터 m 마다의복수의내적연산기 (4) 와, 표본값과복수의내적연산기가출력하는내적연산값과의차분으로이루어지는복수의오차중, 최소의오차를부여하는파라미터 m 을판정하고, 그파라미터 m 신호를출력하는판정기 (8) 를구비한다. 그리고, 상기표본값의열로이루어지는이산신호와상기파라미터 m

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1 (51) Int. Cl. H03M 1/12 ( ) H03F 3/45 ( ) H04L 29/02 ( ) (19) 대한민국특허청 (KR) (12) 공개특허공보 (A) (11) 공개번호 (43) 공개일자 년 11 월 13 일 (21) 출원번호 (22) 출원일자 2006년09월04일 번역문제출일자 2006년09월04일 (86) 국제출원번호 PCT/JP2005/ (87) 국제공개번호 WO 2005/ 국제출원일자 2005 년 03 월 03 일국제공개일자 2005 년 09 월 15 일 (30) 우선권주장 JP-P JP-P JP-P 년 03 월 03 일 2004 년 03 월 03 일 2004 년 04 월 28 일 일본 (JP) 일본 (JP) 일본 (JP) (71) 출원인도꾸리쯔교세이호징가가꾸기쥬쯔신꼬기꼬일본사이따마껭가와구찌시혼쵸 4 쵸메 1 방 8 고 (72) 발명자도라이찌, 가즈오일본 이바라끼껭쯔꾸바시아즈마 다이아파레스쯔꾸바가꾸엔또시 1214 가따기시, 가즈끼일본 이바라끼껭쯔꾸바시아즈마 나까무라, 고우지일본 이바라끼껭쯔꾸바시아즈마 모로오까, 야스오일본 이바라끼껭히따찌시하나야마쪼 (74) 대리인장수길구영창이중희 심사청구 : 있음 (54) 신호처리장치및방법과신호처리프로그램및그프로그램을기록한기록매체 요약 신호의성질에맞춘함수를이용함으로써고품질의신호를얻는신규의신호처리장치가제공된다. 신호처리장치는, 입력신호를표본화하여표본값을출력하는표본화회로 (2) 와, 서로다른파라미터 m 의복수의표본화함수를발생하는복수의함수발생기 (3) 와, 입력신호와복수의표본화함수의각각과의내적연산을행하여내적연산값을출력하는파라미 - 1 -

2 터 m 마다의복수의내적연산기 (4) 와, 표본값과복수의내적연산기가출력하는내적연산값과의차분으로이루어지는복수의오차중, 최소의오차를부여하는파라미터 m 을판정하고, 그파라미터 m 신호를출력하는판정기 (8) 를구비한다. 그리고, 상기표본값의열로이루어지는이산신호와상기파라미터 m 신호를출력한다. 대표도 도 1 색인어 표본화함수, 내적연산값, 파라미터, 표본값, 표본화회로, 입력신호, 이산신호 명세서 기술분야 본발명은, 영상 ( 동화상 ), 화상또는음성등의시간적으로변화되는신호, 혹은계측이나제어에서이용되는시간적으로변화되는신호로부터표본화에의해이산신호를생성하는신호처리장치및방법에관한것이다. 또한, 본발명은, 문자도형이나사진, 인쇄등의화상, 동화상을포함하는영상, 음성, 혹은계측결과등으로부터신호를생성하여재생하는기술에관한것으로, 특히신호의상태가변화되는변화점을추출하는신호처리장치및방법에관한것이다. 배경기술 최근, 디지털신호기술의진전에수반하여, 영상 ( 동화상 ), 화상또는음성을대상으로한, 통신, 방송, 기록매체 [CD (Compact Disc), DVD(Digital Versatile Disc)], 의료용화상, 인쇄등의분야가멀티미디어산업혹은 IT(Information Technology) 로서현저한발전을이루고있다. 영상이나화상, 음성에대한디지털신호기술의일익을담당하는것이정보량을저감하는압축부호화이지만, 그신호이론으로서, 대표적으로는샤논의표본화정리가있고, 또한새롭게는웨이브렛변환이론등이있다 ( 비특허문헌 1 참조 ). 또한, 예를들면음악의 CD 에서는, 압축을수반하지않은리니어 PCM (Pulse Code Modulation) 이이용되지만, 신호이론은마찬가지로샤논의표본화정리이다. 또한, 예를들면 A4 판정도의크기에그려진문자도형등의원화상을데이터화해놓고, 그원화상데이터를프린터나커팅플로터등에출력함으로써간판이나포스터, 현수막등의대형의표시물을작성하는장치가개시되어있다 ( 예를들면특허문헌 1 참조 ). 또한, 미분가능횟수에따라분류한복수의함수에기초하여발생시킨복수의이산적인데이터열을생성하고, 입력데이터에대하여병행하여상술한복수의이산적인데이터열과의사이의상관연산을행한후에, 그상관연산의결과에기초하여입력데이터에포함되는특이점을구함으로써, 대칭신호가속하는클래스 (m) 을특정하는데이터처리방법이특허문헌 2 에개시되어있다. 비특허문헌 1 : 옴사발행전기통신정보학회편집 전자정보통신핸드북 제 4 군, 제 394 페이지 제 396 페이지및제 415 페이지 특허문헌 1 : 일본특개평 호공보 특허문헌 2 : 일본특개평 호공보 < 발명의개시 > < 발명이해결하고자하는과제 > 상기의압축부호화, 혹은압축을수반하지않은부호화와같이, 입력신호를디지털신호로변환하고나서원래의아날로그신호를재생하는계는, 일반화하면 A-D 변환 /D-A 변환계로된다. 종래의샤논의표본화정리에기초하는 A-D 변환 / D-A 변환계에서는, 나이키스트주파수에의해대역제한된신호를취급한다. 이때, D-A 변환에서, 표본화에의해이산적으로된신호의연속파에의재생에, 제한된대역내의신호를재현하는함수 ( 정칙함수 ) 가이용되었다

3 본원발명자의한사람은, 영상 ( 동화상 ), 문자도형이나자연화상등의화상또는음성등의신호가갖는다양한성질을풀루언시함수를이용하여분류가능한것을알아내었다. 이이론에따르면, 샤논의표본화정리에기초하는상기정칙함수는, 풀루언시함수의하나로서, 신호가갖는다양한성질중의하나의성질에적합한것에머문다. 따라서, 다양한성질을갖는신호를샤논의표본화정리에기초하는상기정칙함수만으로처리하는것에서는, D-A 변환후의재생신호의품질에한계를줄우려가있게된다. 상기웨이브렛변환이론은, 대상을해상도로분해하는머더웨이브렛을이용하여신호를나타내는것이지만, 신호에최적인머더웨이브렛이제공된다고는할수없으며, 역시 D-A 변환후의재생신호의품질에한계를줄우려가있게된다. 여기서, 풀루언시함수는, 파라미터 m(m 은 1 의플러스의정수 ) 에의해유별되는함수이다. m 은, 그함수가 (m-2) 회만연속미분가능한것을나타낸다. 또한, 상기정칙함수는몇회라도미분가능하기때문에, m 이 이다. 또한, 풀루언시함수는, (m-1) 차의함수로구성되며, 특히풀루언시함수중의풀루언시 DA 함수는, 표본간격을 τ 로하여, 주목하는 k 번째의표본점 kτ 에서수치가주어지지만, 그밖의표본점에서는 0 으로되는함수이다. 신호의성질은, 파라미터 m 을갖는풀루언시함수에의해모두가분류가능하게되며, 파라미터 m 에의해클래스분류된다. 그때문에, 풀루언시함수를이용한풀루언시정보이론은, 종래의신호의성질의일부를나타내는것에머무르고있었던샤논의표본화정리나웨이브렛변환이론등을포함하여, 신호전체를나타내는이론체계라고볼수있다. 그와같은함수를이용함으로써, D-A 변환후에, 샤논의표본화정리에의해대역제한되지않은고품질의재생신호를, 신호전체에걸쳐얻는것이기대된다. 특허문헌 2 의데이터처리방법에서는, 상관연산의결과로부터특이점을구하여, 클래스 m 을특정하고있지만, 상관연산에는시간이걸려, 고속성에과제가있었다. 따라서, 풀루언시정보이론에기초하여연속파형신호로부터이산신호를효율적으로생성하는신호처리장치는, 종래에는실현되어있지않았다. 또한, 연속파형신호가아날로그신호이며, 이산신호가디지털신호로서출력되는경우, 신호처리장치는 A-D 변환장치로서기능한다. 계속해서, 특허문헌 1 에개시된원화상을데이터화하는장치는, 크게나누면, 문자도형의윤곽선을추출하는기구와, 곡률의데이터로부터접합점과그위치를추출하는기구와, 상기윤곽선을함수 ( 직선, 원호, 구분적다항식 ) 로근사하는기구와, 접합점의좌표의데이터와근사하는함수의데이터를기억하는장치와, 기억한데이터로부터윤곽선을재생하는기구로이루어진다. 윤곽이변화되는변화점중, 직선이나곡선의이음매인접합점의근방은, 윤곽이크게변화되는부분이므로, 직선이나원호로는표현되지않고자유곡선즉구분적다항식으로표현되며, 접합점은구분적다항식이제공하는곡률이큰점으로서구해진다. 접합점은미소부분에서각도가크게변화되는부분즉미소계수가크게변화되는부분이며, 곡률이큰점으로서구하는접합점의추출은, 미분처리에의한것으로된다. 화상의재생은, 접합점을포함하는변화점사이를상기의근사한함수로직선또는곡선을그림으로써행해진다. 따라서, 변화점을정확하게추출하는것이정밀도가양호한재생을행하기위해중요하다. 그런데, 문자도형의원도면이예를들면스캐너에의해판독되는경우, 센서가갖는잡음이나스캐너의해상도등에의해윤곽에, 정도는다양하지만, 들쭉날쭉함이나거칠거칠함이발생하는것을피할수없다. 이들쭉날쭉함이나거칠거칠함은, 원래의원도면에대하여미세하고, 높은주파수의성분이많은잡음이중첩하여발생한것이다. 접합점을포함하는변화점을미분처리에의해구하면이들들쭉날쭉함이나거칠거칠함에의해변화점의추출위치가어긋나거나, 혹은, 들쭉날쭉함이나거칠거칠함의부분을변화점으로잘못추출하는등, 정확한변화점이얻어지지않을우려가있는것으로된다. 이문제를문자도형, 화상, 영상등 ( 이하화상으로총칭함 ) 으로확대하여이하에설명한다. 연속적으로변화되는신호가센카쿠적으로변화되거나, 스텝적으로변화되는경우가많다. 이러한신호변화점은신호의성질이나특징이변화되는정보의변화점 ( 절환점이나특이점 ) 이다. 화상정보의경우, 하나의화면이나에리어중에는다수의작은화상이포함된다. 이러한화상에대한처리에서는, 수평방향, 수직방향으로소정의간격으로구획된미소에리어를단위로하고 ( 이것을화소라고칭함 ), 이화소단위로동일정보로이루어지는에리어 ( 소화상영역 ) 의인식, 확대, 변환, 합성등의처리가행해진다. 그러나, 소화상영역의인식에서는, 영역의단부 ( 엣지부 ) 의검출이과제이며, 종래에는색이나휘도의정보가급격하게변화되는점 ( 차분이나미분값이크게변화되는점 ) 을변화점으로서인식하는방법이취해지고있으며, 이변화점이후술하는정보의절환점, 특이점으로된다

4 그러나, 이변화점의검출을데이터의차분이나미분값으로행하면, 잡음에의한화상정보의변화로오인식을행하는약점이있었다. 또한, 화상의확대에서는, 화소단위로확대하기위해, 예를들면, 수평방향, 수직방향으로각각 n 배로확 대할때에는, n 2 의에리어의화소정보가동일정보로되어, 소에리어의윤곽, 내부의색정보모두, 계단형상으로변화되는화상으로된다. 이상과같은문제점을해결하기위해, 신호열을함수근사하여처리하는방법이제안되어있지만, 그경우에도, 동일성질의정보범위, 즉연속신호의길이, 소에리어의영역 ( 화상의윤곽 ) 을정확하게인식하는것이중요하게된다. 이신호길이의단점이나영역의윤곽선의추출방법으로서, 기억된정보에대해서는, 종래의데이터차분, 미분신호, 색차, 휘도차를이용한방법, 즉미분처리에포함되는방법이채용되고있다. 그런데, 상기한바와같이, 문자도형이나자연화상등의화상이나동화상, 혹은음성등으로부터전기적으로얻을수있는신호가갖는다양한성질을풀루언시함수를이용하여분류가능한것이설명되었다. 또한, 상기발명자의한사람은, 이분류를위한처리를이용함으로써, 변화점을미분처리에의하지않고구하는것이가능한것을알아내었다. 예를들면, 풀루언시정보이론에기초하여연속파형신호로부터이산신호를생성할때, 나중에상세히설명하는바와같이, 그과정에서상기의변화점을미분을수반하지않고얻는것이가능하게된다. 그러나, 그와같은변화점을생성가능한신호처리장치는, 종래에는실현되어있지않았다. < 과제를해결하기위한수단 > 풀루언시정보이론에기초하여연속파형신호로부터이산신호를얻기위한함수는, 나중에상세히설명하는바와같이, 상세하게이론전개되어표본화함수로서정의된다. 표본화함수는, 풀루언시 AD 함수로칭해도된다. 또한, 이산신호로부터연속파형신호를얻기위한함수는역표본화함수로서정의된다. 역표본화함수는, 풀루언시 DA 함수로칭해도된다. 이와같이정의되는표본화함수와역표본화함수는상호직교관계를이룸과함께, 파라미터 m 을이용하여표현된다. 풀루언시정보이론에기초하여연속파형신호로부터이산신호를얻고, 계속해서얻어진이산신호로부터연속파형신호를얻는신호시스템이기능하기위해서는, 연속파형신호를얻는측에서파라미터 m 이인식될필요가있다 ( 예를들면, 플루언시정보이론에기초하여아날로그신호를 AD 변환하고, 얻어진디지털신호를 DA 변환하는 A-D 변환 /D-A 변환계가기능하기위해서는, D-A 변환측에서파라미터 m 이인식될필요가있다 ). 이파라미터 m 은다음과같이하여구해진다. 이산신호를얻는신호처리 ( 예를들면 A-D 변환 ) 에서, 후에설명하는바와같이, 연속파형의입력신호와표본화함수에서내적을취함으로써표본값열인이산신호를얻을수있다. 이때, 입력신호의성질을나타내는파라미터 m 을 l( 엘 ) 로하고, 파라미터 l 이표본화함수의파라미터 m(m 0 으로함 ) 과일치하지않으면, 내적에의해얻을수있는내적연산값은표본점에서의입력신호의표본값과일치하지않아, 양자간에오차가발생한다. 이오차가 0 으로되는 ( 실제상은최소로되는 ) m 을선택하면, l=m 으로되어, l 이미지의신호로부터파라미터 m 을결정하는것이가능하게된다. 따라서, 표본값열인이산신호 ( 또는, 파라미터 m 이결정된내적연산값의열로이루어지는이산신호 ) 와함께이 m 의값을, 연속파형신호를얻는신호처리측 ( 예를들면 D-A 변환측 ) 에보내면, 파라미터 m 의역표본화함수를사용한신호처리 ( 예를들면 D-A 변환 ) 가행해져, 입력신호와거의동일한, 즉고품질의연속파형신호가용이하게재생되게된다. 이상으로부터, 본원에서개시되는발명중, 대표적인실시형태의개요를설명하면, 하기와같다. 신호처리장치는, 입력신호를표본화하여표본값의열로이루어지는이산신호를출력하는표본화회로와, 서로다른파라미터 m 의표본화함수를발생하는복수의함수발생기와, 상기입력신호와상기표본화함수의각각의내적연산을행하여내적연산값을출력하는파라미터 m 마다의복수의내적연산기와, 상기표본값과상기복수의내적연산기가출력하는내적연산값의차분으로이루어지는복수의오차의중, 최소의오차를부여하는파라미터 m 을판정하고, 그파라미터 m 신호를출력하는판정기를구비하고, 상기표본값의열로이루어지는이산신호와상기파라미터 m 신호를출력하는것을특징으로한다. 본발명의신호처리장치에의해얻어진이산신호로부터연속파형신호를생성하는신호처리에서, 상기파라미터 m 신호를이용하여그파라미터 m 의역표본화함수를선택하면, 상기이산신호가속하는파라미터 m 에합치한파라미터 m 의역표본화함수에의해연속파형신호를생성하는것이가능하게된다. 즉, 본발명에의해, 샤논의표본화정리에의해대역제한되지않은고품질의연속파형신호를재생하기위한신호를용이하게얻는것이가능하게된다

