(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め決められた信号バンド幅内で変化する信号のブロックにバイナリーコードビットを付加するための方法であって、該方法は、以下のステップ、即ち、
ａ）前記予め決められた信号バンド幅内の参照周波数を選択し、前記参照周波数からの第１の予め決められたオフセットを有する第１のコード周波数と、前記参照周波数からの第２の予め決められたオフセットを有する第２のコード周波数との両方をこれに関連づけるステップと、
ｂ）前記第１のコード周波数の周囲に広がる周波数の第１の近傍と、前記第２のコード周波数の周囲に広がる周波数の第２の近傍とに於ける前記ブロック内の前記信号のスペクトルパワーを計測するステップと、
ｃ）前記第１のコード周波数に於ける前記スペクトルパワーを前記周波数の第１の近傍に於いて最大にするように、前記第１のコード周波数に於ける前記スペクトルパワーを増大させるステップと、
ｄ）前記第２のコード周波数に於ける前記スペクトルパワーを前記周波数の第２の近傍に於いて最小にするように、前記第２のコード周波数に於ける前記スペクトルパワーを減少させるステップと
を包含している方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、前記第１及び第２のコード周波数は、前記参照周波数、ホップシーケンス数、及び予め決められたシフトインデックスに従って選択される方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、前記第１及び第２のコード周波数は、以下の式に従って選択される方法。
【数１】
0004030036.tif 000019
及び
【数２】
0004030036.tif 000020
ここで、Ｉ5kは参照周波数、ＨSは周波数ホップシーケンス数、−Ｉshiftは第１の予め決められたシフトインデックス、＋Ｉshiftは第２の予め決められたシフトインデックスである。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、前記参照周波数は、以下のステップに従うステップａ）で選択される方法：
ａ１）前記バンド幅の予め決められた部分内で前記信号が最大スペクトルパワーを有する周波数を見出すステップ、及び
ａ２）最大スペクトルパワーのその周波数に予め決められた周波数シフトを加えるステップ。
【請求項５】
請求項４記載の方法であって、前記信号は音声信号であり、前記バンド幅の予め決められた部分は、最低の周波数から２ｋＨｚだけ広がったバンド幅のより低い部分を有しており、前記予め決められたシフト周波数は、実質的に５に等しい方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法であって、前記第１及び第２のコード周波数は、以下の式に従って選択される方法。
【数３】
0004030036.tif 000021
及び
【数４】
0004030036.tif 000022
ここで、Ｉ5kは参照周波数、Ｉmaxは前記信号が最大のスペクトルパワーを有する周波数に対応するインデックス、数、−Ｉshiftは第１の予め決められたシフトインデックス、及び＋Ｉshiftは第２の予め決められたシフトインデックスである。
【請求項７】
請求項１記載の方法であって、前記信号に同期化ブロックが加えられ、前記同期化ブロックは３つの周波数成分で極大または極小となる三重音ブロックである方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法であって、前記信号は、前記参照信号、前記第１のコード周波数、及び前記第２のコード周波数の近傍に於いて極大であるスペクトル振幅を有している方法。
【請求項９】
請求項８記載の方法であって、前記信号に同期化ブロックが加えられ、前記同期化ブロックは３つの周波数成分で極大または極小となる三重音ブロックである方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法であって、前記第１及び第２の予め決められたオフセットが等しい大きさで符号が反対である方法。
【請求項１１】
請求項１記載の方法であって、前記第１のコード周波数が、前記参照信号より大きく、前記第２のコード周波数が、前記参照信号より小さい方法。
【請求項１２】
請求項１記載の方法であって、前記第２のコード周波数が、前記参照信号より大きく、前記第１のコード周波数が、前記参照信号より小さい方法。
【請求項１３】
請求項１記載の方法であって、前記ステップａ）−ｄ）を順次繰り返すことにより、前記信号に順次バイナリーコードビットが付加される方法。
【請求項１４】
スペクトルの振幅と位相とを有する信号のブロックにバイナリーコードビットを付加するための方法であって、前記スペクトルの振幅と位相との両方が、予め決められた信号バンド幅内で変化し、該方法は、以下のステップ、即ち、
ａ）前記ブロック内で、(ｉ)前記予め決められたバンド幅内に於ける参照周波数と、(ｉｉ)前記参照周波数からの第１の予め決められたオフセットを有する第１のコード周波数と、(ｉｉｉ)前記参照周波数からの第２の予め決められたオフセットを有する第２のコード周波数とを選択するステップと、
ｂ）前記第１のコード周波数の近傍の前記信号のスペクトル振幅を、前記第２のコード周波数の近傍の前記信号のスペクトルの振幅と比較するステップと、
ｃ）第１及び第２のコード周波数のうちスペクトル幅の小さい方の信号部分を選択して修正可能な信号成分とし、第１及び第２のコード周波数のうちの他方の信号部分を選択して基準信号成分とするステップと、
ｄ）前記修正可能な信号成分の位相を、それが前記参照信号成分の位相から予め決められた量だけ異なるように、選択的に変更するステップと、を包含している方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法であって、前記第１及び第２の周波数が前記参照周波数、周波数ホップシーケンス、及び予め決められたシフトインデックスに従って選択される方法。
【請求項１６】
請求項１４記載の方法であって、前記第１及び第２のコード周波数が以下の式に従って選択される方法。
【数５】
0004030036.tif 000023
及び
【数６】
0004030036.tif 000024
ここで、Ｉ5kは参照周波数、ＨSは周波数ホップシーケンス数、−Ｉshiftは第１の予め決められたシフトインデックス、＋Ｉshiftは第２の予め決められたシフトインデックスである。
【請求項１７】
請求項１４記載の方法であって、前記参照周波数は、以下のステップに従うステップａ）で選択される方法：
ａ１）バンド幅の予め決められた部分内で前記信号が最大スペクトル振幅を有する周波数を見出すステップ、及び
ａ２）最大スペクトル振幅のその周波数に予め決められた周波数シフトを加えるステップ。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法であって、前記信号は音声信号であり、前記バンド幅の予め決められた部分は、最低の周波数から２ｋＨｚだけ広がったバンド幅のより低い部分を有しており、前記予め決められたシフト周波数は、実質的に５に等しい方法。
【請求項１９】
請求項１４記載の方法であって、前記第１及び第２のコード周波数は、以下の式に従って選択される方法。
【数７】
0004030036.tif 000025
及び
【数８】
0004030036.tif 000026
ここで、Ｉ5kは参照周波数、Ｉmaxは前記信号が最大のスペクトルパワーを有する周波数に対応するインデックス、数、−Ｉshiftは第１の予め決められたシフトインデックス、及び＋Ｉshiftは第２の予め決められたシフトインデックスである。
【請求項２０】
請求項１４記載の方法であって、前記信号に同期化ブロックが加えられ、前記同期化ブロックは３つの周波数成分で極大または極小となる三重音ブロックである方法。
【請求項２１】
請求項１４記載の方法であって、前記信号は、前記参照信号、前記第１のコード周波数、及び前記第２のコード周波数の近傍に於いて極大のスペクトル振幅を有している方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の方法であって、前記信号に同期化ブロックが加えられ、前記同期化ブロックは３つの周波数成分で極大または極小となる三重音ブロックである方法。
【請求項２３】
請求項１４記載の方法であって、前記第１及び第２の予め決められたオフセットが等しい大きさで符号が反対である方法。
【請求項２４】
請求項１４記載の方法であって、前記第１のコード周波数が、前記参照信号より大きく、前記第２のコード周波数が、前記参照信号より小さい方法。
【請求項２５】
請求項１４記載の方法であって、前記第２のコード周波数が、前記参照信号より大きく、前記第１のコード周波数が、前記参照信号より小さい方法。
【請求項２６】
請求項１４記載の方法であって、前記ステップａ）−ｄ）を順次繰り返すことにより、前記信号に順次バイナリーコードビットが付加される方法。
【請求項２７】
時間変化する強度を有する信号とともに伝送されるデジタル的にエンコードされたメッセージを読み取るための方法であって、前記信号は信号バンド幅によって特徴付けられ、前記メッセージは複数のバイナリービットを有し、前記方法は、以下のステップ、即ち、
ａ）前記信号バンド幅内で参照周波数を選択するステップと、
ｂ）前記参照周波数からの第１オフセットに於ける第１のコード周波数を選択するとともに、前記参照周波数からの第２オフセットに於ける第２のコード周波数を選択するステップと、
ｃ）前記第１及び第２のコード周波数の何れの一つが、これに関連する、対応する周波数近傍内の最大値であるスペクトル振幅を有しているかを見出すとともに、前記第１及び第２のコード周波数の何れの一つが、これに関連する、対応する周波数近傍内の最小値であるスペクトル振幅を有しているかを見出し、これによって前記バイナリービットの受領した一つの値を決定するステップと
を包含している方法。
【請求項２８】
請求項２７記載の方法であって、以下のような３つの周波数成分で極大となる三重音を検出するステップを有している方法：
（ｉ）前記受領した信号が、前記参照周波数で前記参照周波数の周波数近傍内の極大値であるスペクトル振幅を有し、
（ｉｉ）前記受領した信号が、第１のコード周波数で第１のコード周波数に対応する周波数近傍内の極大値であるスペクトル振幅を有し、
（ｉｉｉ）前記受領した信号が、第２のコード周波数で第２のコード周波数に対応する周波数近傍内の極大値であるスペクトル振幅を有している。
【請求項２９】
請求項２７記載の方法であって、前記第１及び第２の周波数が前記参照周波数、周波数ホップシーケンス、及び予め決められたシフトインデックスに従って選択される方法。
【請求項３０】
請求項２７記載の方法であって、前記第１及び第２のコード周波数は、以下のステップに従って選択される方法：
前記バンド幅の予め決められた部分内で前記信号のスペクトル振幅が最大である周波数を見出すステップ、及び
最大スペクトル振幅のその周波数に予め決められた周波数シフトを加えるステップ。
【請求項３１】
請求項３０記載の方法であって、前記信号は音声信号であり、前記バンド幅の予め決められた部分は、その最低の周波数からその上に２ｋＨｚ広がったバンド幅のより低い部分を有しており、前記予め決められたシフト周波数は、実質的に５に等しい方法。
【請求項３２】
請求項２７記載の方法であって、前記第１及び第２の予め決められたオフセットが等しい大きさで符号が反対である方法。
【請求項３３】
スペクトルの振幅と位相とを有する信号とともに伝送されるデジタル的にエンコードされたメッセージを読み取るための方法であって、前記信号は信号バンド幅によって特徴付けられ、前記メッセージは複数のバイナリービットを有し、前記方法は、以下のステップ、即ち、
ａ）前記信号バンド幅内で参照周波数を選択するステップと、
ｂ）前記参照周波数からの第１オフセットに於ける第１のコード周波数を選択するとともに、前記参照周波数からの第２オフセットに於ける第２のコード周波数を選択するステップと、
ｃ）前記第１及び第２のコード周波数のそれぞれの予め決められた周波数近傍内の前記信号の位相を決定するステップと、
ｄ）前記第１のコード周波数が、前記第２のコード周波数での前記位相の予め決められた値の範囲内にあるかどうかを決定し、それによって受け取られた前記バイナリービットの一つの値を決定するステップと、
を包含している方法。
【請求項３４】
請求項３３記載の方法であって、３つの周波数成分で極大となる三重音を検出するステップを有し、その受け取られた信号が、前記参照周波数に於いて前記参照周波数の前記予め決められた周波数近傍内で極大であるスペクトル振幅を有し、その受け取られた信号が、前記第１及び第２のコード周波数のそれぞれに於いて、前記第１及び第２のコード周波数の前記予め決められた周波数近傍内のそれぞれで極大であるスペクトル振幅を有している方法。
【請求項３５】
