(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
元音データに対して複数の異なる遅延量を有する複数のエコー信号を生成し、前記複数のエコー信号のうち第１の遅延量を有するエコー信号を前記元音データの何れかのフレームに重ね合わせて同期フレームを生成し、他のエコー信号を付加データとして前記元音データの他のフレームに重ね合わせてデータフレームを生成し、前記同期フレームまたは前記データフレームを含む音データを出力する送信装置と、
前記送信装置から出力される前記音データを受信し、前記音データから前記複数のエコー信号に対応した前記複数の異なる遅延量を抽出し、前記音データに含まれる前記同期フレームから、予め保持されている前記第１の遅延量が抽出されると、前記同期フレームを前記送信装置との前記音データの送受信の同期点とする受信装置と、
を有することを特徴とする音データ送受信システム。
【請求項２】
前記受信装置は、前記同期フレームを受信するまでは、前記複数の異なる遅延量を抽出する処理を、所定のフレーム間隔で行うことを特徴とする請求項１に記載の音データ送受信システム。
【請求項３】
前記送信装置は、前記同期フレームをＮ回連続して出力し、
前記受信装置は、前記同期フレームを受信するまでは、前記音データのフレームから、前記複数の異なる遅延量を抽出する処理を、Ｎフレームに一回の頻度で行うことを特徴とする請求項１または２に記載の音データ送受信システム。
【請求項４】
前記第１の遅延量は、前記複数の異なる遅延量のうち、最大値の遅延量であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の音データ送受信システム。
【請求項５】
前記第１の遅延量は、前記複数の異なる遅延量のうち、真ん中の遅延量であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の音データ送受信システム。
【請求項６】
元音データに対して複数の異なる遅延量を有する複数のエコー信号を生成するエコー信号生成部と、
前記複数のエコー信号のうち第１の遅延量を有するエコー信号を前記元音データの何れかのフレームに重ね合わせて同期フレームを生成し、他のエコー信号を付加データとして前記元音データの他のフレームに重ね合わせてデータフレームを生成し、前記同期フレームまたは前記データフレームを出力する重ね合わせ部と、
前記同期フレームまたは前記データフレームを含む音データを出力する出力部と、を有し、
前記同期フレームは、前記音データを受信する受信側で、前記音データから、予め保持されている前記第１の遅延量が抽出されたときに、前記受信側との前記音データの送受信の同期点となるものである、
ことを特徴とする送信装置。
【請求項７】
元音データに対して複数の異なる遅延量を有する複数のエコー信号のうち第１の遅延量を有するエコー信号を前記元音データの何れかのフレームに重ね合わせて生成されている同期フレーム、または、他のエコー信号を付加データとして前記元音データの他のフレームに重ね合わせて生成されているデータフレームを含む音データを受信して、前記音データから前記複数のエコー信号に対応した前記複数の異なる遅延量を抽出する抽出部と、
前記音データに含まれる前記同期フレームから、予め保持されている前記第１の遅延量が抽出されると、前記同期フレームを送信側との前記音データの送受信の同期点とする制御を行う同期制御部と、
を有することを特徴とする受信装置。
【請求項８】
前記抽出部は、前記同期フレームを受信するまでは、前記複数の異なる遅延量を抽出する処理を、所定のフレーム間隔で行うことを特徴とする請求項７に記載の受信装置。
【請求項９】
元音データに対して複数の異なる遅延量を有する複数のエコー信号を生成し、
前記複数のエコー信号のうち第１の遅延量を有するエコー信号を前記元音データの何れかのフレームに重ね合わせて同期フレームを生成し、他のエコー信号を付加データとして前記元音データの他のフレームに重ね合わせてデータフレームを生成し、
前記同期フレームまたは前記データフレームを含む音データを出力し、
前記同期フレームは、前記音データを受信する受信側で、前記音データから、予め保持されている前記第１の遅延量が抽出されたときに、前記受信側との前記音データの送受信の同期点となるものである、
ことを特徴とする音データ送信方法。
【請求項１０】
元音データに対して複数の異なる遅延量を有する複数のエコー信号のうち第１の遅延量を有するエコー信号を前記元音データの何れかのフレームに重ね合わせて生成されている同期フレーム、または、他のエコー信号を付加データとして前記元音データの他のフレームに重ね合わせて生成されているデータフレームを含む音データを受信し、
前記音データから前記複数のエコー信号に対応した前記複数の異なる遅延量を抽出し、
前記音データに含まれる前記同期フレームから、予め保持されている前記第１の遅延量が抽出されると、前記同期フレームを送信側との前記音データの送受信の同期点とする制御を行う、
ことを特徴とする音データ受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音データ送受信システム、送信装置、受信装置、音データ送信方法及び受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像データや音データに対して、人間に感知しにくい領域に付加データを埋め込む情報ハイディングという技術がある。音データにデータを付加する、いわゆる“音響（音声）透かし”の手段として、エコーハイディングと呼ばれる手法がある。
【０００３】
エコーハイディングでは、元の音データに対して人間が感知できない程度の遅延量（遅延時間）を有するエコー信号が人工的に、たとえば、２種類作成される。そして、オーディオフレーム単位で２種類のエコー信号のうち、どちらを元の音データに重ね合わせるかで、情報の埋め込みが行われる。
【０００４】
受信装置は受信した音データのケプストラムを求めると、エコー信号による遅延時間のケフレンシーに有意な大きな値が得られる。これにより、予め送信装置側との間で定められた遅延時間とデータの対応表から、受信装置側で付加データを再現することが可能である。
【０００５】
なお、ケプストラムとは、あるデータのフーリエ変換結果を対数変換し、さらにフーリエ逆変換をかけたもので、音データのピッチなどを求めるときに使われるデータである。ケプストラムの各要素をケフレンシーと呼び、次元としては時間と同じである。
【０００６】
ところで、一般に、データの送受信を考える場合、送信側と受信側でデータの始点を合わせて同期をしなければ、受信側で正しいデータとして解釈することができない。同期を合わせる方法としては、データ列中に通常データ列では発生しない特定のパターン（ユニークコード）を挿入して、受信側でユニークコードを検出することにより、同期点を検出する手法がある。ユニークコードによる同期では、通常データ列中には出現しないパターンとして、たとえば、０ｘＦＦＦＦ（１６ビットの１の連続）など、ある程度長い符号が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２５９７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の音データの送受信の際、送信側と受信側で同期をとるために、通常のデータ列のフレームや、比較的長い同期用のユニークコードを含む複数のフレームを常に復号処理（ケプストラム演算など）することになる。しかし、その場合、受信側でユニークコードを取り出してマッチングを行い、音データの同期がとれるまでの処理負荷が大きくなり、消費電力が大きくなる問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明の一観点によれば、元音データに対して複数の異なる遅延量を有する複数のエコー信号を生成し、前記複数のエコー信号のうち第１の遅延量を有するエコー信号を前記元音データの何れかのフレームに重ね合わせて同期フレームを生成し、他のエコー信号を付加データとして前記元音データの他のフレームに重ね合わせてデータフレームを生成し、前記同期フレームまたは前記データフレームを含む音データを出力する送信装置と、前記送信装置から出力される前記音データを受信し、前記音データから前記複数のエコー信号に対応した前記複数の異なる遅延量を抽出し、前記音データに含まれる前記同期フレームから、予め保持されている前記第１の遅延量が抽出されると、前記同期フレームを前記送信装置との前記音データの送受信の同期点とする受信装置と、を備えた音データ送受信システムが提供される。
