(57)【要約】モニタ中の受信器で受信のために選択された番組を識別する装置である。モニタ中の受信器は、受信器出力を有する。選択番組は、複数の受信可能な番組のうちの一つである。該装置は、複数番組のうちの所定の一つを受信するよう構成される同調復調器を有する。第一フィーチャ抽出器は、受信器出力から第一の特性フィーチャのセットを抽出する。第二フィーチャ抽出器は、前記所定番組から第二の特性フィーチャのセットを抽出する。比較器は、第一および第二の特性フィーチャのセットを比較する。第一および第二の特性フィーチャのセットが一致する場合に、コード抽出器は、前記所定番組から番組識別コードを抽出する。
2004536477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モニタ中の受信器で複数の番組のうちのどれを受信するよう選択されているかを検出する方法において、前記各番組は、音声信号部分を有し、データパケットのシーケンスとして該当チャネルにおいて伝送され、前記モニタ中の受信器は、選択番組の音声信号部分を表す受信器音声出力を有する、方法であって、
ａ）一致を検出するまで、前記受信器音声出力を前記各番組の音声信号部分と比較するステップと、
ｂ）前記一致した番組に関連するデータパケットの一つから、識別コードを読み出すステップと、
ｃ）前記識別コードを、タイムスタンプ付きの記録として記憶装置内に記憶するステップと、を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記受信器音声出力は可聴音声信号を含み、前記ａ）は、
ａ１）前記モニタ中の受信器に隣接配置された非進入的センサを通じて、前記可聴音声信号から前記受信器音声出力を取得するステップと、
ａ２）一致を検出するまで、前記取得した受信器音声出力を、前記各番組の音声信号部分とそれぞれ比較するステップと、を含む方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記ａ）は、前記モニタ中の受信器の同調履歴に基づいて前記音声信号部分をスキャンするステップを含む方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記ａ）は、お気に入りの放送局またはチャネルまたは番組のリストに基づいて前記音声信号部分をスキャンするステップを含む方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、前記ａ）は、傍受したリモートコントロール信号に基づいて前記音声信号部分をスキャンするステップを含む方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、前記ａ）は、同調選択の尤度の予想に基づいて前記音声信号部分をスキャンするステップを含む方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、前記ｂ）は、
ｂ１）データパケットの時分割多重シーケンスをデマルチプレクスすることで、前記受信器音声出力に一致する前記番組に関連する伝送ビットストリームを生成するステップと、
ｂ２）前記伝送ビットストリームから識別コードを読み出すステップと、を含む方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、前記ａ）は、
ａ１）チャネルまたはソースを選択するステップと、
ａ２）前記受信器音声出力をデジタル化するステップと、
ａ３）前記デジタル化した受信器音声出力に第１の変換を適用し、受信器音声出力スペクトルを得るステップと、
ａ４）前記選択したチャネルまたはソースから得られる前記複数の番組のうちの一つの音声信号部分に第２の変換を適用し、対応の音声信号部分スペクトルを生成するステップと、
ａ５）前記受信器音声出力スペクトルと前記音声信号部分スペクトルとを比較し、総計された１つの一致度スコアを生成するステップと、
ａ６）前記スコアが所定値を上回る場合に、前記一致が検出されたと判定するステップと、
ａ７）前記スコアが所定値以下である場合に、前記複数番組のうちの異なる一つを選択し、必要に応じて前記ａ４）からａ７）を繰り返すステップと、を含む方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、前記ａ）はさらに、前記ａ６）およびａ７）によって一致が得られない場合に前記ａ１）に戻るステップを含む方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の方法であって、前記第１および第２の変換は同じ変換である方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、前記各第１および第２の変換は変形離散コサイン変換である方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法であって、前記各第１および第２の変換は高速フーリエ変換である方法。
【請求項１３】
請求項８に記載の方法であって、前記ａ５）は、前記受信器音声出力スペクトルと前記音声信号部分スペクトルとを、複数の周波数の各々において比較するステップを含む方法。
【請求項１４】
請求項８に記載の方法であって、前記第１および第２の変換の少なくとも一方は、対応の信号の４００ミリ秒未満から計算される方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法であって、前記ａ）は、
ａ１）前記受信器音声出力の少なくとも一部分をデジタル化するステップと、
ａ２）前記デジタル化した部分からフィーチャセットを抽出するステップと、
を含み、
前記デジタル化した部分は少なくとも、前記フィーチャセットに加え、前記モニタ中の受信器によって導入される遅延に関連して必要なだけの長さを有する方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の方法であって、前記ａ）は、前記受信器音声出力を前記音声信号部分と比較して、前記受信器音声出力と前記音声信号部分とが一致する場合に同じ出力を生成し、前記受信器音声出力と前記音声信号部分とが不一致である場合に異なる出力を生成し、前記受信器音声出力および前記音声信号部分の少なくとも一方がノイズ状である場合にノイズ出力を生成し、前記受信器音声出力および前記音声信号部分の少なくとも一方が無音である場合に無音出力を生成するステップを含む方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であって、前記ａ）は、前記受信器音声出力および前記音声信号部分の少なくとも一方の無音およびノイズ状ブロックをカウントするステップを含む方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の方法であって、前記ａ）は、サーチ、確認、結果待ち、および音声オフの各状態間を移行するステップを含む方法。
【請求項１９】
請求項１に記載の方法であって、前記ａ）は、前記受信器音声出力の重み付きスロープを、前記音声信号部分の重み付きスロープと比較するステップを含む方法。
【請求項２０】
請求項１に記載の方法であって、前記ａ）は、サーチ、確認、結果待ち、および音声オフの各状態間を移行するステップを含む方法。
【請求項２１】
モニタ中の受信器で受信のために選択された番組を識別する装置において、前記モニタ中の受信器は音声出力を有し、前記選択番組は複数の受信可能な番組のうちの一つを含み、前記各複数の受信可能番組は、複数の無線周波数のうちの該当する一つにおいてデータパケットの時分割シーケンスとして配信される、装置であって、
前記複数の受信可能番組のうちの所定の一つを受信するよう構成される、同調復調器と、
前記音声出力から第１の特性フィーチャのセットを抽出するよう構成される、第１フィーチャ抽出器と、
前記所定番組から第２の特性フィーチャのセットを抽出するよう構成される、第２フィーチャ抽出器と、
前記第１および第２の特性フィーチャのセットを比較し、前記第１および第２の特性フィーチャのセットが一致するかを判定するよう構成される、比較器と、
前記所定番組から番組識別コードを抽出するよう構成される、コード抽出器と、を有する装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の装置であって、前記比較器がマイクロプロセッサを含む装置。
