JPS6037811A - 信号処理装置 - Google Patents

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】 〔発明の関連する技術分野〕 この発明は信号の分解および（またに、）ｆ↑成を行う
信号処理装置に関する。すなわち、この発明の信−膜処
理装置は、問題の最高周波数がｆ。より高くない与えら
れた時間（ｔｅｍｐｏｒａｌ　）　信号の（１つ以−に
の次元を持つ）情報成分の周波数スペクトルの起電実時
間分解および（または）その分解された周波数スペクト
ルからのそのような時間信号のＪｆｌ　ｇ実時間合成に
パイプライン構体を用いるものである。この発明は時間
的（ｔｅｍｐｏｒａｌ）　映像信号で画定されるテレビ
ジョン画像の２次元空間周波数の遅延実時間画像処理に
特に適しているが、これに限定されない。

〔従来技術の説明〕

人間の視覚系の動作の模式（モデル）を作ることについ
ては多くの仕事が行われて来たが１人の視覚系は空間周
波数情報を多数の連接重畳する空間周波数帯域に分割す
ることによシ、発光画像の原始的空間周波数分解を算定
するらしいことが判っている。各帯域はほぼｌオクター
ブの幅を持ち、各帯域の中心周波数はその両隣とほぼ２
倍の割合で異っている。研究によると人の視覚系の空間
周波数範囲は０．５〜６０サイクル／度に亘って約７つ
の帯域または「チャンネル」がある仁とが判る。

これらの発見の重要なことは、人の視覚系が他の空間周
波数情報から２倍以上離れた空間周波数情報を無関係に
処理することである。

また人の視覚系で起る空間周波数の処理が空間的に局在
化されていることも判っている。従って各空間周波数チ
ャンネル内の信号は画像の小さい部分領域に亘って算定
され、その部分領域が互いに重なって特定の周波数でほ
ぼ２ザイクルの幅を持っている。

テストバタンとして正弦波の格子像を用いると、この像
に対する閾値コントラスト対感度関数が、その像の空間
周波数が増すに従って速やかにロールオフすることが判
る。すなわち、空間周波数が高ケれば高いコントラメ１
−（３００サイクル／で約２０％）が必要であるが、空
間周波数が低くなると必要ナコントラストも比較的低く
なる（３サイクル／度で約０．２％）。

閾値以上の正弦波格子像のコン１−ラストの変化を検知
する人の視覚系の能力も空間周波数が高いときよシ低い
ときの方がよいことが判っている。

詳苦すれば、平均的人間は、時間について７５％の変化
するコントラストを正しく弁別するには、３サイクル／
度の正弦波格子のときはほぼ１２％のコントラスト変化
を要し、３０サイクル／度の格子では３０％のコントラ
スト変化を要する。

人の視覚系に関する上述の性質を知っているバー　１・
博士（Ｄｒ、　Ｐｅｔｅｒ　Ｊ、　Ｂｕｒｔ）は、画像
の２次元空間周波数を複数の各別の空間周波数帯に分解
するため電算機による非実時間の算法（以後（バートの
ピラミッド」と呼ぶ）を開発した。各空間周波数帯（最
低の空間周波数帯を除く）の幅はオクターブが望ましい
。従って画像の問題の最高空間周波数がｆ。よシ高くな
ければ、その最高周波数帯はｆ。／２からｆ。壕での（
中心周波数が３ｆｏ／４の）オクターブに跨がり、この
最高周波数帯の次の帯域はｆ。／４からｆ。／２までの
（中心周波数が３ｆｏ／８の）オクターブに跨がる。以
下同様である。

パート博士著または共著で、パートのピラミッドの種々
の観点を詳細に記載した文献の次のりストを引用する。

アイ・イー争イー・イー・トランザクションズ・オン・
システムズ・マン・アンド・ザイバネテイクヌ（工ＥＥ
Ｅ　ＴｒａｎＳａ（３ｔｌＯｎ！３０ｎ　ｓｙｓｔｅｍ
ｓ、　Ｍａｌ’ｌ。

ａｎｄＣｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ）　１９８１年１２月発
行第ＳＭＣ−１１巻第１２行第８０２〜８０９頁、パー
ト等著「共働位階計算による画像領域特性の細分化と推
定（Ｓｅｇ＋ｎｅｎｔ−ａｔｌＯｎ　ａｎｄＥＳｔｌｍ
ａｔｌＯｎ　ｏｆ　Ｉｍａｇｅ　Ｒｅｇｉｏｎ　Ｐｒｏ
ｐｅ−ｒｔｉｅｓ　Ｔｈｒｏｕｇｈ　Ｃｏｏｐｅｒａｔ
ｉｖｅ　Ｈｉ、ｅｒａｒｃｂｉａｌ　Ｃａｍｐ　−ｕｔ
ａｔｊ−ｏｎ）　Ｊ　。

アイ・イー・イー・イー・１−ランザクションズｅオン
拳コミュニケーションズ（工ＥＥＥ　’ｒｒａｒｉｓａ
ｃｔ−ｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｃｏｍｍｕｎｉ−ｃａｔｉｏｎ
ｓ）１９８３年４月発行第Ｃ０Ｉｖｌ−３１巻第４号第
５３２〜５４０頁、パート等柊［コンパクトな画像コー
ドとしてのラプラスのピラミッド　（Ｔｈｅ　Ｌａｐ工
ａｃｊ−ａｎ　Ｐｙｒａｍｉｄ　ａｓ　ａ　Ｃｏｍｐａ
ｃｔ、工ｒ１１　ａｇｅＣｏｄ−ｅ）　Ｊ。

コンピュータ・ビジョン中グラフィックス・アント・イ
メージ・プロセシング（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｖ：１−ｓ
ｉｏｎ。

Ｇｒａｐｈｉｃｓ、　ａｎｄ工ｍａｇｅ　Ｐｒｏｃｅｓ
ｓｉｎｇ’）　１９８３年第２１号第３６８〜３８２頁
、パート著「局部画像特性を推定するための高速算法（
Ｆａｓｔ　Ａｌｇｏｒｉｔｌ−Ｌｎｌｓ　ｆｏｒ　Ｅｓ
ｔ−１ｍａｔ：Ｌｎｇ　Ｌｏｃａｌ　Ｉｍａｇｅ　Ｐｒ
ｏｐｅｒｔｊ−ｅｓ）Ｊ。

コンピュータ・グラフィックス・アンド・イノ５−ジ・
プロセシング（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ　
ａｎｃｌＩｍａｇｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）　１９８
０年第１４号第２７１〜２８０号、パート著「６角形に
抽出された２進画像を符号化するためのツリーとピラミ
ッド構体、　（Ｔｒｅｅ　ａｎｄＩＦｙｒａｍｉｄ　５
ｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｆｏｒ　Ｃｏｄｉｎｇ　Ｈｅｘａ
ｇｏｎａ工工ｙＳａｍｐｌｅｄ　Ｂｉｎａｒｙ工ｍａｇ
ｅｒ）　Ｊ。

ニス・ピー・アイ・イー（ＳＰ工Ｅ）第３６０号第１１
４〜１２４頁、パート著［運動と組織の解析に応用し得
る局部側、像特性のピラミッド準拠抽出（Ｐｙｒａｍｉ
ｄ−ｂａｓｅｄ　Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　Ｏｆ　ＬＯＯ
ａｌＩｍａｇｅ　ＦｅａｔｕｒｅＳｗｉｔｈ　Ａｐｐｌ
ｉｃａｔｉｏｎｓ　ｔｏ　ＭＯｔｊ−Ｏｎ　ａｎｄ　Ｔ
ｅｘｔｕｒｅんｑａｌｙｓｉｓ　）　Ｊ。

コンピュータ・グラフィックス・アンド・イメージ・プ
ロセシング（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ　ａ
ｎｄ工ｍａｇｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）　１９８１年
第１６号第２０〜５１頁、パート著「画像処理用高速濾
波器変換ｃＦａｓｔ　Ｆｊ−１ｔｅｒＴｒａ、ｎｓｆｏ
ｒｍ＋ｓ　ｆｏｒ工ｍａｇｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）
Ｊ。

Ｖンセラ（Ｒｅｎｓｓｅｌａｅｒ）　工科大学電気電算
機シスチムニ学部画像処理研究所１９８３年６月発行、
パート等著「画像モザイクに応用される多分解スプライ
ン（Ａ　Ｍｕｌｔｉｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　Ｓｐ工：ｈ
ｎｅ　ｗｊ−ｔｈ　Ａｐｐｌｉ−Ｑａｔｊ−ＯｎＳｔａ
工ｍａｇｅ　Ｍｏ５ａｉｃｓ）　Ｊ。

レンセラ工科大学電気電算機シスチムニ学部画像処理研
究所１９８２年７月発行、パート、−箸「高能率計算用
構体としてのピーｙミツド（Ｔｈ、ｅ　Ｐｙｒａ、ｍ：
ｉ−ｄ　ａｓａ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｆｏｒ　Ｅｆｆ
ｉｃｉｅｎｔ　Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ）　Ｊ。

パートのピラミッド算法は特殊なザンデリング法を用い
て比較的高解像度の原画像をＮ個の位階の（Ｎは複数の
整数）各別の成分画像（それぞれ原画像の空間周波数の
異るオクターブ構成されるラグラス画像）と残余のガウ
ヌ画像（最低オクターブの成分ラプラス画像の全空間周
波数を含む）に分解するもので、その「ピラミッド」と
いう用語は各成分画像の各位階の空間周波数とサンプル
密度が最高オクターブの成分画像から最（氏オ多タープ
の成分画像に進むほど連続的に低下することに関係して
いる。

このパートのピラミッド算法の第１の利点は、もとの高
解像度の画像をエーリアンングによる擬似空間周波数の
導入なく成分画像と残留画像から合成し得ることであり
、第２の利点は、成分画像の各位階の１オクターブの空
間周波数帯域幅が上述の人の視覚系の特性に合うことで
ある。これによって成分画像の各位階のそれぞれの空間
周波数を、それぞれ異る独立の方法（すなわち他のすべ
ての成分画像を著しく害する１つの成分画像の信号処理
を全くせずに）選択的に処理または改変して、その処理
された成分画像から引出された合成画像にその他の°若
干の所要効果を生ずると共にこれを増強することが可能
に々る。この所要の効果の１例が上記論文「画像モザイ
クに応用される多分解スプ゛ライン」へ詳述された多分
解スプライン技法である。

パートのピラミッド算法は今まで一般用デシタル電算機
により非実時間で実行されて来た。原画像の各画素サン
プルのレベルは電算機の各アドレス位置に記憶された多
ビット（例えば８ビツト）数で表される□例えば２つの
次元のそれぞれが２９＝５１２の画素サンプルで構成さ
れた比較的高解像度の２次元の原画像は、その原画像を
構成する各画素サンプルのレベルを表わす多ビット数の
それぞれを記憶する記憶位置が２１８＝２６２１４４の
大型記憶装置を要する。

１ｉｌｌ！憶装置に記憶された原画像はパートのピラミ
ッド算法に従ってデジタル電算機で処理することができ
る。この処理は所定の核重み関数による画素サンプルの
たたみ込み、サンプルの減殺、内挿によるサンプルの拡
張、サンプルの減算のような段階の反復実施から成って
いる。核間Ｉｌ１次元またはそれ以上）の大きさは全画
像の各次元の大きさに比較して（画素の数からして）小
さい。画素の部分領域すなわちウィンドー（大きさは核
関数と等しく、各画素の周りに順次対称的に配置されて
いる）に核重み関数を乗じ、たたみ込み演算で合計する
。

核重み関数にたたみ込まれる画像の多次元空間１・耐波
数の低域濾波器として動作するように選ばれる。核関数
により各次元に与えられる低域濾波器特性の公称「遮断
周波数」　（濾波器技？ｒｌＶでは「コーナー周波数」
捷たば「ブレーク周波数」とし−Ｃも知られている）は
、たたみ込まれる信号のその次元の問題の最高周波数の
実質的１／２になるように選ばれる。この低域濾波器特
性は与えられた遮１ｉｉ’「周波数で「ブリック・ウオ
ール」ロールオフを持つ必裏は々いが、比較的漸進的ロ
ールオフを持つことがあり、この場合公称遮断周波数は
漸進的１Ｊ−ルオフの予め選ばれたある減衰の値（例え
ば６ｔ１．ｉ：３　）が生ずる周波数として定義される
。バートのピラミッドは漸進的ロールオフ低域濾波器特
性によって生ずる擬似周波数のエーリアシングによる導
入を本来補償するから、さらに緩かなロールオフ特性を
持つ濾波器を用いることができる。たたみ込寸れた画像
は、たたみ込まれた画素を１つおきに逐次考えられる画
像の各次元において実効上抜き取ることにより１陥小（
ｃｌｅｃｉｍａｔｅ）　され、こ八によってその各次元
におけるたたみ込捷れた画像の画素数が１／２だけ減じ
ら、ｈる。画像は通常２次元画像であるから、たたみ込
丑ｉｔて縮小された画像はその縮小６ｉＪの画像に含ま
れる画素の数の作かｌ／４で構成されている。このたた
み込１れで縮小された画像（れをガラスの画像と呼ぶ）
は第２の記憶装置に記憶される。

記憶された原画像の画素サンプルから始１って、上述の
たたみ込み縮小（ｃｏｎ、ｖｏ上ｕｔｊｏｎ　−ｄｅｃ
ｌＩｎ＞、ｂｌ、−ｔｏｎ’）手順がＮ回（Ｎは複数の
整数）反復され、もとの高解像度の画像ど解像度の低下
したＮ個のカラスの追加画像の位階ピラミッドから成る
（　１．Ｊ　−＋−１）個の画像を生ずる。ここで各追
加画像の各次元の画素サンプルの数Ｃサンプル密度）は
その直前の画像の各次元の画素サンプル数の僅か１７２
である。

もとの高解像度の記憶画像をＧｏで表わずと、記°１，
０されたＮ個の追加画像の位階はそれぞれ（）、ないし
ＧＮで表わされ、これらＮ個の追加画像の画素−リンラ
ブルの逐次減少する数がＮ個の記憶装置にそれぞれ各別
に記憶される。従って記憶された原画像を加えると合計
（Ｎ　＋１　）個の記憶装置がある。

ハートのミラミツド算法の非実時１９１実行によると、
次の演算手順によって各次元の各記憶Ｇ１画素−リ゛ン
プル対の間に内挿１直の追加サンプルか発生さＪ］１、
これによって低下した記憶画像Ｇ□のサンプル密度かも
との記憶画像Ｇ。のサンプル密度まで拡大さｒしる。こ
の拡大画像Ｇ□の各画素サンプルのチー）タル値を、次
に原画像Ｇ。の対応する画像サンプルの記憶デジタル値
から差引いて、差画像（ラブラメの１１１４像として知
られる）を生成する。原画像Ｇ。

と同じサンプル密度を持つこのラプラスの画像（１」。

で表わす）は、ｆＯ／２からｆ。までのオクターブ内の
１工；（画像に含１れる空間周波数と、しはしばＧ工画
像の低下したザンプ／Ｉ／密度の導出と、原画像Ｇ。の
それにサンプル密度を拡大するときに生ずる内挿１１１
Ｍサンプルの導入に用いられた縮小段階によシそ）１．
それ生ずる情報の損失に対応する小さい低空間周波数誤
差補償成分とからなる。このラブラメの画像り。は次に
（Ｎ＋１）個のピラミッド記憶装置の第１番目のものに
原画像に代って記憶される。

同様にしてとの手順を反復することにより、追加の（Ｉ
Ｖｌ−１）個のラプラスの画像すよないしＬｌｉ−ｘか
ら成る位階が導出され、ガラスの画１家Ｇ□なシ′）シ
ＧＮ−１が記・１煮されている追加の（Ｎ−１）個の記
憶装置の各対応するものに書込まれる（これによって記
憶装置内のガラスの画像ＧよないしＧト□が置換される
）。ガラスの画像ＧＮ（サンプル密度最低）はその対応
する記憶装置でラブラメの両画と１１１換さｉｚず、原
画像に含′まれた最低空間周波数（すなわち”Ｎ−１オ
クタ一ブ未満のもの）で構成される力゛ウヌの残像とし
てその記憶装置に残る。