【００１０】
また、発明の一観点によれば、元音データに対して複数の異なる遅延量を有する複数のエコー信号を生成するエコー信号生成部と、前記複数のエコー信号のうち第１の遅延量を有するエコー信号を前記元音データの何れかのフレームに重ね合わせて同期フレームを生成し、他のエコー信号を付加データとして前記元音データの他のフレームに重ね合わせてデータフレームを生成し、前記同期フレームまたは前記データフレームを出力する重ね合わせ部と、を備えた送信装置が提供される。
【００１１】
また、発明の一観点によれば、元音データに対して複数の異なる遅延量を有する複数のエコー信号のうち第１の遅延量を有するエコー信号を前記元音データの何れかのフレームに重ね合わせて生成されている同期フレーム、または、他のエコー信号を付加データとして前記元音データの他のフレームに重ね合わせて生成されているデータフレームを含む音データを受信して、前記音データから前記複数のエコー信号に対応した前記複数の異なる遅延量を抽出する抽出部と、前記音データに含まれる前記同期フレームから、予め保持されている前記第１の遅延量が抽出されると、前記同期フレームを送信側との前記音データの送受信の同期点とする制御を行う同期制御部と、を備えた受信装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
開示の音データ送受信システム、送信装置、受信装置、音データ送信方法及び受信方法によれば、音データ送受信時の同期をとる際に、受信側の負荷を低減でき、消費電力を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施の形態の音データ送受信システムの一例を示す図である。
【図２】重ね合わせる元音データとエコー信号の一例を示す図である。
【図３】記憶部に保持される内容の一例を示す図である。
【図４】送信装置の動作の一例の流れを示すフローチャートである。
【図５】受信装置の動作の一例の流れを示すフローチャートである。
【図６】同期用のエコー信号を、遅延量の大きさが最大のものとした例を示す図である。
【図７】第２の実施の形態の音データ送受信システムにおける送信装置の一例を示す図である。
【図８】第２の実施の形態の音データ送受信システムにおける受信装置の一例を示す図である。
【図９】送信装置で生成される音響データのシーケンスの一例を示す図である。
【図１０】第１実施例における送信装置の動作の一例の流れを示すフローチャートである。
【図１１】送信装置で生成され、受信側で受信する音響データのシーケンスの一例を示す図である。
【図１２】第１実施例における受信装置の動作の一例の流れを示すフローチャートである。
【図１３】送信装置で生成される音声データのシーケンスの一例を示す図である。
【図１４】第２実施例における送信装置の動作の一例の流れを示すフローチャートである。
【図１５】第２実施例における受信装置の動作の一例の流れを示すフローチャートである。
【図１６】送信装置の機能を実現するコンピュータの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の音データ送受信システムの一例を示す図である。
【００１５】
音データ送受信システムは、送信装置１０と受信装置２０を有している。
送信装置１０は、元音データに対して複数の異なる遅延量（遅延時間）を有する複数のエコー信号を生成し、複数のエコー信号のうち、ある特定の遅延量を有するエコー信号を元音データの何れかのフレームに重ね合わせて同期フレームを生成する。また、送信装置１０は、他のエコー信号を付加データとして元音データの他のフレームに重ね合わせてデータフレームを生成し、同期フレームまたはデータフレームを含む音データを出力する。
【００１６】
図１には、送信装置１０の一例が示されている。送信装置１０は、エコー信号生成部１１、選択部１２、データ及び同期判定部１３、重ね合わせ部１４を有している。
エコー信号生成部１１は、元音データに対して複数の異なる遅延量を有する複数のエコー信号を生成する。図１には、元音データに対して、遅延量ｄ１，ｄ２，ｄ３を有するエコー信号１，２，３の例が示されている。遅延量ｄ１〜ｄ３の大きさの関係は、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３となっている。また、エコー信号１〜３は、元音データと重ね合わせたときに音質を低下させないように、元音データの振幅よりも小さい振幅となっている。
【００１７】
選択部１２は、データ及び同期判定部１３からの選択信号に基づいて、エコー信号生成部１１で生成された複数のエコー信号の何れかをフレーム単位で選択して、重ね合わせ部１４に供給する。なお、以下の説明では、フレームとは複数サンプル数（たとえば、２５６サンプルまたは５１２サンプルなど）の元音データを示すものとする。
【００１８】
データ及び同期判定部１３は、選択部１２に対して同期用のエコー信号を選択させるか、付加データ用のエコー信号を選択させるか指示する指示信号を送出する。以下では、図１に示すように、元音データに対して遅延量ｄ１を有するエコー信号１と遅延量ｄ３を有するエコー信号３が付加データ用のエコー信号であり、元音データに対して遅延量ｄ２を有するエコー信号２が同期用のエコー信号であるとする。
【００１９】
たとえば、重ね合わせ部１４が、Ｍ個の連続するデータフレームとＮ個の連続する同期フレームを交互に生成するようにしたい場合について説明する。この場合、データ及び同期判定部１３は、元音データの初めのＮ個のフレームに対して重ね合わせる対象として、同期用のエコー信号であるエコー信号２を選択部１２に選択させる。
【００２０】
その後の元音データのＭ個のフレームに対して重ね合わせる対象として、データ及び同期判定部１３は、受信した付加データに応じてエコー信号１またはエコー信号３を選択部１２に選択させる。たとえば、データ及び同期判定部１３は、付加データが“０”のときには、選択部１２にエコー信号１を選択させ、付加データが“１”のときには選択部１２にエコー信号３を選択させる。その後、データ及び同期判定部１３は、次のＮ個のフレームにおいて、再びエコー信号２を選択部１２に選択させる。
【００２１】
重ね合わせ部１４は、複数のエコー信号のうち、ある特定の遅延量を有するエコー信号を元音データの何れかのフレームに重ね合わせて同期フレームを生成する。また、重ね合わせ部１４は、他のエコー信号を付加データとして元音データの他のフレームに重ね合わせてデータフレームを生成し、生成した同期フレームまたはデータフレームを出力する。
【００２２】
図１に示した例のように、元音データに対して遅延量ｄ２を有するエコー信号２が同期用のエコー信号である場合、重ね合わせ部１４は、エコー信号２を元音データの何れかのフレームに重ね合わせる。
【００２３】
図２は、重ね合わせる元音データとエコー信号の一例を示す図である。横軸は時間である。
時刻ｔ１〜ｔ２の間でサンプリングされた元音データが１つのフレームであるとする。この時刻ｔ１〜ｔ２の間で、選択部１２から同期用のエコー信号２が出力されると、重ね合わせ部１４は、出力されたエコー信号２と、時刻ｔ１〜ｔ２における元音データとを重ね合わせることで、同期フレームを生成する。データフレームも同様に生成される。
【００２４】
重ね合わせ部１４が生成し、出力した同期フレームまたはデータフレームを含む音データは、たとえば、スピーカ１０ａから出力され、受信装置２０側のマイク２０ａで収音される。
【００２５】
なお、図１に示されている例では、スピーカ１０ａは送信装置１０の外部に設けられているが、送信装置１０の内部に設けるようにしてもよい。また、図１に示されている例では、マイク２０ａは受信装置２０の外部に設けられているが、受信装置２０の内部に設けるようにしてもよい。
【００２６】
受信装置２０は、送信装置１０から出力される音データを、たとえば、マイク２０ａを介して受信し、受信した音データから複数のエコー信号に対応した複数の異なる遅延量を抽出する。そして、受信装置２０は、受信した音データに含まれる同期フレームから、予め保持されている遅延量（同期用のエコー信号２の遅延量）が検出されると、その同期フレームを送信装置１０との音データの送受信の同期点とする。
【００２７】
図１には、受信装置２０の一例が示されている。受信装置２０は、抽出部２１、同期制御部２２、付加データ取得部２３、記憶部２４を有している。
