(57)【要約】【課題】可聴信号の中のメッセージ記号を復号するシステムと方法を提供すること。【解決手段】このメッセージ記号は、時間的に位置を変える第１と第２の符号記号によって表される。符号信号を表す値は累積する手段１１６によって累積され、累積された値を調べてメッセージ記号を検出する手段１２０によって検出する。【選択図】図７
2008165258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可聴信号の中の複数の符号記号によって表された少なくとも１つのメッセージ記号を復号するシステムであって、 共通メッセージ記号を表す第１と第２の符号記号であって可聴信号の中で時間的に位置が変わる該第１と第２の符号記号を受信する手段と、 前記第１の符号記号を表す第１の信号値と前記第２の符号記号を表す第２の信号値を累積する手段と、 前記累積された第１と第２の信号値を調べて前記共通メッセージ記号を検出する手段と、を含む前記システム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムにおいて、前記累積する手段は、前記第１と第２の信号値から取り出した第３の信号値を発生し、前記調べる手段は、前記第３の信号値に基づいて前記共通メッセージ記号を検出する、前記システム。
【請求項３】
請求項２記載のシステムにおいて、前記累積する手段は、前記第１と第２の信号値を線形的に結合することにより、前記第３の信号値を発生する前記システム。
【請求項４】
請求項２記載のシステムにおいて、前記累積する手段は、前記第１と第２の信号値の非線形関数として前記第３の信号値を発生する、前記システム。
【請求項５】
請求項２記載のシステムにおいて、前記第１と第２の符号記号は、それぞれ所定の数の周波数成分を含み、成分値の第１と第２の集合を発生する手段であって、各集合が前記第１と第２の符号記号のそれぞれ１つに対応し、各集合の各成分値が前記対応する記号のそれぞれの周波数成分の特性を表す、前記第１と第２の集合を発生する手段と、成分値の前記第１の集合に基づいて前記第１の信号値を発生するとともに成分値の前記第２の集合に基づいて前記第２の信号値を発生する手段とをさらに含む前記システム。
【請求項６】
請求項２記載のシステムにおいて、前記受信する手段は、第１と第２の符号信号の複数の集合を受信し、各集合は少なくとも１つのマーカー記号と少なくとも１つのデータ記号を含む所定の系列を有するメッセージとして配置された複数のメッセージ記号のそれぞれの１つを表し、前記累積する手段は、第１と第２の信号値の集合を累積し、各信号値の集合は第１と第２の符号信号の前記集合のそれぞれ１つに対応して、前記それぞれの符号信号集合の前記第１の符号信号を表す第１の信号値と、前記それぞれの符号信号集合の前記第２の符号信号を表す第２の信号値とを含み、前記調べる手段は、前記マーカー記号の存在をその信号値集合に基づいて検出するとともに、前記検出したマーカー記号の存在に基づいて前記少なくとも１つのデータ記号を検出し該少くとも１つのデータ記号の前記対応する信号値の集合を検出することにより前記メッセージを検出する、前記システム。
【請求項７】
請求項１記載のシステムにおいて、前記累積する手段は前記第１と第２の信号値を格納し、前記調べる手段は前記第１と第２の信号値を調べることにより前記共通メッセージ記号を検出する、前記システム。
【請求項８】
請求項７記載のシステムにおいて、前記累積する手段は、複数の他の信号値に基づいて、前記第１と第２の信号値を発生する前記システム。
【請求項９】
請求項８記載のシステムにおいて、前記第１と第２の信号値は、時間的に位置が変わる信号値のそれぞれの集合から発生し、前記時間的に位置が変わる信号値のそれぞれは、前記第１と第２の符号記号の対応する時間中にそれぞれの前記第１と第２の信号値の１つの値を表す、前記システム。
【請求項１０】
請求項８記載のシステムにおいて、前記第１と第２の符号記号は、それぞれ所定の数の周波数成分を含み、成分値の第１と第２の集合を発生する手段であって、各集合が前記第１と第２の符号記号のそれぞれ１つに対応し、各集合の各成分値が前記対応する記号のそれぞれの周波数成分の特性を表す、前記第１と第２の集合を発生する手段と、成分値の前記第１の集合に基づいて前記第１の信号値を発生するとともに、成分値の前記第２の集合に基づいて前記第２の信号値を発生する手段とをさらに含む前記システム。
【請求項１１】
請求項１記載のシステムにおいて、前記受信する手段は、音響可聴信号を電気信号に変換する音響トランスデユーサを含み、前記音響可聴信号は、該音響可聴信号のソースデータを含む複数のメッセージ記号を表す複数の符号記号を有し、検出したメッセージ記号の表示を格納するメモリをさらに含む前記システム。
【請求項１２】
請求項１１記載のシステムであって、聴取者メンバーによる搬送用に適応したシステムの容器と、聴取推定値を発生する場合に使用するために格納されたデータを送信する手段とをさらに含む前記システム。
【請求項１３】
可聴信号の中の複数の符号記号によって表された少なくとも１つのメッセージ記号を復号する方法であって、 共通メッセージ記号を表す第１と第２の符号記号であって可聴信号の中で時間的に位置が変わる該第１と第２の符号記号を受信することと、 前記第１の符号記号を表す第１の信号値と前記第２の符号記号を表す第２の信号値を累積することと、 前記累積された第１と第２の信号値を調べて前記共通メッセージ記号を検出することと、を含む前記方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の方法において、前記第１と第２の符号記号を受信するステップは、音響可聴信号を電気信号に変換することを含み、前記音響可聴信号は、該音響可聴信号のソースデータを含む複数のメッセージ記号を有し、検出したメッセージ記号の表示を表すデータを格納することをさらに含む前記方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法であって、聴取推定値を発生する場合に使用するために格納されたデータを送信することをさらに含む前記方法。
【請求項１６】
可聴信号の中の複数の符号記号によって表された少なくとも１つのメッセージ記号を復号するシステムであって、 共通メッセージ記号を表す第１と第２の符号記号であって可聴信号の中で時間的に位置が変わる該第１と第２の符号記号を受信する入力装置と、 前記入力装置と交信して前記第１の符号記号を表すデータを前記入力装置から受信するデジタルプロセッサであって、前記第１の符号記号を表す第１の信号値と、前記第２の符号記号を表す第２の信号値を累積するようにプログラムされているとともに、前記累積された第１と第２の信号値を調べて前記共通メッセージ記号を検出するようにプログラムされている前記デジタルプロセッサと、を含む前記システム。
【請求項１７】
請求項１６記載のシステムであって、前記入力装置は、音響可聴信号を電気信号に変換する音響トランスデユーサを含み、前記音響可聴信号は、該音響可聴信号のソースデータを含む複数のメッセージ記号を表す複数の符号記号を有し、前記デジタルプロセッサは、検出したメッセージ記号の表示を表すデータを格納するメモリを有する前記システム。
【請求項１８】
請求項１７記載のシステムであって、聴取者メンバーによる搬送用に適応したシステムの容器と、聴取推定値を発生する場合に使用されるために格納されたデータを送信する手段をさらに含む前記システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号化可聴信号（encoded audio signal）から情報信号を抽出する方法と、装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可聴信号に、いわゆる「透かし（watermarking）」を永久に、つまり消すことができないように組み込むためには、各種の動機付けが存在する。このような音響透かしは、例えば、そのようにマークが入れられた可聴信号の著作者、内容、作品の規模（lineage）、著作権の存在、などを表示する。代替方法として、信号自体に関する情報、または信号自体には無関係な他の情報を可聴信号に組み込んでもよい。信号自体に関連するか否かを問わず、識別番号、つまりアドレスやコマンドのように、いろいろな目的のために可聴信号に情報を組み込んでもよい。