【請求項２３】
請求項２１に記載の装置であってさらに、前記モニタ中の受信器に隣接配置され、前記モニタ中の受信器の前記音声出力を取得するよう構成されるマイクを有する装置。
【請求項２４】
請求項２１に記載の装置であってさらに、前記モニタ中の受信器の前記音声出力を取得するよう構成される、前記モニタ中の受信器音声出力コネクタへのカプリングを有する装置。
【請求項２５】
請求項２１に記載の装置であって、前記同調復調器が、前記複数の番組をスキャンし、そのスキャンした番組を第２フィーチャ抽出器に供給するよう構成されるスキャニングチューナを含む装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載の装置であって、前記スキャニングチューナが、前記モニタ中の受信器の同調履歴に基づいて前記複数の番組をスキャンするよう構成される装置。
【請求項２７】
請求項２５に記載の装置であって、前記スキャニングチューナが、お気に入りの放送局またはチャネルまたは番組のリストに基づいて前記複数の番組をスキャンするよう構成される装置。
【請求項２８】
請求項２５に記載の装置であって、前記スキャニングチューナが、傍受したリモートコントロール信号に基づいて前記複数の番組をスキャンするよう構成される装置。
【請求項２９】
請求項２５に記載の装置であって、前記スキャニングチューナが、同調選択の尤度の予想に基づいて前記複数の番組をスキャンするよう構成される装置。
【請求項３０】
請求項２１に記載の装置であって、
前記第２フィーチャ抽出器が、データパケットの時分割多重シーケンスをデマルチプレクスすることで、前記受信器音声出力に一致する番組に関連する伝送ビットストリームを生成するよう構成され、
前記コード抽出器が、前記伝送ビットストリームから番組識別コードを読み出すよう構成される装置。
【請求項３１】
請求項２１に記載の装置であって、
前記第１フィーチャ抽出器が、前記音声出力をデジタル化し、そのデジタル化した音声出力に第１の変換を適用することで受信器音声出力スペクトルを得るよう構成され、
前記第２フィーチャ抽出器が、前記各複数の番組の音声信号部分に第２の変換を適用することで番組スペクトルを生成するよう構成され、
前記比較器が、前記受信器音声出力スペクトルと前記番組スペクトルとを比較して、総計された１つの一致度スコアを生成するよう構成され、
前記比較器は、前記スコアが所定値を上回る場合に、前記一致が検出されたと判定するよう構成され、
前記比較器は、前記スコアが所定値以下である場合に、前記複数番組のうちの異なる一つを選択し、必要に応じて前記受信器音声出力スペクトルと前記番組スペクトルとの比較を繰り返すよう構成される装置。
【請求項３２】
請求項３１に記載の装置であって、前記第１および第２の変換は同じ変換である装置。
【請求項３３】
請求項３２に記載の装置であって、前記各第１および第２の変換は変形離散コサイン変換である装置。
【請求項３４】
請求項３２に記載の装置であって、前記各第１および第２の変換は高速フーリエ変換である装置。
【請求項３５】
請求項３１に記載の装置であって、前記比較器が、前記受信器音声出力スペクトルと前記番組スペクトルとを、複数の周波数の各々において比較するよう構成される装置。
【請求項３６】
請求項３１に記載の装置であって、前記第１および第２の変換の少なくとも一方が、対応の信号の所定時間未満から計算される装置。
【請求項３７】
請求項２１に記載の装置であってさらに、前記番組識別コードをタイムスタンプ付きの記録として記憶するよう構成されるメモリを有する装置。
【請求項３８】
請求項２１に記載の装置であって、前記コード抽出器は、前記第１および第２の特性フィーチャのセットが一致する場合にのみ前記番組識別コードを抽出するよう構成される装置。
【請求項３９】
請求項２１に記載の装置であって、前記第１フィーチャ抽出器が、前記受信器音声出力の少なくとも一部分をデジタル化し、そのデジタル化した部分からフィーチャセットを抽出するよう構成され、
前記デジタル化した部分は少なくとも、前記フィーチャセットに加え、前記モニタ中の受信器によって導入される遅延に関連して必要なだけの長さを有する装置。
【請求項４０】
請求項２１に記載の装置であって、前記比較器は、前記第１および第２の特性フィーチャのセットを比較し、前記第１と第２の特性フィーチャのセットが一致する場合に同じ出力を生成し、前記第１と第２の特性フィーチャのセットが不一致である場合に異なる出力を生成し、前記第１および第２の特性フィーチャのセットの少なくとも一方がノイズ状である場合にノイズ出力を生成し、前記第１および第２の特性フィーチャのセットの少なくとも一方が無音である場合に無音出力を生成するよう構成される装置。
【請求項４１】
請求項４０に記載の装置であって、前記比較器が、前記第１および第２の特性フィーチャのセットの少なくとも一方のための、無音およびノイズ状ブロックカウンタを含む装置。
【請求項４２】
請求項４０に記載の装置であって、前記比較器が、サーチ、確認、結果待ち、および音声オフの各状態間を移行する装置。
【請求項４３】
請求項２１に記載の装置であって、前記比較器が、前記第１および第２の特性フィーチャのセットの重み付きスロープを比較する装置。
【請求項４４】
請求項２１に記載の装置であって、前記比較器が、サーチ、確認、結果待ち、および音声オフの各状態間を移行する装置。
【請求項４５】
モニタ中の受信器で複数の番組のうちのどれを受信するよう選択されているかを検出する方法において、前記各番組は、該当するチャネルにおいてデータパケットのシーケンスとして伝送され、前記モニタ中の受信器は、選択番組を表す受信器出力を有する方法であって、
ａ）一致を検出するまで、前記受信器出力を前記複数の番組の各々と比較するステップと、
ｂ）前記一致した番組に関連したデータパケットの一つから識別コードを読み出すステップと、を含む方法。
【請求項４６】
請求項４５に記載の方法であって、前記ａ）は、
ａ１）前記モニタ中の受信器に隣接配置された非進入的センサを通じて、前記受信器出力を取得するステップと、
ａ２）一致を検出するまで、前記取得した受信器出力を、前記複数の番組の各々と比較するステップと、を含む方法。
【請求項４７】
請求項４５に記載の方法であって、前記ａ）は、前記モニタ中の受信器の同調履歴に基づいて前記複数の番組をスキャンするステップを含む方法。
【請求項４８】
請求項４５に記載の方法であって、前記ａ）は、お気に入りの放送局またはチャネルまたは番組のリストに基づいて前記複数の番組をスキャンするステップを含む方法。
【請求項４９】
請求項４５に記載の方法であって、前記ａ）は、傍受したリモートコントロール信号に基づいて前記複数の番組をスキャンするステップを含む方法。
【請求項５０】
請求項４５に記載の方法であって、前記ａ）は、同調選択の尤度の予想に基づいて前記複数の番組をスキャンするステップを含む方法。
【請求項５１】
請求項４５に記載の方法であって、前記ａ）は、
ａ１）前記受信器出力に第１の変換を適用して、受信器出力スペクトルを得るステップと、
ａ２）前記複数の番組のうちの一つに第２の変換を適用して、対応の信号部分スペクトルを得るステップと、
ａ３）前記受信器出力スペクトルと前記信号部分スペクトルとを比較することによって、スコアを生成するステップと、
ａ４）前記スコアが所定値を上回る場合に、一致が検出されたと判定するステップと、
ａ５）前記スコアが所定値以下である場合に、一致は検出されなかったと判定し、前記複数番組のうちの次の一つを選択し、前記ａ２）からａ５）を繰り返すステップと、を含む方法。
【請求項５２】
請求項５１に記載の方法であって、前記第１および第２の変換は同じ変換である方法。
【請求項５３】
請求項５２に記載の方法であって、前記各第１および第２の変換は変形離散コサイン変換である方法。
【請求項５４】
請求項５２に記載の方法であって、前記各第１および第２の変換は高速フーリエ変換である方法。
【請求項５５】
モニタ中の受信器が複数の番組のうちのどれに同調中かを検出する方法において、前記各番組は、該当するチャネルにおいてデータパケットのシーケンスとして伝送され、前記モニタ中の受信器は、選択番組を表す受信器出力を有する、方法であって、
ａ）前記受信器出力に基づき、テストパワースペクトルを検出するステップと、
ｂ）前記複数の番組に基づき、複数の参照パワースペクトルを検出するステップと、