5 다음으로, 본원에서개시되는발명중, 다른대표적인실시형태의개요를설명하면, 하기와같다. 신호처리장치는, 서로다른파라미터 m 의역표본화함수를발생하는복수의함수발생기와, 상기파라미터 m 중의파라미터 m 0 에속하는원신호의이산신호와상기파라미터 m 0 을나타내는파라미터 m 신호를포함하는입력신호중의상기 파라미터 m 신호를이용하여, 상기역표본화함수중으로부터상기파라미터 m 0 의역표본화함수를선택하는함수선택기 와, 상기이산신호와선택한상기파라미터 m 0 의역표본화함수의컨볼루션적분에의해연속파형신호를얻는컨볼루션 적분연산기를구비하는것을특징으로한다. 본발명의신호처리장치는, 이산신호가속하는파라미터 m 0 이파라미터 m 신호에의해알려지게되므로, 이산신호가 속하는풀루언시신호공간 ( 나중에상세히설명함 ) 에합치한역표본화함수에의해연속파형신호를얻는것이가능하게된다. 즉, 본발명에의해, 샤논의표본화정리에의해대역제한되지않은고품질의연속파형신호를재생하는것이용이하게된다. 다음으로, 상기의파라미터 m 을결정하는과정에서, 변화점은, 파라미터 m 을특정할수없는점으로된다. 파라미터 m 을특정할수없는점은, 크게나누면, 그점에서미분불가능으로되는점 ( 신호가불연속으로되는점을포함함 ) 과, 연속하고있으며또한미분가능하지만그점의전후에서파라미터 m 이변화되는점이있다. 전자에는, 그점의전후에서파라미터 m 이변화되지않은점도포함되고, 그와같은점으로서, 예를들면 m=2 인꺽은선의이음매가있다. 또한, 그점의전후에서파라미터 m 이변화되는점을총칭하여클래스절환점이라고부르고, 미분불가능으로되는점을총칭하여특이점이라고부르기로한다 ( 클래스절환점이며또한특이점인점은초특이점으로된다 ). 그런데, 화상이예를들면 XY 좌표상의문자도형으로서윤곽선이구해져있는경우, 윤곽선을소구간으로구획한윤곽선상의각점의 x 좌표, y 좌표를구하면, 소구간을매개변수로하여, 종축 X, 횡축소구간의좌표상의각점의 x 좌표를포함하는윤곽선의궤적이얻어지고, 종축 Y, 횡축소구간의좌표상에각점의 y 좌표를포함하는윤곽선의궤적이얻어진다. 이들 2 개의궤적도상기풀루언시정보이론에기초하여취급된다. 즉, 궤적을연속파형신호, 복수의소구간으로이루어지는구간으로구획한각점을표본점으로하여각표본점의 x 좌표및 y 좌표를표본값으로함으로써, 표본화함수를이용하여파라미터 m 을특정할수없는점즉변화점이검출된다. 또한, 복수의소구간으로이루어지는구간은, 표본간격으로된다. 이검출에의해목적으로하는변화점이얻어지게되며, 윤곽선을나타내는근사함수가주어져있는경우, 검출된변화점의사이를상기의근사함수로직선또는곡선을그림으로써고정밀도의화상재생이행해진다. 이상에기초하여, 본발명은, 윤곽선을나타내는근사함수가주어져있는것을전제로하여, 변화점을나타내는신호를출력하는신호처리장치및방법에적용되며, 또한, 역표본화함수를이용하여재생하는것을전제로하여, 변화점및파라미터 m 을나타내는신호및이산신호를출력하는신호처리장치및방법에적용된다. 따라서, 본원에개시되는발명중, 또다른대표적인실시형태의개요를설명하면, 하기와같다. 즉, 신호처리장치는, 입력신호를표본화하여표본값을얻는표본화회로와, 서로다른파라미터 m 의표본화함수를발생하는복수의함수발생기와, 상기입력신호와상기표본화함수의각각과의내적연산을행하여내적연산값을출력하는파라미터 m 마다의복수의내적연산기를구비하고, 상기표본값과상기복수의내적연산기가출력하는내적연산값과의차분이어느파라미터 m 에대해서도소정의임계값을초과하는점이있는경우, 그점을변화점으로판정하고, 해당변화점을나타내는변화점신호를출력하는것을특징으로한다. 또다른신호처리장치는, 입력신호를표본화하여표본값의열로이루어지는이산신호를출력하는표본화회로와, 서로다른파라미터 m 의표본화함수를발생하는복수의함수발생기와, 상기입력신호와상기표본화함수의각각과의내적연산을행하여내적연산값을출력하는파라미터 m 마다의복수의내적연산기와, 상기표본값과상기복수의내적연산기가출력하는내적연산값과의차분으로이루어지는복수의오차중, 최소의오차를부여하는파라미터 m 을판정하고, 그파라미터 m 신호를출력하는클래스판정기와, 어느파라미터 m 에대해서도상기차분이소정의임계값을초과하는점이있는경우, 그점을변화점으로판정하고, 해당변화점을나타내는변화점신호를출력하는변화점판정기를구비하고, 상기이산신호와상기파라미터 m 신호와상기변화점신호를합하여출력하는것을특징으로한다. 상술한바와같이변화점신호는, 내적연산에기초하여구해진다. 내적연산에서는적분동작에의해신호처리가행해지고, 따라서변화점을미분을수반하지않고얻는것이가능하게된다. 그에의해, 변화점의잡음에의한오인식이나동화상 - 5 -

6 에서의대응불가의문제를해결할수있다. 즉, 적분동작에의한신호처리를행하기위해, 잡음신호에의한영향을경감할수있어, 고정밀도로신호변화를파악하는것이가능하게된다. 따라서, 종래기술의과제를해결할수있어, 보다확실한신호의변화점, 정보의특징이절환되는점의검출을실시할수있다. < 발명을실시하기위한최량의형태 > 이하, 본발명에따른신호처리장치및방법및신호처리프로그램및동프로그램을저장한기록매체를도면에도시한실시형태를참조하여더욱상세하게설명한다. 또한, 실시형태의설명에이용하는모든도면에서, 동일한부호는, 동일물또는유사물을표시하는것으로한다. 도 1 에본발명의신호처리장치의제 1 실시형태를도시한다. 풀루언시정보이론에기초하여, 표본화함수를이용하여연속파형신호로부터이산신호를얻는신호처리장치이다. 본실시형태에서는, 영상, 화상을대상으로하고, 파라미터 m 이 m=2, 3, 의 3 종류로설정된다. 이것은, 영상및화상에의해얻어지는신호의성질이, m=2, 3, 의 3 종류의파라미터에의해그대부분이커버되는것이분석결과로부터확인되었기때문이다. 또한, 본발명은, 물론이들 3 종류에한정되는것은아니며, 예를들면도형을포함하는경우에 m=1, 2, 3, 의 4 종류를선택하는등, 대상에따라종류가선택되는것은물론이다. 본실시형태에서는, 연속파형신호로부터이산신호를생성하는신호처리가디지털신호처리에의해행해진다. 그때문에, 아날로그의입력신호는, 일단, 표본간격 τ 에비해충분히짧은간격으로표본화되어, PCM 부호화된다. 또한,m=2, 3 의표본화함수는, 유한의구간 0 (J-1)τ( 표본점수가 J, 길이가 (J-1)τ) 에서확정하는함수이므로, 내적도표본점마다이범위에서행해진다. m=2, 3 의표본화함수의일례를각각도 2, 도 3 에도시한다. 모두함수의구간은 J=13 이다. 한편,m= 의표본화함수는, 무한으로진동이계속되는함수이다. 따라서, 본실시형태에서는, 동함수의구간을 m=2, 3 의경우와동일한구간에서중단하는것으로하여그것에의해발생하는약간의오차를허용하는것으로하였다. 또한,m= 의처리정밀도를올리기위해, 내적의범위를상기보다넓히는것이가능하다. 도 1 에서, 참조부호 1 은, 아날로그의입력신호를표본간격 τ 에비해충분히짧은간격으로표본화하여부호화하는 PCM 부호기 (PCMCOD), 참조부호 2 는, PCM 부호기 (1) 로부터출력되는부호화된입력신호를표본간격 τ 로표본화하고, 그표본점 kτ=t k 의표본값을출력하는표본화회로, 참조부호 3 은, 위로부터순서대로 m=2, 3, 의표본화함수를발 생하는표본화함수발생기, 참조부호 4 는, 입력신호와표본화함수와의내적을구간 0 (J-1)τ 에서연산하여내적연산값을출력하는내적연산기, 참조부호 5 는, 표본화회로 (2) 가출력하는표본값으로부터내적연산기 (4) 가출력하는내적연산값을감산하여그차분을출력하는감산기이이다. 표본화함수발생기 (3) 가출력하는 m=2, 3, 의표본화함수는파일장치 ( 도시생략 ) 에미리저장되어있고, 내적연산시마다읽어내어진다. 다음으로, 상기차분은오차연산이행해지고나서파라미터 m 결정의비교가행해진다. 오차연산은, 입력신호의성질에따라차분의절대값의제곱합또는산술합이이용되며, 합연산이구간 0 (N-1)τ 의각표본점 (t k, t k+1,, t k+(n-2) ) 의 오차에대하여행해진다. 오차연산은, 그외에, 연산구간에서최대의차분의절대값을선택하는연산으로해도된다. 연산구간을나타내는 N 은, 입력신호가정지화상이고처리가오프라인에서행해지는경우에는, 비교적큰값이선택되고, 입력신호가동화상이고리얼타임으로처리가행해지는경우에는, 빠른 m 의결정이필요로되기때문에 N=1 을포함하는작은값이선택된다. 이와같이, N 은신호의성질에따라임의로선택된다. 또한,N=1 의경우에는, 합은행해지지않고, 표본점마다파라미터 m 결정의비교가행해진다. 계속해서, 도 1 에서, 참조부호 7 은, 구간 0 (N-1)τ 의각표본점의차분에대하여상술한오차연산을행하는오차연산기, 참조부호 8 은, 비교기를갖고, 오차연산기 (7) 로부터의 m=2, 3, 의오차연산결과를비교하여최소의것을검출하고, 그파라미터 m 을나타내는파라미터 m 신호를출력하는클래스판정기이다. 또한, 참조부호 6 은, 표본화회로 (2) 가출력하는표본값에대한, 오차연산기 (7) 및클래스판정기 (8) 의처리에의한시간지연을조정하기위한메모리이다. 다음으로, 표본화회로 (2) 의표본값은표본간격 τ 마다출력되어표본값의열을이루어, 이산신호로된다. 도 1 에서, 참조부호 9 는, 상기이산신호와상기파라미터 m 신호를조합하여디지털의출력신호로하고, 그신호를출력하는출력회로이다. 조합은, 예를들면, 이산신호를패킷화하고, 그헤더에파라미터 m 신호를탑재함으로써행해진다. 파라미터 m 신호는, m=2, 3, 의 3 자가구별되면되므로, 예를들면 2 비트의부호를이용하여나타낸다. 또한, 이산신호와상기파라미터 m 신호는조합되지않고, 각각이따로출력되어도된다