請求項３３記載の方法であって、前記第１及び第２の周波数が、前記参照信号の周波数、周波数ホップシーケンス、及び予め決められたシフトインデックスに従って選択される方法。
【請求項３６】
請求項３３記載の方法であって、前記第１及び第２のコード周波数は、以下のステップに従って選択される方法：
前記バンド幅の予め決められた部分内で前記信号のスペクトル振幅が最大である周波数を見出すステップ、及び
前記信号のスペクトル振幅が最大である周波数に、予め決められた周波数シフトを加えるステップ。
【請求項３７】
請求項３６記載の方法であって、前記信号は音声信号であり、前記バンド幅の予め決められた部分は、その最低の周波数からその上に２ｋＨｚ広がったバンド幅のより低い部分を有しており、前記予め決められたシフト周波数は、実質的に５に等しい方法。
【請求項３８】
請求項３３記載の方法であって、前記第１及び第２の予め決められたオフセットが等しい大きさで符号が反対である方法。
【請求項３９】
予め決められた信号のバンド幅内で変化する強度を有する信号のブロックにバイナリービットを付加するように構成されたエンコーダであって、
前記ブロック内で、(ｉ)前記予め決められた信号のバンド幅内に於ける参照周波数と、(ｉｉ)前記参照周波数からの第１の予め決められたオフセットを有する第１のコード周波数と、(ｉｉｉ)前記参照周波数からの第２の予め決められたオフセットを有する第２のコード周波数とを選択するように構成されたセレクタと、
前記第１のコード周波数の周囲に広がる周波数の第１の近傍と、前記第２のコード周波数の周囲に広がる周波数の第２の近傍とに於ける信号のスペクトル振幅を検出するように構成されたディテクタと、
前記第１のコード周波数での前記スペクトルの振幅を前記周波数の第１の近傍に於いて最大とするために前記第１のコード周波数での前記スペクトルの振幅を増大させることにより、そして、前記第２のコード周波数での前記スペクトルの振幅を前記周波数の第２の近傍に於いて最小とするために前記第２のコード周波数での前記スペクトルの振幅を減少させることにより、前記バイナリービットを挿入するように構成されたビットインサータと
を備えたエンコーダ。
【請求項４０】
請求項３９記載のエンコーダであって、前記バイナリービットが「１」であるエンコーダ。
【請求項４１】
請求項３９記載のエンコーダであって、前記バイナリービットが「０」であるエンコーダ。
【請求項４２】
請求項３９記載のエンコーダであって、前記第１及び第２の周波数が、前記参照周波数、周波数ホップシーケンス数、並びに第１及び第２の予め決められたオフセットに従って選択されるエンコーダ。
【請求項４３】
請求項３９記載のエンコーダであって、前記信号に同期化ブロックが加えられ、前記同期化ブロックは３つの周波数成分で極大または極小となる三重音ブロックであるエンコーダ。
【請求項４４】
請求項３９記載のエンコーダであって、前記第１及び第２の予め決められたオフセットが等しい大きさで符号が反対であるエンコーダ。
【請求項４５】
請求項３９記載のエンコーダであって、以下のステップを何度も繰り返すことにより、前記信号に複数のバイナリーコードビットが付加されるエンコーダ：
ａ）前記予め決められた信号バンド幅内の参照周波数を選択し、前記参照周波数からの第１の予め決められたオフセットを有する第１のコード周波数と、前記参照周波数からの第２の予め決められたオフセットを有する第２のコード周波数との両方をこれに関連づけるセレクタを使用するステップと、
ｂ）前記第１のコード周波数の周囲に広がる周波数の第１の近傍と、前記第２のコード周波数の周囲に広がる周波数の第２の近傍とに於ける信号のスペクトル振幅を検出するディテクタを使用するステップと、
ｃ）前記第１のコード周波数に於ける前記スペクトルパワーを前記周波数の第１の近傍に於いて最大にするように、前記第１のコード周波数に於ける前記スペクトルパワーを増大させるビットインサータを使用するステップと、
ｄ）前記第２のコード周波数に於ける前記スペクトルパワーを前記周波数の第２の近傍に於いて最小にするように、前記第２のコード周波数に於ける前記スペクトルパワーを減少させるビットインサータを使用するステップ。
【請求項４６】
スペクトル振幅と位相とを有する信号のブロックにコードのバイナリービットを付加するように構成されたエンコーダであって、前記スペクトル振幅と位相との両方が予め決められた信号バンド幅内で変化し、前記エンコーダは、前記ブロック内で、（ｉ）前記予め決められた信号のバンド幅内に於ける参照周波数と、（ｉｉ）前記参照周波数からの第１の予め決められたオフセットを有する第１のコード周波数と、（ｉｉｉ）前記参照周波数からの第２の予め決められたオフセットを有する第２のコード周波数とを選択するように構成されたセレクタと、
前記第１のコード周波数の近傍と前記第２のコード周波数の近傍の前記信号のスペクトルの振幅を検出するように構成されたディテクタと、
前記修正可能な信号成分の位相を、それが前記参照信号成分の位相から予め決められた量だけ異なるように、選択的に変更するように構成されたビットインサータと、
を備え、
前記セレクタは、第１及び第２のコード周波数のうちスペクトル幅の小さい方の信号部分を選択して修正可能な信号成分とし、第１及び第２のコード周波数のうちの他方の信号部分を選択して基準信号成分とするように更に構成された、エンコーダ。
【請求項４７】
請求項４６記載のエンコーダであって、前記バイナリービットが「１」であるエンコーダ。
【請求項４８】
請求項４６記載のエンコーダであって、前記バイナリービットが「０」であるエンコーダ。
【請求項４９】
請求項４６記載のエンコーダであって、前記第１及び第２のコード周波数が、前記参照周波数、周波数ホップシーケンス数、並びに第１及び第２の予め決められたオフセットに従って選択されるエンコーダ。
【請求項５０】
請求項４６記載のエンコーダであって、前記信号に同期化ブロックが加えられ、前記同期化ブロックは３つの周波数成分で極大または極小となる三重音ブロックであるエンコーダ。
【請求項５１】
請求項４６記載のエンコーダであって、前記第１及び第２の予め決められたオフセットが等しい大きさで符号が反対であるエンコーダ。
【請求項５２】
請求項４６記載のエンコーダであって、以下のステップを何度も繰り返すことにより、前記信号に複数のバイナリーコードビットが付加されるエンコーダ：
ａ）前記ブロック内で、（ｉ）前記予め決められた信号のバンド幅内に於ける参照周波数と、（ｉｉ）前記参照周波数からの第１の予め決められたオフセットを有する第１のコード周波数と、（ｉｉｉ）前記参照周波数からの第２の予め決められたオフセットを有する第２のコード周波数とを選択するセレクタを使用するステップと、
ｂ）前記第１のコード周波数の近傍と前記第２のコード周波数の近傍の前記信号のスペクトルの振幅を検出するディテクタを使用するステップと、
ｃ）第１及び第２のコード周波数のうちスペクトル幅の小さい方の信号部分を選択して修正可能な信号成分とし、第１及び第２のコード周波数のうちの他方の信号部分を選択して基準信号成分とするステップと、
ｄ）前記修正可能な信号成分の位相を、それが前記参照信号成分の位相から予め決められた量だけ異なるように、選択的に変更するビットインサータを使用するステップ。
【請求項５３】
時間変化する強度を伴って伝送される信号のブロックからコードのバイナリービットをデコードするように構成されたデコーダであって、前記ブロック内で、(ｉ)前記信号のバンド幅内に於ける参照周波数と、(ｉｉ)前記参照周波数からの第１の予め決められた周波数オフセットに於ける第１のコード周波数と、(ｉｉｉ)前記参照周波数からの第２の予め決められた周波数オフセットに於ける第２のコード周波数とを選択するように構成されたセレクタと、
前記第１及び第２のコード周波数のそれぞれの予め決められた周波数近傍内のスペクトルの振幅を検出するように構成されたディテクタと、
前記第１及び第２のコード周波数の一方がそのそれぞれの近傍内で最大値であるこれに関連するスペクトル振幅を有し、及び前記第１及び第２のコード周波数の他方がそのそれぞれの近傍内で最小値であるこれに関連するスペクトル振幅を有しているときに、前記バイナリービットを見出すように構成されたビットファインダと
を備えているデコーダ。
【請求項５４】
請求項５３記載のデコーダであって、前記信号は、以下のような３つの周波数成分で極大となる三重音を含んでいるデコーダ：
（ｉ）受領した信号が、参照周波数で前記参照周波数の予め決められた周波数近傍内の極大値であるスペクトル振幅を有し、
（ｉｉ）前記受領した信号が、第１のコード周波数で第１のコード周波数に対応する予め決められた周波数近傍内の極大値であるスペクトル振幅を有し、
（ｉｉｉ）前記受領した信号が、第２のコード周波数で第２のコード周波数に対応する予め決められた周波数近傍内の極大値であるスペクトル振幅を有している。
【請求項５５】
請求項５３記載のデコーダであって、前記セレクタが、前記第１及び第２のコード周波数を、前記参照周波数、周波数ホップシーケンス、並びに第１及び第２の予め決められたオフセットに従って選択するデコーダ。
【請求項５６】
請求項５３記載のデコーダであって、前記第１及び第２の予め決められた周波数オフセットが等しい大きさで符号が反対であるデコーダ。
【請求項５７】
請求項５３記載のデコーダであって、前記デコードされたバイナリービットが「１」ビットであるデコーダ。
【請求項５８】
請求項５３記載のデコーダであって、前記デコードされたバイナリービットが「０」ビットであるデコーダ。
【請求項５９】
時間変化する強度を伴って伝送される信号のブロックからコードのバイナリービットをデコードするように構成されたデコーダであって、前記ブロック内で、(ｉ)前記信号のバンド幅内に於ける参照周波数と、(ｉｉ)前記参照周波数からの第１の予め決められた周波数オフセットに於ける第１のコード周波数と、(ｉｉｉ)前記参照周波数からの第２の予め決められた周波数オフセットに於ける第２のコード周波数とを選択するように構成されたセレクタと、
前記第１及び第２のコード周波数のそれぞれの予め決められた周波数近傍内の前記信号の位相を検出するように構成されたディテクタと、
前記第１のコード周波数に於ける位相が前記第２のコード周波数に於ける位相の予め決められた値の範囲内にあるときに、前記バイナリービットを見出すように構成されたビットファインダと
を備えているデコーダ。
【請求項６０】
請求項５９記載のデコーダであって、前記信号は、以下のような３つの周波数成分で極大となる三重音を含んでいるデコーダ：
（ｉ）受領した信号が、参照周波数で前記参照周波数の予め決められた周波数近傍内の極大値であるスペクトル振幅を有し、
（ｉｉ）前記受領した信号が、第１のコード周波数で第１のコード周波数に対応する予め決められた周波数近傍内の極大値であるスペクトル振幅を有し、
（ｉｉｉ）前記受領した信号が、第２のコード周波数で第２のコード周波数に対応する予め決められた周波数近傍内の極大値であるスペクトル振幅を有している。
【請求項６１】
請求項５９記載のデコーダであって、前記セレクタが、前記第１及び第２のコード周波数を、前記参照周波数、周波数ホップシーケンス、並びに第１及び第２の予め決められたオフセットに従って選択するデコーダ。
【請求項６２】
請求項５９記載のデコーダであって、前記第１及び第２の周波数オフセットが等しい大きさで符号が反対であるデコーダ。
【請求項６３】
請求項５９記載のデコーダであって、前記デコードされたバイナリービットが「１」ビットであるデコーダ。
【請求項６４】
請求項５９記載のデコーダであって、前記デコードされたバイナリービットが「０」ビットであるデコーダ。
【請求項６５】
信号をコードを用いてエンコードするためのエンコーディング装置であって、前記信号はビデオ部分と音声部分とを有し、前記エンコーディング装置は、前記信号の部分の一つをエンコードするように構成されたエンコーダと、前記エンコーダによって引き起こされる前記ビデオ部分と前記音声部分との間のどのような相対的な遅延も補償するように構成された補償器とを備えているエンコーディング装置。
【請求項６６】
請求項６５記載のエンコーディング装置であって、前記エンコーダは、前記信号の音声部分をエンコードするように構成された音声エンコーダであり、前記補償器は、前記音声エンコーダによって引き起こされる前記ビデオ部分と前記音声部分との間のどのような相対的な遅延も補償するように構成されているエンコーディング装置。
【請求項６７】
請求項６６記載のエンコーディング装置であって、ビデコードを用いて前記信号のビデオ部分をエンコードするように構成されたビデオエンコーダを更に有しているエンコーディング装置。
【請求項６８】
請求項６５記載のエンコーディング装置であって、前記補償器は、前記エンコーディング装置によって引き起こされる前記ビデオ部分と前記音声部分との間のどのような相対的な遅延も補償するために、前記音声部分に対して前記ビデオ部分を遅延させるデレイを有しているエンコーディング装置。
【請求項６９】