抽出部２１は、前述のような同期フレームまたはデータフレームを含む音データを受信して、受信した音データから複数のエコー信号に対応した複数の異なる遅延量を抽出する。抽出部２１は、音データのフレーム単位で後述するケプストラム演算を行い、各フレームから、たとえば、図１に示されているようなエコー信号１〜３の遅延量ｄ１〜ｄ３を抽出する。
【００２８】
同期制御部２２は、受信した音データに含まれる同期フレームから、予め、たとえば、記憶部２４に保持されている同期用のエコー信号の遅延量が抽出されると、その同期フレームを送信装置１０との音データの送受信の同期点とする制御を行う。たとえば、同期制御部２２は、付加データ取得部２３に対して、同期点以降のデータフレームに対するデータ取得指示を行う。
【００２９】
付加データ取得部２３は、たとえば、記憶部２４に記憶された付加データと遅延量との対応表を参照して、同期点以降のデータフレームにおいて抽出された遅延量をもとに、付加データを取得し、出力する。
【００３０】
記憶部２４は、たとえば、送信側で生成される同期用のエコー信号の遅延量を保持する。また、記憶部２４は、送信側で生成される付加データ用のエコー信号の遅延量と付加データの対応表を保持する。
【００３１】
図３は、記憶部に保持される内容の一例を示す図である。
たとえば、記憶部２４には、図３に示されているような対応表が保持される。この対応表の例では、遅延量ｄ１の場合には付加データが“０”、遅延量ｄ２の場合には、その遅延量ｄ２が抽出されたフレームは同期用のものであること、遅延量ｄ３の場合には付加データが“１”であることが示されている。
【００３２】
以下、送信装置１０と、受信装置２０の動作を簡単にまとめる。
図４は、送信装置の動作の一例の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ１：エコー信号生成部１１は、元音データに対して複数の異なる遅延量を有する複数のエコー信号を生成する。
【００３３】
ステップＳ２：重ね合わせ部１４は、複数のエコー信号のうち、ある特定の遅延量を有するエコー信号を元音データの何れかのフレームに重ね合わせて同期フレームを生成する。また、重ね合わせ部１４は、他のエコー信号を付加データとして元音データの他のフレームに重ね合わせてデータフレームを生成し、生成した同期フレームまたはデータフレームを出力する。
【００３４】
ステップＳ３：出力された同期フレームまたはデータフレームを含む音データは、送信装置１０からスピーカ１０ａを介して出力される。
図５は、受信装置の動作の一例の流れを示すフローチャートである。
【００３５】
ステップＳ１０：抽出部２１は、前述のような同期フレームまたはデータフレームを含む音データを受信して、受信した音データから複数のエコー信号に対応した複数の異なる遅延量をフレームごとに抽出する。
【００３６】
ステップＳ１１：同期制御部２２は、抽出された遅延量が同期用のエコー信号の遅延量（図１に示した例の場合は遅延量ｄ２）であるか否かを判定する。抽出された遅延量が同期用のエコー信号の遅延量ではない場合には、ステップＳ１０の処理に戻り、次のフレームの遅延量の抽出が行われる。抽出された遅延量が同期用のエコー信号の遅延量である場合、ステップＳ１２の処理が行われる。
【００３７】
ステップＳ１２：同期制御部２２は、同期用のエコー信号の遅延量が抽出されたフレーム（同期フレーム）を同期点として、付加データ取得部２３に、以降データフレームの遅延量から付加データを取得させる。
【００３８】
ステップＳ１３：付加データ取得部２３は、取得した付加データを出力する。図１では図示を省略しているが、受信装置２０は、たとえば、表示装置に接続されており、付加データを表示する。
【００３９】
なお、受信装置２０において、複数のデータフレームの受信後には、再び同期フレームが受信される可能性があるが、その場合の詳細な処理については後述する。
また、受信装置２０で受信されるデータフレームにはエコー信号が重畳されていないものがあってもよい。
【００４０】
また、上記の例では、同期用のエコー信号は、複数のエコー信号１〜３のうち、遅延量の大きさが真ん中のエコー信号２である。これによって、以下のような効果が得られる。
エコーハイディングでは、複数の付加データ用のエコー信号間の元音データに対する遅延量の際が小さいほど、ノイズなどの影響により、データ送受信の際のエラーレートが高くなる傾向にある。送信装置１０が、複数のエコー信号のうち、同期用のエコー信号として遅延量の大きさが真ん中のものを用いることで、付加データ用のエコー信号間の遅延量の差を大きくできる。これにより、データ送受信時におけるノイズの影響が低減され、エラーレートが低減する。
【００４１】
なお、遅延量の大きさが最大のものを同期用のエコー信号とするようにしてもよい。
図６は、同期用のエコー信号を、遅延量の大きさが最大のものとした例を示す図である。
【００４２】
図６では、元音データに対して２ビットの付加データを付加する場合に生成されるエコー信号１，２，３，４，５の例が示されている。それぞれ、元音データに対して遅延量ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５だけ遅延されている。各エコー信号１〜５の遅延量の大きさの関係は、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３＜ｄ４＜ｄ５である。
【００４３】
たとえば、データ及び同期判定部１３は、図６に示されているような複数のエコー信号１〜５のうち、遅延量の大きさが最大のエコー信号５を同期用とし、その他のエコー信号１〜４を付加データ用として、選択部１２に選択させる。
【００４４】
遅延量の大きいエコー信号を元音データに重ね合わせると、音質が劣化して人間に認知され易くなるが、同期フレームの出現頻度はデータフレームの出現頻度よりも低いので、遅延量が最大のエコー信号を同期用とすることで、音質の劣化を抑えることができる。
【００４５】
このような音データ送受信システムは、たとえば、店舗において、ある商品の情報をアナウンスする音声データに、送信装置がエコー信号を用いて商品情報を付加データとして付加して出力するシステムなどに用いられる。このようなシステムでは、たとえば、図１に示したような受信装置の機能を有する携帯端末装置（スマートフォンなど）が音声データを受信し、同期点が確定後のデータフレームから商品情報を取得し、画面に表示する。
【００４６】
以上のような、音データ送受信システムによれば、受信装置２０は１つの同期フレームで、送受信間での音データの送受信における同期点を確定することができる。このため、ユニークコードを用いた同期のように複数のフレームの内容を確認する処理を行わなくて済み、受信装置２０の負荷は軽いものとなり、消費電力を抑えることができる。
【００４７】
（第２の実施の形態）
以下、第２の実施の形態の音データ送受信システムを説明する。
図７は、第２の実施の形態の音データ送受信システムにおける送信装置の一例を示す図である。
【００４８】
送信装置５０は、音響（音声）透かしを用いて、付加データを元音データ（たとえば、音声データまたは音楽などの音響データ）に付加して出力する機能を有する。
送信装置５０は、元音データ取得部５１、付加データ生成部５２、エコー信号生成部５３、選択部５４、データ及び同期判定部５５、重ね合わせ部５６、全体制御部５７、指示信号受信部５８、音データ出力部５９を有している。
【００４９】
元音データ取得部５１は、元音データを取得する。元音データ取得部５１は、ネットワーク上のコンピュータからデジタルの元音データを取得してもよいし、マイクなどに接続し、マイクで収音された元音データを取得してサンプリングしてデジタル信号に変換するようにしてもよい。
【００５０】
付加データ生成部５２は、たとえば、ユーザからの指示信号に応じて、元音データに付加する付加データを生成する。付加データは、元音データから認識処理によって生成されるようにしてもよいし、元音データに付随する情報として別途取得されるようにしてもよい。付加データは、たとえば、元音データがある商品についてのアナウンス音声である場合には、その商品についての情報などである。また、元音データが音楽である場合には、付加データは、楽曲に関する情報であってもよい。また、付加データ生成部５２は、音声認識機能を有していてもよい。その場合、付加データ生成部５２は、元音データ取得部５１で取得された元音データ（音声データ）の音声認識を行い、付加データとして、たとえば複数ビットの値で示される文字情報を生成する。なお、付加データ生成部５２は、送信装置５０の外部にあってもよい。
【００５１】