7 도 1 의각접속점에서의신호는, 하기와같이표현된다. 내적연산기 (4) 에입력되는입력신호 : u(t) 입력신호의표본값 : u(t k ) 내적연산에의해얻어지는표본값 ( 내적연산값 ) : 감산기 (5) 출력의오차 : m ε(t k ) 오차연산값 : E m 본실시형태의신호처리장치는, 각부의각각에디지털회로나메모리를이용하여, 하드웨어구성으로하는것이가능하지만, 프로그램에의해컴퓨터가실행하는소프트웨어구성으로하는것도가능하다. 이경우, 신호처리장치는, 주로중앙처리장치 (CPU) 와, 연산도중의데이터등을일시기억하는메모리와, 신호처리프로그램이나표본화함수등을저장하는파일장치로구성된다. 신호처리프로그램에는, 도 1 에도시하는각처리를컴퓨터가실행하는수순이나타내어진다. 또한, 신호처리프로그램은, CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory) 등의기록매체에저장하고, 독립된프로그램으로하는것이가능하다. 다음으로, 본실시형태의신호처리장치는, 연속파형신호로부터이산신호를생성하는신호처리를아날로그신호처리에의해행하는것도가능하다. 그와같은아날로그신호처리에의한신호처리장치의제 2 실시형태를도 4 에도시한다. 장치의각부가아날로그회로에의해구성되지만, 그들의기능및동작은, 대응하는도 1 에도시한각부와마찬가지이다. 단, 출력회로 (9) 로부터는, 아날로그의출력신호가출력된다. 이경우의신호의조합은, 예를들면, 영상또는화상의주사의귀선기간에파라미터 m 신호를삽입함으로써행해도된다. 또한, 출력회로 (9) 에입력되는이산신호와상기파라미터 m 신호를미리 PCM 부호기를이용하여부호화하여디지털화하는것이가능하다. 그경우, 출력회로 (9) 에도 1 에도시한것이이용되어, 디지털의출력신호가출력된다. 또한, 제 1 실시형태에서, 클래스판정기 (8) 에의해결정된파라미터 m 의내적연산기 (4) 가출력하는내적연산값은, 그파라미터 m 이입력신호의파라미터 m 과합치하고있으므로, 표본화회로 (2) 의표본값과거의일치한다. 따라서, 출력회로 (9) 에공급하는표본값을상기내적연산값으로대체하는것이가능하다. 그경우에는, 결정된파라미터 m 의내적연산값을클래스판정기 (8) 가출력하는파라미터 m 신호를사용하여선택하고, 선택된내적연산값을출력회로 (9) 에공급하는선택기가설치된다. 그와같은선택기를설치한제 3 실시형태를도 5 에도시한다. 도 5 에서, 참조부호 10 은상기선택기이다. 이와같이, 도 5 에도시한신호처리장치로부터내적연산값의열로이루어지는이산신호가출력된다. 또한, 상술한바와같이, 도 1 에도시한신호처리장치로부터표본값의열로이루어지는이산신호가출력된다. 이내적연산값및표본값은, 모두표본간격마다얻어지는이산값이며, 따라서, 이산신호는, 이산값열이라고할수있다. 또한, 제 1 실시형태에서, 입력신호에따라서는, 파라미터 m 이급변하는부분을포함하는경우가있다. 그와같은입력신호를처리하는경우, 파라미터 m 이급변하는클래스절환점을판정하는회로를신호처리장치에설치하는것이유효하게된다. 파라미터 m 의절환점을확실하게확정함으로써신호처리정밀도를높일수있다. 도 6 에, 도 1 의장치에클래스절환점판정기를부가한신호처리장치의제 4 실시형태를도시한다. 도 6 에서, 참조부호 11 은, 감산기 (5) 로부터의 m=2, 3, 의오차를미리설정한임계값과비교하여, 어느것의오차도임계값을초과하고, 또한, 그표본점의근방에서클래스판정기 (8) 로부터의파라미터 m 신호에변화가있는경우에그표본점을클래스절환점으로판정하여절환점신호를출력하는클래스절환점판정기이다. 출력회로 (9) 는, 이산신호및파라미터 m 신호외에절환점신호를입력받아, 이들을조합하여디지털의출력신호로한다. 조합은, 예를들면, 이산신호를패킷화하고, 그헤더에파라미터 m 신호와절환점신호를탑재함으로써행해진다. 절환점신호는그유무를나타낼수있으면되므로, 예를들면 1 비트의부호로나타낸다. 또한, 이산신호, 파라미터 m 신호및절환점신호는조합되지않고, 각각이따로출력되어도된다. 클래스절환점판정기 (11) 와출력회로 (9) 이외의회로는도 1 에도시한것과동일하다

8 다음으로, 제 1 제 4 실시형태의신호처리장치의동작원리및처리의흐름을이하에이론적으로설명한다. 설명에서는, 파라미터 m 은 m=2, 3, 에한정되지않고, 일반화하여복수있는것으로한다. <Ⅰ> 미지신호에대하여풀루언시신호공간에서의부분공간의최적의결정 신호가길이와위상을갖고풀루언시함수에의해나타내어지기때문에, 이하의풀루언시신호공간이정의되며, 클래스미지의신호가그풀루언시신호공간에서의어느클래스의부분신호공간에속해있는지라는것이최초로명확화된다. 구체적으로는, 표본화함수계와원신호와의내적연산에의해얻어지는값과입력신호 ( 원신호 ) 의표본값과의오차에기초하여그신호가속하는클래스가특정된다. (1) 풀루언시신호공간의정의 여기서취급하는신호공간은, 내적이수학식 2 로정의된대표적인힐베르트공간의수학식 3 의부분공간으로서의풀루언시신호공간 m S(τ), (m=1, 2,, ) 으로한다. 풀루언시신호공간 m S(τ) 은수학식 4 로정의되는 (m-2) 회만연속미분가능한 (m-1) 차의구분적다항식으로이루어지는함수계 ( 함수의집합 ) 를기저로하는신호공간으로서수학식 6 과같이정의된다. 상술한바와같이, τ 는연속신호로부터이산신호 ( 표본값 ) 를얻을때의표본간격을나타낸다. 또한, 시간축상에서의각표본점을 τ k (=kτ) 로서나타내는것으로한다. 풀루언시신호공간 m S(τ) 은, 특히파라미터 m 이 1 인경우에는월쉬 (Walsh) 함수계로이루어지는신호공간으로서, 파라미터 m 이 2 인경우에는꺽은선함수 ( 폴리곤 ) 로이루어지는신호공간으로서, 그리고파라미터 m 이무한대의극한에서는무한회연속미분가능한 Sinc 함수계 ( 정칙함수계 ) 로이루어지는대역제한신호공간으로서유별된다. 이러한풀루언시 신호공간의개념도를도 7 에도시한다. 풀루언시신호공간 m S(τ) 의신호가연속미분가능성에의해유별된다. (2) 표본화함수의의의 신호공간 m S(τ) 에서, m S(τ) 에속하는임의의신호 u(t) 와 m S(τ) 에속하는표본화함수계의내적을취하면신호의표본값열 - 8 -

9 이얻어지는기능을갖는다. 이러한기능을갖는함수를표본화함수라고하고, 이것을 로나타내는것으로한다. 상기의것을식으로나타내면, 그것은이하의수학식 9 와같이표현된다. 수학식 9 에서, 기호 은유일하게존재한다는의미, 은임의의근원이라는의미, 는정수전체의집합을각각나타내고있다. (3) 표본화함수에의한미지의신호가속하는부분신호공간의클래스의특정 신호공간 m S(τ) 에속하는신호를 m u(t) 로나타내기로한다. 클래스가미지의신호 u(t) 이풀루언시신호공간 m S(τ) 의어느클래스의신호에속하는지는, 아래와같이하여결정된다. 복수개의신호 1 u(t), 2 u(t),, l u(t),, u(t) 에대하여, 복수개의 m=1, 2,, m 0,, 내의 m 의풀루언시신호공간 에속하는표본화함수계 의내적을취하면, (ⅰ)l=m 0 의경우에는, 수학식 15 (ⅱ)l m 의경우에는, 수학식 16 로되는관계식이성립하는 m 0 이존재한다. 이관계를이용함으로써, 임의의클래스미지의신호 u(t) 의클래스를 - 9 -

10 의근원으로서특정할수있다. 상기의원리에기초하는클래스판정의처리수순을도 8 을이용하여이하에설명한다. 신호를입력하여 ( 스텝 S1), 우선 m 0 을 1 개정하고 ( 스텝 S2), 구간 0 (J-1)τ 내의 t k, t k+1,, t k+(j-2) 의표본점의각각에 서표본화함수 단,k=k, k+1,, k+(j-2) 와입력신호 u(t) 와의내적을구간 0 (J-1)τ 에걸쳐계산한다 ( 스텝 S3). 이연산에의해얻어지는값을수학식 19 로 로나타내고, 이것을내적연산값으로부르기로한다. 다음으로, 스텝 S3 에서얻어진이내적연산값의입력신호와표본값 u(t k ) 의차분의절대값을계산한다 ( 스텝 S4). 이것을 수학식 20 과같이 으로나타내기로한다. 스텝 S2 S4 의처리를 m 0 을변화시켜 ( 스텝 S5) 반복하고, 각 m 0 에서의차분을계산한다. 각 m 0 에대하여, 스텝 S4 에서구한차분의제곱합을계산한다 ( 스텝 S6). 이것을수학식 21 로 로나타내는것으로한다. 또한, 이오차연산은, 신호의성질에따라서는차분의절대값의산술합이어도되고, 그경우에는, 수학식 22 로나타내는 로된다. 혹은, 오차연산은, 차분의절대값의최대의것을선택하는연산이어도되고, 그경우에는, 수학식 23 으로나타내는 으로된다. 수학식 21 에서구한제곱합중, 가장적은경우 의 m 0 을신호 u(t) 가속하는클래스로서특정한다 ( 스텝 S7). 여기서도 1 로되돌아가서, 상기의이론에기초하여구성되는내적연산기 (4) 의예를도 9 를이용하여설명한다. 내적은, t=t k 의표본점에서는, 입력신호와표본화함수와의곱을구간 0 (J-1)τ 에걸쳐적분하는것이다. 표본화함수의발생

11 개시시점을원점으로선택하면, 입력신호를 (J-1)τ/2 만큼지연시킴으로써, 지연후의입력신호와표본화함수의시간을일치시킬수수있다. 계속해서, 표본화함수를 τ 만큼지연시키면서지연후의입력신호와의내적을연산함으로써, τ 간격으로 t k, t k+1,, t k+(j-2) 의표본점의각각의내적연산값 단,k=k, k+1,, k+(j-2) 가얻어진다. 다음표본점 t k+(j-1) 로부터는다시표본화함수를발생개시시켜마찬가지의연산을행하게된다. 따라서, 파라미터 m 의내적연산기 (4) 는, 도 9 에도시한바와같이, 입력신호 u(t) 를 0 (J-1)τ/2 만큼지연시키는지연회로 (41) 와, 표본화함수를 τ 만큼지연시키는 (J-2) 개의지연회로 (42-1) 지연회로 (42-(J-2)) 와, 지연후의입력신호와표본화함수와의곱을취하는 (J-1) 개의승산기 (43-0) 승산기 (43-(J-2)) 와, 승산기 (43) 의출력신호의적분연산을행하는 (J-1) 개의적분기 (44-0) 적분기 (44-(J-2)) 와, 적분기 (44) 의출력신호를 0 (J-2) 의순으로절환하여출력하는절환기 (45) 로구성된다. <Ⅱ> 클래스절환점의검출 임의의하나의신호가클래스의서로다른신호의연결에의해표현되어있는것으로한다. 이러한신호에대하여, 상이한클래스의신호의사이의경계부분으로되는점 ( 클래스절환점 ) 을, 표본화함수계와원신호 ( 입력신호 ) 와의내적연산에의해얻어지는내적연산값과입력신호의표본값과의오차에기초하여검출한다. (1) 클래스절환점의정의와그분류 하나의신호상에서의임의의점을기준으로, 그점의전후의영역에서클래스가서로다른신호에의해원래의신호가표현되어있는경우 (A 라고하는영역에서는클래스 m A, 즉 의신호로서표현되어있고, 또한 B 라는영역에서는클래스 m B, 즉 의신호로서표현되어있는경우 ), 클래스가서로다른신호에의해연결되는경계부분으로되는점을클래스절환점으로부르기로하고, 그것을 P(m A, m B ) 로나타내는것으로한다. 클래스절환점내에서, 특이점 ( 미분불가능한점 ) 인점을초특 이점으로부르기로한다. 클래스절환점 P(m A, m B ) 은, 그점에서의성질에의해이하와같이 2 개로분류된다. (i) 점 P(m A, m B ) 에서연속이지만미분은불가능하고, 또한 m A m B 이다. 도 10 에예시하는, 이와같은클래스절환점이 초특이점이다. (ii) 점 P(m A, m B ) 에서연속미분가능하며, 또한 m A m B 이다. 그와같은크래스절환점의예를도 11 에도시한다. 또한, 점 P(m A, m B ) 에서 m 의변화는없지만미분불가능하며, 또한 m A =m B 3 인경우가존재한다. 도 12 에예시하는이 와같은점은, 특이점으로불리는것이지만, 클래스절환점은아니다. 또한, 미지의신호가 m=1 클래스 ( 계단 ) 또는 m=2 클래스 ( 꺽은선 ) 중어느한쪽의신호로서표현되는경우, 그것에포함되는불연속점및, 연속이기는하지만미분불가능한점 ( 꺽은선의이음매 ) 은, 본발명에서의검출대상은아니다. (2) 클래스절환점의검출

