(57)【要約】      （修正有）【課題】オーディオやビデオなど、対応するメディア情報信号と一緒にデジタル・メッセージの伝送を可能にする方法を提供する。【解決手段】スピーチ信号など、そのユーザからの情報信号を処理している電気通信デバイスは、モデルベースの圧縮コーダを使用することにより、情報信号を符号化する。そのような１つのデバイスが、電気通信エンドポイントである。次いで、符号化された各ビットの知覚有意性の評価、あるいは信号の他の何らかの意味のある特性に基づいて、エンドポイントのプロセッサは、（ｉ）どの符号化されたビットが上書きされた可能性があるかを決定し、（ｉｉ）上書きされたビットの代わりに符号化された信号全体にわたってデジタル・メッセージ・ビットを散在させる。このようにして、追加のビットは、伝送されるべきパケットに追加されず、それによって既存のプロトコルおよびファイアウォールとの互換性の問題に対処している。【選択図】図１
2008197660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のオーディオ信号を用いてデジタル・メッセージを通信する方法であって、
モデルベースのオーディオ・コーダを経由して、長さがＭビットである符号化されたオーディオ信号をもたらす前記第１のオーディオ信号を符号化すること、
前記符号化されたオーディオ信号のうちのＮビットを前記デジタル・メッセージの少なくとも一部分で置換することであって、前記Ｎビットは前記モデルベースのオーディオ・コーダの第１の特性に基づいており、前記符号化されたオーディオ信号のうちの前記Ｎビットの前記置換することは、コンポジット信号をもたらす、置換すること、および
受信するノードに前記コンポジット信号を送信すること
を含み、ＭおよびＮは、正の整数であり、Ｎは、Ｍよりも小さい方法。
【請求項２】
前記モデルベースのオーディオ・コーダは、ＩＴＵ  Ｇ．７２９プロトコル規格に従って動作する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記Ｎビットは、Ｍ−ビット・フレーム中におけるビット位置４０および６９を含み、Ｍは、８０に等しく、ビット位置１における前記ビットは、前記フレーム中において最初に送信される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記Ｎビットは、ビット位置３９および６８をさらに含み、Ｎは、４に等しい、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記符号化されたオーディオ信号の少なくとも一部分に基づいているストリングを計算することをさらに含み、前記デジタル・メッセージは、前記ストリングを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ストリングは、認証情報を前記受信するノードに対して搬送する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ストリングは、（ｉ）前記第１のオーディオ信号と、（ｉｉ）前記符号化されたオーディオ信号のうちの少なくとも一方を記述するメタデータを搬送する、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記ストリングは、前記第１のオーディオ信号に対応するクローズド・キャプションする情報を搬送する、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の特性は、前記モデルベースのオーディオ・コーダからの各出力ビットの知覚有意性のレベルであり、前記モデルベースのオーディオ・コーダは、知覚有意性の少なくとも２つのレベルに従ってビットを出力する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
ＮのＭに対する比率は、前記モデルベースのオーディオ・コーダの出力レートに基づいている、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
第１のオーディオ信号を用いてデジタル・メッセージを通信する方法であって、
ＩＴＵ  Ｇ．７２９プロトコル規格に従って動作するオーディオ・コーダを経由して、長さがＭビットである符号化されたオーディオ信号をもたらす前記第１のオーディオ信号を符号化すること、
前記符号化されたオーディオ信号のうちのＮビットを前記デジタル・メッセージの少なくとも一部分で置換することであって、前記Ｎビットは前記オーディオ・コーダからの各出力ビットの知覚有意性のレベルに基づいており、前記符号化されたオーディオ信号のうちの前記Ｎビットの前記置換することは、コンポジット信号をもたらす、置換すること、および
受信するノードに前記コンポジット信号を送信すること
を含み、前記オーディオ・コーダは、知覚有意性の少なくとも２つのレベルに従ってビットを出力し、
ＭおよびＮは、正の整数であり、Ｎは、Ｍよりも小さい方法。
【請求項１２】