エコー信号生成部５３は、元音データに対して複数の異なる遅延量を有する複数のエコー信号を生成する。たとえば、重ね合わせ部５６が、元音データの１つのフレームにｎビットの付加データを重ね合わせる場合には、エコー信号生成部５３は、同期用のエコー信号と合わせて２n＋１個のエコー信号を生成する。前述の図１に示した例の場合には、３つのエコー信号１〜３が生成されているので、１ビットの付加データを重ね合わせられる。エコー信号生成部５３が、図６に示したように５つのエコー信号１〜５を生成する場合には、２ビットの付加データを重ね合わせられる。
【００５２】
選択部５４は、データ及び同期判定部５５からの選択信号に基づいて、エコー信号生成部５３で生成された複数のエコー信号の何れかをフレーム単位で選択して、重ね合わせ部５６に供給する。
【００５３】
データ及び同期判定部５５は、選択部５４に対して同期用のエコー信号を選択させるか、付加データ用のエコー信号を選択させるか指示する指示信号を送出する。同期フレームの生成は、付加データのサイズごとに行われる。たとえば、０，１の２進数で示される付加データのサイズがＭビットの場合には、各データフレームには１ビットの情報が付加されるため、Ｍ個のデータフレームが生成されるたびに同期フレームが生成される。
【００５４】
重ね合わせ部５６は、全体制御部５７による制御にて、元音データと、選択部５４で選択されたエコー信号とをフレーム単位で重ね合わせ、同期フレームまたはデータフレームを生成する。
【００５５】
なお、重ね合わせ部５６は、全体制御部５７から、重ね合わせ処理をオフする旨の制御信号を受信した場合には、元音データをそのまま出力する。
全体制御部５７は、送信装置５０の各部を制御する。全体制御部５７は、たとえば、データ及び同期判定部５５から付加データの有無を検出して、重ね合わせ部５６での重ね合わせ処理のオンオフを制御する。また、全体制御部５７は、ユーザからの指示信号に応じて、重ね合わせ部５６での重ね合わせ処理のオンオフを制御するようにしてもよい。
【００５６】
指示信号受信部５８は、ユーザから、たとえば、キーボードやマウスなどによって入力される指示信号を受信し、全体制御部５７に供給する。
音データ出力部５９は、たとえば、同期フレームまたはデータフレームを含む音データをデジタル信号からアナログ信号に変換して出力するＤ／Ａ（Digital/Analogue）変換回路などを有する出力インタフェースであり、スピーカに接続されている。
【００５７】
また、音データ出力部５９は通信インタフェースであってもよく、有線または無線によりネットワークに接続し、ネットワーク上のコンピュータ（たとえば、サーバコンピュータ）に音データを供給し、蓄積させるようにしてもよい。
【００５８】
図８は、第２の実施の形態の音データ送受信システムにおける受信装置の一例を示す図である。
受信装置６０は、音響（音声）透かしが施された音データを受信して、付加データを取得する機能を有する。
【００５９】
受信装置６０は、音データ取得部６１、付加データ抽出処理部６２、指示信号受信部６３、全体制御部６４、休止制御部６５、付加データ表示部６６を有している。
音データ取得部６１は、たとえば、マイクに接続しており、マイクで収音された音データを取得して、デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路を有する入力インタフェースである。また、音データ取得部６１は、通信インタフェースであってもよく、有線または無線によりネットワークに接続し、ネットワーク上のコンピュータに蓄えられている音データを取得してもよい。
【００６０】
付加データ抽出処理部６２は、音データに含まれる付加データを抽出する処理を行う。付加データ抽出処理部６２は、抽出部７０、同期制御部７１、付加データ取得部７２、記憶部７３を有している。
【００６１】
抽出部７０は、同期フレームまたはデータフレームを含む音データを受信して、受信した音データから複数のエコー信号に対応した複数の異なる遅延量を抽出する。抽出部７０は、ケプストラム演算部７０１、遅延量判定部７０２を有している。
【００６２】
ケプストラム演算部７０１は、受信した音データに対して、フレーム単位でケプストラム演算を行う。ケプストラム演算は、たとえば、フーリエ変換、絶対値化、対数変換、逆フーリエ変換、の順で行われる。
【００６３】
遅延量判定部７０２は、ケプストラム演算結果から、元音データに重ね合わされたエコー信号の、元音データに対する遅延量（遅延時間）を抽出する。ケプストラム演算で得られた音データのケプストラムでは、元音データに重ね合わされたエコー信号の、元音データに対する遅延時間に相当するケフレンシーに有意な大きな値が得られるので、遅延量判定部７０２は、これを判定することで遅延量を抽出できる。
【００６４】
同期制御部７１は、抽出された遅延量と、たとえば、記憶部７３に保持されている同期用のエコー信号の遅延量とを比較して、両者が一致した場合には、その遅延量が抽出されたフレーム（同期フレーム）を同期点と認識する。そして、同期制御部７１は、付加データ取得部７２に対して、同期点以降のデータフレームに対するデータ取得指示を行う。
【００６５】
また、同期制御部７１は、データ取得状態に関する情報を休止制御部６５に送出する。データ取得状態としては、たとえば、以下の状態がある。
（状態Ａ）エコー信号が重ね合わされている同期フレームまたはデータフレームを受信しておらず、付加データの取得を行わない状態
（状態Ｂ）付加データ用のエコー信号の遅延量は抽出されているが、同期用のエコー信号の遅延量が抽出されておらず、同期がとれていないため付加データの取得を行わない状態
（状態Ｃ）同期用のエコー信号の遅延量が抽出され、付加データの取得が可能、または付加データの取得を行っている状態
付加データ取得部７２は、同期制御部７１からデータ取得指示を受けると、記憶部７３に記憶された、付加データと遅延量との対応表（図３参照）を参照して、同期点以降のデータフレームにおいて抽出された遅延量をもとに、付加データを取得して出力する。
【００６６】
記憶部７３は、たとえば、送信側で生成される同期用のエコー信号の遅延量を保持している。また、記憶部７３は、送信側で生成される付加データ用のエコー信号の遅延量と付加データの対応表（図３参照）を保持している。
【００６７】
指示信号受信部６３は、ユーザから、たとえば、キーボードやマウスなどによって入力される指示信号を受信し、全体制御部６４に供給する。
全体制御部６４は、受信装置６０の各部を制御する。全体制御部６４は、たとえば、ユーザからの指示信号に応じて、休止制御部６５に対して付加データ抽出処理部６２の処理を休止させるか否かを指示する。
【００６８】
休止制御部６５は、同期制御部７１におけるデータ取得状態に応じて、付加データ抽出処理部６２の動作を休止させるか否かを制御する。たとえば、データ取得状態が、上記の状態Ａの場合には、休止制御部６５は、付加データ抽出処理部６２の動作を規定時間、休止させる。また、データ取得状態が、上記の状態Ｂの場合にも、休止制御部６５は、付加データ抽出処理部６２の動作を規定時間、休止させる。
【００６９】
これにより、同期がとれていない状態Ａ，Ｂのときには、ケプストラム演算などの処理が休止され、受信装置６０の負荷が低減され、受信装置６０の消費電力が削減される。
なお、状態Ｂの場合の規定時間は、送信装置５０から連続して出力される同期フレームのフレーム数をＮとすると、Ｎ−１フレーム期間となる。すなわち、休止制御部６５は、Ｎフレームに１回の頻度で、付加データ抽出処理部６２の動作を行う。これにより、抽出部７０は、連続するＮ個の同期フレームの少なくとも１つに対して、遅延量の抽出を行うことができ、同期制御部７１はその遅延量から同期点を決定することができる。
【００７０】
付加データ表示部６６は、付加データ取得部７２で取得された付加データを表示画面に表示する。なお、付加データ表示部６６は、付加データが２進数の場合には、１０進数に変換したり、付加データが文字情報を表すものである場合には文字に変換する、などの処理を行うようにしてもよい。
【００７１】
以下、第２の実施の形態の音データ送受信システムの動作例を２つの実施例に基づいて説明する。
（第１実施例）
まず、付加データを音響透かしにより元音データ（音響データ）に付加して送受信する場合の、音データ送受信システムの動作を説明する。
【００７２】
なお、本実施例においては、上記の元音データまたは音データを音響データと表記し、同期用のエコー信号を同期用シンボル、付加データ用のエコー信号をデータ用シンボルと表記する。
【００７３】
第１実施例において、送信装置５０は、たとえば、以下のようなシーケンスの音響データを生成する。