バー１−のピラミッド算法によると、記憶された残像Ｇ
Ｎを画像Ｌト、のサンプル゛ぞ度に拡大し、これを記憶
されたラプラスの画ｆｆ１ＬＮ１に加えて作画倣を作り
、さらに仁の和画像を拡大してラソ°ラスの画像ＬＮ　
２に加えるという手順を、全うプラヌＩＢｊｊｉ像の和
と残像とによってもとの高解像度の画像が合成される捷
で行う反復演算法により、エーリアシングなくＪ京画像
を回復することができる・１だ一１個以上の原画像をＮ
個のラブラメ画像とガ・クス残像に分解した後、これか
ら完全な＋’；：ｒ　ＩＩ＋’ｒｌ　ｉ織度の画像を合
成する前に、任怠所要の特殊画像処理せたは改変段階（
例えばスプライニング）を導入することもできる。

電算機処理によるハートのピラミッド算法の非実時間実
行は固定画像情報の処理には有効であるが、時間的に連
続変化し得る逐次発生画像の流れ（例えばテレビジョン
画像の連続映像アレーン・）の分解には適用できない。

このような時＋ｌＪ］的に変化する逐次発生画像の分解
には、この発明によって与えられるようなパートのピラ
ミッド算法の実時間実行を必要とする。

〔発明の概要〕

詳ぎすれば、この発明は与えら九た時間（ｔｅｍｐ−ｏ
ｒａｌ　）信−号の情報成分の周波数スペクトルを遅延
実時間で分解するためにパイプライン構成を用いたイ＋
ｊ−号処理装置に関するものである。その周波数ヌベク
ｌ゛ルの問題の最高周波数はｆｏより高くなく、またそ
の与えられた時間信号の情報成分は次元数の与えられた
情報に対応する。この装置は順序正しく配置されたＮ個
の抽出信号中継手段（Ｎは複数の整数）を含み、その各
中継手段が第１および第２の入力端子と第１および第２
の出力端Ｊ′−分有する。この手段群の第］の中継手段
の第１の入力端子に結合されて、第２ないし第Ｎの各中
継・１段がその信号をそれぞれの直後の各中継手段に送
るようになっている。また各中和；手段の第２の入力端
子は各別のサンプリングクロック信号を受信するように
結合され、この構成によって各中継手段はその第１およ
び第２の出力端イにそｉｚに印加されたクロック信号の
サンプリンタ周波数に等しい周波数で信号を発生する。

さらに各中継手段がその第１の入力端子と第１の出力端
子の間にその第１の入力端−ｆ−に印加さｉした信号の
情報成分に対する低域通過伝達関数を′ｉ″−する。こ
の各中継手段の低域通過伝達関数はその中継手段の第２
の入力に印加されたクロック信号のサンプリング周波数
の直接関数である公称遮１析周波数を有する。その中継
手段群の第１の中ｉｉ１；　：：ｌ’を段の第２の入ツ
Ｊ端子に印加されるクロック信号は、（２））ｆｏの２
倍で、０〕）上記情報成分にその第１の中継手段の低域
通過伝達関数に対するｆ。未満の公称遮断周波数を与え
るようなサンプリング周波数を有する。′ｉ：たその手
段群の第２ないし第Ｎの中継手段の各節２の入力端子に
印加されるクロック信号１１、（ａ）それぞれの中継手
段の直耐Ｊの中継手段の第２の入力端子に印加されるク
ロック周波数よシ低く、（ｂ）その第１の入ノＪ端子に
印加された情報成分の最高周波数の２倍に少なくとも等
しく　、　（Ｃ）その直前の中継手段の公称遮断周波数
よシ低い公称遮断周波数をその低域通過伝達関数に与え
るようなサンプリング周波数を有する。

各中継手段の第２の出力端子に引出された信号は、その
第１の入力端子に印加される情報成分とその第１の出力
端子に引出される情報成分の直接関数との差に対応する
。

この発明の信号処理装置により処理された与えられた時
間信号の情報成分は、例えば２次元のそれぞれにおいて
直線的に走査されたテレビジョン画像の連続フレームの
それぞれの２次元空間周波数成分に対応することもある
が、これに限らない。

一般にこの発明は空間周波数または非空間周波数の信号
源からその信号源の特性に関係なく１寸たはそれ以上の
次元で引出された信号の周波数スペクトルの分解に有用
で、従って、例えばテレビジョン画像のような２次元の
視覚画像源の上に、音声、１ノ−ダ、地震記録計、ロボ
ツ１−等の信υ源から引出される１次元、２次冗、３次
元−またはそれ以上の多次元の複合信号の分解にイｊ用
である。

その」二、この発明はパイプライン１１４成を用い、分
解された信号群に応じてその複合信シナを遅つ１〔実時
間で合成する信号処理装置にも指向されている。

〔推奨実施例の説明〕

第１図においで、順序正しく配置？イされた１！ＩＹの
抽出信号中、葭手段１００−１ないしょｏｏ　−Ｎ　（
＋１１は複数の整数）はそれぞれ２つの入力’Ｊ：ｉＶ
　ｆ−と２つの出力端子を有し、情報を画定する与えら
れた時間（ｔｅｍｐｏｒａ、ｌ）　信号Ｇ。が第１の中
継手段１００−　］−＋７１２つの入力端子の第１のも
のに入力として印加される。時間信号Ｇ。は（音声また
は映像信号のようガ）連続アナログ信号丑たはサンプリ
ングされたアナログ信号とすることができるが、後者の
場合、各サンプルレベルを直接振幅レベルで表わすこと
も（すなわち時間信号Ｇ０を中継手段１００−１の第１
の入力端子に印加する前に第１図にないアナログ・デジ
タル変換器に各サンプルの振幅レベルを通すことにより
）間接的にデジタル数で表わすとともできる。Ｇｏの周
波数スベクｌ／しは０（すなわち直流）から周波数ｆ。

までの範囲（すなわち与えらり、た次元数の情報に対応
する問題の全周波数を含む範囲）を含んでいる。換言す
ればＧ。はｆ。より高い周波数を含捷ない予め濾波され
た信号でよい。

この場合、中継手段１００−１のクロック周波数２ｆｏ
はｆｏの周ｅ、数成分全部に対するナイキスト規準を満
足するが、またＧ。が関係の４いｆ。よシ高い若干の周
波数成分を含むこともある。この後者の場合はナイキス
ト規準が満足されず、若干のエーリアシングが起るが、
実際の観点から見ると、このようなエーリアシングは好
ましくないが、（大き過ぎない限り）許容し得ることも
多い。

第１図において、他の各中継手段１００−２・・・１０
０−１！Ｉの第１の入力端子はその直ｉ）ｉ＋の各中継
手段の２つの出力端子の第１のものに結合されている。

すなわち、信号中継手段１００−１の第１の出力端子が
中継手段１００−２の第１の入力端子に、中継端子１０
０−２の第１の出力端子が図示されない中継手段１００
−３の第１の入力端子に結計さｉｚ、・・・同様に図示
のない中継手段１００−（Ｎ−１’）の第１の出力端子
が中継手段１００−Ｎの第１の入力端子に結合されてい
る。このようにして第１図に示す信号処理装置は中継手
段群の各中継手段のＩｌ＋互結合にパイプライン構成を
用いている。

各中継手段１００　？　ｌ、・・・１００−　Ｎの２つ
の入力端子の第２のものには各別のサンプリング周波数
クロックが印加される。詳言すれば、中継子↓没１００
−１はその第２の入力としてザンブリンク周波数りロッ
クＣＬ工が印加さｆＬ、中継手段１００−１　ｐ。

ばその第２の入力としてサンプリング周波数クロックＣ
Ｌ２が印加され、・・・中継手段１００−Ｎはその第２
の入力としてサンプリング周波数クロックＣＬＮが印加
される。各クロック周波数の相互に刀する相互値ＣＬ工
、ＣＬ２・・・ＣＬＮは第１図に示すように拘束されて
おり、この拘束の意味を次に詳述する。

才た第１図では、中継手段１００−１はその第２の出力
端子に第２の出力信号り。を引出し、同様に他の中継手
段１００−２・・・１００−Ｎはそれぞれその第２の出
力端子に第２の出力信号Ｌ工、・・・ＬＮ−１を引出す
。

この各中継手段１００−１　、・・・１００−　Ｎはそ
の特殊内部］１７ｊ造に関係なくそれぞれの第１の入力
端子と第１の出力端子の間にその第１の入力端子に印加
された入力信号の情報成分の周波数スペクトルに刀する
低域通過伝達関数を呈するブラックボックスと見ること
ができる。またこの各中継手段１００−１，１００−２
、・・１００−　Ｎの低域通過伝達関数は、その第２の
入力端子に印加されるサンプリング周波数の直接関数で
ある公称遮断周波数を持つロールオフを有する。上述の
ように、パートのピラミッドの場合はそのロールオフが
１ブリツク・ウオール」でなく漸進的である。

詳言すれば、中継手段１００−１はその第１の入力端子
に上述の入力信号Ｇ。を印加されるが、そのＧｏの周波
数スペクトルの問題の最高周波数はｆ。よシ高くない。

また中継手段１００−１の第２の入力端子に印加される
サンプリングクロックの周波数ＣＬよは２ｆｏに等しい
（すなわちＧ。の周波数スペクトル内の問題の全周波数
に対してナイキスト規準を満足する周波数を有する）。

この条件で、中継手段１００−１の第１の入力端子と第
１の出力端子の間の低域通過伝達関数は、Ｇｏの周波数
ヌペクトル内のｆ□よシ大きくない（但しｆ工＜ｆ’。

）周波数だけが中継手段１００−１の第１の出力端子に
ａ過するようになっておシ、これによって中継手段１０
０−１の第１の出力端子には本来Ｇ。の周波数スペクト
ルの下部で構成される（その低域通過伝達間νＩの特定
の特性で決まる）周波数スペクトルを有する出力信号Ｇ
よが引出される。この信号Ｇｌは次に中継手段１００　
＝　２の第１の入力端子に人力として印加される。

第１図に示すように、（中継手段１００−２の第２の入
力端子に印加される）サンプリング周波数Ｉｄ、２ｆｏ
（クロックＯＬ□のサンプリング周波数）よシ低いが、
少くとも２ｆよ（Ｇ工の周波数ヌベクトルノ最高周波数
ｆよの２倍）に等しい。従ってクロックＣＬ２のサンプ
リング周波数は中継手段１００−１の第１の入力端子に
印加されるＧ。の周波数ヌベクトルにおける問題の最高
可能周波数ｆ。に対するナイキスト規準を満足するＩＸ
ど充分高くないが、その直後の中継手段１００−２の第
１の入力端子に印加されるＧ工の周波数スペクトルに対
するナイキスト規準を満足するにはなお充分である。こ
の関係の形式（中継手段の正規の位置が高いほど、その
中継手段の第２の入力端子に印加されるクロックのサン
プリング周波数が低くなる）が一般に適用される。評言
すると、中継手段１００−２、・・・１００−Ｎのそれ
ぞれの第２の入力端子に印加されるクロックのサンプリ
ング周波数は、（ａ）その中継手段の直前の中継手段の
第２の入力端子に印加されるクロックより低く、（至）
その第１の入力端子に印加される信号の情報成分の最高
周波数の２倍に少くとも等しく、（Ｃ）その低域通過伝
達関数に対する公称遮断周波数をその直前の中継手段の
それより低い値に低減する。従って中継手段１００−２
の第２の出力端子に生ずる信号Ｇ２の最高周波数ｆ、は
ｆ□より低く、・・・最後に、（中継手段１００−１’
Ｊの出力端子に生ずる）信号ＧＮの周波数スペクトルの
最高周波数ｆＮは〔中継手段１００−　Ｎの直前の図示
されない中継手段の第１の出力端子に現れて中継手段１
００−　Ｈの第１の入力端子に印加される）信号ＧＮ−
１の周波数スペクトルの周波数ｆＮ−１より低い。

再び中継手段１００−１、・・・１００−Ｎのそれぞれ
をブラックホツクヌと見ると、各中継手段１０〇−１、
・・・１００−　Ｎの第２の出力端子に引出される各出
力信号り。、・・・ＬＮ−１はその中継手段の第１の入
力端子に印加される信号の情報成分とその中継手段の第
１の出力端子に引出される信号の情報成分の直接関数と
の差に対応する。従って第１図に示ずようにり。は差Ｇ
。−ｇ（Ｇ工）に等しい（または少くともそれに対応す
る）。但しｇ（Ｇ工）はＧ工自体がＧ工のある特定の直
接関係である。同様にして、Ｌ工がＧ□−ｇ（Ｇ２　）
に等しく、ｉたけ少くともそれに対応し）、・・・Ｌト
□がＧＮ−□−ｇ（ＧＮ）に等しい（または少く５とも
それに対応する）。

一般に各サンプリングクロック周波数ｆ。、・・・ｆＮ
−□の相対値に対する唯一の制限は第１図に示す通りで
あるが、普通は各中継手段１００−１、・・・１００−
　Ｎの第２の入力端子に印加されるサンプリングクロッ
ク周波数の値を、缶化ＣＬ２／ＣＬ□、ＣＬ３／ＣＬ２
・・・ＣＬＮ／ＣＬ、、が１／２（または分解される信
号の情報成分の次元数に従って１／２の整数乗）に等し
くなるように指定するのが便利である。これによって、
もとの信号Ｇ。の周波数スペクトルの分解出力がラプラ
スの成分信号り。、・・・ＬＮ−□の各別の並列周波数
通過帯域に分割され、（サンプリング密度の低Ｆｖｃよ
って生ずる信号情報の損失または擬似工−リアシング周
波数成分の追加によるすべてのサンプリング誤差を無視
すると）それぞれの帯域幅が情報成分の各次元に対して
ｌオクターブで、その特定のオクターブ内に入る原信号
Ｇ。の周波数ヌベクトル内にある周波数しか含まない。

このとき最低オクターブのラプラス成分信号”ｌ’Ｊ−
１より１氏い原信号Ｇ。の周波数ヌベクトルの周波数は
分解出力の残留ガラヌ信号ＧＮに含まれる。

一般にＮは２捷たはそれ以上の任意の所定敏を持つ複数
の整数であるが、そのＮの所定値が比１鮫的小さくても
、原信号Ｇ。の周波数ヌベク１−ルの各次元における問
題の全周波′Ｉｌｉを充分高い解像度で充分分解し得る
ような形式の情報がある。例え１ば、可視像の場合はＮ
の値が７で充分なことがしばしば見られ、この場合残留
信号ＧＮの各次元の周波数が原信号の周波数ヌベクトル
Ｇ。の問題の最高周波数ｆ。の１／、２８（１／２７）
よシ低い。

第１ａ図は第１図のパイプライン群の各抽出信号中継手
段１００−１、・・・１００−Ｎの第１秤のデジタル実
施例を一般化形式で示す。図において中継「段１００−
．１　、　＝・１００−（Ｎ−１）　ノ任意（７）ＩＱ
第１種の実施例を１００ａ−にで表わし、その中継手段
の直後の第１種の実施例を１ｏｏａ　（Ｋ　ｌ　）で表
わす。

中継手段１００ａ−＊ばｍタップデジタルたたみ込み０
Ｍ波’ａＦ；　１０２　（ｍは３またはそれ以上で好ま
しくは＜〕ｉ　ノ復数ノ整数）と、縮小器（ｄｅｃｉｍ
ａｔｏｒＤｏ＜と、拡大器１０６と、ｎタップデジタル
内挿濾波器ｉｏａ　（ｎは３またはそれ以上で好ましく
は奇数の複数の整数）と、遅延器１０９と、減算器１１
０とを含んでいる。この各素子１０２．１０４　、１０
６　、１０８．１０９　、１１０　の各制御入力として
サンプリング周波数のクロックＣＬＫ（すなわち第１図
で中継手段群１００ａ−にの各中継手段の第２の入力端
子に印加されるクロック）が印加される。

中継手段１ＯＯａ−′−にの第１の入力端子に印加され
る信号ＧＫ　、ばたたみ込み濾波器１０２の入力として
印加されると共に、遅延器１０９を介して減算器１１０
の入力として印加される。第１ａ図に示すサンプル密度
は情報信号の次元当りのサンプル密度で、すなわち信号
ＧＫ−１の各情報信号次元のサンプル密度は中継手段１
００ａ−にのクロックＣＬＫのサンプリング周波数によ
り時間領域内に配置されている。

