JPS63501532A - ビデオアナログ信号をデジタル形式で記録する方法及びその再生方法 - 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】 オーディオビデオデジタル記録再生装置発明の背景 従来の録音及び再生は、アナログ式の電子装置によって行なわれていた。音源か ら発生した音波は、その１つ１つが電気信号に変換される。また音波は、マイク ロホン又はレシーバ−、ターンテーブル若しくは磁気テープ供給装置において使 用されるブリーアンプ回路によって生じる電流と類似性を有している。再生の際 、この電気信号は増幅され、スピーカを駆動するのに用いられるが、このスピー カは、電磁石及びスピーカコーンの機械的な動きによって、電気信号を音波へ変 換するものである。

従来のビデオレコーダは、画像を表示するべく、ビデオカメラにより生成した電 気的波形を記憶している。波形を記憶するために使用されている通常の記憶装置 は、磁気テープ若しくは磁気ディスクである。これらの装置は、磁気粒子の媒体 中に、磁気勾配の形状で、電気的波形の類似物を記憶する。

波形は、システムに応じて、赤、緑、青等の色信号を合成したものか、それぞれ 独立したものである。しかし、システムのアナログ特性のために、ノイズレベル は高くなり、再生された時、画像に表面の欠損が見られるようになる。

同様に、従来の録音再生装置の出力は、ビニル媒体に切り込まれ、又はテープ上 の磁気を帯びた粒子に与えられた信号波形の形状を有する電気信号より成る。再 生の際、信号波形は、上記のような音波に変換される。再生された音波の精度は 、金属性又はプラスチック製のレコード又はテープの品質によって直接左右され る。

ディスクコピーとテープの作成及びその再生装置によって、再生されたアナログ 信号の質は低下する。従って汚染、摩耗。

及び媒体の固有の出力によるノイズは、従来のアナログ対アナログ式の録音再生 技術を利用する録音再生装置においては避けることができない。

最近開発されたオーディオデジタル式記録再生装置は、このノイズに関する問題 点を、減少又は解決する努力がなされている。

このような装置は、１９７４年１月１５日登録のメイヤー（Ｍｅｙｅｒｓ）らに よるアメリカ合衆国特許（以下も同じ故、省略する。）第３，７８６，２０１号 、１９７８年２月２１日登録のボーン（Ｂｏｒｎｅ）らによる第４，０７５，６ ６５号、１９７８年２月２０日登録のヤマモト（Ｙａｍａｍｏｔｏ）による第４ ，１４１，０３９号、１９８２年５月４日登録のストッカム、ジュニア（Ｓｔｏ ｃｋｈａｍ、　Ｊｒ）　らによる第４，３２８，５８０号。

１９８２年９月７日登録のツチャ（Ｔｓｕｃｈｉｙａ　）　らによる第４，３４ ８，６９９号、及び１９８２年９月２８日登録のボールドウィン（Ｂａｌｄｗｉ ｎ）による第４，３５２，１２９号の各明細書に開示されている１本明細書にお いては、これらの明細書を参考例として引用する。

これらの装置は、デジタル式の電子計算機の高速度操作を利用しているという特 徴がある。デジタル式録音再生装置における音を示す信号波形を高頻度にサンプ リングし、一連のデータの流れを生じさせ、それを二進コードに変換して、各サ ンプル毎に数値を割当てする。これは、連続的なカーブを極めて多数の極めて短 いステップ状のセグメントに分割することによって視覚化することができる。各 セグメントの各数値を出力電圧に変換することによって、この過程は逆戻りをし て再生される。

この過程を迅速に行なうと、音波の示す信号波形が「切刻され」、かつ再びアセ ンブルされるという事実は、人間の耳では知覚することができない。

このような方法で、音響がデジタル化された二進コードにされ記録されると、音 楽のような音響は、記憶媒体上の磁気トラックによって示される一連の数値のみ となり、適当な電子装置で読み取る際は、中間の値なしの「オン」又は「オフ」 となる。

このような二進信号は、時間の経過に伴い、ひずみ、エラー、及び劣下が見られ るようになる。アナログ装置に関する全てのノイズ源は、テープヒス、トラッキ ングエラー、及び表面効果のすべてがないので、減少される−　ＳＮ比は、デジ タル対アナログ変換回路そのものと、パワーアンプによるものだけであるので、 機械的又は磁気的アナログ対アナログ変換回路の感度によるものより小さい。

しかし、これらの装置は、種々の欠点を有する。現在、レコード業界においてマ スターレコードを録音する際に一般に用いられている代表的な装置は、　５０Ｋ Ｈｚという高速サンプリングの結果得られる優れた音質と、各サンプルに対して １６ビツトワードの形状を有する優れたデジタル二進コード分解能を有するもの である。

この装置における問題点は、各サンプルを、再生のために大容量記憶装置内に保 存しなければならないという点にある。

記憶装置は、４５分レコードに対して４，３２０，０００，０００ビツトの情報 の命令を保持しなければならない、このような容量の記憶装置は、大型で価格も 高くつき、市場生産には適していない。

記憶容量問題を解決する試みは、各サンプルの分解能を減少させ（「ワード」毎 のビットを少くする）ると同時に、サンプリング速度を（１２ＫＨｚまで）減少 させることにより行なわれた。このような減少は、データ記憶要求を係数４によ って減少することになる。しかし、出方の忠実度は、音楽の高忠実度録音に必要 な忠実度以下となる。

電信会社などにとって都合のよい他の試みは、前述のビット数を減らすことと、 それに久方信号の帯域幅を１、人の声（３乃至８　ＫＨｚ）によって使用する帯 域幅に限定している点についてなされている。約１２の全データ減少係数とする ことは。

この方法によって可能であるが、音質もそれに伴って低下する。

記憶容量及び忠実度低下に関する問題点についての解決策として、最近では、レ ーザ記録技術による超高密度デジタル記録を利用する試みがなされている。

この方法は、改良された記憶容量によって、適当な再生時間が得られるという点 で部分的に成功したと言える。しかし、その製造技術及び装置は、記憶媒体内に 「レーザによって焼いた孔」　「ビット」又は「ブラックスポット」を作らなけ ればならないので、「レーザデ２イスク」や［レーザツイツチ」は、「再生のみ 」の用途に制限され、家庭での使用においては、録音又は消去編集は不可能であ る。

デジタルビデオ記録について、従来のコンピュータ装置に使用されているものと 同一のデジタル記憶装置に、超高品質の画像が記憶されることがわかった。１０ から５００メガバイトの小さなデジタル記憶装置が、しばしば画像プロセッサの フレーム記憶装置に使用され、特別な効果を達成する。経費を節約するために、 デジタル記憶装置は小型に作られている。

生成された時に、ビデオ画像は、アナログ形式で磁気テープに記録され、次に、 テープの小さな部分がデジタル化され、操作のために、デジタル画像記憶装置に 送られる。画像処理タスクが終った時に、デジタル記憶装置中のデータが、アナ ログ形式に戻され、磁気テープに記憶される。

現在使用されているデジタル画像記憶再生装置は、２つの問題点を持っている。

即ち、費用が高いことと、アクセス速度が遅いことである。

画像記憶デジタル記憶装置の製造費が高い理由は、アナログビデオがデジタル化 される際に、データが多量に生成するためである。ビデオ信号の広い帯域幅は、 毎秒ａｏ、ｏｏｏ、ｏｏｏの２進数（ビット）の割合で、記憶を消費する。また 、記憶された画像に対するアクセス速度の遅い理由は、アナログテープからデジ タル装置へ、所望の画像を配置し、伝達し、更に次のセグメントが処理される前 に、再び戻されるタスクが時間を消費するためである。

現在、デジタルビデオレコーダは、ビデオカメラ、デジタイザ、フレームバッフ ァリング用デジタル記憶装置、及びウィンチェスタ−ディスク又は光学ディスク データ記憶補助装置のような画像装置から構成されている。

記憶補助装置内部及び外部のデータチャネルの限定された帯域幅により、これら のレコーダは、非リアルタイムに限定されない、最も速いディスク記憶装置は、 毎秒１０，０００，０００ビット未満の平均データ伝達速度を維持する。これは 、連続可動画像を捉えるのに必要な速度の約１／８である。

このような問題の解決法は、アクセス時間、デジタル記憶サイズ、及びテープ移 動速度の間の関係により限定されてしまう。

従って１本発明の第１の目的は、前記の問題点を解決した高忠実度音響録音再生 装置及び方法を提供することにある。

本発明の第２の目的は、急速にアクセスしえ、耐久性があり、安価な、高品質デ ジタルビデオオーディオデータを記憶し、そのデータを再生するためのビデオオ ーディオ再生装置及び方法を提供することにある。

澄１！ＩＩＥ望塁」一 本発明は、デジタルオーディオビデオデータを処理するために、ランダムアクセ スメモリと、ビット伝送速度を減少させた装置において、磁気テープ、磁気ディ スク、光磁気ディスク、光ディスクのような、低価格の磁気媒体に高密度に記録 するためのデジタルオーディオビデオ記録再生装置及び方法を提供するものであ る。

又訓Ｆη帽杵 本発明は、上述したデジタル式録音再生装置に関する記憶及び再生に関する問題 点を解決するものである。高度の忠実性は、特殊な電子信号処理装置を用いる限 られたコンピュータ記憶容量によって達成できる。

この信号処理装置とは、 （１）アナログデータからデジタルデータの流れのサンプルに変換し、 （２）サンプルの１部を選択して、振幅、周波数及び波形特性を示す少くとも３ つのデータの流れを生じさせ。

（３）所定の持続時間を有する波形を示すデータのサンプルを記憶し、波形デー タの各サンプルを所定の波形パラメータと比較し、所定部分のみを選択かつ保持 し、この波形データサンプルの、保存された部分を、既存の波形及びリアルタイ ムデータと比較し、この比較によって得られた波形データコードを生じさせ、次 に波形数及び振幅を示すデータの流れより選択されたデータと、波形データコー ドとを比較して１元のアナログ信号の周波数及び振幅に比較する他のデータコー ドを生じさせ、続いて、振幅を示すデータの流れと１周波数及び振幅を示すデー タコードと波形を示すデータコードとを、記録媒体上に記録し、連続的に記録さ れたデータの処理によって再生するものである。

オーディオビデオ記録を実行する場合１次のようにして行われる。

デジタルデータ形式に、アナログオーディオ信号を記録するだめのマイクロコン ピュータ記録装置は、アナログオーディオ信号を複数のデジタルデータの流れに 変換する装置を備えている。

この変換装置は、データの流れの少くとも１つが、オーディオ周波数の所定の範 囲の振幅を、相当に広い基準信号表現を示し、もう１つのデータの流れが、アナ ログオーディオ信号をフィルタリングして、データの流れのチャネルを生成し、 データの流れのチャネルが、第１データの流れにより表示された帯域幅により包 含された複数の周波数を示し、別の１つのデジタルデータの流れが基準信号であ り、この基準信号が、複数の個別周波数のそれぞれのために、オーディオ信号の 振幅を表示するようになっており、またデジタルデータの各流れに、サンプルの 連続的流れを生成するサンプリング装置と、デジタルデータの各流れに、前記サ ンプリング装置により、生成されたデジタルデータサンプルの所定の部分の選択 するための選択装置と、振幅データを含む基準データの流れを。