図９は、送信装置で生成される音響データのシーケンスの一例を示す図である。横軸は時間である。
【００７４】
図９では、送信装置５０が、エコーハイディングでＭビットの付加データを３回繰り返し送信する場合の例が示されている。“Ｓ”と表記されている４フレームの同期フレームを同期部として、その後に、“０”から“Ｍ−１”と表記されているＭフレームのデータフレームを有するデータ部をつなげたものが１シーケンスであり、このシーケンスが３回繰り返されている。この場合、３シーケンス分の期間が、データ付加期間となる。
【００７５】
図１０は、第１実施例における送信装置の動作の一例の流れを示すフローチャートである。
まず、全体制御部５７は、たとえば、指示信号受信部５８を介して、ユーザから送信繰り返し回数Ｌと連続同期フレーム数Ｎを取得する（ステップＳ２０）。図９に示したようなシーケンスの例では、Ｌ＝３、Ｎ＝４である。
【００７６】
次に、全体制御部５７は、ループ変数ｋ，ｉを“０”に設定する（ステップＳ２１，Ｓ２２）。その後、同期フレームを生成する処理が行われる。同期フレームの生成処理では、重ね合わせ部５６は、元音データ取得部５１で取得された音響データの１フレームを取得し（ステップＳ２３）、同期用シンボルを埋め込む（ステップＳ２４）。同期用シンボルの埋め込みは、エコーハイディングにより、同期用シンボルに対応するエコー信号を音響データに重ね合わせる処理である。たとえば、図１に示したようなエコー信号１〜３の例では、同期用シンボルは、エコー信号２となる。以上の処理により、１フレームの同期フレームが生成される。
【００７７】
その後、全体制御部５７は、ループ変数ｉをインクリメントし（ステップＳ２５）、ループ変数ｉが、連続同期フレーム数Ｎ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。ループ変数ｉが連続同期フレーム数Ｎに達していない場合には、ステップＳ２３からの処理が繰り返される。
【００７８】
ループ変数ｉが連続同期フレーム数Ｎに達し、Ｎフレームの同期フレームが生成された場合、全体制御部５７は、たとえば、データ及び同期判定部５５（または付加データ生成部５２）から、付加データのサイズ（Ｍビット）を取得する（ステップＳ２７）。
【００７９】
そして、全体制御部５７が、ループ変数ｊを“０”に設定すると（ステップＳ２８）、重ね合わせ部５６は、音響データを１フレーム取得する（ステップＳ２９）。また、データ及び同期判定部５５は、付加データを１ビット取得し、その内容（たとえば、“０”か“１”か）に応じたデータシンボルを選択部５４に選択させる選択信号を送出する（ステップＳ３０）。そして、重ね合わせ部５６は、選択部５４で選択されたデータシンボルを音響データに埋め込む（ステップＳ３１）。データシンボルの埋め込みも、エコーハイディングにより、付加データの内容に対応するエコー信号を音響データに重ね合わせる処理である。以上の処理により、１フレームのデータフレームが生成される。
【００８０】
その後、全体制御部５７は、ループ変数ｊをインクリメントし（ステップＳ３２）、ループ変数ｊが、付加データのサイズであるＭ（ビット）以上であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。ループ変数ｊがＭに達していない場合には、ステップＳ２９からの処理が繰り返される。
【００８１】
ループ変数ｊがＭに達し、Ｍビットの付加データが全てデータシンボルとして埋め込まれた場合、全体制御部５７は、ループ変数ｋをインクリメントした後（ステップＳ３４）、ループ変数ｋが送信繰り返し回数Ｌ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３５）。ループ変数ｋが送信繰り返し回数Ｌに達していない場合には、ステップＳ２２からの処理が繰り返される。
【００８２】
ループ変数ｋが送信繰り返し回数Ｌに達した場合、全体制御部５７は、ループ変数ｉを“０”に設定し（ステップＳ３６）、ステップＳ２３〜Ｓ２６と同様の処理を行い、同期フレームをＮフレーム生成する（ステップＳ３７，Ｓ３８，Ｓ３９，Ｓ４０）。このＮフレームの同期フレームは、送信完了を意味するものである。このような同期フレームを生成することで、送信装置５０におけるデータ出力シーケンスが完了する。
【００８３】
次に、受信装置６０の動作を説明する。
図１１は、送信装置で生成され、受信側で受信する音響データのシーケンスの一例を示す図である。横軸は時間である。
【００８４】
図１１では、送信装置５０が、エコーハイディングで１６ビットのデータを送信する場合の例が示されている。“Ｓ”と表記されている４フレームの同期フレーム後に、“０”から“１５”、“１６”から“３１”と表記されている１６フレームのデータフレームをつなげたものが１シーケンスとして、これが繰り返されている。
【００８５】
送信側で上記のシーケンスが繰り返されている状態で、受信装置６０の休止制御部６５が、付加データ抽出処理部６２による音響データのフレームの取得を開始させたとする。取得開始時刻により、抽出部７０にて取得されるフレームの位置は異なるが、図１１の例では、“２”と表記されたデータフレームが取得された場合が示されている。抽出部７０では、このデータフレームに埋め込まれたデータシンボルの遅延量を抽出するが、同期シンボルの遅延量でないため、たとえば、同期制御部７１の制御のもと、その遅延量の情報は付加データ取得部７２にて破棄され、付加データに再現されない。そして、休止制御部６５は、連続同期フレーム数Ｎ−１、つまり、図１１の例では、３フレームの期間、付加データ抽出処理部６２の処理を休止する。
【００８６】
３フレーム期間のフレーム取得休止後、“６”と表記されたデータフレームが取得される。これも同期シンボルが埋め込まれた同期フレームではないため、再び３フレーム期間のフレーム取得が休止される。同様に、“１０”，“１４”と表記されたデータフレームについても、抽出された遅延量は破棄され、３フレーム期間、フレーム取得が休止される。
【００８７】
その後、同期フレームが取得されると、ここから同期制御部７１では、その同期フレームを同期点と設定し、抽出部７０が次にデータフレームを取得した時点で、同期完了となる。すなわち、受信装置６０は、“１６”と表記されたデータフレームが、データの先頭ビットであることを認識することができ、以後データ解釈が可能となる。ここから、抽出部７０が次の同期フレームを取得するまで、同期制御部７１は付加データ取得部７２に、抽出された遅延量に対応した付加データを出力させ、１シーケンスの付加データ（図１１の例では１６ビットデータ）が得られる。
【００８８】
図１１のように、休止制御部６５は、同期制御部７１が同期待ちの期間では、抽出部７０にフレームを間引いて取得させることで、ケプストラム演算などの処理の頻度を下げることができ、受信装置６０の負荷が低減され、受信装置６０の消費電力が低減される。
【００８９】
図１２は、第１実施例における受信装置の動作の一例の流れを示すフローチャートである。
まず、全体制御部６４は、たとえば、指示信号受信部６３を介して、ユーザから連続同期フレーム数Ｎを取得する（ステップＳ５０）。図９、図１１に示したようなシーケンスの例では、Ｎ＝４である。なお、連続同期フレーム数Ｎは、記憶部７３などに記憶されていて、全体制御部６４がそれを取得するようにしてもよい。
【００９０】
休止制御部６５が、付加データ抽出処理部６２に動作を開始させると、抽出部７０は、音データ取得部６１で取得された音響データを１フレーム取得し（ステップＳ５１）、埋め込みシンボルの抽出処理を実行する（ステップＳ５２）。同期制御部７１は抽出部７０の抽出結果から、埋め込みシンボルがあったか否かを判定する（ステップＳ５３）。埋め込みシンボルがない場合には、休止制御部６５は、規定時間、付加データ抽出処理部６２に動作を休止させる（ステップＳ５４）。その後、ステップＳ５１からの処理が繰り返される。
【００９１】
埋め込みシンボルがある場合、同期制御部７１は、埋め込みシンボルが同期シンボルであるか否かを判定する（ステップＳ５５）。同期制御部７１は、たとえば、記憶部７３に記憶されている同期シンボルの遅延量を参照し、この遅延量と一致する遅延量が抽出部７０にて抽出された場合に、ステップＳ５２の処理で抽出された埋め込みシンボルを同期シンボルとして判定する。
【００９２】