従ってＧＫ　ｌを含む各サンプルは濾波器１０２によシ
動作される。たたみ込み濾波器１０２の目的は（瀉コ（
２）について上述したように）その入力信号ＧＫ−１の
最高周波数に対してその出力信号ＧＫの最高周波数を低
減することであるが、第１ａ図に示すようにｐヒ波器Ｉ
０２の出力のサンプル密度はな、１．−　’Ｃ１ｌ、、
（のサンプル周波数である。

濾波器１０２の出力は縮小器（ｃｌｅｃｉｍａｔｏｒ）
　１０４　ｔＤ大入力して印加される。縮小器１０４は
濾波器１０２からその入力に印加された各次元の連絡ザ
ンブルの若干だけ（全部でない）ｆｒ：その出力に送る
。従って縮小器１０４の出力における各次元のサンプル
密度はその入力におけるその次元のザンブルｌ畠度より
低下している。評言すれば、第１ａ図に示すように、縮
小器１０４の出力の各次元のザンブル召度ＣＬＫ＋１は
、その直後の中継手段１００　ａ　（Ｋ　−Ｆ　１）の
第２の入力端子に印加されるサンプリンタ周波数の低減
されたクロックＣｋ＋、にょって画定される低い周波数
で時間領域に配置することができる。

またこの１侍ｍＪ領域内に配置された縮小ｇｉ８１０４
の出力の信号ＧＫの各次元の低下したザンプル踏１％が
、その直後の中継手段１ＱＱａ−（Ｋ＋　１　）の第２
の入力端子に印加されるサンプリング周波数クロックＣ
ＬＫ＋□と同４目で生ずる。第１ａ図において、縮小器
１０４０ＧＫ出力信号（中継手段１００ａ−にの第１の
出力端子の信号を含む）は直後の中継手段ｘｏｏａ７−
（Ｋ−１−１）の第１の入力端子に印加される。従って
、中継手段１００ａ−ＣＫ−ｔ４）の第１の入力のＧＫ
のサンプルの低下サンプリング密度と、その第２の入ツ
Ｊ端子の低下サンプリング周波数クロックＣＬＫ＋１の
等時性関係は、（上述の）中継手段１００ａ−にの第１
の入力端子のサンプルの高ｂサンプリング密度と第２の
入力端子の高いサンプリング周波数のクロックＣＬＫＯ
等時性関係と同様である。

縮小器１０４の推奨実施例は信号情報の各次元において
その次元のその人力のサンプル密度を１／２だけ減する
働らきをするものであるが、これに限ることはない。こ
の場合翻小器１０４は各次元においてその人力のサンプ
ルを１つおきに出力に送る慟らきをする。従って１次元
信号情報に対してはサンプル密度ＣＬＫ＋□がサンプル
密度ＣＬＫの（／２）すなわちｌ／２であり、２次元信
号情報の場合は２つの次元のそれぞれに対するサンプル
密度ＣＬＫ−１−１が１／２で、（１／２）２　すなわ
ち１／４の２次元ザンプル密度を与える。

ＧＫのベースバンド周波数スペクトルは縮小器１０４の
入力と出力で同じであるが、縮小器１０４の出力の信号
のサンプル密度が低くなると、その人力に印加されたサ
ンプル密度ＧＫの高い１５号に存在する位相情報がある
程度失われる。

縮小器１０４の出力は直後の中継手段の第１の入力端子
に印加されると共に、拡大６Ｇ　１０６０人力にも印加
される。拡大器１０６はデシメータ１０４の出力からの
サンプルがないクロックＣＬＫの各サンプル位置にナル
（零レベルを表わすデンク）ｖ数）を追加サンプルとし
て挿入する働らきをする。こノ′こによって拡大器１０
６の出力のサンプル１゛后器１０４０入力のサンプル密
度に復原されろ。各次元のサンプル密度が１／またけ減
じらｉｚる推奨４ｊ例では、拡大器１０６は各次元にお
いて縮小器１．０４の出力のその次元の各隣接サンプル
対間に−）−）ｖｆ：挿入する。

拡大器１０６はその人力に対して出力のサンプル密度を
上げるが、入力に対して出力のＧＫ信号情報を考えるこ
とは寿い。しかしナルの導入はサイドハンド周波数ヌベ
クトルＯＬの高調波として生ずるベーヌノくンドＧＫ信
号情報の像または複写を加える効果を有する。

拡大器１０６の出力の信号ＧＫは内挿濾波器１０８を通
る。この内挿（ＩＵ波器１０８はベースバンドＧＫ信号
を通すが、側波帯周波数スペクトルＯＬ高調波を阻止す
る低域濾波器である。従って濾波器１０８は零値のナル
サンプルをそれぞれそれを取巻く情報を持つサンプルの
値で置換する働らきをする。この内挿値サンプルの効果
は情報を持つサン７”　／ｌ／の包絡線をよシ高い解像
度で画定することである。内挿ＩＩｌ、ｉ波器１０８は
このようにして拡大器１０６の出力の信号ＧＫのベース
バンド以上の高周波数成分を実質的に除去するが、その
出力のＧＫ内挿信号に縮小２：置■４の出力の低すンプ
ル密度ＧＫ信号にすでに存在していない情報は全く追加
せず、また追加でき左い。換言すれば、拡大器１０６は
ＧＫ信号の各次元における低下したサンプル密度をたた
み込み濾波器１０２の出力のＧＫ信号の各次元における
サンプル密度に戻す働らきをする。

減算器１１０は内挿濾波器１０８の出力に生ずる味信号
を中継手段１６０ａ−にの第１の入力端子に供給されて
たたみ込み濾波器１０２の入力として印加されると共に
遅延器１０９を介してその減算器１１０に印加されるＧ
Ｋ−０信号から差引く、遅延器１０９はたたみ込み濾波
器ＩＱ２、縮小器１０４、拡大器１０６および内挿１慮
波器１０８によって与えられる全遅延に等しい遅延を与
える。従って減算器１１０の人力に印加される２つの信
号はその各次元において同じサンプル密度ＣＬＫを有し
、その遅延も（１」等しいため、減算器１１０はそのＧ
Ｋ信号入力の各−リ゛ンプルのデジタ）Ｖ数で表される
レベルをそのＧ１（−□人力のりｊ応すンプルのデジタ
ル数で表されるレベルからＸ引くことに々る。このよう
にして減算器１１０の出力は中継手段１００ａ　Ｋの第
２の出力端子に取出されるラプラス信号ＬＫ−□を構成
する。

減算器１１０に印加される信号ＧＫにも存在しないＧＫ
ｌ−１の信号成分だけが減算器１１０の出力のラプラ：
ＡＩ３　’８Ｌ１（□に存在することになるが、−の成
分の第１のものはＧ、、信号の周波数成分のたたみ込み
１１ｊＪ波器１０２の通過帯域より上の高周波部分から
成り、従って例えば中継手段１００ａ−Ｋが第１図の中
継手段１００−１に対応するときは、ＬＫ、（Ｌｏ）の
第１の成分が、ＧＫ−□ＣＧ。）の周波数ヌペク１−ル
の通過帯域ｆ１〜ｆｏ内の周波数を含む。しかし減算器
１１０のラプラス出力しお□はまたこの成分に加えてた
たみ込み濾波器１０２の出力のサンプル密度の高いＧＫ
信号に存在するが縮小過程（上述）で失われる位Ａ″１
１情報に実質的に対応するたたみ込み濾波器１０２の通
過帯域内の周波数から成る誤差補償用の第２の成分を含
んでいる。従ってこの直後の中継手段１００ａ−（Ｋ−
１−１）の第１の入力端子に送られるサンプル密度の低
い（縮小された）ＧＫ信号の失われた泣４１１情報は、
中継手段１００ａ−Ｋの第２の出力端子に収出されるラ
プラス信号りお□に実質的に保持さ各中継手段１００−
１　、・・・１００−Ｎは第１ａ図の中継手段１００ａ
−にの構成を持ち、この場合、この中継手段群の最後の
中継手段１００−Ｎの第１の出力端子に取出される分解
出力の残留信号ＧＫの各次元のサンプル密度は、その第
１の人力に印加されるＧＮ−１信号の各次元のサンプル
密度よシ小さい（ｌ／２が好ましい）。しかし、定義に
より中継手段１００−Ｈの次には中継手段がないため、
大抵の用途では（圧縮データ伝送用を除く）残留信υＧ
１．Ｊのり゛ンプ／Ｉ／密度が中継手段ＩＱＯ−Ｎの第
１の入力端一１’　＆こ印加されるＧＮ−１信号のサン
プル密度より小さいことが肝要である。従ってこの場合
は、最後の中継手段１００−　Ｎか、中継手段１００．
−にの全１１１１１杯を含むのではなく、第１Ｃ図に示
すような１，１１′）成を（第１種の中継手段群の各中
継手段１００−１．　１００−（Ｎ−１）はなお中継手
段１００ａ−にのように１７４成されているが）持つこ
ともできる。第１Ｃ図では、たたみ込み濾波器１０２の
（その各次元のザンブル゛−ｒ。

度がそのたたみ込み濾波器１０２の人力に印加され入Ｃ
↓１．−イＷ　ｆｉ　Ｊ−目ド）Ｇ、、イ四云出−１＋
　ｌｒｔ　Ｒ？ｉ　ｚｌ＼器ｆ、ｒ　＋１（＋　＋ｌｉ
７＋　ｌ　−ないが、第１種の中継手段群の最後の中継
手段１００ａ−Ｎの残留ＧＮ出力信号として直接供給さ
れる。

この場合は縮小がないため、拡大や内挿の必要がなく、
従ってたたみ込み濾波器１０２の出力のＧＫ信号が減算
器１１００ＧＮ入力として直接印加される。

換言すれば、第１Ｃ図の中継手段１００ａ−ｈｔの構成
は第１ａ図の中継手段１００ａ−Ｋとは異り、縮小器１
０４、拡大器１０６、内挿濾波器１０８がない。この場
合遅延器１０９はたたみ込み濾波器１０２の導入する遅
延に等しい遅延だけを与える。

第１ａ図（または代りとして第１ａ図と第１＋３図）に
示す第１種のものは、パートのピラミッド算法を実時間
で実行する。その最有用形式は、そのパートのピラミッ
ド算法によシ引出された分解出力の各ラプラス成分の帯
域幅がその各次元において１オクターブのものであるこ
とは言うまでもない。

このパートのピラミッド算法の最有用形式は、第１ａ図
の実時間実行において各次元のサンプリング周波数クロ
ックＣＬＫ＋、をその次元のサンプリング周波数クロッ
クＣＬＫの１／２にすることにより得られる。

次にパートのピラミッドの代用として他の形式ラドの所
要特性のあるものを欠いているが、パートのピラミッド
にない好ましい特性を有する。例えばパートのピラミッ
ドの（ＦＳＤピラミッドにない）好ましい特性は再生原
信号の合成において分解出力のラプラス成分と残留成分
のそれぞれに存在する擬似エーリアシング周波数が補償
されることであるが、用途によってはＦＳＤピラミッド
の方が必要なハードウェアが少く、そのため実行経費が
低い。

パイプライン技法を用いたこの発明の信号処理装置はま
たＦＳＤピラミッドを実時間で実行するためにも有用で
ある。このＦＳＤピラミッドは（パートのピラミッドに
用いられる」二連の中継手段１００Ｌｔ−にのような段
の代シとして）第１ｂ図に示す１ＯＯｂ−にのような中
継手段または段を用いたγ’＜１１ンｊの各サンプル信
号中継手段１０Ｑ　−ａ、・・・１００−Ｎの第２種の
１１４成を含んでいる。

第１ｂ図の中継手段１１０１）−には、第１図の中継手
段１００−１　、・・・１ｏｏ−（］マー１）のそれぞ
れが第１ｂ図の１００Ｉ、Ｋや１００ｂ−（Ｋ＋１　）
のような中継手段を用いる上記第２種のデジタル型実施
例を示す。

また第１ｂ図の中継手段１００ｂ（Ｋ　＋　１　）は中
継手段１００ｂＫの直後の中継手段１００−１　、・・
・１００１’Ｊの１つ１を１表わす。

第１ｂ図に示すように、中継手段１００ｂ−にはｍタッ
プデジタルたたみ込み濾波器１０２、縮小器１０４、遅
延器１０９および減算器１１０だけで構成されている。

第１ｂ図に示す第２種の中継手段１００ｂ−Ｋの構成は
第１種の中継手段１００ａ−Ｋ（第１ａ図）の構成と、
（サンプル密度ＣＬＫの）ＧＫ−□信号が濾波器ｌＱ２
の入力として印加されると共に遅延器１０９を介して減
算器１１００入力に印加される点と、（同様にサンプル
密度ＣＬＫの）出力信号ＧＫが縮小器１０４を通ってそ
のサンプル密度を各次元についてＣ］ＪＫ＋、まで低減
され、このサンプル密度の低下し第１の入力端子に印加
される。

第２種の中継手段１００ｂ−Ｋが第１種の中継手段１０
０ａ−にと異る点は、減算器１１０の０１（人力にＮ波
器１０２の出力から縮小器１０４の入力に印加される（
各次元の）サンプル密度がＣＬＫのＧＫ信号が直接印加
されることである。すなわち、縮小器１０４の出力の（
各次元の）サンプル密度が”Ｋ＋１に低１′した吐信号
を用いる第１種の中継手段１ｏｏａ−にと異っている。

このように第１種のものはＧＫ信号が減算器１１０のＧ
Ｋ入力宜印加される前にそのシンプル密度を（各次元に
おいて）ＣＬＫに復原するために拡大器１０Ｇと内挿濾
波器１０８を要する。第２種の中継手段１００ｂ−にの
減算器１１００ＧＫ人力は縮小されたサンプル密度の信
号源から取出され外い／Ｃめ、中継手段１００ｂ−にの
構成に拡大器１０Ｇと内挿濾波器１０８は不要である。

従って第１１）図では遅うル器１０９がたたみ込み濾波
器１０２の導入した遅延に等しい遅延だけを与える。ま
た、減狼器１１０の出力ＬＫ−１はこれもたたみ込みＬ
ｃ波器１０２の出力のＧＫ１＠−１ｌｌ　Ｉｆｆ　’＃
　ｆｊ　ｌ　？　＋−１’−７舌−Ｅ−＋−Ｍ　ｒａｉ
ｌ　、ｘｊｉノＪＴ’１　〆／７１．１１／　／Ｔｙ比
軸的高周波の成分だけから構成される。

第２種の（４１ｉ成によると、その最後の中継手段１０
０−　Ｎは中継手段１００ｂＫの構成でもよいが、また
第１Ｃ図の構成をとることもできる。

第１ａ図および第１ｂ図に示す第１種および第２種の実
施例はデジタル式の実施例で、アナログ・デジタル変換
器を最初に用いてアナログ信号を通常多ヒツト２進数で
表されるデジタルレベルのサンプルに変換するが、この
発明の第１種および第２種のどちらがデジタル形式で実
施されるかは重要でない。電荷結合装置（以後ＣＯＤと
呼ぶ）を用いた抽出信号中継手段は当業者に公知である
。例えば、分割グー１〜型濾波器のようなＣＣＤ横型濾
波器をたたみ込みａｄ波器や内挿濾波器として設計する
ことができる。ＣＯＤ信号は一連の個別サンプルでＧｌ
、７成されるが、各サンプルはアナログ振幅レベルを持
つため、この発明はデジタル形式かアナログ形式のどち
らでも実行することができる。

タップ付き濾波器の濾波特性は、タップ数、タップ間の
有効遅延、各タップに個別に与えられた各重み係数の指
定されたレベルと極性のような因子に依存する。説明の
ため、たたみ込み１．１Ｍ波器１０２は１次元５タツプ
薊波器と仮定する。第２図はそれぞれ５つの個別タップ
を有するすべて同１艇性（第２図では正）で指定された
大きさの重み係数の１例を示す。これはまた各隣接クツ
ツブ間の自効遅延時間を表わす。評言すれば第２図に示
すようにこの各隣接タップ間の有効遅延時間は、第１種
または第２種の中継手段１００−１、・・・１００−　
■４（第１ａ図、第１ｂ図、第１ｃ図）のそれぞれのた
たみ込み濾波器１０２にそれぞれ個別に印加されるザン
ブリング周波数クロックＣＬＫにより決まるｌＡＬ。