【０００３】
情報とともに可聴信号を符号化して、符号化しない当初の可聴信号とほぼ同じ知覚可能な特性を有する符号化可聴信号を発生することに非常に関心が集まっている。最近成功した手法は、人間の聴覚系の心理音響学的マスキング効果（psychoacoustic masking effect）を利用しており、この効果によれば、或る種の音は、他の音響と一緒に受信された場合、人間には知覚できないことが判っている。
【０００４】
心理音響学的マスキング効果の利用に特に成功した一例は、米国特許第5,450,490号と第5,764,763号（Jensenほかによる）の中で説明されており、この説明の中の情報は、可聴信号のマスキング機能に基づいて可聴信号に組み込まれた多周波符号信号で表されている。符号化可聴信号は、録音および再生と同様、放送の送受信に適している。受信されると、可聴信号が処理されて多周波符号信号の存在が検出される。当初の可聴信号に挿入された多周波符号信号の一部だけ、例えば、いくつかの単一周波数符号成分が受信された可聴信号の中で検出されることが時々ある。十分満足する量の符号成分が検出されると、情報信号自体を復元することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、振幅が低レベルの音響信号は最小の容量しかなく、まったく振幅がない場合は、情報信号を音響的にマスクする。そのような低レベルの振幅は、例えば、会話のポーズ中、演奏会の幕間の演奏（interlude）中、または或る種の音楽の中でさえ発生することがある。低レベルの振幅が長く続く間は、符号化可聴信号が音響的に知覚できるように当初の可聴信号と違えずに符号信号を可聴信号に組み込むことは困難かもしれない。
【０００６】
さらなる問題点は、符号化可聴信号の送信中または再生中にバースト・エラーが発生することである。バースト・エラーは、時間的に連続した信号エラーのセグメント（temporally contiguous segments of signal error）として出現することがある。一般に、このようなエラーは予測不能であるうえ、符号化可聴信号の内容に重大な影響を及ぼす。一般にバースト・エラーは、例えば、各種送信チャネルからの信号がオーバーラップすること、システム電源のスパイクの発生、通常の送信動作における中断、（意図的なまたは意図的ではない）雑音による汚染の広がりなど、いくつかの外からの干渉による、送信チャネルまたは再生装置の不具合から発生する。伝送システムにおけるこのような環境（circumstances）では、送信された符号化可聴信号の一部がまったく受信不能になったり、著しく変わってしまう。符号化可聴信号が再送されない場合、符号化された可聴信号の影響を受けた一部はまったく復元されず、他の場合には、符号化可聴信号に対する変更によって、組み込まれた情報信号が検出不能になるかもしれない。ラジオ放送やテレビジョン放送など多くの用途では、符号化可聴信号のリアルタイムの再送を簡単に実行することはできない。
【０００７】
媒体に記録された可聴信号を音響的に再生するシステムでは、各種要因のため、再生された音響信号にバースト・エラーを発生することがある。通常、損傷、障害物または摩耗によって生じる記録媒体の不規則性があると、記録された可聴信号の或る部分が再生不能であったり、再生すると著しく変わってしまう。同様に、記録媒体に関連する記録機構または再生機構の誤調整（misalignment）または妨害のため、記録された可聴信号の音響再生中にバースト型エラーが発生することがある。さらに聴取環境の音響特性とともに、スピーカの音響的制約のため、音響エネルギー分布において空間的不規則性が発生することがある。このような不規則性のため、受信された音響信号にバースト・エラーが発生し、符号の復元を妨害する。
【０００８】
（本発明の目的と要約）
したがって、本発明の目的は、可聴信号中の符号記号（コード・シンボル）を検出して、低レベルの信号とバースト・エラーの時間によって発生する問題を緩和するシステムと方法を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、不利な条件のもとで信頼しうる動作をするシステムと方法を提供することである。
【００１０】
本発明のさらなる目的は、強靱（robust）なこのようなシステムと方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の態様によれば、可聴信号中の複数の符号記号によって表された少なくとも１つのメッセージ記号（シンボル）を復号するシステムと方法が提供されている。これらのシステムと方法は、可聴信号の中の時間的に位置が変わる（being displaced in time in the audio signal）共通メッセージ記号を表す、第１と第２の符号記号を受信し、第１の符号記号を表す第１の信号値と、第２の符号記号を表す第２の信号値を累積（アキュムレート）し、さらに累積された第１と第２の信号値を調べて共通メッセージ記号を検出する手段とステップを含む。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、可聴信号中の複数の符号記号によって表された少なくとも１つのメッセージ記号を復号するシステムが提供される。このシステムは、可聴信号の中の時間的に位置が変わる共通メッセージ記号を表す、第１と第２の符号記号を受信する入力装置と、第１の符号記号を表す第１の信号値と第２の符号記号を表す第２の信号値を累積するようにプログラムされ、累積された第１と第２の信号値を調べて（examine）共通メッセージ記号を検出するようにプログラムされ、さらに入力装置と交信して入力装置から第１と第２の符号記号を表すデータを受信する、デジタルプロセッサとを含む。
【００１３】
或る実施例では、値を別々に格納することによって第１と第２の信号値が累積され、これらの別々に格納された値の双方を調べることによって共通メッセージ記号が検出される。第１と第２の信号値は、例えば個別の符号周波数成分の値のような複数の他の信号値から取り出された信号値、または１つの符号周波数成分の大きさの尺度のような１つの信号値を表すことができる。さらに取り出された値は、重み付けされた値、または重み付けされない値の加算値のような複数の信号値の線形結合として、または前記値の非線形関数として求めることができる。
【００１４】
さらなる実施例では、第１と第２の信号値は、第１と第２の信号値から取り出された第３の信号値を発生することによって累積される。いくつかの実施例では、第３の信号値は、重み付けされた値または重み付けされない値の加算値として、または前記値の非線形関数として、複数の信号値の線形結合を通じて取り出される。
【００１５】
本発明による他の目的、特徴および利点は、添付の図面と関連して以下の詳細な説明を読めば容易に明らかになる。添付の図面中、同じ構成部品は同じ参照番号によって識別される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（有利な実施例の詳細な説明）
本発明は、情報を符号記号の冗長系列若しくはシークエンス（redundant sequences of code symbols）に変換する非常に強靱な符号化の使用に関する。或る実施例では、各符号記号がいろいろな所定の単一周波数符号信号の集合によって表されるが、他の実施例では、各種符号記号がオプションとして或る単一周波数符号信号を共用することができる。つまり、所定の記号に所定の周波数成分を割り当てない方法（methodology）で与えることができる。記号の冗長系列は、可聴信号に組み込まれ、聴取者には知覚されないが、復元可能な符号化可聴信号を発生する。
【００１７】