請求項６５記載のエンコーディング装置であって、前記補償器は、前記エンコーダによって引き起こされる前記ビデオ部分と前記音声部分との間のどのような相対的な遅延も補償するために、他の部分に対して前記信号の部分の一つを遅延させるデレイを有しているエンコーディング装置。
【請求項７０】
受け取った信号からデータ要素を読み取る方法であって、ａ）前記受け取った信号のｎ個のサンプルの第１のブロックのフーリエ変換を計算するステップと、ｂ）前記データ要素に対する第１のブロックをテストするステップと、ｃ）もし、前記データ要素が前記第１のブロック内に見つかれば、ＳＩＳ配列の配列要素ＳＩＳ［ａ］を予め決められた値に設定するステップと、ｄ）前記受け取った信号のｎ個のサンプルの第２のブロックに対するｎ個のサンプルの前記第１のブロックのフーリエ変換をアップデートするステップであって、前記第２のブロックは前記第１のブロックとｋ個のサンプルだけ異なり、そしてｋ＜ｎである、ステップと、ｅ）前記データ要素に対する第２のブロックをテストするステップと、ｆ）もし、前記データ要素が前記第１のブロック内に見つかれば、ＳＩＳ配列の配列要素ＳＩＳ［ａ＋１］を予め決められた値に設定するステップとを備えている方法。
【請求項７１】
請求項７０記載の方法であって、ステップｄ）が以下の式に従って実行され、
【数９】
0004030036.tif 000027
及び
【数１０】
0004030036.tif 000028
ここで、Ｆoldは第１のブロックに関連するフーリエ変換に於ける周波数であり、Ｆnewは第２のブロックに関連するアップデートされたフーリエ変換に於ける周波数であり、Ｕ0は着目している周波数インデックスである。
【請求項７２】
請求項７０記載の方法であって、ステップｄ）が、整数の周波数インデックスの範囲に限定される方法。
【請求項７３】
請求項７０記載の方法であって、ステップｄ）−ｆ）が、データ要素の予め決められた数ｍだけ繰り返される方法。
【請求項７４】
請求項７３記載の方法であって、
ｇ）前記データ要素の予め決められた数ｍが基準と比較されるステップと、
ｈ）生データ配列ＤＡの整数をステップｇ）に依存する値に設定するステップと、
を更に備えている方法。
【請求項７５】
請求項７４記載の方法であって、予め決められたデータ要素が見つかるまで、ステップｄ）−ｈ）を繰り返す方法。
【請求項７６】
予め決められた信号バンド幅内で変化する信号のブロックにバイナリーコードビットを付加するための方法であって、該方法は、以下のステップ、即ち、
ａ）予め決められた信号バンド幅内の参照信号を選択し、前記参照周波数からの第１の予め決められたオフセットを有する第１のコード周波数と前記参照周波数からの第２の予め決められたオフセットを有する第２のコード周波数との両方をこれと関連づけるステップと、
ｂ）前記第１のコード周波数の周囲に広がる周波数の第１の近傍と、前記第２のコード周波数の周囲に広がる周波数の第２の近傍とに於ける前記ブロック内の信号のスペクトルパワーを測定するステップであって、前記第１の周波数はスペクトルの振幅を有し、前記第２の周波数はスペクトルの振幅を有している、ステップと、
ｃ）前記第１のコード周波数のスペクトル振幅を、周波数の前記第１の近傍に於ける最大の振幅を有する周波数のスペクトル振幅と交換し、一方、前記第１の周波数と周波数の前記第１の近傍に於ける最大の振幅を有する周波数との両方に於ける位相角を保持するステップと、
ｄ）前記第２のコード周波数のスペクトル振幅を、周波数の前記第２の近傍に於ける最小の振幅を有する周波数のスペクトル振幅と交換し、一方、前記第２の周波数と周波数の前記第２の近傍に於ける最大の振幅を有する周波数との両方に於ける位相角を保持するステップと
を包含している方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、可聴信号に不可聴コードを付加し、次にそのコードを検索するためのシステム及び方法に関するものである。このようなコードは、例えば、放送番組を特定するための視聴者計測アプリケーションに使用され得る。
【０００２】
【従来の技術】
付加されるコードが通知されないような方法で信号に付属的コードを付加するための多くの装置がある。例えば、付属的コードをビデオの垂直の空白の間隙か、又は水平の繰り返しの間隙の何れかに挿入することにより、ビデオの不可視部分にこのような付属的コードを隠すことが、テレビジョン放送では知られている。ビデオの不可視部分のコードを隠す例示的なシステムは、「ＡＭＯＬ」として言及され、米国特許第4,025,851号として教示されている。このシステムは、この出願の譲受人によって、このような放送の時間と同様にテレビジョン番組の放送をモニタリングするのに使用されている。
【０００３】
他の公知のビデオエンコードシステムは、付属的コードをテレビジョン信号の別の殆ど信号エネルギーを運ぶことのない伝送バンド幅の部分に埋め込むように努力が払われている。このようなシステムの例は、本願の譲受人によって譲り受けられた、Doughertyの米国特許第5,629,739号に開示されている。
【０００４】
他の方法及びシステムは、その信号を同定するために、そして、おそらく信号分配システムを介するその経路を追跡するために、音声信号に付属的コードを付加する。このような装置は、テレビジョンだけではなくラジオ放送及び予め録音された音楽にも適用され得るという明確な利点を有している。更に、音声信号に付加される付属的コードは、スピーカーによって出力される音声信号に再生され得る。従って、これらの装置は、入力としてのマイクロホンを有する装置を用いてそのコードを非侵入的に傍受し及びデコードする可能性を提供する。特に、これらの装置は、パネリストによって運搬されるポータブルの計測装置の使用によって、放送の視聴者を計測するためのアプローチを提供する。
【０００５】
放送の視聴者の計測の目的で音声信号をエンコードする分野で、米国特許第3,845,391号のCrosbyは、そのコードが、オリジナルの音声信号が削除される狭い周波数の「ノッチ」に挿入される音声エンコードアプローチを教示している。このノッチは、予め決められた周波数（例えば４０Ｈｚ）に固定されている。このアプローチは、そのコードを含むオリジナルの音声信号の強度が低いときに可聴であるコードを導入している。
【０００６】
一連の改良がCrosbyの特許に続いて為された。即ち、米国特許第4,703,47号に於いてHowardは、マークとコード信号の空白部分のための２つの分離したノッチ周波数の使用を教示している。米国特許第4,931,871号及び米国特許第4,945,412号に於いて、Kramerは、とりわけ、コードが加えられる音声信号の振幅を探知する振幅を有するコード信号を使用することを教示している。
【０００７】
音声信号に於ける不可聴信号を拾って格納するマイクロホンを装備した音声モニタリング装置をパネリストが運搬することが期待される放送視聴者計測システムも、よく知られている。例えば、WO 94/11989及び米国特許第5,579,124号に於いて、Aijalla他は、そのコードが認知されないか又は低レベルの「静的」雑音としてのみ聴くことができるように、伝播スペクトル技術が可聴信号に加えるのに使用される装置を記載している。また、米国特許第5,450,490号に於いて、Jensen他は、周波数の固定されたセットでコードを加え、そして２つのマスキング信号の一つを使用するための装置を教示し、そこでは、マスキング信号の選択が、そのコードが付加される音声信号の周波数分析に基づいて行われる。Jensen他は、コードの周波数がブロックからブロックへと変化するコーディングの装置を教示していない。Jensen他によって挿入されるコードの強度は、相対的な最大値と最小値からなるというより、むしろ測定値の予め決められた一部分（例えばピーク強度から下３０ｄＢ）である。
【０００８】
更に、米国特許第5,319,735号に於いて、Preussは、１９ｄＢであることが好ましい、入力信号強度に対する固定された比率（音楽に対するコードの比率）で拡散スペクトルコードが記録された音楽に挿入される多重バンド音声エンコーディングの装置を教示している。米国特許第5,687,191号に於いて、Lee他は、マスクに対する信号の比率を幾つかの周波数バンドのそれぞれに於いて計算することにより、そして、次に、そのバンドでの音声入力の予め決められた比率となる強度でそのコードを挿入することにより、コード強度が入力信号にマッチするようにされているデジタル化された音声信号を使用するのに適した音声コーディングの装置を教示している。この特許で報告されているように、Lee他は、係属中の米国特許出願第08/524,132号に於いて、デジタル情報をデジタル波形に埋め込む方法も記載している。
【０００９】
付属的コードは、コードが番組の音声の聴き手を邪魔しないようにするために、低い強度で挿入されるのが好ましいので、このようなコードは、種々の信号処理操作に対して脆弱であることが認識されるであろう。例えば、Lee他はデジタル化された音声信号について論じているが、放送音声信号のエンコーディングへの既に知られたアプローチの多くは、現代のそして提案されているデジタル音声の標準、特に信号のダイナミックレンジを減少させる（そして、それによって低レベルのコードを削除してしまう）か、さもなければ付属的コードを傷つける信号圧縮方法を採用するものと、互換性がないことに注意が促される。この点から、付属的コードにとって、将来のデジタルテレビジョン放送システムで広く使用されることが期待されているISO/IEC 11172 MPEG標準によって推奨されているＡＣ−３アルゴリズムによる又はそのアルゴリズムの一つによる圧縮とそれに続く脱圧縮を生き抜くことは特に重要である。
【００１０】
本発明は、上述の問題点の一又はそれ以上を解決するためにアレンジされたものである。
【００１１】
【発明の要旨】
本発明の一実施形態に従えば、予め決められた信号バンド幅内で変化する信号のブロックにバイナリーコードビットを付加するための方法であって、該方法は、以下のステップ、即ち、ａ）前記予め決められた信号バンド幅内の参照周波数を選択し、前記参照周波数からの第１の予め決められたオフセットを有する第１のコード周波数と、前記参照周波数からの第２の予め決められたオフセットを有する第２のコード周波数との両方をこれに関連づけるステップと、ｂ）前記第１のコード周波数の周囲に広がる周波数の第１の近傍と、前記第２のコード周波数の周囲に広がる周波数の第２の近傍とに於ける前記ブロック内の前記信号のスペクトルパワーを計測するステップと、ｃ）前記第１のコード周波数に於ける前記スペクトルパワーを前記周波数の第１の近傍に於いて最大にするように、前記第１のコード周波数に於ける前記スペクトルパワーを増大させるステップと、ｄ）前記第２のコード周波数に於ける前記スペクトルパワーを前記周波数の第２の近傍に於いて最小にするように、前記第２のコード周波数に於ける前記スペクトルパワーを減少させるステップとを包含している。
【００１２】
本発明の他の実施形態に従えば、スペクトルの振幅と位相とを有する信号のブロックにバイナリーコードビットを付加するための方法であって、前記スペクトルの振幅と位相との両方が、予め決められた信号バンド幅内で変化し、該方法は、以下のステップ、即ち、ａ）前記ブロック内で、(i)前記予め決められたバンド幅内に於ける参照周波数と、(ii)前記参照周波数からの第１の予め決められたオフセットを有する第１のコード周波数と、(iii)前記参照周波数からの第２の予め決められたオフセットを有する第２のコード周波数とを選択するステップと、ｂ）前記第１のコード周波数の近傍の前記信号のスペクトル振幅を、前記第２のコード周波数の近傍の前記信号のスペクトルの振幅と比較するステップと、ｃ）対応するスペクトル振幅がより小さい修正可能な信号成分となるべき前記第１及び第２のコード周波数の一方に於いて前記信号の一部分を選択し、そして、参照信号成分となるべき前記第１及び第２のコード周波数の他方に於いて前記信号の一部分を選択するステップと、ｄ）前記修正可能な信号成分の位相を、それが前記参照信号成分の位相から予め決められた量だけ異なるように、選択的に変更するステップと、を包含している。
【００１３】
本発明の更に他の実施形態に従えば、方法は、時間変化する強度を有する信号とともに伝送されるデジタル的にエンコードされたメッセージを読み取るための方法を含んでいる。前記信号は信号バンド幅によって特徴付けられ、前記メッセージは複数のバイナリービットを有している。前記方法は、以下のステップ、即ち、ａ）前記信号バンド幅内で参照周波数を選択するステップと、ｂ）前記参照周波数からの第１の予め決められた周波数オフセットに於ける第１のコード周波数を選択するとともに、前記参照周波数からの第２の予め決められた周波数オフセットに於ける第２のコード周波数を選択するステップと、ｃ）前記第１及び第２のコード周波数の何れの一つが、これに関連する、対応する周波数近傍内の最大値であるスペクトル振幅を有しているかを見出すとともに、前記第１及び第２のコード周波数の何れの一つが、これに関連する、対応する周波数近傍内の最小値であるスペクトル振幅を有しているかを見出し、これによって前記バイナリービットの受領した一つの値を決定するステップとを包含している。
