロ）をそれぞれ示す。図４（ｄ）におけるｘ　、（ｎ）と図４（ｇ）におけるｘ　ｈ（ｎ）の比較は、Ｘゎ（ｎ）がｘ　、（ｎ）より多くのノイズを有することを示す。しかし、Ｘゎ（ｎ）のＳ／Ｎ比が低いとｘ　（ｎ）と共にディジタル・データｂ（ｎ）を送ることを可能にし、これはｊｉｒ記信号の劣化がディジタル・データの余分な伝送より重要でない時に有効に用いることができる。。

本発明の別の実施例において、２つ以上の信号範囲を使用することはより多くの量のディジタル情報の伝送を可能にする１、範囲数は、アナログ値Ｘの小さい値において生じ得る劣化に依存することになる１、特定の例として、図５および図６は、２ビツトのディジタル・データ（４つの信号範囲）のｂ（ｎ）および１つのアナログ信号ｘ（ｎ）が１つのアナログ信号ｙ　（ｎ）により表わされることを除いて、図３および図４と同じである。

本発明の１つの有効な実施例は、他の値より多少とも正確にアナログ値を選択的に送ることを可能にする。例えば、変換イメージ・コーディングにおいては、１つのアナログ値が低い周波数あるいはＤＣ成分を表わし、第２のアナログ値が中間周波数成分を表わし、第３のアナログ値が高い周波数成分を表わす。より低い周波数成分がしばしばより多くの信号エネルギを運ぶため、第１のアナログ値を表わすことができ、アナログ値としてディジタル情報は表わし得す、第２のアナログ値およびアナログ値として１ビツトのディジタル情報、および第３のアナログ値およびアナログ値としてディジタル情報の２ビツトを表わすことができる。

アナログ値のＳ／Ｎ比の低下はそれぞれ６ｄＢおよび１２ｄＢとなる。この例は、本文に述べた方法が異なるアナログ値の相対的な重要度を軽減することを可能にする。。

モード１およびモード２の組合わせ上記の２つの動作モードは、あるアナログ値の信号対ノイズ比を増大し、他のアナログ値の信号対ノイズ比を低下し、残るアナログ値の信号対ノイズ比をそのままにするよう組合わせることができる。従って、本発明は、チャンネル劣化が存在する際に強固であり帯域幅の有効利用を行うチャンネル互換性のあるＨＤＴＶの設計における如きハイブリッド・アナログ／ディジタル表示システムに組込むことができる、。

図７に示される本発明の実施例においては、ソース・ビデオ信号ＩＯが送信機２０の変換７／サブバンド信号アナライザ２２に加えられる。この出力は、適応変調システムに与えられる。適応変調システムの出力は、アナログ−データ（変調送イ：ｊ信号の如き）およびディジタル・データ（変調送信信号の復調に必・皮な変調係数の４口き）の双方を含む。このアナログおよびディジタル・データは、ハイブリット・アナログ／ディジタル表示プロセッサ２８に与えられる９、このデータは次に先に述べた方法で送信される。

このようなンステ１２の受信機においては、受信信号１１０は送信機１２０の反転ハイブリッド・アナログ／ディジタル表示プロセッサ１２８に与えられる。、この復号されたアナログ／ディジタル出力は適応復調器１２４へ与えられる。復調信号は次に変換／サブバンド信号シンセサイザ１２２１こ与えられ、元のソース・ビデオ信号１０の表示を合成する。

モード１における本発明は１つのアナログ値の１つの拡張アナログ値およびディジタル復号情報による伝送を可能にすることが理解されよう。また、１つの圧縮されたアナログイ１ＩＩＩにより１つのアナログ値およびディジタル情報をモード２において送信することも可能である。モード１とモード２の組合わせ動作においては、モード２のディジタルナ８報はモード１のディジタル復号情報を表示するため使用することができる。、−，１−，２の送信は、おそらくは以後の送信あるいは他の用途のための値を表示する形態を取ることができる１、その結果、より強固かつより有効な信号送信が達成される。