冗長符号記号系列は、多数の低振幅部分を有する可聴信号のようにマスキング容量が小さい可聴信号に組み込むのに非常に適している。その上、可聴信号に組み込まれると、符号記号の冗長系列は、時間的に連続する可聴信号に影響を及ぼすバースト・エラーによる品質劣化を阻止する。これまでに説明したように、このようなエラーは、可聴信号の不完全な記録、再生および／または記憶処理、損失および／または雑音のあるチャネルや音響空間における不規則性を介した可聴信号の送信や不完全な記録、再生及び／又は記憶などの結果になることがある。
【００１８】
或る有利な実施例では、符号化された情報を復元するため、試みに符号化可聴信号を調べて、所定の単一周波数符号成分（single-frequency code components）の存在を検出する。符号化処理中に、いくつかの単一周波数符号成分は、或る信号間隔の可聴信号のマスキング容量が不十分なため、これらの信号間隔で可聴信号に組み込まれなかったかもしれない。符号化可聴信号の一部を破壊したバースト・エラーのため、或る符号記号が符号化可聴信号から除かれたり、雑音のようなエラー信号が符号化可聴信号に挿入されたりすることがありうる。このように符号化可聴信号を調べると、情報を表した単一周波数符号信号の集合の当初の系列の非常に歪んだ姿が明らかになるようである。
【００１９】
符号信号として誤検出されたエラーを含む特別な信号とともに復元された単一周波数符号成分は、できれば符号記号の当初の系列を認識するため処理される。この符号記号検出動作と処理動作は、符号化方法の強さを利用することに特に適応している。結果として、本発明の検出と処理の方法は許容誤差を改善する。
【００２０】
図１は、可聴信号符号器１０の機能ブロック図である。符号器１０は、オプションとしての記号発生機能１２、記号系列発生機能４、記号符号化機能１６、音響マスキング効果の評価／調整機能１８および可聴信号包含機能２０を実装している。望ましくは符号器１０はソフトウエア制御コンピュータ・システムを含む。コンピュータは、符号化すべきアナログ可聴信号を標本化するアナログプロセッサを備えている。つまり、再標本化せずにアナログ信号を直接デジタル型式で入力することができる。代替方法として、符号器１０は１つまたはそれ以上の個別の信号処理構成部品を含んでいてもよい。
【００２１】
記号発生機能１２を利用して、情報信号を符号記号の集合に変換する。この機能は、コンピュータ・システムの半導体EPROMのようなメモリ装置の使用によって実行され、このメモリ装置には情報信号に関するインデックスをつけるために適した符号記号のテーブルが予め格納されている。情報信号を或る種の用途のための符号記号に変換するためのテーブルの一例が図２に示されている。このテーブルは、ハードディスク装置またはコンピュータ・システムの他の適切な記憶装置に格納されてもよい。記号発生機能は、EPROMと関連する制御装置のような１つまたはそれ以上の個別部品、論理アレイ、特定用途向け集積回路、または他の適当な装置またはそれらの装置の組み合わせによって実行される。記号発生機能は、図１に示す機能の残りの１つまたはそれ以上の機能を実施する１つまたはそれ以上の装置によって実施される。
【００２２】
記号系列発生機能１４は、記号発生機能によって発生した（または符号器１０に直接入力された）記号を、符号または情報記号の冗長系列にフォーマットする。フォーマット処理の一部として、或る実施例のマーカーおよび／または同期記号が符号記号の系列に加えられる。符号記号の冗長系列は、バースト・エラーと可聴信号の符号化処理を特に阻止できるように設計されている。或る実施例による符号記号の冗長系列の詳細な説明は、以下の図３Ａ、３Ｂ、３Ｃの考察に関連して与えられている。望ましくは、発生機能１４は、マイクロプロセッサ・システムのような処理装置で実施されるか、特定用途向け集積回路や論理アレイのような専用フォーマット装置か、複数の構成部品またはそれらの構成部品の組み合わせによって実施される。記号系列発生機能は、図１に示す機能の残りの１つまたはそれ以上の機能を実施する１つまたはそれ以上の装置によって実施される。
【００２３】
上に注意したように、記号系列発生機能１４はオプションである。例えば、符号化処理は、個別の記号発生機能や記号系列発生機能を実行せずに、情報信号が所定の記号系列に直接変換されるように実施される。
【００２４】
このように発生した記号系列の各記号は、記号符号化機能１６によって複数の単一周波数符号信号に変換される。或る有利な実施例では、記号符号化機能が、各記号に対応する単一周波数符号信号の集合が予め格納されている半導体EPROMのような、コンピュータ・システムのメモリ装置によって実行される。記号と対応する単一周波数符号信号の集合のテーブルの一例が図４に示されている。
【００２５】
代替方法として、符号記号の集合は、コンピュータのハードディスク装置や他の適当な記憶装置に格納されてもよい。符号化機能は、EPROMや関連する制御装置のような１つまたはそれ以上の個別部品、論理アレイ、特定用途向け集積回路、または他の適当な装置またはそれらの装置の組み合わせによって実行される。符号化機能は、図１に示す機能の残りの１つまたはそれ以上の機能を実施する１つまたはそれ以上の装置によって実施される。
【００２６】
代替方法では、個別に機能１２、１４、１６を実行せずに、情報信号から符号化された系列を直接発生してもよい。
【００２７】
音響マスキング効果の評価／調整機能１８は、記号符号化機能１６によって発生する単一周波数符号信号をマスクする入力可聴信号の容量を決定する。機能１８は、可聴信号のマスキング能力の決定に基づいて調整パラメータを発生し、このような符号信号が可聴信号に組み込まれた場合、人間の聴取者によって聞きとることができないように、単一周波数符号信号の相対的な大きさを調整する。信号の振幅が小さいことや信号の他の特性のために、可聴信号のマスキング容量が小さいと決定されている場合、調整パラメータは、或る符号信号の大きさを極端に低レベルに、つまりその信号を完全に消滅することがある。反対に、可聴信号のマスキング容量が大きいと決定されている場合は、特定の符号信号のレベルを大きくする調整パラメータを発生して、このような容量を利用することができる。一般にレベルが大きい符号信号は雑音と区別しやすいので、復号装置で検出可能である。このような評価／調整機能の或る有利な実施例のさらなる詳細は、「可聴信号の符号と復号化を含むための装置と方法」というタイトルでJensenほかに交付された、米国特許第5,764,763号および第5,450,490号の中に記載されている。ここでこれらの特許に言及することによりこれらの特許の開示内容のすべてをここで本願に組み入れて援用する。
【００２８】
或る実施例では、機能１８は、調整パラメータを単一周波数符号信号に適用して、調整された単一周波数符号信号を発生する。この調整された符号信号は、機能２０によって可聴信号の中に含められる。代替方法として、機能１８は、調整のためと、機能２０によって可聴信号に含むための単一周波数符号信号とともに調整パラメータを供給する。さらに別の実施例では、機能１８は、機能１２、１４、１６の１つまたはそれ以上と結合して、振幅が調整された（magnitude-adjusted）単一周波数符号信号を直接発生する。
【００２９】
或る実施例では、音響マスキング効果の評価／調整機能１８は、例えば、図１に示す１つまたはそれ以上の追加機能を実施できるマイクロプロセッサ・システムのような、処理装置の中に実装される。機能１８は、特定用途向け集積回路や論理アレイのような専用装置か、複数の個別部品か、あるいはそれらの複数の個別部品の組み合わせによって実行される。
【００３０】
符号包含機能（code inclusion function）２０は、単一周波数符号成分と可聴信号を結合して符号化可聴信号を発生する。直接実装されたときの機能２０は、単一周波数符号信号を可聴信号に直接加算するだけである。しかし、機能２０は、可聴信号に符号信号を被せる（オーバーレイ）ことができる。代替方法として、変調器２０は、音響マスキング効果の評価機能１８からの入力に従って可聴信号の中の周波数の振幅を変更し、調整された符号信号を含む符号化可聴信号を発生してもよい。その上、符号包含機能は、時間領域または周波数領域のいずれかで実行される。符号包含機能２０は、加算回路またはプロセッサによって実現される。この機能は、上に説明した、図１に示す機能の残りの１つまたはそれ以上の機能を実施する１つまたはそれ以上の装置によって実施される。
