이진 신호의 유형

마지막 업데이트: 2022년 3월 19일 | 0개 댓글
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이진 신호의 유형

변조는 어떤 유형의 신호가 전자 신호 반송파에 입력되고 전달되는 수단입니다. 변조 범위 내에서, 전기 또는 광학 신호 캐리어로 도입되고 전달되는 신호의 유형 또는 정보는 캐리어 및 소스의 구성에 따라 변할 수있다. 오늘날 다양한 유형의 방송 및 통신 매체에 다른 유형이 사용된다.

전기를 사용하여 통신 목적으로 사용한 이후 변조 사용은 기술의 일부였습니다. 훌륭한 기본 예는 초기 전신 기술과 관련이 있습니다. 텔레그래프는 본질적으로 이진 코드 인 것을 사용하여 수신 측에서 해석되고 디코딩되어 수신자에게 제시 될 수있는 메시지를 전달할 것이다. 이 형태는 시그널링 프로세스 동안 증가 또는 감소하지 않은 다소 안정한 유형의 변조에 의존한다.

다른 일반적인 예는 무선 전송의 수신과 관련이 있습니다. 변조는 일반 방송용으로 사용되는 전송 유형과 햄 라디오와 같은보다 집중적 인 응용 프로그램을 정의하는 데 도움이됩니다. 진폭 변조 (AM)는 매체를 통해 전달되는 전압 레벨이 시간이 지남에 따라 눈에 띄게 변하는 브로드 캐스트 상황을 설명합니다. AM 라디오 방송국을 듣는 사람은 대개 밤에 신호가 약해 보이는 방식을 알고 있으며보다 명확한 신호를 얻기가 더 어렵습니다.

주파수 변조 (FM)는 일반적으로 무선 전송에도 사용됩니다. 차이점은 AM 브로드 캐스트와 같이 변조 량이 크게 변하지 않지만 적은 양이 발생한다는 것입니다. 위상 변조는 전송 및 수신 프로세스에서 지연이 발생하는 세 번째 구성입니다. 햄 라디오는 짧지 만 눈에 띄는 전송 지연의 좋은 예입니다.

기술이 계속 발전하고 통신이 더욱 포괄적이고 다양 해짐에 따라 다른 변조 구조가 등장했습니다. 무선 통신 및 인터넷 사용으로 인해 다중화 및 모뎀 변조와 같은 중요한 신호 도구가 만들어졌습니다. AM 및 FM 브로드 캐스트로 표시되는보다 일반적인 형식과 함께 펄스 코드 변조라고하는 것을 사용하는 일부 장치도 있으며,이 패턴은 아날로그 및 디지털 신호를 이진 패턴으로 인코딩하는 데 사용할 수 있습니다.

파형 코딩 기법

본 제품에 대한 문서 세트는 편견 없는 언어를 사용하기 위해 노력합니다. 본 설명서 세트의 목적상, 편견 없는 언어는 나이, 장애, 성별, 인종 정체성, 민족 정체성, 성적 지향성, 사회 경제적 지위 및 교차성에 기초한 차별을 의미하지 않는 언어로 정의됩니다. 제품 소프트웨어의 사용자 인터페이스에서 하드코딩된 언어, RFP 설명서에 기초한 언어 또는 참조된 서드파티 제품에서 사용하는 언어로 인해 설명서에 예외가 있을 수 있습니다. 시스코에서 어떤 방식으로 포용적인 언어를 사용하고 있는지 자세히 알아보세요.

이 번역에 관하여

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인간이 아날로그 통신을 잘 준비하긴 했지만 아날로그 전송은 그다지 효율적이지 않다.아날로그 신호가 변속으로 약해질 때 복잡한 아날로그 구조를 무작위 전송노이즈 구조와 분리하기 어렵다.아날로그 신호를 증폭하면 노이즈가 증폭되고 아날로그 연결이 사용하기에 너무 복잡해집니다."1비트" 및 "0비트" 상태만 있는 디지털 신호는 잡음에서 더 쉽게 분리됩니다.부패 없이 증폭될 수 있습니다.디지털 코딩은 장거리 연결의 노이즈 손상에 대한 면역력이 더 높습니다.또한 세계의 통신 시스템은 맥박 코드 변조(PCM)라고 불리는 디지털 전송 형식으로 변환되었다.PCM은 원래 음성 파형의 코딩된 형태를 만들기 때문에 "파형" 코딩이라고 하는 코딩 유형입니다.이 문서에서는 아날로그 음성 신호의 디지털 신호에 대한 변환 프로세스를 개괄적으로 설명합니다.

사전 요구 사항

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사용되는 구성 요소

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펄스 코드 변조

PCM은 ITU-T G.711 사양에 정의된 파형 코딩 방법입니다.

신호를 아날로그에서 디지털로 변환하는 첫 번째 단계는 신호 주파수의 상위 구성 요소를 필터링하는 것입니다.이렇게 하면 다운스트림에서 이 신호를 쉽게 변환할 수 있습니다.구어 에너지의 대부분은 200~300Hz~2700~2800Hz에 있다.표준 음성 및 표준 음성 통신을 위한 약 3,000Hz 대역폭이 설정됩니다.따라서 정밀한 필터를 사용할 필요가 없습니다(매우 비싼 경우).4000Hz의 대역폭은 장비 지점에서 생성됩니다(볼 경우).이 대역 제한 필터는 앨리어싱(앤티앨리어싱)을 방지하는 데 사용됩니다. 이는 Nyquist 기준에 의해 Fs < 2(BW)로 정의된 입력 아날로그 음성 신호가 언더샘플링될 때 발생합니다. 샘플링 빈도는 입력 아날로그 신호의 최고 빈도보다 작습니다.이렇게 하면 샘플의 주파수 스펙트럼과 입력 아날로그 신호 간에 중첩이 생성됩니다.원래 입력 신호를 재구성하는 데 사용되는 로우 패스 출력 필터는 이 중첩을 탐지할 만큼 똑똑하지 않습니다.따라서 소스에서 시작되지 않는 새 신호를 생성합니다.샘플링을 앨리어스라고 할 때 이러한 오탐이 생성됩니다.

아날로그 음성 신호를 디지털 음성 신호로 변환하는 두 번째 단계는 지속적인 샘플링 빈도로 필터링된 입력 신호를 샘플링하는 것입니다.이 작업은 PAM(Pulse Amplitude Modulation)이라는 프로세스를 사용하여 수행합니다. 이 단계에서는 원래 아날로그 신호를 사용하여 진폭 및 주파수가 일정한 펄스 열차의 진폭을 조절합니다.(그림 2 참조)

맥박 기차는 샘플링 빈도라고 불리는 일정한 주파수로 움직인다.아날로그 음성 신호는 초당 100만 번 또는 초당 2~3회 샘플링할 수 있습니다.샘플링 빈도는 어떻게 결정됩니까?해리 나이퀴스트의 이름을 가진 한 과학자는 충분한 샘플을 가져가면 원래의 아날로그 신호를 재구성할 수 있다는 것을 발견했습니다.그는 샘플링 주파수가 원래 입력 아날로그 음성 신호의 최소 주파수의 두 배 이상이면 목적지의 저통과 필터에 의해 이 신호를 재구성할 수 있음을 확인했습니다.나이퀴스트 기준은 다음과 같습니다.

그림 1:아날로그 샘플링

음성 디지털화

PAM을 사용하여 입력 아날로그 음성 신호를 필터링하고 샘플링한 후, 다음 단계는 텔레포니 네트워크를 통한 전송을 준비하기 위해 이러한 샘플을 디지털화하는 것입니다.아날로그 음성 신호의 디지털화 과정을 PCM이라고 한다.PAM과 PCM의 유일한 차이점은 PCM이 한 단계 더 프로세스를 진행한다는 것입니다.PCM은 이진 코드 단어를 사용하여 각 아날로그 샘플을 디코딩합니다.PCM은 소스 쪽에 아날로그-디지털 변환기와 대상 쪽에 디지털-아날로그 변환기를 가지고 있습니다.PCM은 이러한 샘플을 인코딩하기 위해 양자화라는 기법을 사용합니다.

양자화 및 코딩

그림 2:펄스 코드 변조 - 니퀴스트 정리

양자화는 각 아날로그 샘플 값을 고유한 디지털 코드 단어를 할당할 수 있는 개별 값으로 변환하는 프로세스입니다.