前記Ｎビットは、Ｍ−ビット・フレーム中におけるビット位置４０および６９を含み、Ｍは、８０に等しく、ビット位置１における前記ビットは、前記フレーム中において最初に送信される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記Ｎビットは、ビット位置３９および６８をさらに含み、Ｎは、４に等しい、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記符号化されたオーディオ信号の少なくとも一部分に基づいているストリングを計算することをさらに含み、前記デジタル・メッセージは、前記ストリングを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記ストリングは、認証情報を前記受信するノードに対して供給する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ストリングは、（ｉ）前記第１のオーディオ信号と、（ｉｉ）前記符号化されたオーディオ信号のうちの少なくとも一方を記述するメタデータを搬送する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記ストリングは、前記第１のオーディオ信号に対応するクローズド・キャプションする情報を搬送する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
第１のオーディオ信号を用いて認証情報を通信する方法であって、
ＩＴＵ  Ｇ．７２９プロトコル規格に従って動作するオーディオ・コーダを経由して、長さがＭビットである符号化されたオーディオ信号をもたらす前記第１のオーディオ信号を符号化すること、
前記符号化されたオーディオ信号の少なくとも一部分に基づいている認証コードを計算すること、
前記符号化されたオーディオ信号のうちのＮビットを前記認証コードの少なくとも一部分で置換することであって、前記符号化されたオーディオ信号のうちの前記Ｎビットの前記置換することは、コンポジット信号をもたらす、置換すること、および
受信するノードに前記コンポジット信号を送信すること
を含み、前記オーディオ・コーダは、知覚有意性の少なくとも２つのレベルに従ってビットを出力し、
ＭおよびＮは、正の整数であり、Ｎは、Ｍよりも小さい方法。
【請求項１９】
前記Ｎビットは、Ｍ−ビット・フレーム中におけるビット位置４０および６９を含み、Ｍは、８０に等しく、ビット位置１における前記ビットは、前記フレーム中において最初に送信される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記Ｎビットは、ビット位置３９および６８をさらに含み、Ｎは、４に等しい、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記Ｎビットは、前記オーディ・コーダからの各出力ビットの知覚有意性の前記レベルに基づいている、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に電気通信に関し、より詳細には情報信号と一緒にデジタル・メッセージを伝送することに関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の電気通信システムは、インターネットなど、１つまたは複数のパケットベースのネットワーク上でオーディオやビデオなどのメディア情報信号の経路指定を行うことを特徴とする。例えば、ボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）（または「ＶｏＩＰ」）においては、経路指定されるべき音声会話からの音声信号は、データ・パケットへとデジタル化され、フォーマットされ、次いでこれらのデータ・パケットは、ネットワークを介して伝送される。ＶｏＩＰに基づいている電気通信ネットワークは、ネットワークにアクセスすることができる電気通信のエンドポイントの間で音声会話を伝送することができる。
【０００３】
音声が可能であるか否かにかかわらず、各電気通信エンドポイントは、他のデバイスと情報を交換することができるパケットベースのデバイスであり、そのエンドポイントは、どのようにしてパーソナル・コンピュータがインターネット全体にわたって他のコンピュータと情報を交換することができるかと類似した方法で、情報を交換する。その結果として、エンドポイントは、「サービス拒絶攻撃（Ｄｅｎｉａｌ−ｏｆ−Ｓｅｒｖｉｃｅ）」（ＤｏＳ）攻撃など、パーソナル・コンピュータと同じまたは類似したパケット攻撃の多くに対してぜい弱である。実際に、エンドポイントによって使用されるネットワークに相互に接続される様々なネットワークのうちのどれかの内部からエンドポイントに導くことができる潜在的なパケット攻撃の多数のソースが存在している。
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｇ．７２９、「Ｃｏｄｉｎｇ  ｏｆ  Ｓｐｅｅｃｈ  ａｔ  ８Ｋｂｉｔ／ｓ  ｕｓｉｎｇ  Ｃｏｎｊｕｇａｔｅ−Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ａｌｇｅｂｒａｉｃ−Ｃｏｄｅ−Ｅｘｃｉｔｅｄ  Ｌｉｎｅａｒ−Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ（ＣＳ−ＡＣＥＬＰ）」、１９９６年３月、ならびに対応する付録（すなわち、付録Ａ、付録Ｂなど）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パケット攻撃に耐えるエンドポイントの能力を改善するためには、何らかのタイプの認証が必要である。認証により、エンドポイントは、到着するパケットのうちのどれが合法的であり、どれを切り捨てるべきかを決定することができるようになる。セキュア・リアルタイム・トランスポート・プロトコル（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）（ＳＲＴＰ）として知られている標準プロトコルは、認証の一方法を実行するためのプロシージャを記述する。しかしながら、このプロトコルには欠点が存在する。パケットを認証するためには、そのパケットのヘッダおよびペイロード上でメッセージ・ダイジェストを計算することが必要である。この計算は、エンドポイントにおけるかなりの処理量を必要とし、もしかするとエンドポイントのプロセッサを過負荷状態にしてしまう可能性がある。