【００１４】
本発明の更に他の実施形態に従えば、方法は、スペクトルの振幅と位相とを有する信号とともに伝送されるデジタル的にエンコードされたメッセージの読み取りを含んでいる。前記信号は信号バンド幅によって特徴付けられ、前記メッセージは複数のバイナリービットを有している。前記方法は、以下のステップ、即ち、ａ）前記信号バンド幅内で参照周波数を選択するステップと、ｂ）前記参照周波数からの第１の予め決められた周波数オフセットに於ける第１のコード周波数を選択するとともに、前記参照周波数からの第２の予め決められた周波数オフセットに於ける第２のコード周波数を選択するステップと、ｃ）前記第１及び第２のコード周波数のそれぞれの予め決められた周波数近傍内の前記信号の位相を決定するステップと、ｄ）前記第１のコード周波数が、前記第２のコード周波数での前記位相の予め決められた値の範囲内にあるかどうかを決定し、それによって受け取られた前記バイナリービットの一つの値を決定するステップと、を包含している。
【００１５】
本発明の更なる他の実施形態に従えば、エンコーダは、予め決められた信号のバンド幅内で変化する強度を有する信号のブロックにバイナリービットを付加するように構成され、セレクタと、ディテクタと、ビットインサータとを有している。セレクタは、前記ブロック内で、(i)前記予め決められた信号のバンド幅内に於ける参照周波数と、(ii)前記参照周波数からの第１の予め決められたオフセットを有する第１のコード周波数と、(iii)前記参照周波数からの第２の予め決められたオフセットを有する第２のコード周波数とを選択するように構成されている。ディテクタは、前記第１のコード周波数の周囲に広がる周波数の第１の近傍と、前記第２のコード周波数の周囲に広がる周波数の第２の近傍とに於ける信号のスペクトル振幅を検出するように構成されている。ビットインサータは、前記第１のコード周波数での前記スペクトルの振幅を前記周波数の第１の近傍に於いて最大とするために前記第１のコード周波数での前記スペクトルの振幅を増大させることにより、そして、前記第２のコード周波数での前記スペクトルの振幅を前記周波数の第２の近傍に於いて最小とするために前記第２のコード周波数での前記スペクトルの振幅を減少させることにより、前記バイナリービットを挿入するように構成されている。
【００１６】
本発明の更に他の実施形態に従えば、エンコーダは、スペクトル振幅と位相とを有する信号のブロックにコードのバイナリービットを付加するように構成されている。前記スペクトル振幅と位相との両方は、予め決められた信号バンド幅内で変化する。前記エンコーダは、セレクタとディテクタと比較器とビットインサータとを備えている。セレクタは、前記ブロック内で、(i)前記予め決められた信号のバンド幅内に於ける参照周波数と、(ii)前記参照周波数からの第１の予め決められたオフセットを有する第１のコード周波数と、(iii)前記参照周波数からの第２の予め決められたオフセットを有する第２のコード周波数とを選択するように構成されている。ディテクタは、前記第１のコード周波数の近傍と前記第２のコード周波数の近傍の前記信号のスペクトルの振幅を検出するように構成されている。セレクタは、対応するスペクトルの振幅がより小さい、修正可能な信号成分であるべき前記第１及び第２のコード周波数の一方に於いて前記信号の一部分を選択し、前記第１及び第２のコード周波数の他方に於いて、参照信号成分となるべき前記信号の一部分を選択するように構成されている。ビットインサータは、前記修正可能な信号成分の位相を、それが前記参照信号成分の位相から予め決められた量だけ異なるように、選択的に変更するように構成されている。
【００１７】
本発明のまた更なる他の実施形態に従えば、時間変化する強度を伴って伝送される信号のブロックからコードのバイナリービットをデコードするように構成されたデコーダは、セレクタとディテクタとビットファインダとを備えている。セレクタは、前記ブロック内で、(i)前記信号のバンド幅内に於ける参照周波数と、(ii)前記参照周波数からの第１の予め決められた周波数オフセットに於ける第１のコード周波数と、(iii)前記参照周波数からの第２の予め決められた周波数オフセットに於ける第２のコード周波数とを選択するように構成されている。ディテクタは、前記第１及び第２のコード周波数のそれぞれの予め決められた周波数近傍内のスペクトルの振幅を検出するように構成されている。ビットファインダは、前記第１及び第２のコード周波数の一方がそのそれぞれの近傍に内で最大値であるこれに関連するスペクトル振幅を有し、及び前記第１及び第２のコード周波数の他方がそのそれぞれの近傍に内で最小値であるこれに関連するスペクトル振幅を有しているときに、前記バイナリービットを見出すように構成されている。
【００１８】
本発明の他の実施形態に従えば、デコーダは、時間変化する強度を伴って伝送される信号のブロックからコードのバイナリービットをデコードするように構成されている。このデコーダは、セレクタとディテクタとビットファインダとを備えている。セレクタは、前記ブロック内で、(i)前記信号のバンド幅内に於ける参照周波数と、(ii)前記参照周波数からの第１の予め決められた周波数オフセットに於ける第１のコード周波数と、(iii)前記参照周波数からの第２の予め決められた周波数オフセットに於ける第２のコード周波数とを選択するように構成されている。ディテクタは、前記第１及び第２のコード周波数のそれぞれの予め決められた周波数近傍内の前記信号の位相を検出するように構成されている。ビットファインダは、前記第１のコード周波数に於ける位相が前記第２のコード周波数に於ける位相の予め決められた値の範囲内にあるときに、前記バイナリービットを見出すように構成されている。
【００１９】
本発明の更に他の実施形態に従えば、エンコーディング装置は、信号をコードを用いてエンコードする。前記信号はビデオ部分と音声部分とを有している。前記エンコーディング装置は、エンコーダと補償器とを備えている。エンコーダは、前記信号の部分の一つをエンコードするように構成されている。補償器は、前記エンコーダによって引き起こされる前記ビデオ部分と前記音声部分との間のどのような相対的な遅延も補償するように構成されている。
【００２０】
本発明のまた更なる他の実施形態に従えば、受け取った信号からデータ要素を読み取る方法であって、ａ）前記受け取った信号のｎ個のサンプルの第１のブロックのフーリエ変換を計算するステップと、ｂ）前記データ要素に対する第１のブロックをテストするステップと、ｃ）もし、前記データ要素が前記第１のブロック内に見つかれば、ＳＩＳ配列の配列要素ＳＩＳ［ａ］を予め決められた値に設定するステップと、ｄ）前記受け取った信号のｎ個のサンプルの第２のブロックに対するｎ個のサンプルの前記第１のブロックのフーリエ変換をアップデートするステップであって、前記第２のブロックは前記第１のブロックとｋ個のサンプルだけ異なり、そしてｋ＜ｎである、ステップと、ｅ）前記データ要素に対する第２のブロックをテストするステップと、ｆ）もし、前記データ要素が前記第１のブロック内に見つかれば、ＳＩＳ配列の配列要素ＳＩＳ［ａ＋１］を予め決められた値に設定するステップとを備えている。
【００２１】
本発明の他の実施形態に従えば、予め決められた信号バンド幅内で変化する信号のブロックにバイナリーコードビットを付加するための方法であって、該方法は、以下のステップ、即ち、ａ）予め決められた信号バンド幅内の参照信号を選択し、前記参照周波数からの第１の予め決められたオフセットを有する第１のコード周波数と前記参照周波数からの第２の予め決められたオフセットを有する第２のコード周波数との両方をこれと関連づけるステップと、ｂ）前記第１のコード周波数の周囲に広がる周波数の第１の近傍と、前記第２のコード周波数の周囲に広がる周波数の第２の近傍とに於ける前記ブロック内の信号のスペクトルパワーを測定するステップであって、前記第１の周波数はスペクトルの振幅を有し、前記第２の周波数はスペクトルの振幅を有している、ステップと、ｃ）前記第１のコード周波数のスペクトル振幅を、周波数の前記第１の近傍に於ける最大の振幅を有する周波数のスペクトル振幅と交換し、一方、前記第１の周波数と周波数の前記第１の近傍に於ける最大の振幅を有する周波数との両方に於ける位相角を保持するステップと、ｄ）前記第２のコード周波数のスペクトル振幅を、周波数の前記第２の近傍に於ける最小の振幅を有する周波数のスペクトル振幅と交換し、一方、前記第２の周波数と周波数の前記第２の近傍に於ける最大の振幅を有する周波数との両方に於ける位相角を保持するステップとを包含している。
【００２２】
【発明の実施の形態】
これら及び他の特徴及び利点は、以下の図面と組合せることにより、本発明の詳細な考慮からより明らかになるであろう。
【００２３】
音声信号は、通常、３２ｋＨｚと４８ｋＨｚとの間の範囲のサンプリングレートでデジタル化されている。例えば、音楽のデジタルレコーディングの間、４４．１ｋＨｚのサンプリングレートが、通常、使用されている。しかしながら、デジタルテレビジョン（”ＤＴＶ”）は４８ｋＨｚのサンプリングレートを使用すると思われる。サンプリングレートの他に、音声信号のデジタル化に於いて興味あるもう一つのパラメータは、それがサンプリングされたときに、各瞬間に音声信号を表すのに使用されるバイナリービットの数である。バイナリービットのこの数は、例えば、１サンプル当たり１６から２４ビットの間で変化し得る。音声信号の１サンプル当たり１６ビットの使用から生ずる振幅のダイナミックレンジは、９６ｄＢである。このデシベル測定は、最も高い音声振幅（216 = 65536）と最も低い音声振幅（12 = 1）の２乗の間の比率である。２４ビット使用から生ずる振幅のダイナミックレンジは、１４４ｄＢである。４４．１ｋＨｚのレートでサンプリングされ、そして１サンプル当たり１６ビットの表現に変換された未処理の音声は７０５．６ｋｂｉｔｓ／ｓのデータレートを生ずる。
【００２４】
このデータレートを１９２ｋｂｉｔｓ／ｓ程度の低さのスループットを有するチャネル上のこのようなデータのステレオペアを伝送することができるように、音声信号の圧縮が行われる。この圧縮は、変換コーディングによって典型的に行われる。Ｎd＝１０２４個のサンプルからなるブロックは、例えば、高速フーリエ変換又は他の同様の周波数分析処理の適用により、スペクトル表現に分解される。一つのブロックとその前又はその次のブロックとの間の境界で生じ得る誤差を避けるために、重畳したブロックが一般的に使用される。重畳したブロック当たり１０２４サンプルのこのような一つの配置では、一つのブロックは、「古い」サンプル（即ち、前のブロックからのサンプル）の５１２個のサンプルと、「新しい」又は現時点のサンプルの５１２個のサンプルとを含んでいる。このようなブロックのスペクトルの表現は、各バンドが幾つかの近傍の周波数のグループを有する臨界バンドに分割される。これらのバンドのそれぞれに於けるパワーは、そのバンド内の周波数成分の振幅の２乗を合計することにより計算され得る。
【００２５】
音声圧縮は、一つの周波数に於ける高いスペクトルエネルギーの存在下では、もし低いエネルギーの信号がその高いエネルギー信号の近傍の周波数（即ち、マスクされた周波数）を有しているなら、人間の耳は低いエネルギーの信号を認識することができないというマスキングの原理に基づいている。マスクされた周波数でのこの低エネルギー信号は、マスクされた信号と称されている。(i)マスクされた周波数でそれを可聴とするために必要な音響エネルギー、又は(ii)存在する認知可能なスペクトル値に於けるエネルギー変化、の何れかを表すマスキングの閾値は、各バンドについて動的に計算される。マスクされたバンドに於ける周波数成分は、このマスキングの閾値に基づいてより少ないビットを使用して、粗い方法で表現されることができる。即ち、各バンドに於けるマスキングの閾値及び周波数成分の振幅は、圧縮された音声を構成するビットのより少ない数でコード化される。脱圧縮は、このデータに基づいてオリジナルの信号を再構築する。
【００２６】
図１は、エンコーダ１２が付属的コードを放送信号の音声信号部１４に付加する視聴者計測システム１０を例示している。これに代えて、エンコーダ１２は、従来技術で知られているように、放送信号分配チェーンに於ける同様の他に位置に設けることもできる。トランスミッタ１６は、エンコードされた音声信号部を放送信号のビデオ信号部１８とともに伝送する。エンコード信号が統計学的に選択された計測サイト２２に位置するレシーバ２０によって受け取られると、たとえエンコードされた音声信号部がレシーバ２０のスピーカ２４に供給されるときに聴き手に認識できない付属的コードが存在しても、付属的コードが受け取った放送信号の音声信号部を処理することにより復元される。この目的のために、デコーダ２６が、レシーバ２０で利用できる音声出力２８又は音声を再生するスピーカ２４の近傍に置かれたマイクロホン３０の何れかに直接接続されている。受け取られた音声信号は、モノラル又はステレオの形式のいづれであってもよい。