ｃ）前記テストパワースペクトルを、必要に応じて前記各参照パワースペクトルと比較し、一致を検出するステップと、
ｄ）前記一致に基づき、識別インディシアを検出するステップと、を含む方法。
【請求項５６】
請求項５５に記載の方法であって、
前記ａ）は、前記受信器出力に第１の変換を適用することによって前記テストパワースペクトルを得るステップを含み、
前記ｂ）は、前記複数の番組に第２の変換を適用することによって前記複数の参照パワースペクトルを生成するステップを含む方法。
【請求項５７】
請求項５６に記載の方法であって、前記第１および第２の変換は同じ変換である方法。
【請求項５８】
請求項５７に記載の方法であって、前記各第１および第２の変換は変形離散コサイン変換である方法。
【請求項５９】
請求項５７に記載の方法であって、前記各第１および第２の変換は高速フーリエ変換である方法。
【請求項６０】
請求項５５に記載の方法であって、前記識別インディシアは、前記モニタ中の受信器が同調中のチャネルである方法。
【請求項６１】
請求項５５に記載の方法であって、前記識別インディシアは、前記モニタ中の受信器が同調中の番組に関連した番組ラベルである方法。
【請求項６２】
請求項５５に記載の方法であって、前記識別インディシアは、前記モニタ中の受信器が同調中のチャネルに関連した放送局である方法。
【請求項６３】
請求項５５に記載の方法であって、
前記ａ）は、ｎ個の前記受信器出力のサンプルブロックに基づき、ｎ個のテストパワースペクトルを検出するステップを含み、
前記ｂ）は、前記複数の番組のうちの一つに基づき、ｎ個の参照パワースペクトルを検出するステップを含み、
前記ｃ）は、前記ｎ個のテストパワースペクトルを、前記ｎ個の参照パワースペクトルと比較し、１つの一致度スコアを生成するステップを含み、
前記ｄ）は、前記１つの一致度スコアに基づいて識別インディシアを検出するステップを含む方法。
【請求項６４】
請求項５５に記載の方法であって、
前記ａ）は、ｎ＋ｍ個の前記受信器出力のサンプルブロックに基づき、ｎ＋ｍ個のテストパワースペクトルを検出するステップを含み、
前記ｂ）は、前記複数の番組のうちの一つに基づき、ｎ個の参照パワースペクトルを検出するステップを含み、
前記ｃ）は、前記ｎ＋ｍ個のテストパワースペクトルを、前記ｎ個の参照パワースペクトルと比較し、１つの一致度スコアを生成するステップを含み、
前記ｄ）は、前記１つの一致度スコアに基づいて識別インディシアを検出するステップを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本出願は、以下の出願に類似の内容を開示する：１９９８年５月１２日出願の米国特許出願第０９／０７６，５１７号、１９９８年６月１６日出願の米国特許出願第０９／１１６，３９７号；１９９９年１０月２７日出願の米国特許出願第０９／４２７，９７０号；ならびに、１９９９年１０月２７日出願の米国特許出願第０８／４２８，４２５号。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、一般的に放送のオーディエンス測定に関し、特にデジタル放送番組の同調データを生成する装置および方法に関する。
【０００３】
（背景技術）
アナログテレビおよびラジオ放送のオーディエンス測定は、長い間、統計的に選択された世帯に設置した装置を用いて実施されてきた。それらの装置は、世帯内の各受信器がどのチャネルに同調されているかをモニタし、同調チャネルを、タイムスタンプ付きの一連の同調記録としてローカルメモリに記憶する。続いて、記憶された同調記録は、中央オフィスに転送され、別個に収集された参照データと比較される。参照データは、対象の各時間帯において受信可能なチャネルを通じてその世帯で視聴可能なすべての番組をまとめたリストを含み、それらのリストは通常、番組リスティング、放送局リスティング、ケーブルリスティングなどと呼ばれる。同調チャネルをリスティングと比較する工程を通じてどの番組が視聴されたかを特定することは、単純な作業であるが、必要なすべての参照データの収集、参照データに基づくリスティングの編集、およびリスティングの正確性の確認は、負担になる仕事である。
【０００４】
それらの作業は、デジタルテレビの状況においてはさらに負担が大きくなる。様々なデジタルテレビ放送規格が、多くの国々で提案され採用されている。それらの放送規格は、伝送方法（たとえば地上波放送、ケーブル伝送、直接衛星放送など）によって異なり、さらに少なくともケーブルおよび地上波放送については、放送規格は世界の地域によって異なる。異なるシステムは一般的に相互運用できないが、それらのシステムでは通常、ＭＰＥＧ−２規格に従って構成されたデータパケットなどの、一連のデータパケットの時分割多重伝送が実施される。
【０００５】
それらの放送規格に含まれるデータ圧縮方法体系によって、今までは１つのアナログ放送のみに使用可能であった各ＲＦ（無線周波）チャネルにおいて、いくつかの放送番組を多重化することが可能である。たとえば米国およびカナダでは、ＡＴＳＣデジタル放送規格によれば、６ＭＨｚ帯域幅で１９メガビット／秒の伝送が可能である。このＡＴＳＣビットレートは、各ＲＦチャネルにおいて、１つの高精細度テレビ番組（ＨＤＴＶ）または数個の「標準精細度」テレビ番組（ＳＤＴＶ）をサポートできる。さらに、このＡＴＳＣビットレートでは、テレビ番組と共に、番組ではない関連データを同時伝送することができる。したがって、アナログＮＴＳＣチャネルをデジタル放送フォーマットに変換することによって、各ＲＦチャネルで、数個のＳＤＴＶサブチャネルと、おそらくは数個の低データレートサービスとを、伝送することが可能になる。
【０００６】
他のアナログテレビシステム（ＰＡＬまたはＳＥＣＡＭなど）を、欧州連合のＤＶＢ−Ｔ、あるいはそれの変形であるＩＳＤＢ−Ｔ（日本での使用が提案されている）やＮｏｒＤｉｇなどの、他のデジタル規格に置換しようとする際にも、同様の状況になると考えられる。各ＲＦチャネルにおける複数の放送番組およびデータサービスの多重化によって、放送できる情報量が増大し、そのことが、チャネル検出に基づくオーディエンス測定に不透明さをもたらす可能性がある。
【０００７】
したがって、チャネル番号または周波数を測定した後に、その測定内容を番組記録と比較して何が視聴されたかを検出するという、長らく確立されていたテレビ視聴測定手法が、アナログからデジタルテレビ放送への移行によって時代遅れになってしまう。デジタル放送では、各ＲＦチャネルにおいて複数サブチャネルが多重化される可能性があるため、伝送チャネル周波数を検出しても、パネルメンバが視聴のために選択した番組が個別に特定されない場合がある。
【０００８】
アナログテレビ局に対する同調を検出するための周波数測定方法をデジタルテレビに適用しても、明確な結果を得ることは一般的にできないが、アナログ受信器の同調検出に使用される他の手法は、新たな環境でも引き続き使用することが可能である。それらの手法には、少なくとも以下が含まれる：１）視聴者が選択した信号と、測定地域内に設けられた参照スキャニングチューナが同調した対応の信号との間の、信号の関連づけ（しばしばリアルタイム相関と呼ばれる方法）；２）視聴者の選択番組から抽出されたシグナチャ（すなわちフィーチャセット）と、該当する時間帯に参照チューナで選択した各番組から抽出された対応の参照シグナチャのセットとの関連づけ；ならびに３）番組と共に放送される付属コードを読み出すことによる、視聴者選択番組の識別。
【０００９】
番組音声を利用したリアルタイム相関法の主な利点は、たとえばマイクを用いてテレビまたはラジオのスピーカから選択番組の音を採取するとすれば、非進入的（ｎｏｎ−ｉｎｔｒｕｓｉｖｅ）に実施できる点である。しかしデジタルな環境では、デジタル受信器（ラジオやテレビなど）が、音声データの受信時点と、スピーカによるその音声の再生時点との間に、遅延時間を発生させる場合がある。この遅延時間は、受信器内で使用される復号化方法によって異なる。したがって、リアルタイム相関をそのままデジタル領域で引き続き実施することは、難しい。遅延問題が解決したとしても、この方法では、同調された放送ソース（たとえば、アナログ伝送の場合には同調チャネル、デジタル放送の場合にはチャネルまたはサブチャネル）を示すことしかできないため、さらに、同調チャネルまたはサブチャネルで視聴されていた番組を検出するための、中央オフィスでの追加作業が必要である。またデジタルテレビでは、音声圧縮によって、アナログテレビより多くの音声番組を伝送できる。音声番組の数が増大するにつれて、スキャニング時間も増大する。デジタル放送が本格的に実施されるようになった際には、スキャニングを適切に制御しないと、該当するサブチャネルの検出に必要な平均時間が、実用的な範囲を超えて長くなりすぎる。