입력 신호 샘플이 양자화 단계를 시작하면 양자화 간격에 할당됩니다.모든 양자화 간격은 입력 아날로그 신호의 동적 범위 전체에서 균등하게 간격(균일한 양자화)입니다.각 양자화 간격에는 이진 코드 단어의 형태로 불연속 값이 할당됩니다.사용되는 표준 단어 크기는 8비트입니다.입력 아날로그 신호가 초당 8000회 샘플링되고 각 샘플에 8비트 길이의 코드 단어가 주어지면 PCM을 사용하는 텔레포니 시스템의 최대 전송 비트 속도는 초당 64,000비트입니다.그림 2는 PCM 시스템에 대한 비트 전송률이 어떻게 파생되는지 보여줍니다.

각 입력 샘플에는 진폭 높이에 가장 가까운 양자화 간격이 할당됩니다.입력 샘플에 실제 높이와 일치하는 양자화 간격이 할당되지 않은 경우 PCM 프로세스에 오류가 발생합니다.이 오류를 양자화 소음이라고 합니다.양자화 노이즈는 음성 신호의 SNR(Signal-to-Noise Ratio)에 영향을 주는 무작위 잡음에 해당합니다.SNR은 배경 노이즈를 기준으로 신호 강도를 측정합니다.이 비율은 일반적으로 데시벨(dB)으로 측정됩니다. 마이크로볼트의 수신 신호 강도가 Vs이고 노이즈 수준(마이크로볼트)도 Vn이면 S/N = 20 log10(Vs/Vn)에서 데시벨 단위의 신호 대 노이즈 비율(S/N)이 지정됩니다.SNR은 데시벨(dB)으로 측정됩니다. SNR이 높을수록 음성 품질이 향상됩니다.양자화 노이즈는 신호의 SNR을 줄입니다.따라서 양자화 노이즈의 증가는 음성 신호의 품질을 떨어뜨립니다.그림 3은 양자화 노이즈가 어떻게 생성되는지 보여줍니다.코딩을 위해 N 비트 단어는 2N 양자화 레이블을 생성합니다.

그림 3:아날로그-디지털 변환

양자화 노이즈를 줄이는 한 가지 방법은 양자화 간격의 양을 늘리는 것입니다.입력 신호 진폭 높이와 양자화 간격의 차이는 양자화 간격이 증가함에 따라 감소합니다(간격이 증가하면 양자화 노이즈가 감소함). 그러나 양자화 간격의 증가에 비례하여 코드 단어도 늘려야 합니다.이 프로세스에서는 더 많은 코드 단어를 처리하기 위해 PCM 시스템의 용량을 처리하는 추가적인 문제가 발생합니다.

SNR(양자화 노이즈 포함)은 단일화된 양자화의 음성 품질에 영향을 주는 가장 중요한 단일 요소입니다.균일 양자화는 입력 아날로그 신호의 전체 동적 범위에 걸쳐 동일한 양자화 레벨을 사용합니다.따라서 낮은 신호에 작은 SNR(낮은 신호 레벨 음성 품질)이 있고 높은 신호에 큰 SNR(높은 신호 레벨 음성 품질)이 있습니다. 대부분의 음성 신호는 낮은 종류이기 때문에 더 높은 신호 레벨에서 더 나은 음성 품질을 갖는 것은 음성 신호를 디지털화하는 매우 비효율적인 방법입니다.낮은 신호 레벨에서 음성 품질을 개선하기 위해 PCM(Uniform Quantization)은 companding이라는 비균일 양자화 프로세스로 대체됩니다.

컴팬딩은 소스에서 아날로그 신호를 먼저 압축한 다음 대상에 도달할 때 이 이진 신호의 유형 신호를 원래 크기로 다시 확장하는 프로세스를 말합니다.압축과 확장이라는 두 단어를 한 단어로 결합하여 'companing'이라는 용어가 만들어집니다.코딩 프로세스 시 입력 아날로그 신호 샘플은 로그 세그먼트로 압축됩니다.그런 다음 각 세그먼트는 균일한 양자화를 사용하여 양자화 및 코딩됩니다.압축 프로세스는 로그입니다.샘플 신호가 증가하면 압축이 증가합니다.즉, 더 큰 샘플 신호는 더 작은 샘플 신호보다 더 많이 압축됩니다.이렇게 하면 샘플 신호가 증가함에 따라 양자화 노이즈가 증가합니다.입력 샘플 이진 신호의 유형 신호의 동적 범위 전체에서 양자화 노이즈의 대수 증가는 이 동적 범위 전체에서 SNR 상수를 유지합니다.기업의 ITU-T 표준은 A-law와 U-law라고 불립니다.

A-law 및 U-law 회사

a-law 및 u-law는 16비트 선형 PCM 데이터를 8비트의 로그 데이터까지 압축하는 CCITT(Consultative Committee for International Telephony and Telegraphy) G.711에 의해 정의된 오디오 압축 체계(codecs)입니다.

선형 샘플 값을 12진수로 제한하면 A-law 압축은 이 방정식에 의해 정의됩니다. 여기서 A는 압축 매개변수(A=87.7(유럽)이고 x는 압축할 표준화된 정수입니다.

선형 샘플 값을 13진수로 제한하면 u-law(u-law 및 Mu-law는 이 문서에서 동일하게 사용됨) 압축은 이 방정식에 의해 정의됩니다. 여기서 m은 압축 매개변수(미국과 일본의 m=255)이고 x는 압축할 정규화된 정수입니다.

A-law 표준은 주로 유럽과 다른 세계에 의해 사용된다.u-law는 북미 및 일본에서 사용됩니다.

A-law와 U-law의 유사성

둘 다 로그 입력/출력 관계의 선형 근사값입니다.

두 가지 모두 8비트 코드 단어(256 레벨, 각 양자화 간격마다 하나씩)를 사용하여 구현됩니다. 8비트 코드 단어를 사용하면 64kbps(킬로비트/초)의 비트 속도를 사용할 수 있습니다. 이는 샘플링 속도(입력 주파수의 2배)에 코드 단어의 크기(2 x 4 kHz x 8 비트 = 64 kbps)를 곱하여 계산됩니다.

둘 다 동적 범위를 총 16개의 세그먼트로 분할합니다.

8개의 양수 및 8개의 음수 세그먼트.

각 세그먼트의 길이는 이전 세그먼트의 두 배입니다.

각 세그먼트 내에서 균일 양자화가 사용됩니다.

두 단어 모두 8비트 단어를 코딩하는 데 비슷한 방식을 사용합니다.

First(MSB)는 극성을 식별합니다.

비트 2, 3, 4는 세그먼트 식별

마지막으로 세그먼트를 정량화하는 4비트는 A-law보다 낮은 신호 수준입니다.

A-law와 U-law의 차이점

선형 근사치가 다르면 길이와 슬로프가 달라집니다.

8비트 코드 단어에서 세그먼트에 대한 비트 위치의 숫자 지정과 세그먼트 내의 양자화 레벨은 서로 다릅니다.

A-law는 u-law보다 더 큰 동적 범위를 제공합니다.

u-law는 A-law보다 낮은 수준의 신호에 대해 더 나은 신호/왜곡 성능을 제공합니다.

법률은 균일한 PCM에 해당하는 13비트를 필요로 한다.u-law에는 동일한 PCM에 14비트가 필요합니다.

A-law를 사용해야 하는 국제적인 연결에서는 A-A를 A-Conversion으로 전환하는 것이 U-Law 국가의 책임입니다.

차등 펄스 코드 변조

PCM 프로세스 시 입력 샘플 신호 간의 차이는 최소화됩니다.DPCM(차등 PCM)은 이 차이를 계산한 다음 전체 입력 샘플 신호 대신 이 작은 차이 신호를 전송하도록 설계되었습니다.입력 샘플의 차이가 전체 입력 샘플보다 작으므로 전송에 필요한 이진 신호의 유형 비트 수가 줄어듭니다.따라서 음성 신호를 전송하는 데 필요한 처리량이 줄어듭니다.DPCM을 사용하면 음성 전송 비트 속도를 48kbps로 줄일 수 있습니다.