【０００５】
より少ない処理リソースを必要とする、各パケットを認証するためのより簡単なスキームが使用可能である。しかし、それらのネットワーク中におけるＳＲＴＰおよびファイアウォール動作によって指定される制約のために、それらのより簡単なスキームによって必要とされる追加情報を追加することは、一般的には可能でない。さらに、認証に関連していない他のアプリケーションは、特定の機能についての追加の制御情報を搬送するビットなど、補足的な情報の伝送を必要とする可能性がある。問題は、既存のメッセージ中における未使用のビット位置が、多くの場合に存在せず、追加されるビットが、多くの場合にその補足的情報を搬送するために伝送することができないことである。
【０００６】
必要とされているものは、先行技術における一部の短所のない、認証または他の目的に関連した補足的情報を含むデジタル・メッセージを送信するための、パケット・ストリーム中の各パケット中における追加のビット位置を解放する技法である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、オーディオやビデオなど、対応するメディア情報信号と一緒にデジタル・メッセージの伝送を可能にする。特に、スピーチ信号など、そのユーザからの情報信号を処理している電気通信デバイスは、モデルベースの圧縮コーダを使用することにより、情報信号を符号化する。そのような１つのデバイスが、電気通信エンドポイントである。次いで、符号化された各ビットの知覚有意性（ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ）の評価、あるいは信号の他の何らかの意味のある特性に基づいて、そのエンドポイントのプロセッサは、（ｉ）どの符号化されたビットが上書きされた可能性があるかを決定し、（ｉｉ）上書きされたビットの代わりに符号化された信号全体にわたってデジタル・メッセージ・ビットを散在させる。次いで、エンドポイントは、符号化された情報信号の一部分としての散在させられたデジタル・メッセージ・ビットを伝送する。このようにして、追加のビットは、伝送されるべきパケットに追加されず、それによって既存のプロトコルおよびファイアウォールとの互換性の問題に対処している。
【０００８】
例示の実施形態の技法は、例示の実施形態が、ＩＴＵ  Ｇ．７２９の組のプロトコル規格によって定義されるコーダなど、モデルベースの圧縮コーダの場合におけるビットロビング（ｂｉｔ−ｒｏｂｂｉｎｇ）を特徴とする点で先行技術における一部の技法とは異なっている。先行技術におけるこれらの技法では、ビットロビングは、ＩＴＵ  Ｇ．７１１プロトコル規格によって定義されるコーダなど、波形コーダの場合においてのみ達成される。先行技術においては、波形コーダの場合におけるビットロビングは、（ｉ）波形符号化された信号中における最下位ビットが、悪化に対して直感的に最も影響を受けにくいことを認識することと、（ｉｉ）これらの最下位ビットを上書きすることと同じように直截的とすることができ、ここではそれらの上書きされたビットは、ユーザによって知覚されるときに悪化を最小限にするために波形に沿って時間的に十分に分離される。
【０００９】
対照的に、モデルベースのコーダの場合には、どのビットが上書きされるべきかが直感的に明らかではないので、上書きされるべきビットのより注意深い選択が必要とされる。例示の実施形態の技法は、伝送されるべき補足的情報を伴うターゲットとされるビットの置換中に、コーダによって生成される各フレームにまたがった各ビットの知覚有意性など、モデルベースのコーダの特性を考慮する。有利なことに、上書きされるべきビットの注意深い選択によって、例示の実施形態の技法は、伝送されるビット・ストリームにビットを追加することなく、そして知覚される信号品質に対する影響が最小のデジタル・メッセージの伝送を可能にする。さらに、例示の実施形態の技法は、毎秒８キロビット以下の符号化レートを伴う音声エンコーダなど、より低いビット・レートの音声エンコーダの存在する間でさえ、満足のいく性能を提供する。
【００１０】
例示の実施形態によれば、符号化された情報信号全体を通して散在させられたデジタル・メッセージは、受信エンドポイントが対応するパケットを認証するために使用することができる認証コード情報を含んでいる。代わりに、デジタル・メッセージは、クローズド・キャプションする（ｃｌｏｓｅｄ−ｃａｐｔｉｏｎｉｎｇ）情報や地理的ロケーション情報など、対応する符号化された情報信号と一緒に他の情報を搬送するために使用することができる。有利なことに、符号化された情報信号とデジタル・メッセージとを含む各パケットは、オーディオ信号など、符号化されているメディア情報と、そのオーディオ信号についての対応するクローズド・キャプション（ｃｌｏｓｅｄ  ｃａｐｔｉｏｎ）など、散在させられたデジタル・メッセージ中における補足的情報との間の同期化の固有の形態を提供する。
【００１１】