【００３１】
機能１２から機能２０の１つまたはそれ以上は、１つの装置で実行される。或る有利な実施例では、機能１２、１４、１６、１８が１つのプロセッサで実行され、さらに他の実施例では、図１に示すすべての機能を１つのプロセッサが実行する。その上、機能１２、１４、１６、１８の２つまたはそれ以上は、適当な記憶装置で保守されている１つのテーブルによって実行される。
【００３２】
図２は、情報信号を符号記号に変換するための代表的な変換テーブルを示している。図示のように、情報信号には、特定の可聴信号の内容、特性、または他の関連のある要因に関する情報を含めることができる。例えば、オーディオ・プログラムの中に著作権を主張する聞きとれない表示を含めるためには、可聴信号を変更してもよいと考えられている。これに対応して、S1のような記号を使用して、特定の作品の著作権が主張されていることを示すことができる。同様に、ユニークな記号S2を用いて作者を識別できるし、ユニークな記号S3を用いて放送局を識別できる。さらに日付も記号S4で表すことができる。多数の他の種類の情報を情報信号に含めて記号に変換できることは勿論である。例えば、アドレス、コマンド、暗号キーなどの情報も、このような記号に符号化できる。代替方法として、個々の記号に加えてまたは個々の記号の代わりに、記号集合または記号系列を使用して、特定の型式の情報を表してもよい。他の代替方法として、完全な記号言語を実現すれば、いかなる型式の情報信号でも表すことができる。また符号化された情報が可聴信号に関連している必要はない。
【００３３】
図３Ａは、図１の記号発生機能１２で発生しうる記号ストリームを示す模式図であり、図３Ｂ、３Ｃは、図３Ａの記号ストリームに応答して、図１の記号系列発生機能１４で発生する記号系列を示す模式図である。図３Ａから図３Ｃの中のS1、S2、S3およびS4は、本発明の特徴を示す記号の例として使用されているのであって、本発明の適用可能性を制限することにはならない。例えば、他の記号のいずれか１つまたはそれ以上によって表される情報に関係なく、記号S1、S2、S3またはS4のいずれか１つまたはそれ以上を選択することができる。
【００３４】
図３Ｂは、４つの記号、S1、S2、S3およびS4の入力集合を代表する記号の冗長系列のコア・ユニット（core unit）の一例である。このコア・ユニットは、系列またはマーカーの記号がSAである第１のメッセージ・セグメントで始まり、その後に４つの入力データ記号が続き、その後にそれぞれが系列またはマーカーの記号SBと４つの入力記号を含む、３つの繰り返しメッセージ・セグメントが続く。多くの用途の場合、このコア・ユニットだけで必要なレベルの生存可能性（survivability）を与えるので、十分に冗長性がある。代替方法として、このコア・ユニットは、生存可能性を大きくするようにそれ自体を繰り返えしてもよい。さらにコア・ユニットには、４つまたは５つの記号より多いか少ない記号を有するセグメントとともに、４つのメッセージ・セグメントより多いか少ないセグメントがあってもよい。
【００３５】
この例から一般化すると、Ｎ個の記号S1, S2, S3 ..... SN-1, SN, は、後に（P-1）個のSB, S1, S2, S3 ..... SN-1, SNを含む繰り返しセグメントが続くSA, S1, S2, S3 ..... SN-1, SN, を含む記号の冗長系列によって表される。この例の中のように、このコア・ユニットは、生存可能性を大きくするようにそれ自体を繰り返すことができる。それだけでなく、復号器が各種セグメント中の対応する記号を認識するように配置されている限り、メッセージ・セグメント中の記号系列を、１セグメントづつ変えることができる。その上、各種のマーカー記号系列とそれらの記号系列の結合を使用し、データ記号に関するマーカーの位置を変えて配置することができる。例えば、系列は、S1, S2 .... SA ..... , SNの形またはS1, S2,, ... , SN, SAの形を取ることができる。
【００３６】
図３Ｃは、４つのデータ記号、S1, S2, S3およびS4の入力集合を代表する冗長記号系列の有利なコア・ユニットの一例を示している。このコア・ユニットは、系列またはマーカーの記号SAで始まり、その後に４つの入力記号が続き、その後に、系列またはマーカーの記号SBが続き、その後に、
【数１】
2008165258.tif 000003
が続く。ここでMは使用可能な記号集合の中の各種記号の数であり、δは、値が０とMの間のオフセットである。有利な実施例では、オフセットδがCRCのチェック和若しくは検査合計として選択される。さらに別の実施例では、オフセットδの値が時々変わり、メッセージの中の追加情報を符号化する。例えば、オフセットが「０」から「９」まで変わりうるとすると、９つの異なる状態の情報がオフセットの中に符号化される。
【００３７】
この例から一般化すると、Ｎ個の記号S1, S2, S3 ..... SN-1, SN, は、SA, S1, S2, S3 ..... SN-1, SN, SB,
【数２】
2008165258.tif 000004
を含む記号の冗長系列によって表される。つまり、同じ情報は同じコア・ユニットの中の２つまたはそれ以上の異なる記号によって表され、それらの記号の順番に従って認識される。さらに、これらのコア・ユニットは、これらのコア自体を繰り返して生存可能性を大きくすることができる。同じ情報は複数の異なる記号によって表されるのであるから、符号化は非常に強靱になる。例えば、可聴信号の構造は、データ記号の１つSNの周波数成分によく似ていることがあるが、その可聴信号が、所定の発生頻度で自身の対応するオフセット
【数３】
2008165258.tif 000005
に似ている尤度は非常に小さい。またオフセットは、所定のセグメントの中の全記号に対して同じなのであるから、この情報は、そのセグメントの中で検出された記号の有効性のさらなるチェックになる。このように、図３Ｃの符号化フォーマットは、可聴信号の構造によって誘発する誤検出の尤度をかなり小さくする。
【００３８】
図３に示した冗長系列の特定の強度は、（a）入力記号の異なる配置、（b）入力記号の順番の再配置をしてもしなくても、入力記号の１つまたはそれ以上の代わりに他の記号を含む記号配置、あるいは（c）入力記号と異なる配置が後に続く、当初の順番で入力記号を使用することである。配置（b）（c）は特に強靱である。何故ならば、記号が符号化されるとき、単一周波数符号信号の多様性が大きくなるからである。入力記号が符号信号の第１のグループの中から一括して符号化されると想定すると、配置（b）（c）は、第１のグループと或る程度オーバーラップしない符号信号の他のグループに符号化される。一般に符号信号の多様性（diversity）がより大きいことは、いくつかの符号信号が可聴信号のマスキング容量内にある尤度を大きくする。
【００３９】
図４のテーブルは、系列またはマーカーの記号SA、系列またはマーカーの記号SB、およびN個のデータ記号、S1, S2, S3 ..... SN-1, SNを、Ｍ個の単一周波数符号信号、f1x, f2x, f3x, ... f{M-1}x, fMxの対応する集合に変換する代表的な例を示している。ここで、ｘは特定の記号の識別用下付き文字である。単一周波数符号信号は可聴信号の全周波数範囲にわたって発生するとともに、或る程度、このような周波数範囲の外側で発生するが、この実施例の符号信号は、500Hzから5500Hzまでの周波数範囲内にあるが、異なる周波数範囲として選択される。一実施例では、M個の単一周波数符号信号の諸々の集合は、或る単一周波数符号信号を共用（share）することができる。しかし、好適実施例では、単一周波数符号信号は、完全に非オーバーラップになっている。その上、全記号が同数の周波数成分によって表される必要はない。
【００４０】