DPCM은 현재 샘플 신호와 이전 샘플 간의 차이를 어떻게 계산합니까?DPCM의 첫 번째 부분은 PCM과 정확히 유사하게 작동하는데, 이 때문에 PCM이 차등 PCM이라고 불립니다. 입력 신호는 일정한 샘플링 빈도(입력 주파수의 2배)로 샘플링됩니다. 그런 다음 PAM 프로세스를 사용하여 이러한 샘플을 모듈화합니다.이 시점에서 DPCM 프로세스가 인계됩니다.이진 신호의 유형 샘플링된 입력 신호는 조건자라고 하는 위치에 저장됩니다.예측자는 저장된 샘플 신호를 가져와 차별화 요소를 통해 전송합니다.차별화 요소는 이전 샘플 신호를 현재 샘플 신호와 비교하고 이 차이를 PCM의 양자화 및 코딩 단계로 보냅니다(이 단계는 동일한 양자화 또는 A-law 또는 u-law와 동일 수 있음). 양자화 및 코딩 후 차이 신호가 최종 목적지로 전송됩니다.네트워크 수신의 끝에서 모든 것이 역전됩니다.먼저 차이점 신호는 미처리 상태입니다.그런 다음 이 차이 신호는 조건자에 저장된 샘플 신호에 추가되고 원래 입력 신호를 다시 구성하는 로우 패스 필터로 전송됩니다.

DPCM은 음성 전송의 비트 속도를 줄이는 좋은 방법입니다.그러나 음질에 관련된 다른 문제가 발생합니다.DPCM은 이전 샘플 입력 신호와 현재 샘플 입력 신호 간의 차이를 계산하여 계산합니다.DPCM은 균일 양자화를 사용하여 차이 신호를 수신합니다.균일 양자화는 작은 입력 샘플 신호에는 작고 큰 입력 샘플 신호에는 큰 SNR을 생성합니다.따라서, 음성은 더 높은 신호에서 더 좋다.인간의 음성으로 생성되는 대부분의 신호가 작기 때문에 이 시나리오는 매우 비효율적입니다.음성 품질은 작은 신호에 중점을 두어야 합니다.이 문제를 해결하기 위해 적응형 DPCM이 개발되었습니다.

적응형 DPCM

적응형 DPCM(ADPCM)은 ITU-T G.726 사양에 정의된 파형 코딩 방법입니다.

ADPCM은 DPCM 프로세스 시 생성된 차이 신호의 양자화 레벨을 조정합니다.ADPCM은 이러한 양자화 레벨을 어떻게 조정합니까?차이 신호가 낮으면 ADPCM은 양자화 레벨의 크기를 늘립니다.차이 신호가 높으면 ADPCM은 양자화 레벨의 크기를 줄입니다.ADPCM은 양자화 레벨을 입력 차이 신호의 크기에 맞게 조정합니다.이렇게 하면 차이 신호의 동적 범위 전체에서 균일한 SNR이 생성됩니다.ADPCM을 사용하면 음성 전송 비트 속도가 32kbps로 감소하여 A-law 또는 U-law PCM의 비트 전송률이 절반으로 줄어듭니다.ADPCM은 법률 또는 법률 PCM과 같이 '통행료 품질'의 목소리를 낸다.Coder에는 피드백 루프가 있어야 합니다. 인코더 출력 비트를 사용하여 양자자를 재지정합니다.

이진 신호의 유형

이 글의 어조나 문체는 이진 신호의 유형 위키백과에서 사용되는 백과사전적 어조반영하지 못할 도 있다. 제안사항은 위키피디아의 더 나은 기사 작성 안내서를 참조하십시오. ( 2018년 7월 ) (이 템플릿 메시지를 제거하는 방법 과 시기 알아보기)

신호 처리에서 신호는 현상에 대한 정보를 전달하는 기능이다. [1] 전자통신과 통신에서, 정보를 전달하는 전압, 전류 또는 전자기파를 말한다. 신호는 또한 양과 같은 품질의 관찰 가능한 변화로 정의될 수 있다. [2]

공간이나 시간의 변화를 나타내는 물리적 양과 같은 어떤 품질도 관찰자 간에 메시지를 공유하기 위한 신호로 사용될 수 있다. [3] IEEE 신호 처리관한 거래에 따르면, 신호는 오디오, 비디오, 음성, 이미지, 음파탐지기, 레이더 관련 등이 될 수 있다. [4]

자연에서, 신호는 유기체가 다른 유기체에 대해 경고하기 위해 행하는 행동일 수 있다. 식물 화학 물질의 방출에서부터, 다른 동물에게 먹이를 경고하기 위해 동물들이 하는 소리나 동작에 이르기까지. 신호는 세포 수준에서도 모든 유기체에서 발생하며, 세포 신호도 있다. 신호 이론은 진화 생물학에서 진화의 실질적인 동인은 동물들이 신호 방법을 개발함으로써 서로 의사소통할 수 있는 능력이라고 제안한다. 인체공학에서 신호는 일반적으로 센서에 의해 제공되며, 신호의 원래 형태는 변환기를 사용하여 다른 형태의 에너지로 변환되는 경우가 많다. 예를 들어, 마이크는 음향 신호를 전압 파형으로 변환하고, 스피커는 그 반대로 한다. [1]

정보이론은 신호와 그 내용에 대한 공식적인 연구 역할을 하며, 신호의 정보는 종종 소음을 동반한다. "소음"이라는 용어는 원하지 않는 신호 수정을 의미하지만 종종 원하는 신호(크로스톡)와 충돌하는 원하지 않는 신호를 포함하도록 확장된다. 소음 감소는 부분적으로 신호 무결성 표제 아래에 포함된다. 원하는 신호와 배경 노이즈를 분리하는 것은 신호 회수 분야인데, [5] 그 중 한 가지 분기는 추정 이론으로 무작위 교란을 억제하는 확률론적 접근이다.

전기 공학과 같은 공학 분야들은 정보의 전송, 저장, 조작과 관련된 시스템의 설계, 연구, 구현에 있어 길을 주도해 왔다. 20세기 후반에는 전기공학 자체가 여러 분야로 분리되어 물리적 신호를 조작하는 시스템의 설계와 분석을 전문으로 하는 반면, 전자공학 및 컴퓨터공학은 예로서 사용자-기계 인터페이스의 기능 설계를 다루기 위해 개발되었다.

하위 필드 고유의 정의는 일반적이다. 예를 들어 정보이론에서 신호는 암호화된 메시지, 즉 메시지를 암호화하는 통신 채널의 상태 순서다. 신호 처리의 맥락에서 신호는 아날로그 물리량의 아날로그 및 디지털 표현이다.

신호는 공간분포 측면에서 점원신호(PSS)와 분산원신호(DSS)로 분류할 수 있다. [2]

통신 시스템에서는 송신기가 신호를 생성하기 위해 메시지를 암호화하고, 송신기는 통신 채널에 의해 수신기로 전달된다. 예를 들어, "Mary는 어린 양을 가졌다"는 말은 전화기에 대고 하는 메시지일 것이다. 전화 송신기는 소리를 전기 신호로 변환한다. 그 신호는 전선에 의해 수신 전화로 전달된다; 수신기에서 그것은 소리로 되돌아간다.

전화망에서 신호는, 예를 들어 공통 채널 신호와 같은 것으로, 실제 음성 신호보다는 전화 번호와 기타 디지털 제어 정보를 말한다.

신호는 다양한 방법으로 분류할 수 있다. 가장 일반적인 구별은 기능들이 예를 들어 이산형 및 연속형 시간 영역에 걸쳐 정의되는 이산형 공간과 연속형 공간이다. 이산 시간 신호는 다른 분야에서는 흔히 시계열이라고 한다. 연속 시간 신호는 흔히 연속 신호라고 한다.

두 번째 중요한 구분은 이산형 가치와 연속형 가치의 구분이다. 특히 디지털 신호 처리에서 디지털 신호는 일반적으로 기초적인 연속 값 물리적 프로세스와 연관된 이산형 값의 시퀀스로 정의될 수 있다. 디지털 전자제품에서 디지털 신호는 디지털 시스템의 연속 시간 파형 신호로 비트 스트림을 나타낸다.

신호의 또 다른 중요한 특성은 엔트로피 또는 정보 내용물이다.