【００１０】
測定中の受信器が同調した番組コンテンツをモニタするために、シグナチャによる手法も提案されている。このシステムでは一般的に、受信器が同調した番組から放送シグナチャを抽出し、その放送シグナチャを、番組の参照コピー（たとえば配信テープ）または以前の番組放送（たとえばコマーシャル）から抽出した対応の参照シグナチャと比較する。たとえば、本発明と同じ出願人による米国特許第４，６９７，２０９号には、番組コンテンツによって決定された時点（たとえば、モニタ中の番組の映像部分におけるシーン変更後）にサンプル世帯で放送シグナチャを収集する、番組モニタリングシステムが開示されている。それらの放送シグナチャは、選択された市場内で利用可能な放送ソースに同調される参照装置で収集した参照シグナチャと比較される。このシステムでは、放送シグナチャと参照シグナチャとの照合によって、番組を伝送するチャネルのみでなく、視聴された番組を識別できる。
【００１１】
しかし、シグナチャ抽出に基づいて番組を識別するシステムは計算コストが高く、そのようなシステムの使用は、コンピュータハードウェアが高コストであることから多少制限されている。さらに、それらのシステムでは、既知の番組ソースから参照シグナチャを収集する際に、参照測定サイトに依存している。１式の参照装置が故障すると、その番組ソースのすべての参照シグナチャデータが消失してしまう可能性がある。
【００１２】
付属コードの手法では、各番組に付属コードを付す。たとえばアナログテレビ放送の場合、モニタする各番組の垂直ブランキング期間内の選択ラインに、デジタルコードを書き込む。続いて、その付属コードをサンプル世帯で読み出し、コード−番組名ライブラリ内に記憶されている付属コードと比較する（たとえば中央オフィスのコンピュータで）。コード−番組名ライブラリは、手動で入力された番組名およびそれに関連のコードのリスティングを含む。したがって、サンプル世帯で視聴のために選択された番組の付属コードがわかれば、ライブラリから簡単に番組名を検出することができる。
【００１３】
従来、付属コードによる構成は、まったくの成功であるとは言えなかった。その理由は、可能な限りすべての番組にコードを付さなければ完全な測定が実施できないという点と、判読不可能になるまですり減ったり変造されたりせずに様々な配信および放送工程を確実に通過できる付属コードが必要であるという点である。後者の問題点は、送信器が様々なデータ圧縮技術を用いて番組信号を符号化し、それを受信器が対応の復元技術を用いて復号化する、デジタルテレビにおいて特に深刻である。
【００１４】
アナログ番組配信において使用されてきた様々な種類の識別コードは、基本的な放送機能に関係ないものである。それに対しデジタルテレビの配信環境では、いくつかのコードは伝送工程の一部を成す。ただし、オーディエンス測定に有用な他のレベルの識別手段を設けた規格を業界が採用するかどうかは、未だはっきりしない。様々なデジタル放送規格はすべて、各パケットに識別ラベルが含まれたデジタルデータパケットの伝送を要する。ある一つのＲＦ周波数を複数のサブチャネルで共用する場合があるので、受信装置は識別ラベルを用いて、あるパケットがユーザ選択サブチャネルに属するのか、あるいは無視すべきものなのかを検出する。さらに、デジタル伝送で用いられるデータ圧縮は、異なるタイプのパケット（たとえば「新シーン」パケットの後に、ゆっくり変化する画像の更新用のパケットストリングが供給される）を送信することを前提にしている。したがってパケットラベルは、パケットの処理方法を受信器に伝達するためにも使用される。
【００１５】
提案されているテレビ伝送規格は一般的に、パケット化デジタルデータの伝送に必要とされるラベル要件以外にも、番組（番組名やエピソードラベルなど）、制作日時および場所、ならびに予定放送日時などを識別するフィールドを含む、幅広い種類の追加のコードフィールドを設けている。
【００１６】
（発明の開示）
本発明は、視聴のために選択されたデジタル番組の識別に関連する上記の問題点の一つ以上を改善するための構成に関する。
【００１７】
本発明の一態様では、モニタ中の受信器で、複数の番組のうちのどれを受信するよう選択されているかを検出する方法が提供される。各番組は、音声信号部分を有し、該当チャネルにおいてデータパケットのシーケンスとして伝送される。モニタ中の受信器は、選択番組の音声信号部分を表す受信器音声出力を有する。該方法は以下を含む：ａ）一致を検出するまで、受信器音声出力を各番組の音声信号部分と比較すること；ｂ）一致した番組に関連するデータパケットの一つから、識別コードを読み出すこと；ならびにｃ）その識別コードを、タイムスタンプ付きの記録として記憶装置内に記憶すること。
【００１８】
本発明の他の態様は、モニタ中の受信器で受信のために選択された番組を識別する装置である。該装置は、同調復調器と、第一および第二フィーチャ抽出器と、比較器と、コード抽出器とを有する。モニタ中の受信器は、音声出力を有する。選択番組は、複数の受信可能な番組のうちの一つである。複数の受信可能番組の各々は、複数の無線周波数のうちの該当する一つにて、データパケットの時分割シーケンスとして配信される。同調復調器は、複数の受信可能番組のうちの所定の一つを受信する。第一フィーチャ抽出器は、音声出力から第一の特性フィーチャのセットを抽出する。第二フィーチャ抽出器は、前記所定番組から第二の特性フィーチャのセットを抽出する。比較器は、第一および第二の特性フィーチャのセットを比較し、第一および第二の特性フィーチャのセットが一致するかを検出する。コード抽出器は、前記所定番組から番組識別コードを抽出する。
【００１９】
本発明の別の態様では、モニタ中の受信器で、複数の番組のうちのどれを受信するよう選択されているかを検出する方法が提供される。各番組は、該当するチャネルにおいて、データパケットのシーケンスとして伝送される。モニタ中の受信器は、選択番組を表す受信器出力を有する。該方法は以下を含む：ａ）一致を検出するまで、受信器出力を複数の各番組と比較すること；およびｂ）一致した番組に関連したデータパケットの一つから識別コードを読み出すこと。
【００２０】
本発明のさらなる態様では、モニタ中の受信器が、複数の番組のうちのどれに同調中かを検出する方法が提供される。各番組は、該当するチャネルにおいてデータパケットのシーケンスとして伝送され、モニタ中の受信器は、選択番組を表す受信器出力を有する。該方法は以下を含む：ａ）受信器出力に基づき、テストパワースペクトルを検出すること；ｂ）複数の番組に基づき、複数の参照パワースペクトルを検出すること；ｃ）テストパワースペクトルを、必要に応じて各参照パワースペクトルと比較し、一致を検出すること；ならびにｄ）その一致に基づき、識別インディシアを検出すること。
【００２１】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の代表的な実施形態によるシステム１０を、図１に示す。システム１０は、周知のオーディエンス測定システムと同じ特徴を多く含むことが考えられる。たとえば、周知の測定システムと同様にシステム１０は、統計的に選択された住居１４内に記憶転送デバイス１２を有する。デバイス１２は、同調データを記憶した後、公衆電話交換ネットワーク１６を通じて中央オフィス１８に転送する。そのデータに基づき、テレビ視聴率報告２０などが作成される。図１には周知の測定システムのいくつかの特徴が描かれているが、明確かつ簡潔な図示のために、同時に実施可能な他の多くの特徴が本図では省略されていると理解されるべきである。それらの他の特徴とは、視聴者２２が誰であるかを視聴者自身が識別させる手動識別入力デバイスや、視聴者２２が受動的かつ自動的に識別される受動識別デバイスなどが含まれる。視聴者２２は、統計的に選択されたパネルのメンバであることが考えられる。そのパネルは、番組選択に関する統計的な情報を調査者に提供するために設置されるものである。したがって視聴者２２は、パネリストと呼ばれることもある。
【００２２】