他の実施態様は請求の範囲に含まれる。

０　５００　１０００　０　５００　１ｏｆ）０ＦＩＧ、　１（ｅ） −１，５−１−０，５００，５＋　１．５−１．５　−１　−０．５　０　０．５　＋　１．５入力値ｘ　（ｘの振巾）ＦＩＧ、　３入力値ｘ　（ｘ、の振巾）ＦＩＧ、　５か要　約　書アナログ送信運勢の部分の信号対ノイズ比を選択的に増加し、減少しまたは影響されずに残すための方法および装置。結果として、いくつかのアナログ値の信号対ノイズ比を増加し、別のアナログ値の信号対ノイズ比を減少し、そしであるアナログ信号の残りの値の信号対ノイズ比を留めることが可能である。信号送信のハイブリッド・アナログ／ディジタル方法は、過言されることを所望される、ディジタル情報のＢ１ビットで表されるアナログ値Ｘ＋　（２２）を得るステップと、マツピング機能（２８）によりアナログ値ｙ１を得るステップと、Ｂ、ビットとアナログ値ｙ！を過言するステップとを含む。アナログ値ｙ１はアナログ値Ｘ、の表示を得るために８１ビツトを使用して複合され得る。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１・８４条の８）平成　４年　８月２４日１、特許出願の表示ＰＣＴ／ＵＳ９１１０１１８１、発明の名称ハイブリッド・アナログ／ディジタル信号処理の方法およびシステム　、３、特許出願人住　所　アメリカ合衆国マサチューセッツ州０２１３９゜ケンブリッジ、マサチューセッツ・アベニュー　７７名　称　マサチューセッツ・インステチュート・オブ・テクノロジー住　所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６区５、補正書の提出日（３４条補正）請求の範囲ｌ、情報信弓のハイブリッド・アナログ／ディジタル送信方法において、送信されるべき第１のアナログ値Ｘ、を取得し、前記第１のアナログ値ｘ１を、第１のマツピング関数に従ってアナログｆｒｌＬｙ＋およびディジタル情報のＢ１ビットにマツピングし、ディンタル情報のＢ、ビットを伝送し、＋ｉｉＪ記第１のアナログ値Ｘ、の表示を得るため、アナログ値ｙ１がディジタル情報の８１ビツトを用いて復−号できるようにアナログ値ｙ１を伝送するステップを含むことを特徴とする方法、。

２、第１のアナログ値Ｘ１を取得することが、第１のアナログ値ｘ１を生成するためソース信号を変換あるいはサブバンド信号分析に供することを含み、これによりソース信号が前記第１のアナログ値Ｘ、の表示から合成されることを特徴とする請求項１記載の方法。

３、’＋ｊｒ記第１のアナログ値ｘ１が、ソース信号の高エネルギ成分の表示を含むことを特徴とする請求項２記載の方法。

４、前記第１のアナログ値ｘ、が、ソース信号の低周波数成分の表示を含むことを特徴とする請求項２記載の方法。

５、前記ソース信号がビデオ信号またはオーディオ信号であることを特徴とする請求項２記載の方法。

６、共に伝送されるべき第２のアナログ値ｘよおよびディジタル情報の８２ビツトを取得し、第２のマツピング関数に従って１ｊ１」記載２のアナログ値Ｘ２およびディジタル情報の８２ビツトをアナログ値ｙｌにマツピングし、ＤＩＪ記アナログＩＭ　Ｘ　、およびディジタル情報のＢ７ビツト双方の各表示がアナログ値ｙ２からそれぞれ弁別することができるようにアナログ値ｙ２を伝送し、これによりアナログ値ｘ２およびディジタル情報のＢ、ビットが１つのアナログ値ｙ２により伝送することができるようにするステップを更に含むことを特徴とする請求項ｌまたは２に記載の方法１゜７−前記アナログ値ｘ２およびディジタル情報の８２ビツトを取得することが、ソース信−号を変換またはサブバンド信号分析に供して、前記ソース信号が＋ｉｉＩ′記第２のアナログ値Ｘ、およびディジタル情報の８２ビツトにより表わすことができ、これによりソース信号の表示が、アナログ値ｙ２から弁別された第２のアナログ値ｘ２およびディジタル情報のＢ２ビットの表示に基いて生成できるように出力を処理することを含むことを特徴とする。；＋７；ｋｆｒｉ　６記載のノＪ法、。