신호와 시스템에서 신호는 주로 아날로그 신호와 디지털 신호로 분류되고 신호의 결정성에 따라 결정론적 신호와 무작위 신호로 분류되며 신호 강도에 따라 에너지 신호로 분류된다. s 및 전원 신호

아날로그 및 디지털 신호

디지털 신호는 두 개 이상의 구별 가능한 파형을 가지고 있는데, 이 예에서 고전압과 저전압은 각각 숫자에 매핑할 수 있다. 특징적으로, 너무 극단적이지 않다면 디지털 신호에서 노이즈를 제거할 수 있다.

실제로 만나는 신호의 두 가지 주요 유형은 아날로그와 디지털이다. 그림은 특정 시간 발생 시 해당 값에 의해 아날로그 신호의 근사치에서 비롯되는 디지털 신호를 보여준다. 디지털 신호는 정량화하는 반면 아날로그 신호는 연속이다.

아날로그 신호

아날로그 신호는 신호의 시간 변화 특징이 다른 시간 변화량(즉, 다른 시간 변화 신호와 유사함)을 나타내는 모든 연속 신호다. 예를 들어 아날로그 오디오 신호에서 신호의 순간 전압은 음압에 따라 연속적으로 변화한다. 그것은 디지털 신호와 다르며, 연속적인 양은 한정된 수의 값 중 하나만을 차지할 수 있는 이산형 값의 시퀀스를 나타낸 것이다. [6] [7]

아날로그 신호라는 용어는 일반적으로 전기 신호를 가리킨다. 그러나 아날로그 신호는 기계, 공압 또는 유압과 같은 다른 매체를 사용할 수 있다. 아날로그 신호는 신호의 정보를 전달하기 위해 매체의 일부 속성을 사용한다. 예를 들어, 무에로이드 기압계는 압력 정보를 전달하기 위한 신호로 회전 위치를 사용한다. 전기 신호에서 신호의 전압, 전류 또는 주파수는 정보를 나타내기 위해 변경될 수 있다.

모든 정보는 아날로그 신호로 전달될 수 있다. 종종 그러한 신호는 소리, 빛, 온도, 위치 또는 압력과 같은 물리적 현상의 변화에 대한 측정된 응답이다. 물리적 변수는 변환기에 의해 아날로그 신호로 변환된다. 예를 들어, 녹음에서는 기압의 변동(즉, 소리)이 마이크의 횡경막을 쳐서 상응하는 전기적 변동을 유도한다. 전압이나 전류는 소리의 아날로그라고 한다.

디지털 신호

디지털 신호는 이산형 값의 순서를 나타내기 위해 물리적인 양의 이산형 파형 집합에서 생성되는 신호다. [8] [9] [10] 로직 신호는 두 개의 가능한 값만 있는 디지털 신호로 임의 비트 스트림을 설명한다. [11] [12] 다른 유형의 디지털 신호는 3-값 논리 또는 더 높은 값의 로직을 나타낼 수 있다.

또는 디지털 신호는 그러한 물리적 양으로 대표되는 코드의 시퀀스로 간주될 수 있다. [13] 물리적 양은 가변 전류 또는 전압, 광학 또는 기타 전자기장의 강도, 위상 또는 양극화, 음향 압력, 자기 저장 매체의 자기화 등이 될 수 있다. 디지털 신호는 모든 디지털 전자제품, 특히 컴퓨터 장비와 데이터 전송에 존재한다.

디지털 신호의 경우 시스템 노이즈가 너무 크지 않으면 시스템 작동에 영향을 미치지 않는 반면 노이즈가 아날로그 신호의 작동을 어느 정도 저하시킨다.

디지털 신호는 아날로그 신호의 샘플링을 통해 발생하는 경우가 많은데, 예를 들어 아날로그-디지털 변환기 회로에 의해 디지털화할 수 있는 라인에서 지속적으로 변동하는 전압이 회로 내에서 50마이크로초마다 라인의 전압 레벨을 판독하고 각 판독치를 고정된 비트 수로 나타낸다. 결과적인 숫자의 스트림은 이산 시간과 정량화된 진폭 신호에 디지털 데이터로 저장된다. 컴퓨터와 다른 디지털 기기는 이산 시간으로 제한된다.

에너지와 전력

신호의 강도에 따라 실제 신호는 에너지 신호와 전력 신호의 두 가지 범주로 분류할 수 있다. [14]

에너지 신호: 이러한 신호의 에너지는 유한한 양의 값과 동일하지만 평균 힘은 0이다.

전원 신호: 그러한 신호의 평균 힘은 유한한 양의 값과 동일하지만 에너지는 무한하다.

결정론적 및 무작위적

결정론적 신호는 언제라도 값이 예측 가능하고 수학 방정식에 의해 계산될 수 있는 신호들이다.

무작위 신호는 주어진 순간마다 무작위 값을 취하는 신호로, 확률적으로 모델링되어야 한다. [15]

짝수와 홀수

신호는 다음과 같은 조건을 만족하면 주기적이라고 한다.

주기적인 신호는 모든 기간 동안 반복될 것이다.

시간 소멸

신호는 연속 또는 이산 시간으로 분류할 수 있다. 수학 추상화에서 연속 시간 신호의 영역은 실수의 집합(또는 그 일부 구간)인 반면 이산 시간(DT) 신호의 영역은 정수 집합(또는 실수의 다른 하위 집합)이다. 이 정수가 나타내는 것은 신호의 성격에 이진 신호의 유형 달려있다; 가장 흔히 그것은 시간이다.

연속 시간 신호는 어떤 간격에서 매 시간 t에서 정의되는 함수로서, 가장 일반적으로 무한 간격이다. 이산 시간 신호의 단순한 소스는 연속 신호의 샘플링이며, 특정 시간 발생 시 해당 값의 시퀀스에 의해 신호에 근사치를 나타낸다.

진폭 정량화

신호를 숫자의 순서로 나타내려면 정확한 정밀도를 유지하는 것이 불가능하며, 순서의 각 숫자는 한정된 자릿수를 가져야 한다. 결과적으로, 그러한 신호의 값은 실제 표현을 위해 유한한 집합으로 정량화되어야 한다. 정량화는 연속 아날로그 오디오 신호를 정수의 이산 수치 값을 갖는 디지털 신호로 변환하는 과정이다.

신호의 예

자연 속의 신호는 다양한 센서에 의해 전자 신호로 변환될 수 있다. 예를 들면 다음과 같다.

  • 움직임. 물체의 움직임은 신호로 간주될 수 있으며 전기적 신호를 제공하기 위해 다양한 센서에 의해 감시될 수 있다. [16] 예를 들어 레이더는 다음과 같은 항공기 움직임을 위한 전자기 신호를 제공할 수 있다. 동작 신호는 1차원(시간)이며, 범위는 일반적으로 3차원이다. 따라서 위치는 3벡터 신호로, 강체 차체의 위치와 방향은 6벡터 신호로 되어 있다. 방향 신호는 자이로스코프를 사용하여 생성할 수 있다. [17]
  • 소리. 소리는 매체(공기와 같은)의 진동이기 때문에, 소리 신호는 압력 값을 시간의 모든 값과, 이동 방향을 나타내는 세 개의 공간 좌표에 연관시킨다. 음향신호는 마이크로폰에 의해 전기신호로 변환되어 음향신호의 아날로그로서 전압신호를 발생시킨다. 사운드 신호는 개별적인 시점 집합에서 샘플링할 수 있다. 예를 들어 콤팩트 디스크(CD)는 사운드를 나타내는 이산 신호를 포함하며, 44,100Hz로 녹음된다. CD는 스테레오로 녹음되기 때문에 각 샘플은 좌우 채널에 대한 데이터를 포함하며, 이는 2벡터 신호로 간주될 수 있다. CD 인코딩은 레이저로 정보를 읽음으로써 전기 신호로 변환되어 사운드 신호를 광학 신호로 변환한다. [18]
  • 이미지. 사진이나 이미지는 2차원 위치의 기능인 밝기나 색신호로 구성된다. 물체의 외관은 방출되거나 반사된 빛, 즉 전자기 신호로 나타난다. 충전 커플링 장치와 같은 장치를 사용하여 전압 또는 전류 파형으로 변환할 수 있다. 2D 이미지는 전통적인 사진이나 그림에서처럼 연속적인 공간 영역을 가질 수 있고, 디지털 이미지에서와 같이 공간에서도 디스코트될 수 있다. 컬러 영상은 일반적으로 3가지 원색으로 단색 이미지의 조합으로 표현된다.
  • 비디오. 비디오 신호는 이미지의 연속이다. 영상 속의 점은 영상에서 2차원 위치와 발생 시간에 의해 식별되므로 영상 신호는 3차원 영역을 가진다. 아날로그 비디오는 하나의 연속 도메인 치수(스캔 라인 전체)와 두 개의 이산 치수(프레임 및 라인)를 가지고 있다.
  • 이진 신호의 유형
  • 생물학적전위. 신호 값은 전위(전압)이다. 그 도메인은 설정하기가 더 어렵다. 어떤 세포나 오르가넬은 전체적으로 동일한 막 전위를 가지고 있다; 뉴런은 일반적으로 다른 지점에서 다른 전위를 가지고 있다. 이러한 신호는 에너지가 매우 낮지만 신경계를 작동시키기에 충분하다; 그것들은 전기생리학의 기술로 총체적으로 측정될 수 있다.
  • 온도 정보를 전달하는 열전대의 출력. [1]
  • 산성 정보를 전달하는 pH 미터의 출력. [1]

