(57)【要約】  情報損失を減少させた電子通信のためのシステム、方法、および装置が開示される。一実施形態によると、方法は、（１）少なくとも１つの信号プロセッサが信号の第１のセグメントを特定することと、（２）少なくとも１つの信号プロセッサが信号の第１のセグメントの表現を生成することと、（３）少なくとも１つの信号プロセッサが信号の第１のセグメントの表現における第１の複数のサロゲート候補を特定することと、（４）少なくとも１つの信号プロセッサが信号の第２のセグメントの表現を生成することと、（５）少なくとも１つの信号プロセッサが信号の第２のセグメントの表現における第１の複数のサロゲートとして第１の複数のサロゲート候補を符号化することとを含むことができる。
2017520011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワーク上で伝送するために信号を処理するための方法であって、
少なくとも１つの信号プロセッサが信号の第１のセグメントを特定するステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが前記信号の前記第１のセグメントの表現を生成するステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが前記信号の前記第１のセグメントの前記表現における第１の複数のサロゲート候補を特定するステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが前記信号の第２のセグメントの表現を生成するステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが前記信号の前記第２のセグメントの前記表現における第１の複数のサロゲートとして前記第１の複数のサロゲート候補を符号化するステップと、を含む、方法。
【請求項２】
前記第２のセグメントは前記第１のセグメントに先行する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの信号プロセッサが信号の第１のセグメントを特定する前記ステップは、前記少なくとも１つの信号プロセッサが、信号を複数のセグメントに分割するステップであって、各セグメントが同じ時間の長さを有する、ステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のセグメントおよび前記第２のセグメントは異なる継続時間を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のセグメントおよび前記第２のセグメントのうちの少なくとも１つの継続時間は動的に判断される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記信号の前記第１のセグメントの表現を生成する前記ステップは、
複数のフィルタが前記信号の前記第１のセグメントをフィルタ処理するステップと、
所定の閾値を下回るレベルを有する前記複数のフィルタの出力を減衰させるステップと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のセグメントの前記表現および前記第２のセグメントの前記表現は、時間周波数変換を使用してスペクトル表現として生成される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記信号の前記第１のセグメント、および、前記第１の複数のサロゲートを含む前記信号の前記第２のセグメントを通信ネットワーク上で伝送するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記信号の前記伝送は、前記検出するステップ、前記生成するステップ、および前記符号化するステップのうちの少なくとも１つの間遅延させる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの信号プロセッサが、前記信号の前記第１のセグメント、および、前記第１の複数のサロゲートを含む前記信号の前記第２のセグメントを伝送前に組み合わせるステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記信号の前記第１のセグメント、および、前記第１の複数のサロゲートを含む前記信号の前記第２のセグメントは、並列に伝送される、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の複数のサロゲートを含む前記信号の前記第２のセグメントを通信ネットワーク上で伝送するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの信号プロセッサが前記信号の第３のセグメントの表現を生成するステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが前記信号の前記第２のセグメントの前記表現における第２の複数のサロゲート候補を特定するステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが、前記信号の前記第３のセグメントの前記表現において、第１の複数のサロゲートとしての前記第１の複数のサロゲート候補、および、第２の複数のサロゲートとしての前記第２の複数のサロゲート候補を符号化するステップと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
通信ネットワーク上で伝送するために信号を処理するための方法であって、
少なくとも１つの信号プロセッサが信号を複数の時間窓に分割するステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが第１の時間窓の表現を生成するステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが前記第１の時間窓の前記表現において第１の複数のサロゲート候補を特定するステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが第２の時間窓の表現を生成するステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが、前記第２の時間窓の前記表現において第１の複数のサロゲートとして前記第１の複数のサロゲート候補を符号化するステップと、を含む、方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの信号プロセッサが第３の時間窓の表現を生成するステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが前記第２の時間窓の前記表現において第２の複数のサロゲート候補を特定するステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが、前記第３の時間窓の前記表現において、第１の複数のサロゲートとしての前記第１の複数のサロゲート候補、および、第２の複数のサロゲートとしての前記第２の複数のサロゲート候補を符号化するステップと、
をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の時間窓、符号化された前記第１の複数のサロゲートを含む前記第２の時間窓、および、符号化された前記第１の複数のサロゲートおよび符号化された前記第２の複数のサロゲートを含む前記第３の時間窓を、通信ネットワーク上で伝送するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
通信ネットワーク上で伝送するために信号を処理するための方法であって、
少なくとも１つの信号プロセッサが信号のセグメントｉを特定するステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが、前記信号のセグメントｉにおけるサロゲートとしてセグメントｉの符号化を行った後で、前記信号のＮ個のセグメントにおいて複数のサロゲート候補を特定するステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが前記信号の前記Ｎ個のセグメントの表現を生成するステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが、前記信号のセグメントｉの前記表現において符号化される複数のサロゲートとして前記信号の前記Ｎ個のセグメントの前記表現を符号化するステップと、を含む、方法。
【請求項１８】
通信ネットワーク上で受信される信号を処理するための方法であって、