デジタル放送の代表的な構成では、番組制作者２４が、デジタルマスタリングしたテレビ番組（ドラマ、シットコム、コマーシャル、ドキュメンタリ、番組予告、公共サービスの告知など、またはその一部）を、放送局などの配信者２６に送る。その番組は、統計的選択住居１４を含むサービス領域内に配信される。番組は、いずれの長さであってもよい。
【００２３】
番組には、識別コード（たとえば、１９９６年８月３０日にＡｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅによって発行されたＡＴＳＣ規格Ａ５７に記載されるようなコード、および／または上述の放送規格案で提供されるいずれかのコード、および／または、放送局、チャネル、あるいは番組ソースを特定または識別可能にする他のいずれかのコードまたはマーク）が埋め込まれている。適切であれば、識別コードの全体または一部分は、登録当局２８（たとえばＳｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）によって割り当てられる。符号化された番組は、デジタル信号パケットの時分割多重シーケンスとして、他の番組と組み合わせてテレビチャネルにて配信される。この配信が、統計的選択住居１４で受信され、選択的に処理され、映像および／または音声信号として視聴者２２に提供される。
【００２４】
たとえば番組は、ＲＦ信号３０として地上波で放送され、アンテナ３２で受信される。アンテナ３２が受信したユーザ選択ＲＦチャネルを、デジタル受信器３４が同調および復調する。デジタル受信器３４はたとえば、セットトップボックス３６および／またはテレビ３８を含む。テレビ３８は、デジタルテレビでもよいし、アナログテレビである場合は、セットトップボックス３６が、受信デジタル放送信号をアナログ信号に変換して、アナログテレビで表示できるようにする。テレビ３８は、音声出力信号４０を発するスピーカ（図示せず）を含む。
【００２５】
図１では、ＲＦ信号３０がアンテナ３２によって受信される地上波放送配信構成を略図で示したが、当業者であれば、他の多くの配信構成が可能であり、デジタルテレビ関連の規格や他の文献に、それらの構成が多く記載されていると理解するであろう。たとえば、ＲＦ信号３０を地上波で放送する代わりに、ケーブルまたは衛星を介してＲＦ信号３０を発信できる。また、セットトップボックス３６およびテレビ３８を別個のユニットとして図示したが、それらの組み合わせを一つのハウジング内に設置することも可能である。さらに、本発明によればモニタ中のデジタル受信器３４は、デジタルビデオレコーダ、ゲーム、ラジオ、および／またはコンピュータなどであってもよい。
【００２６】
デジタル測定デバイス４２は、分波器４４を通じてアンテナ３２に接続されている。それによりデジタル測定デバイス４２は、視聴可能なすべてのテレビ番組信号および／またはラジオ番組信号などにアクセスできる。さらにデジタル測定デバイス４２は、視聴者２２が選択した番組の音声信号か、あるいはその音声信号のレプリカへのアクセスを有する。この音声信号は、マイク４６、あるいはモニタ中のデジタル受信器３４の一部である音声信号出力コネクタからの音声出力カプリング４７などによって、非進入的に得られる。デジタル測定デバイス４２にマイク４６を接続するか、または音声出力カプリング４７を介してモニタ中デジタル受信器３４の音声出力を接続するかの、どちらを選択するかは、測定デバイス４２の設置者が統計的選択住居１４で実際に確認する、ユーザの番組受信装置の種類によって決まる。
【００２７】
デジタル測定デバイス４２からの出力が、記憶転送デバイス１２に接続されている。記憶転送デバイス１２は、同じ統計的選択住居１４内に設けられた他のモニタ中の受信器５４からも、同調データを受信する。アナログおよびデジタル放送の両方が視聴可能であって同じ統計的選択住居１４内でその両方が利用されうる過渡期には、他のモニタ中の受信器５４に、デジタルおよび／またはアナログ受信器が含まれる場合がある。
【００２８】
図２に、デジタル測定デバイス４２をさらに詳しく示す。デジタル測定デバイス４２への測定入力としては、マイク４６、オン／オフ検出器（図示せず）に接続されたオン／オフプロセッサからの受信器オン／オフ信号５３、音声出力カプリング４７、統計的選択住居１４内に位置する１つ以上のアナログ受信器からの１つ以上の音声および／または映像入力４８、ならびに／あるいは、デジタル再生デバイス５６（図１参照のこと）から供給される入力５０が含まれる。
【００２９】
マイク４６からの測定入力信号は、自動ゲイン制御回路６０によって標準強度範囲内に調整され、同調番組を表す音声出力信号（または音声テスト信号）として、テストフィーチャ抽出器６２に供給される。モニタ中のテレビから音声出力カプリング４７が得られる場合には、同調番組を表す音声出力信号として音声出力カプリング４７を、テストフィーチャ抽出器６２に接続する。テストフィーチャ抽出器６２の動作については、後に説明する。
【００３０】
上記の同調入力に加え、デジタル測定デバイス４２はさらに、視聴者２２が利用可能なすべての同調選択肢を表す複数の参照入力を取得する。それらの参照入力は、アンテナ３２や中間周波ソースなどの無線周波ソース、１つ以上の音声および／または映像入力４８、ならびに／あるいは、デジタル伝送ストリームを伝送する入力５０に由来することが考えられる。入力５０は、様々なユーザ用デジタル放送装置（たとえば、デジタルテレビとデジタルＶＣＲ）の相互接続における適用が提案されているＩＥＥＥ１３９４（「ファイアワイヤ」としても知られている）規格、および／またはＰＣ業界のＵＳＢ２（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ − ２）規格に従った入力であってもよい。それらの参照入力は、図２に示す参照リスト８４内に記録される。したがって参照リスト８４には、統計的選択住居１４内の受信装置で利用可能になりうる全てのチャネルおよび／またはソースが記憶されていることが考えられる。
【００３１】
１つ以上の音声および／または映像入力４８に由来する参照入力は、マルチプレクサ６４によって選択される。１つ以上の音声および／または映像入力４８のうちの選択されたものは、アナログ参照フィーチャ抽出器６６に供給される。抽出器６６は、テストフィーチャ抽出器６２と同様の動作をする。
【００３２】
アンテナ３２や中間周波ソースなどの無線周波ソースに由来する参照入力は、マルチプレクサ６８によって選択され、同調復調器７０によって同調および復調される。それにより、参照伝送ビットストリームが得られる。アンテナ３２が同調復調器７０に複数のチャネルを供給するため、同調復調器７０は、アンテナ３２から得られる各チャネルをスキャンするスキャニングチューナを含むことが好ましい。それにより、すべての参照チャネルをダイナミックな順序でスキャンでき、各参照チャネルで伝送される番組を、モニタ中のデジタル受信器３４からの音声出力と並べて比較できる。利用可能なチャネルおよび／またはソースのみをより効率的にスキャンし、統計的選択住居１４内の受信装置で利用不可能なチャネルおよび／またはソースに対する無駄なスキャニングを回避するために、スキャニングチューナは、利用可能なチャネルおよび／またはソースを記憶する参照リスト８４を参照することが考えられる。同調復調器７０によって得られた参照伝送ビットストリームは、伝送ビットストリームバッファ７２に一時的に記憶される。また、入力５０に由来する参照入力は、元から伝送ビットストリームの形態であるので、伝送ビットストリームバッファ７２に直接に接続される。
【００３３】
伝送ビットストリームバッファ７２に一時的に記憶された参照伝送ビットストリームは、音声ビットストリーム読取り器７４に送られる。読取り器７４は、同調された参照ソース内のすべての音声データを抽出する。同時に、コード読取り器７６が、音声データに関連する識別コードを抽出する。音声ビットストリーム読取り器７４によって抽出された音声データは、音声ビットストリーム参照フィーチャ抽出器７８に送られる。
【００３４】