신호 처리란 신호의 조작이다. 일반적인 예는 서로 다른 위치 사이의 이진 신호의 유형 신호 전송이다. 전기적 형태의 신호의 구현은 신호를 원래 형태에서 전류나 전압으로 표현되는 파형으로 변환하는 변환기 또는 예를 들어 광학 신호나 무선 전송과 같은 전자기 방사선에 의해 이루어진다. 일단 전자신호로 표현되면 전자 증폭기, 필터 등 전기장치에 의해 추가 처리가 가능하며, 송신기에 의해 원격으로 송신되어 무선수신기를 이용하여 수신할 수 있다.

신호 및 시스템

전기공학 프로그램에서 신호는 신호와 시스템이라고 알려진 연구 분야와 클래스에서 다룬다. 학교에 따라 EE 학부생들은 일반적으로 자신이 수강한 이전의 선형대수 및 미분방정식 수업의 수와 수준에 따라 선후배 또는 선후배로서 수업을 듣는다. [19]

이 필드에서는 입력 및 출력 신호와 이들 사이의 수학적 표현을 네 가지 영역에서 연구한다. 시간, 주파수, s z. 신호와 시스템은 이 네 가지 영역에서 모두 연구되기 때문에 8개의 주요 연구 부문이 있다. 예를 들어, 연속 시간 신호 (t)로 작업할 때, 시간 영역에서 주파수 또는 s 도메인으로, 또는 이산 시간(n)에서 주파수 또는 z 도메인으로 변환할 수 있다. 시스템은 또한 신호와 같은 영역 간에 변환될 수 있으며, s에 연속적이고 z에 이산적이다.

신호와 시스템은 수학 모델링 영역의 하위 집합이다. 수학적 모델링과 일부 수치적 방법을 통한 회로 분석과 설계가 수반되며, 미분 방정식을 포함한 다이너믹 시스템 도구, 그리고 최근에는 라그랑지안(Lagrangian)으로 수십 년 전에 업데이트되었다. 학생들은 8개 영역 간의 수학, 물리, 회로 분석 및 변환뿐만 아니라 모델링 도구도 이해할 수 있을 것으로 기대된다.

왜냐하면 마찰, 감쇠 등과 같은 기계공학 주제들이 있기 때문이다. 신호 과학(인덕턴스, 저항, 전압 등)에서 매우 밀접한 유사성을 가지고 있으며, ME 변환에서 원래 사용된 도구들(Laplace and Fourier transforms, Lagrangians, 샘플링 이론, 확률, 차이 방정식 등)은 이제 EE에서 신호, 회로, 시스템 및 그 구성 요소, 분석 및 설계에 적용되었다. 소음, 필터링 및 기타 무작위 또는 무질서한 유인장치와 방지장치를 포함하는 동적 시스템은 이제 현장에서 보다 결정론적인 이산 기능과 이진 신호의 유형 연속적인 기능 사이에 확률적 과학과 통계를 배치했다.(여기서 사용되는 결정론적 의미는 시간의 함수로 완전히 결정된 신호를 의미한다.)

EE 분류학자들은 여전히 신호 처리 대 회로 분석 및 수학적 모델링의 전체 분야 안에 신호와 시스템이 포함되는 위치가 결정되지 않고 있지만, 연구 과정에서 다루는 주제들의 공통 링크는 신호와 시스템이라고 불리는 수십 권의 책, 저널 등과 경계를 밝게 하고 텍스트와 테조로 사용된다. 최근 컴퓨터 공학 시험뿐만 아니라 EE를 위한 준비를 한다. [20]

R&S®CA250 비트스트림 분석 소프트웨어

R&S®CA250 비트스트림 분석 소프트웨어

최신 통신 신호의 기술적 분석에서는 확인되지 않은 코딩을 이용하여 복조 신호의 특성을 분석하는 것이 매우 중요합니다. R&S®CA250은 다양한 심볼 스트림/비트스트림 표현 이외에도 여러 개의 강력한 분석 알고리즘과 비트스트림 조작 기능을 제공합니다. 툴을 선택적으로 구축할 경우 사용자가 툴을 사용해 확인되지 않은 비트스트림에서 기술 데이터를 얻을 수 있습니다. 이 데이터는 분석된 신호의 유형과 콘텐츠에 대한 정보를 제공합니다. 확인되지 않은 코드의 모든 측면을 파악해서 사용자가 확인되지 않은 코드의 특정 디코더를 프로그래밍(R&S®CA250 밖에서)할 수 있는 것이 가장 바람직합니다.

기능 및 장점

다목적 분석 기능

구조 분석 및 통계 방식

R&S®CA250은 다른 심볼 스트림 및 비트스트림 포맷의 파일을 가져올 수 있습니다. R&S®CA250에는 비트 구조 분석에 사용할 수 있는 자동 상관관계 분석, 교차 상관관계 분석, 구성가능 패턴 검색, 엔트로피 테스트(Tsallis, Maurer, chi-square), 열 합계/패리티 및 라인 합계/패리티 계산과 같은 다목적 기능이 탑재되어 있습니다.

다목적 비트스트림 분석 기능

다목적 비트스트림 분석 기능

고급 코드 분석 기능

자동/수동 이진 신호의 유형 전문가 분석 툴

R&S®CA250은 채널 코딩 또는 비트스트림의 비트 에러와 상관없이 사용 중인 채널 코드를 인식할 수 있는 최적의 툴을 제공합니다. R&S®CA250은 콘볼루션, Reed-Solomon, BCH 코드를 완전히 자동으로 탐지합니다. 또한 스크램블링, CRC 코드와 같이 채널 코딩을 위한 구체적 분석 기능도 포함되어 있습니다.

채널 코드 비트스트림 처리

표준 및 복합적 비트스트림 조작

선택 삭제, 비트 인버전과 같은 기본 조작 기능 이외에도, 디퍼런셜 코딩에서 절대 코딩으로 변환, 라인 코드 디코딩(NRZ-L, NRZ-M, NRZ-S), 부울 연산, 멀티플렉싱, 디멀티플렉싱, 복호화, 디인터리빙과 같은 복합 기능을 사용할 수 있습니다. R&S®CA250에는 Viterbi(콘볼루션 코드), Reed-Solomon, BCH, CRC 디코더 등의 표준 디코더를 포함한 광범위한 디코딩 방식이 탑재되어 있습니다.

채널 코드 비트스트림을 위한 다양한 처리 기능

채널 코드 비트스트림을 위한 다양한 처리 기능

페이로드 분석

일반적 페이로드 구조의 탐지 및 처리

비트 스트림이 성공적으로 분석 및 디코딩된 후에는 해당 콘텐츠를 일반 텍스트로 확인할 수 있습니다. 하지만 콘텐츠는 보통 추가 처리가 필요한 이진 파일로 제공됩니다. 사용자는 특성 비트 패턴에 파일 유형 식별자를 적용하여 추출된 파일의 유형을 확인할 수 있습니다(예: WAV, ZIP, BMP, PDF, MP3). 사용자는 식별 가능한 파일 유형의 목록을 확대할 수 있습니다.