周波数データを含む基準データの流れと比較して、最初のオーディオ信号の周波 数とエネルギーの周波スペクトロ写真データを生成するための装置と、ヒストグ ラムデータを選択された波形パラメータと比較し、最初の入力データの波形のア ドレス指定可能なデータ表現を生成するための装置と、アナログビデオ信号を複 数のデジタルデータの流れに変換するための装置であって、この変換装置におい て、第１のデジタルデータの流れが、各ビデオフレームの初期の次のタイムコー ド表現であり、もう１つのデジタルデータの流れが、アナログ時間領域信号をフ ィルタリングして、色度を表示するデータの流れのチャネルを生成し、またもう １つのデータの流れが、輝度を表示し、もう１つのデジタルデータの流れが、空 間的な画素関係を表示し、もう１つのデータの流れが、フレームからフレームへ の一時的な関係を表示し、更に、データの各流れを個別に受け取るコード化装置 を備え、このコード化装置が、デジタルデータの各流れを、変形データの流れに 数学的に変換する装置を備え、それぞれが、各変形データの流れに含まれた色度 、輝度及び空間的要素を比較することにより、連続的に分析されうるようになっ ており、更にビデオ表示のために、各色度１ｗＩ度及び空間的画素を再構成する のに十分な量で、比較した後に、各変形データストリームから所定のデータビッ トを選択するための装置と、検索のためにデジタルデータビットを記憶する装置 を備えている。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明によるデジタル記録再生装置のブロック図である。

第２図は、第１図のデータ収集モジュールの機能の分析モデルを示す図である。

第３図は、記録された波形データを示す図である。

第４図は、ディスク上に記憶されそれによって再生される二進コードの単一ユニ ットを示す図である。

第５図は１本発明で用いられている電子装置の配列を示すブロック図である。

第６図は、本発明による装置の斜視図。

第７図は、第６図の装置のアナログ信号出力を示し。

第８図と第８ａ図は、本発明による装置におけるデジタルビデオレコーダのブロ ック図。

第９図と第９ａ図は、本発明によるデジタルオーディオビデオ記録再生装置のソ フトウェアモジュールのブロック図、第１０図は、表示される１個のビデオフレ ーム（ＶＦゎ）のための変換されたデジタルビデオ信号の斜視図。

第１１図は、第１０図に続くビデオフレーム（ＶＦｎ＋ｔ）の変換されたデジタ ルビデオ信号の斜視図、第１２図は、第１０図（ＶＦｎ）と第１１図（ＶＦ、、 　）のフレームの間の差異の斜視図、 第１３図は、５１／４’可撓性磁気デイスケツトの上の、オーディオビデオデー タを示す図。

第１４図は、１個のデジタルビデオ画像素子（画素）に関する分析合成ピクチャ 要素の図。

第１５図は、デジタルビデオフレーム画像のビットマツプの図、 第１６図は、１個のピクチャ素子（画素）の三刺激値をコード化する図を示す。

失五五 本発明は、オーディオ信号のような入力アナログ信号をデジタル信号に変換し、 続いて、圧縮したデジタル形にして記録するために構成されたデータセットへコ ード化し、さらにアナログ信号に再変換する前に、元のデジタル信号入力と同様 のデジタルデータセットに再構成し得る装置及び方法を提供するものである。

従って、広い意味で、再生のためにオーディオ信号をデジタル形式に変換する記 録は、マイクロコンピュータ記録装置によって達成され、その装置は、予め選択 した範囲のオーディオ周波数の振幅を示す比較的広帯域の基準信号であるデジタ ルデータの第１の流れと、この第１のデータの流れによって示される帯域幅より 狭い周波数のサンプリングされた帯域幅を示す少なくとも１つのデータの流れの チャネルを生じさせるために、アナログオーディオ信号をフィルタリングするこ とによって生じる第２のデータの流れと、オーディオ信号のサンプリングした周 波数を示す第３の基準データの流れとより成る少くとも３つのデジタルデータの 流れへアナログオーディオ信号を変換する電子装置と、各該デジタルデータの流 れよりデータサンプルの次の流れを発生させるサンプリング装置と、各データの 流れにおいてサンプル装置により生じたデジタルデータのサンプルの予め定めら れた部分を選択する選択装置と、サンプリング装置によって発生し１選択された デジタルデータのサンプルの各々を別個に記憶する装置と、振幅データを含む基 準信号データの流れと周波数データを含む第２のデータの流れとを比較して、も とのオーディオ信号の周波数及び振幅を示す周波数スペクトログラムデータを生 せしめる装置と、狭い帯域幅より選択された第３のデータの流れのチャネルのデ ータサンプルを、各帯域幅ごとの時間対振幅のヒストグラムを示すデータに変形 する装置と、そのヒストグラムと選択された波形パラメータとを比較して、もと のオーディオ入力の波形を示すアドレス指定可能なデータを発生させ、かつ記憶 する装置と、周波数スペクトログラムデータと第１のデータの流れの振幅基準デ ータとアドレス指定可能な波形データとを、再生のために、連続的にアセンブル かつ記憶する装置とにより構成されている。

第１図において、入力信号は、第１段階であるデータ収集モジュール（ＤＡＭ） において調節され、かつ増幅される。　ＤＡＭは、標準型集積回路を利用する装 置に基づく多重チャネルプログラミングマイクロプロセッサであって、３つの機 能を有するものである。

その３つの機能は、次の通りである。

（１）　０．０１秒毎に振幅の広帯域（２０Ｈｚ乃至２０Ｋ）Ｉｚ）のオーディ オ信号レベル（直流電圧）を４２Ｋ）Ｉｚにおいてサンプリングし、保持しかつ デジタル化する。このように、１秒ごとに１００回、４乃至１４ビツトから成る プリタル「ワード」が、ディスク録音ファイルの１部としてアセンブルされるよ うに生じる。

（２）　１２８のチャネルをサンプリングし、かつ使用される全帯域幅上に対数 的に配列されている論理バンドパスフィルタの１２８のセグメント配列より、０ ．０１秒毎に、オーディオ周波数スペクトログラムをサンプリングし、保持し、 かつデジタル化する。

この機能によって生じるデータセットは、０　（どのチャネルにも信号がＯ）か ら（ｎ）（（７ビツト識別子）＋（７ビツトスケーラ）＋（２ビツトポインタ） 〕の範囲となり、（ｎ）は信号を含むチャネル数である。

（３）デジタル記憶オシロスコープローダのように機能し、（２）において選択 されたバンドパスフィルタの配列に応じて、デジタル化された振幅対時間データ （ヒストグラム）の列をアセンブルする。このアセンブルされたデータセットは 、　０．０１秒毎に生じ、最も大きい単一のデータ構造であり、稼動中のバンド パスフィルタ毎に時間連続リストを含む。

各列内の［ワード」数は、フィルタセンタ周波数の関数であり、２０ＫＨｚチヤ ネルでは、　４，０００ものサンプルを、また２０Ｈｚチヤネルにおいては、は んの５つのサンプルだけを必要とする。このデータセットは、（１）、（２）の ファイルアセンブラには送られず、波形アナライザー及びローダモジュールによ って接近し得るランダムアセセスメモリ（ＲＡＭ）内にロードされる。

波形アナライザ及びローダモジュール（第１図におけるＶＡＣ）の関数は、上述 のＤＡＭによってｆｌＡＭ内に記憶されたデータセットより特性波形を抽出する ようにプログラムされたデジタル数字プロセッサ列となる。

波形データは、コード化された各波形の１ピリオドが１つの波のテーブルに割り 当てられる表の形に縮少される。そのテーブルはＸ軸には各バイトに８ビツトの 「ワード」を含む１．０２４のバイトを有し、Ｙ軸には−１２７より＋１２７ま での２５６の目盛りを有するデジタル化されたＸ−Ｙ座標から成ることが望まし い。

一連の波テーブルは、０．１０秒毎に、全稼動バンドパスフィルタに対して生じ る。０乃至１２８Ｐ、Ｍ、Ｓ、テーブルの範囲は、サイクル（０，０１秒）ごと に生じる。

０乃至１２８の範囲のＰ、Ｍ、Ｓ、テーブルは、サイクル（０，０１秒）ごとに 生じられ得る。

ＷＡＣは、波形を発生させるために、数種のＰ、Ｍ、Ｓ、短縮分析方法のうちの いずれか１つを利用するものである。第１の方法としては、ファースト・フーリ エ・変換（Ｆａｓｔ　ＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）　（ＦＦＴ）があり 、第２の方法としては、ファースト・デルタ・アダマール変換（Ｆａｓｔ　Ｄｅ ｌｔａ　Ｈａｄａｍａｒｄ　Ｔｒａｎｓｆｏｒ＋＋）（ＦＤＨＴ）がある、これ ら２つの方法を簡単に説明すると１次の通りである。

まずＦＦＴは、振幅の周期２の場合の周期関数ｆ　（ｘ）は、サイン及びコサイ ンの三角関数によって、はとんどが示されるという原理に基づくものであり、一 般的には、次式で表わされる。

ｆ（ｘ）＝ＭＬ：　（Ｌ：　ｆ（ｘ）ｅｉｖ”−ｖ）ｄｖ）ｄｗこの演算方法は 、最初に、レイビナ−（Ｒａｂｉｎｅｒ）とゴールド（Ｇｏｌｄ）によって１９ ７４年に発表され、続いて、オッペンハイム（Ｏｐｐｅｎｈｅｉ＋ｍ）及びシェ イフ７−　（Ｓｃｈａｆｅｒ）によって１９７５年に発表されている。

ＦＤＨＴは、データセットのスペクトル合成の分析に利用される。スペクトル曹 は、 で表わされ、Ｆｉは周波数で、Ｖｉは信号強度を示す。

この方法の応用において、（２）において説明した論理フィルタのデジタル出力 は、各フィルタごとに見積られ、全周波数がサンプリングされるまで、次の出力 に加えられる。

最後の段階において、全出力は、 スペクトル（ψ′）の概算は、マトリックス乗法によって計算できる。その式は １次の如くである。

ψ′＝上ＳＢ、η＝±ｓ”−ｓ−ψ＝ψｎ　ｎ ＦＤＨＴを補充する演算方法は、　１９８３年にロスアラモスナショナルラボラ トリ−（Ｌｏｓ　Ａｌａｍｏｓ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）の イー・イー・フエニモア（Ｅ、Ｅ、　Ｆｅｎｉｍｏｒｅ）によって発表された。

Ｂ−スプラインコンピュータ用アルゴリズムは、特性波形を抽出するのに用いら れる。

毎秒１０回で最後に生じた一連の波形テーブルが、ディスクレコードアセンブラ （Ｄｉｓｋ　Ｒｅｃｏｒｄ　Ａｓｓｅｍｂｌｅｒ）（第１図のＤＲＡ）に送られ る。

ディスクレコードアセンブラ（ＤＲＡ）は、０．１０秒毎に、ＶＡＣより波形テ ーブル基準（アドレス）を、かつ０．０１秒毎に、データ収集モジュール（ＤＡ Ｍ）より全広帯域信号強度を示すデジタルワールド及び（２）で述べた周波数ス ペクトログラムデータセットを、入力として受け取る。波形テーブルは、ＤＲＡ 内のローカルメモリバッファに保持され、ｏ、ｉｏ秒毎に、波形カタログメンテ ナンスと呼ばれるサブルーチンによって修正又は破棄される。