【００２７】
スペクトル変調によるエンコーディング
エンコーダ１２が圧縮技術と互換性のある方法でデジタルコードデータを音声データストリームに埋め込むために、エンコーダ１２は、好ましくは、圧縮に使用されるそれにマッチしている周波数と臨界バンドを使用すべきである。コーディングに使用される音声信号のブロック長Ｎcは、例えば、ｊを整数として、ｊＮc＝Ｎd＝１０２４となるように選択される。Ｎcに適した値は、例えば５１２である。図２に示したフローチャートのステップ４０に示されているように、ｊＮc個のサンプルの第１のブロックｖ（ｔ）は音声信号部１４からエンコーダ１２によって、アナログ−ｔｏ−デジタルコンバータの使用による等により導かれ、ここでｖ（ｔ）は、そのブロック内の音声信号の時間領域表現である。以下の付加的な詳述に於いて議論されているように、ブロック４２で任意のウインドウがｖ（ｔ）に適用され得る。今のところこのようなウインドウが使用されないとすると、コード化されるべきブロックｖ（ｔ）のフーリエ変換Ｆ[v(t)]がステップ４４で計算される。（ステップ４４で実行されるフーリエ変換は、高速フーリエ変換である。）
フーリエ変換の結果として得られる周波数は、−２５６から＋２５５の範囲にインデックスが付され、ここで、２５５のインデックスは、サンプリング周波数ｆsの正確な半分の値に相当する。従って、４８ｋＨｚサンプリング周波数に対しては、最も高いインデックスは２４ｋＨｚの周波数に相当するであろう。従って、このインデックス化のために、フーリエ変換Ｆ[v(t)]から生ずる特定の周波数成分ｆjに最も近いインデックスが、以下の式によって与えられる：
【００２８】
【数１１】
0004030036.tif 000002
【００２９】
ここで、式（１）が、周波数ｆj及びその対応するインデックスＩjを関連づけるために、以下の議論で使用される。
【００３０】
ブロックのコーディングに使用されるコード周波数は、このバンドに於けるより高い聴覚性の閾値を利用するために、ステップ４６で４．８ｋＨｚから６ｋＨｚ範囲に於いて、フーリエ変換Ｆ[(v(t)]から選択され得る。また、コードのそれぞれの連続するビットは、対応するコード周波数インデックスI1及びI0によって示される異なるコード周波数f1及びf0のペアを使用し得る。コードのような聞き取れない広帯域ノイズを生成するように、ステップ４６でコード周波数f1及びf0を選択する好ましい２つの方法がある。
【００３１】
（ａ）ダイレクトシーケンス
ステップ４６でコード周波数f1及びf0を選択する１つの方法は、ホップシーケンスＨs及びシフトインデックスＩshiftを採用する周波数ホッピングアルゴリズムの使用によりコード周波数を計算することである。例えば、もし、Ｎsビットが疑似ノイズシーケンスを互いに生成するようにグループ化されるなら、Ｈsは、予め決められた参照インデックスＩ5kに対する周波数偏位を表わすＮs数の順序づけられたシーケンスである。Ｎs＝７に対しては、ホップシーケンスＨs＝[２，５，１，４，３，２，５]及びシフトインデックスＩshift＝５が使用され得る。一般的に、ホップシーケンスから生ずるＮsビットに対するインデックスは、以下の式によって与えられる：
【００３２】
【数１２】
0004030036.tif 000003
【００３３】
【数１３】
0004030036.tif 000004
【００３４】
参照周波数ｆ5kに対する可能な選択は、予め決められたインデックスＩ5k＝５３に対応して、５ｋＨｚである。ｆ5kのこの値は、それが人間の耳の平均の最大可聴周波数以上であるという理由で選択される。音声信号の最初のブロックのエンコーディングに際して、その最初のブロックに対するＩ1及びＩ0が、ホップシーケンス数の１番目を使用して式（２）及び（３）から決定され、音声信号の２番目のブロックのエンコーディングに際して、その２番目のブロックに対するＩ1及びＩ0が、ホップシーケンス数の２番目を使用して式（２）及び（３）から決定され、以下同様である。シーケンス[２，５，１，４，３，２，５]の５番目のビットに対しては、例えば、ホップシーケンスの値は３であり、そして、式（２）及び（３）を使用して、Ｉshift＝５の場合にインデックスＩ1＝５１及びインデックスＩ0＝６１を生成する。この例では、中間周波数インデックスは以下の式によって与えられる：
【００３５】
【数１４】
0004030036.tif 000005
【００３６】
ここで、Ｉmidは、コード周波数インデックスＩ1及びＩ0の間の中間インデックスを表している。従って、コード周波数インデックスのそれぞれは、中間周波数インデックスからの同じ大きさIshiftだけオフセットされ、この２つのオフセットは反対の符号を有している。
【００３７】
（ｂ）低周波数の最大値に基づくホッピング
ステップ４６でコード周波数を選択するもう一つの方法は、音声信号のスペクトルパワーが、ステップ４４で決定されたのと同様に、ゼロから２ｋＨｚまで広がる低周波数バンドに於ける最大値である周波数インデックスＩmaxを決定することである。換言すれば、Ｉmaxは、０−２ｋＨｚの範囲に於ける最大パワーを有する周波数に相当するインデックスである。インデックス０は「ローカル」のＤＣ成分を表し、圧縮に使用されるハイパスフィルタによって修飾され得るので、インデックス１から始まるこの計算を実行することは有用である。コード周波数インデックスＩ1及びＩ0は、それらが人間の耳が相対的により低い感度である高周波数バンドに横たわるように、周波数インデックスＩmaxに対して選択される。再び、参照周波数ｆ5kに対する可能な選択は、Ｉ1及びＩ0が以下の式によって与えられるように、Ｉ5k＝５３に対応する５ｋＨｚである：
【００３８】
【数１５】
0004030036.tif 000006
【００３９】
【数１６】
0004030036.tif 000007
【００４０】
ここで、Ishiftはシフトインデックス、Ｉmaxは、音声信号のスペクトルパワーに従って変化する。ここで重要なのは、入力ブロックから入力ブロックへのコード周波数インデックスＩ1及びＩ0の異なるセットが、対応する入力ブロックの周波数インデックスＩmaxに依存するスペクトルの変調に対して選択されるということである。この場合には、コードビットは単一ビットとしてコードされるが、しかし、各ビットをエンコードするのに使用される周波数は、ブロックからブロックへとホップする。
【００４１】
周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）又は位相シフトキーイング（ＰＳＫ）等の伝統的なコーディング方法とは異なり、本発明は単一の固定された周波数に依存していない。従って、「周波数ホッピング」の影響は広帯域スペクトル変調システムに見られるのと同様に生成される。しかしながら、広帯域スペクトルとは異なり、本発明のコーディング周波数を変化させる目的は、可聴にしてしまう定数のコード周波数の使用を避けることである。上述の２つのコード周波数選択のアプローチ（ａ）及び（ｂ）の何れかに対して、音声ブロック、振幅変調及び位相変調に於けるデータのバイナリービットをエンコードするための少なくとも４つの方法がある。これらの２つの変調の方法は、以下に別々に記載される。
【００４２】
（ｉ）振幅変調
バイナリーの「１」を振幅変調を使用してコード化するために、Ｉ1に於けるスペクトルパワーが、その対応する周波数の近傍に於いて最大値を構成するようなレベルに増大される。コード周波数ｆ1及びｆ0が、それらがデコーダ２６によって検出され得るようにどの程度増大させ又は減衰させなければならないかを決定するために、この周波数近傍に対応するインデックスの近傍がステップ４８で分析される。インデックスＩ1に対しては、その近傍はＩ1−２からＩ1＋２に広がっているのが好ましく、Ｉ1の近傍がＩ0の近傍に重ならないように充分に小さくカバーするように束縛されている。同時に、Ｉ0に於けるスペクトルパワーが、それをＩ0−２からＩ0＋２の範囲のインデックスのその近傍に於ける最小値とするように修飾される。逆に、バイナリー「０」を振幅変調を使用してコード化するために、それらの対応する近傍に於いて、Ｉ0に於けるパワーが増大され、Ｉ1に於けるパワーが減衰される。
【００４３】
例として、図３は、４５から７７までの周波数インデックスの範囲に亘ってプロットしたｊＮcのサンプルの音声ブロックのスペクトル５０を示している。スペクトル５２は、「１」ビットのコーディングの後の音声ブロックを示し、スペクトル５４は、コーディングの前の音声ブロックを示している。コード周波数選択アプローチ（ａ）による「１」ビットのエンコーディングのこの特定の実例に於いて、ホップシーケンスの値は、５８個の中間周波数インデックスをもたらす５である。Ｉ1及びＩ0に対する値は、それぞれ５３及び６３である。５３に於けるスペクトル振幅は、次に、それをインデックスのその近傍内で最大とするために、図２のステップ５６で修飾される。６３に於ける振幅は、既に最小値を構成し、従って、ステップ５６でほんの小さい付加的な減衰がステップ５６で適用される。
【００４４】
スペクトルパワー修飾プロセスは、それぞれＩ1及びＩ0の近傍にある４つの値の計算を必要としている。Ｉ1の近傍に対しては、これらの４つの値は以下のようである：(1)最大パワーを有するＩ1の近傍に於ける周波数のインデックスであるＩmax1；(2)Ｉmax1でのスペクトルパワーであるＰmax1；(3)最小値を有するＩ1の近傍に於ける周波数のインデックスであるＩmin1；及び(4)Ｉmin1でのスペクトルパワーであるＰmin1。Ｉ0近傍に対する対応する値は、Ｉmax0，Ｐmax0，Ｉmin及びPminである。
【００４５】
もし、Ｉmax1＝Ｉ1なら、そして、もし、コード化されるべきバイナリー値が「１」であるなら、Ｐmax1（即ち、Ｉ1に於けるパワー）に於けるトークンの増大のみがステップ５６で要求される。同様に、もし、ＩminO ＝Ｉ0 なら、Ｐmax0（即ち、Ｉ0に於けるパワー）に於けるトークンの減少のみがステップ５６で要求される。Ｐmax1が増大したときに、ステップ５６でファクター１＋Ａが乗算され、ここで、Ａは１．５から２．０の範囲にある。Ａの選択は、圧縮生存性テストと結びつけられた実験的可聴性テストに基づいている。検知不可性のための条件は、Ａについて低い値を要求し、一方、圧縮生存性に対する条件は、Ａについて大きな値を要求する。Ａの固定された値は、それ自身をトークンの増大又はパワーの減少のみに導くものではない。従って、Ａに対するより論理的な選択は、ローカルマスキングの閾値に基づく値であろう。この場合には、Ａは変数であり、コーディングは最小の増加パワーレベルによって達成され得、依然として圧縮に対して生存する。
【００４６】
何れの場合にも、Ｉ1に於けるスペクトルパワーは、以下の式によって与えられる：
【００４７】
【数１７】
0004030036.tif 000008
【００４８】
この式は、Ｉ1に於ける周波数成分の実数及び虚数部分の適当な修飾を伴っている。実数及び虚数部分は、位相角を一定に保つために同じファクターが乗算される。Ｉ0でのパワーは、同様の方法により、（１＋Ａ）-1Ｐmin0に対応する値に減少される。
【００４９】
また、ステップ４４で決定されるようにコード化されるべきブロックのフーリエ変換は、−２５６から−１の範囲のインデックス値で変化するインデックスを有する負の周波数成分を含んでいる。周波数インデックス−Ｉ1及び−Ｉ0でのスペクトル振幅は、以下の式に従って、それぞれＩ1及びＩ0での振幅の複素共役を表わす値に設定されなければならない：
【００５０】
【数１８】
0004030036.tif 000009
【００５１】
【数１９】
0004030036.tif 000010
【００５２】
【数２０】
0004030036.tif 000011
【００５３】
【数２１】
0004030036.tif 000012
【００５４】
ここで、ｆ（Ｉ）はインデックスＩでの複素スペクトルの振幅である。現時点でバイナリーコード（「０」又は「１」の何れか）を含む修飾された周波数スペクトルは、以下に議論するように、エンコードされた時間領域信号を得るために、ステップ６２で逆変換処理を受ける。
【００５５】
マスキングの影響に基づく圧縮アルゴリズムは、ビット割り当てアルゴリズムを用いて個々のスペクトル成分の振幅を修飾する。隣接するバンドに於ける高いスペクトルエネルギーの存在によって、マスキングの高いレベルに曝されている周波数バンドは、より少ないビットに割り当てられ、これによって、それらの振幅が粗く量子化される。しかしながら、殆どの条件下の圧縮された音声は、近傍の周波数では相対的な振幅を維持する傾向にある。ステップ５６で増幅又は減衰されたエンコードされた音声ストリームに於ける選択された周波数は、従って、圧縮／脱圧縮プロセスの後でさえ、それらの相対的な位置を保持している。
【００５６】