페이로드 분석 및 처리

확장성 및 다양성

R&S®CA250는 다양한 사용자 지정 수정 및 확장 기능을 제공합니다. 예를 들어 비트스트림 분석 및 조작을 위해 사용자 정의 알고리즘을 손쉽게 통합하는 기능이 있습니다. Python 스크립트 인터페이스도 중요한 기능입니다. Python 스크립트 언어를 사용하면 자동 운영 시퀀스를 프로그래밍해 반복적 시퀀스를 단순화할 수 있습니다.

사용 가능한 옵션

주문 번호 4101.3039.02

USB 동글을 이용한 R&S®CA250 라이선싱

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mini-USB 동글을 이용한 R&S®CA250 라이선싱

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확장 비트스트림 분석 및 디코딩

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전문 비트스트림 분석 및 디코딩

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관련 다운로드

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Manufacturer's recommended retail price (MSRP). The price shown does not include VAT. Prices and offers are only intended for entrepreneurs and not for private end consumers.

Terms & Conditions of the Prize Draw 10 years Rohde & Schwarz oscilloscopes

1. The prize draw “10 years Rohde & Schwarz oscilloscopes” (herein referred to as “Draw”) is organized by Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG, Mühldorfstraße 15, 81671 Munich, Germany, Tel. +49 89 41 29 0 (herein referred to as “R&S).

2. All participators can register to the draw during January 01, 2020 to December 31, 2020 with their name, company name and business e-mail.

3. Participation is free of charge and not dependent on the purchase of goods or services.

4. The draw is only open to legal entities and only the legal entities are able to win the prizes. An individual person is not allowed to participate on its own name and its own account but as a representative of a legal entity filing the participation form in the name of and on behalf of the legal entity.

5. The prizes to win are 1 of 10 R&S®RTB2000 within the time frame January 1, 2020 to December 31, 2020:

Prize: 1x R&S®RTB2000 Digital Oscilloscope

6. The draw takes place at Rohde & Schwarz headquarters, Muehldorstrasse 15, 81671 Munich. The winner of the prizes will be informed by e-mail within 5 (5) working days.

7. The authorized representative of the legal entity shall inform Rohde & Schwarz about the acceptance of the price. In case of the denial of the acceptance, or no answer within two (2) weeks, a new winner will be drawn. If no winner can be determined within four (4) weeks, the draw ends and the prize forfeit.

8. R&S’ employees and members of their families and also person being familiar with the process of the draw and members of their families are excluded from filling the participation form.

9. No cash equivalent or exchange of prizes is allowed. Prizes are non-transferable. All taxes, levies, duties, fees and other charges levied in the participant´s country shall be borne by the participant.

10. Personal data will be processed only for the purpose of this prize draw and deleted four (4) weeks after the draw, if not agreed otherwise.

11. Any Participant who does not comply with these Terms & Conditions may be disqualified by R&S from this Competition. In such cases, prizes can also be withdrawn retrospectively. In case a prize is withdrawn retrospectively due to the non-compliance with these Terms & Conditions, it shall be returned by the respective participant at his cost to R&S’ address mentioned under Nr.1 and a new winner will be drawn.

12. The participants cannot claim the prizes of this draw and no legal recourse is permitted in this respect.

13. The draw and any contractual relationship arising therefrom between R&S and the respective participant shall be governed by and construed in accordance with the laws of Germany, without any recourse to the conflict of laws. The courts of Munich, Germany, shall have exclusive jurisdiction in case of any disputes arising directly or indirectly from the participation in this Competition.

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반송신호(110) 안에 이진 페이로드(122)를 내장하는 데에 있어서, 여기서 반송신호는 예를 들어, 오디오 신호의 이진 스펙트럼 표현 값들을 얻기 위하여, 정수 변환 알고리즘을 이용하여 반송 신호의 시간 이산 값들의 시퀀스가 주파수 영역(116)으로 변환된다. 신호 한계 밸런시보다 낮은 밸런시를 가진 이진 스펙트럼 표현 값들의 비트들은 페이로드에 따라 결정되고 설정(120)된다. 스펙트럼 표현 값을 위한 상기 신호 한계 밸런시는 이러한 스펙트럼 표현 값의 리딩비트의 밸런시보다 낮다. 이것은 알맞은 거리를 가지고, 정보의 음향 심리학적으로 투명한 삽입을 성취하기 위함이다. 따라서, 삽입된 정보를 가진 .

반송신호(110) 안에 이진 페이로드(122)를 내장하는 데에 있어서, 여기서 반송신호는 예를 들어, 오디오 신호의 이진 스펙트럼 표현 값들을 얻기 위하여, 정수 변환 알고리즘을 이용하여 반송 신호의 시간 이산 값들의 시퀀스가 주파수 영역(116)으로 변환된다. 신호 한계 밸런시보다 낮은 밸런시를 가진 이진 스펙트럼 표현 값들의 비트들은 페이로드에 따라 결정되고 설정(120)된다. 스펙트럼 표현 값을 위한 상기 신호 한계 밸런시는 이러한 스펙트럼 표현 값의 리딩비트의 밸런시보다 낮다. 이것은 알맞은 거리를 가지고, 정보의 음향 심리학적으로 투명한 삽입을 성취하기 위함이다. 따라서, 삽입된 정보를 가진 수정된 스펙트럼 표현 값이 발생 되는데, 여기서 상기 수정된 스펙트럼 표현 값은 정수 역방향 알고리즘을 이용하여 다시 시간영역으로 최종적으로 변환된다. 페이로드 추출에 있어서, 삽입된 정보를 가진 시간 이산 신호는 정수 순방향 변환 알고리즘을 이용하여 다시 스펙트럼 표현으로 변환된다. 더욱이, 반송 신호에 대해 아무런 정보도 가지지 않지만, 이러한 비트들의 추출을 위해 페이로드 신호에 관하여는 정보를 가지는 이진 스펙트럼 표현 값들의 비트들을 식별하기 위하여 신호 한계 밸런시 정보가 결정된다. 본 발명의 개념은 매우 그 구현에 있어 간단하며 삽입될 정보의 데이터 비율과 관련하여 스케일 될 수 있다.

대표
청구항

이산 값들의 제1시퀀스를 포함하는 반송 신호(110) 안으로 이진 페이로드(122)를 내장하기 위한 장치로서, 정수 이진 스펙트럼 표현 값들의 집합을 공급하도록 설정된 순방향 정수 변환 알고리즘을 사용하여 이산 값들의 제1시퀀스를 스펙트럼 표현(114)으로 변환하는 수단(112)과| 여기서, 수정될 스펙트럼 표현 값들은 비트들을 포함하고, 상기 스펙트럼 표현 값의 각 비트에 다른 밸런시가 연합되고, 스펙트럼 표현 값의 비트들 안에 있는 가장 높은 밸런시를 가진 셋비트가 스펙트럼 표현 값의 리딩비트이고, 스펙트럼 표현 값의 모든 나머지 비트들은 리딩비트보다 낮은 밸런시를 가지며, 스펙트럼 데이터 값을 위한 신호 한계 밸런시, 즉 적어도 스펙트럼 표현 값의 리딩비트의 밸런시보다 한 밸런시 레벨이 낮은 신호한계 밸런시를 결정하는 수단 (116)| 수정된 스펙트럼 표현 값(124)을 얻기 위하여, 이진 페이로드(122)에 따라, 신호 한계 밸런시보다 낮거나 같은 밸런시를 가진 스펙트럼 값의 비트들을 설정하기 위한 설정수단(120)| 및 페이로드(122)를 이산 값들(118)의 제2시퀀스안에 내.