12 절환점의검출에대해서, 도 13( 특히, 초특이점의검출 ) 을예로들어설명한다. 도 13 과같이, 신호 u(t) 는임의의구간 ( 영역 A) 에서는 m=2 클래스의신호 ( 폴리곤 : 꺽은선 ) 로서표현되어있는것으로한다. 한편,u(t) 는또한 t=t sp 를경계로하 여그이후의구간 ( 영역 B) 에서는 m= 클래스의신호로서표현되어있는것으로한다. 신호에는, 그밖의클래스로서 m=3 이있는것으로한다. 이와같은경우, (i) 영역 A 에서, 임의의클래스 m 0 의표본화함수 과신호 u(t) 와의내적에의해얻어지는내적연산값과입력신호의표본값과의오차 ( 영역 A 에한정한것을 로나타내는것으로함 ) 를 m=2, 3, 에대하여계산하면, 오차 2 ε(a), 3 ε(a), ε(a) 중, 2 ε(a) 가최소로된다. (ii) 영역 B 에서, 마찬가지로 2 ε(b), 3 ε(b), ε(b) 를구하면, 이구간에서는 ε(b) 가최소로된다. (iii) 클래스가절환되는초특이점 t=t sp 근방에서의오차 2 ε(t sp ), 3 ε(t sp ), ε(t sp ) 를구하면, 2 ε, 3 ε, ε 모두값이커지게되 어, 확실하게클래스를특정할수없게된다. 이정보를단서로하여클래스절환점의위치가특정된다. 상기의원리에기초하는클래스판정의처리수순을도 14 를이용하여이하에설명한다. 본설명에서는, 상기한바와같이, 표본화함수가 m=2, 3, 클래스인경우를예로서들고있다. 표본점 t k, t k+1,, t k+(j-2) 의각각에서, 입력신호 u(t) 와표본화함수 k 과의내적을계산하고, 내적연산값 단,k=k, k+1,, k+(j-2) 를구한다. 계속해서, 구한내적연산값과입력신호의표본값 u(t k ) 와의오차 를계산한다 ( 스텝 S8). 여기까지는, 도 8 의스텝 S1 스텝 S5 에서,m 0 =2, 3, 로하였을때의처리와동일하다. 다음으로, 각 m 0 에대응하는오차 2 ε(t k ), 3 ε(t k ), ε(t k ) 를미리구한임계값 ε 와비교한다 ( 스텝 S9). 모든오차가임계값 ε th 이상인경우 ( 스텝 S10), 또한 t=t k 의전후 K 점의오차를계산한다 ( 스텝 S11). k-k n<k 의범위에서, 임의의 m 1 에대 응하는오차 이다른클래스의것보다도작고, 따라서최소이며, 또한, 다른 k<n k+k 의범위에서는, 임의의 m 2 m 1 에대응하는오차

13 가다른클래스의것보다도작고, 따라서최소로되어있는경우 ( 스텝 S12), t=t k 의점을초특이점으로서판정하고, 클래스절환점으로판정한다 ( 스텝 S13). 또한, 스텝 S1O에서, 모든오차가임계값 ε th 이상이아니라, 적어도하나의오차가임계값 ε th 이하인경우에는, 임의의점에서최소의오차를부여하는파라미터 m 0 에변화가검출되면 ( 스텝 S14), 그변화점을클래스절환점으로판정한다. 파라미터 m 0 에변화가검출되지않으면, 클래스절환점은없다고판정한다 ( 스텝 S15). 또한, 스텝 S12에서, 최소의오차를부여하는파라미터 m 0 에변화가없고, m 2 =m 1 인경우에는, 클래스절환점은없다고판정한다 ( 스텝 S15). 이상, 제 1 제 3 실시형태에의해, 연속파형신호인입력신호로부터이산신호를얻는신호처리에서, 신호처리되는입력신호가속하는클래스가명확화되어, 이산신호 ( 이산값열 ) 와함께, 클래스를나타내는파라미터 m 신호를취득하는것이가능하게되었다. 또한, 제 4 실시형태에의해, 입력신호에따라서클래스절환점을나타내는절환점신호를취득하는것이가능하게되었다. 따라서, 이산신호로부터연속파형신호를생성하는신호처리에서, 상기파라미터 m 신호를이용하여그파라미터 m 의역표본화함수를선택하면, 상기이산신호가속하는파라미터 m 에합치한파라미터 m 의역표본화함수에의해연속파형신호를생성하는것이가능하게된다. 그에의해, 샤논의표본화정리에의해대역제한되지않은고품질의연속파형신호를재생하는것이가능하게된다. 상기한바와같이, 풀루언시정보이론에기초하여연속파형신호로부터얻은이산신호를입력받고, 역표본화함수를이용하여그이산신호로부터연속파형신호를생성하는본발명의신호처리장치에대해서이하에설명한다. 도 15 에본발명의신호처리장치의제 5 실시형태를도시한다. 본실시형태의신호처리장치에입력하는신호는, 예를들면도 1 에도시한제 1 실시형태의신호처리장치로부터출력되는디지털의출력신호이다. 그리고, 이산신호로부터연속파형신호를얻는신호처리가디지털신호처리에의해행해진다. 신호처리에이용하는역표본화함수는, 제 1 실시형태의신호처리장치에서이용된상기의표본화함수와쌍직교를이루는함수이다. 그함수의예를 m=2, 3 에대하여각각도 17 및도 18 에도시한다. m=2, 3 의역표본화함수는, 유한의구간 0 (P-1)τ 에서확정하는함수이므로, 컨볼루션적분이표본점마다이범위에서행해진다. 또한,m=3 에서는대표적으로는 P=5 이다. 한편,m= 의역표본화함수는, 무한하게진동이계속되는함수이다. 따라서, 본장치에서는, 동함수의구간을 m=2, 3 의경우와동일한구간에서중단하는것으로하고, 그것에의해발생하는약간의오차를허용하는것으로하였다. 또한,m= 의처리정밀도를올리기위해, 컨볼루션적분의범위를상기보다도넓히는것이가능하다. 도 15 에서, 참조부호 21 은, 파라미터 m 에속하는원신호의이산신호와상기파라미터 m 을나타내는파라미터 m 신호가조합된디지털신호를입력받아, 각각을분리하여출력하는신호입력회로, 참조부호 22 는, 파라미터 m 마다의역표본화함수를발생하는역표본화함수발생기, 참조부호 23 은, 역표본화함수발생기 (22) 가출력하는파라미터 m 마다의역표본화함수중으로부터상기이산신호가속하는파라미터 m 의역표본화함수를선택하는역표본화함수선택기, 참조부호 24 는, 신호입력회로 (21) 로부터의이산신호와역표본화함수선택기 (23) 가선택한역표본화함수와의컨볼루션적분에의해연속파형신호를얻는컨볼루션적분연산기, 참조부호 25 는, 컨볼루션적분연산기 (24) 가출력하는연속파형신호를아날로그신호로서출력하는 PCM 복호기 (PCMDEC) 이다. 역표본화함수발생기 (22) 가출력하는 m=2, 3, 의역표본화함수는기억장치의데이터파일 ( 도시생략 ) 에미리저장되어있고, 함수선택시마다읽어내어진다. 여기서, 파라미터 m 의역표본화함수를 로나타내는것으로한다. 상술한바와같이, 역표본화함수와표본화함수는, 쌍직교를이루도록서로관계지어진다. 특히, 역표본화함수는, 대상으로하는표본점에서값을갖지만, 그밖의표본점에서 0 으로되는특성을갖고있다. DA 연산을행하는컨볼루션적분은, 수학식

14 으로표현된다. 수학식 36 의연산에의해, 원신호를재생한연속파형신호 u(t) 가얻어진다. 따라서, 표본점 t k 의표본값을 t=t k 로부터 (P-1)τ 동안을유지하고, 그유지신호와 t=t k 로부터발생개시된역표본화함수와의곱을취하며, 계속해서표 본간격의시간 τ 어긋나게하면서그연산을 (P-2) 회행하여, 얻어진곱을순차적으로누적가산한다. 그리고, 다음표본점 t k+(p-1) 로부터다시동일한연산을행하여그것을반복함으로써, 컨볼루션적분의연산이행해져, 연속파형신호 u(t) 가얻어지게된다. 이러한이산신호로부터연속파형신호를얻는처리는, 파라미터 m 의 DA 함수 ( 역표본화함수 ) 을이용하여각이산값의사이를매끄럽게연결하여, 연속신호를얻는보간, 가공처리라고할수있다. 이것으로부터, 도 15 의컨볼루션적분연산기 (24) 는, 예를들면도 16 에도시한바와같이구성된다. 즉, 컨볼루션적분연산기 (24) 는, 역표본화함수를 τ 만큼지연시키는 (P-2) 개의지연회로 (51-1) 지연회로 (51-(P-2)) 와, 간격 τ 의표본점 t k, t k+1,,tk+(p-2) 의표본값을각각시간 (P-1)τ 동안유지하는 (P-1) 개의유지회로 (52-0) 유지회로 (52-(P-2)) 와, 유지회로 (52) 가출력하는유지신호와역표본화함수와의곱을취하는 (P-1) 개의승산기 (53-0) 승산기 (53-(P-2)) 와, 승산기 (53) 의출력신호를출력순으로누적가산하는누적가산기 (54) 로구성된다. 본실시형태의신호처리장치는, 제 1 실시형태의경우와마찬가지로, 각부의각각에디지털회로나메모리를이용하여, 하드웨어구성으로하는것이가능하지만, 프로그램에의해컴퓨터가실행하는소프트웨어구성으로하는것도가능하다. 이경우, 신호처리장치는, 주로중앙처리장치 (CPU) 와, 연산도중의데이터등을일시기억하는메모리와, 신호처리프로그램이나표본화함수등을저장하는파일장치로구성된다. 신호처리프로그램에는, 도 15 에도시하는각처리를컴퓨터가실행하는수순이나타내어진다. 또한, 신호처리프로그램은, CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory) 등의기록매체에저장하고, 독립된프로그램으로하는것이가능하다. 이상, 본실시형태에의해, 클래스에적합한역표본화함수를이용하여신호처리를행하는것이가능해지므로, 고품질의재생신호를얻는것이가능하게되었다. 또한, 본실시형태의입력신호는, 도 5 에도시한제 3 실시형태의신호처리장치로부터출력되는디지털의출력신호이어도된다. 동일한연속파형신호 ( 재생신호 ) 를얻을수있다. 다음으로, 본실시형태에서는,PCM 복호기 (25) 를출력측에배치했지만, 이것을입력측에배치하는것이가능하다. 그와같이구성한본발명의제 6 실시형태를도 19 에도시한다. 도 19 에서의 PCM 복호기 (26) 는, 디지털의이산신호를아날로그의이산신호로변환하는복호기이다. 또한, 도 19 에서의역표본화함수 (22), 역표본화함수선택기 (23) 및컨볼루션적분연산기 (24) 는, 기능은도 15 에도시한것과마찬가지이지만, 모두아날로그회로에의해구성된다. 계속해서, 아날로그신호를입력받는본발명의제 7 실시형태를도 20 에도시한다. 입력신호는, 예를들면도 4 에도시한제 2 실시형태의신호처리장치로부터출력되는아날로그의출력신호로서, 이산신호와파라미터 m 신호가조합되어있다. 도 20 에서의신호입력회로 (27) 는, 조합되어있는이산신호와파라미터 m 신호를각각분리한다. 역표본화함수 (22), 역표본화함수선택기 (23) 및컨볼루션적분연산기 (24) 는, 모두제 6 실시형태의경우와마찬가지로아날로그회로에의해구성된다. 또한, 이산신호및파라미터 m 신호에절환점신호를가한신호를입력받는본발명의제 8 실시형태를도 21 에도시한다. 입력신호는, 예를들면도 6 에도시한제 4 실시형태의신호처리장치로부터출력되는디지털의출력신호이다. 도 21 에서의신호입력회로는, 조합되어있는이산신호, 파라미터 m 신호및절점신호를각각분리한다. 역표본화함수선택기 (23) 는, 선택의제어신호로서파라미터 m 신호및절환점신호를이용하여, 절환점신호가도래한시점에서클래스를절환하고, 절환하는클래스의파라미터 m 을파라미터 m 신호에의해정한다. 그에의해, 역표본화함수선택기 (23) 는, 정한파라미터 m 의역표본화함수를선택한다. 역표본화함수 (22), 컨볼루션적분연산기 (24) 및 PCM 복호기 (25) 는, 제 5 실시형태의경우와동일한것이이용된다. 또한,PCM 복호기 (25) 를입력신호회로 (21) 와컨볼루션적분연산기 (24) 사이에배치하고, 역표본화함수 (22), 역표본화함수선택기 (23) 및컨볼루션적분연산기 (24) 를모두제 6 실시형태의경우와마찬가지의아날로그회로에의해구성하는것은물론가능하다