同期制御部７１にて、埋め込みシンボルが同期シンボルではないと判定された場合、すなわち、埋め込みシンボルがデータシンボルである場合、同期点が不明でデータの解釈ができない。そのため、同期制御部７１は、データシンボルから抽出された遅延量を付加データ取得部７２にて廃棄させ、休止制御部６５は付加データ抽出処理部６２に動作を休止させ、音響データの取得を（Ｎ−１）フレームスキップさせる（ステップＳ５６）。たとえば、図１１に示した例では、音響データのフレームの取得が３フレームスキップされている。その後、ステップＳ５１からの処理が繰り返される。
【００９３】
埋め込みシンボルが同期シンボルであると判定された場合、抽出部７０は、音響データを再び１フレーム取得する（ステップＳ５７）。そして、ステップＳ５２，Ｓ５３と同様の処理が行われる（ステップＳ５８，Ｓ５９）。ただし、ステップＳ５９の処理において、取得されたフレームにおいて、埋め込みシンボルがないと判定された場合には、ステップＳ５１からの処理が行われる。
【００９４】
埋め込みシンボルがあったと判定された場合、たとえば、同期制御部７１は埋め込みシンボルがデータシンボルであるか否か判定する（ステップＳ６０）。同期フレームはＮフレーム連続するため、ステップＳ５５の処理で同期シンボルが埋め込まれていると判定されたフレームの次のフレームが、データフレームとは限らない。
【００９５】
ステップＳ６０の処理で、埋め込みシンボルがデータシンボルではなく同期シンボルであると判定された場合には、ステップＳ５７からの処理が繰り返される。
ステップＳ６０の処理で、埋め込みシンボルがデータシンボルであると判定された場合、付加データ取得部７２は、記憶部７３に保持されている図３に示したような遅延量と付加データの対応表を参照する。そして、付加データ取得部７２は、抽出部７０で抽出された遅延量に対応した付加データを１ビット取得する（ステップＳ６１）。ステップＳ６２，Ｓ６３，Ｓ６４の処理は、ステップＳ５７〜Ｓ５９の処理と同様である。
【００９６】
次に、同期制御部７１は埋め込みシンボルが同期シンボルであるか否か判定する（ステップＳ６５）。埋め込みシンボルが同期シンボルではない場合には、その埋め込みシンボルはデータシンボルであるので、ステップＳ６１からの処理が繰り返され、データフレームに埋め込まれたデータシンボルの遅延量に対応した付加データが１ビットずつ取得されていく。
【００９７】
ステップＳ６５の処理で、埋め込みシンボルが同期シンボルと判定されると、付加データの抽出処理が終了する。
なお、図１２に示した受信装置６０の処理では、埋め込みシンボル抽出処理後は毎回、同期制御部７１が、ステップＳ５３，Ｓ５９，Ｓ６４にて埋め込みシンボルがあるか否かを判定している。これはノイズなどによるエラー対策のためである。
【００９８】
エラーが発生しない環境では、たとえば、図１１に示したようなシーケンスであれば、一旦、埋め込みシンボルがありと判定された場合、少なくとも同期フレームが現れるまでは、埋め込みシンボルがないフレームは現れないはずである。しかし、エラーなどで埋め込みシンボルがないと判定された場合、ステップＳ５１の初期状態の処理に戻って、同期点の検出のための処理が再開される。
【００９９】
以上のような動作を行う音データ送受信システムによれば、受信装置６０は、１つの同期フレームを受信することで、同期点を確定することができる。すなわち、１つの同期フレームを受信しただけで同期を完了させることができる。このため、ユニークコードを用いた同期のように複数のフレームの内容を確認する処理を行わなくて済み、受信装置６０の負荷は軽いものとなり、消費電力を抑えることができる。また、同期待ちの期間では、抽出部７０がフレームを間引いて取得するようにしたことで、ケプストラム演算などの処理の頻度を下げることができ、受信装置６０の負荷がさらに低減され、受信装置６０の消費電力をさらに抑制できる。
【０１００】
（第２実施例）
次に、音声認識によって得られる文字情報（音声テキスト）を付加データとして、音声透かしにより元音データ（音声データ）に付加して送受信する場合の、音データ送受信システムの動作を説明する。
【０１０１】
第２実施例では、送信装置５０の付加データ生成部５２は、音声認識機能を実行し、音声テキストを生成する。なお、音声テキストの各文字は、たとえば、２進数の複数ビット情報として表される。受信装置６０は、その複数ビット情報を付加データとして取得すると、たとえば、その複数ビット情報と文字との対応関係が示された対応表（たとえば、記憶部７３に記憶されている）を参照して、文字に変換して表示画面に表示する。
【０１０２】
なお、本実施例においては、上記の元音データまたは音データを音声データと表記し、同期用のエコー信号を同期用シンボル、付加データ用のエコー信号をデータシンボルと表記する。
【０１０３】
第２実施例において、送信装置５０は、たとえば、以下のようなシーケンスの音声データを生成する。
図１３は、送信装置で生成される音声データのシーケンスの一例を示す図である。横軸は時間である。
【０１０４】
図１３では、“Ｓ”と表記されている４フレームの同期フレームを同期部として、その後に、“０”から“Ｍ０−１”と表記されているＭ０個のデータフレームを有するデータ部Ｄ０をつなげたものが１シーケンスである。１シーケンスの付加データの単位は、たとえば、単語、文節、文章などである。第１実施例と異なり、同じ付加データを繰り返し送信するわけではないので、１シーケンスごとに付加データのサイズは異なり、それに対応してデータ部Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２の長さ（データフレームの数）もシーケンスごとに変わっている。
【０１０５】
図１４は、第２実施例における送信装置の動作の一例の流れを示すフローチャートである。
まず、全体制御部５７は、たとえば、指示信号受信部５８を介して、ユーザから連続同期フレーム数Ｎを取得する（ステップＳ７０）。図１３に示したようなシーケンスの例では、Ｎ＝４である。
【０１０６】
次に、全体制御部５７は、ループ変数ｉを“０”に設定する（ステップＳ７１）。その後、同期フレームを生成する処理が行われる。同期フレームの生成処理では、重ね合わせ部５６は、元音データ取得部５１で取得された音声データの１フレームを取得し（ステップＳ７２）、同期用シンボルを埋め込む（ステップＳ７３）。埋め込みかたについては、実施例１の動作と同様である。
【０１０７】
その後、全体制御部５７は、ループ変数ｉをインクリメントし（ステップＳ７４）、ループ変数ｉが、連続同期フレーム数Ｎ以上であるか否かを判定する（ステップＳ７５）。ループ変数ｉが連続同期フレーム数Ｎに達していない場合には、ステップＳ７２からの処理が繰り返される。
【０１０８】
ループ変数ｉが連続同期フレーム数Ｎに達し、Ｎフレームの同期フレームが生成された場合、全体制御部５７は、たとえば、データ及び同期判定部５５（または付加データ生成部５２）から、付加データのサイズ（Ｍビット）を取得する（ステップＳ７６）。付加データのサイズは、図１３に示したようにシーケンスごとに異なる。
【０１０９】
そして、全体制御部５７が、ループ変数ｊを“０”に設定すると（ステップＳ７７）、重ね合わせ部５６は、音声データを１フレーム取得する（ステップＳ７８）。また、データ及び同期判定部５５は、付加データを１ビット取得し、その内容（たとえば、“０”か“１”か）に応じたデータシンボルを選択部５４に選択させる選択信号を送出する（ステップＳ７９）。そして、重ね合わせ部５６は、選択部５４で選択されたデータシンボルを音声データに埋め込む（ステップＳ８０）。データシンボルの埋め込みも、エコーハイディングにより、付加データの内容に対応するエコー信号を音響データに重ね合わせる処理である。以上の処理により、１フレームのデータフレームが生成される。
【０１１０】
その後、全体制御部５７は、ループ変数ｊをインクリメントし（ステップＳ８１）、ループ変数ｊが、付加データのサイズであるＭ（ビット）以上であるか否かを判定する（ステップＳ８２）。ループ変数ｊがＭに達していない場合には、ステップＳ７６からの処理が繰り返される。
【０１１１】
ループ変数ｊがＭに達し、Ｍビットの付加データが全てデータシンボルとして埋め込まれた場合、全体制御部５７は、全てのシーケンスの処理が完了したか否か判定する（ステップＳ８３）。全てのシーケンスの処理が完了していない場合には、ステップＳ７１からの処理が繰り返される。
【０１１２】
全てのシーケンスの処理が完了した場合、全体制御部５７は、ループ変数ｉを“０”に設定し（ステップＳ８４）、ステップＳ７２〜Ｓ７５と同様の処理を行い、同期フレームをＮフレーム生成する（ステップＳ８５，Ｓ８６，Ｓ８７，Ｓ８８）。このＮフレームの同期フレームは、送信完了を意味するものである。このような同期フレームを生成することで、送信装置５０におけるデータ出力シーケンスが完了する。