である。従って各中継手段１００−２、−・・１００−
Ｈのたたみ込み濾波器１０２の遅延ＣＬＫの絶対１１α
は、その直前の中継手段のそれより長い。

第２図において、５つのタップに属する重み係数はすべ
て正極性で、第３タツプに関してカｊ称′Ｊ１布した指
定値レベルを有する。すなわち、第２図の例では第３タ
ツプに苅する重み係数が６の指定値を有し、第２および
第４タツプに対する重み係数がそれより低い同じ４０指
定値を有し、第１および第５タツプのそれがさらに低い
同じ１の重み係数を有する。この各重み係数の包絡線２
０２が各中継手段１００−１、・・・１００−　Ｈのた
たみ込み濾波器１０２の核関数（従ってその周波数部域
の濾波特性の形状）を画定する。すなわち、全サンプル
２００は（１）同極性（第２図では正）で、（２）中央
（第３）のサンプルに関して対称に配置され、（３）そ
のサンプルが中心を外れるほどそのレベルが小さくなる
ため、たたみ込み濾波器１０２は各中継手段１００−１
、・・・１００−Ｎにおいて低域濾波特性を示す。第２
図では全重み係数が同極性（正）であるが、これ（ｄ低
域濾波器では肝要でなく、重み係数はその代数和が０で
ない限９そのいくつかが逆ｒｊ性（負）であることも可
能である。核関数波形（例えば第２図の包絡線２０２の
もの）はその中継手段群の各中継手段の全たたみ込み濾
波器１０２について同じであって、そのため相対低域通
過周波数特性（その周波数部域での濾波特性の）が（重
要ではないが）・全１膚波に葺１０２について目ド、で
ぶスととも可能である。しかし、各中継手段の濾波器の
低域通過公称遮断周波数の絶対１直は、その濾波器に対
するサンプリング周波数周期１／ＣＬＬ（に依存するヌ
ケーシングを有し１重み係数のレベル（第２図の特定値
ｌ、４．６を持つ必要はない）を適当に選ぶことにより
、たたみ込み濾波器１０２のＧＫ−０信号入力の最高周
波′ｌ１ｉ（−！たはＧ。の場ｒ（は問題り可能最高周
波！！！、ｆｏ）の実質的に１／２の低域通過公称遮断
周波数が、（各次元のサンプル密度がＣＴ−、。

の）たたみ込み濾波器１０２の出力信号Ｇ１、に列して
得られる。この場合、縮小器１０４は各次元においてそ
の次Ｘのサンプルを１つおきに抜き収ることにより、Ｇ
Ｋ信号の１次元ザンプル密度を０１″Ｉ（／２に減じる
が、（サンプルの包絡線２０２で画定される）ＧＫ信号
は、（縮小器１０４の出力の一すンプ゛ル’ｌ’ｊｊ’
　Ｉλが１氏いため若干の位相情報が失われるが）４１
ｉ　’ｌ・）（：（１０４の入出力で木質的に不変であ
る。

次に第１図の種属の第１種（第１ａ図）ｆ：形成するバ
ートのピラミッドの実時間実行の若モの和夕（実施例を
説明する。

第３図は（例えば時間変化する任意形式の情報信号のよ
うな）１次元情報信号を表わす電気信号ニスーシて動作
するスペクトル分解器、スペクトル変換回路および信号
合成器の系統ブロック図である。

！ｌＳＪ図はスペクトル分解されるもとの電気信号がア
ナログ形式でアナログ・デジタルＣＡ　Ｄ　）　変換器
３０５に印加されてデジタル化されることを示している
。ＡＤ２換器３０５からの抽出デジタル応答をＧ。とす
る。Ｇｏの高周波数応答である高域通過メベク１−ルＬ
。が０次分解段３１０で抽出されてＧ。の低域１．（電
波応答のＧ工を残す。このＧ工の高周波数部分である帯
域スペクトルＬ１が１次分解段３１５で抽出応 されてＧ工の低域１１ａ波答の０２を残す。このＧ２の
高層Δ 波数部分で条、る帯域スベク）／ｌ／Ｌ□より低い帯域
スペクトルＬ２が２次分解段３２０で抽出されてＧ２の
低域濾波応答のＧ３を残す。Ｇ３の間周波部分である帯
域スペクトル分解およびＬ２よシ低い帯域スペクトル】
、３が３次分解段３２５で抽出されてＧ３の低域濾波応
答のＧ４を残す。Ｇ４の高周波部分である帯域スペクト
ルＬ３より低い帯域ヌペク）／しＬ４が４次分解段３３
０で抽出されてＧ４の低域濾波応答のＧ５を残−ノー。

Ｇ５の高周波数部分である他の帯域スペクトルより低い
帯域スペクトルが５次分解段３３５で抽出されてＧ５の
残留低域濾波応答のＧ６を残ず。この応′８Ｇ６は実際
上原信号Ｇ。の６倍低域１慮波応答である。

分解段３１０　、３１５　、３２０．３２５　、３３０
　、３３５　はそれぞれ順次通過帯域が狭い初期低域１
ｇ波段３１１．３１６．３２１　、３２６　、３３１．
３３６を含み、これらの濾波器３１１．３１６．３２１
　、３２６　、３３１　、３３６　の低域濾波応答はそ
の人力信号より充分狭いため、次の分解段に送られる前
に低い周波数でＦＪ、抽出されることもある。サンプル
の低減は規則１１三しくずなゎちｒｒｘｓ波器　３１１
　．３１６　．３２１　．３２６　、Ｑｌ　、３３６　
にそノｔぞノｚ、ｉ克く縮小回路３１２．３１７．３２
２．３２’／　、　３３２．３３’ノ　における縮小に
よって行われる。特Ｖこ有用なオクターブによるスペク
トル分解では、縮小処理によりザン７”ルが１つおきに
消去される。

各分解段に印加される入力信号の１１゛。′Ｊ周波数部
分　。

はその入力信号からその低周波数部分を除去することに
より抽出される。入力信号の縮小された低周波数部分は
、入力信号よシ解像度の低いサンブリンクマ１゛リツク
ス内にあシ、入力信号に列して遅れるという不都合な問
題がある。この問題の最初のものは拡大回路３１３．３
１８．３２３．３２８．３３３．３３Ｉ３において低域
ａａ波応答サすプルマトリックス中の欠落サンプル点に
ナルを導入し、伺随的に導入される擬似高調波スペクト
ルを低域濾波することにより消去することにより解決さ
れ、第］の問題は分解段の入力１ｇ号をそれから拡大回
路３１３．３１Ｂ　、３２３．３２８．３３３．３３８
によシ拡大された低域ｌ（１Ｍ電波応答ら減算する前に
遅延させることによシｊ１１′１つ決する。

遅延減算処理は分解段３１０　、３１５．３２０．３２
５．３３０　、３３５　の各回路３１４．３１９．３２
４．３２９．３３４、：つ３９で行われる。（後述のよ
うに、場合によっては各分解段の初期低域１波器と遅延
減算回路の間に各素子を都合よく割当てることもできる
）。

」二連のスペクトル分解はパイプラインの性質があって
、Ｌ１サンプル、Ｌ２サンプル、Ｌ３サンプル、Ｌ４サ
ンプル、Ｌ５サンプル、Ｌｏザンプルに列シて順次長く
なる時間斜行性を持つ。ここで用いる「時間斜行性」と
は、例えば第３図に示ずスペクトル分解装置の分解出力
信号り。、Ｌ□、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６の対応
サンプル間のような情報的に関係する並列信号の対応サ
ンプル間に生ずる所定既知ｉ１（の時間遅延差をいう。

以下説明するスペクトル手法による信号の分解には、各
サンプル！■「に逆方向の時間斜行性が必要であるが、
これは第３図に示すように（一般に例えばシフトレジヌ
タまたは読取り後読込み型直列記憶装置のような等価機
能をイｆう他の型の記憶装置を含む）遅延線３４０．３
４１．３４２．３４３．３４４により回路３４５．３４
６．３４７．３４８．３４９による修正前にイ」与する
ことができる。またスペクトルの修正は遅延を与える前
に行うこともできるし、また遅延を修正の前後に分割し
て種々の方法で行い、例えばスベクＩ・ル修正を時開的
に並ｑ−ｉ　して↑Ｊうむともできる。また場合によっ
ては修正回路３４５．３４６．３４７．３４８．３４９
自体内に全遅延差条件の一部として遅延差を（＝１与す
る手段を設けることもできると考えられる。

Ｌ５とＬ６のヌベクトルは修正回路３５０　、３５１　
で修正される。ある種の信号処理用には修正回路３４５
ないし３５１が不要なことがあシ、このときはそれぞれ
直結で置換すればよい。上述のヌベクトル分解手続は分
解段を追加して拡張することも、分解段を減少して縮小
することもできる。このような場合はメベクｌ−）Ｖ分
解の終端で残留低域通過スペクトルＧΩが０６にならな
い。

修正されていることもあるヌベクトル分解成う〕をｌＩ
Ｊ′結合して信号を合成するときは、各分解段間のサン
プリングマトリックスの縮小を取消す必要があるため、
加算器３５３．３５５．３５７．３５９．３６１．３６
３′ｆ：用いてスベクトルザンデルを合計するととがで
きる。これは遅延回路３４０〜３４４における時間の斜
行を補正に加えられるものである。この縮小は木質的に
拡大回路３３８．３３３．３２８．３２３．３１８１．
５１３とそれぞれ同じ拡大回路３５２．３５４．３５６
．３５Ｂ　、３６０．３６２を用いて取消される。事実
マルチプレツクヌ処理により１つの回路で２つの働らき
合させることができる。残留低域通過スペクトルＧΩは
隣接の低域通過７・ベタ１−ルＬ（、ｌ−１□に７］シ
て時間的に前向きに変位され、その拡大によりそのサン
プルがＬＣ，Ｑ−１）のものに合うようになる。第３図
において、ＧΩはＧ６であって、さらに修正されＣＧ６
′になシ）、拡大回路３５２で拡大され、加算機３５３
で修正されたり。−□（第３図ではＬ５）に加算されて
合成された新しいＧ。−□（第３図では０５′）になる
。

加算器３５３の出力は拡大回路３５４で拡大さ１シ、加
算器３５５で遅延修正法のＬ４と加算さルて新しい０４
′を合成し、加算器３５５の出力は拡大回路３５６で拡
大され、加算器３５７で遅延修正法のＬ３と加算さｈ−
で新しい０３′を合成し、加算器３５７の出力は拡大回
路３５８で拡大され、加算器３５っで遅延修正法のＬ２
と加算されて新しい０２′を合成し、加暉器、つ５９の
出力は拡大回路３６０で拡大され、加算器３６１て遅延
修正法のＬよと加算されて新しいＧ□′を合成し、最後
に、加算器３６１の出力は拡大回路３６２で拡大され、
加算器３６３で遅延修正法のも。と加ｘ′−，さｉして
新しいＧ。′を合成する。新しいＧ。′、Ｇ工′、６２
′、Ｇ３’　、Ｇ４’　、Ｇ５’　、Ｇ６’　は第３Ｌ
図の信号合成回路でもダッシュＣ′）をイ：１けて表し
である。新しい００′は必要に応じてデジタル・アナロ
グ変換器（図示せず）に」：リアナログ形式に変換する
こともできる。

回路３５２．３５４．３５６．３５８．３６０　、３６
２　における拡大処理によυ合成処理の各段階で上部帯
域が除去さノしるが、帯域通過スペクトルがオクターブ
より広くないときは、修正回路６４５〜３５１が発生し
、１ル〔１以工−リアシング周波数を導入して信号合成
を阻害することのある高調波がすべてこれによって抑圧
される。

第４図はオクターブによるヌベクトル分解に用いら）す
る３１０．３１５．３２０　、３２５．３３０　、３３
５　のよう元 な１次情報用スペクトル分解段の構造をさらに詳１Ｙ１
１１に示す。この段ばＫをＯまたは正の整数としたとき
■（次ヌベクトル分解段である。０次スペクトル分解段
の場合はそのクロック周波数がヌペクトル分解を行う原
入力侶号Ｇ。のサンプリング用の周波数１犬であるが、
Ｋが正の整数の場合は２に分の１に減じられる。

第４図のスペクトル分解段の入力信号Ｇｆ（は〜、クロ
ック周波数Ｖ２１（でクロッキングされるＭ段のノフト
レジスタ４７０の入力として印加される。シフトレジス
タ４７０の人力と各出力により与４えらｉする順次長い
遅延を示す（１φ＋１）個のサンプルは低域通過遅延線
濾波器の多タップ遅延線として作用し、各サンプルは回
路４７１で重みをイ・］けられ合１；１されて線形位相
低域程σ波応答Ｇ（Ｆ、＋□）の−リーンプルを生成す
る。最初の１つを除いてＫが０を超える全分解段におい
て、最初のシフトレジスタ４７０に用いられる（前段の
クロック周波数に列して）１／２のクロック周波数と加
重台３１回路４７１内の加算器はＧＫに対してＧ（Ｋ＋
１’）を縮小する。応答Ｇ（１’ｖｌ−１）はマルチプ
レクサ４フ２０１人力として印加さｉｔ、そのマルチプ
レクサ４７２はＧＫ−１−１人力信υ゛とナル人力信号
を周波数必にで交互Ｉ／ｉ：選択して（ぼり’　（Ｋ−
１□）を生ずる。

信号Ｇ（Ｋ＋ｌ芒””’（Ｋ−１−１）　スヘ”　’、
ルｔ７）　２倍ト’（Ｋ４−１）のピーク振幅の第に重
側波帯搬送波抑圧＋：’：＋調波スペクトルとを混合し
たベースバンド周波数スペクトルを有する。ここで、次
のヌベク）／し分解段は入力としてＧ（Ｋ＋１）でなく
正しく調時されたＧ　矢　舛 （ｆ（＋、）　を用い得ることが判る。信号Ｇ（Ｋ＋１
）　は（Ｍ段またはそれ以外の）複数段を持ち、周波数
ＩＶ２にでクロッキングされる複数個の段を持つ他のシ
フトレジスタ段向３に入力信号として印加される。

このシフトレジスタ４フ３０入力信号と出力信号によシ
その各段から供給される（Ｍ＋１）個のサンプルは回路
４７１と同様の他の加重合計回路４７４に莢 印加される。この回路４７４はＧ（Ｋ十□）の第１高調
波スベク１−　）ｖを抑圧してＧＫのサンゲルマ１−リ
ツクメと同様に多くのサンプルを持つサンプルマトリッ
クヌにＧ（Ｋ−１−□）の拡大したものを供給する。

減算回路４７５では、シフトレジスタ４７０と遅延回路
４７６で遅延された味から拡大されたＧＫ＋１が差引カ
レる。シフトレジスタ４７０内のＧＫのＭサイクル遅延
は、第４図のヌベクトル分解段のＧＫ大入力ＺＪする加
重合計回路４７１への中火サンプルＭ／２サイクル遅延
が補償され、Ｇ（Ｋ＋□）と加重合計回路４７４＾の中
火サンプルとの間の同様のＩｖｌ／２サイクルの遅延が
補償される。遅延回路４７６は加重合計回路４７１，４
７４における加算による遅延を補償する遅延を導入する
が、これはシフトレジスタ４７０ヲ必要な段数だけ延長
することにより簡単に形成することができる。減算回路
４７５の出力信号靴は考えられるスペクトル分解成分の
１つで、その周波数下限が第４図の第に番目のヌベク１
−ル分解段で行われる低域濾波で設定され、周波数上限
がもしあれば次のスペクトル分解段の低域濾波により設
定される。

第５図はこの発明によって１１４成されたヌベクトル分
解装置に用いられるシフトレジスタ段の数を減じる方法
を示す。Ｇ（Ｋ＋□）からの内挿に関連する低域濾波を
行うため加重合計すべきＧ（Ｋ＋１　）　を画定スる各
サンプルは、シフ１−レジスタ４７３を用いずに次のス
ペクトル分解段のＧ（Ｋ＋１）の最初の低域濾波を支持
するために用いられるタップ（＝１き遅延線描体から得
られる。