ブロックのフーリエ変換Ｆ[v(t)]は、適当な周波数でのパワーを増大させることによりビットのエンコーディングを許容するように周波数ｆ1及びｆ0での十分な振幅の周波数成分をもたらさないかもしれないことが起こり得る。この場合には、このブロックはエンコードせずに、その代わりに、周波数ｆ1及びｆ0での信号のパワーがエンコーディングに適している引き続くブロックのエンコードを行うのが好ましい。
【００５７】
(ii)周波数の交換による変調
上記セクション(i)に記載した振幅変調アプローチのバリエーションであるこのアプローチでは、Ｉ1及びＩmax1での最初の位相角を保持している間の１ビットのエンコーディングに際して、Ｉ1及びＩmax1でのスペクトル振幅が交換される。Ｉ0及びＩmax0に於けるスペクトル振幅の間でも、同様の交換が行われる。ゼロビットのエンコーディングに際しては、Ｉ1及びＩ0の役割は、振幅変調の場合に於けるように逆にされる。先の場合のように、対応する負の周波数インデックスにも交換が適用される。このエンコーディングのアプローチは、エンコードされた信号が僅かな周波数歪みのみを受けるので、低い可聴性レベルをもたらす。エンコードされていない又はエンコードされた信号の何れも、同じエネルギー値を有している。
【００５８】
(iii)位相変調
スペクトル成分Ｉ0に関連する位相角が以下の式によって与えられる：
【００５９】
【数２２】
0004030036.tif 000013
【００６０】
ここで、０≦Ф0≦２πである。Ｉ0に関連する位相角は、同様の方法により計算され得る。バイナリー数をエンコードするために、通常は低いスペクトル振幅を有するこれらの成分の一つの位相角は、参照となる他の成分に対して位相が一致しているか（即ち、０゜）又は位相がずれている（即ち、１８０゜）かの何れかに修飾され得る。このように、バイナリー０は同相の修飾としてエンコードされ、バイナリー１は位相の異なった修飾としてエンコードされ得る。これに代えて、バイナリー１は同相の修飾としてエンコードされ、バイナリー０は位相の異なった修飾としてエンコードされ得る。修飾されている成分の位相角はФMと称され、他の位相角はФRと称される。修飾可能なスペクトル成分とすべきより低い振幅を選択することは、オリジナルの音声信号に於ける変化を最小にする。
【００６１】
変調のこの形式を達成するために、スペクトル成分の一つが１８０゜の最大位相変化を受けなければならず、これは、コードを可聴にする。しかしながら、実際には、この程度の位相変調を行うことは必要ではない、というのは、２つの成分が互いに位相が「近い」か、又は「遠く」離れていることを確認することが必要なだけであるからである。従って、ステップ４８で、ФRの周囲の範囲に亘って広がる位相±π／４の近傍と、ФR＋πの周囲の範囲に亘って広がる位相±π／４の近傍とが選択され得る。修飾可能なスペクトル成分は、バイナリー「０」又はバイナリー「１」がエンコードされているかどうかに依存してこれらの位相近傍の一つに入るように、ステップ５６で修飾されたその位相角ФMを有している。もし、修飾可能なスペクトル成分が既に適当な位相近傍にあるなら、位相修飾は不要である。典型的な音声ストリーム成分では、約３０％のセグメントがこの方法で「自己コード化」され、変調は必要ではない。
【００６２】
(iv)奇数／偶数インデックス変調
この奇数／偶数インデックス変調では、他の変調スキームの場合に選択されたように単一のコード周波数インデックスＩ1が使用される。インデックスＩ1，I1＋１，Ｉ1＋２，及びＩ1＋３によって定義される近傍が、この近傍で最大のスペクトル成分に相当するインデックスＩmが奇数か偶数かを決定するために分析される。もし、エンコードされるべきビットが「１」で、インデックスＩmが奇数なら、コードされているブロックが「自動コード化」であると判断される。さもなければ、その近傍に於ける奇数インデックスが付された周波数は、それを最大にするように振幅を選択される。ビット「０」は偶数インデックスを用いて同様の方法でコード化される。４つのインデックスからなる近傍に於いて、最大のスペクトルパワーを有する周波数のパリティが適当なビット値をコーディングするのに必要とされる確率は、０．２５である。従って、平均でブロックの２５％が「自己コード化」されるであろう。コーディングのこのタイプは、著しくコードの可聴性を減少させる。
【００６３】
上述のタイプの振幅又は位相変調の何れかによってコーディングされたブロックに関連する実際の問題は、音声信号に於ける大きな不連続性が連続するブロックの間の境界に生じ得ることである。これらのシャープな遷移を排除するために、ステップ４４でフーリエ変換を実行するに先立って、ステップ４２で時間領域信号ｖ（ｔ）に滑らかな包絡線又はウインドウ関数ｗ（ｔ）を乗算することが可能である。ウインドウ関数は、ここに記載した周波数交換アプローチによる変調のためには必要とされない。周波数の変形は、隣接するブロックの間の時間領域に於けるほんの小さな端部の不連続性を生成するのに十分小さいのが通常である。
【００６４】
ウインドウ関数ｗ（ｔ）は図４に示されている。従って、ステップ５４で実行される分析は、Ｆ[v(t)w(t)]から生ずるブロックの中央のセクションに限定される。必要なスペクトル変調が変換Ｆ[v(t)w(t)]上のステップ５６で実行される。
【００６５】
ステップ６２に続いて、コード化された時間領域信号は、ステップ６４で以下の式に従って決定される。
【００６６】
【数２３】
0004030036.tif 000014
【００６７】
式（１３）の右辺の最初の部分は、オリジナルの音声信号ｖ（ｔ）であり、式（１３）の右辺の２番目の部分はエンコーディングであり、そして、式（１３）の左辺は結果として生ずるエンコードされた音声信号ｖ0（ｔ）である。
【００６８】
個々のビットは、これまで記述した方法によってコード化され得る一方、デジタルデータの部分的なデコーディングもまた、（ｉ）データのスタートに位置するように同期化することと、（ｉｉ）信頼性のあるデータの受領を提供するための組み込み誤り訂正と、を必要としている。スペクトル変調によるコーディングから生ずる生のビット誤り率は高く、典型的には２０％の値にも達し得る。このような誤り率の存在下に、同期化及び誤り訂正の両方は、１又はゼロの疑似ノイズ（ＰＮ）シーケンスを使用して達成され得る。ＰＮシーケンスは、例えば、図５に示すように、ｍ−ステージシフトレジスタ５８（ここで、図５の場合に於いては、ｍは３である）及びイクスクルーシブ−ＯＲゲート６０を使用して生成され得る。便宜上、ｎ−ビットのＰＮシーケンスは、ここではＰＮｎシーケンスと称する。ＮPNビットのＰＮシーケンスにとって、ｍ−ステージシフトレジスタが以下の式に従う動作を行うのに必要である：
【００６９】
【数２４】
0004030036.tif 000015
【００７０】
ここで、ｍは整数である。例えば、ｍ＝３では、７−ビットＰＮシーケンス（ＰＮ７）は、１１１０１００である。特定のシーケンスは、シフトレジスタ５８の初期設定に依存する。エンコーダ１２の一つのローバストバージョンでは、データの個々のビットのそれぞれは、このＰＮシーケンスによって表現され、即ち、１１１０１００がビット「１，」に対して使用され、補数０００１０１１が「０．」に対して使用される。コードの各ビットをコードするための７ビットの使用は、極端に高いコーディングオーバーヘッドをもたらす。
【００７１】
もう一つの方法は、複数のＰＮ１５シーケンスを使用し、そのそれぞれは、コードデータの５個のビット及び１０個の付加誤り訂正ビットを含んでいる。この表現は、５ビットコードデータ言語の何れか２つの間のハミング距離７を提供する。１５ビットシーケンスに於ける３つまでの誤りが検出され得、そして訂正され得る。このＰＮ１５シーケンスは、理想的には、２０％の生ビット誤り率を有するチャネルに適している。
【００７２】
同期化という点から、ＰＮ１５コードビットシーケンス７４をコード化されたデータストリームに於ける他のビットシーケンスから区別するために、一意の同期化シーケンス６（図７ａ）が必要とされる。図７ｂに示した好ましい実施形態では、同期化シーケンス６の第１のコードブロックは、「三重音」７０の同期化シーケンスを使用し、そこでは、インデックスＩ0，Ｉ1，及びＩmidを有する３個のシーケンスが、図６に於ける実施例によって記述されているように、それぞれその各近傍での最大値となるように、全てが十分に増幅される。それらのそれぞれの周波数近傍に於ける相対的最大値であるべき３個の選択された周波数で信号を増幅することにより三重音７０を生成することは好ましいけれども、これらの信号は、これに代えて、３個の関連する極値が３個の極小値を有するように、局所的に減衰され得ることに注意すべきである。極大値と極小値のどのような組合せも、三重音７０に使用され得ることに注意すべきである。しかしながら、放送音声信号は無音の実質的な期間を含んでいるので、好ましいアプローチは、局所的な減衰より、むしろ局所的な増幅を含んでいる。シーケンスに於ける第１のビットであると、三重音７０が由来するブロックに対するホップシーケンス値は２であり、中間周波数インデックスは５５である。三重音ブロックを真に一意とするためには、７のシフトインデックスが通常の５に代えて選択される。その振幅が全て増幅されている３つのインデックスＩ0，Ｉ1，及びＩmidは、図６に示すように、４８、６２及び５５である。（この実施例では、Ｉmid＝ＨS＋５３＝２＋５３＝５５である）。三重音７０は、１５個のブロックシーケンス６６の最初のブロックであり、同期化データの１ビットを本質的に表している。ブロックシーケンス６６の残りの１４ブロックは、２つのＰＮ７シーケンス：１１１０１００，０００１０１１からなる。これは、コードデータを表す全てのＰＮシーケンスから明らかな１５個の同期化ブロックを作る。
【００７３】
先に述べたように、伝送されるべきコードデータは５ビットのグループに変換され、そのそれぞれは、ＰＮ１５シーケンスによって表現される。図７ａに示すように、エンコードされていないブロック７２は、ＰＮシーケンス７４の連続するペアのそれぞれの間に挿入される。デコーディングの間、隣接するＰＮシーケンス７４の間のこのエンコードされていないブロック７２（又はギャップ）は、音声サンプルの範囲に亘って相関最大値を捜すことを許容することにより、正確な同期を許容する。
【００７４】
ステレオ信号の場合には、右及び左のチャネルが単一の音声信号ストリームを生成するように結合される。変調のために選択される周波数は、両方のチャネルで同じなので、結果として生ずるモノラルの音もまた、デコードされたときに同じデジタルコードが復元されるように、所望のデジタルスペクトル特性を有することが予期される。
【００７５】
スペクトル的に変調された信号のデコーディング
殆どの実例では、埋め込まれたデジタルコードは、レシーバ２０の音声出力２８で利用可能な音声信号から復元され得る。その代わりに、又はレシーバ２０が音声出力２８を有していないところでは、アナログ信号は、スピーカ２４の近傍に設置されたマイクロホン３０により再生され得る。マイクロホン３０が使用される場合には、又は音声出力２８上の信号がアナログである場合には、デコーダ２０はアナログ音声を、エンコーダ１２のサンプリング速度に一致した好ましいサンプリング速度でサンプルされたデジタル出力ストリームに変換される。メモリとコンピュータパワーの点で制限のあるデコーディングシステムでは、半分の速度のサンプリングが使用され得る。半分の速度のサンプリングでは、各コードブロックはＮC＝２５６サンプルからなり、周波数領域（即ち、連続するスペクトル成分の間の周波数の差）は、フルサンプリング速度に於けると同じままである。レシーバ２０がデジタル出力を提供する場合には、デジタル出力はデコーダ２６によって、サンプリングなしに、しかしデコーダ２６に適したデータ速度で、直接処理される。
【００７６】
コーディングのタスクは、デコードされたデータビットの、同期化シーケンス又は一又はそれ以上コードビットを表すコードデータシーケンスの何れかであり得るＰＮ１５シーケンスのそれらへのマッチングの主たる一つである。周波数変調された音声ブロックがここでは考慮される。しかしながら、位相変調ブロックのコーディングは、スペクトル分析を除いて実質的に同じであり、それは、振幅分布よりむしろ位相角を比較し、インデックス変調されたブロックが、特定された近傍で最大値を有する周波数インデックスのパリティを同様に分析するであろう。また、周波数交換によりエンコードされた音声ブロックは、同じプロセスによってデコードされ得る。
【００７７】
音声コーディングの実際の実行に於いては、ホーム視聴者計測システムで使用されるような、リアルタイムの音声ストリームをデコードする能力は非常に好ましい。また、デコードされたデータを中央のオフィスに伝送することも非常に好ましい。デコーダ２６は、このようなアプリケーションで典型的に使用されるハードウエアに基づくデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）上で、以下に記述されたデコーディングアルゴリズムを実行するように構成されている。上述のように、入ってくるエンコードされた音声信号は、音声出力２８又はスピーカ２４の近傍に設置されたマイクロホン３０の何れかから、デコーダ２６にとって利用可能なものとする。処理速度を増大させ、メモリの要求を減少させるために、デコーダ２６は、入ってくるエンコードされた音声信号を、通常の４８ｋＨｚサンプリングレートの半分（２４ｋＨｚ）でサンプリングする。