コード読取り器７６は、比較器８０が判定を下すまで、抽出した識別コードを一時的に記憶する。比較器８０は、テストフィーチャ抽出器６２が抽出した同調番組を表す音声出力信号と、音声ビットストリーム参照フィーチャ抽出器７８が抽出した、モニタ中のデジタル受信器３４で利用可能なチャネル（および／またはソース）の一つに対応する現在の参照フィーチャセットとの間の一致が検出されるかどうかを判定する。一致が検出された場合には、コード読取り器７６が記憶していた識別コードは、入力／出力インタフェース８２を介し、出力５２を通じて記憶転送デバイス１２に出力される。記憶転送デバイス１２は、識別コードにタイムスタンプを付し、タイムスタンプ付きの識別コードを、中央オフィスに転送すべき記録として記憶する。一致が検出されない場合には、比較器８０は、マルチプレクサ６８および／または同調復調器７０を制御して、一致を検出するまで次の入力および／またはチャネルを選択する。
【００３５】
比較の実施において、比較器８０は、伝送ビットストリームバッファ７２に一時的に記憶された参照伝送ビットストリームの音声部分から音声ビットストリーム参照フィーチャ抽出器７８が抽出した参照フィーチャセットと、テストフィーチャ抽出器６２が抽出したテストフィーチャセットとを比較する。デジタル放送の環境では、同調復調器７０のスキャニングチューナによって選択されたＲＦチャネル（主チャネル）は、数個のサブチャネル（副チャネル）を含む場合がある。このような状況では比較器８０は、数個のサブチャネルに該当する参照フィーチャセットを同時に、テストフィーチャセットに比較するよう構成されてもよい。あるいは比較器８０は、数個のサブチャネルに該当する参照フィーチャセットを１つずつ、テストフィーチャセットに比較する構成であってもよい。さらなる代替案としては、同調復調器７０のスキャニングチューナが、一時に１つのＲＦチャネル内のサブチャネルをスキャンし、比較器８０が、それらのサブチャネルに該当する参照フィーチャセットを１つずつ、テストフィーチャセットに比較するという構成も考えられる。
【００３６】
図２では、コード読取り器７６を別個のブロックとして示したが、コード読取り器７６の機能を音声ビットストリーム読取り器７４で実施してもよい。また、当機能や、同じく図２で別個のブロックとして示す他の機能（たとえば、フィーチャセットの抽出および比較）を、ハードウェアおよび／またはコンピュータソフトウェアを用いて実施することもできる。したがって図２のブロック図は、デジタル測定デバイス４２が実施する機能を概略的に示すものであって、本発明を特定のハードウェアおよび／またはソフトウェア構成に限定するものではないと理解されるべきである。
【００３７】
同調番組を表す音声信号からテストフィーチャ抽出器６２が抽出したテストフィーチャセットと、モニタ中のデジタル受信器３４で利用可能なチャネルの一つで伝送される番組から音声ビットストリーム参照フィーチャ抽出器７８が抽出した参照フィーチャセットとを比較する際に、一致の検出にかかる時間を短縮する目的で、より効率的なスキャンが実施されるよう同調復調器７０のスキャニングチューナを制御することが可能である。たとえば、モニタ中のデジタル受信器３４が前回同調された数個のチャネルまたは番組をスキャンした後に、他のチャネルまたは番組をスキャンする。あるいは、視聴者２２がデジタル測定デバイス４２内に、お気に入りの放送局、チャネル、または番組を一式、事前に記憶させておき、それらのお気に入りの放送局、チャネル、または番組をスキャンした後に、他のチャネルまたは番組をスキャンすることが考えられる。さらなる代替案としては、デジタル測定デバイス４２は、モニタ中のデジタル受信器３４を視聴者２２が制御する際に使用するリモートコントロールからの同調信号を傍受するよう構成され、傍受したリモートコントロール信号に該当するチャネルからスキャニングを開始することも可能である。これらの構成は単独または組み合わせで実施でき、それに加え／その代わりに、視聴者の同調選択の尤度を予想する人工知能アルゴリズムを使用することも可能である。
【００３８】
上述のとおり、測定装置を用いて、視聴者が出力するために選択した信号と、その視聴場所で利用可能な各信号とを比較することは周知である。その目的において、スキャニングチューナを用いて、視聴場所で利用可能な各信号に順次同調し、スキャニングチューナで同調したそれらの各信号を１つずつ、受信器が同調中の番組を表す受信器出力と比較することが知られている。一致が検出された場合は、スキャニングチューナのチャネルに注目しそれを用いて、視聴中の番組を検出できる。そのチャネルを記憶し、後に中央オフィス１８に送信することが考えられる。中央オフィス１８において、チャネルデータと、別個に編集された番組リスティングとを比較することで、視聴時にチャネルで伝送されていた番組を特定できる。
【００３９】
本システムでは、ソース（チャネルやテレビ入力など）の検出に加え、比較して一致した番組のコードを読み取ることを通じて、測定中の番組のコード化識別子の特定をも実施することにより、番組リスティング機能の設置および管理に含まれる問題点を回避できる。ただし、番組内にコードを発見できない場合には、本発明のシステムはデフォルトで従来技術のモードになり、ソース由来のデータ（たとえばチャネルデータ）を中央オフィス１８に送信する。
【００４０】
本発明の好適な実施形態では、上述のフィーチャ抽出および比較作業は、短いテスト音声期間と、同様に短い参照音声期間との間の相似を検出することで実施する。それにより、デジタル受信器によって導入されうる遅延を補正でき、スキャニングを制御できる。短いテスト音声期間と参照音声期間との相似は、周波領域におけるパワースペクトルを比較することによって検出される。ただし、他の比較技術を用いてもよいと理解すべきである。また、遅延補正は、パワースペクトルの効率的な計算によって実施可能である。スキャニングは、平均時間分解能を最少にするために、現時点の相似判定を用いて次にどの参照信号をスキャンするかを管理することによって制御される。
【００４１】
本発明の好適な実施形態では、フィーチャ抽出および比較作業は、変形離散コサイン変換（ＭＤＣＴ）または高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実施してテストおよび参照スペクトルを生成し、それらのスペクトルを比較して一致するかを判定することで実施する。したがって、たとえばマイク４６から得られる視聴中番組のテスト音声信号をデジタル化し、それをテストフィーチャ抽出器６２で変形離散コサイン変換（ＭＤＣＴ）することで得られたスペクトルを、音声ビットストリーム参照フィーチャ抽出器７８が同調復調器７０の出力から得た同様のＭＤＣＴスペクトルと比較する。
【００４２】
パワースペクトルによる番組照合方法には、いくつかの利点がある。たとえば、６４ミリ秒程度の非常に短いセグメントのテストおよび参照音声信号を用いることで、テストおよび参照信号ストリームのその時点に関する不一致を十分に検出できる。当業界で周知であるとおり、長いセグメントが必要な場合には、同調測定の最少分解可能時間が容認できないほど長くなってしまうことがある。パワースペクトル方法ではさらに、テレビ内部での音声再生による意図的または非意図的なひずみや、マイクがひろう環境ノイズによって発生する影響を低減することが可能である。また、各遅延におけるスペクトル計算は、以下で説明するスライディング変換を使用して、前回の遅延から若干の音声データサンプルによる影響を除去し、現在の遅延を表す若干の新たな音声データサンプルを追加することによって、効率的に実施できる。さらに、パワースペクトル方法は信号レベルに依存しない。また、この方法では、テストおよび参照信号が一致する場合に、高い相関度スコアを生成する。
【００４３】
一例として、テストフィーチャ抽出器６２および音声ビットストリーム参照フィーチャ抽出器７８は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を使用してパワースペクトルを生成するよう構成されている場合、図３に示すようなパワースペクトル９０および９２をそれぞれ生成する。これらのフィーチャ抽出器は、ＭＤＣＴを使用してパワースペクトルを生成することも可能であると理解される。テストフィーチャ抽出器６２は測定を実施し、モニタ中のデジタル受信器３４によって導入される遅延時間以上の長さのテスト期間だけ、８ｋＨＺのサンプリングレートにてテスト音声データを取得する。続いて、サンプリングされた音声データにスライディングＦＦＴを適用することによって、たとえばテストパワースペクトル９０などの一連のテストパワースペクトルを生成する。各テストパワースペクトルは５１２個のサンプルを含むブロックに相当し、各テストパワースペクトルは、モニタ中のデジタル受信器３４の遅延時間に相当する。参照側については、音声ビットストリーム読取り器７４が、現在のデジタルストリーム内の各音声番組について、５１２サンプルのブロックを読み取る。音声ビットストリーム参照フィーチャ抽出器７８が、ＦＦＴを使用して、それらの各ブロックを参照パワースペクトル９２などの参照パワースペクトルに変換する。