電子装置における少なくとも１つの信号プロセッサが複数のセグメントを含む信号を受信するステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが第１のセグメントにおける情報損失を検出するステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが第２のセグメントに埋め込まれた前記第１のセグメントを表す第１の複数のサロゲートを取り出すステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが、取り出された前記第１の複数のサロゲートから前記第１のセグメントの推定値を生成するステップと、を含む、方法。
【請求項１９】
前記第２のセグメントは、前記第１のセグメントの前に受信される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも１つの信号プロセッサが、第２のセグメントに埋め込まれた前記第１のセグメントを表す第１の複数のサロゲートを取り出す前記ステップは、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが前記第２のセグメントの表現を生成するステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが、前記第２のセグメントの前記表現において前記第１の複数のサロゲートを特定するステップと、を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの信号プロセッサが第３のセグメントから前記第１のセグメントを表す第２の複数のサロゲートを取り出すステップをさらに含み、
前記少なくとも１つの信号プロセッサは、前記第１の複数のサロゲートおよび前記第２の複数のサロゲートから前記第１のセグメントの前記推定値を生成する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの信号プロセッサが前記第３のセグメントから前記第１のセグメントを表す第２の複数のサロゲートを取り出す前記ステップは、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが前記第３のセグメントの表現を生成するステップと、
前記少なくとも１つの信号プロセッサが前記第３のセグメントの前記表現において前記第２の複数のサロゲートを特定するステップと、を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１のセグメントにおける伝送エラーは、前記第１のセグメントが欠けている時に生じる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１のセグメントにおける前記伝送エラーは、前記第１のセグメントにひずみがある時に生じる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
前記セグメントのうちの少なくとも１つの再現は、前記検出するステップ、前記取り出すステップ、および前記生成するステップのうちの少なくとも１つの間遅延させる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２６】
通信システムにおいて信号を伝送するための通信装置であって、
メモリと、
信号を受信すること、
前記信号の第１のセグメントの表現を生成すること、
前記第１のセグメントの前記表現において第１の複数のサロゲート候補を特定すること、
第２のセグメントの表現を生成すること、および、
前記第２のセグメントの前記表現において第１の複数のサロゲートとして前記第１の複数のサロゲート候補を符号化すること、
を行う少なくとも１つの信号プロセッサと、を含む通信装置。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの信号プロセッサは、前記信号の前記第１のセグメントをフィルタ処理するために複数のフィルタを使用して、前記第１のセグメントの表現を生成し、かつ、所定の閾値を下回るレベルを有する前記複数のフィルタの出力を減衰させる、請求項２６に記載の通信装置。
【請求項２８】
前記第１のセグメントの前記表現、および前記第２のセグメントの前記表現は、時間周波数変換を使用したスペクトル表現として前記少なくとも１つの信号プロセッサによって生成される、請求項２６に記載の通信装置。
【請求項２９】
前記信号は入力装置から受信される、請求項２６に記載の通信装置。
【請求項３０】
前記入力装置はマイクおよびカメラのうちの少なくとも１つである、請求項２９に記載の通信装置。
【請求項３１】
前記信号は前記メモリから受信される、請求項２６に記載の通信装置。
【請求項３２】
前記信号は通信ネットワークから受信される、請求項２６に記載の通信装置。
【請求項３３】
前記少なくとも１つの信号プロセッサは、
第３のセグメントの表現を生成することと、
前記第２のセグメントの前記表現において第２の複数のサロゲート候補を特定することと、
前記第３のセグメントの前記表現において、第１の複数のサロゲートとしての前記第１の複数のサロゲート候補、および、第２の複数のサロゲートとしての前記第２の複数のサロゲート候補を符号化することと、をさらに行う、請求項２６に記載の通信装置。
【請求項３４】
通信システムにおいて受信された信号を処理するための通信装置であって、
メモリと、
少なくとも１つの信号プロセッサと、を含み、前記少なくとも１つの信号プロセッサが、
複数のセグメントを含む信号を受信すること、
第１のセグメントにおいて前記信号における伝送エラーを検出すること、
第２のセグメントに埋め込まれた前記第１のセグメントを表す第１の複数のサロゲートを取り出すこと、および、
取り出された前記第１の複数のサロゲートから前記第１のセグメントの推定値を生成すること、
を行う、通信装置。
【請求項３５】
前記少なくとも１つの信号プロセッサは、
第３のセグメントにおいて符号化される前記第１のセグメントについて第２の複数のサロゲートを取り出すことと、
前記第１の複数のサロゲートおよび前記第２の複数のサロゲートから前記第１のセグメントの推定値を生成することと、をさらに行う、請求項３４に記載の通信装置。
【請求項３６】
前記第１のセグメントの前記推定値を再現するための出力をさらに含む、請求項３４に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]関連出願
本出願は、２０１４年４月１７日に出願した米国仮特許出願第６１／９８１，０１０号の優先権を主張するものであり、２０１４年２月１０日出願した米国仮特許出願第６１／９３８，０７２号、および、２０１５年２月９日に出願した米国特許出願第１４／６１７，５２７号に関連する。これら文献のそれぞれの開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
[0002]本発明は、一般的に、電子通信に関し、より詳細には、情報損失を減少させる通信システム、方法、および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]今日の社会において、我々は、モバイルフォン／装置、無線機、およびテレビなどの現代の通信システムに広く依存している。これら装置の大衆性、および、日常生活における該装置の重要性は急速に増加している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
[0004]情報損失を減少させる通信システム、方法、および装置が開示される。一実施形態では、システム、方法および装置は、信号（複数可）または信号要素（複数可）を、伝送のいくつかのセグメントまたは部分（例えば時間窓）に符号化することによって、１つまたは複数の信号および信号要素などに対して冗長性をもたらす（例えば、信号（複数可）または信号要素（複数可）の複数のインスタンスは、複数回の伝送中にもたらされる）ことで、例えば、ひずみ、通信ドロップアウト、およびマスキングなどによる情報損失の潜在期間による伝送経路の横断を補償する。受信装置は、有効な場合、符号化された信号（複数可）または信号要素（複数可）を復号し、かつ、追加の処理を行うことができる。かかる処理は、信号（複数可）または信号要素（複数可）の知覚的に同一の近似値を再現することができる。これは、情報損失の結果受信されない損失した信号情報を再現することで、ドロップアウト、ひずみ、およびマスキングなど、伝送経路に沿って遭遇した情報損失を減少させるという点で利点とすることができる。受信装置は、有効でない場合、情報が失われる可能性がある原信号を再現する場合があり、原信号の非符号化バージョンとの知覚的な差異はない。
【０００５】
[0005]本発明の目的は、オーディオ信号などの信号が１つまたは複数の受信機に伝送される前に処理可能であるシステム、方法、および装置を提供することである。信号処理は、伝送経路における信号（例えば、発話を含む信号）の情報損失を減少させることができる。
【０００６】