【００７８】
コード情報を表す実際のコードビットの復元の前に、同期化シーケンスを位置づけることが必要となる。入ってくるエンコードされた音声ストリーム内の同期化シーケンスを検索するために、それぞれ最新の受領したサンプルと前の２５５個のサンプルからなる、２５６個のサンプルのブロックが分析される。実時間の操作については、２５６個のサンプルブロックの高速フーリエ変換の計算を含むこの分析は、次のサンプルの到着前に完了している必要がある。２５６点の４０ＭＨｚのＤＳＰプロセッサでの高速フーリエ変換の実行は、約６００マイクロセカンドを要する。しかしながら、サンプル間の時間はたったの４０マイクロセカンドであり、これは、上述のような入ってくるコード化された音声信号の実時間処理を、現在のハードウエアを用いたのでは実際的ではないものにしている。
【００７９】
それ故に、通常の高速フーリエ変換を各２５６個のサンプルブロックについて計算する代わりに、処理の進行に伴って連続的にアップデートされる状態情報配列ＳＩＳの使用と組み合わされた、増分又はスライディング高速フーリエ変換ルーチン１００（図８）を実行することにより、実時間のデコーディングを遂行するように、デコーダ２６が構成され得る。この配列は、ＳＩＳ［０］からＳＩＳ［ｐ−１］のｐ個の要素を有している。例えば、もし、ｐ＝６４なら、状態情報配列ＳＩＳの要素は、ＳＩＳ［０］からＳＩＳ［６３］である。
【００８０】
更に、２５６個の周波数の「箱」からなる完全なスペクトルを計算する通常の変換とは異なり、デコーダ２６は、スペクトル振幅を着目している近傍、即ち、エンコーダ１２によって使用されている近傍に属する周波数インデックスでのみスペクトル振幅を計算する。典型的な例では、４５から７０の範囲に亘る周波数インデックスは、対応する周波数スペクトルがただの２６個の周波数の箱を含むのに十分である。復元されたどのようなコードも、メッセージブロックの最後に出くわしたらできるだけ速く、状態情報配列ＳＩＳの一又はそれ以上の要素に現れる。
【００８１】
加えて、高速フーリエ変換によって分析された周波数スペクトルは、音声ストリームの非常に少ない数のサンプルを典型的に変更する。従って、「新たな」サンプルと２５５個の「古い」サンプルからなる２５６個のサンプルの各ブロックを処理する代わりに、２５６個のサンプルは、処理されるべき２５６個のサンプルの各ブロックに於いては、最新のｋ個のサンプルは「新しく」、残りの２５６−ｋ個のサンプルは、先の分析からのものである。ｋ＝４の場合に於いて、処理速度は、４つのサンプル増加に於ける音声ストリームを通じてスキップすることにより増大し、ここで、スキップファクターｋは、この操作を説明するためにｋ＝４と定義されている。状態情報配列ＳＩＳの各要素ＳＩＳ［ｐ］は、５つのメンバからなる：前の条件状態ＰＣＳ、次のジャンプインデックスＪＩ、グループカウンタＧＣ、生データ配列ＤＡ、及び出力データ配列ＯＰ、である。生データ配列ＤＡは１５個の整数を保持する容量を有している。出力データ配列ＯＰは、１０個の整数を格納し、出力データ配列ＯＰの各整数は、受領したＰＮ１５シーケンスから抽出された５ビットの数に対応している。従って、このＰＮ１５シーケンスは、５個の実際のデータビットと、１０この他のビットとを有している。これらの他のビットは、例えば、誤り訂正に使用される。ここでは、どのようなメッセージブロックも使用され得るけれども、５０ビットからなるメッセージブロックに於ける有用なデータは、それぞれ５ビットを含む１０グループに分割されると仮定される。
【００８２】
状態情報配列ＳＩＳのオペレーションは、図８に関連して最もよく説明される。受領した音声の２５６個のサンプルの最初のブロックは、処理ステージ１０２でバッファに読み込まれる。２５６個のサンプルの最初のブロックは、通常の高速フーリエ変換により処理ステージ１０４で分析されて、そのスペクトルパワー分布が得られる。ルーチン１００によって実行される引き続く全ての変換は、上記で言及し以下に記述する高速増分アプローチを使用して実行される。
【００８３】
最初に同期化シーケンスを位置決めるために、処理ステージ１０２で読まれた最初の２５６個のサンプルブロックに対応する高速フーリエ変換が、同期化シーケンスに於ける最初のビットを表す三重音に対する処理ステージ１０６でテストされる。三重音の存在は、上述のような三重音の生成に於けるエンコーダ１２によって使用されるインデックスＩ0，Ｉ1及びＩmidに対する最初の２５６個のサンプルブロックを試すことにより決定され得る。この最初の２５６サンプルのブロックに関連するＳＩＳ配列のＳＩＳ［ｐ］要素は、ＳＩＳ［０］であり、ここでは状態配列インデックスｐが０に等しい。もし、三重音が処理ステージ１０６で見出されると、状態情報配列ＳＩＳのＳＩＳ［０］要素の或るメンバの値は、処理ステージ１０８で以下のように変更される：最初に０に設定されている前の条件状態ＰＣＳが、ＳＩＳ［０］に対応するサンプルブロックに見出されたことを示す１に変更される；次のジャンプインデックスＪＩが１に増加される；及び、生データ配列ＤＡの生データメンバＤＡ［０］の最初の整数が三重音のその値（０又は１）に設定される。この場合には、三重音は１ビットの等価であるから、生データ配列ＤＡの生データメンバＤＡ［０］の最初の整数は、１に設定される。また、状態配列インデックスｐは、次のサンプルブロックのために１だけ増加される。三重音が存在しなければ、ＳＩＳ［０］要素に於けるこれらの変化の何れもが、処理ステージ１０８で作成されないが、状態配列インデックスｐは、次のサンプルブロックのために、また１だけ増加される。この２５６個のサンプルブロックで三重音が検出されようとされまいと、ルーチン１００は処理ステージ１１０で増分ＦＦＴモードに入る。
【００８４】
従って、新たな２５６個のサンプルブロックの増分が、処理ステージ１１２で、処理ステージ１０２〜１０６で処理された最初の２５６個のサンプルブロックに対して、４つの新たなサンプルを加え、４つの最も古いサンプルを加えることにより、バッファに読み込まれる。この新たな２５６個のサンプルブロックの増分は、処理ステージ１１４で以下のステップに従って分析される：
ステップ１：フーリエ変換のスキップファクターｋが、対応する周波数成分Ｆ1（ｕ0）を誘導するために最初のサンプルブロックに対応するスペクトルの各周波数成分Ｆold（ｕ0）を修飾するために、以下の式に従って適用される：
【００８５】
【数２５】
0004030036.tif 000016
【００８６】
ここで、ｕ0は着目している周波数インデックスである。上記の典型的な実施例に従って、周波数インデックスｕ0は４５から７０まで変化する。この第１のステップは、２つの複素数の乗算を含んでいることに注意すべきである。
【００８７】
ステップ２：古い２５６個のうちの第１の４個のサンプルの結果は、次に、最初のサンプルブロックに対応するスペクトルのＦ1(ｕ0)のそれぞれから除去され、そして、以下の式に従う各周波数インデックスｕ0に対する新たなスペクトル振幅Ｆnew(ｕ0)を得るために、４つの新たなサンプルの結果は、現在のサンプルブロックの増分に対応するスペクトルのＦ1(ｕ0)のそれぞれに含まれる：
【００８８】
【数２６】
0004030036.tif 000017
【００８９】
ここで、ｆold及びｆnewは時間領域サンプル値である。この第２のステップは、実数と虚数との積の合計に対する複素数の加算を含んでいることに注意すべきである。この計算は、着目している周波数インデックスの範囲に亘って繰り返される（例えば、４５から７０）。
【００９０】
ステップ３：エンコーダ１２に於けるウインドウ関数による２５６個のサンプルブロックの乗算の結果は、次に、考慮に入れられる。即ち、上記ステップ２の結果は、エンコーダ１２で使用されるウインドウ関数によって制限されない。従って、ステップ２の結果は、このウインドウ関数によって乗算されるのが好ましい。時間領域に於ける乗算は、スペクトルの、ウインドウ関数の高速フーリエ変換による重畳と等価であり、第２のステップからの結果は、ウインドウ関数と重畳される。この場合には、この操作に好ましいウインドウ関数は、振幅（−０．０５、１、＋０．０５）を有する狭い３−インデックス（3-index）スペクトルを有する以下のよく知られた「二乗余弦」関数である：
【００９１】
【数２７】
0004030036.tif 000018
【００９２】
ここで、Ｔwは、時間領域に於けるウインドウの幅である。この「二乗余弦」関数は、スペクトル振幅の実数及び虚数部分を含む３つの乗算及び加算のみを必要としている。この操作は、計算速度を著しく改善する。このステップは、周波数交換による変調の場合には必要とされない。
【００９３】
ステップ４：  ステップ３から生ずるスペクトルは、次に、三重音の存在を試験される。もし、三重音が見つかれば、状態情報配列ＳＩＳのＳＩＳ［１］要素の或るメンバの値が処理ステージ１１６で以下のように設定される：最初は０に設定されている先の条件状態ＰＣＳが１に変更される；次のジャンプインデックスＪＩが１に増加される；及び、生データ配列ＤＡの生データメンバＤＡ［１］の最初の整数が１に設定される。また、状態配列インデックスｐは１だけ増加される。もし、三重音が存在しなければ、これらの変更の何れも、処理ステージ１１６でＳＩＳ［１］要素の構造のメンバに対して行われず、しかし、状態配列インデックスｐは１だけ増加される。
【００９４】
ｐは処理ステージ１１８で決定されるように６４にまだ等しくなく、グループカウンタＧＣは処理ステージ１２０で決定されるように１０の積算されたカウント数ではないので、処理ステージ１１２−１２０に相当するこの分析は、それぞれのサンプル増分に対してｐが増加される４つのサンプル増分に於いて上述した方法で進められる。ｐ＝６４であるＳＩＳ［６３］に達すると、処理ステージ１１８でｐが０にリセットされたとき、今現在バッファにある２５６サンプルブロック増分は、最後にＳＩＳ［０］がアップデートされた音声ストリームに於ける位置から正確に２５６サンプル隔たっている。各時間ｐが６４に達すると、ＳＩＳ［０］−ＳＩＳ［６３］の要素によって表されるＳＩＳ配列は、これらの要素の何れかの先の条件状態ＰＣＳが、三重音を示す１であるかどうかについて試験される。もし、現在のサンプルブロック増分に対応するこれらの要素の何れかの先の条件状態ＰＣＳが１でなければ、処理ステージ１１２−１２０が次の６４個のブロック増分について繰り返される。（各ブロック増分は、２５６個のサンプルを有している）。
【００９５】
一度、先の条件状態ＰＣＳが、６４個のサンプルブロック増分の何れかのセットに対応するＳＩＳ［０］−ＳＩＳ［６３］の要素の何れかについて１に等しくなり、そして、対応する生データメンバＤＡ［ｐ］が三重音のビットの値に設定されると、次の６４個のブロックが、同期化シーケンスに於ける次のビットに対する処理ステージ１１２−１２０で分析される。
【００９６】
ｐが０にリセットされるところから始まる新たなブロック増分のそれぞれは、同期化シーケンスに於ける次のビットについて分析される。この分析は、次のジャンプインデックスＪＩが１に等しいので、ホップシーケンスＨSの第２のメンバを使用する。このホップシーケンス数及びエンコーディングで使用されるシフトインデックスから、Ｉ1及びＩ0インデックスが、例えば式（２）及び（３）から決定される。次に、Ｉ1及びＩ0インデックスの近傍は、振幅変調の場合の最大値と最小値を位置決めするための分析に使用される。もし、例えば、Ｉ1でパワーの最大値が、そしてＩ0でパワーの最小値が検出されたら、同期化シーケンスに於ける次のビットが１にされる。圧縮又は変形の他の形式によって生じ得る信号に於ける幾らかの変動を許容するために、近傍に於ける最大パワー又は最小パワーの何れかについてのインデックスが、その予期される値から１だけ外れるのが許容される。例えば、パワー最大値がインデックスＩ1で見出されると、そして、もし、Ｉ0近傍に於けるパワー最小値がＩ0−１で見出されると、Ｉ0の代わりに、同期化シーケンスに於ける次のビットも１にされる。これに対して、もし、Ｉ1でのパワー最小値及びＩ0でのパワー最大値が上記で議論した同様に許容される変動を使用して検出されると、同期化シーケンスに於ける次のビットが０にされる。しかしながら、もし、これらの条件の何れも満たされないなら、出力コードは、デコードされ得ないサンプルブロックであることを示す−１に設定される。もし、０ビット又は１ビットが見出されると、生データ配列ＤＡの生データメンバＤＡ［１］の第２の整数が適当な値に設定され、そして、ＳＩＳ［０］の次のジャンプインデックスＪＩが、ホップシーケンスＨSの第３のメンバに対応する２に増加される。エンコーディングで使用されるこのホップシーケンス数とシフトインデックスから、Ｉ1及びＩ0インデックスが決定され得る。Ｉ1及びＩ0インデックスの近傍は、同期化シーケンスの１６個のこのようなビットについて、次のビットの値が６４個のブロック増分等からデコードされ得るように、振幅変調の場合の最大値及び最小値を位置決めするように分析される。生データ配列ＤＡに格納された１６のビットは、次に、同期化を決定するために参照同期化シーケンスと比較される。もし、生データ配列ＤＡに格納された１６のビットと、参照同期化シーケンスとの間の誤差の数が予め設定された閾値を超えるなら、抽出されたシーケンスは同期化として許容できず、同期化シーケンスのサーチは再び三重音のサーチから開始する。