図５は、複数ステージの可聴信号符号化システム５０を示している。このシステムは、可聴信号５２が代表的な可聴信号分配ネットワークに沿って移動していくように、複数の可聴信号符号器を設置して可聴信号を符号化することに成功している。分配の各ステージにおいて、特定のステージに関連のある情報信号とともに可聴信号を符号化することに成功している。望ましくは、それぞれの情報信号を逐次符号化すると、周波数がオーバーラップする符号信号が発生しない。しかしながら、符号化方法の強靱な特性のため、それぞれの符号化された情報信号の周波数成分の間の部分的なオーバーラップは許容可能である。システム５０は、記録設備５４、放送業者６６、中継局７６、可聴信号符号器５８、７０、８０、可聴信号記録装置６２、聴取者設備８６および可聴信号復号器８８を含む。
【００４１】
記録設備５４は、可聴信号を受信して符号化し、符号化可聴信号（encoded audio signal）を記録媒体に記録する装置を含む。詳細には、記録設備５４は、可聴信号符号器５８と可聴信号記録装置６２を含む。可聴信号符号器５８は、可聴信号供給（audio signal feed）５２と記録情報信号（recording information signal）５６を受信し、情報信号５６とともに可聴信号を符号化して、符号化可聴信号６０を発生する。可聴信号供給５２は、例えば、マイクロフォン、記録された可聴信号を再生する装置等のような何らかの従来の可聴信号の発生源によって発生することができる。記録情報信号５６は、著作者、内容、作品の規模、著作権の存在、など可聴信号供給５２に関する情報を含むことが望ましい。代替方法として、記録情報信号５６はいかなる型式のデータを含んでいてもよい。
【００４２】
記録装置６２は、１つまたはそれ以上の放送業者６６に配給することに適している記憶媒体に符号化可聴信号６０を記録する従来の装置である。代替方法として、可聴信号記録装置６２を完全に省略してもよい。符号化可聴信号６０は、記録された記憶媒体の配給を介して、または通信リンク６４を介して配給されてもよい。通信リンク６４は記録設備５４と放送業者６６の間を結ぶとともに、放送チャネル、マイクロウエーブ・リンク、有線または光ファイバ接続などが含まれていることが望ましい。
【００４３】
放送業者６６は、符号化可聴信号６０を受信し、放送業者情報信号６８とともに符号化可聴信号６０をさらに符号化して、２回符号化された（twice-encoded）可聴信号７２を発生し、送信経路７４に沿って、２回符号化された可聴信号７２を放送する。放送業者６６は、記録設備５４から符号化可聴信号６０と放送業者情報信号６８を受信する可聴信号符号器７０を含む。放送業者情報信号６８は、識別符号のような放送業者６６に関する情報、あるいは放送の時間、日付または特性のような放送プロセスに関する情報、意図された放送信号の受信者などを含むことができる。符号器７０は、放送業者情報信号６８とともに符号化可聴信号６０を符号化して、２回符号化された可聴信号７２を発生する。放送業者６６と中継局７６の間を結ぶ送信経路（パス）７４には、放送チャネル、マイクロウエーブ・リンク、有線または光ファイバ接続などが含まれる。
【００４４】
中継局７６は、放送業者６６から２回符号化された可聴信号７２を受信し、中継局情報信号７８とともにその信号をさらに符号化し、送信経路８４を介して３回符号化された可聴信号８２を聴取者設備８６に送信する。中継局７６は、放送業者６６から２回符号化された可聴信号７２と中継局情報信号７８を受信する可聴信号符号器８０を含む。中継局情報信号７８は、識別符号のような中継局７６に関する情報、または放送時間、日付または特性のような放送信号を中継するプロセスに関する情報、意図された中継した信号の受信者など、を含むことが望ましい。符号器８０は、中継局情報信号７８とともに２回符号化された可聴信号７２を符号化して、３回符号化された可聴信号８２を発生する。送信経路８４は、中継局７６と聴取者設備８６との間を結び、放送チャネル、マイクロウエーブ・リンク、有線または光ファイバ接続などを含むことができる。オプションとして、送信経路８４は音響送信経路であってもよい。
【００４５】
聴取者設備８６は、中継局７６から３回符号化された可聴信号８２を受信する。聴取者推定用途若しくは聴取評価用途（ホラディエンス・エスティメイト・アプリケーション）では、聴取者設備８６は聴取者である人間が可聴信号８２の音響再生を知覚することができる場所に配置される。可聴信号８２が電磁信号として送信される場合、聴取者設備８６は聴取者である人間のためにその信号を音響的に再生する装置を含むことが望ましい。しかし、可聴信号８２が記憶媒体に格納される場合は、聴取者設備８６は記憶媒体から信号８２を再生する装置を含むことが望ましい。
【００４６】
音楽の識別やコマーシャルのモニタのような他の用途の場合、聴取者設備８６ではなく、モニタ設備が採用される。このようなモニタ設備の場合、可聴信号８２を処理して、音響を再生せずに符号化されたメッセージを受信することが望ましい。
【００４７】
可聴信号復号器８８は、可聴信号、またはオプションで音波信号として３回符号化された可聴信号８２を受信することができる。復号器８８は、可聴信号８２を復号して、可聴信号に符号化された１つまたはそれ以上の情報信号を復元することができる。望ましくは、復元した情報信号は、聴取者設備８６で処理されるか、後で処理するために記憶媒体に記録される。
【００４８】
代替方法として、聴取者への視覚表示として復元した情報信号を画像に変換してもよい。
【００４９】
或る代替実施例では、記録設備５４がシステム５０から省略されている。例えば、オーディオの生演奏を表す可聴信号供給５２が、符号化と放送のため、直接放送業者６６に提供される。したがって、放送業者情報信号６８は、著作者、内容、作品の規模、著作権の存在、など可聴信号供給５２に関する情報をさらに含むことができる。
【００５０】
他の代替実施例では、中継局７６がシステム５０から省略されている。放送業者６６は、放送業者６６と中継局７６の間を結ぶように改造されている送信経路７４を介して、２回符号化された可聴信号７２を聴取者設備８６に直接提供する。さらなる代替方法として、記録設備５４と中継局７６の双方がシステム５０から省略されている。
【００５１】
他の代替実施例では、放送業者６６と中継局７６がシステム５０から省略されている。オプションとして、通信リンク６４は、記録設備５４と聴取者設備８６の間を結ぶように改造され、両者の間を符号化可聴信号６０を運ぶ。望ましくは、可聴信号記録装置６２は、後で聴取者設備８６に送られる記憶媒体に符号化可聴信号６０を記録する。聴取者設備８６にあるオプションとしての再生装置は、復号化および／または音響再生のために、記憶媒体から符号化可聴信号を再生する。
【００５２】
図６は、聴取者を推定する用途に使用する個人用携帯計器４０の一例を提供している。計器９０は、点線（phantom line）で示されていて、聴取者の一人で運べる大きさと形状をしたハウジング９２を含む。例えば、この容器は、ページャー装置と同じ大きさと形状にしてもよい。
【００５３】
マイクロフォン９３はハウジング９２の中にあり、受信した符号化可聴信号を含む音響エネルギーをアナログ電気信号に変換する。アナログ・デジタル変換器でアナログ信号がデジタルに変換されると、このデジタル信号はデジタル信号処理プロセッサ（DSP）９５に供給される。DSP９５は、マイクロフォン９３で受信された音響エネルギーの中の所定の符号の存在を検出して、人が運ぶ個人用携帯計器９０が或る局またはチャネルの放送に露出されていたことを示すため、本発明による復号器を実装している。そうなっていると、DSP９５は、関連する時間信号とともにそのような検出を表す信号をDSPの中のメモリに格納する。
【００５４】
計器９０は、DSP９５に結合された赤外線送信器／受信器９７のようなデータ送信器／受信器を含む。送信器／受信器９７は、DSP９５が、例えば、新しい聴取者調査を実行するために計器９０を設定する命令やデータを受信するとともに、複数の計器９０からのそのようなデータを処理して、聴取者の推定値を発生する設備に処理したデータを提供することを可能にする。
【００５５】