本発明の例示の実施形態は、モデルベースのオーディオ・コーダを経由して、長さＭビットの符号化されたオーディオ信号をもたらす、第１のオーディオ信号を符号化すること、Ｎビットが、モデルベースのオーディオ・コーダの第１の特性に基づいており、Ｎビットの符号化されたオーディオ信号の置換がコンポジット信号（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｓｉｇｎａｌ）を提供する、デジタル・メッセージの少なくとも一部分でＮビットの符号化されたオーディオ信号を置換すること、およびそのコンポジット信号を、受信するノードに伝送することを含み、ここでＭおよびＮは、正の整数であり、Ｎは、Ｍよりも小さい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の例示の実施形態による電気通信システム１００の概略図を示している。システム１００は、電気通信エンドポイントなどのネットワーク要素の間で、音声会話、またはビデオや他のタイプのオーディオなど（例えば、音楽など）、他のタイプのメディア情報信号を経路指定する。システム１００は、パケット伝送ネットワーク１０１と、電気通信エンドポイント１０２−１から１０２−Ｍと、ゲートウェイ１０３−１から１０３−Ｎとを備え、ここでＭおよびＮは、正の整数である。図１に示されるすべての要素は、図に示されるように相互接続される。
【００１３】
パケット伝送ネットワーク１０１を使用して、サービス・プロバイダの加入者についての、ボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）（または「ＶｏＩＰ」）など、１つまたは複数のタイプのメディアを移送する。ネットワーク１０１は、１つまたは複数のソースからそれらのパケットの正しい宛先へと処理された情報信号（例えば、音声パケットなど）を搬送するデータ・パケットを誘導するために使用されるルータなど、１つまたは複数の伝送に関連したノードを備える。ネットワーク１０１は、システム１００全体にわたっての様々な電気通信エンドポイントやゲートウェイなど、ネットワーク１０１にアクセスすることができるネットワーク要素の間で伝送されるインターネット・プロトコルベースのメッセージを処理することができる。例示の実施形態中におけるネットワーク１０１は、ボイス・オーバーＩＰサービス・プロバイダのネットワークであるが、代わりにネットワーク１０１は、インターネット、他の何らかのタイプのインターネット・プロトコルベースのネットワーク、または他の何らかのタイプのパケットベースのネットワークとすることもできる。
【００１４】
一部の実施形態においては、ネットワーク１０１は、１つまたは複数のローカル・エリア・ネットワーク（ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ）（または「ＬＡＮ」）を備え、このローカル・エリア・ネットワークは、エンタープライズ・システム（ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ  ｓｙｓｔｅｍ）中におけるなど信号のローカルな配信（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）を実現する。例えば、各ローカル・エリア・ネットワークにより、１つまたは複数の電気通信エンドポイントは、より広範なネットワークにアクセスすることができるようになる。各ローカル・エリア・ネットワークは、ハブ、ブリッジ、スイッチなどのネットワーキング装置を備え、イーサネット（登録商標）（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））、ＩＥＥＥ８０２．３、ＩＥＥＥ８０２．１１などのネットワーキング・プロトコルに従って動作する。
【００１５】
ｍ＝１からＭについての電気通信エンドポイント１０２−ｍは、デスクセット（ｄｅｓｋｓｅｔ）、会議ユニット、ワイヤレス端末、デスクトップ・コンピュータまたはポータブル・コンピュータ（すなわち、「ソフトフォン（ｓｏｆｔｐｈｏｎｅ）」）、インターネット電話などの通信アプライアンス（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ａｐｐｌｉａｎｃｅ）である。パケットベースのデバイスとして、電気通信エンドポイント１０２−ｍは、パーソナル・コンピュータがどのようにしてインターネット全体にわたって他のコンピュータと情報を交換することができるかと類似した方法で、電気通信システム１００中において他のデバイスと情報を交換することができる。
【００１６】
エンドポイント１０２−ｍは、以下で図２に関して説明されるように、そのユーザからの音声信号をデジタル化すること、およびオーディオ・コンプレッサ（ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）／デコンプレッサ（ｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）（または「ＣＯＤＥＣ」）回路を介してそのデジタル化された信号を伝送可能なデータ・パケットへとフォーマットすることができる。同様に、エンドポイント１０２−ｍのＣＯＤＥＣ回路は、以下で図３に関して説明されるように、データ・パケットを受信すること、およびそれらのパケット内に含まれる情報をエンドポイントのユーザによって理解することが可能な音声信号に変換することもできる。さらに、エンドポイント１０２−ｍは、本発明の例示の実施形態に従って、以下で図４および５に関して説明されるタスクを実行することもできる。この明細書を読んだ後には、エンドポイント１０２−ｍをどのようにして作り、使用するかは、当業者に対して明らかになるであろう。