15 그런데, 제 1, 제 3 및제 4 실시형태 ( 도 1, 도 5, 도 6) 의신호처리장치, 및제 2 실시형태 ( 도 4) 에서출력측에 PCM 부호기를설치한신호처리장치는, 아날로그의연속파형신호를입력받아디지털의이산신호 ( 이산값열 ) 를출력한다. 이것으로부터, 제 1, 제 3 및제 4 실시형태의신호처리장치는, AD 변환장치라고할수있다. 마찬가지로, 제 5, 제 6 및제 8 실시형태의신호처리장치는디지털의이산신호를입력받아아날로그의연속파형신호를출력하는 DA 변환장치라고할수있다. 그리고, 양장치에의해 A-D 변환 /D-A 변환계를구성할때, 양장치는직접접속되어도되고, 혹은전송계또는기록계를거쳐접속되어도된다. 전송계또는기록계를거칠때, 데이터량을저감하기위한정보압축부호화나전송로부호화가행해져도된다. 이경우에는, 전송계또는기록계를거친후에복호가행해지고, 그러한후 D-A 변환이행해진다. 전송계가통신시스템인경우, 통신시스템으로서, 예를들면, 인터넷이나휴대전화망, 케이블텔레비전, 혹은전파를이용하는지상파방송이나위성방송이있다. 또한, 기록계에서는, 기록매체로서 CD(Compact Disc) 나 DVD(Digital Versatile Disc) 등이있다. 이들응용에서는, 종래보다도고정밀의영상을얻는것이기대된다. 따라서, 재생품질이종래와동일하게좋으면, 통신시스템의전송대역을좁게하는것이가능하게됨과함께, CD 나 DVD 에서는, 수록시간을길게할수있다. A-D 변환 /D-A 변환계가인쇄시스템에응용되는경우, 종래보다도매우고정밀의화상을얻는것이가능하게되기때문에, 화상의확대, 축소에대하여고품질을유지하는것이기대되는, 즉높은스케일러빌러티를얻는것이기대된다. 계속해서, 도 22 에본발명의신호처리장치의제 9 실시형태를도시한다. 본실시형태의신호처리장치는, 풀루언시정보이론에기초하여, 표본화함수를이용하여파라미터 m 의변화점을판정하고, 해당변화점을나타내는변화점신호를출력한다. 본실시형태에서는, 문자도형등에의한화상을대상으로하고, 파라미터 m 이 m=2, 3, 의 3 종류로설정된다. 또한, 본발명은, 물론이들 3 종류에한정되는것은아니며, 예를들면 m=1, 2, 3, 의 4 종류를선택하거나, 혹은예를들면 m=2 만으로하는등, 대상에따라서종류가선택되는것은물론이다. m=2 만은, 도형이꺽은선만으로구성되는경우에상당한다. 본실시형태는, 윤곽선을나타내는근사함수가주어져있는것을전제로하고있으며, 변화점을나타내는신호를출력하는신호처리가디지털신호처리에의해행해진다. 입력신호는, 윤곽선을소구간으로구획하여얻어지는디지털연속파형신호이다. 또한,m=2, 3 의표본화함수는, 유한의구간 0 (J-1)τ( 표본점수가 J, 길이가 (J-1)τ) 에서확정하는함수이므로, 내적도표본점마다이범위에서행해진다. 구간의중심을원점으로취했을때의 m=2, 3 의표본화함수의일례는, 앞서도시한각각도 2, 3 이며, 모두함수의구간은 J=13 이다. 한편, 상술한바와같이, m= 의표본화함수는, 무한하게진동이계속되는함수이며, 그함수의구간이 m=2, 3 인경우와동일한구간에서중단되며, 그것에의해발생하는약간의오차는허용된다. 또한,m= 의처리정밀도를올리기위해, 내적의범위를상기보다도넓히는것이가능하다. 도 22 에서, 참조부호 2 는, 복수의소구간으로이루어지는구간마다구획한각점을표본점으로하고, 그표본간격 τ 로입력신호를표본화하여, 그표본점 τ=t k 의표본값을출력하는표본화회로, 참조부호 3 은, 위로부터순서대로 m=2, 3, 의표본화함수를발생하는표본화함수발생기, 참조부호 4 는, 입력신호와표본화함수와의내적을구간 0 (J-1)τ 에서연산하여내적연산값을출력하는내적연산기, 참조부호 5 는, 표본화회로 (2) 가출력하는표본값으로부터내적연산기 (4) 가출력하는내적연산값을감산하여그차분을출력하는감산기이다. 또한, 표본화함수발생기 (3) 가출력하는 m=2, 3, 의표본화함수는파일장치 ( 도시생략 ) 에미리저장되고있고, 내적연산시마다읽어내어진다. 또한, 하나의표본간격을이루는소구간의수는, 입력신호가연속파형신호로간주될정도의크기의수로된다. 다음으로, 상기차분이미리정한임계값과비교되어, 모든파라미터 m 의차분이그임계값을초과한것이발생한경우에그점은변화점으로판정된다. 도 22 에서, 참조부호 12 는, 각파라미터 m 의차분을상기임계값과비교하여변화점을판정하는변화점판정기이다. 변화점은, 화상의 XY 좌표에서의좌표점, 또는최초의표본점으로부터계산한표본점의순서 k 로나타내어진다. 화상의재생은, 이변화점의정보를이용하여행해진다. 또한, 화상의성질에따라서는, 재생시에파라미터 m 의정보를병용하는것이효과적으로되는경우가있다. 그와같은경우를위해, 도 22 에서클래스판정기 (8) 이부가된다. 클래스판정즉파라미터 m 의결정은, 상기차분에대한오차연산후에행해진다. 오차연산은, 입력신호의성질에따라서차분의절대값의제곱합또는산술합이이용되고, 합연산이구간 0 (N-1)τ 의각표본점 (t k, t k+1,, t k+(n-2) ) 의오차에대하여 행해진다. 오차연산은, 그외에, 연산구간에서최대의차분의절대값을선택하는연산으로해도된다. 연산구간을나

16 타내는 N 은, 입력신호가정지화상이고처리가오프라인에서행해지는경우에는, 비교적큰값이선택된다. 도 22 에서, 참조부호 7 은, 구간 O-(N-1)τ 의각표본점의차분에대하여상술한오차연산을행하는오차연산기이다. 또한, 도 22 에서, 참조부호 13 은, 상기변화점을나타내는변화점신호와파라미터 m 을나타내는파라미터 m 신호를디지털의출력신호로서출력하는출력회로이다. 파라미터 m 신호는, m=2, 3, 의 3 자가구별되면되므로, 예를들면 2 비트의부호를이용하여나타낸다. 도 22 의각접속점에서의신호, 즉, 내적연산기 (4) 에입력되는입력신호, 입력신호의표본값, 내적연산에의해얻어지는표본값, 감산기 (5) 출력의오차, 및오차연산값은, 제 1 실시형태의경우와마찬가지로나타내어진다. 본실시형태의신호처리장치는, 각부의각각에디지털회로나메모리를이용하여, 하드웨어구성으로하는것이가능하지만, 프로그램에의해컴퓨터가실행하는소프트웨어구성으로하는것도가능하다. 이경우, 신호처리장치는, 주로중앙처리장치 (CPU) 와, 연산도중의데이터등을일시기억하는메모리와, 신호처리프로그램이나표본화함수등을저장하는파일장치로구성된다. 신호처리프로그램에는, 도 22 에도시하는각처리를컴퓨터가실행하는수순이나타내어진다. 또한, 신호처리프로그램은, CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory) 등의기록매체에저장하여, 독립된프로그램으로하는것이가능하다. 다음으로, 파라미터 m 이 1 종류로되는경우에는, 도 22 에서, 내적연산기 (4) 및표본화함수발생기 (3) 는각각 1 개로되고, 오차연산기 (7) 및클래스판정기 (8) 가생략된다. 또한, 본실시형태의입력신호가아날로그신호인경우에는, 아날로그입력신호는, 일단, 상기소구간의간격으로표본화되어, PCM 부호화된다. 이것과는별도로, 입력신호가아날로그신호인경우, 변화점신호를얻는신호처리를아날로그신호처리에의해행하는것도가능하다. 그경우에는, 도 22 에도시한장치의각부가아날로그회로에의해구성된다. 도 23 에본발명의신호처리장치의제 10 실시형태를도시한다. 본실시형태에서는, 문자도형등에의한화상을대상으로하고, 파라미터 m 이 m=2, 3, 의 3 종류로설정된다. 또한, 본발명은, 물론이들 3 종류에한정되는것은아니며, 예를들면 m=1, 2, 3, 의 4 종류를선택하거나, 혹은예를들면 m=2 만으로하는등, 대상에따라서종류가선택되는것은물론이다. 본실시형태는, 역표본화함수를이용하여화상을재생하는것을전제로하고있으며, 변화점을나타내는신호및파라미터 m 을나타내는신호및이산신호를출력하는신호처리가디지털신호처리에의해행해진다. 입력신호는, 윤곽선을소구간으로구획하여얻어지는디지털연속파형신호이다. 또한,m=2, 3, 의표본화함수는, 제 9 실시형태에서이용한것과동일하다. 도 23 에서, 참조부호 2 는, 복수의소구간으로이루어지는구간마다구획한각점을표본점으로하고, 그표본간격 τ 로입력신호를표본화하여, 그표본점 kτ=t k 의표본값을출력하는표본화회로, 참조부호 3 은, 위로부터순서대로 m=2, 3, 의표본화함수를발생하는표본화함수발생기, 참조부호 4 는, 입력신호와표본화함수와의내적을구간 0 (J-1)τ 에서연산하여내적연산값을출력하는내적연산기, 참조부호 5 는, 표본화회로 (2) 가출력하는표본값으로부터내적연산기 (4) 가출력하는내적연산값을감산하여그차분을출력하는감산기이다. 또한, 표본화함수발생기 (3) 가출력하는 m=2, 3, 의표본화함수는파일장치 ( 도시생략 ) 에미리저장되고있고, 내적연산시마다읽어내어진다. 또한, 하나의표본간격을이루는소구간의수는, 입력신호가연속파형신호로간주될정도의크기의수로된다. 다음으로, 상기차분은오차연산이행해지고나서파라미터 m 결정의비교가행해진다. 오차연산은, 입력신호의성질에따라서차분의절대값의제곱합또는산술합이이용되고, 합연산이구간 0 (N-1)τ 의각표본점 (t k, t k+1,, t k+(n-2) ) 의오차에대하여행해진다. 오차연산은, 그외에, 연산구간에서최대의차분의절대값을선택하는연산으로해도된다. 연산구간을나타내는 N 은, 입력신호가정지화상이고처리가오프라인에서행해지는경우에는, 비교적큰값이선택된다. 계속해서, 도 23 에서, 참조부호 7 은, 0 (N-1)τ 의각표본점의차분에대하여상술한오차연산을행하는오차연산기, 참조부호 8 은, 비교기를갖고, 오차연산기 (7) 로부터의 m=2, 3, 의오차연산결과를비교하여최소의것을검출하며, 그파라미터 m 을나타내는파라미터 m 신호를출력하는클래스판정기이다. 또한, 참조부호 6 은, 표본화회로 (2) 가출력하는표본값에대한, 오차연산기 (7) 및클래스판정기 (8) 의처리에의한시간지연을조정하기위한메모리이다

17 또한, 도 23 에서, 참조부호 11 은, 감산기 (5) 로부터의 m=2, 3, 의오차를미리설정한임계값과비교하여, 어느쪽의오차도임계값을초과한경우에그표본점을변화점으로판정하여변화점신호를출력하는변화점판정기이다. 다음으로, 표본화회로 (2) 의표본값은표본간격 τ 마다출력되어표본값의열을이루어, 이산신호로된다. 도 23 에서, 참조부호 9 는, 상기이산신호와상기파라미터 m 신호와상기변화점신호를조합하여디지털의출력신호로하고, 그신호를출력하는출력회로이다. 조합은, 예를들면, 이산신호를패킷화하고, 그헤더에파라미터 m 신호및절환점신호를탑재함으로써행해진다. 파라미터 m 신호는, m=2, 3, 의 3 자가구별되면되므로, 예를들면 2 비트의부호를이용하여나타낸다. 또한, 절환점신호는그유무를나타낼수있으면되므로, 예를들면 1 비트의부호로나타내어진다. 또한, 이산신호와상기파라미터 m 신호와절환점신호는조합되지않고, 각각이따로출력되어도된다. 본실시형태의신호처리장치는, 각부의각각에디지털회로나메모리를이용하여, 하드웨어구성으로하는것이가능하지만, 프로그램에의해컴퓨터가실행하는소프트웨어구성으로하는것도가능하다. 이경우, 신호처리장치는, 주로중앙처리장치 (CPU) 와, 연산도중의데이터등을일시기억하는메모리와, 신호처리프로그램이나표본화함수등을저장하는파일장치로구성된다. 신호처리프로그램에는, 도 23 에도시하는각처리를컴퓨터가실행하는수순이나타내어진다. 또한, 신호처리프로그램은, CD-ROM 등의기록매체에저장하고, 독립된프로그램으로하는것이가능하다. 다음으로, 파라미터 m 이 1 종류로되는경우에는, 도 23 에서, 내적연산기 (4) 및표본화함수발생기 (3) 는각각 1 개로되며, 오차연산기 (7) 가생략되고, 클래스판정기 (8) 로부터는해당하는고정의파라미터 m 신호가출력된다. 본실시형태의신호처리장치는, 연속파형신호로부터이산신호를생성하는신호처리를아날로그신호처리에의해행하는것도가능하다. 그와같은아날로그신호처리에의한신호처리장치의구성을도 24 에도시한다. 장치의각부가아날로그회로에의해구성되지만, 그들의기능및동작은, 대응하는도 23 에도시한각부와마찬가지이다. 단, 출력회로 (9) 로부터는, 아날로그의출력신호가출력된다. 이경우의신호의조합은, 예를들면, 영상또는화상의주사의귀선기간에파라미터 m 신호를삽입함으로써행해도된다. 또한, 출력회로 (9) 에입력되는이산신호와상기파라미터 m 신호를미리 PCM 부호기를이용하여부호화하여디지털화하는것이가능하다. 그경우, 출력회로 (9) 에도 23 에도시한것이이용되어, 디지털의출력신호가출력된다. 또한, 본실시형태에서, 클래스판정기 (8) 에의해결정된파라미터 m 의내적연산기 (4) 가출력하는내적연산값은, 그파라미터 m 이입력신호의파라미터 m 과합치하고있으므로, 표본화회로 (2) 의표본값과거의일치한다. 따라서, 출력회로 (9) 에공급하는표본값을상기내적연산값으로대체하는것이가능하다. 그경우에는, 결정된파라미터 m 의내적연산값을클래스판정기 (8) 가출력하는파라미터 m 신호를사용하여선택하고, 선택한내적연산값을출력회로 (9) 에공급하는선택기가설치된다. 그와같은선택기를설치한신호처리장치의구성을도 25 에도시한다. 도 25 에서, 참조부호 10 은상기선택기이다. 이와같이, 도 25 에도시한신호처리장치로부터내적연산값의열로이루어지는이산신호가출력된다. 또한, 상술한바와같이, 도 23 에도시한신호처리장치로부터표본값의열로이루어지는이산신호가출력된다. 이내적연산값및표본값은, 모두표본간격마다얻어지는이산값이며, 따라서, 이산신호는, 이산값열이라고할수있다. 다음으로, 제 9 및제 1O 실시형태의신호처리장치의동작원리및처리의흐름인, <Ⅰ> 미지신호에대하여풀루언시신호공간에서의부분공간의최적의클래스결정 (1) 풀루언시신호공간의정의 (2) 표본화함수의의의 (3) 표본화함수에의한미지의신호가속하는부분신호공간의클래스의특정 에관해서는, 제 1 제 4 실시형태의경우와마찬가지이므로, 설명을생략한다. 여기서도 22 및도 23 으로되돌아가서, 상기의이론에기초하여구성되는내적연산기 (4) 의예가상술한도 9 에도시되므로, 설명을생략한다. <Ⅱ> 변화점의검출