ａ、−ｍ記載２のアナログ値ｘ２がソース信号の低エネルギ成分の表示を含むことを特徴とする請求項７記載の方法。

９、前記第２のアナログ値Ｘ２がソース信号の高周波数成分の表示を含むことを特徴とする請求項７記載の方法。

１０、前記ソース信号がビデオ信号またはオーディオ信号であることを特徴とする請求項７記載の方法。

１１、ハイブリッド・アナログ７′デイジタル情報信号送信システム（２０）において、ソース信号の第１の成分を表わす第１のアナログ値Ｘ、を受取り、該第１のアナログ値Ｘ１を、マツピング関数に従ってディジタル情報のＢ１ビットおよびアナログ値ｙ１にマツピングするシステム（２４）と、前記アナログ値ｙｌが、ｌ１ｉｆ記第１のアナログ値ｘ１の表示を取得するためＢ１ビットを用いて復号することができ、これにより前記ソース信号の前記第１の成分の表示が該第１のアナログ値Ｘ１の表示に基いて生成できるようにディジタル情報の８１ビツトを伝送し、かつアナログ値ｙ１を伝送するシステム（２８）とを設けてなることを特徴とするシステム。

１２、アナログ値Ｘ、を取得することが、前記ソース信号を変換またはサブバンド信号分析に供してアナログ値Ｘ１を生成することを含み、これにより該ソース信号の表示がアナログ値Ｘ、の表示から合成されることを特徴とする請求項１１記載のシステム。

１３、前記アナログ値Ｘ１が、前記ソース信号の高エネルギ成分の表示を含むことを特徴とする請求項１１記載のシステム。

１４、前記アナログ値χ１が、ｍＪ記ソース信号の低周波数成分の表示を含むことを特徴とする請Ｊ２ｆｆｉｌｌ記載のンステｔ・、。

１５、前記ソース信号がビデオ信号またはオーディオ信号であることを特徴とする請求項１１記・賎のシステム、。

１６、前記ソース信シーの第２の成分を表わすアナログ値ｘ４を取得するシステｌ、（２４）と、第２のマツピング関数に従って前記第２のアナログ値Ｘ２をアナログ値ｙ２にマツピングし、かつ前記アナログ値ｙ２におけるディジタル情報のＢ２ビットをコード化するシステム（２４）と、前記第２のアナログｒｆｔＸ４およびディジタル情報の８２ビツトの各表示がアナログｆｐ’＋°ｙ２からｆ１゛別できるように、アナログ値ｙ２を伝送するシステ１−（２８）とを更に設けることにより、前２第２のアナログ値Ｘ２およびディジタル情報の８２ビツトが１つのアナログ値ｙ２により伝送できることを特徴とする請求項１１記載のシステム。

１７、ｊｉｒ記アナログ（ｍＸ□およびディシタルチ１）報の８２ビツトを取得することが、ｊｉｊ記ソース信号がアナログ値Ｘ２およびディジタル情報の８２ビツトにより表示することができるように、ソース信号を変換またはサブバンド信号分析に供して苫分析の出力を処理することを含み、これによりソース信号の表示が、アナログ値ｌ／（ｙ、から弁別されたアナログ値ｘ４およびディジタル情報のＢ２ビットの表示に基いて生成することができることを特徴とする請求項１６記載のシステム。

１８、前記アナログ値ｙ２が、前記ソース信号の高周波数成分の表示を含むことを特徴とする請求項１６記載のシステム。

１９、前記アナログ値ｙ、が、前記ソース信号の低エネルギ成分の表示を含むことを特徴とする請求項１６記載のシステム、。

２０、前記ソース信号がビデオ信号またはオーディオ信号であることを特徴とする請求項１６記載のシステム。

２１、ソース信号を表わす第１のアナログｆｒＭｘ、のハイブリッド・アナログ／ディジタル表示である送信信号（１１０）を受取るシステム・において、前記送信信号を受取り、アナログ値Ｙ＋および前記第１のアナログ値ｘｌを表わすディジタルｔ、１１報の８１ビツトを取得するシステｌ、（１２８）と、前記アナログ値ｙ１がマツピング関数に従ってアナログ値Ｘ、と関連付けられる、ディジタル情報のＢ１ビットおよびアナログ値ｙ、を用いることにより第１のアナログ値ｘ１の表示を生成する／ステム（１２４）と、前記第１のアナログ値Ｘ１に基くソース信号の第１の成分の表示を生成するシステム（１２２）とを設けてなることを特徴とするシステム。

２２６前記送信されたハイブリッド・アナログ／ディジタル表示が、＋ｉｉｆ記ソース信号の変換またはサブバンド信号分析により生成されることを特徴とする請求項２１記載のシステム、。