【００１７】
ｎ＝１からＮについてのゲートウェイ１０３−ｎは、２つのネットワークの間でデータ・パケットを転送することにより、特定のゲートウェイに関連づけられるネットワーク（例えば、公衆交換電話網（Ｐｕｂｌｉｃ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）など）とパケット伝送ネットワーク１０１を接続するネットワーキング・デバイスである。各ゲートウェイ１０３−ｎは、それが接続される２つの異なるタイプのネットワーク（すなわちパケット・ネットワーク１０１と別のネットワーク）の間のトランスレータ（ｔｒａｎｓｌａｔｏｒ）としての役割を果たす。ゲートウェイ１０３−ｎは、２つの異なるタイプのネットワークを一緒に接続するので、その主要なファンクションのうちの１つは、それらの２つのネットワークにまたがって使用される異なる伝送技法と符号化技法との間の変換である。したがって、ゲートウェイ１０３−ｎは、圧縮された信号と伸張された信号との間で（例えば、「ＣＯＤＥＣ」回路などを経由して）変換することもできる。一部の実施形態においては、ゲートウェイ１０３−ｎは、以下で図４および５に関して説明されるタスクの少なくとも一部を実行することができる。この明細書を読んだ後には、ゲートウェイ１０３−ｎをどのようにして作り、使用するかは、当業者に対して明らかになるであろう。
【００１８】
例示の実施形態によれば、システム１００のデバイスは、有線通信と、サービス・プロバイダ環境中において動作することが可能である。当業者なら認識することになるように、一部の代替実施形態においては、システム１００の一部またはすべてのデバイスは、ワイヤレス通信と、様々なタイプのネットワーク（例えば、公衆用、専用など）中において動作することが可能である。さらに、一部の代替実施形態においては、エンドポイントまたはゲートウェイ以外のデバイスは、以下で図４および５に関して説明されるタスクを実行することができる。この明細書を読んだ後には、例示の実施形態の技法をどのようにして他のタイプのデバイスに対して、そして他の動作環境中において適用すべきであるかは、当業者に対して明らかになるであろう。
【００１９】
図２は、本発明の例示の実施形態による、電気通信エンドポイント１０２−ｍの送信処理経路２００のブロック図を示している。送信経路２００は、エンドポイントのユーザからの音声信号などの情報信号を処理し、この情報信号は、マイクロフォンなどのトランスデューサによって獲得することができる。まだデジタル形式になっていない場合には、アナログ・デジタル変換器（ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２１０が、アナログ形式からデジタル形式へとその情報信号を変換する。
【００２０】
デジタル化された後に、情報エンコーダ２１１は、データ圧縮を達成するようにその情報信号を符号化する。例示の実施形態においては、情報信号は、音声信号であり、エンコーダ２１１は、ボコーダ（ｖｏｃｏｄｅｒ）、すなわち当技術分野において知られている１タイプのＣＯＤＥＣを備え、このボコーダが、情報圧縮を実行する。ボコーダは、時系列の波形データを取得し、そのデータをスピーチ・パターン特性に対応するデジタル・シンボルへと変換する。
【００２１】
本発明の例示の実施形態によれば、エンコーダ２１１は、当技術分野において知られているようにＩＴＵ  Ｇ．７２９プロトコル規格に従って動作する。ＩＴＵ  Ｇ．７２９プロトコル規格は、ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｇ．７２９、「Ｃｏｄｉｎｇ  ｏｆ  Ｓｐｅｅｃｈ  ａｔ  ８Ｋｂｉｔ／ｓ  ｕｓｉｎｇ  Ｃｏｎｊｕｇａｔｅ−Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ａｌｇｅｂｒａｉｃ−Ｃｏｄｅ−Ｅｘｃｉｔｅｄ  Ｌｉｎｅａｒ−Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ（ＣＳ−ＡＣＥＬＰ）」、１９９６年３月、ならびに対応する付録（すなわち、付録Ａ、付録Ｂ、など）中において説明され、これらのすべては参照により本明細書中に組み込まれている。エンコーダ２１１は、モデルベースのコーデックであり、このモデルベースのコーデックは、ＩＴＵ  Ｇ．７１１に基づいたコーデックなど、波形ベースのコーデックとは異なる。
【００２２】
同時に、送信コントローラ２１３は、（例えば、制御の目的などのための）補足的信号が、符号化された情報信号と一緒に、受信するノードに対して送信される必要があるかどうかを決定する。例えば、補足的信号は、認証コードとすることもでき、この認証コードは、受信するノードにより使用され、そのノードが受信するパケットを認証することができる。コントローラ２１３は、外側のソースから補足的信号を獲得し、あるいはその信号それ自体を生成する。補足的信号が送信されるべき必要があるときに、コントローラ２１３は、補足的信号を表すデジタル・メッセージをメモリ・デバイス２１４へと書き込む。
【００２３】