記憶に対するディスク記録（第４図参照）は、長さは変わるが、フォーマットは 、常に次のようになっている。

最初の１４ビツトは、フィールド長ステートメントで１次の７ビツトは１周波数 フィルタ、即ちチャネルアイデンティファイヤ、それから順次、２ビツトのポイ ンタ（フラッグ）、およびその７ビツトのスケーラ、７ビツトの波形テーブルア イデンティファイヤ、７ビツトの同時波形テーブルアイデンティファイヤ（必要 ならば繰り返す）、２ビツトのフラッグ（フィルタアイデンティファイヤの次に くる信号）など、最後に、１４ビツトのワード、これは広帯域信号レベルである 。データの流れフォーマットを、図式的に第４図に示す。

ある記録が、記憶用に準備されると、それは、１サイクルする間、ＤＲＡにおけ るローカル・メモリー・バッファに保持され、そこで、次に続く記録と比較され る。

これによって、ＤＲＡは、「トークン」を利用することが可能になる。このトー クンは、記憶スペースを節約すべく組み立てられている現記録における「リピー ト」、「同じエクセブト」および「ナル」を判別するのに予約されたシンボルで ある。

波形カタログ・メンテナンス・サブルーチンは、波形テーブルの入ってくる更新 を、前厄て記憶されている波形テーブルに対して評価を行なったり、またそれら 自身の中で評価をできるようプログラムされてｙする。　′ＤＡＨの振幅ヒスト グラム出力の記憶用に使用できるチャネル数は、１２８チヤネルしかないので、 ＶＡＣの波形出力のＤＲＡの記憶された波形データとの比較は、冗長性を決定し 、かつデユープリケードは捨てられる。

入ってくる残りのテーブルは、既に記憶されている形式の。

できるだけユニークなバージョンか、または簡単に改良されたバージョンである 。

現に存在しているテーブル上で新しい特徴を含んでいる波形は、それらの以前の テーブルレジデントの代わりに貯えられる。ユニークな形式は、新しいテーブル に割当てられる。

「フルハウス」によりオーバーロードが生じたり、ユニークな波形が到来する際 、フルハウスは、その反復性を決定するため、１サイクルの間、ローカルバッフ ァに置かれる。仮りに、フルハウスが、間違いなく次の０．１０秒のサイクル以 内に生じるとすれば、波形カタログにおけるスペースは、別のスペースに最も類 似する波形を捨てることによって、つくられる。

これらの評価に用いられるアルゴリズムは、２つの曲線の相互の適合度を測定す るために用いられる標準的な統計的方法に基づいている。

本発明による好適実施例では、記憶媒体として、通常、デジタル磁気記憶及び検 索用に使用される１３．３ｃ＠（５，２５インチ）の磁気ディスクを用いる。こ れらのディスクの容量は、約１メガバイト（１００万バイト、即ち８百万ビツト ）であり、将来、１０メガバイトになると期待されている１例として、５メガバ イトのディスクを挙げておく。

ＤＲＡから出てきたもので組み立てられているディスク記録は、ディスク・リー ド／ライト・モジュールに対する入力である。「ライト」モードにおいて、既に 述べたデータ流れフォーマット形式の記録は、使用できるスペースがある限り、 ディスクの記憶部に書き込まれる。平均記録が２０バイトのデータであることを 考慮すると、ディスクは、約２４０，０００記録を含み、それぞれ０．０１秒の リアルタイムを表わしている。更に、ディスクのすべてのスペースが、波形カタ ログ自体に必要な１３０キロバイトを除いて満された後、全部の波形カタログが 、ディスクに書き込まれる。

検索モード、若しくはプレイバックにおいて、ディスク・リード／ライト・モー ジュールは、ディスクから取り出される波形カタログを最初にＲＡＭに読み込む ０次に、各ディスク記録の内部に呼び出された際に、プレイヤーモジュールが波 形テーブルにアクセスする。各０．Ｏ１秒のディスク記録は、連続的にディスク から読み取られ、原音響源のリアルタイムとの関連性が確保される。

本発明において用いられるプレイヤーモジュールは、連続的アナログ機能のデジ タル表示に固有の「ステップ」を除去するべく、出力信号および「平滑化」フィ ルタを生成しうるデジタル発振器を含んでいる。

プレイヤーモジュールの論理がベースにしている原理は。

付加的合成である。要約すれば、この付加的合成理論が使えるということは、各 瞬時における各周波数サブセットに係る信号の電圧成分をすべて合計することに より、複合音響信号を構成できることを意味する。

したがって、もし、データ整理プロセスが、正確に、しかも同位相で同時間に再 結合されるように、それが、時間対電圧に関する元の情報のすべてを保っている とすれば、出力信号は、各特定周波数、即ち「ピッチ」の点で元の入力信号に等 しくなる。

本発明による好適実施例において、付加的合成に関するこれらの条件は、知覚的 分解能のレベルで維持されている。従って、人間の耳で開くものは、大抵の音響 源に対しオリジナルのものと識別できないようになっている。

プレイヤーモージュールは、各発振器の音色をセットするべく、波形基準データ を利用しているディスク記録によって特定化された周波数で出力するため、発振 器に命令を与え、かつ広帯域振幅基準データは、電圧レベルを設定する。同期タ イミングは、０．０１秒のサイクル時間に基づく感応度によって装置に組み込ま れている。

この装置に関する好適実施例は、多くの「既製の」集積回路素子を用いている第 ５図示の略図とは異なって、単一の半導体チップに回路の論理グループを集約さ せるため、大規模集積回路（ＶＬＳＩＣ）を用いる。

第２図は、分析モデルを図解したものである。

このモデルは、測定に係る３つの基準軸元を持つ、即ち。

時間軸、振幅（直流電圧）軸、および周波数軸である０時間軸は、０．０１秒の 増分で分割されている。

本発明による装置を理解する上で重要なことは、０．０１秒の間隔が、音声信号 の増分音響「スナップショット」が記録される速度に対応することを知ることで ある。全体の信号における０、０１秒きざみの連続した変化を、人間の聴力によ って、生理学的に連続状のものとして聞きわけるには短か過ぎるため、この増分 を選んだ、音響［スナップショット」の流れは、映画フィルムにおけるｒフレー ム」の流れに全く類似している。

聴覚の「スナップショット」は、（第１図の）　ＣＡＭより得られる２進形で全 広帯域（２０乃至２０，０００Ｈｚ）振幅５周波数スペクトログラム及び波形テ ーブルレファレンスを含むものである。

第２図において、（ａｈ、　）のような振幅ヒストグラムは、波形テーブルを書 き込むのに用いられる生データセットである、いわゆる「振幅ヒストグラム」内 に含まれる波形を示している。これに関しては、以後で詳しく説明する。

全広帯域振幅レコードは、毎秒４２．００Ｏｒワード」の速度で、広帯域サンプ ル及び保留及びデジタル化された回路によって［書き込まれた」１４ビツトのワ ードの連続的なデジタルの流れを、０．０１秒毎に読み取ったものである。他の 観点から見ると、発生する４２０ワードのうち、たった１ワードのみが保管され るということである。

この一連の振幅の読み取りは、ＲＡＭバッファモジュールよりこの装置の出力端 部におけるデジタル発振器の「ブレイイング」において利用される。各周波数チ ャネルにおける各振幅の読み取りは、この基準レベルに目盛られる。

第２図において、　（ＢＢＲ）ｒ広帯域基準レコード」は、２次元のデータ配列 であり、そのデータ配列においては、最初の期間は、（０秒、０．０１秒、０． ０２秒のように）　０．０１秒毎に増分する０、１０秒の時間フレーム内におけ る時間値である。

第２の期間は、各時間増における直流電圧レベル又は振幅を二値表示したもので ある。電圧レベルは、１４ビツトのワードの精密度まで記録される。これによっ て、　Ｏ，ＯＳボルト乃至５ボルト、即ち１００ｄｂの直流電圧範囲を示す１６ ．３８４の離散値が可能となる。絶対的精密度は、　４．９５を１６．３８４で 割った値、即ち±０，０Ｏ０３ｖｄｃとなる。

各帯域フィルタ溝に記録されたｖｄｃ測定のためには、この程度の精度が好まし い。しかし、この記憶スペースの経済性を得るために、各チャネルの信号の振幅 を表示する際に、出来るだけ少ないビットを使用するとよい。これらの相反する 目的を達成するために、相対表示法を用いるとよい。

各周波振幅レコードは、スケーラ−値と呼ばれるビットワードである。このスケ ーラ−値は１２８値であり、これは、広帯域値の比率として、各チャネルの信号 を記録する。そこで。

広帯域値が３．２５０である時に、０．２５０ｖｄｃなるｖｄｃを有するチャネ ルは、広帯域信号に対し、　０．０７６９２なる比例値を有する。

７ビツトスケールにおいて、これは１２８の中において３である。

この方法の第２の利点は、各チャネルにおける１４ビツトの正確な「ワード」を 蓄積し、符号化するためのロジックを資すような長い時間に比べ、モジュールに よる算術ロジックの比較性により、計算速度を増大しうろことである。そこで、 １４ビツトワードの代わりに、７ビツトワードを使用出来るので、記憶スペース を５０％節約しうる。

第３図について説明すると、分光写真Ｆｓ（１０）は、各１２８の別の狭い帯幅 が、０．０１秒ごとに節約される点を除いて、広帯振幅レコードと同様である。

１２８のチャネルは一例であり、帯幅を限定したデジタイザ回路により、予め選 択したデジタル帯域フィルタにより聞くことが出来る。

２０Ｈｚから２０，０００）１ｚのチャネルの配置は、ユーザにより１等化器型 のスライドスイッチにより制御されるが、自動的に信号を探索しろるようになっ ているとよい、即ち、１２８チヤネルアレイのロジックは、各１２８の別々の狭 い帯幅と、「ライブ」帯幅の回りの［セルフーセンターズ」の中で、電圧の振幅 に応答する。この原理は、信号探索ラジオ受信器に使用されるものと同じである 。

第２図に示されているように、周波数分光写真軸の陰影のある三角部により示さ れたチャネルの間で、重合する。

重合部の信号は、次のようなシステムロジックを示すものである。即ち、チャネ ルアレイが、到来デジタル信号により、ｒインチューン」でなく、また中央チャ ネルを読み取るべく、次の超音波「スナップショット」に対する「ステップオー バー」への自動範囲回路により、使用されうるフラッグ値を定めるように使用さ れうる。

例えば、第２図の実施例ａｈ、のように、周波ヒストグラムは、チャネルが「ラ イブ」である時には、いつでも生成される。これらのヒストグラムは、真の持続 時間に生成する時間二進プロットに対し、振幅が逐次示される。これらは０．０ １秒の［スナップショット」ではない。

ヒストグラムをプロットするのに必要とされる時間の実際の長さは、チャネルの 可聴周波数とともに変化する１周波数が高くなればなる程、波形アナライザ及び コードを［フィード」するのに必要なデータ点は増大とすることが、一般的に認 められる。勿論、この方法における時間の上限は、０．１０秒であり、全システ ムの同期化がなされる。