２３、ｍ２のソース信号を表わす、第２のアナログ値Ｘ、およびディジタル情報の８２ビツトのアナログ表示である第２の送信信号を受取るシステムにおいて、０１Ｊ゛記システム（１２８）が第２の送信信号を受取り、アナログ値ｘ２およびディジタル情報の８４ビツトの双方を表わすアナログ値ｙ２を取得し、前記システム（１２４）が、第２のマツピング関数に従って、アナログ値ｙ２に基く第２のアナログ値Ｘｌおよびディジタル情報のＢ１ビットの表示を生成し、前記システム（１２２）が、第２のアナログ値Ｘ２およびディジタル情報の８゜ビットの表示に基く第２のソース信号の前記第２の成分の表示を生成することを特徴とする請求項２１記載のシステム。

信号分析により生成されることを特徴とする請求項２３記載のシステム。

２５、前記ソース信号がビデオ信号またはオーディオ信号であることを特徴とする請求項２１記載のシステム、。

２６、変換またはサブバンド信号分析により取得された値が、変調係数により表わされる変調関数で変調され、該変調係数が変調値と共にディジタル情報とじて伝送されることを特徴とする請求項２記載の方法。

２７．変換またはサブバンド信号分析により取得された値が、変調係数により表わされる変調関数で変調され、該変調係数が変調値と共にディジタル情報として伝送されることを特徴とする請求項１２記載の方法。

２８、変換またはサブバンド信号分析により取得された値が、変調係数により表わされる変調関数で変調され、該変調係数が変調値と共にディジタル情報として伝送されることを特徴とする請求項２２記載の方法。

２９、ディジタル情報のＢ、ビットが、Ｘｌを得るためｙｌの復号を可能にする範囲情報であることを特徴とする請求項１記載の方法。

３０、ディジタル情報の８１ビツトが、ｘｌを得るためｙｌの復号を可能にする範囲情報であることを特徴とする請求ＪＩ′１１１１２載の方法、。

３１、ディジタル情報の８１ビツトが、ｘｌを得るためｙｌの復号を可能にする範囲情報であることを特徴とする請求項２１記載の方法。

３２、アナログ値ｙ１の振幅が第１のアナログ値Ｘ、の振幅より大きくなるように、Ｘｉがマツピング関数に従ってｙｌおよびディジタル情報のＢ１ビットにマツピングされることを特徴とする請求イ１１記載の方法１゜３３、アナログ値ｙ１の振幅が第１のアナログ値Ｘ１の振幅より人き（なるように、Ｘｌがマツピング関数に従ってｙｌおよびディジタル情報のＢ、ビットにマツピングされることを特徴とする請求項１１記載の方法。

３４、アナログ値ｙ、の振幅が第１のアナログ値ｘ１の振幅より大きくなるように、Ｘｌがマツピング関数に従ってｙｌおよびディジタル情報のＢ、ビットにマツピングされることを特徴とする請求項２１記載の方法。

３５．８１の最小部分が８４の最小部分により表わされることを特徴とする請求項６記載の方法。

３６．８１の最小部分が８２の最小部分により表わされることを特徴とする請求項１６記載の方法。

３７、Ｂ、の最小部分がＢ、の最小部分により表わされることを特徴とする請求項２３記載の方法、。

３８、第２のアナログ値ｘ２の振幅がアナログ値ｙ２の振幅より太き（なるように、ｘ２およびディジタル情報のＢ２ビットがマツピング関数に従ってｙ２にマツピングされることを特徴とする請求項６記載の方法。

３９、第２のアナログ値Ｘ２の振幅がアナログ値ｙ２の振幅より大きくなるように、Ｘ２およびディジタル情報のＢ２ビットがマツピング関数に従ってｙ、にマツピングされることを特徴とする請求項１６記載の方法。