18 상술한바와같이, 변화점은, 클래스절환점과특이점을포함하고있다. (1) 클래스절환점 임의의하나의신호가클래스가서로다른신호의관계에의해표현되어있는것으로한다. 이러한신호에대하여, 서로다른클래스의신호간의경계부분으로되는점 ( 클래스절환점 ) 이, 표본화함수계와원신호 ( 입력신호 ) 와의내적연산에의해얻어지는내적연산값과입력신호의표본값과의오차에기초하여검출된다. 하나의신호상에서의임의의점을기준으로, 그점의전후의영역에서클래스가서로다른신호에의해원래의신호가표현되어있는경우 (A 라는영역에서는클래스 m A, 즉 의신호로서표현되어있고, 또한 B 라는영역에서는클래스 m B, 즉 의신호로서표현되어있는경우 ), 클래스가서로다른신호에의해영역이나누어지는점을클래스절환점으로부르기로하고, 그것을 P(m A, m B ) 로나타내는것으로한다. 클래스절환점 P(m A, m B ) 는, 그점에서의성질에따라이하와같이분류된다. (ⅰ) 점 P(m A, m B ) 에서연속이기는하지만미분은불가능하고, 또한 m A m B 이다. 그와같은클래스절환점의예를도 26 에예시한다. (ⅱ) 점 P(m A, m B ) 에서불연속이며, 따라서미분은불가능하고, 또한 m A m B 이다. 그와같은클래스절환점의예를도 27 에예시한다. (ⅲ) 점 P(m A, m B ) 에서연속이며미분가능이고, 또한 m A m B 이다. 그와같은클래스절환점의예를도 28에도시한다. (2) 특이점 미분불가능에의해영역이영역 A, B 로나누어지는점을특이점으로부르기로한다. 특이점은, 그점에서의성질에따라이하와같이분류된다. (ⅰ) 그점에서연속이기는하지만미분은불가능하며, 또한 m A =m B 이다. 그와같은특이점의예를도 29 에예시한다. 특 히, 예를들면 m A =m B =2 의경우에는, 도 30 에도시한바와같이꺽은선의이음매로된다. (ⅱ) 그점에서불연속이며, 따라서미분은불가능하고, 또한 m A =m B 이다. 그와같은특이점의예를도 31 에예시한다. (ⅲ) 그점에서연속또는불연속이며미분은불가능하고, 또한 m A m B 이다. 그와같은특이점은, 클래스절환점의 (ⅰ) 및 (ⅱ) 와동일하다. 클래스절환점중에서, 이러한특이점으로되는점을초특이점으로부르기로한다. (3) 변화점의검출 제 9 및제 10 실시형태에서구해지는표본값과내적연산값과의차분은, 상기의클래스절환점과특이점을포함하는변화점의바로앞에서는, 파라미터 m A 에대해서는 m 이일치하기때문에작은값 ( 거의 O) 으로되고, 그밖의파라미터 m 에대

19 해서는 m 이일치하지않기때문에, 큰값으로된다. 변화점에서는, 미분불가능이거나또는파라미터 m 이급변하는경계로되기때문에, 차분은파라미터 m A 에대해서도큰값으로된다. 따라서, 소정의임계값 ε th 를설정해놓고, 모든파라미터 m 의차분이임계값 ε th 를초과한점을변화점으로서결정할수있다. 이러한변화점의검출에대해서, 도 32 를예로들어설명한다. 도 32 와같이, 신호 u(t) 는임의의구간 ( 영역 A) 에서는 m=2 클래스의신호 ( 폴리곤 : 꺽은선 ) 로서표현되어있는것으로한다. 한편,u(t) 는또한 t=t sp 를경계로하여그이후의구간 ( 영역 B) 에서는 m= 클래스의신호로서표현되어있는것으로한다. 신호에는, 그밖의클래스로서 m=3 이있는것으로한다. 이와같은경우, (ⅰ) 영역 A 에서, 임의의클래스 m 0 의표본화함수 와신호 u(t) 와의내적에의해얻어지는내적연산값과입력신호의표본값과의오차 ( 영역 A 에한정한것을 으로나타내기로함 ) 를 m 0 =2, 3, 에대하여계산하면, 오차 2 ε(a), 3 ε(a), ε(a) 중, 2 ε(a) 가최소로된다. (ⅱ) 영역 B 에서, 마찬가지로 2 ε(b), 3 ε(b), ε(b) 를구하면, 이구간에서는 ε(b) 가최소로된다. (ⅲ) 클래스가절환되는초특이점 t=t sp 근방에서의오차 2 ε(t sp ), 3 ε(t sp ), ε(t sp ) 를구하면, 2 ε, 3 ε, ε 모두값이커지게되 어, 확실하게클래스를특정할수없게된다. 이정보를단서로하여클래스절환점의위치가특정된다. 상기의원리에기초하는클래스판정의처리수순을도 33 을이용하여이하에설명한다. 본설명에서는, 상기한바와같이, 표본화함수가 m 0 =2, 3, 클래스인경우를예로서들고있다. 표본점 t k, t k+1,, t k+(j-2) 의각각에서, 입력신호 u(t) 와표본화함수 과의내적을계산하고, 내적연산값 단,k=k, k+1,, k+(j-2) 를구한다. 계속해서, 구한내적연산과입력신호의표본값 u(t k ) 과의오차 을계산한다 ( 스텝 S8). 여기까지는, 도 8 의스텝 S1 스텝 S5 에서,m=2, 3, 으로하였을때의처리와동일하다. 다음으로, 각 m 0 에대응하는오차 2 ε(t k ), 3 ε(t k ), ε(t k ) 를미리정한임계값 ε th 와비교한다 ( 스텝 S9). 모든오차가임계값 ε th 이상인경우 ( 스텝 S10), t=t k 의점을변화점으로서판정한다 ( 스텝 S11). 또한, 스텝 S10 에서, 모든오차가임계값 ε th 이상이아니라, 적어도하나의오차가임계값 ε th 이하인경우에는, 스텝 S9 로되돌아간다

20 이상, 제 9 및제 10 실시형태에의해, 윤곽선의변화점이내적연산에의해구해진다. 내적연산은적분동작을갖고있으므로, 종래의미분동작에의한변화점의검출과달리, 변화점의검출에서잡음의영향이경감되어, 고정밀도의변화점을확실하게얻는것이기대된다. 제 1O 실시형태에서는, 또한, 연속파형신호인입력신호로부터이산신호를얻는신호처리에서, 신호처리되는입력신호가속하는클래스가명확화되어, 이산신호와함께, 클래스를나타내는파라미터 m 신호및변화점을나타내는변화점신호를취득하는것이기대된다. 따라서, 이산신호로부터연속파형신호를생성하는신호처리에서, 상기파라미터 m 신호및상기변화점신호를이용하여그파라미터 m 의역표본화함수를선택하면, 상기이산신호가속하는파라미터 m 에합치한파라미터 m 의역표본화함수에의해연속파형신호를생성하는것이가능하게된다. 그에의해, 샤논의표본화정리에의해대역제한되지않은고품질의연속파형신호를재생하는것이가능하게된다. 이것을더자세하게설명하기위해, 이산신호로부터연속파형신호를생성하는신호처리의장치에대해서설명한다. 도 34 에그장치의구성을도시한다. 본장치에입력하는신호는, 제 9 실시형태의신호처리장치가출력하는디지털의출력신호이다. 그리고, 이산신호로부터연속파형신호를얻는신호처리가디지털신호처리에의해행해진다. 이신호처리에이용하는역표본화함수는, 제 9 실시형태의신호처리장치에서이용된상기의표본화함수와쌍직교를이루는함수이다. m=2, 3 의역표본화함수는, 유한의구간 0 (P-1)τ 에서확정하는함수이므로, 컨볼루션적분이표본점마다이범위에서행해진다. 또한,m=3 의경우에는대표적으로는 P=5 이다. 한편,m= 의역표본화함수는, 무한하게진동이계속되는함수이다. 따라서, 본장치에서는, 동함수의구간을 m=2, 3 의경우와같은구간에서중단하는것으로하고, 그것에의해발생하는약간의오차를허용하는것으로하였다. 또한,m= 의처리정밀도를올리기위해, 컨볼루션적분의범위를상기보다도넓히는것이가능하다. 도 34 에서, 참조부호 21 은, 파라미터 m 에속하는원신호의이산신호와상기파라미터 m 을나타내는파라미터 m 신호및변화점신호가조합된디지털신호를입력받아, 각각을분리하여출력하는신호입력회로, 참조부호 22 는, 파라미터 m 마다의역표본화함수를발생하는역표본화함수발생기, 참조부호 23 은, 역표본화함수발생기 (22) 가출력하는파라미터 m 마다의역표본화함수중으로부터상기이산신호가속하는파라미터 m 의역표본화함수를파라미터 m 신호및변화점신호를이용하여선택하는역표본화함수선택기, 참조부호 24 는, 신호입력회로 (21) 로부터의이산신호와역표본화함수선택기 (23) 가선택한역표본화함수의컨볼루션적분에의해연속파형신호를얻는컨볼루션적분연산기, 참조부호 25 는, 컨볼루션적분연산기 (24) 가출력하는연속파형신호를아날로그신호로서출력하는 PCM 복호기 (PCMDEC) 이다. 역표본화함수발생기 (22) 가출력하는 m=2, 3, 의역표본화함수는기억장치의데이터파일 ( 도시생략 ) 에미리저장되어있고, 함수선택시마다읽어내어진다. 또한, 도 34 의신호처리장치의출력신호를입력하는장치 ( 예를들면, 프린터 ) 가디지털입력인경우에는, PCM 복호기 (25) 가불필요하게된다. 그와같이 PCM 복호기 (25) 을생략하고디지털의연속파형신호를출력하도록한장치의구성을도 35 에도시한다. 여기서, 파라미터 m 의역표본화함수는, 상술한바와같이 로나타내어진다. 또한, 상술한바와같이, 역표본화함수와표본화함수는, 쌍직교를이루도록서로관계지어진다. 특히, 역표본화함수는, 대상으로하는표본점에서값을갖지만, 그밖의표본점에서 0 으로되는특성을갖고있다. DA 연산을행하는컨볼루션적분은, 상기의수학식 36 으로나타내어진다. 수학식 36 의연산에의해, 원신호를재생한연속파형신호 u(t) 가얻어진다. 따라서, 표본점 t k 의표본값을 t=t k 로부터 (P-1)τ 동안유지하고, 그유지신호와 t=t k 로부 터발생개시된역표본화함수와의곱을취하며, 계속해서표본간격의시간 τ 어긋나게하면서그연산을 (P-2) 회행하여, 얻어지는곱을순차적으로누적가산한다. 그리고, 다음표본점 t k+(p-1) 로부터다시동일한연산을행하여그것을반복함 으로써, 컨볼루션적분의연산이행해져, 연속파형신호 u(t) 가얻어지게된다. 상술한바와같이, 이와같은이산신호로부터연속파형신호를얻는처리는, 파라미터 m 의 DA 함수 ( 역표본화함수 ) 를이용하여각이산값의사이를매끄럽게연결하여, 연속신호를얻는보간, 가공처리라고할수있다

21 이것으로부터, 도 34 의컨볼루션적분연산기 (24) 는, 예를들면도 16 에도시한바와같이구성된다. 즉, 컨볼루션적분연산기 (24) 는, 역표본화함수를 τ 만큼지연시키는 (P-2) 개의지연회로 (51-1) 지연회로 (51-(P-2)) 와, 간격 τ 의표본점 t k, t k+1,, t k+(p-2) 의표본값을각각시간 (P-1)τ 동안유지하는 (P-1) 개의유지회로 (52-0) 유지회로 (52-(P-2)) 와, 유지회로 (52) 가출력하는유지신호와역표본화함수와의곱을취하는 (P-1) 개의승산기 (53-0) 승산기 (53-(P-2)) 와, 승산기 (53) 의출력신호를출력순으로누적가산하는누적가산기 (54) 로구성된다. 이상에의해, 클래스에적합한역표본화함수를이용하여신호처리를행하는것이가능해지므로, 고품질의재생신호를얻는것이가능하게된다. 그런데, 제 10 실시형태의도 23 및도 25 의신호처리장치, 및도 24 에서출력측에 PCM 부호기를설치한신호처리장치는, 아날로그의연속파형신호를입력받아디지털의이산신호 ( 이산값열 ) 를출력한다. 이것으로부터, 상기신호처리장치는, AD 변환장치라고할수있다. 마찬가지의것으로부터, 도 34 및도 35 의신호처리장치는 DA 변환장치라고할수있다. 그리고, 양장치에의해 A-D 변환 /D-A 변환계를구성할때, 양장치는직접접속되어도되고, 혹은전송계또는기록계를거쳐접속되어도된다. 전송계또는기록계를거칠때, 데이터량을저감하기위한정보압축부호화나전송로부호화가행해져도된다. 이경우에는, 전송계또는기록계를거친후에복호가행해지고, 그러한후 D-A 변환이행해진다. 전송계가통신시스템인경우, 통신시스템으로서, 예를들면, 인터넷이나휴대전화망, 케이블텔레비전, 혹은전파를이용하는지상파방송이나위성방송이있다. 또한, 기록계에서는, 기록매체로서 CD(Compact Disc) 나 DVD(Digital Versatile Disc) 등이있다. 이들응용에서는, 종래보다도고정밀의화상을얻는것이기대된다. A-D 변환 /D-A 변환계가프린터나플로터, 그밖의장치를이용한간판제작이나인쇄시스템등에응용되는경우, 종래보다도고정밀의화상을얻는것이가능하게되기때문에, 화상의확대, 축소에대하여고품질을유지하는것이기대되는, 즉높은스케일러빌러티를얻는것이기대된다. 산업상이용가능성 본발명은, 화상, 영상, 데이터, 음성등을취급하는정보산업의전반, 즉통신, 방송, 기록매체, 인터넷, 컴퓨터, 인쇄, 출판, 광고등에널리응용가능하다. 도면의간단한설명 도 1 은본발명에따른신호처리장치의제 1 실시형태를설명하기위한구성도. 도 2 는 m=2 의표본화함수의예를설명하기위한곡선도. 도 3 은 m=3 의표본화함수의예를설명하기위한곡선도. 도 4 는본발명의제 2 실시형태를설명하기위한구성도. 도 5 는본발명의제 3 실시형태를설명하기위한구성도. 도 6 은본발명의제 4 실시형태를설명하기위한구성도. 도 7 은연속미분가능성에의한신호의유별을설명하기위한도면. 도 8 은신호가속하는클래스를특정하는처리를설명하기위한플로우차트. 도 9 는도 1 의내적연산기를설명하기위한구성도. 도 10 은클래스절환점을설명하기위한제 1 도면. 도 11 은클래스절환점을설명하기위한제 2 도면