振幅シストグラムの目的は、　ＶＡＣを操作するＦＦＴ又はＦＤＨＴルーチンの ために、生データを提供することである。　ＦＦＴが同期的な曲線関数として、 一連のＸ−Ｙ座標を特徴付けるべく、周期関数の少なくとも２個の完全なサイク ルが集められなくてはならない、多くの場合、［セトリングタイム」外乱として 見做される電子的記録ロジッ回路遅延により、２サイクル以上のデータが、解析 のために集められなくてはならない。

第３図には、波表カタログ情報の、本発明による好適実施例が示されている。第 １図の波形アナライザ及びユーザが。

第２図ａｈ、の振幅ヒストグラムの「波形」を見つけるや否や。

波形の一期間の波形データは、第３図の波表ｗｔｉのように、Ｘ−Ｙ座標システ ムで描かれている。波の振幅は、ｙ次元中の、　１，０２０の８ビツト二進ワー ドで描かれている。

この二進ワードは、Ｘ軸上下の１２７段階の精度と確保している。Ｘ軸自体は、 波形時間の任意部分を１０２０増分に分ける。

波表は、１２８テーブルのカタログ内の、テーブル状態についての情報を貯えた ４個のバイトを持っている。波表位置についての情報は、各０．０１秒超音波「 スナップショット」で作られ、この「スナップショット」により、レコーディン グが進行し、より多く、あるいはより良い情報が入手するにつれ。

改訂が行われる。

ウェーブテーブル（波表）のすべての書き込みは、ディスクレコードを介しての 、１回のパスにおける。全レコーディングセツションの終りになされるとよい。

第４図には、代表的な超音波「スナップショット」のビットパターンが示されて いる。平均的なディスケットは、超音波「スナップショット」を２４　、０００ 個含んでいる。

第１の二進ワードは、１４ビツトの長さと、超音波［スナップショット」に続く 、バイトの全数に等しい二進数である。

再生のシステムデータフローのコントロールに、この領域の長さのステートメン トが必要である。「プレイヤー」モジュールは、コントロールソフトウェアによ り、真の時間出力の０．１０秒に、どの位のバッファデータがあるかを知らされ なくてはならない。

次の７ビツトワードは、周波数変換のため２ビツトフラグの次の超音波「スナッ プショット」、即ち、それが、どの方向に必要であるか否かという情報を含むも のの中に含まれる第１の周波数識別子をプレイヤーに告げなくてはならない。

第３の７ビツトワードは、前に述べた周波出力のための相射的な振ｌ１ｌ（電圧 レベル）を定、める１から１２８までの２進数である。

第４の７ビツトワードは、上記の周波数により宛てられた波形表中で、どこで波 形を見つけるかをプレイヤーに告げる。

第５及び第６の７ビツトワードは、又は第１の周波ステーメントに適用される波 形表基準である。

動作中に、「プレイヤー」は、聴覚的な「スナップショット」（ディスクレコー ド）を介して読み取り、その後、基準によって位置づけられた値、およびそれが 聴覚的な「スナップショット」から直接に読み取った値で、デジタル発振回路を 「ロード（負荷）」するように作動する。例えば、第４図に示されているレコー ドの場合には、要求される周波数は４つである。これらの各々は、既知の数の発 振周波数を有しており、それ等はチャネル帯域と同じである。これ等の周波数は 、特定のデジタル発振器に割当てられる。

発振器を駆動するため使用されるエネルギーの量は、聴覚的な［スナップショッ ト」の終端における１４ビツトワードによって特定化される広帯域の基準信号に 対するスケーラの関係によって特定される。波形テーブル基準は、それ等が聴覚 的な「スナップショット」に現われるオーダと同じオーダで、周波数発振器に接 続されている。

それぞれの短振器は、プレイヤーによってそれに与えられる波形の総和によって 現わされる特性音を得る１発振器の代わりに、プレイヤーによって、１個の波テ ーブルが毎秒当り読み取られる回数は、その発振器の周波数の作用である、即ち 、４４０Ｈｚの発振器サイクル（即ち読み取り）は、１秒当り４４０回の速度に おける１個の波テーブルの作用である。

第５図を参照して説明する。

複数個の素子群の代表的な図解されたレイアウトと、それらの相互結合状態が示 されており、本発明の好適な１つの実施例を説明している。

第１図に示されている必要素子に関するさまざまな作用と。

種々の利用可能な電子的な素子群の能力と比較すると、必要な能力を有する素子 群を選択することによって、本発明を実施することができる。

例えば、データ獲得モジュール（ＤＡＭ）において使用される広帯域デジタイザ は、ヒユーレットパラカード・デーチル・インコーボレイデット、インテル、ま たはＲ，Ｃ，エレクトロニクスからめ得るような高速アナログ−デジタルエンコ ーダから選択すること−ができる。

データ獲得モジュール（以下、ＣＡＭと記載）における１２８チヤネルアレイも また、同様にヒユーレットパラカード社から得ることができ、各チャネルに関す る特定化された通過特性によって、アナログ−デジタル変換するものである。現 在ある１６チヤネル素子群は、この様な８個の素子群が得られる様に利用できる 。

図面において示され、かつ明細書で説明している様に。

ＲＡＭの様な素子群は、５００キロバイトまでの容量を持たなければならない、 リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）３２０キロバイト、および第５図に示されてい る中央処理装置ｆｆ　（ＣＰＵ）は、多重８０バイト数値データプロセツサの付 加容量を有する１６バイト８メガヘルツ容量を有していることが望ましい、示さ れているディスク駆動ユニットは、磁気バブルメモリパック、リニャーテープド ライブズ、レザーベースドディスまたはフィチェズ等のデジタルリード／ライト 記憶装置のような適当な装置と置換し得る。

ユーザーコントロールバドも、音色、利得、範囲、トラック選択、および他の付 加的な特徴を与えることもでき、またはオン／オフ、レコード（記憶）／プレイ バック（再生）と同じ様に簡単である。信号入力および出力は、従来のＲＣＡ型 ジャックを介してなされる。

本発明の好適な実施例は、使用しているシステムロジックの中の素子群の必要な 機能特性に関して特に強調して述べられて来た。

種々の種類の素子群も、同様な結果または同じ結果を達成するとされている一般 的なシステムにおいて広く利用し得ると考えられる０例えば、異なるサンプリン グ速度もしくは類似のものが、本発明の精神から逸脱することなく、他の素子を も都合よく使用し得るのである。実際、レコーディングおよび再生機能は、一体 化したり分離したりすることが可能であり、また実際開示されたレコードフォー マットは、記録されたデータを離れた再生装置へ送るためのモデムの様なコンピ ュータ、またはコンピュータ通信リンクとともに使用することも可能である。

さらに、デジタル情報は、必要な波テーブル情報によって局部メモリを負荷する ために、ＪＩｌ隔位置へｒｆ（ラジオ周波数）信号によって放送することも可能 であり、かつその後、レコード上のデジタルデータセット情報を、離隔位置にお ける再生用に送ることも可能である。

オーディオ信号は次に、伝送されたｒｆデジタル情報から離れた位置における再 生装置によって再生される。再び、このシステムは、デジタル通信システムに本 質的にある高い信号／雑音比出力を達成すると云う利点を有している。

本発明の好適な実施例は、音響のレコーディングおよびその再生に関して記載さ れて来た。説明したオーディオ再生用。

のシステムを使用することに加えて、出力は、補聴器または人口耳によって達成 される様に、聴神経を刺激するために使用することも可能である。この出力応答 を行うために、ソフトウェアを変える必要がない。

本発明と同じ考えが、医学的に関連のある聴覚的な信号、ＥＥＧまたはＥＫＧア ナログ信号にも良く適用可能である。

これらの身体の内部に入り込まない手段による診断技術を使用する基本的な医学 的検査の間に確立された波形テーブルは、ストレス状態１手術後、または診断処 理後の間に、アナログ信号をデジタル化および凝縮化することが可能である。

医学的な入力も、また同じ様に超音波探査装置を介して入力され得る。

本発明はまた、超音波探影像を記憶するとともに、それ等を濃度および他の音響 波を検出し得る特徴に関連して分析することも可能である。

本発明の入力は、安全聴取装置であってもよい０本発明のデータの流れは、この 様に安全音響情報を指示するものである。

ランダムアクセスメモリは、突然入り込む音のパターン（ｂｒｅａｋ−ｉｎ　５ ｏｕｎｄ　ｐａｔｔｅｒｎｓ）と、前もって集音したレコードとの間の比較用の データを提供する。これによれば、警報システムの故障している取り外し装置を 取り除くことができる。

例えば、「ウィーク・エンド」ディスクは、「ナイトシフト」ディスクとは全く 異なる基準を有している。

入力装置は、ダイナモ、ミル、または製造プラントにおけるプレス、もしくは過 電にまたは循環的に負荷されるベアリングを内蔵している他の装置などの様な機 械装置の部分に音響学的に結合している振動検出装置であってもよい。

アナログ入力は、これ等のベアリングの条件を指示する数多くの周波数、振幅お よび波形情報を含んでいる。この情報は１本発明のマイクロコンピュータシステ ムによって分析することができ、他の場合には、これ等の信号パラメータにおけ る微妙な変化を検出して、差し迫ったベアリングの故障等を予知するのに使用し 得る。

第６図は、上述のマイクロコンピュータの他の応用を示す図である。

この実施例において、調査用の検出及び分析装置が示されている。第１図のデー タ収集モジュールへの入力装置は１手動の距離形（１０）である、好適には、レ ンジファインダ（１０）は。

ホログラフ型の離隔バーコードリーダを含む、レンジファインダ（１０）は（完 全な可搬性を付与するために、バッテリー−バックを使用するタイプが好適であ る）、第１図の機能装置を取り入れているマイクロコンピュータ（１２）に接続 されている。

商品Ｇは、目録作成用のたなに配列される。

棚は、各欄の空間の少くとも一端部上にバーコード（Ｂ）を有するものである。

棚の奥行きが商品の１つ分よりも深い場合は、商品を棚の背部より重ね、部分的 にしか商品が入ってない段は、装置（１０）によって露光され容易に検出される 。

バーコード、は、商品コード又はバーコードのついた棚に配列されている商品の 他の記述である。

装置（１０）によって各欄を走査する前に、これらの情報を手動で入力するため にキーバッドを使用することもできる。操作時において、携帯用のマイクロコン ピュータが初期化され。

ディスクレコードアセンブラモジュール及び他のコントロールコードが入力され る。

オペレータ、は、棚上の商品の正面に立って、必要に応じて（商品コード、スト ック数等）の商品記述をキーボードより入力する。バーコードリーダが装Ｎ　（ １０）内に組入れられている時に、この段階は不要である。

装置（１０）を、棚に入った商品に突き付けて、欄の全長に亘って走査する。そ の結果得られた典型的な例は、第７図に示されている。この信号は、距離計のエ コーによって決定された時間の関数として示され、棚に載置された商品に沿う空 間の深さに比例する。この実施例における時間は、（応用し得る）直立の棚上の バーコード、又は、直立の棚自体の検出の間の時間に比例する。

このアナログは、周波数、振幅及び波形特性を含み、処理され、変更され、かつ 圧縮され、上述のデジタルディスクレコードを形成する。このデジタルレコード は、その後、従来式のモデムによって、中央在庫品調査コントロールステーショ ンに送られ１図形又は表彰でディスプレイされる。