[0006]本発明のさらなる目的は、追加の情報を含む処理済み信号が未処理の信号と知覚的に区別不可能であり、それによって、処理済み信号を復号できない受信装置のユーザにとっての信号品質に知覚的に影響を及ぼさずに伝送された信号の完全性を改善するシステム、方法、および装置を提供することである。信号を復号することができる装置は「有効装置」と呼ばれる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
[0007]一実施形態では、１つのセグメントまたは時間窓のサロゲート候補は、もう１つのセグメントまたは時間窓における周波数要素に符号化できるか取って代わることが可能である。一実施形態では、周波数要素は近接する周波数要素によってマスキングされてよい。
【０００８】
[0008]一実施形態では、狭帯域フィルタ群を使用することで、時間周波数変換を使用するよりも計算集約的ではない場合があり、窓境界における不連続性の問題を縮小するか解消することもできる。
【０００９】
[0009]一実施形態では、信号は、１回または複数回遅延される場合があり、遅延したバージョンはそれぞれ狭帯域フィルタ群によってフィルタ処理可能であり、遅延した信号のスペクトル表現は、それぞれのフィルタ群で低レベルの狭帯域フィルタの出力を排除することによって作成可能である。
【００１０】
[0010]一実施形態では、遅延ｉ＋１の信号のスペクトル表現はメモリに記憶でき、かつ、遅延ｉのオーディオ信号のスペクトル表現におけるサロゲートとして埋め込まれてよい。遅延ｉ＋２のオーディオ信号のスペクトル表現は、遅延ｉ＋１のオーディオ信号のスペクトル表現におけるサロゲートとして記憶でき、また、遅延ｉ＋３などに対して遅延ｉなど以下同様に続く遅延のオーディオ信号のスパーススペクトル表現におけるサロゲートとして記憶可能である。
【００１１】
[0011]一実施形態では、記憶されたサロゲートは、復号可能であり、かつ、情報損失（例えば、ひずみ、ドロップアウトなど）が生じる遅延した信号に取って代わるように使用されてよい。一実施形態では、伝送の遅延は、入力されたオーディオ信号に与えられる最大遅延に等しい場合がある。
【００１２】
[0012]一実施形態では、情報損失がない場合、記憶されたサロゲートの一部または全ては、信号伝送時に取得されるいずれの雑音も低減するように復号かつ平均化されてよい。
[0013]一実施形態では、伝送チャネルの帯域幅より大きい帯域幅を有する信号を伝送するために、チャネル帯域幅を超える信号における高周波数要素は、伝送チャネルの周波数範囲内の周波数でサロゲートとして符号化されてよい。符号化は、同じ部分（遅延）内または部分（遅延（複数））間におけるものであってよい。
【００１３】
[0014]一実施形態では、サロゲート候補は異なる信号で符号化されてよい。例えば、２つの信号は、わずかな遅延などを伴って並列に伝送されてよく、１つの信号からのサロゲート候補はもう１つの信号において符号化されてよい。
【００１４】
[0015]通信ネットワーク上で伝送するために信号を処理するための方法が開示される。一実施形態では、方法は、（１）少なくとも１つの信号プロセッサが信号の第１のセグメントを特定するステップと、（２）少なくとも１つの信号プロセッサが信号の第１のセグメントの表現を生成するステップと、（３）少なくとも１つの信号プロセッサが信号の第１のセグメントの表現における第１の複数のサロゲート候補を特定するステップと、（４）少なくとも１つの信号プロセッサが信号の第２のセグメントの表現を生成するステップと、（５）少なくとも１つの信号プロセッサが信号の第２のセグメントの表現における第１の複数のサロゲートとして第１の複数のサロゲート候補を符号化するステップとを含むことができる。
【００１５】
[0016]一実施形態では、第２のセグメントは第１のセグメントに先行してよい。別の実施形態では、第２のセグメントは第１のセグメントに続いてよい。
[0017]一実施形態では、少なくとも１つの信号プロセッサが信号の第１のセグメントを特定するステップは、少なくとも１つの信号プロセッサが、信号を複数のセグメントに分割するステップであって、各セグメントが同じ時間の長さを有する、ステップを含むことができる。
【００１６】
[0018]一実施形態では、第１のセグメントおよび第２のセグメントは異なる継続時間を有することができる。
[0019]一実施形態では、第１のセグメントおよび第２のセグメントのうちの少なくとも１つの継続時間は動的に判断されてよい。
【００１７】
[0020]一実施形態では、信号の第１のセグメントの表現を生成するステップは、複数の狭帯域フィルタが信号の第１のセグメントをフィルタ処理するステップと、所定の閾値を下回るレベルを有する複数のフィルタの出力を減衰させるステップとを含んでよい。
【００１８】
[0021]一実施形態では、第１のセグメントの表現および第２のセグメントの表現は、時間周波数変換を使用してスペクトル表現として生成可能である。
[0022]一実施形態では、方法は、信号の第１のセグメント、および、第１の複数のサロゲートを含む信号の第２のセグメントを通信ネットワーク上で伝送するステップをさらに含むことができる。信号の伝送は、検出するステップ、生成するステップ、および符号化するステップのうちの少なくとも１つの間遅延させてよい。
【００１９】
[0023]一実施形態では、信号の第１のセグメント、および、第１の複数のサロゲートを含む信号の第２のセグメントは、伝送前に組み合わされてよい。別の実施形態では、信号の第１のセグメント、および、第１の複数のサロゲートを含む信号の第２のセグメントは、並列に伝送されてよい。別の実施形態では、第１の複数のサロゲートを含む信号の第２のセグメントは、通信ネットワーク上で伝送されてよい。
【００２０】
[0024]一実施形態では、信号はオーディオ信号を含むことができる。
[0025]一実施形態では、方法はまた、少なくとも１つの信号プロセッサが信号の第３のセグメントの表現を生成するステップと、少なくとも１つの信号プロセッサが信号の第２のセグメントの表現における第２の複数のサロゲート候補を特定するステップと、少なくとも１つの信号プロセッサが信号の第３のセグメントの表現において、第１の複数のサロゲートとしての第１の複数のサロゲート候補、および、第２の複数のサロゲートとしての第２の複数のサロゲート候補を符号化するステップとを含むことができる。
【００２１】
[0026]通信ネットワーク上で伝送するために信号を処理するための方法が開示される。一実施形態では、方法は、（１）少なくとも１つの信号プロセッサが信号を複数の時間窓に分割するステップと、（２）少なくとも１つの信号プロセッサが第１の時間窓の表現を生成するステップと、（３）少なくとも１つの信号プロセッサが第１の時間窓の表現において第１の複数のサロゲート候補を特定するステップと、（４）少なくとも１つの信号プロセッサが第２の時間窓の表現を生成するステップと、（５）少なくとも１つの信号プロセッサが、第２の時間窓の表現において第１の複数のサロゲートとして第１の複数のサロゲート候補を符号化するステップとを含むことができる。
【００２２】
[0027]一実施形態では、方法は、少なくとも１つの信号プロセッサが第３の時間窓の表現を生成するステップと、少なくとも１つの信号プロセッサが第２の時間窓のスペクトル表現において第２の複数のサロゲート候補を特定するステップと、少なくとも１つの信号プロセッサが、第３の時間窓の表現において、第１の複数のサロゲートとしての第１の複数のサロゲート候補、および、第２の複数のサロゲートとしての第２の複数のサロゲート候補を符号化するステップとをさらに含むことができる。
【００２３】
[0028]一実施形態では、第１の時間窓の表現、第２の時間窓の表現、および第３の時間窓の表現は、スペクトル表現であってよい。
[0029]一実施形態では、方法は、第１の時間窓、符号化された第１の複数のサロゲートを含む第２の時間窓、および、符号化された第１の複数のサロゲートおよび符号化された第２の複数のサロゲートを含む第３の時間窓を、通信ネットワーク上で伝送するステップをさらに含むことができる。
【００２４】
[0030]一実施形態では、通信ネットワーク上で伝送するために信号を処理するための方法は、（１）少なくとも１つの信号プロセッサが信号のセグメントｉを特定するステップと、（２）少なくとも１つの信号プロセッサが、信号のセグメントｉにおけるサロゲートとしてセグメントｉの符号化を行った後で、信号のＮ個のセグメントにおいて複数のサロゲート候補を特定するステップと、（３）少なくとも１つの信号プロセッサが信号のＮ個のセグメントの表現を生成するステップと、（４）少なくとも１つの信号プロセッサが、信号のセグメントｉのスペクトル表現において符号化される複数のサロゲートとして信号のＮ個のセグメントの表現を符号化するステップとを含むことができる。
【００２５】