【００９７】
もし、妥当な同期化シーケンスが検出されると、妥当な同期化が存在し、次に、各ＰＮ１５データシーケンスが、ＰＮ１５データシーケンスが同期化シーケンスについては反転されている三重音の検出に条件づけされていないことを除いて、同期化シーケンスで使用されるのと同様の分析を使用して抽出され得る。ＰＮ１５データシーケンスの各ビットが見出されたとき、それは生データ配列ＤＡの対応する整数として挿入される。生データ配列ＤＡの全ての整数が満たされたとき、（ｉ）これらの整数は、３２個の可能なＰＮ１５データシーケンスのそれぞれと比較され、（ii）最良のマッチングシーケンスは、出力データ配列ＯＰの適当な配列位置への書き込みのために選択するために、どの５−ビット数かを示し：（iii)グループカウンタＧＣメンバが、最初のＰＮ１５データシーケンスが首尾よく抽出されたこと示すように、増加される。もし、グループカウンタＧＣがまだ処理ステージ１２０で決定された１０まで増大していないなら、プログラムフローは、次のＰＮ１５データシーケンスをデコードするために、処理ステージ１１２に戻る。
【００９８】
グループカウンタＧＣが処理ステージ１２０で決定された１０まで増大しているとき、フルの５０ビットメッセージを含む出力データ配列ＯＰが処理ステージ１２２で読み出される。メッセージブロックに於けるサンプルの合計数は、半分のサンプリング周波数２４ｋＨｚの下で４５，０５６である。同期化は互いに接近している音声ストリームに於ける幾つかの位置に出現し得るので、それぞれその近傍から４サンプルだけ隔てられたメッセージブロックを表している状態情報配列ＳＩＳの幾つかの隣接する要素が、同じメッセージの復元に導くことは可能である。もし、全てのこれらのメッセージが同じなら、誤りのないコードが到着した可能性が高い。
【００９９】
一度、メッセージが受領されて処理ステージ１２２で読まれると、次のメッセージブロックの同期化シーケンスの三重音についてステージ１２６でサーチを再開するために、対応するＳＩＳ要素の先の条件状態ＰＣＳはステージ１２４で０に設定される。
【０１００】
多重レベルコーディング
一以上のメッセージを同じ音声ストリームに挿入する必要がしばしばある。例えばテレビジョン放送環境では、番組のネットワーク創作者は、その識別コードとタイムスタンプとを挿入し、この番組を運ぶネットワークの提供者もその自身の識別コードを挿入するかもしれない。加えて、広告社又はスポンサーは、そのコードを付加することを望むかもしれない。このような多重レベルのコーディングに対応するために、５０ビットシステムに於ける４８ビットは、そのコードに使用され、残りの２ビットがレベルの特定に使用され得る。通常、第１の番組材料ジェネレータ、例えばネットワークは、音声ストリームにコードを挿入するであろう。その第１のメッセージブロックは、００に設定されたレベルビットを有し、そして、３レベルシステムの場合に第２及び第３メッセージブロックに対して、同期化シーケンス及び２レベルビットが設定されるであろう。例えば、第２及び第３メッセージに対するビットは、両方とも実際のデータエリアが使用されずに残されていることを示す１１に設定される。
【０１０１】
ネットワーク関連のステーションは、１１レベル設定を有する第２のメッセージブロックの同期化を配置するデコーダ／エンコーダの組合せを有するそのコードをここで入力し得る。このステーションは、このブロックのデータエリアにそのコードを挿入し、そして、レベルビットを０１に設定する。次のレベルエンコーダは、そのコードを第３のメッセージブロックのデータエリアに挿入し、レベルビットを１０に設定する。エンコーディングの間、レベルビットは各メッセージレベルのカテゴリーを識別する。
【０１０２】
コードの消去と上書き
コードの消去の手段を提供し又はコードを消去し上書きすることも必要とされる。消去は、デコーダを使用して三重音／同期化シーケンスを検出することにより、そして次に、コードがもはや復元されないように三重音の少なくとも一つを修飾することにより、達成され得る。上書きは、音声に於ける同期化シーケンスを抽出すること、データエリアに於けるデータビットをテストすること、及び望ましいビット値を有していないブロックでのみ新たなビットを挿入することを含んでいる。新たなビットは、データエリアの適当な周波数を増幅し及び減衰させることにより挿入される。
【０１０３】
遅延補償
エンコーダ１２の実際的な実現は、ＮC個、ここでＮCは典型的には５１２である、の音声サンプルは、与えられたどのような時間でも処理される。スループット遅延の最小量の操作を達成するために、以下の４個のバッファが使用される：入力バッファＩＮ０及びＩＮ１、出力バッファＯＵＴ０及びＯＵＴ１である。これらのバッファのそれぞれは、ＮCサンプルを保持する。入力バッファＩＮ０内のサンプルが処理されている間、入力バッファＩＮ１は新たに入ってくるサンプルを受領する。入力バッファＩＮ０からの処理された出力サンプルは、出力バッファＯＵＴ０に書き込まれ、先にエンコードされたサンプルは、出力バッファＯＵＴ１から出力に書き込まれる。これらのバッファのそれぞれに関連するオペレーションが完了すると、入力バッファＩＮ１に格納されているサンプル上で処理を開始し、一方、入力バッファＩＮ０は新たなデータの受領を開始する。出力バッファＯＵＴ１からのデータは、ここで出力に書き込まれる。エンコーダの入力及び出力セクションに於ける一対のバッファの間のスイッチングのサイクルは、新たな音声サンプルがエンコーディングのために到着するかぎり続く。入力に到着するサンプルは、そのエンコードされたバージョンが出力に現れる前に、４８ｋＨｚのサンプリング速度で２つのバッファを満たすのに必要な時間期間と等価な遅延を受ける。この遅延は、約２２ｍｓである。エンコーダ１２がテレビジョン放送環境で使用されるとき、ビデオと音声との間の同期化を維持するために、この遅延を補償する必要がある。
【０１０４】
このような補償の配置は、図９に示されている。図９に示すように、図１のエンコーダ１２，１４及び１８で使用され得るエンコーディング配置２００は、アナログビデオ及び音声入力、又はデジタルビデオ及び音声入力の何れかを受領するように構成されている。アナログビデオ及び音声入力は、対応するビデオ及び音声アナログデジタルコンバータ２０２及び２０４に供給される。音声アナログデジタルコンバータ２０４は、公知の設計のもの又は上記で開示されたように構成された音声エンコーダ２０６に提供される。デジタル音声入力は、音声エンコーダ２０６に直接提供される。これに代えて、もし、入力デジタルビットストリームが、デジタルビデオ及び音声のビットストリームの部分の組合せであるなら、入力デジタルビットストリームは、入力デジタルビットストリームのデジタルビデオと音声との部分に分離し、分離されたデジタルビデオ部分と音声部分とを音声エンコーダ２０６に供給するデマルチプレクサ２０８に供給される。
【０１０５】
音声エンコーダ２０６は、デジタルビデオビットストリームに関連して、上記で議論したデジタル音声ビットストリーム上に遅延をインポーズするので、ディレイ２１０がデジタルビデオビットストリームに導入されている。デジタルビデオビットストリーム上にディレイ２１０によってインポーズされている遅延は、音声エンコーダ２０６によってデジタル音声ビットストリーム上にインポーズされている遅延に等しい。従って、エンコーディング配置２００の下流デジタルビデオ及び音声ビットストリームのダウンストリームは、同期化されるであろう。
【０１０６】
アナログビデオ及び音声入力がエンコーディング配置２００に提供される場合には、ディレイ２１０がビデオデジタルアナログコンバータ２１２と、音声エンコーダ２０６の出力とが音声デジタルアナログコンバータ２１４に提供される。別々のデジタルビデオ及び音声ビットストリームがエンコーディング配置２００に供給される場合には、ディレイ２１０の出力は、エンコーディング配置２００のデジタルビデオ出力として直接供給され、音声エンコーダ２０６の出力エンコーディング配置２００のデジタル音声出力として、直接供給される。しかしながら、結合されたデジタルビデオ及び音声ビットストリームがエンコーディング配置２００に供給される場合には、ディレイ２１０と音声エンコーダ２０６の出力は、そのデジタルビデオ及び音声ビットストリームをエンコーディング配置２００の出力として結合するマルチプレクサ２１６に供給される。
【０１０７】
本発明の或る改変が上記で議論された。他の改変が本発明の技術分野で実施されているものに生じるであろう。例えば、上記に従って、エンコーディング配置２００は、音声エンコーダ２０６によって音声ビットストリーム上にインポーズされる遅延を補償するためにビデオビットストリーム上に遅延をインポーズするディレイ２１０を含んでいる。しかし、エンコーディング配置２００の幾つかの実施形態は、音声アナログデジタルコンバータ２０２のビデオ出力又は入力デジタルビデオビットストリーム又はデマルチプレクサ２０８の出力をエンコードするために、公知の設計であるビデオエンコーダ２１８を場合によっては含み得る。ビデオエンコーダ２１８が使用されるとき、音声及びビデオビットストリーム上にインポーズされた相対的な遅延がゼロとなるように、そして、音声及びビデオビットストリームがそれによって同期化されるように、音声エンコーダ２０６及び／又はビデオエンコーダ２１８が調整される。この場合には、ディレイ２１０は必要ではない。これに代えて、音声及びビデオビットストリーム上にインポーズされた相対的な遅延がゼロになるように、そして、音声及びビデオビットストリームがそれによって同期化されるように、ディレイ２１０は適当な遅延を提供するのに使用され得、ビデオ又は音声処理の何れかに挿入され得る。
【０１０８】
エンコーディング配置２００の更なる他の実施形態では、音声エンコーダ２０６ではなくビデオエンコーダ２１８が使用され得る。この場合には、音声及びビデオビットストリームの間の遅延がゼロになるように、そして、音声及びビデオビットストリームがそれによって同期化されるように、ディレイ２１０は、音声ビットストリーム上に遅延をインポーズするために必要とされる。
【０１０９】
従って、本発明の記述は例示としてのみ構成され、当業者に本発明を実行するための最良のモードを教示するためである。詳細は本発明の精神から逸脱することなく実質的に改変され得、添付の特許請求の範囲の範囲内の全ての改変の排他的使用が担保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明の信号コーディング及びデコーディング装置を採用した視聴者計測システムの概略ブロックダイヤグラムである。
【図２】  図２は、図１に示したシステムのエンコーダによって実行されるステップを表すフローチャートである。
【図３】  図３は、音声ブロックのスペクトルのプロットであり、該プロットの細線はオリジナルの音声信号であり、プロットの太線は本発明に従って変調された信号のスペクトルである。
【図４】  図４は、隣接するエンコードされたブロック間の境界で発生する過渡的な影響を抑制するために使用されるウインドウ関数を表している。
【図５】  図５は、７ビット疑似ノイズ同期シーケンスを生成するための装置の概略ブロックダイヤグラムである。
【図６】  図６は、好ましい同期シーケンスの第１のブロックを形成する「３重音」音声ブロックのスペクトルのプロットであり、プロットの細線はオリジナルの音声信号のスペクトルであり、プロットの太線は変調された信号のスペクトルである。
【図７ａ】  図７ａは、完全なコードメッセージを形成するのに使用し得る同期及び情報ブロックの配置を図式的に表している。
【図７ｂ】  図７ｂは、図７ａに示した同期ブロックを更に詳細に図式的に表したものである。
【図８】  図１に示したシステムのデコーダによって実行されるステップを表すフローチャートである。
【図９】  図９は、音声エンコーディングの遅延がビデオデータストリームに於いて補償されるエンコーディング装置を示している。
【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７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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