デジタル信号処理プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２１５は、フレームの形式で、エンコーダ２１１から圧縮され、符号化された情報信号を受け取り、送信するための信号を作成する。プロセッサ２１５はまた、メモリ２１４からデジタル・メッセージを読み取り、符号化された情報信号中のビットの選択された組合せをデジタル・メッセージからのビットで置換する。例示の実施形態によれば、選択されるビットの組合せは、先行する解析に基づいている。一部の代替実施形態においては、プロセッサ２１５は、符号化された情報信号からのデータを評価することにより、ビットの組合せを決定する。それを行う際に、プロセッサ２１５は、符号化された情報信号中における各ビットの知覚有意性など、エンコーダの１つまたは複数の特性に基づいて以下に説明されるように、情報信号ビットのどれをコントローラ２１３から受け取られるビットと置換する（すなわち、上書きする）ことができるかを決定する。置換の結果もたらされる信号は、情報信号と補足的信号とを含むコンポジット信号である。
【００２４】
デジタル・メッセージからの補足的ビットは、各デジタル・メッセージが複数のフレームにまたがり、あるいは単一フレーム内にうまく収まるように各フレーム内に入れることができる。例示の実施形態によれば、デジタル・メッセージの各部分は、その部分が付随する符号化された情報信号に直接に関連している可能性がある。さらに、各デジタル・メッセージ部分は、フレーム中におけるその相手の符号化された情報信号と単に時間的に一致しているだけの可能性もある。代わりに、各デジタル・メッセージ部分の実際のコンテンツは、クローズド・キャプションが、情報信号中における対応するオーディオと同期しているデジタル・メッセージ中において伝送される場合など、相手の情報信号のコンテンツに対応する可能性もある。
【００２５】
プロセッサ２１５は、順方向エラー訂正のためにフレームを符号化することや送信のためにフレームをフォーマットすることなど、他のファンクションを実行する。コンポジット信号は、トランスミッタ２１６へと送信され、次いでこのトランスミッタは、よく知られているようなやり方でコンポジット信号をネットワーク１０１へと送信する。
【００２６】
図３は、本発明の例示の実施形態による、電気通信エンドポイント１０２−ｍの受信処理経路３００のブロック図を示している。受信経路３００は、パケットを受信し、パケットのおのおのは、送信エンドポイントからの、あるいは別のパケット可能なデバイス（例えば、ゲートウェイ１０３−ｎなど）からの１つまたは複数のコンポジット信号フレームを含む。次いで経路３００は、受信されるコンポジット信号フレームを処理する。特に、レシーバ３０９は、ネットワーク１０１からのパケット信号をよく知られているやり方で受信する。デジタル信号処理プロセッサ３１０は、エラーを検出し、エラーを訂正し、次いで各受信されたコンポジット信号フレーム中における符号化された情報ビットから補足的ビットを分離し、それらのビットをメモリ３１１に記憶する。受信コントローラ３１２は、必要に応じて補足的ビットにアクセスする。例えば、補足的ビットが認証コードを表す場合、コントローラ３１２は、認証コードを使用して受信された符号化された情報信号の信ぴょう性（ａｕｔｈｅｎｔｉｃｉｔｙ）を決定する。
【００２７】
情報デコーダ３１３は、符号化された情報信号を復号化して（伸張して）、復元されたバージョンの元の情報信号を獲得する。例示の実施形態においては、情報信号は音声信号であり、デコーダ３１３は、ボコーダを備え、このボコーダは、当技術分野において知られている１タイプのＣＯＤＥＣであり、このボコーダは、情報伸張を実行する。ボコーダは、受信され、符号化された情報信号中に存在する、スピーチ・パターン特性に対応するデジタル・データを取得し、このデータを時系列の波形データへと変換する。
【００２８】
本発明の例示の実施形態によれば、デコーダ３１３は、当技術分野において知られているように、ＩＴＵ  Ｇ．７２９プロトコル規格に従って動作する。その相手のエンコーダ２１１と同様に、デコーダ３１３は、モデルベースのコーデックである。
【００２９】
受信経路３００に沿って継続して、デジタル・アナログ変換器（ｄｉｇｉｔａｌ−ｔｏ−ａｎａｌｏｇ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）３１４は、復号化された情報信号をデジタル形式からアナログ形式へと変換する。その後、アナログ情報信号は、音響スピーカなどによる、受信エンドポイントのユーザに対して最終的にプレゼンテーションするためにさらに処理することができる。
【００３０】
図４および５は、本発明の例示の実施形態に従って、電気通信エンドポイント１０２−ｍによって実行される顕著なタスクのフローチャートを示している。図４中における顕著なタスクは、図２に示される送信処理経路２００に沿った情報信号の処理に関係する。図５中における顕著なタスクは、図３に示される受信処理経路３００に沿った情報信号の処理に関係する。教育的な目的のために、後に続く例は、進行中におけるコール・セッションを示しており、このコール・セッション中において、エンドポイント１０２−１は、オーディオ・パケットのストリームをエンドポイント１０２−２に対して送信している。この例においては、送信エンドポイント１０２−１は、図４に関してタスクを実行しており、受信エンドポイント１０２−２は、図５に関してタスクを実行している。図４および５において現れるタスクの一部は、当業者なら認識することになるように、並列に、あるいは図に示した順序と異なる順序で実行することができる。
【００３１】