[0031]通信ネットワーク上で受信される信号を処理するための方法が開示される。一実施形態では、方法は、（１）電子装置における少なくとも１つの信号プロセッサが複数のセグメントを含む信号を受信するステップと、（２）少なくとも１つの信号プロセッサが第１のセグメントにおける情報損失を検出するステップと、（３）少なくとも１つの信号プロセッサが第２のセグメントに埋め込まれた第１のセグメントを表す第１の複数のサロゲートを取り出すステップと、（４）少なくとも１つの信号プロセッサが取り出された第１の複数のサロゲートから第１のセグメントの推定値を生成するステップとを含むことができる。
【００２６】
[0032]一実施形態では、第２のセグメントは、第１のセグメントが受信される前に受信されてよい。別の実施形態では、第２のセグメントは、第１のセグメントが受信された後で受信されてよい。
【００２７】
[0033]一実施形態では、少なくとも１つの信号プロセッサが、第２のセグメントのスペクトル表現に埋め込まれた第１のセグメントを表す第１の複数のサロゲートを取り出すステップは、少なくとも１つの信号プロセッサが第２のセグメントの表現を生成するステップと、少なくとも１つの信号プロセッサが、第２のセグメントの表現において第１の複数のサロゲートを特定するステップとを含むことができる。
【００２８】
[0034]一実施形態では、方法は、少なくとも１つの信号プロセッサが第３のセグメントから第１のセグメントを表す第２の複数のサロゲートを取り出すステップをさらに含むことができ、少なくとも１つの信号プロセッサは、第１の複数のサロゲートおよび第２の複数のサロゲートから第１のセグメントの推定値を生成することができる。
【００２９】
[0035]一実施形態では、少なくとも１つの信号プロセッサが第３のセグメントから第１のセグメントの表す第２の複数のサロゲートを取り出すステップは、少なくとも１つの信号プロセッサが第３のセグメントの表現を生成するステップと、少なくとも１つの信号プロセッサが第３のセグメントの表現において第２の複数のサロゲートを特定するステップとを含むことができる。第１の時間窓の表現、第２の時間窓の表現、および第３の時間窓の表現は、スペクトル表現であってよい。
【００３０】
[0036]一実施形態では、第１のセグメントにおける伝送エラーは、第１のセグメントが欠けている時に生じる場合がある。別の実施形態では、第１のセグメントにおける伝送エラーは、第１のセグメントにひずみがある時に生じる場合がある。
【００３１】
[0037]一実施形態では、セグメントのうちの少なくとも１つの再現は、検出するステップ、取り出すステップ、および生成するステップのうちの少なくとも１つの間遅延させてよい。
【００３２】
[0038]通信システムにおいて信号を伝送するための通信装置が開示される。一実施形態では、通信装置は、メモリと、信号を受信すること、信号の第１のセグメントの表現を生成すること、第１のセグメントの表現において第１の複数のサロゲート候補を特定すること、第２のセグメントの表現を生成すること、および、第２のセグメントの表現において第１の複数のサロゲートとして第１の複数のサロゲート候補を符号化することを行う少なくとも１つの信号プロセッサとを含むことができる。
【００３３】
[0039]一実施形態では、信号は、マイク、カメラなどの入力装置から受信されてよい。別の実施形態では、信号はメモリから受信されてよい。さらに別の実施形態では、信号は通信ネットワークから受信されてよい。
【００３４】
[0040]一実施形態では、少なくとも１つの信号プロセッサは、第３のセグメントの表現を生成することと、第２のセグメントの表現において第２の複数のサロゲート候補を特定することと、第３のセグメントの表現において、第１の複数のサロゲートとしての第１の複数のサロゲート候補、および、第２の複数のサロゲートとしての第２の複数のサロゲート候補を符号化することとをさらに行うことができる。
【００３５】
[0041]一実施形態では、少なくとも１つの信号プロセッサは、信号のセグメントをフィルタ処理するために複数のフィルタを使用して、第１のセグメント、第２のセグメント、および／または第３のセグメントの表現を生成することができ、所定の閾値を下回るレベルを有する複数のフィルタの出力を減衰させることができる。
【００３６】
[0042]一実施形態では、第１のセグメント、第２のセグメント、および／または第３のセグメントの表現は、時間周波数変換を使用したスペクトル表現として少なくとも１つの信号プロセッサによって生成されてよい。
【００３７】
[0043]通信システムにおいて受信された信号を処理するための通信装置が開示される。一実施形態によると、通信装置は、メモリと、複数のセグメントを含む信号を受信すること、第１のセグメントにおいて信号における伝送エラーを検出すること、第２のセグメントに埋め込まれた第１のセグメントを表す第１の複数のサロゲートを取り出すこと、および、取り出された第１の複数のサロゲートから第１のセグメントの推定値を生成することを行う少なくとも１つの信号プロセッサとを含んでよい。
【００３８】
[0044]一実施形態では、少なくとも１つの信号プロセッサは、第３のセグメントにおいて符号化される第１のセグメントについて第２の複数のサロゲートを取り出すことと、第１の複数のサロゲートおよび第２の複数のサロゲートから第１のセグメントの推定値を生成することとをさらに行うことができる。
【００３９】
[0045]一実施形態では、通信装置は、第１のセグメントの推定値を再現するための出力をさらに含んでよい。
[0046]一実施形態では、装置は、感覚信号（例えば、オーディオ、ビデオ、触覚など）を第２の感覚信号において符号化して、第２の感覚信号が第１の感覚信号によって知覚的にマスキングされるようにして、第２の感覚信号が知覚できないようにすることができる。
【００４０】
[0047]本発明、ならびに、本発明の目的および利点のより詳細な理解のために、添付の図面に関連してここで以下の説明を行う。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】[0048]一実施形態による、情報損失を減少させた電子通信のための例示のシステムを示す図である。
【図２】[0049]一実施形態による、有効な伝送および／または受信装置についてのブロック図である。
【図３】[0050]一実施形態による、情報損失を減少させた電子通信のための方法を示す図である。
【図４】[0051]一実施形態による、情報損失を減少させた電子通信のための方法を示す図である。
【図５】[0052]一実施形態による、一連の隣接する時間窓内の内容および信号処理を示す表である。
【図６】[0053]一実施形態による、情報損失を減少させた電子通信のための方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
[0054]本発明のいくつかの実施形態およびそれらの利点は、図１〜図６を参照することによって理解可能であり、これら図において、同様の参照符号は同様の要素を指す。
[0055]図１は、一実施形態による、情報損失を減少させるためのシステムを示す。システム１００は、例えば、伝送装置１１０、通信ネットワーク１２０、ならびに、受信装置１３０および１４０を含むことができる。
【００４３】
[0056]一実施形態では、伝送装置１１０および受信装置１３０／１４０は、アナログ信号およびデジタル信号を含む、オーディオ、ビデオ、テキスト、データおよびその他などの信号を伝送および／または受信することができる任意の適した装置とすることができる。例には、モバイルフォン／装置、固定電話、補聴器、個人用増幅装置、補助聴取装置、ビデオおよびオーディオ会議システム、ヴォイスオーバＩＰ装置、ストリーミング無線装置、送受信兼用無線機、タブレットコンピュータ、デスクトップおよびノートブックコンピュータ、ワークステーション、電子読み取り装置などを含む。これを開示する目的で、伝送装置１１０および受信装置１３０／１４０はオーディオ信号またはオーディオ／ビデオ信号の伝送および受信両方を行うことができるが、それぞれは、会話または伝送の一部におけるその役割に基づいて言及されるものになる。
【００４４】
[0057]通信ネットワーク１２０は、伝送装置１１０と１つまたは複数の受信装置１３０／１４０との間の通信を可能にしてよい。例には、アナログ信号による音声通話システム（ＰＯＴＳ）、セルラーネットワーク、ＷｉＦｉネットワーク、インターネット、衛星ネットワーク、近距離無線通信ネットワーク、ブルートゥースネットワーク、および、それらの任意の組み合わせを含む。任意の適した通信ネットワークは必要に応じておよび／または要望に応じて使用できる。
【００４５】
[0058]一実施形態では、伝送装置１１０は、信号を１つまたは複数の受信装置１３０／１４０へ伝送する前に信号処理を行うことを可能にしてよい。別の実施形態では、携帯電話中継塔、ネットワーク、および中継局といった、送信装置と受信装置との間の伝送経路に沿って位置する装置／システムにおいて処理は行われてよい。処理は、伝送装置１１０および／または受信装置１３０／１４０で行われる処理に加えたものまたは代わるものであってよい。