データコンプレッサ及び本発明による記録装置の非聴覚出力は、震度計データの 記録、圧縮及び分析にも応用が可能である。この場合における出力は、特定の範 囲に亘って［グルームド」　（形の整った）グラフの特徴を有しており、かつ高 調波の特定のオーダを超えるノイズまたは反響を減らすものである。

アナログ波形型の信号を出力するセンサは、本発明による装置及び方法をデータ コンプレッサ及び記録装置として使用することができる。

これらのセンサの例は、圧力ドランスデューサ、流量計、フォトダイオード、（ レーダ及びラジオ周波数の）マイクロ波受信機、光電池、圧電装置、電荷結合デ バイス、シンチレーション計数管等である。

同様に、まずデジタルデータをアナログ信号に変換し、本発明による方法により 、本明細書において説明した装置を使用して処理することによって、波形データ を示すデジタルデータを圧縮することができる。

−ディングし、記録し、その後ディコーディングし、再生する一連の作業によっ て、この装置は、従来の装置の３００倍の記憶密度を有するようになる。

本発明によるデジタル記録再生装置は、オーディオとビデオの両方の記録再生に 使用され、前述のような可撓性又は硬質の磁気ディスク、例えば光磁気ディスク 又は光ディスクのようなデータ記憶媒体に使用される。

前述したように、可撓性及び硬質の磁気ディスク、光磁気ディスク及び光ディス クのような記憶媒体は、固体シリコンチップ記憶装置又は磁気バブルメモリより も安価で１種々の容量を持っている。

効率的なデジタル記録再生装置は、画像記録記憶再生装置の一部として現在使用 されている従来のアナログデジタル記憶装置の組合わせよりも経済的に有利であ り、非常に安゛価で望ましい。

本発明による好適実施例においては、［ミニフロッピー」として普通に知られて いる５　１／４’フレキシブルデイスケツトが用いられる。

このような記憶装置においては、媒体に超高密度の記憶データが記憶されること が必要である。硬質又は可撓性磁気ディスクのような磁気媒体を使用する際に、 平方インチ当りのビット数は、本発明者により、１９８４年５月１４日に出願さ れた米国特許出願第６０９，７６５号明細書に記載されているように、平方イン チ当りのトラック数を増加させることにより、使用レベルを増大させることが出 来る。

本発明を、ビデオデジタル記録再生装置に使用する際に、フロッピディスクのた めの好適フォーマットは、少くとも６４０トラツクである。全記憶部分は、１７ ２秒以内にアクセスすることが出来る。そのため、記録された材料のどこでも、 ジャンプカット接続を含むように連続的に再生しえる。

第１３図に示すように、本発明の好適実施例において、オーディオビデオ記録再 生装置は、最悪の場合、約０．５秒である。

オーディオビデオのすべてのセグメントの回復と操作を容易にするために、デー タは、ディレクトリ−、サウンドファイル、イメージファイル及び編集リストに 書き込まれたセクターの制御フォーマットに記録される。

上に述べたように、システムへのデータのフォーマットは、前記の方法、及び１ ９８５年５月に、米国カリフォルニア州のアナハクムの第７８回音響工学学会（ ７８ｔｈ　Ａｕｄｉｏ　ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｃｉｅｔｙ　ｃｏｎｖｅｎ ｔｉｏｎ）に１本発明者により提出された「フロッピディスクへのデジタルオー ディオ記録法Ｊ　（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｕｄｉ。

Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ　ｏｎ　Ｆｌｏｐｐｙ　Ｄｉｓｋ）なる論文に記載された方 法で実施される。

記憶されるビットの数を減少させるにもかかわらず、オーディオビデオ表示をな すための十分な情報を保持するように。

オーディオビデオ情報のためのデジタル信号処理は実行されることが必要である 。

高忠実度の記録と再生のためのデジタルオーディオデータのビット伝送速度にお ける減少は、前述の方法と同様にして行われる。この方法は、チャネルに付き、 毎秒、５６，０００ビツトから４００，０００ビツトのビット伝送速度で実行さ れた。幾多のビデオビット伝送速度の減少案が提案され、実行された。

米国ユタ州ツルトレークシティのコンプレッション・ラプス（Ｃｏ鳳ｐｒｅｓｓ ｉｏｎ　Ｌａｂｓ）、カリフォルニア州キャンベルのウィドコム・インコーホレ ーテッド（ｗｉｄｃｏｍ、　Ｉｎｃ、）、及び米国マサチューセッツ州リンのピ クテル（Ｐｉｃｔｅｌ）は、毎秒、５６，０００から８，０００，０００ビツト の速度を達成した。

本発明の好適実施例によれば、オーディオについては、毎秒２００，０００ビツ トビデオについては毎秒２００，０００ビツトを達成した。

本発明のビデオデータ処理モジュールは、次のような主要機能セクションを必要 としている。

（１）信号条件 （２）アナログ／デジタル、及びデジタル／アナログ変換（３）フレームバッフ ァ（処理中の一時的な画像記憶）（４）画像の解析と分析及び画像のコード化と デコード化−色度のフィルタリング 一輝度と振幅における、隣接する画素冗長の除去、−フレーム部分のフレームス キッピングと条件補充による時間領域冗長除去 オーディオデータ解析合成モジュールについては、前に説明した。

図面について説明すると、アナログビデオ信号とアナログオーディオ信号は、別 々に、レコーダに入力する０両方の信号は、ディスク・レコード・アセンブラ・ モジュール（ＤＲＡＭ）に達する迄、それぞれ別々に処理される。

そのモジュールで、コード化されたオーディオ及びビデオデータは、同期化し、 別々のデータブロックの中で、フロッピディスクに書き込まれる。そこで、オー ディオビデオ処理モジュールは、非同期と考えられるが、しかし、これらのモジ ュールはＤＲＡＭにより使用された一時バッファメモリの大きさと速度により定 められた２個の信号の間で、リアルタイム内で、最大位相シフトとともに、処理 されるようになる。

特に、出力ＲＡＭバッファにおける再同期化の前に、ビデオオーディオ信号は、 ０．５秒以上の時間で、位相の外に出ない。

オーディオ処理モジュールについては、前に十分に説明したので、以下には、ビ デオと、オーディオ特許に関するＤＲＡＭへの変化について説明する。

ビデオ信号については、必要に応じて、アナログフィルタリング、増幅、及び減 衰について、条件を整えた後に、従来のアナログデジタル変換器により、毎秒３ ０画像のフレーム速度でデジタル化される。各画像は、各画素のためにデータ８ ビツト（１バイト）とともに、４８０　Ｘ　５７６の画素の解像度を持っている 。フレーム速度、解像度及び画素データは、用途と経費利益率に応じて変えると よい、処理される画像は、一時バッフ７メモリに記憶される。

バッファメモリは、４メガバイトのファースト・イン・ファースト・アウト・デ ジタル・メモリ（ＦＩＦＯ）である、大きさは、用途と経費／利益率に応じて、 変えられるとよい、各フレーム画像は、蓮続的に処理されるにつれ、バッファを 通過する。

各フレーム画像は、ビットの数を、出力ビデオ信号の合成に必要な最小値まで減 少させる。この出力ビデオ信号は、入力信号に酷似している。

処理量及びデータをコード化するに必要なビットの実数は、装置の用途と、経費 ／利益率の要因に対応する。特に、元のデジタル化したフレーム内の２，２００ ，８４０ビツトは、平均的８．０００ビツトを含むコード化されたフレームによ り表示される。これは、処理アルゴリズムの主題に基づく性質により、平均的に 述べられている。

画像分析合成コーグ・デコーダ（ＩＡＣ）論理は、フレーム画像中の各画素の三 次元的１３要素分析に基づいている。３つの次元は、色スペクトルと、空間的関 係と１時間よりなっている。　１３の要素は、二次元平面で１画素に隣接する８ 種類のもの、即ち、赤、緑、青、時間及び輝度（電力）である１画像処理に関す る文献には、これらの要素の間の関係の一般的表現が記載されている。

前に述べた方法で、各要素のためのデータを、各要素のだ祈がなされる。

例えば、輝度のような画像変数又は画像振幅特性内の三刺激値は、「平均」、「 変数」、「歪度」、「尖度」、「エネルギー」、「エントロピー」の値により記 載された第１順序画像ヒストグラムのための型を提供するのに使用される。゛こ れらの関係は１次の文献に記載されている。

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一時的要素、空間的要素、輝度及び色度の信号を処理するために、上記に述べた ソフトウェア又はファームウェアは、スペクトログラム及びヒストグラムをコー ド化し、かつデコードするための同一の原理を利用し、ｖ、憶されるに必要なデ ータを減少させ、それにより、これらの各要素を、必要な１ノアルタイムで再構 成することが出来る。

コード化されたフレーム画像データは、バッファからＤＲＡＭへ通過させ、そこ で、対応するコード化されたオーディオデータとともに、一時的に位置合わされ る６位置合わせされるとすぐに、オーディオ・ビデオデータブロックは、ディス クメモリ位置へ割当てられる。適当なデコードするディレクトリ−と波形テーブ ルベークトルは、同様に、ディスク記憶スペースに割当てられる０次に、コード 化され、編成されたデータとパラメータ情報はディスクに書き込まれる。

再生において、オーディオビデオデータブロックは、　ＤＲＡＭにより分離され 、各処理バッファメモリに送られる。オーディオ合成装置については、前に既に 説明されている。

ビデオデータについては、コード化と逆の方法により、合成される。元のデータ と類似するデジタルデータの多元的な再構成は、リアルタイムでなされる。

次に、合成されたデータは、デジタル形式からアナログ形式に変換され、状態を 整えられ、テレビに表示するためのアナログビデオ信号としての出力、又は合成 されたＲＧＢ入力によるモニタとして現れる。この信号はまた。　ＣＲＴ、プラ ズマ。

ＬＣＤ又はＬＥＤ装置のようなデジタルラスクディスプレイ装置に表示するため に、デジタル形式で出力する。

装置のコード化及びデコードする機能については、図面に基づき、以下に詳しく 説明する。

画像の三刺激値は１色情報を含んでいる。画像のビットマツプは、第１５図に示 されている。

第１６図には、１個の画素とその三刺激値が示されている。

画像の三刺激値は、分析目的が、空間的、一時的に理解されるように設定される とよい、フレームからフレームへの主題の動きにより引き起こされる各画素と１ 画素の副画像グループにおける三刺激値の絶対的変化は、画像色彩化における空 間的変化を引き起こす、動かない、固定された物体の色変化は、三刺激値の時間 領域（一時的）変化を生じさせる１両者の効果は結合されるとよい。

各画素とデータ圧縮ための値の変化のコード化は、それらを直接操作するか、そ れらを数学的に変換した値につき操作するかのいずれかにより、三刺激値のフレ ームとフレームの比較によりなされる。

フレームとフレームとの差信号は、短縮したデータセットとして記憶されるか、 計算に必要な情報と、変換係数が記憶されるか、分析されるビデオフレームデー タための出力処理効率に基づき、係数自体が記憶されるとよい。