一部の実施形態においては、当業者なら認識することになるように、エンドポイント１０２−２は、オーディオ・パケットのストリームをエンドポイント１０２−１に対して同時に逆に送信していることもあり得る（この場合には、エンドポイント１０２−２はまた、図４に関してタスクを実行し、エンドポイント１０２−１はまた、図５に関してタスクを実行する）。代わりに、当業者ならやはり認識することになるように、システム１００中における他のノードは、図４および５に示されるタスクを実行することもできる。
図４を参照すると、エンドポイント１０２−１の送信処理経路２００は、タスク４０１においてよく知られているやり方でオーディオ信号のセグメントを受け取る。
【００３２】
タスク４０２において、送信経路２００は、ＩＴＵ  Ｇ．７２９プロトコル規格に従ってオーディオ信号を符号化し、長さがＭビットである符号化されたオーディオ信号フレームを供給しており、ここでＭは、この場合には８０に等しい。
タスク４０３において、送信経路２００は、オーディオ信号と一緒に送信されるべきデジタル・メッセージを取得する。例えば、コントローラ２１３は、符号化されたオーディオ信号フレームの一部分、共有されるキー、およびハッシング・アルゴリズム（ｈａｓｈｉｎｇ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）に基づいて認証コードを計算する。認証コードを計算するための他の様々な技法が、当技術分野においてはよく知られており、ここで適用することができる。
【００３３】
第２の例として、デジタル・メッセージは、やはり送信されているオーディオ情報信号と同時に起きるべきであるクローズド・キャプションする情報を含むことになる。この場合においては、経路２００は、そのオーディオ情報信号からクローズド・キャプションするテキストを符号化し、また受信エンドポイントの役に立つように同期化情報を供給する。このようにして、受信エンドポイントにおけるユーザは、その対応するオーディオ信号が再生される間、クローズド・キャプションするテキストを見ることになる。同期化は、符号化された情報信号と、対応するデジタル・メッセージとが、同じフレーム中において表現することができる点で例示の実施形態のコンポジット信号フレームに固有であることに注意すべきである。
【００３４】
タスク４０４においては、例示の実施形態に従って、送信経路２００は、Ｍ−ビットの符号化されたオーディオ信号のうちのＮビットをデジタル・メッセージの少なくとも一部分で置換し、コンポジット信号フレームがもたらされる。本発明に関連して行われた経験的な研究は、エンコーダ２１１から受け取られる符号化されたオーディオ情報信号の８０−ビットの各フレーム中において、プロセッサ２１５は、知覚されるオーディオ品質に対して比較的低い影響しか与えずに、１つまたは複数のビット位置３９、４０、６８、６９、３０および４１におけるビットを置換することができ、そのフレーム中においては、ビット位置１および８０におけるビットは、それぞれ送信されるべき最初のビットおよび最後のビットであることを示している。一例として、プロセッサ２１５は、そのフレーム中における全部で４ビットについてのビット番号３９、４０、６８、および６９を置換してもよい（すなわち、Ｎは、４に等しい）。第２の例としては、プロセッサ２１５は、そのフレーム中における全部で６ビットについてのビット番号３９、４０、６８、６９、３０、および４１を置換してもよい（すなわち、Ｎは、６に等しい）。
【００３５】
例示の実施形態中におけるビット・ストリームの順序付けにおいては、ビット３９および４０は、ＩＴＵ  Ｇ．７２９プロトコル規格に従った８０−ビットの各フレーム内の第１のサブフレーム中における第４のコードブック・パルス位置の最下位ビットである。同様に、ビット６８および６９は、第２のサブフレーム中における第４のコードブック・パルス位置の最下位ビットである。ビット３０は、第１のサブフレーム中における第１のコードブック・パルス位置の最下位ビットである。最後に、ビット４１は、第１のサブフレーム中におけるコードブック・パルスの符号ビットである。コードブックに関連したビットと、それらのビットを含む生成されたサブフレームの概念は、当技術分野においてよく知られている。
【００３６】
この明細書を読んだ後には、置換されるビットが、例示の実施形態中におけるコードブック・パルス位置とは異なる１つまたは複数のコードブック・パルス位置のおのおのの１つまたは複数の最下位ビットであるという代替実施形態をどのようにして作り、使用するかが、当業者にとっては明らかになるであろう。当業者なら認識することになるように、一部の実施形態においては、デジタル・メッセージを見出すと思われる受信エンドポイントが、置換シーケンスを認識しているという条件では、置換されるビットは、サブフレームにまたがって、またはフレームにまたがって、あるいはその両方で変化することができる。さらに当業者なら、１つまたは複数の最下位ビットを置換する例示の実施形態の技法は、ＩＴＵ  Ｇ．７２９以外のプロトコル規格に従って動作するモデルベースのオーディオ・コーダに対して適用することができることを認識するであろう。
【００３７】
タスク４０５において、送信経路２００は、コンポジット信号フレームをエンドポイント１０２−２に対して送信する。タスク４０５の後に、タスク実行は、タスク４０１へと戻って、次のフレームに相当するオーディオ信号を処理する。
【００３８】
図５を参照すると、タスク５０１において、エンドポイント１０２−２の受信処理経路３００は、エンドポイント１０２−１によって送信されるコンポジット信号フレームを受信する。
【００３９】