第５図は例としてり。の発生に用いる０次分解段と次の
分解段の間でこれがどのようにして行われるかを示ず。

素子５７０−０．５７１−０　、５７５−０．５７６−
０は第４図のに次ヌベクトル分解段の各素子４７０　、
４７１．４’７５．４７６　に対応する０次スペクトル
分解段の各素子である。１次スペクトル分解段の素子５
７０−１．５７１−１はクロック周波数が１／２である
こと以外０次スペクトル分解段の各素子５７０−０．５
７１−０と同様である。シフトレジスタ５７０−１の入
力と最初３つの出力から抽出された４つのサンプルはク
ロック周波数Ｖ２で並列に供給され、ナルと交互に配置
され、その結果が７誌波器加畢パタンＡＢＣＤＣＢＡに
よシ２つのバタンで加重されて順次１対のサンプル群と
なり、減算器５’１５−　Ｑにおいて遅延したＧ。から
クロックパルヌ丁くで差引かれる。

遅延したＧ。から差引かれる連続サンプル剤の各列の早
い方はシフルジヌタ５７０−１の入力と最初：５つの出
力に加重回路５８０．５８１　、５８２．５８３　でと
により得られる。このＧ工対―波器加屯）くタンの位置
決めに対し、挿入されるナルは１３、Ｄ、１３で加重さ
れる点に来る。Ｇｏから差引かれる各刃ンプル対の後の
方のサンプルはシフトレジスタ５７０−１の入力に加重
回路５８４．５８５．５８６において濾波器重みＢ、Ｄ
、Ｂを乗じ、この加重された各サンプルを合計回路５８
８で合計することによりイ４）られる。このＧ工対薊波
器加重パタンの位Ｉ４決めに７比、挿入されるナルはＡ
、Ｃ，Ｃ，Ａで加重される点に来る。クロック周波Ｈｐ
で動作するマルチプレクサ５８つは合計回路５８７．５
８８の出力の各サンプルを交互に選択して減算器５’７
５−０で遅延したＣｊ。

かう差引かれるサンプルの流れを形成する。

第６図は第３図の信号合成装置の１つの段をさらに詳細
に示す。ＧＫ′（すなわち遅延修正済（）工ρのサンプ
ルはマルチプレクサ６９２においてナルと交互に配列さ
れ、これによって（４）られる拡大信しか拡大サンプリ
ング周波数でクロッキングされるＭ　段（ｉたは他の複
数段）のシフ１ルンスク６９．うに入力として印侃され
る。そのシフ）ｌ／シスク６９３０入力とその各段の出
力は加重合計回路６９４に供給され、この加重合計回路
６９４から加算器６９５に２倍周波数で再抽出された後
高調波構造を除去されたＧＫ′（またはＧＱ）スペクト
ルが供給されて、これに加算される再抽出濾波法ＧＫ′
（またｉＪ：ｏｉｌ）　サンプルと一致するように時間
的に遅れた修正済Ｌ（Ｋ−１’）’　と組合される。マ
ルチプレクサ６９２、シフトレジヌタ６９３および加算
合計回路６９４はヌペクｌ−ル分解過程で素子４７２．
４７３．４７４として作力１するように組合せることが
できる。

この点でスペクトル分解手順の低域濾波段とヌベク）／
し分解および信号合成手順の拡大段階で使）ｆＪされる
低域濾波特性を考えるのがよい。低域濾波は線形位相で
あるから、濾波器加重パタンは中心タンゲルに関して刀
称である。この濾波器加重の合計は、高域通過スペクト
ルＬ。と帯域通過スペクトル等化器ルＬ工Ｌ３・・・に
おいて低周波数をできるたけ多く抑圧するだめにはｌで
ある。スペクトル分解をオクターブによって行い、各ス
ペクトル分解段の低域濾波で除去された部分帯域の再符
号化において１／２に縮小すべきであれば、低域ｉＩσ
波中にオクターブ中心周波数の２／３未満の周波数を除
去することが望ましい。１１ハ波器の段階的周波数応答
（いわゆるしブリックウオール」応答）は１虜波信号に
オーバーシュートを導入して、スベクｉ・ル分解段によ
シ抽出されたＧ（Ｋ＋１）関数とＧＫから拡大されたＧ
（Ｋ＋□）を差引くことにより発生されるＬ（Ｋ＋１　
）関数とのダイナミックレンジを増す。こｈｕｒｌギゾ
ス現象の１例で、フーリエ級数の余り急激でない頭切り
を用いて緩漫化し得るものである。ギブス現象を減じた
濾波応答を与える多数の頭切りウィンドーが知られてお
９、例えばハニング（）−１ａｎｎ、ｉｎｇ）。

ハミング（Ｈａｍｍｉｎｇ）、ブラックマン（Ｂｌａｃ
ｋｎ＋ａｎ）およびクイザ（Ｋａｊ−ｓｅｒ）　による
ものがある。また例えば１９７５年プレンタイ７・ホー
ル社（Ｐｒｅｎｔｉ−ｃｅ−Ｈａ、ｌｌｌ工ｎｃ、）　
発行でオッペンハイム（Ａ、　Ｖ。

○ｐｐｅｎｈｅｍｉ　）とシＩ　’−７７（Ｒ，Ｖ／、
　５Ｑｈａｆｅｒ）　（Ｔ）共著の「デジタル信号処理
（Ｄｅｇ、１−ｔａｌ　Ｓｉｇ％ｎａｌＰｒｏｃｅｓｓ
ｉｎｇ）　Ｊ　（Ｄ第２３９〜２５１頁、第５　、５　
＄ｌ　（Ｄ　ｌ−ウィンドーを用いたＦ工Ｒ濾波器の設
計（Ｄｅｓｉ１４ｎｏｆ　Ｆ工ＲＦｉ工ｔｅｒｓ　Ｕｓ
ｉｎｇ　Ｗｉｎｄｏｗｓ）　Ｊを引用する。

実際には低域濾波におけるサンプル数は通常極めて少数
に限られている。奇数サンプルを用いる濾波器ではＮ波
器応答が直流成分と一連の余弦高調波を含み、偶数サン
プルを用いる濾波器では直り１ε成分と一連の正弦高調
波を含む。所要の応答曲線は電算機を用いて重み計数の
試行錯誤を行ってゴーも滑らかに適合するように近似さ
せる。

この発明によって非オクターブ幅の等Ｑヌペクトルを発
生することもできるが、このような方法は有用性が限ら
れると思われる。低域濾波応答を縮小して２つおきにサ
ンプルを選び、帯域通過スペクトルの中心周波数のｌ／
２以下の周波数を濾波除去してその低域通過応答を生成
すると、例えば帯域幅が１／２でなくて１／３だけ順次
狭くなる帯域通過スペクトル群を生ずる。

第３図のサンプル修正回路３４５〜３５１は種々の形式
をとることができ、そのいくつかは直接フィードスルー
により置換することもできる。例えば各種スペクトル力
為ら低レベルの背景雑音を除くため、各修正回路３４５
〜３５１を第７図の法線クリツバ７００で構成すること
もできる。このクリッパ７００は単に信号の下位ピッ１
−を切取ることもある。

第８図は各修正回路３４５〜３５１を用いてスペクトル
等止器を形成することができる回路をｉＪ’ｚず。

ロータリースイッチ８９７は複数個の軸変位のそれぞれ
に対して２進符号を生成するようになっており、その符
号がラッチ８９８を介して２象限東フ、器に供給されて
入カスベクトルサンプルに東ぜラノ１．。

合成されてＧ。′を発生する出力ヌベクトルサンプルヲ
発生する。ラッチ８９８はローグリ−スイッチ８９７の
設定が変る間乗算器８８９のｎ号人力を留保する。オク
ターブスペクトルの発生に用いたのと同じサンプリング
周波数またはその１／２の周液数を用いるデジタル濾波
器を用いて各メククーブスペクトルを副分割し、そのス
ペクトルの副分割部分の利得を各別に調節するようにす
ることもできる。オクターブをｌ／１２に副分割するこ
とにより、例えば音楽を符号化する信号の個別−？°）
階およ０・１′音階調節が得られる。

修正回路は非線形伝達関数を記憶するリードオンリ記憶
装置（ＲＯＭ　）とすることもできる。例えば第９図の
入力信号に対する対数応答を記憶するＲＯＭ　９９０を
送信装置の各サンプル修正回路３４５〜３５１に用い、
第１０図の入力信号に対する指数応答を記憶するＲＯＭ
１０９１を受信装置の各対応サンプル修正回路に用い、
これによって送信前の信号のプレエンファシスと受信後
のデエンファシスヲ行つことができる。送信機および受
信機のスペクトル分解信号合成装置のＲＯＭ修正回路に
、他の相補型プレエンファシスとデエンファシヌの特性
全交互に記憶することもできる。

第１１図は第３図のスペクトル分解信号合成方式の変形
で、分解と合成の間の遅延を区分して処理用の時間斜行
なしにスペクトルサンプルを供給するようになっている
。例えばヌベクトル分解を用いて信号と伸縮前にスペク
トルに分離するため、伸縮したヌベクトルを濾波して急
速な信号の圧縮−または伸張の間に生ずる歪を抑制する
ことができるような伸縮方式にはこのような整合が望ま
しい。

第３図のＡＤ変換器３０５に印加される原信号の振幅を
検知して回路１１３０内に伸縮制御信＋ｊＣＣを引出し
、これを各伸縮器１１１０　、１１１１　、１１１２．
１１１３．１１１４　、、１１１５　、ｌｌ：Ｌ６　に
供給してそれが伸縮する１８号の急速発生縦渦消滅をも
たらすことができる。

伸縮器１１１０〜１１１６は本質的に、伸縮される信号
を検知し、この検知に応じてアナログ伸縮制御信号を発
生する通常のアナログ回路の後に縦続接続されたＡＤ変
換器から制御信号ＣＣが発生される２象限デジタル乗算
器で構成することもできる。

伸縮器１１１０　、１１１１５１１１２．．１１１３．
１１１４．１，１１５．１１１６はスペクトルＬ。、Ｌ
工、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４．１３５、Ｌ６を遅延回路１１０
０．１１０１．１１０２．１１０３．１１０４．１１０
５．１１０６を用いて遅延させ、その各サンプルと時間
的に一致させた後、これらに対して動作する。次に遅延
回路１１２０．１１２１　、１１２２．１１２３．１１
２４．１１２．５が伸縮された信号り。′、Ｌ工′、Ｌ
１２、Ｌ１２、Ｌ１２、Ｌ１２および０６′を第３図の
素子３５２〜３６３を用いる信号合成過程に適するよう
に変位させる。

遅延回路１１０６と１１２５の遅延は本質的に１？７２
にのクロック周波数（Ｋ二５）の１＆２サイクル捷たは
基本クロック周波数Ｒの１６Ｍサイクルであって、最終
スペクトル分解段３３５の加重合計回路４７４に対する
サンプルを組立てるとき生ずる。この１６Ｍサイクルの
遅れは拡大回路３３Ｂ、３５２における加算時間に適応
するための遅延時間Ｄ工と遅延減算回路３：５４と加算
器３５３における加算時間に適応するだめの遅延時間Ｄ
２だけ増される。すべての加算過程は基本クロック周波
数Ｒで行われるとし、Ｄよ、Ｇ２はそのクロックサイク
ル数として表わす。

遅延回路１１０４の遅延はクロック周波数Ｒの１６１φ
＋Ｄ工＋Ｄ２サイクルよ卸、からＬ５を生成するだめの
時間とＧ、からり、４を生成するだめの時間の差だけ長
くなる。Ｇ５からＬ５を生成するための時間は加重と合
計のため２回サンプルを集めるためクロックサイクルＶ
２５０１φサイクル、または基本クロック周波数ｃｖ３
２Ｍザイクルに、２組のサンプルの合計のだめの２Ｄよ
と、サンプル減算のだめのＧ２と加えたものである。Ｇ
５からＬ４を生成するだめの時間は加重合計のためにサ
ンプルを集めるための周波数Ｒ／２４のＩｖｌ、’２サ
イクル、まだは基本クロック周波数８Ｉφサイクルに、
サンプル合計用のＤ工と、サンプル減算用のＧ２を加え
たものである。Ｌ４サンプルをＬ５サンプルと時間的に
整合させるには基本り１コック周波数の余分の遅延の２
４Ｍ＋Ｄよサイクルを貧する。従って遅延回路１０４の
全遅延は基本クロック周波数Ｒの４０Ｍ　＋　２Ｄよ＋
Ｄ２サイクルである。同様の計算によって、遅延回路１
０３．１０２．１０１．１００において各サンプルが遅
延を与えられるノ、（本タロであることが決まる。

遅延回路１１２５により与えられる以」二に遅延回路１
１２４に要求される遅延は回路３５４における拡大に要
する時間と、加算器５５における加算に関連する遅延Ｄ
２である。前者の遅延は加重と合計のためリンフ。

ルを集めるだめのクロック周波数丁Ｖ′２４のＩｖＭ２
ザイクルに、基本クロック周波ＴｈＲの８１可ザイクル
と、加重合計過程の合計に関係するＤ工とを加えたもの
で、遅延回路１１２４の全遅延は２４１φ−トＤよ＋Ｄ
２である。

同様の計算により、遅延回路１１２３．１１２２．１１
２］、１１２０の全遅延は基本周波数Ｒのサイクルで数
えると、それぞれ２８１刷＋３Ｄよ＋３Ｄ２．３０１ｖ
ｉ　−１−４Ｄ工＋４Ｄ２．３１１φ＋５Ｄ□＋５Ｄ２
、（３１−Ｎφ−１−６Ｄ、　−１−６Ｄ２である。

第３図の遅延回路３４０〜３４４の全遅延も、修正回路
３４５〜３５１の遅延がすべて等しいとすると、同様の
計算により決定することができる。遅延回路３４０．３
４１　、３４２．３４３．３４４．３４５　の遅延はそ
れぞれ基本クロック周波ｉＲのサイクル数で示すと、７
７１ｖｌ＋１３Ｄよ＋７Ｄ２．７６Ｍ＋ｌＯＤ工＋６Ｄ
２．７２Ｍ＋１３１Ｊ工」−５Ｄ２．６４Ｍ　＋６Ｄよ
＋４Ｄ２．４８Ｍ　＋４Ｄよ＋３Ｄ２となる。

スペクトル分解装置に用いられるデジタル濾波は一般に
位階１慮波と呼ばれるもので、極めて多くのサンプルに
跨がる低域および帯域濾波が、常に加重合計される比較
的少数のサンプルで達せられる。

この発明は１次元情報を表わす信号のヌベクトルの利用
に適用し得るが、パートのピラミッドは本来２次元の画
像情報の空間周波数を分解するために開発されたもので
ある。この発明はテレビジョン表示の連続映像フレーム
に生ずるような笈化する画像情報の空間周波数の実時間
ヌベクトル分解を可能にする・ テレビジョン技術で知られているように２．連り′シす
る映像フレーム（Ｎ　Ｔ　Ｓ　Ｃ方式）は順次毎秒３０
フレームのフレーム周波数で生じる。各フレームＵ３２
５本の飛越し水平走査線から成り、その各≦１数番目の
水平走査線が第１フィールド期間中に順次送信され、各
偶数番目の水平走査線が第１フィールド期間に続く第２
フィールド期間中に順次送信され、さらにこの次に次の
フレームの第１フイールドが続く。各フィールド期間の
畏さは１／６０秒であるが、遅延実時間で画像の全空間
周波数を決定し得るように少なくともフィールドＪυ」
間内の画素数を記憶する必要がある。

順次走査として知られる技法がテレビジョン技術でＮ　
Ｔ　Ｓ　Ｃ方式の映像信号から勿秒６ｏフレ・−ノ、の
割合で５２５本の線から成る完全なフレームを順次引出
すために知られている。この技法では連続する各ＮＴＳ
Ｃフィールドを１／６０秒のフィールド期間遅延される
。このため連続する各フィールドのそのとき生じている
奇数フィールド中は、その奇数フィールドの連続する各
走査線が、１フイールド１ｉｔｕ間遅延したその直前の
偶数フィールドの連続する各走査線と交互に組合って完
全な画素のフレームを形成する。同様に各フレームのそ
のとき生じている偶数フィールド中は、その偶数フィー
ルドの各走査線が、ｌフィールド時間遅延したその直前
の奇数フィールドの各走査線と交互に組合って完全な画
素のフレームを形成する。