４０、第２のアナログ値Ｘ２の振幅がアナログ値ｙ２の振幅より大きくなるように、Ｘ、およびディジタル情報のＢ２ビットがマツピング関数に従ってｙ２にマツピングされることを特徴とする謂３）２項２３記載の方法、。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．情報信号のハイブリッド・アナログ／ディジタル送信方法において、送信されるべきアナログ値ｘ１を取得し、ディジタル情報のＢ１ビットを有するアナログ値ｘ１とアナログ値ｙ１を表示し、アナログ値ｘ１の表示を得るためアナログ値ｙ１がＢ１ビットを川いて復号できるように、Ｂ１ビットおよびアナログ値ｙ１を伝送するステップを含むことを特徴とする方法。
２．アナログ値ｘ１を取得することが、アナログ値ｘ１を生成するためソース信号を変換あるいはサブバンド信号分析に供することを含み、これによりソース信号がアナログ値ｘ１の表示から合成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
３．前記アナログ値ｘ１が、ソース信号の高エネルギ成分の表示を含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
４．前記アナログ値ｘ１が、ソース信号の低周波数成分の表示を含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
５．前記ソース信号がビデオ信号またはオーディオ信号であることを特徴とする請求項２記載の方法。
６．伝送すべきアナログ値ｘ２およびディジタル情報のＢ２ビットを取得し、アナログ位ｙ２によりディジタル情報のアナログ値ｘ２およびＢ２ビットを表示し、前記アナログ値ｘ２およびディジタル情報のＢ２ビットの各表示がアナログ値ｙ２から弁別することができ、これによりディジタル情報のアナログ値ｘ２およびＢ２ビットが１つのアナログ値ｙ２により伝送することができるようにアナログ値ｙ２を伝送するステップを更に含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
７．前記アナログ値ｘ２およびディジタル情報のＢ２ビットを取得することが、ソース信号を変換またはサブバンド信号分析に供して、前記ソース信号がディジタル情報のアナログ値ｘ２およびＢ２ビットにより表わすことができ、これによりソース信号の表示がアナログ値ｙ２から弁別されたディジタル情報のアナログ値ｘ２およびＢ２ビットの表示に基いて生成することができるように出力を処理することを含むことを特徴とする請求項６記載の方法。
８．前記アナログ値ｙ２がソース信号の低エネルギ成分の表示を含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
９．前記アナログ値ｙ２がソース信号の高周波数成分の表示を含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
１０．前記ソース信号がビデオ信号またはオーディオ信号であることを特徴とする請求項７記載の方法。
１１．ハイブリッド・アナログ／ディジタル情報信号送信システムにおいて、ソース信号を表わすアナログ植ｘ１を生成するためソース信号を分析する回路と、ディジタル情報のＢ１ビットおよびアナログ値ｙ１によりアナログ値ｘ１を表わす回路と、アナログ値ｙ１がアナログ値ｘ１の表示を取得するためＢ１ビットをもちいて復号することができ、これにより前記ソース信号の表示がアナログ値ｘ１の表示に基いて生成できるように、ディジタル情報のＢ１ビットとアナログ値ｙ１を伝送する回路とを設けてなることを特徴とするシステム。
１２．アナログ値ｘ１を取得することが、前記ソース信号を変換またはサブバンド信号分折に供してアナログ値ｘ１を生成することを含み、これによりソース信号の表示がアナログ値ｘ１の表示から合成されることを特徴とする請求項１１記載のシステム。
１３．前記アナログ値ｘ１が、ソース信号の高エネルギ成分の表示を含むことを特徴とする請求項１１記載のシステム。
１４．前記アナログ値ｘ１が、前記ソース信号の低周波数成分の表示を含むことを特徴とする請求項１１記載のシステム。
１５．前記ソース信号がビデオ信号またはオーディオ信号であることを特徴とする請求項１１記載のシステム。
１６．アナログ値ｘ２およびディジタル情報のＢ２ビットを取得する回路と、アナログ値ｙ２により前記アナログ値ｘ２およびディジタル情報のＢ２ビットを表示する回路と、アナログ値ｘ２およびディジタル情報のＢ２ビットの各表示がアナログ値ｙ２から弁別することができ、これによりアナログ値ｘ２およびディジタル情報のＢ２ビットが１つのアナログ値ｙ２により伝送することができるように、アナログ値ｙ２を伝送する回路とを更に設けることを特徴とする請求項１１記載のシステム。