【００４４】
参照音声ブロックの一例およびテスト音声ブロックの一例は、以下のように表すことができる。
【００４５】
【数１】
2004536477.tif 000003
ここで、ｒｊおよびｔｊはそれぞれ、参照ブロックＲおよびテストブロックＴのｊ番目の音声サンプルである。これらのブロックに対応するパワースペクトルは、以下のように示される。
【００４６】
【数２】
2004536477.tif 000004
ここで、ｐｉおよびｑｉはそれぞれ、参照およびテストブロックＲおよびＴにおいて指数ｉに相当する周波成分のパワーである。指数ｉは、たとえば以下の等式に従って、周波数に関係していることが考えられる。
【００４７】
【数３】
2004536477.tif 000005
続いて、比較器８０が、２つの音声ブロック間の相似または相関を、以下の等式に従って計算する。
【００４８】
【数４】
2004536477.tif 000006
ここで、０≦ｍ＜ｎ≦２５４であり、Ｖ（ｘ，ｙ）は、以下の式で与えられる加重関数である。
【００４９】
【数５】
2004536477.tif 000007
上記最後の２つの等式によって、２つの音声ブロックの重み付きスペクトルスロープを、効果的に比較できる。この比較は、マイク４６がひろうノイズや、モニタ中のデジタル受信器３４が生成するひずみ／特殊効果を克服するのに有利である。
【００５０】
上述の相似測定は、マイク４６によって元の信号に周囲ノイズが混じってしまう場合でも有効であり、セットトップボックス３６またはテレビ３８がひずみを導入する場合でも有効であるため、好適である。
【００５１】
しかしこの相似測定は、状況によっては、エラー強さが十分でない場合がある。その理由は、比較器８０が実施する相関が１対の音声ブロックに依存しており、それらのブロックが、該当信号の非常に短い（〜６４ミリ秒）セグメントを表しているため、偶然かつ誤った相関が得られてしまうほどに、一方または両方の信号が周囲ノイズによって変造される場合があるためである。エラーに強い相似測定を達成するために、比較器８０が、連続するｍ個の対の音声ブロックを相関させることが考えられる。そのような連続するｍ個の対の音声ブロックは、以下のように表せる。
【００５２】
【数６】
2004536477.tif 000008
ここで、Ｒｉはｉ番目の参照ブロックを表し、Ｔｉはｉ番目のテストブロックを表す。続いて、比較器８０は、以下の等式に従って一致度スコアＭ（Ｒ，Ｔ）を算出する。
【００５３】
【数７】
2004536477.tif 000009
ここでＳｊは、ｍ個の相似のうち、ｊ番目に相似性が高いものである。ｎは、ｍ個のブロックのうちの、不一致のブロックの数である。Ｍ（Ｒ，Ｔ）＞Ｋ（ここでＫは、たとえば０．８などの限界値）である場合に、参照およびテスト音声信号は一致する。たとえばｍ＝６の時、ＲおよびＴは、３８４ミリ秒の総継続時間を表す。そのような時間分解能では、ｎ＝２を選択することで、良好な結果が得られる。
【００５４】
音声内容がノイズ状もしくは無音である場合には、上記公式によって、誤った一致が算出される可能性がある。ノイズ状または無音の音声ブロックが誤った一致を発生させた場合には、不正確なコードが報告されることがある。さらに、ノイズ状もしくは無音のブロックによって一致がまったく算出されない際には、同調復調器７０が同調中のチャネル、放送局、または番組を識別する正確なコードが報告されるまで、かなりの時間がかかってしまうことがある。したがって比較器８０は、上記両状況を検出し、それらに対して異なる対応をするよう構成されることが考えられる。
【００５５】
たとえば、テスト音声ブロックＴは、パワースペクトルの標準偏差が限界値Ｋｎ未満である場合に、ノイズ状であると判定される。テスト音声ブロックＴはさらに、以下の関係式を満たす場合に無音であると判定されうる。
【００５６】
【数８】
2004536477.tif 000010
ここでｑｉは、テストブロックＴにおいて指数ｉに相当する周波成分のパワーである。ｓは特定の周波数に該当する指数であり、Ｋｓは限界値である。ノイズ状および／または無音参照ブロックＲも、同様に判定される。
【００５７】
音声出力カプリング４７またはマイク４６からの、データとは対照的な無音の検出を、オン／オフプロセッサ５５で用いて、テレビがオンであるかオフであるかを判定することも可能である。Ｎｓ個より多くのブロックにわたって連続的に無音が検出された場合には、テレビ３８はＮｓ個のブロックだけ前からオフであったと見なされる。
【００５８】
セットトップボックス３６またはテレビ３８は、受信装置によって異なる遅延時間を導入する。この遅延問題を克服するために、テストフィーチャ抽出器６２は、３８４ミリ秒より大幅に長い期間にわたって音声をサンプリングするよう構成されてもよい。テストフィーチャ抽出器６２はたとえば、音声を２秒間サンプリングする。その場合のテストサンプルは、以下のように示される。
【００５９】
【数９】
2004536477.tif 000011
ここで、ｄｋはｋ番目のサンプルである。Ｍ＋１は、サンプルｄの総数であって、サンプルレート×サンプル期間に等しい。サンプルレートが８ｋＨであり、期間が２秒である場合、Ｍの値は（８０００）（２）＝１６０００である。上記セットＤから、複数の異なるテスト音声ブロックＴｄが、以下のように生成される。
【００６０】
【数１０】
2004536477.tif 000012
各テストブロックＴｄは、存在しうる遅延に相当する。Ｍ−（５１２）（ｍ）個の存在しうる遅延があり、上述の例では、１６０００−５１２＊６＝１２９２８個の存在しうる遅延がある。テスト信号Ｄと参照信号Ｒとの間の相似度スコアは、スコア（Ｄ，Ｒ）として表記でき、以下の式に従って算出される。
【００６１】
【数１１】
2004536477.tif 000013
異なる参照音声ブロックに対して１Ｄは不変であるため、比較器８０は、Ｄのスペクトルを一度のみ計算した後、Ｄをすべての参照フィーチャと比較する。すなわち比較器８０は、テスト信号を、同時に多くの参照信号と比較する。Ｄのスペクトルを効率的に計算するには、後に説明するとおり、スライディングＦＦＴを使用する。
【００６２】
上記のすべての状況に対応するために比較器８０は、新たなアプローチを用いて、テレビ視聴状態が不明である時間を短縮する。この新たなアプローチでは比較器８０は、自身の動作（視聴の報告および同調復調器７０の設定）を、比較結果（一致、ノイズ、無音ＲＴ、無音Ｔ、不一致）のみでなく、さらに自身の状態（Ｓ、Ｖ、Ｗ、Ｏ）と、２つのカウンタ（ｎＣｏｕｎｔおよびｓＣｏｕｎｔ）の値とに基づいて決定する。よって比較器８０は、以下の状態表に従って動作する。
【００６３】
【表１】
2004536477.tif 000014
上記表において、比較器８０の状態は、それぞれＳ、Ｖ、Ｗ、およびＯとして表記される、サーチ、確認、結果待ち、および音声オフである。比較結果は、一致、不一致、ノイズ、無音ＲＴ、および無音Ｔである。無音ＲＴは、テスト信号と参照信号の両方が無音であることを表し、無音Ｔは、テスト信号のみが無音であることを表す。カウンタｎＣｏｕｎｔは、比較器８０が「ノイズ」を結果として返信してきた連続回数を記録する。カウンタｓＣｏｕｎｔは、比較器８０が「無音ＲＴ」または「無音Ｔ」を結果として返信してきた連続回数を記録する。「一致」を示す一致限界値は、比較器８０が状態Ｖの時のほうが、状態Ｓの時よりも低い。
【００６４】
同調復調器７０がテレビ３８と同じチャネルに同調している時に得られる結果のいくつかは、「ノイズ」になる。その理由は、ノイズが間違いなく音声の一部であることと、シグナチャ抽出期間が短い場合に普通の音声がノイズ状になるためである。しかし、他の番組も同様にノイズを含むので、「ノイズ」状態によって、テスト信号と参照信号とが一致すると結論づけることはできない。ただし、番組はすべてノイズではないので、テスト信号および参照信号が同じ「ノイズ」である場合には、次のシグナチャが「一致」とされる確率が高い。この高確率は、さらなるデータを観測するまで、同調復調器７０の設定を変更する必要がないことを示唆する。