第１１図は、第１０図の初期の段階の次のビデオフレームを示している。ビデオ フレームの主題即ち内容の変化により、データプロットはわずかに変化した。

フレームからフレームへのこの実施例においては、はとんど変化がないことに留 意するべきである。ある場合には、変化が非常に大きくなるが、すべての軸につ いての１００％に達する相異は滅多に生じない。

第１２図は、第１Ｏ図と第１１図の間の唯一の変化の３−Ｄ表示である。この図 から、第１１図に含まれる情報の小部分だけが。

記憶されるためにコード化されねばならないことが明確である。

この実施例において、コード化は、変換された状態、一連の係数の中での差信号 に関してである。記憶された差信号に基づく画像のデコード化と合成は、記憶さ れた係数で操作される分析に使用される逆数学的変換の計算を必要としている。

第１４図は、主要な分析合成要素のダイアグラムである。

データ削減は、これらの要素に基づいて、１個以上のコード化処理の組み合おせ により実施される。前の実施例に記載された変換差信号が生じ、それにより１色 度（ＲＧＢ）要素とともに、空間一時情報をコード化する。

同様な装置により、ビデオフレーム内の輝度と隣接する画素のグループの分布が 、ビット伝送速度を減少するべく、フレームからフレームへの異なるコード化に 記憶されるとよい。

多くの場合、ビデオフレームは、同一か、若しくは互いにほとんど識別出来ない 程度で異なっている。これは、次の若しくは次に続かないフレーム内で生じる。

どちらの場合にも、繰り返されるフレームデータのアドレスのみを記憶すること によって、データの削減が実行されるとよい、　ＤＲＡＭは、画像ベクトルテー ブルにこのような発生を記憶する０画像ベクトルテーブルは、ディスクのような 記憶媒体内のビデオ基準データのライブラリに存在する。

オフライン、即ちリアルタイムデジタルビデオ記録の非リアルタイム通知処理は 、このような冗長コード化により、更にデータの削減を実行する。この場合、「 リアルタイム」は、実際の時間間隔と異っていても、同一の時間間隔を意味する 。

第１３図は、フロッピディスクに記憶されたコード化オーディオビデオデータの 配置のダイアグラムを示している。データトラックφは、各セクターで、オーデ ィオビデオのディレクトリ−情報を記憶する。

ディレクトリ−は、ＤＲＡＭにより使用されるデジタルアドレスのマツプ又はセ ットを含み、トラック２から６３９又はそれ以上に含まれるコード化されたオー ディオビデオデータを編成する。ディレクトリ−は、また、オーディオビデオコ ード化のためのライブラリ基準データのためのカタログを含んでぃこれらのライ ブラリは、波形テーブル、ヒストグラム、画像アドレスベクトル、周波数スペク トログラム、及び再生のためのオーディオビデオデータの流れを合成するに必要 な他の基準情報を含んでいる。

画像分析ローダデコーダモジュールにおいて、各デジタルデータの流れを処理す るには、２段階がある。

第１段階は、デジタル信号データを、効果的な分析に関する適当なフレームに数 学的に変換する過程である。

第２段階は、データの変換スペース描写に生じる顕著な要削減とよりなる過程で ある。

第１０図には、アダマール、フーリエ又はホテル変換のような数学的手段により 、振幅、時間及び周波数の次元よりなる分析スペースに変換された信号の３−Ｄ プロットが示されている。このタイムフレームは、１秒の約１／３０、若しくは １ビデオフレームであるとよい、振幅は、０から１．０までの無単位ユニットの 範囲に、正規化される１周波数は、画像のエネルギースペクトルにまたがる６４ バンド又は「ビンズ」に割り当てられる。

このバンド幅の正確な範囲は、ビデオ装置の種類、その光学的又は電磁気特性に より変わりうる。装置の赤外線夜間視覚のための周波数範囲は、Ｘ線画像医療装 置と実質的に異なっている。

コード化されたビデオデジタル信号の再生は、複数の段階でなされる。これらの 段階のいくつがは、連続的若しくは平行に行われるかのいずれかである。装置の いくつかの実施例においては、経済的及び機能的な理由で必要な場合に、１つの 方法又は他の方法で独占的に操作される。

再生装置の好適実施例は、次のようにして行われる。

（１）デジタルデータの１個の連続的流れは、ディスクドライブコントローラモ ジュール又は同様な読み取り装置により、ディスク又は他の記憶装置から読み取 られる。

前に述べた生成データの流れは、異なる形にコード化されたビデオデータ、即ち 、ビデオ信号を後で拡大したり２合成するのに必要なデコードパラメータ及びフ レーム同期タイムコードマーカと異なる型のものを含んでいる。好適実施例にお いて、ディスクドライブコントローラモジュールからのデータの流れは、オーデ ィオビデオセパレータモジュールに通過するとよい、異なるオーディオ録音複製 装置が使用された場合１分離が維持され１次に同期化される。

（２）オーディオビデオセパレータモジュールは、オーディオデータとして示さ れたデータブロックをめ、除去し、次に、波形テーブル、ヒストグラム等のよう なパラメータをデコード化する。同期化タイムコードマーカのコピーとともに。

オーディオ合成情報は、前に述べたオーディオデコードサブシステムに通過する 。全てビデオよりなる残りの情報と、タイムコードマーカのコピーは、画像デコ ーダ合成モジュールを通過する。

（３）画像デコーダ合成モジュールは、データバッファとデ−タ処理ルーチンを 含んでい、る。データバッファソフトウェアは、処理されつつ、一時記憶ビデオ フレームデータに使用されるシステムメモリの部分を割り当てかつ管理する。こ れらの記憶セグメントは、ビデオフレームデータのビットマツプ、ＦＩＦＯ（フ ァースト・イン・ファースト・アウト）、又は他の形のコード化されたビデオデ ータの一時記憶のためのＬＩＦＯ（ラスト・イン・ファースト・アウト）記憶バ ッファメモリとして構成されるＲＡＭのブロックである。

データ処理ルーチンは、記憶されたデータからビデオ信号を再構成するためのソ フトウェア又はファームウェアを含んでいる。ソフトウェアモジュールは、合成 するために色度、輝度、空間的要素及び一時的要素を別々に処理する。

いくつかの用途においては、これらのルーチン自体は、ディスクメモリに記憶さ れたサブルーチン内に置換することにより修正するとよい、ソフトウェアは、Ａ ／Ｖセパレータモジュールにより与えられ、コード化されたビデオデータに基づ き動作する。

コード化されたビデオデータは、ソフトウェアモジュール（パラメータ）にデコ ード化命令を表示する二進数の列と。

これらの命令により処理されたデータと、タイムコードマークよりなり、それに より再生の間に１合成されたビデオフレームと合成されたオーディオフレームの 同期化を実行している。

タイムコードマーカーなしに、オーディオビデオ信号が位相内にない可能性は、 非常に大きい。話したり歌う人々のビデオにおいて、「唇の同期化」の不足を解 消するには、ウィドコム（Ｖｉｄｅｏｍ）システムのような従来の技術では、質 的に不十分であった。

画像デコーダ及びシンセサイザーモジュール（ＩＤＳＭ）においては、適当なデ コードサブシステムに処理するために、コード化されたビデオデータが割り当て られる１例えば、ＩＤ５Ｍに通過したデータのブロック内で、パラメータとデー タのカテゴリー（データの流れ）が４種まであるとよい１色度のためのパラメー タとデータは１色度デコーダシンセサイザに送られる。空間的要素のためのパラ メータとデータは、空間的デコーダシンセサイザに送られる。一時要素のための パラメータとデータは、一時デコーダシンセサイザに送られる。

データの４つのすべての流れは、ビデオの特殊なフレームのためには、必要では ない。特に、デコーダシンセサイザの最小セットだけが、どんなビデオフレーム にも用いられる。

また、デコード合成は、平行に起きる。

各処理は、同一のデータと、異なるデコードパラメータを使用する各デコーダシ ンセサイザで同時に生じ、又、デコーダ・シンセサイザーからデコーダシンセサ イザまで通過した部分的結果を生じさせ、再び１つのデータセットとマルチプル パラメータセットから出発する。

動作時に、ビデオフレームのデコードとの合成は１次のように動作する。

（１）ディスクドライブコントローラは、　ＤＭＡを介して、　ｃｐｕからの要 求を受取り１次のビデオフレームを検索する。

（２）ディスクドライブコントローラモジュールは、ディスクにオーディオビデ オディレクトリを配置し、それらを読取って、第１３図のように、ディスク上で 、データセクターのアドレスの次のセットを見つける。

（３）ビデオフレームのビデオオーディオに関する記憶されたデータは、必要に 応じてライブラリ情報を含むデコードパラメータと、タイムコードを含んでおり 、コード化されたビデオフレームデータは、Ａ／Ｖセパレータモジュールに伝達 される。

（４）オーディオデータ、タイムコード及びパラメータは、除去され、ビデオ部 はＩＤ５Ｍに送られる。

（５）　ＩＤ５Ｍは、次のセットのデータを受け取り、メモリバッファに置く。

（ａ）画素サブグループビットマツプ。

これは、第１５図に示すように、２−Ｄメモリ構造である。

このメモリは、三刺激空間一時データパラメータにより動作するデコーダ合成ソ フトウェアを満たすために、フレームの部分を識別する。

（ｂ）データによる三刺激デコードパラメータ。

（ｃ）ホテル変換係数及び空間的一時合成のためのデータ。

（ｄ）関連する周波数スペクトログラムによる波形データ。

（ｅ）再構成されたビデオフレームの始点と終点のためのタイムコードマーカー 。

（６）　ＩＤ５Ｍは、逆ホテル変換、三刺激値、波形スペクトログラムからのバ ックグラウンド組織を計算し、合成デジタルビデオ画像によるビットマツプを満 たし、必要なフレーム長さに対応するように、ビデオフレームの始点と終点を定 める。

毎秒３０フレームのビデオ又は毎秒２４フレームのフィルムである。空間一時情 報は、１つの数学変換から再構成されることに留意するべきである。他の場合に は、２つが必要である。また、三刺激データは、輝度のための別処理が不要なよ うに、輝度情報を含んでいる。