22 도 12 는클래스절환점을설명하기위한제 3 도면. 도 13 은클래스절환점을설명하기위한제 4 도면. 도 14 는클래스절환점을검출하는처리를설명하기위한플로우차트. 도 15 는본발명의제 5 실시형태를설명하기위한구성도. 도 16 은컨볼루션적분연산기의예를설명하기위한구성도. 도 17 은 m=2 의표본화함수의예를설명하기위한곡선도. 도 18 은 m=3 의표본화함수의예를설명하기위한곡선도. 도 19 는본발명의제 6 실시형태를설명하기위한구성도. 도 20 은본발명의제 7 실시형태를설명하기위한구성도. 도 21 은본발명의제 8 실시형태를설명하기위한구성도. 도 22 는본발명의제 9 실시형태를설명하기위한구성도. 도 23 은본발명의제 1O 실시형태를설명하기위한구성도. 도 24 는본발명의제 1O 실시형태를설명하기위한다른구성도. 도 25 는본발명의제 1O 실시형태를설명하기위한또다른구성도. 도 26 은클래스절환점을설명하기위한제 1 도면. 도 27 은클래스절환점을설명하기위한제 2 도면. 도 28 은클래스절환점을설명하기위한제 3 도면. 도 29 는특이점을설명하기위한제 1 도면. 도 30 은특이점을설명하기위한제 2 도면. 도 31 은특이점을설명하기위한제 3 도면. 도 32 는변화점의검출을설명하기위한도면. 도 33 은변화점을검출하는처리를설명하기위한플로우차트. 도 34 는이산신호로부터연속파형신호를얻는신호처리장치의예를설명하기위한구성도. 도 35 는이산신호로부터연속파형신호를얻는다른신호처리장치의예를설명하기위한구성도. < 부호의설명 > 1 : PCM 부호기 2 : 표본화회로

23 3 : 표본화함수발생기 4 : 내적연산기 5 : 감산기 6 : 메모리 7 : 오차연산기 8 : 클래스판정기 9 : 출력회로 10 : 선택기 11 : 클래스절환점판정기 21 : 신호입력회로 22 : 역표본화함수발생기 23 : 역표본화함수선택기 24 : 컨볼루션적분연산기 25 : PCM 복호기 (57) 청구의범위 청구항 1. 입력신호를표본화하여표본값의열로이루어지는이산신호를출력하는표본화회로와, 서로다른파라미터 m 의표본화함수를발생하는복수의함수발생기와, 상기입력신호와상기표본화함수각각과의내적연산을행하여내적연산값을출력하는파라미터 m 마다의복수의내적연산기와, 상기표본값과상기복수의내적연산기가출력하는내적연산값과의차분으로이루어지는복수의오차중, 최소의오차를부여하는파라미터 m 을판정하고, 그파라미터 m 신호를출력하는판정기를구비하고, 상기표본값의열로이루어지는이산신호와상기파라미터 m 신호를출력하는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 2. 제 1 항에있어서, 상기파라미터 m 이 m=2, 3, 의 3 종류로이루어지는것을특징으로하는신호처리장치

24 청구항 3. 제 1 항에있어서, 상기파라미터 m 이 m=1, 2, 3, 의 4 종류로이루어지는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 4. 제 1 항에있어서, 상기복수의오차는, 미리정한구간내의표본점에서의오차의제곱합인것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 5. 제 1 항에있어서, 상기복수의오차는, 미리정한구간내의표본점에서의오차의절대값의합인것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 6. 제 1 항에있어서, 상기복수의오차는, 미리정한구간내의표본점에서의오차의절대값중, 최대의오차의절대값인것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 7. 제 1 항에있어서, 상기이산신호와상기파라미터 m 신호가조합되어하나의신호를이루고있는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 8. 제 1 항에있어서, 상기내적연산기는, 상기표본화함수가정의되는구간내의표본점마다상기입력신호와상기표본화함수와의곱연산을행하는복수의승산기와, 상기복수의승산기의출력신호를적분하는복수의적분기와, 상기복수의적분기의출력신호를표본점의순서로절환하여상기내적연산값을출력하는절환기를갖고있는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 9. 제 1 항에있어서,

25 상기입력신호가아날로그신호이고, 상기이산신호및파라미터 m 신호가디지털신호이며, 상기신호처리장치가상기아날로그신호를입력받아상기디지털신호를출력하는 AD 변환장치인것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 10. 입력신호를표본화하여표본값을출력하는표본화회로와, 서로다른파라미터 m 의표본화함수를발생하는복수의함수발생기와, 상기입력신호와상기표본화함수의각각과의내적연산을행하여내적연산값을출력하는파라미터 m 마다의복수의내적연산기와, 상기표본값과상기복수의내적연산기가출력하는내적연산값과의차분으로이루어지는복수의오차중, 최소의오차를부여하는파라미터 m 을판정하고, 그파라미터 m 신호를출력하는판정기를구비하고, 상기최소의오차를부여하는파라미터 m 의내적연산기가출력하는내적연산값의열로이루어지는이산신호와상기파라미터 m 신호를출력하는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 11. 입력신호를표본화하여표본값의열로이루어지는이산신호를출력하는표본화회로와, 서로다른파라미터 m 의표본화함수를발생하는복수의함수발생기와, 상기입력신호와상기표본화함수의각각과의내적연산을행하여내적연산값을출력하는파라미터 m 마다의복수의내적연산기와, 상기표본값과상기복수의내적연산기가출력하는내적연산값과의차분으로이루어지는복수의오차중, 최소의오차를부여하는파라미터 m 을판정하고, 그파라미터 m 신호를출력하는클래스판정기와, 어느파라미터 m 에대해서도오차가임계값을초과하는점이있고, 또한그점의근방에서파라미터 m 의변화가있는경우, 그점을클래스절환점으로판정하고, 그클래스절환점을나타내는절환점신호를출력하는절환점판정기를구비하고, 상기표본값의열로이루어지는이산신호와상기파라미터 m 신호와상기절환점신호를출력하는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 12. 입력신호를표본화하여표본값을나타내는신호를출력하고, 상기입력신호의풀루언시신호공간에서의파라미터 m 을판정하고, 상기표본값을나타내는신호와상기파라미터 m 을나타내는신호를합하여출력하는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 13. 입력신호를표본화하여표본값을얻고,

26 상기입력신호의풀루언시신호공간에서의파라미터 m 을판정하고, 상기표본값과상기파라미터 m 의표본화함수의내적연산값을나타내는신호를얻고, 상기내적연산값을나타내는신호와상기파라미터 m 을나타내는신호를합하여출력하는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 14. 입력신호를표본화하여표본값의열로이루어지는이산신호를출력하는스텝과, 서로다른파라미터 m 의복수의표본화함수를발생하는스텝과, 상기입력신호와상기복수의표본화함수의각각과의내적연산을행하여내적연산값을파라미터 m 마다출력하는스텝과, 상기표본값과상기내적연산값과의차분으로이루어지는복수의오차중, 최소의오차를부여하는파라미터 m 을판정하여그파라미터 m 신호를출력하는스텝과, 상기표본값의열로이루어지는이산신호와상기파라미터 m 신호를출력하는스텝 을구비하는것을특징으로하는신호처리방법. 청구항 15. 입력신호를표본화하여표본값을출력하는스텝과, 서로다른파라미터 m 의복수의표본화함수를발생하는스텝과, 상기입력신호와상기복수의표본화함수의각각과의내적연산을행하여내적연산값을파라미터 m 마다출력하는스텝과, 상기표본값과상기내적연산값과의차분으로이루어지는복수의오차중, 최소의오차를부여하는파라미터 m 을판정하여그파라미터 m 신호를출력하는스텝과, 상기최소의오차를부여하는파라미터 m 의내적연산값의열로이루어지는이산신호와상기파라미터 m 신호를출력하는스텝 을구비하는것을특징으로하는신호처리방법. 청구항 16. 입력신호를표본화하여표본값의열로이루어지는이산신호를출력하는스텝과, 서로다른파라미터 m 의복수의표본화함수를발생하는스텝과, 상기입력신호와상기복수의표본화함수의각각과의내적연산을행하여내적연산값을파라미터 m 마다출력하는스텝과,

27 상기표본값과상기내적연산값과의차분으로이루어지는복수의오차중, 최소의오차를부여하는파라미터 m 을판정하여그파라미터 m 신호를출력하는스텝과, 어느파라미터 m 에대해서도오차가임계값을초과하는점이있고, 또한그점의근방에서파라미터 m 의변화가있는경우, 그점을클래스절환점으로판정하여그클래스절환점을나타내는절환점신호를출력하는스텝과, 상기표본값의열로이루어지는이산신호와상기파라미터 m 신호와상기절환점신호를출력하는스텝 을구비하는것을특징으로하는신호처리방법. 청구항 17. 입력신호를표본화하여표본값을나타내는신호를출력하는스텝과, 상기입력신호의풀루언시신호공간에서의파라미터 m 을판정하는스텝과, 상기표본값을나타내는신호와상기파라미터 m 을나타내는신호를합하여출력하는스텝 을구비하는것을특징으로하는신호처리방법. 청구항 18. 입력신호를표본화하여표본값을얻는스텝과, 상기입력신호의풀루언시신호공간에서의파라미터 m 을판정하는스텝과, 상기표본값과상기파라미터 m 의표본화함수의내적연산값을나타내는신호를얻는스텝과, 상기내적연산값을나타내는신호와상기파라미터 m 을나타내는신호를합하여출력하는것을특징으로하는신호처리방법. 청구항 19. 컴퓨터에, 입력신호를표본화하여표본값의열로이루어지는이산신호를출력하는스텝과, 서로다른파라미터 m 의복수의표본화함수를발생하는스텝과, 상기입력신호와상기복수의표본화함수의각각과의내적연산을행하여내적연산값을파라미터 m 마다출력하는스텝과, 상기표본값과상기내적연산값과의차분으로이루어지는복수의오차중, 최소의오차를부여하는파라미터 m 을판정하여그파라미터 m 신호를출력하는스텝과, 상기표본값의열로이루어지는이산신호와상기파라미터 m 신호를출력하는스텝 을실행시키는것을특징으로하는신호처리프로그램

28 청구항 20. 컴퓨터에, 입력신호를표본화하여표본값을나타내는신호를출력하는스텝과, 상기입력신호의풀루언시신호공간에서의파라미터 m 을판정하는스텝과, 상기표본값을나타내는신호와상기파라미터 m 을나타내는신호를합하여출력하는스텝 을실행시키는것을특징으로하는신호처리프로그램. 청구항 21. 컴퓨터에의해입력신호를처리하기위한신호처리프로그램을기록한기록매체로서, 상기신호처리프로그램은컴퓨터에, 입력신호를표본화하여표본값의열로이루어지는이산신호를출력시키고, 서로다른파라미터 m 의복수의표본화함수를발생시키며, 상기입력신호와상기복수의표본화함수의각각과의내적연산을행하여내적연산값을파라미터 m 마다출력시키고, 상기표본값과상기내적연산값과의차분으로이루어지는복수의오차의중, 최소의오차를부여하는파라미터 m 을판정하여그파라미터 m 신호를출력시키며, 상기표본값의열로이루어지는이산신호와상기파라미터 m 신호를출력시키는것을특징으로하는신호처리프로그램을기록한기록매체. 청구항 22. 컴퓨터에의해입력신호를처리하기위한신호처리프로그램을기록한기록매체로서, 상기신호처리프로그램은컴퓨터에, 입력신호를표본화하여표본값을나타내는신호를출력시키고, 상기입력신호의풀루언시신호공간에서의파라미터 m 을판정시키며, 상기표본값을나타내는신호와상기파라미터 m 을나타내는신호를합하여출력시키는것을특징으로하는신호처리프로그램을기록한기록매체. 청구항 23. 서로다른파라미터 m 의역표본화함수를발생하는복수의함수발생기와,

29 상기파라미터 m 중의파라미터 m 0 에속하는원신호의이산신호와상기파라미터 m 0 을나타내는파라미터 m 신호를포함하는입력신호중의상기파라미터 m 신호를이용하여, 상기역표본화함수중으로부터상기파라미터 m 0 의역표본화함수를선택하는함수선택기와, 상기이산신호와선택된상기파라미터 m 0 의역표본화함수와의컨볼루션적분에의해연속파형신호를얻는컨볼루션적분연산기를구비하는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 24. 제 23 항에있어서, 상기파라미터 m 이 m=2, 3, 의 3 종류로이루어지는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 25. 제 23 항에있어서, 상기파라미터 m 이 m=1, 2, 3, 의 4 종류로이루어지는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 26. 제 23 항에있어서, 상기컨볼루션적분연산기는, 상기역표본화함수가정의되는구간내의표본점마다, 상기이산신호를상기구간동안유지한유지신호와상기역표본화함수와의곱연산을행하는복수의승산기와, 상기승산기의출력신호를표본점의순으로누적가산하는누적가산기를갖고있는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 27. 제 23 항에있어서, 상기입력신호가디지털신호이고, 상기연속파형신호가아날로그신호이며, 상기신호처리장치가상기디지털신호를입력받아상기아날로그신호를출력하는 DA 변환장치인것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 28. 서로다른파라미터 m 의역표본화함수를발생하는복수의함수발생기와, 상기파라미터 m 중의파라미터 m 0 에속하는원신호의이산신호와상기파라미터 m 0 을나타내는파라미터 m 신호와클 래스절환점을나타내는절환점신호를포함하는입력신호중의상기파라미터 m 신호및절환점신호를이용하여, 상기역표본화함수중으로부터상기파라미터 m 0 의역표본화함수를선택하는함수선택기와,