【００６５】
すべての照合結果が「ノイズ」である場合に、限界値Ｔ０およびＴ１を用いて、現在のチャネルを観測する最多回数を調整することができる。現在の番組が一度も「一致」とされていない場合は、その他の場合に比べて一致する可能性は低い。したがって、Ｔ０回まで照合を継続する。その他の場合は、Ｔ１回まで照合を継続する。限界値Ｔ２およびＴ３を用いる照合結果「無音ＲＴ」の場合に関しても、同じことが言える。
【００６６】
このように、比較器８０が実施する比較は、従来の２モード動作から１４モード動作に拡充される。上記表において、それらのモードに対応の番号が付されている。１４モード動作の利点としては、以下が含まれる。
【００６７】
１）番組の照合に必要な時間が、番組内容によって調節される。したがって、特徴的な音声は、あまり特徴的でないものに比べて短い時間で照合できる。従来の２モード手法では対照的に、音声内容にかかわらずすべての番組に等しい長さの時間を用いるため、その時間長さは、最も難しいケースで必要とされる長さでなければならない。
【００６８】
２）１４モード手法は、テレビ視聴状態が不明である時間の平均長さを短縮する。「ノイズ」または「無音ＲＴ」期間である場合に、従来の２モード手法では、（チャネル数−１）×（各チャネルにかける時間）秒間だけ視聴不明状態が継続するが、新しい１４モード手法では、最大でも（Ｔ１）×（各チャネルにかける時間）秒間しか無駄にしない。実際、（チャネル数−１）は、Ｔ１よりはるかに大きい。このように、視聴不明時間の長さは、新しい１４モード手法によってかなり短縮される。
【００６９】
３）本発明には、音声オフ検出が組み込まれている。音声オフが検出されると、「ＯｆｆＰｒｏｃｅｓｓ（）」（オフ処理）が起動され、他のすべてのシステムタスクが処理される。
【００７０】
以下のいくつかの具体例が、上記表の理解のために有用であろう。比較器８０が、状態Ｓの時に、テストおよび参照フィーチャの「一致」を検出した場合、比較器８０は、コード読取り器７６が読み取ったコードを報告し、状態Ｖに移行する。状態Ｖの時に、テストおよび参照フィーチャを比較して「ノイズ」を検出した場合、比較器８０は、Ｔｈｒｅｓ（限界値）をＴ１に設定し、カウンタｎＣｏｕｎｔの値を１に設定し、状態Ｗに移行する。比較器８０が、状態Ｗの時に、テストおよび参照フィーチャの両方が無音（無音ＲＴ）であると検出した場合、比較器８０は、カウンタｓＣｏｕｎｔの値を１つインクリメントし、現在のカウンタｓＣｏｕｎｔ値をＴｈｒｅｓ値と比較する。現在のカウンタｓＣｏｕｎｔ値がＴｈｒｅｓ値より大きい場合は、比較器８０は状態Ｓに移行し、次のチャネルをスキャンする。現在のカウンタｓＣｏｕｎｔ値がＴｈｒｅｓ値以下である場合は、比較器８０は状態Ｗにとどまる。無音Ｔの連続回数が所定限界値Ｔ４より大きい場合、ならびにオン／オフ信号５３がオフを示す場合はいつでも、比較器８０は状態Ｏに移行する。
【００７１】
上記で言及したスライディングＦＦＴは、以下のステップによって実施できる。
【００７２】
ステップ１：ＦＦＴを用いて、データの第１ブロックのフーリエ変換を計算する。
【００７３】
ステップ２：フーリエ変換のスキップ因数ｋ（たとえば８）を、以下の等式に従って適用することにより、初期サンプルブロックに相当するスペクトルの各周波成分Ｆｏｌｄ（ｕ０）を変更して、対応の中間周波成分Ｆ１（ｕ０）を得る。
【００７４】
【数１２】
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ここで、ｉは−１の平方根であり、ｕ０は対象の周波指数である。Ｎは、上記等式で使用するブロックのサイズであり、たとえば５１２である。周波指数ｕ０はたとえば、４５から７０まで変化する。この第一のステップでは、２つの複素数の乗算が実施されることに留意すべきである。
【００７５】
ステップ３：古いＮ個のサンプルブロックのうちの最初のｋ個のサンプルの影響を、初期サンプルブロックに対応するスペクトルの各Ｆ１（ｕ０）から除去し、８つの新しいサンプルの影響を、現在のサンプルブロックインクリメントに対応するスペクトルの各Ｆ１（ｕ０）に含める。それにより、以下の等式に従った、各周波指数ｕ０における新しいスペクトル振幅Ｆｎｅｗ（ｕ０）が得られる。
【００７６】
【数１３】
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ここで、再度ｉは−１の平方根であり、ｆｏｌｄおよびｆｎｅｗは時間ドメインのサンプル値である。この第二のステップでは、複素数を、実数と複素数との積の総和に加算することを含むことに留意すべきである。この計算を、対象の周波指数範囲（たとえば４５から７０）にわたって繰り返すことで、新しい音声ブロックのフーリエ変換が得られる。
【００７７】
上述のとおり、デジタル信号処理業界で周知である変形離散コサイン変換を、ＦＦＴの代わりに上述の方法において使用することが可能である。
【００７８】
本発明が提供するテレビ同調測定は非進入的であり、設置者が同調測定デバイスを取り付けるためにパネリストの装置を開けることはないため、設置者がパネリストの装置に損害を与えるリスクがない。たとえば、マイク４６を非進入的に使用して、モニタ中のデジタル受信器３４の音声出力を取得し、それをテストフィーチャ抽出器６２で処理する。他の例では、音声出力カプリング４７を、モニタ中のデジタル受信器３４の音声信号出力コネクタ（たとえば音声出力ジャックなど）に接続することで、音声出力を非進入的に取得し、それを参照フィーチャ抽出器６６で処理する。
【００７９】
また本発明によれば、オーディエンス測定時点で番組を明確に識別できる。そのため、指定された複数の番組と、ある種の世帯同調中間データとを関連させるための別個の測定システムの運営コストを回避でき、調査者にとって経済的利点がある。
【００８０】
さらに本発明は、アナログ放送の測定に使用される現存するシステムとの互換性がある。すなわち、長い移行期間中にアナログおよびデジタルの両放送が実施され、アナログおよびデジタルの両受信器が存在し続ける限り、２式の装置から２式のデータを得て、中央設備でそれらを調和させなければならないよりは、統計的選択住居に測定装置を１組設置するだけのほうが、明らかに好適である。
【００８１】
本発明の特定の変更例を、上記で説明した。本発明の分野の当業者であれば、他の変更を見い出すであろう。たとえば、比較器８０が、プログラムされたマイクロプロセッサを含み、デジタル測定デバイス４２の様々な動作を制御することが考えられる。
【００８２】
さらに、テストおよび参照パワースペクトルを比較する際に、それらのスロープを比較し、同じ符号を有する時に一致すると見なすこともできる。ただし、他の照合アルゴリズムを実施することも可能である。たとえば、選択された周波数において振幅を比較してもよいし、スロープの照合を、対応スロープの大きさなどの他の基準に基づいて実施してもよい。
【００８３】
また、本発明を特にテレビとの関連で説明してきたが、本発明はラジオ、ＶＣＲ、ＤＶＤなどの他のデバイスとの関連でも利用可能であると理解すべきである。
【００８４】
また、本発明を、統計的選択住居１４における同調選択の検出の状況において説明してきた。しかし本発明は、番組配信の検出および／または確認や、番組配信ルートの決定などの、他の用途にも利用できる。
【００８５】
このように本発明の上記説明は、単に例示的であって、発明の最適な実施形態を当業者に教示する目的でなされたと解釈される。本発明の精神から逸れることなく詳細を実質的に変更することが可能であり、添付の請求の範囲に含まれるすべての変更の独占的使用が留保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による測定システムを示す略ブロック図である。
【図２】図１においてＤＭＤと記されたブロックのさらなる詳細を提供する略ブロック図である。
【図３】高速フーリエ変換で処理された２つの一致する信号を示す略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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2004536477.tif 000089
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