タスク５０２において、受信経路３００は、エンドポイント１０２−１から受信されるコンポジット信号フレームに埋め込まれたデジタル・メッセージを見出そうと試みる。例示の実施形態によれば、経路３００は、ビットの知られているパターンを（すなわち、タスク４０４においてエンドポイント１０２−１によって上書きされたビットの同じ組合せに基づいて）抽出する。
【００４０】
エンドポイント１０２−２の観点からは、送信エンドポイントは、符号化された情報ビットの間に信号を埋め込んでいても、あるいは埋め込んでなくてもよい。例示の実施形態においては、デジタル・メッセージの存在を示し、あるいは存在する場合にはデジタル・メッセージが存在する可能性のあるビット位置さえ示す専用のビットが存在していないので、受信経路３００は、有効なデジタル・メッセージが存在するかどうかを決定するために、ビット位置の複数の組合せを試みること、および抽出されたビットの各組合せを検査することにより、デジタル・メッセージを見出そうと試みる。例えば、チェックサム（ｃｈｅｃｋｓｕｍ）などのデジタル・メッセージの一部分として送信エンドポイント１０２−１によって供給される情報が、正しいものと見出される場合には、デジタル・メッセージは、有効と考えられてもよい。
【００４１】
タスク５０３において、デジタル・メッセージが、コンポジット信号フレーム中に存在することが見出された場合、タスク実行は、タスク５０４へと進む。そうでない場合には、デジタル・メッセージは、存在しておらず、タスク実行は、タスク５０６へと進む。
【００４２】
次いでタスク５０４において、受信経路３００は、期待される結果に対してデジタル・メッセージを比較する。例えば、デジタル・メッセージが、認証コードとして使用されている場合、受信経路３００は、受信される認証コードを計算された認証コードとマッチングさせ、ここで、計算されるコードは、受信される符号化された情報ビット、共有されるキー、およびハッシング・アルゴリズムに基づいている。デジタル・メッセージが、期待される結果とマッチングする場合、タスク実行は、タスク５０５へと進む。そうでない場合には、タスク実行は、タスク５０８へと進む。一部の代替実施形態においては、期待される結果に対するデジタル・メッセージのマッチングは、実行されない。
【００４３】
タスク５０５において、受信経路３００は、さらに必要に応じてデジタル・メッセージを処理する。例えば、デジタル・メッセージは、やはり受信されているオーディオ情報信号の再生と同時に起きるべき、クローズド・キャプションする情報を含んでいてもよい。この場合には、受信経路３００は、デジタル・メッセージ中において受信されるデータから表示可能なクローズド・キャプションするテキストを形成し、次いでユーザが再生されているその対応するオーディオ信号と共に見ることになるクローズド・キャプションするテキストを再同期化する。
【００４４】
タスク５０６において、受信経路３００は、受信されたコンポジット信号フレームからのオーディオ信号を復号化する（すなわち、復元する）。一部の実施形態においては、デジタル・メッセージに対応するビットが、コンポジット信号フレーム中に存在する場合、これらのビットのうちの一部またはすべての値は、情報復号化の結果を改善するために修正される。
【００４５】
タスク５０７において、受信経路３００は、よく知られているようなやり方で追加の処理のために、復号化されたオーディオ信号をオーディオ回路へと送る。次いでタスク実行は、タスク５０１へと戻って、エンドポイント１０２−１から受信される次のフレームを処理する。
【００４６】
タスク５０８において、デジタル・メッセージが期待される結果とマッチングしていない場合に、受信経路３００は、一部の実施形態において、受信されるコンポジット信号フレームを無視する。例えば、デジタル・メッセージが、受信されるパケットを認証するために使用されている場合、認証プロセスがそのパケットが本物ではないと決定する場合には、そのパケットは、切り捨てられる。次いでタスク実行は、タスク５０１へと戻って、エンドポイント１０２−１から受信される次のフレームを処理する。
【００４７】
当業者なら認識することになるように、複数のデジタル・メッセージは、受信エンドポイント１０２−２において集め、次いで全体としてあらかじめ決定された目的のために使用することができる。
【００４８】
本開示は、例示の実施形態のただ１つの例を教示するにすぎないこと、本発明の多数の変形は、この開示を読んだ後に当業者によって簡単に工夫されることが可能であること、および本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって決定されるべきことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の例示の実施形態による電気通信システム１００の概略図である。
【図２】本発明の例示の実施形態による、電気通信エンドポイント１０２−ｍの送信処理経路２００のブロック図である。
【図３】本発明の例示の実施形態による、電気通信エンドポイント１０２−ｍの受信処理経路３００のブロック図である。
【図４】送信処理経路２００に沿った情報信号の処理に関係する顕著なタスクのフローチャートである。
【図５】受信処理経路３００に沿った情報信号の処理に関係する顕著なタスクのフローチャートである。
【図１】
2008197660.tif 000003
【図２】
2008197660.tif 000004
【図３】
2008197660.tif 000005
【図４】
2008197660.tif 000006
【図５】
2008197660.tif 000007