この説明がモノクロームイメージのためである場合１色度合或は省略され、１セ ツトの輝度パラメータとデータが、画像を再構成するために必要とされる。

（７）１フレームの再構成されたデジタルビデオ画像は、信号処置モジュールに 入り、そこで、アナログ形式に変換され。

条件を整えられ、前に述べたオーディオデコーダから、オーディオ信号と同期化 されて出力する。

本発明は、以上の実施例に限定されるものではなく、次の請求の範囲を逸脱しな い限り１種々の変更修正が可能である。

＃＆、８ ｆ／Ｇ、８Ａ ＦＩＣｌ、Ｉ”３ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）アナログ信号をデジタルデータにして記録するマイクロコンピュータ記録 装置であって、 アナログ信号を．少くとも３つのデジタルチータの流れに変換する装置であって 、第１のデジタルデータの流れは、比較的帯域幅内の選択先読みされた周波数の 振幅を表わす基準信号であり、第２のデータの流れは、第１データの流れによっ て表わされる帯域幅によって囲まれた複数の離散的周波数を示すデータの流れを 発生させるために、アナログ信号をフィルタリングすることによって発生し、デ ジタルデータの第３の流れは、複数の離散的周波数の各々に対するアナログ信号 の振幅を示す基準信号である変換装置と、各デジタルデータの流れにおけるデジ タルデータのサンプルの連続的な流れを発生させるためのサンプリング装置と、 各デジタルデータの流れにおけるサンプリング装置によって発生するデジタルデ ータサンプルの所定部分を選択する選択装置と、 デジタルデータサンプルの所定の部分の各々を別個に記憶する装置と、 振幅データを含む第１基準データの流れの所定部分と振幅データを含む第２基準 データの流れの所定部分とを比較して、元のアナログ信号の周波数と振幅を示す 周波数スペクトログラムデータを生じさせるための装置と、第３のデータの流れ より選択されたデジタルデータサンプルの所定部分を各離散周波数ごとの時間対 振幅ヒストグラムを示すデータに変形する装置と、 選択された波形パラメータを供給する装置と、ヒストグラムデータを選択された 波形パラメータと比較し、元のアナログ信号の波形を示すアドレス指定可能な波 形データを発生させる装置と、 周波数スペクトログラムデータと第１データの流れの振幅基準データとアドレス 指定可能な波形データとを次の使用のために連続的にアセンブルし、かつ記憶す る装置とから成ることを特徴とするマイクロコンピュータ記憶装置。 （２）アナログ信号をデジタルデータに記録し、デジタルデータをデコードして 、それをアナログオーディオ信号に変換することによって再生するマイクロコン ピュータ記録再生装置であって、 アナログオーディオ信号を、少くとも３つのデジタルチータの流れに変換する装 置であって．第１のデジタルデータの流れは．比較的広帯域幅内の選択先読みさ れた周波数の振幅を表わす基準信号であり．第２のデータの流れは、第１データ の流れによって表わされる帯域幅によって囲まれた複数の離散的周波数を示すデ ータの流れを発生させるために、アナログ信号をフィルタリングすることによっ て発生し、第３のデジタルデータの流れは、複数の離散的周波数の各々に対する 信号の振幅を示す基準信号である変換装置と、 各デジタルデータの流れにおけるデジタルデータサンプルの連続的な流れを発生 させるためのサンプリング装置と、各デジタルデータの流れにおける、サンプリ ング装置によって発生するデジタルデータサンプルの所定の部分を選択するため の選択装置と、 デジタルデータの流れの各所定の部分を別個に記憶する装置と、 振幅データを含む第１基準データの流れの所定の部分と、周波数データを含む第 ２基準データの流れの所定の部分とを比較し、元のアナログ信号の周波数及び振 幅を示す周波数スペクトログラムデータを発生させる装置と、第３のデータの流 れから選択されたデジタルデータのサンプルの所定の部分を、各離散的周波数ご との時間対振幅のヒストグラムを示すデータに変形する装置と、選択された波形 パラメータを供給する装置と．ヒストグラムデータを、選択された波形パラメー タと比較し、元のアナログ信号の波形を示すアドレス指定可能な波形データを発 生させる装置と、 周波数スペクトログラムデータと第１データの流れの振幅の基準データとアドレ ス指定可能な波形データとを、次の使用のために、連続的にアセンブルしかつ記 憶する装置と、 このようなデジタルデータの流れを、その後の再生のためにアナログデータに変 換する再生装置であって、元のアナログ信号を示す記憶されたアドレス指定可能 な波形データを選択するためのアドレス装置と、アドレス指定可能な波形データ と周波数スペクトログラムチータと振幅基準データに応じるアナログ信号を生じ させて、再生装置内における使用に適する合成されたアナログ信号を生じさせる 発振装置とからなる再生装置とからなることを特徴とするマイクロコンピュータ 記録再生装置。 （３）アナログ信号はオーディオ信号であり、発生したアナログ信号は、オーデ ィオ再生装置における使用に適していることを特徴とする請求の範囲第（２）項 に記載の装置。 （４）ラジオ周波数信号による周波数スペクトログラムデータ、振幅基準データ 及びアドレス指定可能な波形データを再生装置に転送するための装置を含むこと を特徴とする請求の範囲第（３）項に記載の装置。 （５）記憶されたデジタルデータから元のアナログ信号を再生するためのマイク ロコンピュータ再生装置であって、記録装置によって検出されるアナログ信号の 波形を示す記憶された波形データを選択するためのアドレス装置と、選択された 波形データと関連する振幅データとに応じるアナログ信号を発生させ元のアナロ グ信号を再生するための発振装置とを含むことを特徴とするマイクロコンピュー タ再生装置。 （６）元のアナログ信号が、オーディオ信号であることを特徴とする請求の範囲 第（５）項に記載の装置。 （７）入力信号をデジタル形にして記録する装置であって、入力信号を示すアナ ログ信号を供給する装置と、そのアナログ信号をサンプリングかつデジタル化し 、スペクトル完全増幅デジタル信号を生じさせ、かつそのアナログ信号を複数の 離散的周波数においてフィルタリングし、フィルタリングされたアナログ信号を 生じさせ、そのフィルタリングされたアナログ信号を、サンプリングし、かつデ ジタル化して、周波数スペクトログラムを生じさせるデータ収集装置と、 フィルタリングされたアナログ信号を、複数の離散的な周波数に応じて、複数の 振幅ヒストグラムへ変形する装置と、 複数の振幅ヒストグラムを記録するバッファと、複数のヒストグラムより特性波 形を抽出し、その特性波形から、コンピュータが読み取り可能なデータベースの 形で、波形テーブルを発生させる波形アナライザと、波形テーブルと周波数スペ クトログラムとスペクトル完全振幅デジタル信号から、記憶のためにアセンプル されたレコードを生じさせる記録アセンブラとより成ることを特徴とする装置。 （８）波形アナライザが、ファースト・フーリエ変換を使用した、波形テーブル を発生させる装置を含むことを特徴とする請求の範囲第（７）項に記載の装置。 （９）アナライザはファースト・デルタ・アデマール変換を使用した．波形テー ブルを発生させる装置を含むことを特徴とする請求の範囲第（７）項に記載の装 置。 （１０）波形アナライザが、Ｂ−スプライン型のキュービックスプライントラン スフォームを使用した、波形テーブルを発生させる装置を含むことを特徴とする 請求の範囲第（７）項に記載の装置。 （１１）アナログ信号がオーディオ信号であり、記録アセンブラは、ディスク読 み取り／書き取りモジュールによって、記憶のためにアセンブルされたディスク レコードを生じさせるためのデイスクレコードアセンブラであることを特徴とす る請求の範囲第（７）項に記載の装置。 （１２）アナログ信号供給装置が、医学的データ検出装置であることを特徴とす る請求の範囲第（１１）項に記載の装置。 （１３）アナログ信号を供給する装置が、安全装置における入口認識データ検出 装置であることを特徴とする請求の範囲第（１１）項に記載の装置。 （１４）アナログ信号供給装置が、初期の機械的破損の検出及びアラーム装置に おける振動トランスデューサであることを特徴とする請求の範囲第（１１）項に 記載の装置。 （１５）アナログ信号が、オーディオ信号であり、かつ装置は、アセンブルされ たレコードをアナログ信号に変換する再生装置を含み、再生アナログ信号は、傷 害のある聴覚の聴神経を刺激するのに用いられることを特徴とする請求の範囲第 （７）項に記載の装置。 （１６）アナログ信号供給装置が、調査用の記録分析装置における音響距離計で あることを特徴とする請求の範囲第（７）項に記載の装置。 （１７）アナログ信号供給装置が、地震計であることを特徴とする請求の範囲第 （７）項に記載の装置。 （１８）アナログ信号をデジタル形にして記録する方法であって、比較的広帯域 幅内の選択先読みされた周波数の振幅の合計を示す基準信号である第１デジタル データの流れと．第１データの流れの帯域幅によって囲まれる一連の離散的な周 波数を示す複数の周波数チャネルを生じさせるために、アナログ信号をフィルタ リングすることによって発生する第２のデータの流れと、第２のデータの流れの 周波数のチャネルの振幅信号を示す一連の基準信号である第３のデジタルデータ の流れから成る少くとも３つのデジタルデータの流れヘアナログ信号を変換する 段階と、各デジタルデータの流れにおいて、デジタルデータのサンプルの連続的 な流れを生じさせる段階と、各デジタルデータの流れの各デジタルデータサンプ ルの所定の部分を選択する段階と、 各デジタルデータの流れの選択された各所定の部分を記憶する段階と、 振幅データを含む第１のデジタルデータの流れの所定部分を周波数データを含む 第２のデータの流れの所定部分と比較し、元のアナログ信号の周波数及び振幅を 示す周波数スペクトログラムデータを生じさせる段階と、第３のデータの流れよ り選択されたデータサンプルの所定部分を、選択された波形パラメータを供給す る各離散的周波数における時間対振幅ヒストグラムを示すデータヘ変換する段階 と、 そのヒストグラムデータを選択された波形パラメータと比較し、元のアナログ信 号の波形を示すアドレス指定可能なデータを生じさせる段階と、 周波数スペクトログラムデータと、第１のデータの流れの振幅レファレンスデー タと、アドレス指定可能な波形データとを、次の使用のためにアセンブリングか つ記憶する段階とから成ることを特徴とする信号記録方法。 （１９）アナログオーディオ信号をデジタルデータ形にして記録し、かつデジタ ルデータを、オーディオ再生装置においてプレイされ得るアナログオーディオ信 号に再び変換する方法であって、 比較的広帯域幅内の所定の範囲のオーディオ周波数の振幅の合計を示す基準信号 である第１のデジタルチータの流れと、第１のデータの流れの帯域幅によって囲 まれる一連の離散的周波数を示す複数の周波数チャネルを生じさせるためにアナ ログオーディオ信号によってフィルタリングされる第２のチータの流れと、第２ のデータの流れの周波数チャネルの振幅信号を示す一連の基準信号である第３の デジタルデータの流れから成る少くとも３つのデジタルデータの流れへ、アナロ グオーディオ信号を変換する段階と、各デジタルデータの流れにおいて、デジタ ルデータサンプルの連続的流れを生じさせる段階と、各デジタルデータの流れの 所定部分の各デジタルデータのサンプルを選択する段階と、 デジタルデータのサンプルの選択された各所定の部分を記憶する段階と、 振幅データを含む第１のデジタルデータの流れの所定部分を、周波数データを含 むデータの流れと比較して．元のアナログ信号の周波数及び振幅を示す周波数ス ペクトログラムデータを発生させる段階と、 第３のデータの流れより選択されたデータサンプルの所定の部分を、各離散的周 波数における時間対振幅のヒストグラムを示すデータに変形する段階と、ヒスト グラムデータを、選択された波形パラメータと比較し、元のアナログ信号の波形 を示すアドレス指定可能なデータを生じさせる段階と、 周波数スペクトログラムデータと、第１のデータの流れの振幅レファレンスデー タと、次に使用するアドレス指定可能な波形チータとを、連続的にアセンブリン グし、かつ記憶する段階と、 元のオーディオ信号を示す記憶されたアドレス指定可能な波形データと．