上述の順次走査法は現在テレビジョン業界で開発中の高
品位テレビジョンＣＨＤＴＶ）　として知られる高解像
の画像表示を引出すのに特に有用である。この発明はま
たこのＨＤ　Ｔ　Ｖにおいて画像表示を改−Ｎ５するた
めに有用である。

第１２図はこの発明の原理を用いて順次連続走査される
テレビジョン映像フレームに含まれる空間周波数画像情
報のような２次元情報を表わす信号に対して動作するス
ペクトル分解装置を示す。しかしこのような２次元性報
は非飛越しテレビジョンカメラまたは適当な緩衝記憶装
置を伴った線飛越しテレビジョンカメラから得ることも
できる。

第１２図には説明の簡単のためルミナンス信−υの単色
処理が記載されているが、この、？８載さｈるＪｋ術は
個別にカラーテレビジョン信号の原色または代数的混合
によシそれから引出された信号に通用することができる
。原映像信号はラスク走査フ側−マツ１−でＡＤｉ換器
１２０５に供給され、サンプル未抽出なら抽出し、既抽
出なら町抽出し、１１」終曲に縮小する。この縮小され
た信号としての映像サンプルはＧ。で表され、原信号の
完全な２次元空間周波数スペクトルと、サンプリンク過
程に原因する高調波スペクトルを含んでいる。仁の高調
波スペクトルはサンプリング周波数およυ・その１・、
１・、調波の各々に関して対称である。高調波スベクＩ
−ルは第１２図のスペクトル分解装置に用いられる２次
元低域通過空間周波数濾波器の設Ｈ１で名店する必要が
あるため、その存在の一般的事実が注惹される。

これハソの高調波スペクトルがスペクトル分解中および
その分解スペクトルからの信号合成中にエーリアシング
周波数を発生するからである。

０次のスペクトル分解段１２１０ではＧ。から高域通過
スペクトルＬ。が分離される。この高域通過動作はＧ。

を低域濾波し、そのＧ。ｆ：ＡＤ変換器１２０５から来
たそのタイミングからＧ。のそれより低い周波数の部分
が低域濾波応答で遅延されるのと同じ程度丑で遅延させ
、この遅延したＧ。から低域濾波応答を差引くことによ
シ本質的に行われる。スペクトル分解がオクターブによ
シ行われるとすると、２次元低域空間周波数濾波器１２
１１の遮断周波数は、分解すべき次のオクターブ帯域幅
の帯域通過ヌベクトルＬよの最高周波数すなわちその中
心周波数の４／３倍となるように選ばれる。縮小器１２
１２では低ｊ或薊波されたＧ。をＶ２の空間周波数で抽
出するためサンプルの行と列が１つおきに抹消され、そ
の低下したサンプル周波数の信号がさらにスペクトル分
解のため段１２１ｏの低域出力応答として供給される。

ここでサンプル周波数の低いこの低域濾波器Ｇ。は、１
９７３年６月発行のプロシーデインダス・、ｔ　フーサ
−７’　イー　イー　”イー・イー（Ｐｒｏｃｅｅｄ：
ｕ〕ｇｓｏｆ　ｔｋ１６　ＩＥＥＥ）　第６１巻第６号
第６９２〜１０２頁掲載のシｘ　−７１（Ｒ，Ｗ、　５
ｃｈａｆｅｒ）とラビ−）−（Ｌ、　］７゜Ｒａｂｉｎ
ｅｒ’）　の論文［内挿へのデジタル信号処Ｊｆｉｌ法
（Ａ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓ
ｉｎｇ　Ａｐｐｒｏａ、ｃｈ　ｔ。

■ｎｔｅｒｐｏｌａｔ：ｈｏｎ）　Ｊ　に概説された方
法に従う内挿を行われる。拡大回路１２１３では、縮小
器１２１２で消去されたサンプルがナル置換されて今１
つの２次元低域通過空間周波数濾波器１２１４の人力信
号を生成する。この濾波器はもとの低域１慮波器と同じ
サンプル重み係数を用いることができるが、常にもとの
低域濾波器と実質的に同じ遮断周波数を（ｆする。これ
によって得られる信号は遅延回路１２１５で遅延された
Ｇ。と同じ大きさのサングリングマ！−リツクスを有し
、減算器１２１６で遅延したυ。がら差引かれて高域通
過出力応答り。を生ずる。ＬＯはＧｏの高域部であるだ
けでなく、また上述のようなスペクトル分解から映１象
信号を再合成する間に、縮小、１．ン１２において低い
サンプリング周波数でＧ。ｆ：１１］抽出することによ
り導入される誤差を補償するために用いられる低周波数
位相誤差補正項を含んでいる。

この信号の１／２周波数で再抽出される低域部分と高域
部分への分離は各スペクトル分解段で反復される。連続
する各スペクトル分解段はその入力信号としてその前の
ヌベク）　ＪＶ分解片段再抽出低域出力応答を受信し、
サンプリング周波数は各スペクトル分解段でその前のス
ペクトル分解段の１７２になる。最初の１段１２１０以
後の各スペクトル分解段１２２０１１２３０　、１２４
０．１２５０．１２６０　の高域出力応答はその前段の
低域応答特性によって与えられた上限を有し、従ってこ
の「高域」出力応答は事実漸減空間周波数の等Ｑ帯域通
過ヌベクトルである。各段の最初の低域濾波器の応答の
縮小が１７２で各段の低域濾波器の遮断周波数がそれが
発生するスペクトルの中心周波数の２／３であることは
、この等Ｑスペクトルを２次元空間周波数の漸減オクタ
ーブにする要因である。

スペクトル分解段１２１０の縮小された低域出力応答Ｇ
よはその縮小器１２１２から次のスペクトル分解段１２
２ｏの入力信号として供給される。スペクトル分解段１
２２０はスペクトル分解段１２１０の各素子１２１１　
。

１２１２．１２１３．１２１４．１２１５．１２１６　
とそれぞれ類似であるが、段１２２０のサンプリング周
波数が２つの次元で段１２１０の１／２であるための動
作の差がある素子１２２１　、１２２２．１２２３．１
２２４．１２２５．１２２６　を有する。低域濾波器１
２２１．１２２４はそれぞれ低域１（〜１波器１２１１
．１２１４と同じ加重係数を持つが、１没１２２０のサ
ンプリング周波数を段１２１０に対して１／２に一ノー
ると、濾波数１２２１．１２２４の遮断周波数は濾波器
１２１１および１２１４に対してｌ／２になる。遅延回
路１２１５における限シ遅延回路１２２５における減算
前の遅延が２倍であシ、この遅延がシフトレシスク等の
クロッキングされた遅延とすると、この遅延１１４造は
遅延回路１２２５と１２１５の各遅延クロック周波数の
比１／２で与えられる遅延の比２／ｌと但ている。

スペクトル分解段１２２０高域出力応答Ｌ□（はスペク
トルＬ。のすぐ下の帯域通過スペクトルである。

スペクトル分解段１２３０の縮小低域出力応答Ｇ２はそ
の縮小器１２２２から次のスペクトルう〕片段１２３Ｑ
の入力（ａ号として供給される。Ｌよより１オクターブ
低い帯域通過スペクトルＬ、はその人力信号Ｇ２に対す
るスペクトル分解段１２３ｏの高域通過出力応答でアル
。スペクトル分解段１２３０はサンプリング周波数がｌ
／２であるところが異るが、スペクトル分解段１２２０
の各素子１２２１．１２２２．１２２３．１２２４．１
２２５．１２２６にそれぞれ対応する素子１２３１．１
２３２．１２３３．１２３４．１２３５．１２３６　を
有する。

スペクトル分解段１２３０の縮小低域出力応答Ｇ３はは
その縮小器１２３２から次のスペクトル分解段１２４０
の入力信号として供給される。Ｌ２よｊ９１オクターブ
低い帯域通過スペクトルＬ３はその人力信号Ｇ３に対す
るスペクトル分解段１２４０の高域通過出力応答である
。スペクトル分解段１２４ｏはサンプリング周波数か１
／２である点が異るが、スペクトル分解段１２３０の各
素子１２３１　、１２３２．１２３３．１２３４．１２
３５．１２３６にそれぞれ対応する素子１２４１．１２
４２　、１２４３．１２４４．１２４５．１２４６　を
有する。

スペクトル分解段１２４０の縮小低域出力応答Ｇ４＆よ
その縮小器１２４２から次のスペクトル分解段１２５０
に入力信号として供給される。Ｌ３より１オクターブ低
い帯域超過スペクトルＬ４はその人力信号Ｇ４にシ・１
するスペクトル分解段１２５０の高域通過出力応答であ
る。ヌベク）／し分解段１２５０はサンプリング周波数
が１／２である点が異るが、スペクトル分片段１２４０
ノ各素子１２４１　、１２４２．１２４３．１２４４．
１２４５．１２４６にそれぞれ対応する素子１２５１．
１２５２．１２５３．１２５４．１２５５．１．２５６
　を有する。

スペクトル分解段１２５ｏの縮小低域出力応答Ｇ、はそ
の縮小器１２５２から次のスペクトル分解段１２６０の
入力信号として供給される。Ｌ４よりｌオクターブ低い
帯域通過スペクトルＬ５はその人力信号Ｇ５に列するス
ペクトル分解段１２６０の高域通過出力応答でアル。ス
ペクトル分解段１２６ｏはサンプ’）　７　りＪ？ｉｌ
　１ｆｆｌ数が１／２である点が異るが、スペクトル分
１す’ｒ段１２５０の各素子１２５１　、１２５２．１
２５３．１２５４．１２５５．１２５６にそれぞれ対応
する素子１２６１　、１２６２．１２６３．１２６４．
１２６５　、１２６６を有する。

最後のスペクトル分解段の縮小器から供給される縮小低
域出ノＪ応答ＧΩはとこではヌベク１−ル分片段１２６
０の縮小器１２６２から供給されるＧ６であるが、これ
は残留低域スペクトル応答である。これは後δジシのス
ペクトル分解段の内挿済帯域ヌベクトル応谷と最初のス
ペクトル分解段のキャップストーン高域スペクトル応答
を合計して信号を再合成する働らきをする。Ｌｏ、Ｌ、
、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５は時間斜行関係にあシ、逐次
遅延量を増しつつ供給される。

残留低域スペクトルＧ。（ここではＧ６）は最後の帯域
ヌベクトルＧΩ−０（ここでばＧ５）より時間的に早く
、反対方向に斜行している。

後述のように、スペクトル成分から信号を合成する反復
法もり。、Ｌ工、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５のスペクトル
成分が互いに逆方向の時間斜行関係にあることを必要と
する。スペクトル分解成分の処理とその処理されたスペ
クトル分解成分からの信号の合成を説明する前に、スペ
クトル分解段の構成を次にさらに詳述する。まず最初の
２次元低域濾波器構体を考える。

濾波器の設計技術で公知のように、２次元痣波器構体は
非分離式と分離式がある。第１および第２の次元におけ
る分離式濾波は、まず第１の１次元濾波器を用いて第１
の方向に錠波を行い、次に第２の１次元濾波器を用いて
第１の方向と直角の第２の方向に濾波を行うことにより
達せらり、る。

従って、分解式２次元低域濾波器を構成する縦続接続さ
れた２つの個別１次元濾波器の各低域濾波特性は互いに
全く無関係であるから、この２つの低域濾波器のそれぞ
れの核関数および構造は第２ｖ−。

図、第２ｂ図および第３図ないし第１１図について上述
したものと同様でよい。

水平走査線のラヌタから成るテレビジョン自画の場合は
、分離式濾波器の２つの直角方向は水１１′と垂直であ
ることが望ましい。分周（式２次元低域濾波をこの発明
の実行に用いると、垂直低域ｔ＋ｙＪ波の前に水平低域
濾波を行うことである利益が（１）られ、水平低域濾波
の前に垂直低域濾波を（ｊうことで他の利益が得られる
。例えば、まず水平濾波と縮小を行うと、次の垂直ｌ慮
波中に垂直核関数によシ作用されるべき水平走査線当り
の画素サンプル数を１／２だけ減じるが、垂直濾波を先
にすると、これに重要な比較的畏い遅延を与えると共に
、第１２図ノスベクトル分解段１２１０．１２２０　、
１２３０　、１２４０　。

１２５０　、１２６０の各減算器１２１６．１２２６．
１２３６．１２４６．１２５６．１２６６の正端子にそ
れぞれ信号Ｇ。、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３・Ｇ４、Ｇ５を送る
ため各補償用遅延（１２１５，１２２５，１２３５，１
２４５，１２５５，１２６５）を与えるに要する遅延（
）４体と同じ遅延構体が利用できるようになる。

分離式２次元空間周波数Ｎ波器の綜合濾波応答は空間周
波数平面に平行な断面が正方形または矩形であり得るが
、非分離式濾波器の濾波応答はその他の断面形状を持つ
ことができる。円形や楕円形の断面は、このような断面
の応答を有する濾波器がテレビジョン信号における過剰
の対角線解像度の低減に使用し得るため、ラヌタ走査テ
レビジョン信号の濾波に特に重要である。また全方向に
おける画像の解像度の均一性も、例えばカメラと表示装
置の間で画像を回転する必要があるテレビジョン方式で
重要である。

第１２図の２−Ｄ低域濾波器１２ｉ１１１２２］、１，
２３１．１２４１．１２５１．１２６１および２−］）
低域濾波器１２１４．１２２４．１２３４．１２４４．
１２５４．１２６４　として特に適する濾波特性である
象限対称性と線形位相応答を呈するパタンを持つ濾波器
の重みのマトリックスを次に示す。

Ａ　Ｂ　ＣＢ　Ａ Ｄ　Ｅ　Ｆ　Ｅ　Ｄ ＧＨＪ　Ｈ，Ｇ ＥＦＥＤ Ａ　Ｂ　Ｃｉ３　Ａ この加重係数のパタンを持つ核関数７１−リソクメは順
次連続する各画像サンプルに作用し、各画素サンプルは
作用を受けたとき位置がマドＩＪソクスの中心に位置す
る加重係数Ｊに対応する。低域１１・ｊｉ波器では、加
重係数Ｊは最高相対強度レベルをイｊ各 くなる強度レベルを有する。従って４隅の加重係数Ａの
強度レベルが最低である。

非分離式２次元ｒｌ＆波器の場合には、Ａ、４３、Ｃ１
Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ，Ｊの各強度レベルの特定の選ばれ
た値は互いに完全に無関係であるが、２次元分則式濾波
器の場合は、加重係数の強度レベルは水・ＩＬと垂直の
１次元核加重係数の各位の交差乗積から得られるので、
Ａ、ＢＸＣ，Ｄ、’ＥＳＦ、Ｇ、Ｈ，、Ｊの各位（は互
いに完全に無関係ではない。

第１３図に示す一般形式をとり得る成分スペクトルから
電気信号を合成する装置はこの発明にとって重要である
。スペクトル成分０６′、ＩＩ、５／　、　Ｌ４／、Ｌ
３／１Ｌ２／、Ｌ工′、ＴＪＯ’は第１２図のスペクト
ル分解装置から供給されるそのダッシュ（′）のないも
のに応答する。ヌベクトル成分り。、Ｌ□、Ｌ２、Ｌ３
、Ｌ４、Ｇ６、Ｌ５は第１２図のスペクトル分解装置に
よって順次時間を遅らせて供給されるか、第１３図の信
号合成装置にＱ。／　、　Ｌ５／　、　Ｌ４／、Ｌ１２
、Ｌ２’、Ｌ工′、Ｌｏ′を順次時間を遅らせて供給す
るため差動的に遅延させる必要がある。