１７．前記アナログ値ｘ２およびディジタル情報のＢ２ビットを取得することが、前記ソース信号がアナログ値ｘ２およびディジタル情報のＢ２ビットにより表示することができるように、ソース信号を変換またはサブバンド信号分析に供して該分析の出力を処理することを含み、これによりソース信号の表示が、アナログ値ｙ２から弁別されたアナログ値ｘ２およびディジタル情報のＢ２ビットの表示に基いて生成することができることを特徴とする請求項１６記載のシステム。
１８．前記アナログ値ｙ２が、前記ソース信号の高周波数成分の表示を含むことを特徴とする請求項１６記載のシステム。
１９．前記アナログ値ｙ２が、前記ソース信号の低エネルギ成分の表示を含むことを特徴とする請求項１６記載のシステム。
２０．前記ソース信号がビデオ信号またはオーディオ信号であることを特徴とする請求項１６記載のシステム。
２１．ソース信号を表わすアナログ値ｘ１のハイブリッド・アナログ／ディジタル表示である送信信号を受取るシステムにおいて、前記送信信号を受取り、アナログ値ｙ１およびアナログ値ｘ１のディジタル情報表示のＢ１ビットを取得する回路と、ディジタル情報のＢ１ビットおよびアナログ値ｙ１に基いてアナログ値ｘ１の表示を生成する回路と、アナログ値ｘ１に基いて前記ソース信号の表示を生成する回路とを設けてなることを特徴とするシステム。
２２．前記送信されたハイブリッド・アナログ／ディジタル表示が、前記ソース信号の変換またはサブバンド信号分折により生成されることを特徴とする請求項２１記載のシステム。
２３．第２のソース信号を表わすアナログ値ｘ２およびディジタル情報のＢ２ビットのアナログ表示である第２の送信信号を受取る第２のシステムを更に設け、該第２のシステムが、第２の送信信号を受取り、アナログ値ｘ２およびディジタル情報のＢ２ビットを表わすアナログ値ｙ２を取得する回路と、アナログ値ｙ２に基いてアナログ値ｘ２およびディジタル情報のＢ２ビットの表示を生成する回路と、アナログ信号ｘおよびディジタル情報のＢ２ビットの表示に基く前記第２のソース信号の表示を生成する回路とを含むことを特徴とする請求項２１記載のシステム。
２４．前記送信されたアナログ表示が、前記ソース信号の変換またはサブバンド信号分折により生成されることを特徴とする請求項２３記載のシステム。
２５．前記ソース信号がビデオ信号またはオーディオ信号であることを特徴とする請求項２１記載のシステム。
２６．変換またはサブバンド信号分折により取得された値が、変調係数により表わされる変調関数で変調され、該変調係数が変調値と共にディジタル情報として伝送されることを特徴とする請求項２記載の方法。
２７．変換またはサブバンド信号分折により取得された値が、変調係数により表わされる変調関数で変調され、該変調係数が変調値と共にディジタル情報として伝送されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
２８．変換または側波帯信号分析により取得された値が、変調係数により表わされる変調関数で変調され、該変調係数が変調値と共にディジタル情報として伝送されることを特徴とする請求項２２記載の方法。
２９．ディジタル情報のＢ１ビットが、ｘ１を得るためｙ１の復号を可能にする範囲情報であることを特徴とする請求項１記載の方法。
３０．ディジタル情報のＢ１ビットが、ｘ１を得るためｙ１の復号を可能にする範囲情報であることを特徴とする請求項１１記載の方法。
３１．ディジタル情報のＢ１ビットが、ｘ１を得るためｙ１の復号を可能にする範囲情報であることを特徴とする請求項２１記載の方法。
３２．ｘ１がマッピング関数に従ってｙ１およびディジタル情報のＢ１ビットにマッピングされることを特徴とする請求項１記載の方法。
３３．ｘ１がマッピング関数に従ってｙ１およびディジタル情報のＢ１ビットにマッピングされることを特徴とする請求項１１記載の方法。
３４．ｘ１がマッピング関数に従ってｙ１およびディジタル情報のＢ１ビットにマッピングされることを特徴とする請求項２１記載の方法。
３５．Ｂ１の最小部分がＢ２の最小部分により表わされることを特徴とする請求項６記載の方法。
３６．Ｂ１の最小部分がＢ２の最小部分により表わされることを特徴とする請求項１６記載の方法。
３７．Ｂ１の最小部分がＢ２の最小部分により表わされることを特徴とする請求項２３記載の方法。
３８．ｘ２よびディジタル情報のＢ２ビットがマッピング関数に従ってｙ２にマッピングされることを特徴とする請求項６記載の方法。
３９．ｘ２およびディジタル情報のＢ２ビットがマッピング関数に従ってｙ２にマッピングされることを特徴とする請求項１６記載の方法。
４０．ｘ２およびディジタル情報のＢ２ビットがマッピング関数に従ってｙ２にマッピングされることを特徴とする請求項２３記載の方法。