本発明の或る有益な実施例による復号器は、図７の機能ブロック図で示されている。上に説明したように、複数の符号記号とともに符号化される可聴信号は、入力１０２で受信される。受信した可聴信号は、放送、インターネットまたはそれ以外の伝達された信号か、再生された信号であってもよい。その信号は直接結合された信号か、音響的に結合された信号であってもよい。添付の図面に関連した次の説明から、復号器１００が上で開示したフォーマットに配置された符号のほかに符号を検出することができることは理解できるであろう。
【００５６】
時間領域で受信された可聴信号の場合、復号器１００は、機能１０６によってそのような信号を周波数領域に変換する。機能１０６は高速フーリエ変換（FFT）を実行するデジタルプロセッサによって実行されることが望ましいが、代替方法では、離散的コサイン変換（DCT）、チャープ変換（chirp transform）、またはウイノグラード変換アルゴリズム（WFTA）を使用してもよい。このほか、これらの変換機能の代わりに、必要な解を与える時間領域から周波数領域への変換機能ならばどれを使用してもよい。或る実施方法（implementations）では、アナログフィルタやデジタルフィルタ、特定用途向け集積回路、その他の適当な装置またはそれら装置の組み合わせによって機能１０６を実行することができる。機能１０６は、図７に示す機能の残りの１つまたはそれ以上の機能を実施する、１つまたはそれ以上の装置によって実施されてもよい。
【００５７】
周波数領域に変換された可聴信号は、記号値抽出機能（symbol value derivation function）１１０の中で処理され、受信した可聴信号に含まれていた各符号記号ごとに記号値のストリームを発生する。発生した記号値は、絶対値または相対値として瞬間的にまたは或る時間にわたって測定された、例えば、信号エネルギー、パワー、音圧レベル、振幅などを表すことができ、さらに１つの値または複数の値として表されてもよい。それぞれが所定の周波数を有する単一周波数成分のグループとして記号が符号化される場合は、これらの記号値が、単一周波数成分の値か、単一周波数成分の値に基づく１つまたはそれ以上の値のいずれかを表すことが望ましい。
【００５８】
機能１１０は、機能１１０の他の機能のいくつかまたはすべてを有利に実行するデジタル信号処理プロセッサ（DSP）のような、デジタルプロセッサによって実行される。しかし、機能１１０は特定用途向け集積回路、または他の適当な装置またはそれら装置の組み合わせによって実行されてもよく、復号器１００の残りの機能を実施する手段とは別の装置で実行されてもよい。
【００５９】
機能１１０によって発生した記号値のストリームは、機能１１６で示されているように、１記号づつ適当な記憶装置の中で時間に対して（over time）累積される。特に機能１１６は、発生しうる各種記号の記号値を周期的に累積することにより、周期的に繰り返す符号化された記号の復号に使用するときに優れている。例えば、所定の記号がX秒ごとに反復することが予測されると、機能１１６は、nX秒（n＞1）の時間のあいだ記号値のストリームを格納し、格納したnX秒間続く１つまたはそれ以上の記号値ストリームの格納した値に加算する役目をするので、徐々に記号のピーク値（peak symbol values）が累積し、格納した値の信号対雑音比を改善する。
【００６０】
機能１１６は、復号器１００の他の機能のいくつかまたはすべてを有利に実行するDSPのような、デジタルプロセッサによって実行される。しかし、機能１１０は、そのようなプロセッサと離れているメモリ装置を使用して実行されてもよく、あるいは特定用途向け集積回路、他の適当な装置またはそれらの装置の組み合わせによって実行されてもよく、復号器１００の残りの機能を実施する手段とは別の装置で実行されてもよい。
【００６１】
機能１１６によって格納された累積記号値は、機能１２０によって調べられ、符号化されたメッセージの存在を検出し、検出したメッセージを出力１２６に出力する。機能１２０は、相関手法または他のパターン一致手法のいずれかによって、格納した累積値または累積値を処理した値と格納されているパターンを一致させることにより実行される。しかし、機能１２０は、累積記号値のピーク値とそれらのピーク値の相対時間を調べることにより有利に実行され、累積記号値の符号化されたメッセージを再構築することができる。この機能は、機能１１６によって記号値の第１のストリームが格納された後、および／または各後続ストリームが第１のストリームに加算された後に実行されるので、格納された記号値の累積ストリームの信号対雑音比が有効なメッセージ・パターンを表すと、メッセージが検出される。
【００６２】
図８は、DSPによって実行される本発明の優れた一実施例による復号器の流れ図である。ステップ１３０は、例えば、アナログ信号が（図６の実施例のような）マイクロフォンまたはRF受信器で拾われる場合に、符号化可聴信号がアナログの型式で受信される用途のために設けられている。
【００６３】
図８の復号器は、それぞれが1000Hzから3000Hzまでの周波数範囲の中の複数の所定の周波数成分、例えば１０個の内容を含む符号記号を検出することに特に良く適応している。この復号器は、図３Ｃに示されている各記号が0.5秒の間隔を占める記号系列を有するメッセージを検出するように、特別に設計されている。この代表的実施例では、記号の集合は１２個の記号を含み、各記号は所定の周波数成分を有し、これらの周波数成分のどれもがこの記号集合の他の記号によって共用されないと想定する。図８の符号器は、各種周波数帯域に配置された成分とともに、いろいろな数の符号記号、いろいろな数の成分、各種記号系列および記号継続時間を検出するように容易に改造できることは理解できるであろう。
【００６４】
各種成分を分離するために、DSPは、連続する所定の間隔に入る可聴信号の標本（サンプル）に繰り返しFFTを実行する。間隔はオーバーラップしてもよいが、これは要求されていない。代表的実施例では、復号器動作の１秒間ごとにオーバーラップするFFTが１０回実行される。したがって、各記号時間のエネルギーは５回のFFT内に入る。FFTをウインドウにすることができるが、復号器を簡単にするために省略されている。ステップ１３４、１３８で示されるように、標本が格納され、必要を満たす十分な数が使用可能になると、新しいFFTが実行される。
【００６５】
この実施例では、周波数成分の値は相対的につくられる。つまり、各成分の値は、次のように作られる信号対雑音比（SNR）として表される。FFTの各周波数ビンの中にはどの記号の周波数成分で入ることができるが、このビンの中のエネルギーは、対応する各SNRの分子になる。各SNRの分母は、隣接するビンの値の平均値として決定される。例えば、周囲の８つのビンのエネルギーの値のうち、７つの平均値を使用できると、例えば、その符号の周波数成分の近くにある可聴信号成分から生じるかもしれない大きなビンのエネルギー値の影響を避けるため、その８個のうちの最大値が無視される。例えば、雑音または可聴信号成分のため、符号成分のビンの中に現れる大きなエネルギー値が与えられると、SNRは適切に制限される。この実施例では、SNR≧6.0であれば、SNRは6.0に制限されるが、これとは違う最大値が選択されるかもしれない。
【００６６】
ステップ１４２に示されているとともに図９に模式的に示されているように、各FFTと、存在するかもしれない各記号に対応する１０個のSNRが結合されて記号SNRを形成すると、これらのSNRは循環型（circular）記号SNRバッファに格納される。或る実施例では、所定の記号の１０個のSNRが単純に加算されるが、他の方法を使用してSNRを結合してもよい。
【００６７】
図９で示すように、A、Bおよび０から９の１２個の記号ごとの記号SRNは、別々の系列、つまり５０回のFFTの各FFTごとに１つの記号SNRとして、記号SNRバッファに格納される。以下に説明するように、５０回のFFTで発生した値を記号SNRバッファに格納してしまうと、新しい記号SNRと前に格納した値が結合される。
【００６８】