30 상기이산신호와선택된상기파라미터 m 0 의역표본화함수와의컨볼루션적분에의해연속파형신호를얻는컨볼루션 적분연산기를구비하는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 29. 원신호를표본화하여출력되는표본값을나타내는제 1 신호와, 상기원신호의풀루언시신호공간에서의파라미터 m 을나타내는제 2 신호를입력받고, 상기제 2 신호에의해선택된상기파라미터 m 의역표본화함수를이용하여상기제 1 신호로부터연속파형신호를얻는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 30. 원신호의풀루언시신호공간에서의파라미터 m 을나타내는제 1 신호와, 상기원신호를표본화함으로써얻은표본값과상기파라미터 m 의표본화함수의내적연산값을나타내는제 2 신호를입력받고, 상기제 1 신호에의해선택된상기파라미터 m 의역표본화함수를이용하여상기제 2 신호로부터연속파형신호를얻는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 31. 서로다른파라미터 m 의복수의역표본화함수를발생하는스텝과, 상기파라미터 m 중의파라미터 m 0 에속하는원신호의이산신호와상기파라미터 m 0 을나타내는파라미터 m 신호를포함하는입력신호를입력받는스텝과, 상기입력신호중의상기파라미터 m 신호를이용하여, 상기복수의역표본화함수중으로부터상기파라미터 m 0 의역표본화함수를선택하는스텝과, 상기이산신호와선택된상기파라미터 m 0 의역표본화함수와의컨볼루션적분에의해연속파형신호를얻는스텝 을구비하는것을특징으로하는신호처리방법. 청구항 32. 서로다른파라미터 m 의복수의역표본화함수를발생하는스텝과, 상기파라미터 m 중의파라미터 m 0 에속하는원신호의이산신호와상기파라미터 m 0 을나타내는파라미터 m 신호와클 래스절환점을나타내는절환점신호를포함하는입력신호를입력받는스텝과, 상기입력신호중의상기파라미터 m 신호및절환점신호를이용하여, 상기복수의역표본화함수중으로부터상기파라미터 m 0 의역표본화함수를선택하는스텝과, 상기이산신호와선택된상기파라미터 m 0 의역표본화함수와의컨볼루션적분에의해연속파형신호를얻는스텝 을구비하는것을특징으로하는신호처리방법

31 청구항 33. 원신호를표본화하여출력되는표본값을나타내는제 1 신호와, 상기원신호의풀루언시신호공간에서의파라미터 m 을나타내는제 2 신호를입력받는스텝과, 상기제 2 신호에의해선택된상기파라미터 m 의역표본화함수를이용하여상기제 1 신호로부터연속파형신호를얻는스텝 을구비하는것을특징으로하는신호처리방법. 청구항 34. 원신호의풀루언시신호공간에서의파라미터 m 을나타내는제 1 신호와, 상기원신호를표본화함으로써얻은표본값과상기파라미터 m 의표본화함수의내적연산값을나타내는제 2 신호를입력받는스텝과, 상기제 1 신호에의해선택된상기파라미터 m 의역표본화함수를이용하여상기제 2 신호로부터연속파형신호를얻는스텝 을구비하는것을특징으로하는신호처리방법. 청구항 35. 컴퓨터에, 서로다른파라미터 m 의복수의역표본화함수를발생하는스텝과, 상기파라미터 m 중의파라미터 m 0 에속하는원신호의이산신호와상기파라미터 m 0 을나타내는파라미터 m 신호를포함하는입력신호를입력받는스텝과, 상기입력신호중의상기파라미터 m 신호를이용하여, 상기복수의역표본화함수중으로부터상기파라미터 m 0 의역표본화함수를선택하는스텝과, 상기이산신호와선택된상기파라미터 m 0 의역표본화함수와의컨볼루션적분에의해연속파형신호를얻는스텝 을실행시키는것을특징으로하는신호처리프로그램. 청구항 36. 컴퓨터에, 원신호를표본화하여출력되는표본값을나타내는제 1 신호와, 상기원신호의풀루언시신호공간에서의파라미터 m 을나타내는제 2 신호를입력받는스텝과, 상기제 2 신호에의해선택된상기파라미터 m 의역표본화함수를이용하여상기제 1 신호로부터연속파형신호를얻는스텝 을실행시키는것을특징으로하는신호처리프로그램

32 청구항 37. 컴퓨터에, 서로다른파라미터 m 의복수의역표본화함수를발생하는스텝과, 상기파라미터 m 중의파라미터 m 0 에속하는원신호의이산신호와상기파라미터 m 0 을나타내는파라미터 m 신호를포함하는입력신호를입력받는스텝과, 상기입력신호중의상기파라미터 m 신호를이용하여, 상기복수의역표본화함수중으로부터상기파라미터 m 0 의역표본화함수를선택하는스텝과, 상기이산신호와선택된상기파라미터 m 0 의역표본화함수와의컨볼루션적분에의해연속파형신호를얻는스텝 을실행시키는신호처리프로그램을기록하고있는것을특징으로하는기록매체. 청구항 38. 컴퓨터에, 원신호를표본화하여출력되는표본값을나타내는제 1 신호와, 상기원신호의풀루언시신호공간에서의파라미터 m 을나타내는제 2 신호를입력받는스텝과, 상기제 2 신호에의해선택된상기파라미터 m 의역표본화함수를이용하여상기제 1 신호로부터연속파형신호를얻는스텝 을실행시키는신호처리프로그램을기록하고있는것을특징으로하는기록매체. 청구항 39. 입력신호를표본화하여표본값을얻는표본화회로와, 서로다른파라미터 m 의표본화함수를발생하는복수의함수발생기와, 상기입력신호와상기표본화함수의각각과의내적연산을행하여내적연산값을출력하는파라미터 m 마다의복수의내적연산기를구비하고, 상기표본값과상기복수의내적연산기가출력하는내적연산값과의차분이어느파라미터 m 에대해서도소정의임계값을초과하는점이있는경우, 그점을변화점으로판정하고, 해당변화점을나타내는변화점신호를출력하는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 40. 제 39 항에있어서, 상기파라미터 m 이 m=2, 3, 의 3 종류로이루어지는것을특징으로하는신호처리장치

33 청구항 41. 상기파라미터 m 이 m=1, 2, 3, 의 4 종류로이루어지는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 42. 제 39 항에있어서, 상기내적연산기는, 상기표본화함수가정의되는구간내의표본점마다상기입력신호와상기표본화함수와의곱연산을행하는복수의승산기와, 상기복수의승산기의출력신호를적분하는복수의적분기와, 상기복수의적분기의출력신호를표본점의순으로절환하여상기내적연산값을출력하는절환기를갖고있는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 43. 입력신호를표본화하여표본값을얻는표본화회로와, 파라미터 m 의표본화함수를발생하는함수발생기와, 상기입력신호와상기표본화함수와의내적연산을행하여내적연산값을출력하는내적연산기를구비하고, 상기표본값과상기내적연산기가출력하는내적연산값과의차분이소정의임계값을초과하는점을변화점으로판정하고, 해당변화점을나타내는변화점신호를출력하는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 44. 입력신호를표본화하여표본값의열로이루어지는이산신호를출력하는표본화회로와, 서로다른파라미터 m 의표본화함수를발생하는복수의함수발생기와, 상기입력신호와상기표본화함수의각각과의내적연산을행하여내적연산값을출력하는파라미터 m 마다의복수의내적연산기와, 상기표본값과상기복수의내적연산기가출력하는내적연산값과의차분으로이루어지는복수의오차중, 최소의오차를부여하는파라미터 m 을판정하고, 그파라미터 m 신호를출력하는클래스판정기와, 어느파라미터 m 에대해서도상기차분이소정의임계값을초과하는점이있는경우, 그점을변화점으로판정하고, 해당변화점을나타내는변화점신호를출력하는변화점판정기를구비하고, 상기이산신호와상기파라미터 m 신호와상기변화점신호를합하여출력하는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 45. 입력신호를표본화하여표본값을얻고, 상기입력신호에대응하는표본화함수와상기입력신호와의내적연산의값과상기표본값과의차분으로부터상기입력신호의변화점을검출하는것을특징으로하는신호처리장치

34 청구항 46. 입력신호를표본화하여표본값을나타내는신호를출력하고, 상기입력신호의풀루언시신호공간에서의파라미터 m 을판정하며, 표본화함수와상기입력신호와의내적연산의값과상기표본값과의차분이어느파라미터 m 에대해서도소정의임계값을초과하는점이있는경우, 그점을변화점으로판정하고, 상기표본값을나타내는제 1 신호와상기파라미터 m 을나타내는제 2 신호와상기변화점을나타내는제 3 신호를합하여출력하는것을특징으로하는신호처리장치. 청구항 47. 입력신호를표본화하여표본값을얻는스텝과, 서로다른파라미터 m 의복수의표본화함수를발생하는스텝과, 상기입력신호와상기복수의표본화함수의각각과의내적연산을행하여복수의내적연산값을출력하는스텝과, 상기표본값과상기복수의내적연산값과의차분이어느파라미터 m 에대해서도소정의임계값을초과하는점이있는경우, 그점을변화점으로판정하고, 해당변화점을나타내는변화점신호를출력하는스텝 을구비하는것을특징으로하는신호처리방법. 청구항 48. 입력신호를표본화하여표본값을얻는스텝과, 파라미터 m 의표본화함수를발생하는스텝과, 상기입력신호와상기표본화함수와의내적연산을행하여내적연산값을출력하는스텝과, 상기표본값과상기내적연산값과의차분이소정의임계값을초과하는점을변화점으로판정하고, 해당변화점을나타내는변화점신호를출력하는스텝 을구비하는것을특징으로하는신호처리방법. 청구항 49. 입력신호를표본화하여표본값의열로이루어지는이산신호를출력하는스텝과, 서로다른파라미터 m 의복수의표본화함수를발생하는스텝과, 상기입력신호와상기복수의표본화함수의각각과의내적연산을행하여복수의내적연산값을출력하는스텝과, 상기표본값과상기복수의내적연산값과의차분으로이루어지는복수의오차중, 최소의오차를부여하는파라미터 m 을판정하고, 그파라미터 m 신호를출력하는스텝과,

35 어느파라미터 m 에대해서도상기차분이소정의임계값을초과하는점이있는경우, 그점을변화점으로판정하고, 해당변화점을나타내는변화점신호를출력하는스텝과, 상기이산신호와상기파라미터 m 신호와상기변화점신호를합하여출력하는스텝 을구비하는것을특징으로하는신호처리방법. 청구항 50. 입력신호를표본화하여표본값을얻는스텝과, 상기입력신호에대응하는표본화함수와상기입력신호와의내적연산의값과상기표본값과의차분으로부터상기입력신호의변화점을검출하는스텝 을구비하는것을특징으로하는신호처리방법. 청구항 51. 입력신호를표본화하여표본값을나타내는신호를출력하는스텝과, 상기입력신호의풀루언시신호공간에서의파라미터 m 을판정하는스텝과, 표본화함수와상기입력신호와의내적연산의값과상기표본값과의차분이어느파라미터 m 에대해서도소정의임계값을초과하는점이있는경우, 그점을변화점으로판정하는스텝과, 상기표본값을나타내는제 1 신호와상기파라미터 m 을나타내는제 2 신호와상기변화점을나타내는제 3 신호를합하여출력하는스텝 을구비하는것을특징으로하는신호처리방법. 청구항 52. 컴퓨터에, 입력신호를표본화하여표본값을얻는스텝과, 서로다른파라미터 m 의복수의표본화함수를발생하는스텝과, 상기입력신호와상기복수의표본화함수의각각과의내적연산을행하여복수의내적연산값을출력하는스텝과, 상기표본값과상기복수의내적연산값과의차분이어느파라미터 m 에대해서도소정의임계값을초과하는점이있는경우, 그점을변화점으로판정하고, 해당변화점을나타내는변화점신호를출력하는스텝 을실행시키는것을특징으로하는신호처리프로그램. 청구항 53. 컴퓨터에,

36 입력신호를표본화하여표본값을얻는스텝과, 상기입력신호에대응하는표본화함수와상기입력신호와의내적연산의값과상기표본값과의차분으로부터상기입력신호의변화점을검출하는스텝 을실행시키는것을특징으로하는신호처리프로그램. 청구항 54. 컴퓨터에의해입력신호를처리하기위한신호처리프로그램을기록한기록매체로서, 상기신호처리프로그램은컴퓨터에, 입력신호를표본화하여표본값을취득시키고, 서로다른파라미터 m 의복수의표본화함수를발생시키며, 상기입력신호와상기복수의표본화함수의각각과의내적연산을행하여복수의내적연산값을출력시키고, 상기표본값과상기복수의내적연산값과의차분이어느파라미터 m 에대해서도소정의임계값을초과하는점이있는경우, 그점을변화점으로판정하고, 해당변화점을나타내는변화점신호를출력시키는것을특징으로하는신호처리프로그램을기록한기록매체. 청구항 55. 컴퓨터에의해입력신호를처리하기위한신호처리프로그램을기록한기록매체로서, 상기신호처리프로그램은컴퓨터에, 입력신호를표본화하여표본값을취득시키고, 상기입력신호에대응하는표본화함수와상기입력신호와의내적연산의값과상기표본값과의차분으로부터상기입력신호의변화점을검출시키는것을특징으로하는신호처리프로그램을기록한기록매체. 청구항 56. 클래스 m 의 AD 함수를이용한 AD 변환에의해연속신호를이산화하여이산값열을생성함과함께, 클래스 m 을판정하고, 상기이산값열과클래스 m 을이용하여, 클래스 m 에서선정되는 DA 함수로상기이산값열의보간, 가공처리를행하여, 상기이산값열을연속신호로변환하는신호처리방법. 청구항 57. 클래스 m 의 AD 함수를이용한 AD 변환에의해연속신호를이산화하여이산값열을생성함과함께, 클래스 m 을판정하고, 상기이산값열과클래스 m 을상기기억매체에기록하며, 기록된이산값열과클래스 m 을상기기억매체로부터읽어내고, 클래스 m 에서선정되는 DA 함수로상기이산값열의보간, 가공처리를행하여, 상기이산값열을연속신호로변환하는신호처리방법. 청구항

37 클래스 m 의 AD 함수를이용한 AD 변환에의해연속신호를이산화하여이산값열을생성함과함께, 클래스 m 을판정하고, 상기이산값열과클래스 m 을통신수단으로전송하며, 상기통신수단으로수신한신호로부터상기이산값열과클래스 m 을읽어내고, 클래스 m 에서선정되는 DA 함수로상기이산값열의보간, 가공처리를행하여, 상기이산값열을연속신호로변환하는신호처리방법. 도면 도면

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