【０１１３】
次に、第２実施例における受信装置６０の動作を説明する。
図１５は、第２実施例における受信装置の動作の一例の流れを示すフローチャートである。
【０１１４】
まず、全体制御部６４は、たとえば、指示信号受信部６３を介して、ユーザから連続同期フレーム数Ｎを取得する（ステップＳ９０）。
その後、全体制御部６４は、指示信号受信部６３で受信されるユーザからの指示信号に基づいて、データ取得処理を継続（開始）するか否か判定する（ステップＳ９１）。データ取得処理を開始しないと判定された場合には、全体制御部６４は付加データのデータ取得処理を終了する。データ取得処理を開始すると判定された場合、全体制御部６４は、休止制御部６５に対して、付加データ抽出処理部６２の動作を開始させる。
【０１１５】
休止制御部６５が、付加データ抽出処理部６２の動作を開始すると、抽出部７０は、音データ取得部６１で取得された音声データを１フレーム取得し（ステップＳ９２）。埋め込みシンボルの抽出処理を実行する（ステップＳ９３）。同期制御部７１は抽出部７０の抽出結果から、埋め込みシンボルがあったか否かを判定する（ステップＳ９４）。埋め込みシンボルがない場合には、休止制御部６５は、規定時間、付加データ抽出処理部６２に動作を休止させる（ステップＳ９５）。その後、ステップＳ９１からの処理が繰り返される。
【０１１６】
埋め込みシンボルがある場合、同期制御部７１は、埋め込みシンボルが同期シンボルであるか否かを判定する（ステップＳ９６）。
同期制御部７１にて、埋め込みシンボルが同期シンボルではないと判定された場合、第１実施例と同様、休止制御部６５は付加データ抽出処理部６２に動作を休止させ、音声データの取得を（Ｎ−１）フレームスキップさせる（ステップＳ９７）。その後、ステップＳ９１からの処理が繰り返される。
【０１１７】
埋め込みシンボルが同期シンボルであると判定された場合、全体制御部６４は、ステップＳ９１の処理と同様に、データ取得処理を継続するか否か判定する（ステップＳ９８）。データ取得処理を継続しないと判定された場合には、全体制御部６４は付加データのデータ取得処理を終了する。
【０１１８】
データ取得処理を継続すると判定された場合、全体制御部６４は、休止制御部６５に対して、付加データ抽出処理部６２の動作を継続させ、抽出部７０は、音声データを再び１フレーム取得する（ステップＳ９９）。そして、ステップＳ９３，Ｓ９４と同様の処理が行われる（ステップＳ１００，Ｓ１０１）。ただし、ステップＳ１０１の処理において、取得されたフレームにおいて、埋め込みシンボルがないと判定された場合には、ステップＳ９１からの処理が行われる。
【０１１９】
埋め込みシンボルがあったと判定された場合、たとえば、同期制御部７１は埋め込みシンボルがデータシンボルであるか否か判定する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２の処理で、埋め込みシンボルがデータシンボルではなく同期シンボルであると判定された場合には、ステップＳ９８からの処理が繰り返される。
【０１２０】
ステップＳ１０２の処理で、埋め込みシンボルがデータシンボルであると判定された場合、付加データ取得部７２は、第１実施例と同様にして、抽出部７０で抽出された遅延量に対応した付加データを１ビット取得する（ステップＳ１０３）。その後、全体制御部６４は、ステップＳ９１，Ｓ９８の処理と同様に、データ取得処理を継続するか否か判定する（ステップＳ１０４）。データ取得処理を継続しないと判定された場合には、全体制御部６４は付加データのデータ取得処理を終了する。ステップＳ１０４の処理にて、データ取得処理を継続すると判定された場合、全体制御部６４は、休止制御部６５に対して、付加データ抽出処理部６２の動作を継続させる。
【０１２１】
ステップＳ１０５，Ｓ１０６，Ｓ１０７の処理は、ステップＳ９９〜Ｓ１０１の処理と同様である。
次に、同期制御部７１は埋め込みシンボルが同期シンボルであるか否か判定する（ステップＳ１０８）。埋め込みシンボルが同期シンボルではない場合には、その埋め込みシンボルはデータシンボルであるので、ステップＳ１０３からの処理が繰り返され、データフレームに埋め込まれたデータシンボルの遅延量に対応した付加データが１ビットずつ取得されていく。
【０１２２】
ステップＳ１０８の処理で、埋め込みシンボルが同期シンボルと判定されると、ステップＳ９８からの処理が繰り返される。
以上のような第２実施例の動作を行う音データ送受信システムにおいても、第１実施例と同様の効果が得られる。
【０１２３】
上記のような、送信装置１０，５０及び受信装置２０，６０は、たとえば、コンピュータによっても実現できる。
図１６は、送信装置の機能を実現するコンピュータの一例を示す図である。
【０１２４】
コンピュータ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１によって装置全体が制御されている。ＣＰＵ１０１には、バス１０９を介してＲＡＭ（Random Access Memory）１０２と複数の周辺機器が接続されている。ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０２や周辺機器と連携して、図１や図７に示した送信装置１０，５０の機能を実現する。
【０１２５】
ＲＡＭ１０２は、コンピュータ１００の主記憶装置として使用される。ＲＡＭ１０２には、ＣＰＵ１０１に実行させるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭ１０２には、ＣＰＵ１０１による処理に用いる各種データが格納される。
【０１２６】
バス１０９に接続されている周辺機器としては、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ:Hard Disk Drive）１０３、グラフィック処理装置１０４、入力インタフェース１０５、光学ドライブ装置１０６、通信インタフェース１０７、出力インタフェース１０８がある。
【０１２７】
ＨＤＤ１０３は、内蔵したディスクに対して、磁気的にデータの書き込み及び読み出しを行う。ＨＤＤ１０３は、コンピュータ１００の二次記憶装置として使用される。ＨＤＤ１０３には、ＯＳのプログラム、アプリケーションプログラム、及び各種データが格納される。なお、二次記憶装置としては、フラッシュメモリなどの半導体記憶装置を使用することもできる。
【０１２８】
グラフィック処理装置１０４には、モニタ１０４ａが接続されている。グラフィック処理装置１０４は、ＣＰＵ１０１からの命令にしたがって、画像をモニタ１０４ａの画面に表示させる。モニタ１０４ａとしては、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）を用いた表示装置や液晶表示装置などがある。
【０１２９】
入力インタフェース１０５には、キーボード１０５ａ、マウス１０５ｂ、マイク１０５ｃが接続されている。入力インタフェース１０５は、キーボード１０５ａやマウス１０５ｂから送られてくる信号をＣＰＵ１０１に送信する。なお、マウス１０５ｂは、ポインティングデバイスの一例であり、他のポインティングデバイスを使用することもできる。他のポインティングデバイスとしては、タッチパネル、タブレット、タッチパッド、トラックボールなどがある。
【０１３０】
また、入力インタフェース１０５は、マイク１０５ｃにより収音された元音データをデジタル信号に変換する機能などを有している。
光学ドライブ装置１０６は、レーザ光などを利用して、光ディスク１０６ａに記録されたデータの読み取りを行う。光ディスク１０６ａは、光の反射によって読み取り可能なようにデータが記録された可搬型の記録媒体である。光ディスク１０６ａには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）などがある。
【０１３１】
通信インタフェース１０７は、有線または無線により、ネットワーク１０７ａに接続されている。通信インタフェース１０７は、ネットワーク１０７ａを介して、他のコンピュータまたは通信機器との間でデータの送受信を行う。
【０１３２】
出力インタフェース１０８は、スピーカ１０８ａに接続されており、同期フレームまたはデータフレームを含む音データをアナログ信号に変換し、スピーカ１０８ａを介して出力する。
【０１３３】
図１または図８に示した受信装置２０，６０も同様のハードウェアで実現可能である。また、受信装置２０，６０は、たとえば、上記のコンピュータ１００と同様のハードウェアを有するスマートフォンなどの携帯端末装置であってもよい。
【０１３４】