記号SNRバッファが一杯になると、ステップ１４６で検出される。或る有利な実施例では、ステップ１５２は多くの用途ではオプションであるが、このステップで格納したSNRが調整され、雑音の影響を小さくする。このオプションのステップでバッファが一杯になるたびに、それぞれの列に格納された全記号SNRの平均値を求めることにより、バッファの各記号（列）ごとに雑音が求められる。次に、雑音の効果を補償するために、この平均値つまり「雑音」の値が、対応する列に格納された記号SNRのそれぞれから減算される。このように、短時間だけ現れるので有効に検出されなかった「記号」は、或る時間にわたって（over time）平均される。図３を参照すると、復号器の雑音を大きくすることをさけるため、望ましくは、メッセージの最初の半分の中で（つまり、記号系列、SA、S1、S2、S3、S4の中で）同じ記号が２回出現しないように、符号化方法に制約が加えられる。
【００６９】
雑音レベルを減算することにより、記号SNRの調整が終わっていると、ステップ１５６で、復号器はバッファの中の最大SNR値のパターンを調べることにより、メッセージを復元しようと試みる。或る実施例では、各記号ごとの最大SNR値は、逐次重み付け（6 10 10 10 6）に正比例する系列の中の値に重み付けし、重み付けされたSNRを加算して、系列の中の第３のSNRの時間の中央にある比較用SNR（comparison SNR）を発生することにより、５個の隣接するSNRのグループを連続して結合する処理に入れられる。この処理は、各記号の５０回のFFTの全時間中、段階的（progressibly）に実行される。例えば、FFT時間（ピリオド）１からFFT時間５までの時間で、記号「A」の５個のSNRの第１のグループが重み付けされて加算され、FFT時間３の比較用SNRを発生する。次に、FFT時間２からFFT時間６のSNRを使用して別の比較用SNRを発生するというように、FFT時間３からFFT時間４８まで、中心にある比較用SNRが求められるまで上記動作が続けられる。しかし、他の手段を使用してメッセージを復元してもよい。例えば、５個のSNRより多いか少ないSNRを結合してもよく、重み付けをせずに、あるいは非線形的にそれらのSNRを結合してもよい。
【００７０】
比較用SNR値が得られていると、復号器はメッセージ・パターンを求めるために比較用SNRの値を調べる。最初に、マーカー符号記号SAとSBが配置される。この情報が得られると、復号器は、データ記号のピーク値を検出しようと試みる。第１セグメントの各データ記号と、第２セグメントの対応するデータ記号との間の所定のオフセットの使用は、検出したメッセージの有効性をチェックすることができる。つまり、両マーカーが検出され、第１セグメントの各データ記号と、それらのデータ記号に対応する第２セグメントの中のデータ記号との間で同じオフセットが観察されると、有効なメッセージが受信されているに違いないと考えてもよい。
【００７１】
図３Ｃと図９の双方を参照すると、バッファの先頭は、メッセージの先頭に対応し（通常はこうならない）、図示のように、記号「A」の比較用SNRのピーク値Pは、第３のFFT時間に出現するはずである。次に復号器は、８回目のFFT時間中に第１のデータ記号「0」から「9」に対応する位置に次のピーク値が現れることを予測する。この例では、第１のデータ記号が「3」であると想定する。最後のデータ記号が「4」で、δの値が２だとすると、図９に示すように、復号器は、FFT時間４８で記号「6」のピーク値を見つける。ステップ１６２、１６６に示すように、このようにメッセージが検出されるとすれば、（つまり、予測したところに現れたデータ記号と、終始、同じオフセットによりマーカーが検出されると）メッセージは記録されるか出力されて、SNRバッファはクリアされる。
【００７２】
しかし、メッセージが見つからないとすれば、可聴信号の次の部分について、オーバラップするFFTがさらに５０回実行され、それで発生する記号SNRは、既に循環型バッファの中にある記号SNRに加算される。雑音の調整処理が０前と同様に実行されると、復号器は再びメッセージ・パターンを検出しようと試みる。この処理は、メッセージが検出されるまで連続して繰り返される。代替方法では、限定された回数だけ処理が実行される。
【００７３】
本発明の趣旨を逸脱することなく、メッセージの構造、タイミング、信号経路、検出モードなどに依存して復号器の動作を改造できることは、前述の説明から明らかである。例えば、メッセージを検出するために、SNRを格納する代わりに、FFTの結果を直接格納してもよい。
【００７４】
図１０は、同様にDSPによって実装される、さらに優れた実施例による他の復号器の流れ図である。図１０の復号器は、４個のデータ記号が続くマーカー記号を含む５個の符号記号系列の繰り返しを検出することに特に適応しており、各符号記号は複数の所定の周波数成分を有して、メッセージ系列の中に0.5秒の継続時間を有する。各記号は１０個のユニークな周波数成分によって表され、記号の集合は、図３Ｃの符号の中のように、A、Bおよび０から９までの１２個の異なる記号を含むと想定する。しかし、図９の実施例は、各記号が１つまたはそれ以上の周波数成分で表されるいかなる数の記号でも検出するように容易に改造されることは、理解できるであろう。
【００７５】
図１０に示す復号化処理に使用されるいくつかのステップは図８の復号化処理に対応しており、同じ参照番号で示されているので、これらのステップの説明はしない。図１０の実施例は、１２個の記号幅掛ける１５０回のFFTの時間長の循環型（サーキュラー）バッファを使用する。バッファが一杯になると、最も古い記号SNRの値と新しい記号SNRが入れ替わる。実際に、バッファは記号SNRの値の１５秒間のウィンドウを格納する。
【００７６】
ステップ１７４に示すように、循環型バッファが一杯になると、ステップ１７８でバッファの内容が調べられ、メッセージ・パターンの存在を検出する。一杯になると、FFTを実行するたびに１回、ステップ１７８のパターン探索を実行できるように、バッファは常に一杯のままになっている。
【００７７】
各５個の記号メッセージは、21/2秒ごとに繰り返すので、各記号は21/2秒の間隔または２５回のFFTごとに繰り返す。バースト・エラーなどの効果を補償するために、SNRのR1からR150は、繰り返しメッセージの対応する値を加算することによって結合され、次に示すように、２５個の結合されたSNRの値、SNRn、n=1,2...25が得られる。
【数４】
2008165258.tif 000006
【００７８】
このように、バースト・エラーが信号間隔ｉの損失になると、６個のメッセージ間隔の１つだけが失われているので、結合されたSNRの値の本質的な性質は、この事象によって影響されないようである。
【００７９】
結合されたSNRの値が決定されると、復号器は、その結合されたSNRの値によって示されるマーカー記号のピーク値の位置を検出し、マーカーの位置とデータ記号のピーク値に基づいてデータ記号系列を取り出す。
【００８０】
ステップ１８２、１８３で示されるように、メッセージが形成されると、そのメッセージは記録される。しかし、図８の実施例と異なり、バッファはクリアされない。その代わり、復号器はSNRのさらなる集合をバッファにロードして、メッセージの探索を継続する。
【００８１】
図８の復号器と同様、本発明の範囲を逸脱することなく、各種メッセージの構造、メッセージのタイミング、信号経路、検出モードなどのために図１０の復号器を改造することは、前述の説明から明らかである。例えば、図１０の実施例のバッファは、他の適当な記憶装置と置き換えてもよく、バッファの大きさを変えてもよく、SNR値のウィンドウの大きさを変えてもよく、および／または記号の反復時間を変えてもよい。また或る優れた実施例では、信号のSNRを計算し格納して、それぞれの記号値を表す代わりに、発生しうる他の記号に関連する各記号の値の尺度、例えば、発生しうる各記号の大きさの順位付けが使用される。
【００８２】