第１３図は連続する複数個の信号合成段１３６０．１３
６５．１３７０．１３７５．１３８０　、１３８５　を
含む信号合成装置を示す。各段は内挿を用いてスペクト
ル成分のサンプルマトリックスを拡大し、空間周波数で
次に高いスペクトル成分と同じ長さにしてそのスペクト
ル成分に加算し得るようにする。このサンプルマトリッ
クスの拡大は、そのマトリックス内の各サンプル点とナ
ルを交互に１己にし、その結果を低域濾波して高調波構
体を除去する。この低域濾波は第１２図のスペクトル分
解装置におけるり］応する内挿処理に付随する低域濾波
と同じ１慮波特性を持つことが望ましい。

信号合成装置における内挿にイ１随する低域濾波は、第
１２図のスペクトル分解装置と第１３図の白・成装置の
間に挿入し得る（第３図について前述したような）修正
回路に生ずることがあり、非線形処理によシ修正される
ＧＱまたはＬＫ倍信号イ・］随する高調波を抑圧する。

この非線形処理は、仁υ合成装置に用いられる内挿処理
に付随する低域濾波がなければ、合成された複合画像に
用視のエーリアンング現象を生ずることがある。

第１３図の合成装置では、低域ヌベクトル（）６′の各
サンプルが拡大回路１３６１でナルと交互に耐列され、
第１２図のスペクトル分解装置のｊ慮波器１２６５の同
様の２次元低域空間周波数薊波器１３６２を、１ｕる。

１慮波器１３６２の応答のサンプルは加算器１３６３に
おいてり、′のサンプルと加算され、Ｇ５の仮定的遅延
復製と類似または同等の０５′を発生する。この０５′
−リーンプルは拡大回路１３６６でナルと交互配列され
、第１２図の低域濾波器１２５４と同様の低域濾波器１
３６７を通り、加算器１３１８でＬ／と加算されてＧ４
の遅延複製と類似または同等の０４′を発生する。この
サンプル０４′は拡大回路１３７１でナルと交互に配列
さル、第１２図の濾波器１２４４と同様のＵＱ波器１３
７２で低域開披される。この濾波器１３７２の応答は加
算器１３７３でＬ１２に加算されてＧ３の遅延複製と類
似または同等の０３′を発生する。０３′のサンプルは
拡大回路１３７６でナルと交互に配列され、第１２図の
濾波器１２３４と同様の濾波器１３７７で低域１１＋ｉ
ｉ波される。濾波器１３７７の応答は加算器１３７８で
ＴＪ２’に加算されてＧ２の遅延複製と類似または同等
の０２′を発生する。

このＧ２１ザンプルは拡大回路１３８１で間にナルが挿
入され、濾波器１３８２で低域濾波される。濾波器１３
８２の応答は加算器１３８３でＬよ′と加算されて遅延
したＧ□と類似または同等のＧ工′を発生する。この０
１′のサンプルは内挿のため拡大回路〕３８６と第１２
図の濾波器１３８７に供給され、１１Ｚ波器１３８７の
応答ｔよ加算器１３８８でり。′と加算されて、修正の
ｊｉＪ能性があるがＧ。で表されるのと同じ画像で表さ
ｔしる合成信号Ｇ。′を発生する。

この発明の２次元実施例は画像の空間周波数を実時間で
処理するときに用いるのに特にノ薗しているが、この発
明の関与する２次元情報は２次元画像の空間周波数ヌペ
クトルに限定されない。例えば２次元の一方が空間周波
数情報に対応し、他方が時間周波数情報に対応すること
もＩＩＪ能である。

さらにこの発明は３次元以」二で決定する情報の実時間
周波数スペクトルの分解に有用である。例えば３次元情
報の場合、３次元の全ＦｉｌＸが空間情報に対応するこ
ともあり、２次元が空間情報で他の１次元が時間情報に
対応することもある。こノｔにライて興味のあるのは、
表示されたプレビジョン画像における運動に応答する画
像処理袋ｕコイである。

この場合は、表示画像の空間周波数スペクトルの静止被
写体に対応する部分が映像情報の各映像フレーム間で不
変であるのに対し、運動する被写体に対応する部分はフ
レーム間で変る。この発明の原理を用いたスペクトル分
解装置は３次元低域濾波詔ヲ利用するこのよう々円味処
理装置にも利用することができる。この低域濾波器の３
次元の２つは空間であって第１２図の２次元スペクトル
分解器の各段にイ」随する２次元低域濾波器の２つの空
間次元に対応し、第３の次元は時間であって、連動する
仮写体によ逆表示画像の対応画素の強度１ノベルの各フ
レーム間の値に生ずる変化による３次元メペクトルの微
＃Ｉ構造特性に対応する。

上記この発明の詳細な説明において、時間信号Ｇ。を１
次元以上の情報を決定する周波数ヌベク１−ルを有する
ベースバンド信号と仮定したが、公知のように、このよ
うなベースバンド情報は、それがベースバンド情報成分
により変調された搬送波周波数の側波帯で構成されるよ
うな周波数多重化フォーマットで通信されることが多い
。第１図の各中継手段１００−１、・・・１００Ｎ　に
適当な変調器と復調器を用いることによシ、Ｇｏおよび
／またはＧ工、・・・ＧＮの何れかおよび／またはり。