【００４６】
[0059]一実施形態では、受信装置１３０は、情報損失を減少させるために受信された信号を処理／復号することを可能としてよく、受信装置１４０は、かかる処理能力を含まなくてよい。
【００４７】
[0060]この開示において、伝送装置および受信装置で行われるような処理について説明できるが、処理には、これらの装置から分離できる追加のまたは代替的なハードウェア（図示せず）を伴ってよいことは認識されるべきである。さらに、伝送経路における追加のまたは代替的なハードウェア（例えば、中継器、増幅器、コンピュータサーバ、電話局システム、携帯電話中継塔、電話交換局など）はさらにまたは代替的に、必要に応じておよび／または要望に応じて、通信信号を処理してよい。例えば、中継器は、着信信号を、情報損失を減少させるために処理することができる。同様に、伝送経路に沿った送信機は、例えば、信号の「スパーススペクトル表現」を生成かつ伝送でき、そのスパーススペクトル表現を、逆演算を行うことができる次の受信機へ通信できる。
【００４８】
[0061]一実施形態では、「スパーススペクトル表現」は、周波数要素のサブセットを使用して未処理信号のフルスペクトルを近似してよい。１６以上の周波数要素が言語音声のスパーススペクトル表現で使用される場合、その結果として生じるオーディオ信号は未処理のオーディオ信号と知覚的に区別できない場合がある。スパーススペクトル表現の重要な性質は、信号の未処理の表現のものよりも、デジタルストレージ、会話、処理および／または伝送に必要とされるビット数が少なくて済むことである。このことは、過去に伝送された信号のデータ圧縮バージョンの記憶、および限られたチャネル容量（例えば、低帯域幅、限られたビットレート）を有する通信経路を介した信号の伝送の際にとりわけ有利である。信号了解度または音質の損失なく、より少ないビット数で伝送することによって、通信ネットワークの性能測定基準に関連したさらなる改善ももたらすことができる。認識できる改善された性能の例は、良好なネットワーク利用、およびネットワークスループットの増加などを含むがこれらに限定されない。
【００４９】
[0062]図２は、有効な伝送および／または受信装置についてのブロック図を示す。一実施形態によると、伝送および／または受信装置２００は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、または、それらの組み合わせにおいて実装されてよい。一実施形態では、そのシステムの一部は、実行可能プログラムとしてソフトウェアに実装され、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、デジタル信号プロセッサ、パーソナルデータアシスタント、スマートフォン、ワークステーション、ミニコンピュータ、または、メインフレームコンピュータといった専用コンピュータまたは汎用コンピュータによって実行されてよい。例えば、一実施形態では、伝送および／または受信装置２００は、制御装置２０５、メモリ２１０、受信機／送信機２１５、１つまたは複数の入出力（Ｉ／Ｏ）装置２３０、信号解析コンポーネント２２５、および、インターフェース２３５を介して通信可能に結合される信号処理コンポーネント２２０を含んでよい。ローカルインターフェース２３５は、例えば、当技術分野で既知であるような１つまたは複数のバス、または、他の有線もしくは無線接続とすることができるが、これらに限定されない。
【００５０】
[0063]一実施形態では、信号処理２２０および信号解析２２５は、同じモジュール、ハードウェア、および／またはソフトウェアによって行われてよい。別の実施形態では、有効とされない装置は、信号処理２２０および信号解析２２５の１つまたは複数を含むことを必要としなくてよい。
【００５１】
[0064]一実施形態では、本明細書に開示される「サロゲート」は、処理された信号におけるサロゲートを復号しないまたはできない受信装置のユーザが、処理された信号の音質および／または了解度の変更を知覚しないように符号化されてよい。本明細書で使用されるように、「サロゲート」は、信号のコンポーネントが、例えば、ひずみおよびドロップアウトなどの結果失われる場合に、失われたコンポーネントのサロゲートがその代わりに情報損失を軽減するか排除するために使用できるように冗長性を与えるために符号化される言語音要素、時間要素、または周波数要素などの１つまたは複数の信号要素を指す。失われるか劣化する可能性がある信号コンポーネントのサロゲートは、（例えば、信号表現の周波数、時間、または位相座標における）同じ信号または別の信号の表現内で符号化されてよい。
【００５２】
[0065]図３を参照すると、一実施形態による、情報損失を減少させるための方法が提供される。ステップ３０５では信号が受信されてよい。信号は、オーディオ信号、ビデオ信号、それらの組み合わせなどであってよい。信号は、直接的に（例えば人が話しかける）、または、間接的に（スピーカによって、あるいは、有線または無線の磁気もしくは電磁リンクによって送出される）などで受信されてよい。
【００５３】
[0066]ステップ３１０では、信号の第１のセグメントまたは部分（例えば時間窓）が特定できる。一実施形態では、信号は、例えば、所定のレートで標本化されてよく、いくつかのセグメントに分割されてよく、連続的に特定されてよい。別の実施形態では、信号の第１のセグメントは動的に判断できる。信号の第１のセグメントを特定する他のやり方は、必要に応じておよび／または要望に応じて使用できる。
【００５４】
[0067]ステップ３１５では、第１のセグメントにおける信号の表現が生成可能である。一実施形態では、表現はスペクトル表現であってよい。下でより詳細に論じられるように、表現はスペクトル表現であってよい。一実施形態では、スペクトル表現は、時間ドメインから周波数ドメインへ信号のセグメントを変換することによって求めることができる。別の実施形態では、狭帯域フィルタ群が使用可能であり、出力レベルが低い狭帯域フィルタの出力は、時間ドメイン処理を使用してオーディオ信号のスパーススペクトル表現を生じさせるために減衰されるか排除されてよい。
【００５５】
[0068]ステップ３２０では、少なくとも１つのサロゲート候補は信号の第１のセグメントの表現において特定できる。下でより詳細に論じられるように、サロゲートは、サロゲート候補がドロップアウトまたはひずみの結果劣化するか失われる場合に、サロゲートを復号することによって取って代わることができるように、信号の他のどこかに埋め込まれる場合がある信号の符号化されたバージョンまたは信号の要素（「サロゲート候補」）を指す。
【００５６】
[0069]ステップ３２５では、第２のセグメントにおける信号の表現が生成可能である。これは、上で論じられるのと同じように行われてよい。
[0070]ステップ３３０では、第１のセグメントにおけるサロゲート候補（複数可）は、信号の第２のセグメントにおけるサロゲートとして符号化および埋め込みが可能である。別の実施形態では、サロゲート候補（複数可）は、第２の信号のセグメントにおいて符号化されかつ埋め込まれてよい。
【００５７】
[0071]ステップ３３５では、信号の第１のセグメントおよび信号の第２のセグメントは伝送可能である。一実施形態では、信号の第２のセグメントは、伝送前に信号の第１のセグメントと組み合わせ可能である。別の実施形態では、信号の第２のセグメントは信号の第１のセグメントの代わりに伝送されてよい。さらに別の実施形態では、信号の第２のセグメントは信号の第１のセグメントと並列に伝送されてよい。
【００５８】
[0072]一実施形態では、第１のセグメントのサロゲートを含む第２のセグメントは、第１のセグメントが伝送される前に伝送されてよい。よって、第１のセグメントについて情報損失がある場合、第２のセグメントにおける第１のセグメントについてのサロゲートは第１のセグメントを再現するために使用可能である。
【００５９】
[0073]別の実施形態では、第１のセグメントのサロゲートを含む第２のセグメントは第１のセグメントの後で伝送可能であり、第１のセグメントについて情報損失がある場合、第２のセグメントにおける第１のセグメントについてのサロゲートは第１のセグメントを再現するために使用可能である。これは、信号の再現を遅延させることを伴う可能性がある。
【００６０】
[0074]図４は、一実施形態による、情報損失を減少させるための方法を示す。便宜上、この方法は信号のセグメントまたは部分を含む時間窓を使用して説明されるが、この方法が時間窓の使用に限定されず、信号のセグメント、信号の部分などと共に使用可能であることは認識されるべきである。
【００６１】