聴取者測定の用途で特に有用な変更では、比較的多数のメッセージ間隔が別々に格納され、聴取者の内容の後ろ向きの分析（retrospective analysis）をしてチャネル変更を検出できるようにする。他の実施例では、図８の復号方法に使用するために複数のバッファが使用され、各バッファは異なる数の間隔のデータを累積する。例えば、１つのバッファは、１つのメッセージ間隔、他の２つの累積された間隔、第３の４つの間隔および第４の８個の間隔を格納することができる。各バッファの内容に基づく別々の検出は、チャネル変更を検出するために使用される。
【００８３】
以上、本発明の実施例と、その各種改造を詳細に説明してきたが、この発明は、これらの精緻な実施例と各種変更に限定されるものではなく、特許請求の範囲で定義されているように、本発明の範囲と趣旨を逸脱することなく、当業者によって他の改造や変更を実行できることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】符号化装置の機能ブロック図を示す図。
【図２】可聴信号の中で情報を符号化する方法を説明するときに引用するテーブルを示す図。
【図３Ａ】可聴信号を符号化する方法を示す模式的ブロック図を示す図。
【図３Ｂ】可聴信号を符号化する方法を示す模式的ブロック図を示す図。
【図３Ｃ】可聴信号を符号化する方法を示す模式的ブロック図を示す図。
【図４】可聴信号を符号化する方法を示す他の模式的ブロック図を示す図。
【図５】複数ステージ可聴信号符号化システムを示すブロック図を示す図。
【図６】個人用携帯計器の機能ブロック図を示す図。
【図７】復号化装置を示す機能ブロック図を示す図。
【図８】符号化されたデータから情報符号を検索する方法を示す流れ図を示す図。
【図９】図８の方法を実行するときに使用される循環型SNRバッファの模式図を示す図。
【図１０】符号化されたデータから情報符号を検索する他の方法を示す流れ図を示す図。
【符号の説明】
【００８５】
９３  マイクロフォン（可聴信号を受信する手段）
１０２  入力（可聴信号を受信する手段）
１１６  累積する手段
１２０  検出する手段
【図１】
2008165258.tif 000007
【図２】
2008165258.tif 000008
【図３Ａ】
2008165258.tif 000009
【図３Ｂ】
2008165258.tif 000010
【図３Ｃ】
2008165258.tif 000011
【図４】
2008165258.tif 000012
【図５】
2008165258.tif 000013
【図６】
2008165258.tif 000014
【図７】
2008165258.tif 000015
【図８】
2008165258.tif 000016
【図９】
2008165258.tif 000017
【図１０】
2008165258.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月25日(2008.4.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可聴信号の中の複数の符号記号（Ｓ１，次順目のＳ１）によって表された少なくとも１つのメッセージ記号（Ｓ１）を復号するシステムであって、
共通メッセージ記号（Ｓ１）を表す第１と第２の符号記号（Ｓ１，次順目のＳ１）であって可聴信号の中で時間的に位置が変わる該第１と第２の符号記号を受信する手段（マイクロフォン９３，入力１０２）であって、マーカー記号が該可聴信号中に組み込まれているとともに、前記第１の符号記号（Ｓ１）および前記第２の符号記号（次順目のＳ１）の時間内に置かれている、前記受信する手段と、
前記第１の符号記号（Ｓ１）と前記第２の符号記号（次順目のＳ１）を表す第１の信号値（Ｓ１の記号ＳＮＲ）を累積する手段（機能１１６）と、
前記累積された第１の信号値（Ｓ１の記号ＳＮＲ）を調べて前記共通メッセージ記号（Ｓ１）を検出する手段（機能１２０）と、
を含む前記システム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムにおいて、前記累積する手段は、前記第１の信号値から取り出した第２の信号値（比較ＳＮＲ）を発生し、前記調べる手段は、前記第２の信号値に基づいて前記共通メッセージ記号を検出する、前記システム。
【請求項３】
請求項２記載のシステムにおいて、前記累積する手段は、前記第１の信号値を線形的に結合することにより、前記第２の信号値を発生する前記システム。
【請求項４】
請求項１記載のシステムにおいて、前記累積する手段は前記第１の信号値を格納し、前記検出する手段は前記第１の信号値を調べることにより前記共通メッセージ記号を検出する、前記システム。
【請求項５】
請求項１記載のシステムにおいて、前記受信する手段は、音響可聴信号を電気信号に変換する音響トランスデユーサ（マイクロフォン９３）を含み、前記音響可聴信号は、該音響可聴信号のソースデータを含む少なくとも１つのメッセージ記号（Ｓ１）を表す複数の符号記号（Ｓ１，次順目のＳ１）を有し、検出したメッセージ記号の表示を格納するメモリをさらに含む前記システム。
【請求項６】
請求項５記載のシステムであって、聴取者メンバーによる搬送用に適応したシステムの容器（ハウジング９２）と、聴取推定値を発生する場合に使用するために格納されたデータを送信する手段（送信器９７）とをさらに含む前記システム。
【請求項７】
可聴信号の中の複数の符号記号（Ｓ１，次順目のＳ１）によって表された少なくとも１つのメッセージ記号（Ｓ１）を復号する方法であって、 共通メッセージ記号（Ｓ１）を表す第１と第２の符号記号（Ｓ１，次順目のＳ１）であって可聴信号の中で時間的に位置が変わる該第１と第２の符号記号を受信し、かつ、マーカー記号が該可聴信号中に組み込まれているとともに、前記第１の符号記号（Ｓ１）および前記第２の符号記号（次順目のＳ１）の時間内に置かれている、ものを受信することと、
前記第１の符号記号（Ｓ１）と前記第２の符号記号（次順目のＳ１）を表す第１の信号値（Ｓ１の記号ＳＮＲ）を累積することと、
前記累積された第１の信号値を調べて前記共通メッセージ記号（Ｓ１）を検出することと、
を含む前記方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法において、前記第１と第２の符号記号（Ｓ１，次順目のＳ１）を受信するステップは、音響可聴信号を電気信号に変換することを含み、前記音響可聴信号は、該音響可聴信号のソースデータを含む少なくとも１つのメッセージ記号を有し、検出したメッセージ記号の表示を表すデータを格納することをさらに含む前記方法。
【請求項９】
請求項８記載の方法であって、聴取推定値を発生する場合に使用するために格納されたデータを送信することをさらに含む前記方法。
【請求項１０】
可聴信号の中の複数の符号記号（Ｓ１，次順目のＳ１）によって表された少なくとも１つのメッセージ記号を復号するシステムであって、
共通メッセージ記号（Ｓ１）を表す第１と第２の符号記号（Ｓ１，次順目のＳ１）であって可聴信号の中で時間的に位置が変わる該第１と第２の符号記号を受信する入力装置（マイクロフォン９３，入力１０２）であって、マーカー記号が該可聴信号中に組み込まれているとともに、前記第１の符号記号（Ｓ１）および前記第２の符号記号（次順目のＳ１）の時間内に置かれている、ものを受信する入力装置 と、
前記入力装置と交信して前記第１の符号記号を表すデータを前記入力装置から受信するデジタルプロセッサ（ＤＳＰ９５）であって、前記第１の符号記号と前記第２の符号記号を表す第１の信号値（Ｓ１の記号ＳＮＲ）を累積するようにプログラムされているとともに、前記累積された第１の信号値を調べて前記共通メッセージ記号を検出するようにプログラムされている前記デジタルプロセッサと、を含む前記システム。
【請求項１１】
請求項１０記載のシステムであって、前記入力装置は、音響可聴信号を電気信号に変換する音響トランスデユーサを含み、前記音響可聴信号は、該音響可聴信号のソースデータを含む少なくとも１つのメッセージ記号を表す複数の符号記号を有し、前記デジタルプロセッサは、検出したメッセージ記号の表示を表すデータを格納するメモリを有する前記システム。
【請求項１２】
請求項１１記載のシステムであって、聴取者メンバーによる搬送用に適応したシステムの容器と、聴取推定値を発生する場合に使用されるために格納されたデータを送信する手段をさらに含む前記システム。