、・・顯のＩｉＵれかを周波数多重化信号とすることが
できる。

用語「シフトレジヌタ」は特許請求の範囲において例え
ば読取後書込み直列記憶装置のように同効の機能を果す
半部を含むと解釈すべきものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は最も一般的かつ総括的な形で実施されたこの発
明を示す機能的ブロック図、第１ＬＬ図は第１図の抽出
信号中継手段群の任意の１つの第１種のデジタル実施例
を示す図、第１ｂ図は第１図の抽出信号中継手段群の任
意の１つの第２７！Ｊ！のデジタル実施例を示す図１、
第１Ｃ図は第１図の第１伸寸たは第２種の抽出信号中継
手段の最後の１つの代イ４用デジタル実施例を示す図、
第２図はこの発明の実行において用い得る核加重関数の
例を示す図、第３図はこの発明の原理を実施したスペク
トル分解装置、スペクトル修正回路および借上合成装置
の１次元方式のブロック図、第４図はこの発明を実施し
た第３図のヌベク１′ル分解処理のＪ：ｉ複１；１Ω。 に用いられる分解段の１つのブロック図、第５図はこの
発明の他の実施例における第４図の分解段の連続対に適
用し得る変形のブロック図、第６図はスペクトル成分か
ら信号を合成する第３図の反復処ＪＭに用いられる合成
段の１つのブロック図、第７図、第８図、第９図および
第１０図はこの発明に月」いる第３図の代表的スペクト
ル修正回路のブロック図、第１１図はこの発明の原理に
よシ処理のためスペクトルザンプルを時間的に整合させ
るのが望ましいときに用いる第３図の方式の変形のブロ
ック図、第１２図はスペクトル分解を実時間で行うため
にパイプライン構体を用いた２次元空間周波数スベクｌ
−／し分解装置のブロック図、第１３図は第１２図のヌ
ベクトル分解装置によシ分解されたザンプルフィールド
を表わす信号をその出カスベクトルから合成する装置の
ブロック図である。 ｌａ　、　ｉｔ）　＝・パイプライン、ＩＯＱ　−１、
−１００−Ｎ・・・抽出信号中継手段、１０２．１０４
・・第１の手段、１０２・・・ｍタップたたみ込み濾波
器、１０９．１１０・・・第２の手段、１１０・・・サ
ンプル減算手段、１０６．１０８．１０９　・遅延手段
（第３の手段）、１０４・・・縮小器、１０６・・拡大
器、１０８・・内挿手段、３５３〜３６３・・・抽出信
号組合せ手段。 特許出願人　アールシーニー　コーポレーション代理人
　清　水　哲　ｔ７！か２名 λ弓カスぐりＹル 入プスタクトル 背９図 ？・カスダクトル 窪１０図 手続補正書（自発） 昭和５９年９月５日 特許庁長官　志　賀　学　殿 特願昭５９−１３４０３２号 ２、発明の名称 信号処理装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　アメリカ合衆国　ニューヨーク州　１００２０
ニユーヨーク　ロックフェラーフラサ３０名　Ｓ　（７
５７）　アールシーニー　コーポレーション４、代理人 ５　補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」および「発明の詳細な説明
」の各欄。 ６、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 し）明細書第２０頁第５行の「れをガラス」を１−これ
をガウス」と訂正する。 （３）同上第２３頁第１９行の「装置は順序正」を「装
置は１群（１セツト）をなすように順序正」とｔ＋正す
る。 （４）　同上第２４頁第１行の「数の整数」を［数整数
、すなわち２または２より大きな任怠の整数」と３１整
数、すなわち２または２より大きな任、０、の整μＩ」
と訂正する。 （６）　同上第２７頁第１６行の１満足するが、またＧ
。が関係のないｆ。Ｊを１満足する。しかし、Ｇｏは、
対象外のｆ。」と訂正する。 （７）　同上第３３頁第１行の「はＧ工自体が」を１−
は、Ｇ□自体か、」と訂正する。 （８）同」二第３３頁第２行の１直接関係」を「直接関
数」と浩正する。 （〕）同上第６４頁第７行の「複数の整数」を「複数整
数」と訂正する。 （１０）　同」二第３４頁第１８行の記載を次の通り訂
正する。 「抜群１００−１　、・−・−１００−（Ｎ−１）　中
の任意の１つの第１」 （１１）　同上第３５頁第３行の「奇数の複数の整数」
を［音数である複数整数」と訂正する。 （１２）　同上第３５頁第２０行の「を含む」を「を構
成する」と訂正する。 （１３）　同上第３６頁第１行の「動作」を１処理」と
訂正する。 （］４）　同上第３６頁第９行の「連絡サンプル」を「
連続するサンプルのうち」と訂正する。 （１５）　同上第３８頁第１２行の「デシメータｊを１
縮小’ｄ８　Ｊと訂正する。 （Ｉ６）　同上第３９頁第４行の「考える」を「変える
」と訂正する。 （１７）　同上第５５頁第１６行の「斜行を補正に加え
ら」を「斜行の補正作用に付加さ」と網止する。 （１８）　同上第７４頁第２行の「外報」全１−情報」
と特許請求の範囲 Ｌソ」ニ 特許ｔ１ちの範囲 （１］　与えられた時間信号の情報成分の周波数スペク
トル２．ｉ）　（Ｎ　＋　１　）個の各別の周波数帯に
分析するだめの信号処理装置であって、上記成分が与え
周波数スペクトルを遅れた実時間で分解するため、１群
をなすように順序正しく配置されたＮ個の抽出イぎ号中
継手段よりなるパイプラインを備え、その各中継手段が
第１および第２の入力端子と第１および第２の出力端子
とを含み、上記中継手段群中の第１の中継手段の上記第
１の入力端子が上記与えられた時間信号を受信するよう
に結合され、段のそれぞれの上記第１の入力端子が上記
中継手段群中の上記各中継手段の直前の中継手段の上記
第１の出力端子に結合されて、上記中継手段群中の上記
各中継手段からその直後の中継手段に信号を送るように
なっており、上記中継手段群中の上記各中継手段の上記
第２の入力端子が各別のザン−ｙ”　ｌ）ング周波数の
クロック信号を受信するように結合されて、その各中継
手段の上記第１および第２の出力端子に、印加されたタ
ロツク信号のナンプリング周波数に等しい周波数で抽出
された信′；ノ”がそれぞれ引出されるようになってお
り、」二記中継手段群中の上記各中継手段が上記情報成
うＪに７１しその第１の入力端子と第１の出力端子との
間に低域通過伝達関数を呈し、上記中継手段雨中の」−
記各中継手段の上記低域通過伝達関数が、各その中継手
段の第２の入力端子に印加されるり１−１ツタ信号のサ
ンプリング周波数の直接関数である公称遮断周波数を有
し、上記中継手段群中の上記第１の中継手段の第２の入
力端子に印加さり、るり１１ツ域通過伝達関数に対して
ｆ。より低い公称遮断周波数を与えるサンプリング周波
数をイｊし、上記中継手段群中の上記９ＪＩ；２ないし
第Ｎの中継手段の七ノ］。 それの第２の入力端子に印加されるクロック（ムシじが
、（ａ）Ｊ二記中継手段群中の各中継手段の直前の中継
手段の第２の人力に印加されるクロック信号の周波数よ
り低く、（１：ｌ）その第１の入力端子に印加される伯
−号の情報成分の最高周波数の２倍に少くとも等しく、
（Ｃ）上記中継手段群中のその直前の中継手段より低い
公称遮断周波数をその低域通過伝達関数に与えるサンプ
リング周波数を有し、」１記中継手段群中の上記各中継
手段の上記第２の出力端子に引出された上記信号の情報
成分が、その上記第１の入力端子に印加される信号の情
報成分と、その第１の出力端子に引出された信号の情報
成分の直接関数との差に対応し、このため上記（Ｎ＋１
）個の各別の周波数帯が、上記Ｎ個の中継手段の上記第
２の出力端子に生ずるＮ個の各信号と、その第Ｎの中継
手段の第］の出ツＪ端子に生ずる信号とを含むことを特
徴とする装置。 （２）上記中継手段群中の上記各中継手段が、その各中
継手段の第１および第２の入力端子と第１の出力端子に
結合されてその各中継手段の上記低域通過伝達関数を与
える第１の手段と、この第１の手段と上記各中継手段の
第２の入力端子および第２の出力端子に結合されてその
各中に１１手段の第２出力端子に」二記差信号を引出す
第２の手段とを含み、上記第１の手段が、ｍ’２与えら
ｆｔた複数整数としたとき、その中継手段の第１の入力
端子に印加される信号の情報成分をその中継手段の第２
の入力端子に印加されるクロック信号の周波数に対応す
るサンプリング周波数で所定の核関数によりたたみ込む
ｒｎタップたたみ込み濾波器を含み、」−記所定の核関
数と」二記その中継手段のたたみ込み濾波器の上記サン
プリング周波数が、」−記情報成分の各次元におけるそ
の中継手段の低域通過ｆｊ＜達関数の形と公称遮断周波
数をそれぞれ画定し、」−肥沃２の手段がサンプル減算
手段とこの一リーンプル減算手段を遅延手段を介して上
記第１の手段に結合する上記遅延手段を含む第３の手段
とを含み、上記サンプＪし減算手段がその中継手段のブ
こたみ込まれたサンプルのサンプリング周波数で時間的
整合関係で、その中継手段のたたみ込まれたサンプルの
順次生ずる各サンプルレベルをその中継”’　ＩＧの第
」の入力端子に印加される信号の情報成分の順次対応し
て生ずる各レベルからその中継手段のたたみ込み濾波器
の上記所定の核関数によりたたみ込１れる前に差引き、
これによって上記サンプル減算手段の出力が、その中継
手段のたたみ込捷ノ′シたサンプルのサンプリング周波
数で順次生ずる各差サンプルレベルヲ含み、その各差サ
ンプルレベルがその中継手段の第２の出力端子に引出さ
れる信号の情報成分を構成することを特徴とする特許ふ
請求の範囲（１）記載の装置。 （３）上記中継手段群中の上記中継手段の少くとも１つ
の上記第１の手段が与えられた形式を有し、その与えら
れた形式の第１の手段が上記たたみ込み濾波器とこの濾
波器の出力と上記中継手段群中のその中継手段の第１の
出力端子との間に直列に結合された縮小器から成り、上
記与えられた形式の第１の手段の上記たたみ込み濾波器
が、その出力にその中継手段の第２の入力端子に印加さ
れたクロック信−号のサンプリング周波数に対応して上
記情報成分の各次元の特定のサンプル密度を引出し、上
記与えられた形式の第１の手段の上記縮小器が、上記情
報成分の上記各次元において、その与えられた形式の第
１の手段のたたみ込み１１１Ｍ波Ｐ＋６の出力に生じる
たたみ込まれたタンブルの全部でないあるものだけその
中継手段の上記第１σ）出力端子に送り、これによって
その中継手段の」二肥沃１の出力端子の上記情報成分の
」上記各次元における上記たたみ込まれたサンプルの縮
小さノ１．た勺ンプル密度が、その中継手段のたたみ込
み濾波器の出力の上記情報成分の対応次元の上記特定の
一リンプル密度に対して減じられるようになっているこ
とを特徴とする特許請求の範囲（２）記載の装置。 （４）上記中継手段の上記少くとも１つの中で、上記第
３の手段が、上記たたみ込みＨＨｇ波器の出力と上記サ
ンプル減算手段の間に結合されて」上記たたみ込まれた
情報成分を上記たたみ込み１１φ（波ＨＨＨから上記サ
ンプル減算手段に直接印加する第４の１段を含むことを
特徴とする特ＷＩ請求の範囲（，５）記載の装置。 （５）上記第３の手段は、さらに上記縮小８ｇと」−記
サン１μ減算器の間に結合され、その中継手段の上記第
１の出力端子の上記情報成分の各次元における上記たた
み込まれたサンプルの縮小されたサンプル密度を拡張し
て上記サンプル減算手段のその次元における上記たたみ
込まれたサンプルの上記特定のサンプル密度に戻す第５
の手段を含み、その第５の手段が、それぞれ上記縮小さ
れたサンプル密度にない上記たたみ込み濾波器の出力の
各たたみ込みサンプルに発生が対応するそれぞれ零値レ
ベルの追加のサンプルを挿入するサンプル拡大器と、上
記挿入された各追加サンプルの零値レベルを内挿値サン
プルレベルに置き換える働きをする内挿手段とを含むこ
とを特徴とする特許請求の範囲（３）記載の装置。 （６）Ｎを複数整数としたとき、１群をなすように順序
正しく配置されたＮ個の各別の時間信丞ムら１個の時間
信号を合成する信号処理装置であって、上記１個の時間
信号を遅延した実時間に基いて合成するため、（１）上
記１個の時間信号が与えられＬ工数の次元を持つ情報の
周波１ｉｉ、スペクトルをそノ各次元における特定のサ
ンプル密度により画定するあル情報成分すンプルの流れ
から成り、（２）上！−＋３１群をなすように順序正し
く配置されたＮ個の各別の信号のうちの第１の信号が、
上記情報の周波数スペクトルの最上部を上記各次元にお
ける上記特定のづンプル密度に実質的に等しいサンプル
密度によシ画定する情報成分サンプルの流れから成り、
（３）上記１群をなすように順序正しく配置された１４
個の各別の信号のうちの第２ないし第（Ｎ　−１，）の
各信号が、上記信号群中の各信号の直１）；Ｊの（Ｊ号
により画定される部分の周波数ヌベクトルｏ−’＞夕・
１応する次元の下で、上記信号群中の各信号の直後の信
号により画定される部分の周波数スペクトルの対応する
次元より上の、その各次元において上記ｆｌＪ報の周波
数スペクトルの各部分を画定する情報成分サンプルの流
れから成）、（４）上記ｌ渭をなすように順斥正しく配
置されたＮ個の各別の伯江うちの第２ないし第（Ｎ−１
’）の各信号に７１応する上記情報成分サンプルの流れ
の自身の各情報次元に列するサンプル密度が、実記信号
群中のその直１）１ｊの各信号に対・応する情報成分サ
ンプルの対応する情報次元のサンプル密度よシ／Ｊ＼さ
く、（５）上記各情報成分サンプルの流れか互いに所定
の時間的斜行関係で生じ、さらにその装置が・それぞれ
上記各別の信号よりなる時間信号群中の上記第１ないし
第（Ｎ−１）の順列信号のそれぞれに関連して、上記各
別の信号よりなるＩＩ存間信号群中の上記各順列信号を
これに続く上記信号群中の各別の信号の全部の累積和と
組合せる（Ｎ−１）（固の抽出信号組合せ手段の群を含
み、上記各別の信号よりなる時間信号群中の上記第１な
いし第（Ｎ−２）の順列信号に関連する上記組合せ手段
が、それぞれ加算器と、関連する各別の順列信号をその
加算器の第１の入力として送る第１の手段と、その各別
の順列信号の直後の各別の信号に関連するλｉｌ１合せ
手段の加算器の出力をその各別の順列信号と同じサンプ
ル密度でその加算器の第２の入ユとして送る第２の手段
とを含み、上記信号群中の上記’！’Ｊ　（　Ｎ　’　
）の信号に関連する上記組合せ半加算器の第１の入力と
して印加する上言己ｕＳ１の手段と、上記第Ｎの信号を
上記第（Ｎ−１）の（８号と同じザンプル密度でその加
算器の第２の入）Ｊとして印加する第６の手段とを含み
、上記各第１の手段、上記各第２の手段および上記ｍの
ｌ　＋ｉ己ＫＳ　（Ｎ−１）の組合せ手段の第３の手段
か、上Ｒ己（日υ群の上記時間的に斜行関係の各別の信
号を送るときそれぞれ所定量の時開遅延を挿入してＪ二
ｉｆＬ　（　１’（−１）個の各組合せ手段に対し、そ
のｍ　Ｘ　ｇｇのｆｆｓｌおよび第２の入力の情報成分
＝ンブルσ〕各ｙ％Ｅ　ｈ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　与えられた時間信号の情報成分の周波数スペク
   トルを（Ｎ＋１）個の各別の周波数帯に分析するための
   信号処理装置であって、上記成分が与えられた次元数を
   持つ情報に対応し、Ｎが複数の整数テ、上記周波数スペ
   クトル中の問題の最高周波数が周波数ｆ。よシ高くない
   場合、上記周波数ヌペクＩＪｖを遅れた実時間で分解す
   るため、順序正しく配置されたＮ個の抽出信号中継手段
   よシなる中継手段群を含むパイプラインを備え、その各
   中継手段が第１および第２の入力端子と第１および第２
   の出力端子とを含み、上記中継手段群の第１の中継手段
   の上記第１の入力端子が上記与えられた時間信号を受信
   するように結合され、上記中継手段群の上記第２ないし
   第Ｎの中継手段のそれぞれの上記第１の入力端子が上記
   中継手段群の上記各中継手段の直前の中継手段の上記第
   １の出力端子に結合されて、上記中継手段群の上記各中
   継手段からその直後の中継手段に信号を送るようになっ
   ており、上記中継手段群の上記各中継手段の上記第２の
   入力端子が各別のサンプリング周波数のクロック信号を
   受信するように結合されて、その各中継手段の上記第１
   および第２の出力端子に、印加されたクロック信号のサ
   ンプリング周波数に等しい周波数で抽出された信号がそ
   れぞれ引出されるようになっておシ、上記中継手段群の
   」上記各中継手段が上記情報成分に対しその第１の入力
   端子と第１の出力端子との間に低域通過伝達関数を呈し
   、上記中継手段群の上記各中継手段の」二記低域通過伝
   達関数が、上記中継手段群の上記各中継手段の第２の入
   力端子に印加されるクロック信号のサンプリング周波数
   の直接関数である公称遮断周波数を有し、上記中継手段
   群の上記第１の中継手段の第２の入力端子に印加される
   クロック信号が、（ａ）ｆ　ｏの２倍で、（ハ）上記中
   継手段群の上記第１の中継手段の上記低域通過伝達関数
   に列するｆ。より低い公称遮断周波数を上記情報成分に
   与えるサンプリング周波数を有し、上記中継手段群の上
   記第２ないし第Ｎの中継手段のそれぞれの第２の入力端
   子に印加されるクロック信号が、←〕上記中継手段粗の
   各中継手段の直前の中継手段の第２の入力に印加される
   クロック信号の周波数よシ低く、Ｑ））その第１の入力
   端子に印加される信号の情報成分の最高周波数の２倍に
   少くとも等しく、（Ｑ）上記中継手段群のその直前の中
   継手段よシ低い公称遮断周波数をその低域通過伝達関数
   に与えるサンプリンク周波数を有し、上記中継手段群の
   上記各中継手段の上記第２の出力端子に引出された上記
   信号の情報成分が、その」二記載１の入力端子に印加さ
   れる信号の情報成分と、その第１の出力端子に引出され
   た信号の情報成分の直接関数との差に対応し、このため
   上記（Ｎ＋１）個の各別の周波数帯が、」二記■］個の
   中継手段の上記第２の出力端子のＮ個の各［９号と、そ
   のＮ個の中継手段の第１の出力端子の信号とを含むこと
   を特徴とする装置。
2. （２）　上記中継手段群の上記各中継手段が、その各中
   継手段の第１および第２の入力端子と第１の出力端子に
   結合されてその各中継手段の上記低域通過伝達関数を与
   える第１の手段と、この第１の手段と上記各中継手段の
   第２の入力端子および第２の出力端子に結合されてその
   各中継手段の第２１！ｍｌ力端子にと記差口号を引出す
   第２の手段とを含み、上記第１の手段が、ｍを与えられ
   た複数の整数としたとき、その中継手段の第１の入力端
   子に印加される信号の情報成分をその中継手段の第２の
   入力端子に印加されるクロック信号の周波数に対応する
   サンプリング周波数で所定の核関数によりたたみ込むｍ
   タップたたみ込み１慮波器を含み、」−記所定の核関数
   と」二記その中継手段のたたみ込みＮ波器の」二記サン
   プリング周波数が、上記情報成分の各次元におけるその
   中継手段の低域通過１人達関数の形と公称遮断周波数を
   それぞれ画定し、−１−記’　”　Ｃ’　手段カサンプ
   ル減算手段とこのサンプル減算手段を遅延手段を介して
   上記第１の手段に結合する上記遅延手段を含む第３の手
   段とを含み、」二記サンプル減算手段がその中継手段の
   たたみ込寸れたサンプルのサンプリング周波数で峙間的
   ゛焙合関係で、その中継手段のたたみ込まれたサンプル
   の順次生ずる各サンプルレベルをその中継手段の第１の
   入ノＪ端子に印加される信号の情報成分の順次対応して
   生ずる各レベルからその中継手段のたたみ込み濾波器の
   上記所定の核関数によシたたみ込１れる１）１］に差引
   き、これによって上記サンプル減算手段の出力が、その
   中継手段のたたみ込捷れたサンプルのサンプリンク周波
   数で順次生ずる各差−ＩＪ−ン７”ルレヘルを含み、そ
   の各差サンプルレベルがその中継手段の第２の出力端子
   に引出される信号のは報成分を構成することを特徴とす
   る特許請求の範囲（１）記載の装置。
3. （３）　上記中継手段群の上記中継手段の少くとも１つ
   の上記第１の手段が与えられた形式を有し、その与えら
   れた形式の第１の手段が上記たたみ込み訳σ波器とこの
   １１．α波器の出力と上記中継手段群のその中継手段の
   第１の出力端子との間に直列に結合されゾこ縮小器から
   成シ、上記与えられた形式の第１の手段の上記たたみ込
   み濾波器が、その出力にその中継手段の第２の入力端子
   に印加されたクロック信号のサンプリング周波数に対応
   して上記情報成分の各次元の特定のサンプル密度を引出
   し。 上記与えられた形式の第１の手段の上記縮小器が、上記
   情報成分の」二記各次元において、その与えられた形式
   の第１の手段のたたみ込み１慮波器の出力に生じるたた
   み込まれたサンプルの全部でないあるものだけその中継
   手段の上記第１の出力端子に送り、これによってその中
   継手段の上記第１の出力端子の上記情報成分の上記各次
   元における」二記たたみ込まれたサンプルの縮小された
   サンプル密度が、その中継手段のたたみ込み濾波器の出
   力の上記情報成分の対応次元の上記特定のサンプル密度
   に対して減じられるようになっていることを特徴とする
   特許請求の範囲（２）記載の装置。
4. （４）上記中継手段の上記少くとも１つの中で、−１−
   記載３の手段が上記たたみ込み濾波器の出力と上記サン
   プル減算手段の間に結合されて」−記たたみ込まれた情
   報成分を上記たたみ込みＮ波器から」−記サンプル減算
   手段に印加する第４の手段を含むことを特徴とする特許
   請求の範囲（３）記載の装置。
5. （５）　上記第３の手段はさらに上記縮小器と上記サン
   プル減算器の間に結合され、その中継手段の上記第１の
   出力端子の上記情報成分の各次元（における上記たたみ
   込捷れたサンプルの縮小されたサンプル鴨・度を拡張し
   て上記サンプル減算手段のその次元における上記たたみ
   込まれたサンプルの」ニ記η１１１定のサンプル密度に
   戻す第４の手段を含み、その第４の手段が、それぞれ上
   記縮小されたサンプル密度にない上記たたみ込み濾波器
   の出力の各たたみ込みサンプルに発生が対応するそれぞ
   れ零値ンベルの追加のサンプルを挿入するサンプル拡大
   器と、上記挿入された各追加サンプルの零値レベルに内
   挿値サングルレベルを置換する効果を持つ内挿手段とを
   含むことを特徴とする特許請求の範囲（３）記載の装置
   。
6. （６）　Ｎを複数の整数としたとき、順序正しく配置さ
   ルたＮ個の各別の時間信号よシなる時間信号群から１個
   の時間信号を合成する信号処理装置であって、上記１個
   の時間信号を遅延した実時間に基いて合成するため、（
   １）上記１個の時間信号が与えられた次元数を持つ情報
   の周波数スベク１′ルをその各次元における特定のサン
   プル密度により画定するある情報成分サンプルの流れか
   ら成り、（２）上記順序正しく配置されたＮ個の各別の
   信号よりなる時間信号群の第１の信号が、上記清報の周
   波敬ヌベクｔ・ｔ’ｖの最上部を上記各次元における上
   記特定のサンプル密度に実質的に等しいサンプル密度に
   より画定する情報成分サンプルの流れから成り、（３）
   上記順序正しく配置されたＮ個の各別の４Ｂ　号よりな
   る時間信号群の第２ないし第（Ｉｉ−１）の各信号が、
   上記信号群の各信号の直前の信労により画定される部分
   の周波数ヌベクトルの対応する次元の下で、上記信号群
   の各信号の直後のは号によシ画定される部分の周波数ス
   ペクトルの対応する次元より上の、その各次元において
   上記情報の周波数スペクトルの各部分を画定する情報成
   分サンプルの流れから成り、（４）上記順序正しく配置
   さノシたＮ個の各別の信号よりなる時間信号１１丁の第
   ２ないし第（Ｎ−１）の各信号に対応する」−記情報成
   分ザンプルの流れの自身の各情報次元に列する一リンデ
   ル密度が、上記信号群のその直前の各信号に対応する情
   報成分サンプルの流れの対応する情報次元のサンプル密
   度よシ小さく、（５）上記各情報成分サンプルの流れが
   互いに所定の時間的斜行関係で生じ、さらにその装置が
   、それぞれ上記各別の信υ・よりなる時間信号群の上記
   第１ないし第（Ｋ−１）の順列信号のそれぞれに関連し
   て、上記各別の信号よりなる時間信号群の上記各順列信
   号をこれに続く上記信号群中の各別の信号の全部の累積
   和と組合せる（Ｎ−１）個の抽出信号組合せ手段の群を
   含み、上記各別の信号よυなる時間信号ＩｊＴの上記第
   １ないし第（Ｎ−２）の順列信号に関連する上記組合せ
   手段が、それぞれ加算器と、関連する各別の順列信号を
   その加算器の第１の人力として送る第１の手段と、その
   各別の順列信号の直後の各別の信号に関連する組合せ手
   段の加算器の出力をその各別の順列信号と同じサンプル
   密度でその加算器の第２の入力に送る第２の手段とを含
   み、上記信号群の上記第（Ｎ−１）の各別の信号Ｖこ関
   連する上記組合せ手段が、加算器と、上記第（Ｎ−１）
   の各別の信号をその加算器の第１の入力として印加する
   第１の手段と、上記第１１の各別の信号を上記第（Ｎ−
   １）の各別の１８号と同じサンプル密度でその加算器の
   第２の人力として印加する第３の手段とを含み、上記各
   第１の手段、上記各第２の手段および上記群の」二記（
   Ｎ−１）個の組合せ手段の第３の手段が、上記信−′ｊ
   ｊ、　２Ｑの上記時間的に斜行関係の各別の信号を送る
   ときそれぞれ所定量の時間遅延を挿入して上記（ＩＪ−
   １）個の各組合せ手段に対し、その加算器の第１および
   第２の人力の情報成分サンプルの浴流れの対応する各情
   報サンプルが互いに実質的に同時に生ずるようにし、こ
   れによって上記信号群の」−記載１の各別の信号に関連
   する上記組合せ手段の加算器の出力に」二記合成された
   時間信号か得られるようになっていることを特徴とする
   装置。