以上のように、上記の送信装置１０，５０または受信装置２０，６０の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、送信装置１０，５０または受信装置２０，６０が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記憶装置には、ＨＤＤ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ／ＲＷなどがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）などがある。
【０１３５】
プログラムを流通させる場合には、たとえば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
【０１３６】
プログラムを実行するコンピュータは、たとえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、ネットワークを介して接続されたサーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムにしたがった処理を実行することもできる。
【０１３７】
また、上記の処理機能の少なくとも一部を、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）などの電子回路で実現することもできる。
【０１３８】
以上、実施の形態に基づき、本発明の音データ送受信システム、送信装置、受信装置、音データ送信方法及び受信方法の一観点について説明してきたが、これらは一例にすぎず、上記の記載に限定されるものではない。
【０１３９】
以上説明した複数の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）  元音データに対して複数の異なる遅延量を有する複数のエコー信号を生成し、前記複数のエコー信号のうち第１の遅延量を有するエコー信号を前記元音データの何れかのフレームに重ね合わせて同期フレームを生成し、他のエコー信号を付加データとして前記元音データの他のフレームに重ね合わせてデータフレームを生成し、前記同期フレームまたは前記データフレームを含む音データを出力する送信装置と、
前記送信装置から出力される前記音データを受信し、前記音データから前記複数のエコー信号に対応した前記複数の異なる遅延量を抽出し、前記音データに含まれる前記同期フレームから、予め保持されている前記第１の遅延量が抽出されると、前記同期フレームを前記送信装置との前記音データの送受信の同期点とする受信装置と、
を有することを特徴とする音データ送受信システム。
【０１４０】
（付記２）  前記受信装置は、前記同期フレームを受信するまでは、前記複数の異なる遅延量を抽出する処理を、所定のフレーム間隔で行うことを特徴とする付記１に記載の音データ送受信システム。
【０１４１】
（付記３）  前記送信装置は、前記同期フレームをＮ回連続して出力し、
前記受信装置は、前記同期フレームを受信するまでは、前記音データのフレームから、前記複数の異なる遅延量を抽出する処理を、Ｎフレームに一回の頻度で行うことを特徴とする付記１または２に記載の音データ送受信システム。
【０１４２】
（付記４）  前記第１の遅延量は、前記複数の異なる遅延量のうち、最大値の遅延量であることを特徴とする付記１乃至３の何れか一つに記載の音データ送受信システム。
（付記５）  前記第１の遅延量は、前記複数の異なる遅延量のうち、真ん中の遅延量であることを特徴とする付記１乃至３の何れか一つに記載の音データ送受信システム。
【０１４３】
（付記６）  元音データに対して複数の異なる遅延量を有する複数のエコー信号を生成するエコー信号生成部と、
前記複数のエコー信号のうち第１の遅延量を有するエコー信号を前記元音データの何れかのフレームに重ね合わせて同期フレームを生成し、他のエコー信号を付加データとして前記元音データの他のフレームに重ね合わせてデータフレームを生成し、前記同期フレームまたは前記データフレームを出力する重ね合わせ部と、
を有することを特徴とする送信装置。
【０１４４】
（付記７）  前記同期フレームをＮ回連続して出力することを特徴とする付記６に記載の送信装置。
（付記８）  元音データに対して複数の異なる遅延量を有する複数のエコー信号のうち第１の遅延量を有するエコー信号を前記元音データの何れかのフレームに重ね合わせて生成されている同期フレーム、または、他のエコー信号を付加データとして前記元音データの他のフレームに重ね合わせて生成されているデータフレームを含む音データを受信して、前記音データから前記複数のエコー信号に対応した前記複数の異なる遅延量を抽出する抽出部と、
前記音データに含まれる前記同期フレームから、予め保持されている前記第１の遅延量が抽出されると、前記同期フレームを送信側との前記音データの送受信の同期点とする制御を行う同期制御部と、
を有することを特徴とする受信装置。
【０１４５】
（付記９）  前記抽出部は、前記同期フレームを受信するまでは、前記複数の異なる遅延量を抽出する処理を、所定のフレーム間隔で行うことを特徴とする付記８に記載の受信装置。
【０１４６】
（付記１０）  前記同期フレームはＮ回連続して送信側から出力されるものであり、
前記抽出部は、前記同期フレームを受信するまでは、前記音データのフレームから、前記複数の異なる遅延量を抽出する処理を、Ｎフレームに一回の頻度で行うことを特徴とする付記８または９に記載の受信装置。
【０１４７】
（付記１１）  元音データに対して複数の異なる遅延量を有する複数のエコー信号を生成し、
前記複数のエコー信号のうち第１の遅延量を有するエコー信号を前記元音データの何れかのフレームに重ね合わせて同期フレームを生成し、他のエコー信号を付加データとして前記元音データの他のフレームに重ね合わせてデータフレームを生成し、
前記同期フレームまたは前記データフレームを出力する、
ことを特徴とする音データ送信方法。
【０１４８】
（付記１２）  元音データに対して複数の異なる遅延量を有する複数のエコー信号のうち第１の遅延量を有するエコー信号を前記元音データの何れかのフレームに重ね合わせて生成されている同期フレーム、または、他のエコー信号を付加データとして前記元音データの他のフレームに重ね合わせて生成されているデータフレームを含む音データを受信し、
前記音データから前記複数のエコー信号に対応した前記複数の異なる遅延量を抽出し、
前記音データに含まれる前記同期フレームから、予め保持されている前記第１の遅延量が抽出されると、前記同期フレームを送信側との前記音データの送受信の同期点とする制御を行う、
ことを特徴とする音データ受信方法。
【０１４９】
（付記１３）  元音データに対して複数の異なる遅延量を有する複数のエコー信号を生成し、
前記複数のエコー信号のうち第１の遅延量を有するエコー信号を前記元音データの何れかのフレームに重ね合わせて同期フレームを生成し、他のエコー信号を付加データとして前記元音データの他のフレームに重ね合わせてデータフレームを生成し、前記同期フレームまたは前記データフレームを出力する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【０１５０】
（付記１４）  元音データに対して複数の異なる遅延量を有する複数のエコー信号のうち第１の遅延量を有するエコー信号を前記元音データの何れかのフレームに重ね合わせて生成されている同期フレーム、または、他のエコー信号を付加データとして前記元音データの他のフレームに重ね合わせて生成されているデータフレームを含む音データを受信し、
前記音データから前記複数のエコー信号に対応した前記複数の異なる遅延量を抽出し、
前記音データに含まれる前記同期フレームから、予め保持されている前記第１の遅延量が抽出されると、前記同期フレームを送信側との前記音データの送受信の同期点とする制御を行う、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【符号の説明】
【０１５１】
１０  送信装置
１０ａ  スピーカ
１１  エコー信号生成部
１２  選択部
１３  データ及び同期判定部
１４  重ね合わせ部
２０  受信装置
２０ａ  マイク
２１  抽出部
２２  同期制御部
２３  付加データ取得部
２４  記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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