[0075]ステップ４０５では、入力信号ｆｉｎ（ｔ）は伝送装置へ送出可能である。一実施形態では、オーディオ信号は、伝送および／または受信装置、例えば、モバイルフォン／装置、固定電話、補聴器、個人用増幅装置、補助聴取装置、ビデオおよびオーディオ会議システム、ヴォイスオーバＩＰ装置、ストリーミング無線装置、送受信兼用無線機、タブレットコンピュータ、デスクトップまたはノートブックコンピュータ、ワークステーションなどに送出されてよい。一実施形態では、オーディオ信号は、直接的に（例えば人が話しかける）、または、間接的に（スピーカによって、あるいは、有線または無線の磁気もしくは電磁リンクによって送出される）などで送出されてよい。
【００６２】
[0076]一実施形態では、伝送装置はオプションで信号前処理を行うことができる。例えば、信号対雑音比、信号強度、音質、了解度などのさまざまなオーディオ信号性能特性を改善するための前処理技法は、信号前処理中に適用されてよい。これは、信号前白色化、信号ブースティング、信号増幅、周波数フィルタリング、周波数置換、および雑音減衰などを含むことができる。前述の従来の前処理技法もしくはその他の技法の１つまたは任意の組み合わせは、必要に応じておよび／または要望に応じて用いられてよい。
【００６３】
[0077]一実施形態では、信号は時間ドメインにおいて表される信号として送出されてよい。例えば、入力された時間関数ｆｉｎ（ｔ）は伝送装置へ送出される信号を特徴付けることができる。
【００６４】
[0078]ステップ４１０では、入力信号ｆｉｎ（ｔ）は、ｆｉｎｉ（ｔ）によって表される時間窓Ｗｉ内の時間関数によって一連の隣接する時間窓Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、…Ｗｉに分割されてよい。時間窓は、信号のいくつかの個別要素を含むことができる。例えば、信号は、それぞれが、２０ミリ秒（ｍｓ）など有限の継続時間を有する一連の時間窓に分割可能である。２０ｍｓの時間窓それぞれは、信号のデジタルの２００サンプルを含むことができる。これは毎秒１０，０００サンプルのサンプリングレートに相当する。ナイキスト−シャノン標本化定理に従ったこのサンプリングレートによるデジタルシステムは、エイリアシングがなく１０，０００／２Ｈｚ＝５ｋＨｚまでの周波数を伝送できる。ナイキスト−シャノン標本化定理およびその展開は、Ｈ，Ｎｙｑｕｉｓｔによる「Ｃｅｒｔａｉｎ  Ｔｏｐｉｃｓ  Ｉｎ  Ｔｅｌｅｇｒａｐｈ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｈｅｏｒｙ（電信伝送理論におけるある話題）」、Ｔｒａｎｓ  ＡＩＥＥ、第４７巻、６１７〜４４頁、１９２８年４月（Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ、第９０巻、第２号、２００２年２月において古典論文として復刻された）、および、Ｃ．Ｅ．Ｓｈａｎｎｏｎによる「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｉｎ  Ｔｈｅ  Ｐｒｅｓｅｎｃｅ  Ｏｆ  Ｎｏｉｓｅ（雑音が存在する場合の通信）」、Ｐｒｏｃ．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｒａｄｉｏ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ、第３７巻、第１号、１０〜２１頁、１９４９年１月（Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ、第８６巻、第２号、（１９９８年２月）において古典論文として復刻された）において説明される。これら文献のそれぞれの開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００６５】
[0079]一実施形態では、一定の時間の長さの信号は、時間窓内に含まれる信号要素の縮小セットを使用しておおよそ再作成されてよい。一定の時間の長さの信号はまた、近接する時間窓内に含まれる信号要素の縮小セットを使用しておおよそ再作成されてよい。連続した時間窓は時間の長さが等しくてよい、または、時間の長さが異なってよい。該窓は、重なり合ってよい、または、重なり合わなくてよい。
【００６６】
[0080]一実施形態では、窓の数、窓の時間の長さ、および各窓内の変数のパラメータなどの時間信号に関連するある一定のパラメータは、あらかじめ定められてよい。例えば、時間窓は、それぞれが２０ミリ秒（ｍｓ）の長さである連続した１６の窓といった、信号を受信する前に判断されるパラメータを有することができる。別の実施形態では、時間窓パラメータは、信号のサンプリングレートに基づいて判断されるなど動的に判断されてよい（例えば、信号は時間周期で求められる一連の個別サンプルに変換される）。別の実施形態では、時間窓パラメータは、信号の特定された時間長に基づいて動的に判断されてよい。別の実施形態では、時間窓パラメータは、伝送された信号のドロップアウトの過去の、現在の、および／または予測された周波数に基づいて動的に判断されてよい。別の実施形態では、時間窓パラメータは、装置の制限事項（例えば、伝送／受信装置の処理能力またはメモリ能力）に基づいて、または、伝送チャネルの情報容量（例えば、帯域幅の制約、ビットレートなど）によって動的に判断されてよい。信号を一連の時間窓に分割する他のやり方は、必要に応じておよび／または要望に応じて使用できる。
【００６７】
[0081]時間窓の継続時間、およびサンプルの数は、必要に応じておよび／または要望に応じて多様であってよく、選択可能である。
[0082]ステップ４１５では、信号解析は、時間関数を周波数ドメインにおいて特徴付けできるスペクトル表現といった表現に変換するために、窓Ｗｉにおける入力されたオーディオ信号ｆｉｎｉ（ｔ）に対して行われてよい。例えば、時間信号の対応する離散スペクトル表現Ｆｉｎｉ（ｆ）を求めるために、例えば、ｆｉｎｉ（ｔ）の離散フーリエ変換を求めることによって、変換は達成されてよい。
【００６８】
[0083]スペクトル表現を求めるために使用可能である適した変換は、例えば、連続フーリエ変換、離散フーリエ変換、高速フーリエ変換、連続ウェーブレット変換、離散ウェーブレット変換、高速ウェーブレット変換、および、ラプラス変換、スティルチェス変換、Ｚ変換、ヒルベルト変換、ガボール変換、ウィグナー変換、メリーン変換、およびボレル変換などの関連した変換の連続バージョン、離散バージョン、短期バージョン、および高速バージョンを含むことができる。任意の他の適した変換または数学演算は、必要に応じておよび／または要望に応じて使用できる。これらの変換の短期バージョンは、例えば２０ｍｓの有限の継続時間の時間信号にとって適切である。
【００６９】
[0084]一実施形態では、時間周波数変換はまた、時間ドメインにおけるフィルタリングによって実施されてよい。離散フーリエ変換に類似する１つのそのような変換は、離散フーリエ変換における離散周波数に等しい中心周波数を有する隣接する狭帯域周波数フィルタ群を使用して、時間信号をフィルタ処理する。各狭帯域フィルタのインパルス応答は、離散フーリエ変換で時間信号を乗算する際に使用される直交正弦波信号のセットにおいて対応する周波数要素の時間波形に等しい。それぞれの狭帯域フィルタの出力は、その後、離散フーリエ変換における時間窓の継続時間に等しい時間間隔にわたって統合される。
【００７０】
[0085]一実施形態では、それぞれの狭帯域フィルタは、聴覚の平均化時間に等しい平均化時間を有することができる。聴力の臨界帯域が周波数と共に増加するのと同じように、狭帯域フィルタの帯域幅は周波数と共に増加可能である。聴力の平均化時間が周波数と共に変化するのと同じように、それぞれの狭帯域フィルタの平均化時間は、そのフィルタの中心周波数に応じて変化してよい。聴力の位相特性が周波数と共に変化するのと同じように、それぞれの狭帯域フィルタの位相変移が周波数と共に変化可能である。この実施形態では、フィルタ群によってもたらされるオーディオ信号の周波数表現は、人間の耳におけるオーディオ信号の周辺フィルタリングによってもたらされるオーディオ信号の周波数表現を近似する。
【００７１】
[0086]高出力レベルを有する狭帯域フィルタは、低出力レベルを有する近くのフィルタの出力をマスキングすることになる。一実施形態では、高出力レベルを有するフィルタによってマスキングされる低出力レベルを有するフィルタの出力は、フィルタ群の出力におけるオーディオ信号のスペクトル表現が、離散フーリエ変換、または他の時間周波数変換を使用して、オーディオ信号の周波数ドメイン解析におけるスペクトルのスパーススペクトル表現に類似するように減衰させてよい。
【００７２】
[0087]一実施形態では、高出力レベルを有するフィルタによってマスキングされる低出力レベルを有するフィルタの出力は、高レベルの出力を有するフィルタの出力の和がフィルタ処理されない信号と知覚的に区別できないように減衰させることができるが、フィルタ群における狭帯域フィルタの小部分のみはアクティブであることができる。