周波数 スペクトログラムデータと、振幅レファレンスデータとを、アドレシングして信 号を生じさせる段階と、 その信号を、デジタルからアナログ形へ変換する段階とから成るこ＝とを特徴と する記録記憶装置。 （２０）ラジオ周波数信号により、周波数スペクトログラムデータと振幅基準デ ータとアドレス指定可能な波形データとを転送する段階を含むことを特徴とする 請求の範囲第（１９）項に記載の方法。 （２１）入力信号をデジタル形で記録する方法であって、入力信号をアナログ信 号を供給する段階と、完全スペクトル振幅デジタル信号を生じさせるためにアナ ログ信号をサンプリングし、かつデジタル化する段階と、フィルタリングされた アナログ信号を生じさせるために、複数の離散的な周波数においてアナログ信号 をフィルタリングする段階と、 周波数スペクトログラムを生じさせるために、フィルタリングされたアナログ信 号をサンプリングし、かつデジタル化する段階と、 複数の離散的周波数の各離散的周波数における振幅対時間を示すフィルタリング されたアナログ信号より、複数のヒストグラムを生じさせる段階と、 複数のヒストグラムより、特性波形を抽出させる段階と、特性波形よりコンピュ ータ読み取り可能なデータベースの形状を成す波形テーブルを生じさせる段階と 、波形テーブルと、周波数スペクトログラムと完全スペクトル振幅デジタル信号 とより、ディスク読み取り／書き取りモジュール上に記憶するために、アセンブ ルされたディスクレコードを生じさせる段階とより成ることを特徴とする信号記 憶方法。 （２２）波形テーブルを生じさせる段階が、ファースト・フーリエ変換を使用し た波形テーブルを生じさせる段階から成ることを特徴とする請求の範囲第（２１ ）項に記載の方法。 （２３）波形テーブルを生じさせる段階が、ファースト・デルタアデマール変換 を使用した波形テーブルを生じさせる段階から成ることを特徴とする請求の範囲 第（２１）項に記載の方法。 （２４）波形テーブルを生じさせる段階が、Ｂ−スプライン型のキユービックス プライントランスフォームを使用した波形テーブルから成る波形テーブルを生じ させる段階から成ることを特徴とする請求の範囲第（２１）項に記載の方法。 （２５）アナログ信号と周波数スペクトログラムと完全スペクトルデジタル振幅 信号の波形特性のヒストグラムより生じたアセンブルされた波形テーブルよりア ナログ信号を再生する方法であって、 波形と、ヒストグラムより得られた周波数及び振幅データとスペクトログラムと 振幅信号とをアドレス指定する段階と、 波形と周波数の振幅データをデジタル形よりアナログ形へ変換する段階とより成 る再生方法。 （２６）ラジオ周波数信号によってアセンブルされた波形テーブルよりデジタル データを変形する段階を含むことを特徴とする請求の範囲第（２５）項に記載の 方法。 （２７）アナログオーディオビデオ信号をデジタルデータ形式で記録するためマ イクロコンピュータ記録装置において、アナログオーディオ信号を多数のデジタ ルデータの流れに変換するための変換装置であって、前記データの流れの少くと も１つか、所定の範囲のオーディオ周波数の振幅の相当に広い帯域幅の基準信号 表現であり、前記データの流れのもう１つが、アナログオーディオ信号をフィル タリングすることにより複数の離散周波数を表示したデータの流れのチャネルを 生成し、この離散周波数が、第１データの流れにより表示された帯域幅により包 囲され、また前記デジタルデータの流れが、複数の各離散周波数のためのオーデ ィオ信号の振幅の基準信号表現をなしている変換装置と、各前記デジタルデータ の流れにおいて、次の流れのサンプルを生成するためのサンプリング装置と、各 デジタルデータの流れにおいて、前記サンプリング装置により生成したデジタル データサンプルの所定部分を選択するための選択装置と、 前記サンプリング装置により生成し、選択された前記各データサンプルを別々に 記憶するための装置と、振幅データを含む基準データの流れと、周波数データを 含む基準データの流れと比較して、元のオーディオ信号の周波数とエネルギーの 周波数スペクトログラムデータ表現を生成するための装置と、 前記ヒストグラムデータを、選択された波形パラメータと比較し、元の入力デー タの波形のアドレス可能なデータ表現を生成するための装置と、 次の使用のために、周波数スペクトログラムデータ、振幅基準データ及びアドレ ス指定可能な波形データを、続いてアセンブルし、記憶するための装置と、アナ ログビデオ信号を、多数のデジタルデータの流れに変換し、前記デジタルデータ の第１の流れが、各ビデオフレームの初期の、次のタイムコード表現である変換 装置とを備え、 前記デジタルデータのもう１つの流れが、アナログタイムドメイン信号をフィル タリングすることにより、色度を示すデータの流れのチャネルを生成し、前記デ ータのもう１つの流れが輝度を示し、前記デジタルデータのもう１つの流れが画 素の空間的関係を示し、 前記データのもう１つの流れが、フレームからフレームヘの一時的な関係を示し 、 また、個々に各データの流れを受け取るためのコード化装置を備え、このコード 化装置が、各デジタルデータの流れを、変形データの流れに数学的に変換するた めの装置を備え、各変形データの流れが、このデータの流れの中で、色度、輝度 及び空間的要素を比較することにより、分析することが可能であり、更に、比較 した後に、ビデオ表示のために、各色度、輝度及び空間的要素を再構成するため に十分な量で、各前記変形データの流れから、所定のデータビットを選択するた めの装置と、 検索するべく、前記デジタルデータピットを記憶するための装置とを備えること を特徴とするマイクロコンピュータ記録装置。 （２８）デジタル形式で記憶された信号から、別々に若しくは一緒にアナログオ ーディオ及びビデオアナログ信号を記録し、再生するデジタル記録再生装置にお いて、アナログオーディオ信号と、多数のデジタルデータの流れに変換するため の変換装置であって、前記データの流れの少くとも１つが、所定の範囲のオーデ ィオ周波数の振幅を表示する相当に広い帯域幅の基準信号であり、前記データの もう１つの流れが、アナログオーディオ信号をフィルタリングすることによって 、複数の離散周波数を表示するデータの流れのチャネルを生成し、この離散周波 数が、第１データの流れにより表示された帯域幅により包囲され、前記デジタル データのもう１つの流れが、複数の各離散周波数のために、オーディオ信号を表 示する基準信号であり、 更に前記各デジタルデータの流れにおいて．次の流れのサンプルを生成するため のサンプリング装置と、各デジタルデータの流れにおいて、前記サンプリング装 置により生成したデジタルデータサンプルの所定部分を選択するための選択装置 と、 前記サンプリング装置により生成した前記各選択データサンプルを別々に記憶す るための装置と、振幅データを含む基準チータの流れを、周波数データと含む基 準データの流れと比較し、元のオーディオ信号の周波数とエネルギーを表示する 周波数スペクトログラムデータを生成するための装置と、 前記ヒストグラムデータを、選択された波形パラメータと比較し．元の入力デー タの波形を表示するアドレス指定可能なデータを生成するための装置と、アナロ グビデオ信号を、多数のデジタルデータの流れに変換し、前記第１のデジタルデ ータの流れが、各ビデオフレームの初期のタイムコード表示であるような変換装 置とを備え、 前記デジタルデータのもう１つの流れが、アナログタイムドメイン信号をフィル タリングすることにより、色度を表示するデータの流れのチャネルを生成し、前 記チータのもう１つの流れが輝度を示し、前記デジタルデータのもう１つの流れ が、画素の空間的関係を表示し、 前記チータのもう１つの流れが、フレームからフレームヘの一時的関係を表示し 、 更に各データの流れを別々に受け取るためのコード化装置を備え、このコード化 装置は、各デジタルデータの流れを、変形データの流れに数学的に変換するため の装置を備え、前記変形データの流れが、このデータの流れに含まれる色度、輝 度、画素の空間的関係及び一時要素の比較により分析されるようになっており、 またビデオ表示のために、各色度、輝度、画素の空間的関係及び一時的要素を再 構成するのに十分な量で、比較の後に、前記各変形データの流れから、所定のデ ータビットを選択するための装置と、 検索するために、前記データビットを記憶するための装置と、 ビデオ表示のために適当な、色度、輝度．画素の空間的関係及び一時要素をデコ ードし、合成するための装置と、デジタルデータをアナログ形式に変換するため の装置とを備えることを特徴とするデジタル記録再生装置。 （２９）入力アナログビデオ信号と、圧縮デジタル形式で記録する装置であって 、 入力信号のアナログ信号表示を生成するための装置と、前記アナログ信号をデジ タル化して、デジタル信号を生成するための装置と、 前記アナログ信号を、複数の離散デジタルデータの流れに変換するための装置と 、 前記デジタルデータの流れをサンプリングするための装置と、 前記デジタルデータの流れを分析するための装置と、前記デジタルデータの流れ を記憶するためのバッファ装置と、 前記複数のデータの流れから個々の機能的特性を抽出するための分析装置と、 前記デジタルデータの流れ内の前記機能的特性を比較するための装置、 比較の後に、前記データの流れの切捨てられた部分を記憶するための装置と、 元の流れの模写電送の複写が可能なように、切り捨てられた前記データの流れを 記録するための装置とを備えることを特徴とする入力アナログビデオ信号記録装 置。 （３０）デジタル形式で、アナログ信号を記録する方法において、前記アナログ 信号を、多数のデジタルデータの流れに変換する段階であって、前記デジタルデ ータの流れの少くとも１つか、アナログビデオ信号の色度値を表示し、前記デー タのもう１つの流れが、前記色度値の輝度を表示し、前記デジタルデータのもう １つの流れが前記色度と輝度値の画素の位置を表示し、前記データのもう１つの 流れが、ビデオデータの一時値を表示するようになっている段階と、前記各デジ タルデータの流れの所定部分を選択する段階と、 前記デジタルデータサンプルの選択された前記所定部分のそれぞれを記憶する段 階と、 前記デジタルデータの流れのそれぞれの前記所定部分を記憶し、元のアナログ信 号の、元の色度、輝度及び一時タイムフレームを表示する周波数データを生成す る段階とよりなることを特徴とする方法。 （３１）アナログ信号を、削減したデジタル形式に変換するためのデジタルビデ オ記録装置において、 アナログ信号をデジタルデータに変換するための装置と、このようなデジタルデ ータの次のフレームを分析するための装置と、 前記デジタルデータから、色度、輝度、空間的及び一時的要素を記憶するために 選択するための装置と、このようにして選択されたデジタルデータを記録するた めの装置とを備えることを特徴とするデジタルビデオ記録装置。 （３２）削減デジタルデータ形式に変換されたビデオアナログ信号を再生するた めのデジタルビデオ再生装置において、削減されたデジタルビデオデータを検索 するための装置であって、この装置が、 前記削減されたデジタルデータから、空間的及び一時的要素、色度及び輝度を表 示する要素を合成するための装置と、 このような合成デジタルデータをアナログ信号に変換するための変換装置と、 このようなアナログ信号の表示を写すための装置と結合していることを特徴とす るデジタルビデオ再生装置。 （３３）記憶されたデジタルデータから、元のアナログ信号を複写するためのマ イクロコンピュータ再生装置において、記録装置により検出可能なアナログ信号 を表示する記憶データを選択するためのアドレス装置と、選択された記憶データ から、ビデオフォーマットに複写可能な合成データを合成するための装置と、こ のようなデータを、可視的アナログ信号に変換するための装置とを備えることを 特徴とするマイクロコンピュータ再生装置。