이산 값들의 제1시퀀스를 포함하는 반송 신호(110) 안으로 이진 페이로드(122)를 내장하기 위한 장치로서, 정수 이진 스펙트럼 표현 값들의 집합을 공급하도록 설정된 순방향 정수 변환 알고리즘을 사용하여 이산 값들의 제1시퀀스를 스펙트럼 표현(114)으로 변환하는 수단(112)과| 여기서, 수정될 스펙트럼 표현 값들은 비트들을 포함하고, 상기 스펙트럼 표현 값의 각 비트에 다른 밸런시가 연합되고, 스펙트럼 표현 값의 비트들 안에 있는 가장 높은 밸런시를 가진 셋비트가 스펙트럼 표현 값의 리딩비트이고, 스펙트럼 표현 값의 모든 나머지 비트들은 리딩비트보다 낮은 밸런시를 가지며, 스펙트럼 데이터 값을 위한 신호 한계 밸런시, 즉 적어도 스펙트럼 표현 값의 리딩비트의 밸런시보다 한 밸런시 레벨이 낮은 신호한계 밸런시를 결정하는 수단 (116)| 수정된 스펙트럼 표현 값(124)을 얻기 위하여, 이진 페이로드(122)에 따라, 신호 한계 밸런시보다 낮거나 같은 밸런시를 가진 스펙트럼 값의 비트들을 설정하기 위한 설정수단(120)| 및 페이로드(122)를 이산 값들(118)의 제2시퀀스안에 내장하기 위하여 역방향 정수 변환 알고리즘을 사용하여, 수정될 스펙트럼 표현 값 대신 수정된 스펙트럼 표현 값이 이산 값들의 제2시퀀스(118)에 포함되어 있는 정수 이진 스펙트럼 표현 값들의 집합을 변환하는 수단(126)을 포함하는 이진 페이로드 내장을 위한 장치.청구항 1에 있어서, 상기 결정 수단(116)이 이진 스펙트럼 표현 값들에 대한 각각의 신호 한계 밸런시를 결정하도록 구성되는데, 상기 신호 한계 밸런시는 그 대응하는 스펙트럼 표현 값들의 리딩비트의 밸런시보다 그 밸런시 레벨들의 숫자(152)보다 낮은 것이 특징인 이진 페이로드 내장을 위한 장치.청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 신호 한계 밸런시가 리딩비트의 밸런시보다 3 레벨이 낮거나 또는 더 낮은 것을 특징으로 하는 이진 페이로드 내장을 위한 장치.선행하는 청구항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 공급수단(116)은 스펙트럼 표현 값의 리딩비트의 밸런시를 고려하지 아니하고 그 스펙트럼 표현 값에 대한 조용한 한계 밸런시를 결정하는 추가 구성이 포함되는데, 이것은 고려된 스펙트럼 표현 값을 위해 결정된 신호 한계 밸런시를 고려하지 않고서, 설정수단 (120)이 상기 조용한 한계 밸런시보다 낮거나 같게 비트들을 설정하도록 하기 위하여, 상기 스펙트럼 표현 값의 비트의 가장 낮은 밸런시보다 높은 밸런시 레벨의 미리 결정된 수인 것을 특징으로 하는 이진 페이로드 내장을 위한 장치.선행하는 청구항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 정보 신호는 오디오 신호이며, 상기 공급 수단 (116)은 음향 심리학적 모델을 신호 한계 밸런시로 이용하여 스펙트럼 표현 값의 밸런시를 결정하도록 구성되고, 스펙트럼 표현 값에 대한 음향 심리학적 마스킹 한계의 리딩비트 밸런시보다 같거나 또는 더 낮은 밸런시 레벨보다 1이 더 높게 결정하는 것을 특징으로 하는 이진 페이로드 내장을 위한 장치.청구항 5에 있어서, 상기 공급수단(116)은 스펙트럼 표현 값의 신호 한계 밸런시를, 스펙트럼 표현 값에 대한 음향 심리학적 마스킹 한계의 리딩비트보다 한 밸런시 레벨 낮게 설정하도록 구성되는 것이 특징인 이진 페이로드 내장을 위한 장치.청구항 6 또는 8에 있어서, 상기 결정수단(120)은 음향심리학적 모델을 사용하여 음향 심리학적 마스킹 한계를 계산하도록 구성되는데, 음향 심리학적 마스킹 한계 계산을 위하여 단지 비트 또는 낮은 밸런시를 가진 비트들의 미리 결정된 숫자가 추가로 사용되며,상기 설정수단(120)은 상기 스펙트럼 값의 리딩비트, 또는 낮은 밸런시를 가진 미리 결정된 수의 비트들을 이진 신호의 유형 조정하지 못하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이진 페이로드 내장을 위한 장치.선행하는 청구항들 중 하나에 항에 있어서, 상기 정보 신호는 몇 개의 이산 값들의 시퀀스들을 포함하고, 상기 설정수단(120)은 시퀀스의 시작 또는 끝을 표시하는 상기 정수 이진 스펙트럼 표현 값들의 집합 안에 있는 리던던시 비트들을 삽입하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이진 페이로드 내장을 위한 장치.청구항의 8에 있어서, 상기 리던던시 비트들은 체크섬을 나타내고, 정수 이진 스펙트럼 표현 값들의 다수의 연속하는 집합들 안으로 서로 미리 정해진 관련을 가지고 있는 체크섬들이 삽입되는 것을 특징으로 하는 이진 페이로드 내장을 위한 장치.선행하는 청구항들 중 하나의 항에 있어서, 상기 변환 수단(112)는 최소 128에서 최대 2048의 이산 값들을 포함하는 시퀀스를 변환하기 위하여 구성된 것을 특징으로 하는 이진 페이로드 내장을 위한 장치.청구항 8에 있어서, 상기 설정수단(120)은 셋비트 유형을 리던던시 비트들로서 사용하기 위하여 구성되고, 상기 리던던시 비트들은 설정수단 (이진 신호의 유형 120)에 의해 하나 또는 그 이상의 스펙트럼 표현 값들 안에 있는 한계 밸런시보다 낮은 밸런시를 가진 비트들 안에 설정되며, 상기 스펙트럼 표현 값의 주파수 및/또는 주파수들은 이진 스펙트럼 표현 값들 집합의 평균 주파수보다 높은 것을 특징으로 하는 이진 페이로드 내장을 위한 장치.제 8항의 장치로서, 상기 변환 수단 (112)는 반송파의 정보 내용에 따라 제1시퀀스의 길이를 변환하도록 구성되며, 상기 설정 수단(120)은 각 블록에 리던던시 비트들을 삽입하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이진 페이로드 내장을 위한 장치.선행하는 청구항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 반송 신호가 오디오 CD와 호환되는 오디오 신호인 것을 특징으로 하는 이진 페이로드 내장을 위한 장치.선행하는 청구항들 중 어느 하나에 있어서 , 이진 형식으로 삽입될 정보를 얻기 위해 본래의 페이로드를 리던던시 코딩하는 수단을 추가로 포함하며, 그 페이로드는 본래의 페이로드와 같은 정보를 표현하지만 본래의 페이로드보다 더 높은 데이터 리던던시를 포함하는 것을 특징으로 하는 이진 페이로드 내장을 위한 장치.선행하는 항들 중 어느 하나에 있어서, 상기 페이로드는 압축된 비디오 데이터와 오디오 데이터 또는 압축된 버전의 반송 신호 자체라는 것을 특징으로 하는 이진 페이로드 내장을 위한 장치.선행하는 항들 중 어느 하나에 있어서, 상기 순방향 정수 변환 알고리즘과 상기 역방향 정수 변환 알고리즘은 IntMDCT 알고리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 이진 페이로드 내장을 위한 장치.