【００７３】
[0088]別の実施形態では、上述される実施形態においてアクティブでない狭帯域フィルタは、限られた数のアクティブなフィルタを有する他のフィルタ群のサロゲートに置き換えられてよい。
【００７４】
[0089]一実施形態では、高レベルの出力を有するフィルタは減衰させてよく、低レベルの出力を有するフィルタはスパーススペクトルサロゲートを回復させるために増幅させてよい。
【００７５】
[0090]一実施形態では、それぞれの狭帯域フィルタの出力レベルは、オーディオ信号の周波数表現が時間と共にどのように変化するかを判断するために規則的な時間間隔で標本化可能である。
【００７６】
[0091]一実施形態では、それぞれの狭帯域フィルタの出力レベルは、人間の耳が知覚できるオーディオ信号のスペクトル表現の経時変化を判断するために、聴覚の平均化時間に等しい時間間隔で標本化される。
【００７７】
[0092]一表現では、オーディオ信号は、１つのフィルタ群ｉに送出後遅延させ、フィルタ群ｉ＋１に送出し、次いで遅延させ、フィルタ群ｉ＋２に送出可能であり、フィルタ群ｉ＋ｊまで以下同様に続く。その後、フィルタ群ｉ＋ｊに達するまでフィルタ群ｉの出力は遅延させる。それぞれのフィルタ群の出力におけるスパーススペクトル表現は、フィルタ群ｉの出力されたスペクトル表現においてサロゲートとして埋め込まれる。次いで、フィルタ群ｉにおけるフィルタ全ての出力は、その後受信装置に伝送されるフィルタ群ｉ＋１〜ｉ＋ｊのサロゲートを含む時間信号を生成するために合計される。
【００７８】
[0093]伝送された信号は、サロゲートが埋め込まれていないフィルタ群ｉの合計された出力と知覚的に区別できなくなる。
[0094]一実施形態では、受信装置は、離散フーリエ変換といった時間周波数変換を使用して、または、伝送される信号を生成する際に使用されるフィルタと同じフィルタリング特性を有する狭帯域フィルタ群を使用した時間ドメイン解析によって、受信された時間信号を復号できる。
【００７９】
[0095]別の実施形態では、離散フーリエ変換または関連の変換は、種々の段階の処理でより有利な変換を実施する変換の時間ドメインの相似型と併せて使用されてよい。
[0096]一実施形態では、２つのプロセスは並列に進行できる。例えば、ステップ４１５において生成されるスペクトル表現はステップ４３５および４４０両方に進むことができる。
【００８０】
[0097]ステップ４２０では、数個の時間窓（Ｗｉ〜Ｗｉ＋ｊ）における信号の１つまたは複数の「サロゲート」が作成可能である。例示のために、ｊ＝３がほとんどの例で使用される。サロゲートは、サロゲート候補がドロップアウトまたはひずみの結果劣化するか失われる場合に、サロゲートを復号することによって取って代わることが可能であるように、信号の他のどこかに埋め込まれる場合がある信号の符号化バージョンまたは信号の要素（「サロゲート候補」）を指す。信号のさまざまな時間および／または周波数位置におけるサロゲートの符号化および埋め込みは、ひずみまたはドロップアウトの結果としての情報損失を減少させるのに有用である場合がある冗長性をもたらす。サロゲートは、同じ窓または異なる窓における信号の表現内で冗長性をもたらすように符号化されてよい。サロゲートは周波数および／または時間で特徴付けられる変換であってよい。
【００８１】
[0098]一実施形態では、スパーススペクトル表現は数個の時間窓から信号を再現するために使用される。スパーススペクトル表現は、フルスペクトル表現よりも少ないスペクトル要素を使用する。スパーススペクトル表現が記憶するために必要とするビット数がかなり少ない場合があるため、数個の先行する時間窓からの信号は、窓の利用可能な情報容量（例えば、帯域幅またはビット計数）を超えないで現在の時間窓において符号化および記憶可能である。
【００８２】
[0099]サロゲートは、伝送される信号にステガノグラフィによって埋め込まれるように符号化できる。ステガノグラフィによる埋め込みは、埋め込まれたサロゲートを復号することが可能ではない受信装置のユーザが知覚できない埋め込みを意味する。オーディオ信号についてのステガノグラフィによる埋め込みの１つの形態は、（スペクトルピークなどの）信号におけるより強力な周波数要素によってマスキングされ、かつ、人間の耳には聞こえないが、電子装置によって検出および復号できる周波数要素におけるサロゲートを符号化することである。オーディオ信号についてのステガノグラフィによる埋め込みの別の形態は、（強調された言語音などの）信号におけるより強力な時間要素によってマスキングされ、かつ、人間の耳には聞こえないが、電子装置によって検出および復号できる時間要素においてサロゲートを埋め込むことである。ステガノグラフィの第３の形態は、伝送された信号のスペクトルの位相ベクトルにおける埋め込まれたサロゲートとすることができる。耳の中の位相差に対して聴覚は無反応であるため、伝送された信号における埋め込まれたサロゲートは有効ではない受信機のユーザには聞こえない。
【００８３】
[00100]別の実施形態では、サロゲートのそれぞれは、入力されたオーディオ信号の強力な周波数要素のマスキング広がり領域内で符号化されてよい。例えば、サロゲートは、入力信号における対応する強力な周波数要素の（例えば、５０Ｈｚを上回る、一定の割合を上回るなど）所定の周波数範囲内に埋め込まれることで、人間の耳には聞こえないが、電子装置によって検出および復号できるようにサロゲートをマスキングすることができる。サロゲートは、対応する強力な周波数要素（例えば、５０％を下回る強度、３ｄＢを下回る強度など）に対して、所定のまたは動的に判断された強度であってよい。対応する強力な周波数要素のマスキング領域内のサロゲートの強度、パワー、および／または振幅の最適化または最大化によって、伝送された信号に雑音が存在する場合でも、サロゲートが受信時に電子的に検出できる可能性を改善することができる。
【００８４】
[00101]別の実施形態では、サロゲート（複数可）は、強い音の時間的なマスキング広がり範囲内でサロゲートを埋め込むことによって、時間関数の範囲内で符号化できる。サロゲートはまた、強力なスペクトル特徴と時間的特徴とを組み合わせることによって、音の時間的なマスキング広がり範囲およびスペクトルマスキング広がり範囲両方の範囲内で埋め込み可能である。
【００８５】
[00102]一実施形態では、サロゲート（複数可）は、入力信号のスペクトル表現の位相ベクトルにおいて埋め込まれてよい。特に、サロゲートのそれぞれのコンポーネントの振幅および周波数は、入力信号のスペクトル表現において１つまたは複数のスペクトルコンポーネントの位相として記憶されてよい。この実施形態では、人間の聴覚系が耳の中の位相差に無反応であるため、受信されたオーディオ信号の知覚に対する効果は最小限にすることができる。
【００８６】
[00103]別の実施形態では、ステガノグラフィは、サロゲート（複数可）に関するデータ（例えば、元の周波数、振幅、強度、位相など）を符号化するために使用されてよい。これらのデータは、復号中にサロゲートを再現または調整するために使用されてよい。
【００８７】
[00104]さらに別の実施形態では、非可聴領域（例えば、＋２０ｋＨｚ）に対する固定されたオフセットが使用されてよい。
[00105]上記技法の１つまたは複数の組み合わせは使用可能である。さらに、サロゲートを符号化するための任意の他の適した方法は必要に応じておよび／または要望に応じて使用可能である。
【００８８】
[00106]ステガノグラフィによる埋め込みの類似の形態は、ビデオ画像におけるより強い近接する画素によってマスキングされる画素にビデオサロゲートを埋め込むなど、ビデオ信号で使用されてよい。デジタル化信号、オーディオ、またはビデオによって、サロゲートは、デジタルオーディオまたはビデオサンプルの最下位ビットに埋め込まれてよい。ステガノグラフィによる埋め込みまたは他のステガノグラフィ技法の前述の形態の１つまたは任意の組み合わせは、必要に応じておよび／または要望に応じて用いられてよい。
【００８９】
[00107]オーディオ信号について、サロゲート符号化に対して選択された信号要素（サロゲート候補）は、周波数または時間変換のパラメータに基づいて選択可能である。例えば、スパーススペクトルサロゲートは、強度に基づいて選択される周波数要素を含むことができる。振幅、パワーなど、サロゲート（複数可）を判断するための他のパラメータは使用可能である。
【００９０】
[00108]一実施形態では、スパーススペクトルサロゲートにおける周波数要素の数はあらかじめ定められてよい（例えば、音声信号に対して１６のスペクトルコンポーネント）。音楽には、より多くの数のスペクトルコンポーネントが使用可能である。別の実施形態では、要素の数は、例えば、時間窓で動的に判断されてよく、変化してよい。
【００９１】