이진 페이로드(122)를, 이산 값들의 제1시퀀스를 포함하는 반송 신호(110)안에 내장하는 방법으로서, 정수 이진 스펙트럼 표현 값들의 집합을 공급하기 위하여 구성된 순방향 정수 변환 알고리즘을 사용하여 이산 값들의 제1시퀀스를 스펙트럼 표현(114)로 변환하는 단계(112)와| 여기서 수정될 스펙트럼 표현 값은 비트들을 포함하고, 상기 스펙트럼 표현 값의 각 비트들에 다른 밸런시가 연합되며, 상기 스펙트럼 표현 값의 비트들 중 가장 높은 밸런시를 가진 셋비트는 상기 스펙트럼 표현 값의 리딩비트이며, 상기 스펙트럼 표현 값의 모든 나머지 비트들은 리딩비트보다 낮은 밸런시를 가지며| 스펙트럼 데이터 값에 대한 신호 한계 밸런시를 결정하는 단계(116)| 여기서 상기 신호 한계 밸런시는 상기 스펙트럼 표현 값의 리딩비트의 밸런시보다 최소 1의 밸런시 레벨이 낮은 것을 특징으로 하며| 수정된 스펙트럼 표현 값(124)을 얻기 위하여, 이진 페이로드(122)에 따라, 신호 한계 밸런시보다 낮거나 같은 밸런시를 가진 스펙트럼 값의 비트들을 설정하기 위한 설정 단계(120)| 및 페이로드(122)를 이산 값들(118)의 제2시퀀스안에 내장하기 위하여 역방향 정수 변환 알고리즘을 사용하여, 수정될 스펙트럼 표현 값 대신 수정된 스펙트럼 표현 값이 이산 값들의 제2시퀀스(118)에 포함되어 있는 정수 이진 스펙트럼 표현 값들의 집합을 변환하는 단계(126)을 포함하는 이진 페이로드 내장을 위한 방법.페이로드가 내장된 이산 값들의 제2시퀀스를 포함하는 수정된 반송 신호(130)로부터 페이로드를 추출하는 장치로서, 상기 페이로드는 정수 이진 스펙트럼 표현 값들의 집합으로부터 온 스펙트럼 이진 신호의 유형 표현 값의 비트들을 설정함으로써 삽입되고, 여기서 스펙트럼 표현 값은 비트들을 포함하고, 스펙트럼 표현 값의 각 비트들에 다른 밸런시가 연합하며, 스펙트럼 표현 값의 비트들 안의 가장 높은 밸런시를 가진 셋비트가 스펙트럼 표현 값의 리딩비트이고, 스펙트럼 표현 값들의 모든 나머지 비트들은 상기 리딩비트보다 낮은 밸런시를 가지고 있으며, 상기 정수 스펙트럼 표현 값들의 집합은 순방향 정수 변환 알고리즘을 이용하여 이산 값들의 제1시퀀스를 스펙트럼 표현으로 변환함으로써 발생되고, 그 변환 알고리즘은 상기 정수 이진 스펙트럼 표현 값들의 집합을 공급하기 위하여 구성되었으며, 상기 스펙트럼 표현 값의 셋비트들은 신호 한계 밸런시 보다 낮거나 같은 밸런시의 비트들이며| 정수 이진 스펙트럼 표현 값들의 추출 셋(133)을 얻기 위하여 상기 순방향 정수 변환 알고리즘을 사용하여 샘플들의 제2시퀀스를 변환하기 위한 변환 수단(132)| 스펙트럼 표현 값과 연합된 신호 한계 밸런시에 정보를 공급하기 위한 공급 수단(134)| 및 밸런시가 스펙트럼 표현 값과 연합된 신호 한계 밸런시보다 이진 신호의 유형 작거나 같은 스펙트럼 표현 값의 비트들을 추출하고, 추출된 비트들은 이진 페이로드를 표현하는 것이 특징인 추출 수단(136)을 포함하는 이진 페이로드 추출 장치.청구항 18에 있어서, 상기 수단 (134)는 추출을 위한 장치에서 저장된 신호 한계 밸런시 데이터(134a)를 공급하기 위해 구성되고, 저장된 신호 한계 밸런시 데이터는 수정된 반송 신호 안에서 측면정보로서 미리 설정되거나 포함되는 것을 특징으로 하는 이진 페이로드 추출을 위한 장치.청구항 19에 있어서, 상기 측면 정보는 수정된 반송 신호 안에 내장되지 않는 것이 특징인 장치.청구항 18 내지 20항 중 어느 하나에 있어서, 페이로드를 내장함에 있어서, 스펙트럼 표현 값의 리딩비트의 밸런시를 고려하지 않은 채 조용한 한계 밸런시가 이용되며, 이것은 상기 스펙트럼 표현 값의 비트의 가장 낮은 밸런시보다 높은 밸런시 레벨의 미리 결정된 수이며, 상기 공급 수단(134)은 스펙트럼 표현 값에 대한 조용한 한계 밸런시를 공급하기 위하여 구성된 것을 특징으로 하는 장치.청구항 18에서 제21항 중 어느 하나에 있어서, 페이로드를 내장함에 있어서, 신호 한계 밸런시는 음향 심리학적 모델을 사용하여 계산되었고, 공급 수단(134)는 동일한 음향 심리학적 모델을 사용하여 스펙트럼 표현 값에 대한 신호 한계 밸런시에 있는 정보를 결정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.청구항 22에 있어서, 페이로드를 내장함에 있어서, 신호 한계 밸런시는 음향 심리학적 모델을 사용하여 계산되었고, 오직 리딩비트들 또는 낮은 밸런시를 가진 추가적으로 미리 결정된 수의 비트들이 마스킹 한계를 결정하는데에 사용되었으며, 상기 공급 수단(134)는 스펙트럼 표현 값을 위한 신호 한계 밸런시를 계산하기 위하여, 스펙트럼 표현 값마다의 정수 이진 스펙트럼 표현 값들의 추출 세트(133)의 낮은 밸런시를 가진 미리 결정된 수의 추가적인 비트들 또는 오직 리딩비트 만을 사용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.청구항 18에서 23항 중 어느 하나에 있어서, 리던던시 비트들이 정보 내장에 삽입되었으며, 상기 추출장치는 정보를 내장하는데에 사용된 블록 래스터를 결정 하기 위한 수단을 추가로 포함하는데, 이 결정 수단은 상기 리던던시 비트들을 추출하기 위한 추출 수단 (136), 공급 수단 (134), 변환 수단 (132)를 반복적으로 구동하도록 구성되고, 상기 블록 래스터 결정 수단은 단기적으로 연속적인 블록들의 체크섬이 서로 미리 결정된 관계를 갖는 정확한 블록 래스터로서 블록 래스터를 식별하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.청구항 24에 있어서, 정보를 내장하는데 있어서 다른 블록 길이들이 이용되고, 다수의 블록들에 대한 추출된 체크섬들이 서로 미리 결정된 관계를 가질 때, 블록 길이와 블록 래스터를 정확히 식별하기 위하여 다양한 블록 길이들을 테스트하기 위한 변환 수단(132)를 구동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.청구항 18에서 25항 중 어느 하나에 있어서, 반송 신호는 오디오 신호이며, 페이로드가 압축된 버전의 오디오 신호를 포함하는 장치로서, 압축된 오디오 신호의 재생을 위한 장치를 가진 추출 장치의 인터페이스 연결을 위한 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.청구항 26에 있어서, 상기 인터페이스는 압축된 오디오 신호를 재생하는 휴대용 장치를 위한 인터페이스인 것을 특징으로 하는 장치.페이로드가 내장된 이산 값들의 제2시퀀스를 포함하는 수정된 반송 신호(130)로부터 페이로드를 추출하는 방법으로서, 상기 페이로드는 정수 이진 스펙트럼 표현 값들의 집합으로부터 온 스펙트럼 표현 값의 비트들을 설정함으로써 삽입되고, 여기서 스펙트럼 표현 값은 비트들을 포함하고, 스펙트럼 표현 값의 각 비트들에 다른 밸런시가 연합하며, 스펙트럼 표현 값의 비트들 안의 가장 높은 밸런시를 가진 셋비트가 스펙트럼 표현 값의 리딩비트이고, 스펙트럼 표현 값들의 모든 나머지 비트들은 상기 리딩비트보다 낮은 밸런시를 가지고 있으며, 상기 정수 스펙트럼 표현 값들의 집합은 순방향 정수 변환 알고리즘을 이용하여 이산 값들의 제1시퀀스를 스펙트럼 표현으로 변환함으로써 발생되었고, 그 변환 알고리즘은 상기 정수 이진 스펙트럼 표현 값들의 집합을 공급하기 위하여 구성되었으며, 상기 스펙트럼 표현 값의 셋비트들은 신호 한계 밸런시 보다 낮거나 같은 밸런시의 비트들이며| 정수 이진 스펙트럼 표현 값들의 추출 셋(133)을 얻기 위하여 상기 순방향 정수 변환 알고리즘을 사용하여 샘플들의 제2시퀀스를 변환하기 위한 변환 단계(132)| 스펙트럼 표현 값과 연합된 신호 한계 밸런시에 정보를 공급하기 위한 공급 단계(134)| 및 밸런시가 스펙트럼 표현 값과 연합된 신호 한계 밸런시보다 작거나 같은 스펙트럼 표현 값의 비트들을 추출 하고, 추출된 비트들은 이진 페이로드를 표현하는 것이 특징인 추출 단계(136)를 포함하는 이진 페이로드 추출 방법.청구항 17 또는 28의 방법을 실행하기 위한 프로그램 코드를 가진 컴퓨터 프로그램.


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