[00109]例えば、窓Ｗｉにおける信号Ｆｉｎｉ（ｆ）の窓Ｗｉ＋１におけるサロゲートＦｓｉ（ｆ）は、未処理の信号と知覚的に区別できない場合があり、かつ、窓Ｗｉに影響を及ぼすドロップアウトまたは他の情報損失が生じる場合に未処理の信号に取って代わるために使用できるＦｉｎｉ（ｆ）の近似的表現を提供するために、Ｆｉｎｉ（ｆ）の１６以上の最も強いスペクトルコンポーネントを含むことができる。現在の窓、または現在の窓より前の１つまたは複数の窓における信号のサロゲートは、これらのサロゲートが現在の窓に続く損失した窓における信号に取って代わることができるという点において、情報損失を低減させるのに有用である。
【００９２】
[00110]ステップ４２５では、サロゲート（複数可）Ｆｓｉ（ｆ）はメモリに記憶できる。一実施形態では、サロゲート（複数可）はストレージ装置、例えば、伝送装置のメモリに記憶できる。任意の適したメモリ（例えば、リモートまたはローカル）は必要に応じておよび／または要望に応じて使用可能である。
【００９３】
[00111]ステップ４３０では、現在の窓に続く近接する時間窓に対応するサロゲート（複数可）は、メモリから取り出される。これを行うために、伝送される信号は、現在の窓に続く窓からサロゲートを符号化するために１つまたは複数の窓分遅延させる。
【００９４】
[00112]近接する時間窓は、隣接する時間窓、または、例えば、この順序における範囲内の決定的に短い時間領域で分離される時間窓と考えられてよい。
[00113]一実施形態では、サロゲート（複数可）は、ストレージ装置、例えば、伝送装置のメモリから取り出されてよい。実施形態では、例えば、３つ続く近接する時間窓に対応するサロゲートＦｓｉ＋１（ｆ）、Ｆｓｉ＋２（ｆ）、およびＦｓｉ＋３（ｆ）を取り出すことができる。取り出し可能なサロゲートの数は、必要に応じておよび／または要望に応じて選択できる。
【００９５】
[00114]ステップ４３５では、近接する時間窓からの信号のサロゲートは、現在の時間窓Ｗｉにおいて入力信号Ｆｉｎｉ（ｆ）のスペクトル表現内に埋め込まれてよい。窓Ｗｉの伝送は、窓Ｗｉ−１、Ｗｉ−２、およびＷｉ−３それぞれにおける入力信号Ｆｉｎｉ−１（ｆ）、Ｆｉｎｉ−２（ｆ）、およびＦｉｎｉ−３（ｆ）のサロゲートＦｓｉ−１（ｆ）、Ｆｓｉ−２（ｆ）、およびＦｓｉ−３（ｆ）が、窓Ｗｉの入力信号Ｆｉｎｉ（ｆ）において作成され、符号化され、埋め込まれるまで、遅延させることができる。その結果、近接する時間窓についての信号要素は、伝送前のより早い時間窓において冗長的に生成および埋め込み可能である。同様に、現在の時間窓Ｗｉにおける入力信号Ｆｉｎｉ（ｆ）を表すサロゲート（複数可）は、より早い時間窓に埋め込み可能である。一実施形態では、サロゲートＦｓｉ＋１（ｆ）、Ｆｓｉ＋２（ｆ）、およびＦｓｉ＋３（ｆ）は、例えば、時間窓Ｗｉ＋４における入力信号Ｆｉｎｉ＋４（ｆ）のスペクトル表現に埋め込まれてよい。結果として生じる表現Ｆｏｕｔｉ＋４（ｆ）は、よって、Ｆｉｎｉ＋４（ｆ）に埋め込まれた数個の時間窓において信号のサロゲート（複数可）を含むことができる。よって、Ｆｏｕｔｉ＋４（ｆ）におけるサロゲート情報は、後に受信装置において抽出されかつ復号されることで、窓Ｗｉ＋１、および／または窓Ｗｉ＋２、および／または窓Ｗｉ＋３のドロップアウトといった情報損失を補償することができる。
【００９６】
[00115]一実施形態では、サロゲートの符号化は、サロゲート（複数可）を復号することを可能としない装置を使用する人が信号の了解度および／または音質の変化を感知しないようすることができる。
【００９７】
[00116]現在の時間窓に含まれる信号要素の伝送は、サロゲート（複数可）に関連する作成、記憶、および取り出しを完了するために遅延させてよい。遅延は、ドロップアウトが起こりそうもなく、かつ、ドロップアウトが起こり始めるまでサロゲートの符号化は必要とされないことが既知である場合、オプションとしてよい。
【００９８】
[00117]ステップ４４０では、符号化されたスペクトル表現Ｆｏｕｔｉ（ｆ）は時間ドメインに変換できる。一実施形態では、逆フーリエ変換が、変換には利用可能である。結果として、サロゲートが埋め込まれた符号化されたスペクトル表現は、時間関数ｆｏｕｔｉ（ｔ）によって表される。符号化された信号ｆｏｕｔｉ（ｔ）は、初期の入力信号ｆｉｎｉ（ｔ）と知覚的に区別できない場合がある。
【００９９】
[00118]一実施形態では、逆変換は時間−ドメインに対する変換を達成するために適用できる。逆変換の例は、逆連続フーリエ変換、逆離散フーリエ変換、逆高速フーリエ変換、逆連続ウェーブレット変換、逆離散ウェーブレット変換、逆高速ウェーブレット変換、ならびに、ラプラス変換、スティルチェス変換、Ｚ変換、ヒルベルト変換、ガボール変換、ウィグナー変換、メリーン変換、およびボレル変換などの関連した変換の連続、離散、短期、および高速の逆バージョンを含むがこれらに限定されない。受信装置が、時間ドメイン信号の代わりに伝送された信号のスペクトル表現または他のコーディングを受信することができるかどうかを判断するためにオプションのチェックが行われてよい。これらの変換の短期バージョンは、有限の継続時間、例えば２０ｍｓの継続時間の時間信号にとって適切である。
【０１００】
[00119]離散フーリエ変換の時間−ドメイン相似型において、上述される隣接する狭帯域フィルタのセットの合計された出力は、類似した周波数時間変換をもたらす。
[00120]一実施形態では、逆周波数時間変換を適用する前に、サロゲートは増幅させてもよい。これによって、伝送装置が可能とする最高品質の信号を有効なおよび／または有効ではない受信装置に伝送可能とすることができる。
【０１０１】
[00121]ステップ４４５では、連続的な時間窓ｆｏｕｔｉ（ｔ）、ｆｏｕｔｉ＋１（ｔ）、ｆｏｕｔｉ＋２（ｔ）、ｆｏｕｔｉ＋３（ｔ）などにおける時間信号は、オーディオ信号伝送の従来の方法によって１つまたは複数の受信装置に伝送可能である連続出力時間関数ｆｏｕｔ（ｔ）を形成するために共に接続されてよい。
【０１０２】
[00122]一実施形態では、ｆｏｕｔｉ（ｔ）、ｆｏｕｔｉ＋１（ｔ）、およびｆｏｕｔｉ＋２（ｔ）は、ｆｏｕｔｉ＋３（ｔ）が処理されるまでメモリに記憶できる。ｊ個の窓の遅延は、ｊ個の連続的な窓の数だけ伴うひずみまたはドロップアウトが予想される場合に使用可能である。装置のメモリ容量は、Ｊ個の窓まで記憶および処理可能とされてよい。例えば、ｊ個の窓の遅延後、ｆｏｕｔｉ（ｔ）およびｆｏｕｔｉ＋１（ｔ）が接続可能であり、ｆｏｕｔｉ＋１（ｔ）およびｆｏｕｔｉ＋２（ｔ）が接続可能であり、ｆｏｕｔｉ＋２（ｔ）およびｆｏｕｔｉ＋３（ｔ）が接続可能であるなどで、その後伝送される連続時間関数ｆｏｕｔ（ｔ）を形成する。
【０１０３】
[00123]ｆｏｕｔｉ（ｔ）、ｆｏｕｔｉ＋１（ｔ）、ｆｏｕｔｉ＋２（ｔ）、およびｆｏｕｔｉ＋３（ｔ）が共に接続される時、近傍の時間窓の間の境界における不連続性によって、カチッという音が聞こえる場合がある。重畳加算として知られる平滑化演算は、一般に、近傍の時間窓の間の境界における不連続性を排除するために信号処理において使用される。方法は、窓が重なるようにチャネル２における同時実行の窓の中間に生じるチャネル１における窓の開始点を伴う２つの並列チャネルにおいて信号が解析されることを必要とする。一実施形態では、例えば２５％の重複の重畳加算手順は、チャネル１における窓Ｗｉ＋１の最初の４分の１がチャネル２における窓Ｗｉ＋２の最後の４分の１に重なり合い、チャネル２における窓Ｗｉ＋１の最後の４分の１がチャネル１における窓Ｗｉの最初の４分の１に重なり合う際に使用可能である。２つのチャネルの出力の加重和は、チャネル１における窓Ｗｉからチャネル２における窓Ｗｉ＋１まで、および、チャネル１における窓Ｗｉ＋１からチャネル２における窓Ｗｉ＋２までの円滑な移行をもたらす。重畳加算手順は、窓の境界における知覚できる不連続性を低減するか排除することができるが、窓の重複領域において埋め込まれるサロゲートにはひずみがある場合がある。２５％の重複で、各時間窓の半分は重畳加算手順によって変えられない。
【０１０４】
[00124]２５％未満の重複が重畳加算手順において使用される場合、それに対応するそれぞれの時間窓のより大きい部分は、重畳加算手順によって変えられることはないが、窓の境界における不連続性は知覚可能である場合がある。従来の重畳加算の方法は窓の各半分に対して５０％の重複を使用する。この条件によって、埋め込まれたサロゲートの全てにひずみがある場合がある。
【０１０５】
[00125]一実施形態では、重畳加算手順後まだ損なわれていない窓半分における時間信号からサロゲートを復号するために、従来の離散フーリエ変換の修正版が使用されてよい。この窓半分の信号のスペクトルを求めるために従来の離散フーリエ変換が使用される場合、導き出された離散周波数スペクトルにおける周波数要素間の間隔は、全窓からの時間信号についての離散スペクトルの間隔の２倍とすることができる。それ故に、周波数要素の間隔を広くした離散周波数スペクトルにおけるサロゲートを含む周波数要素は、サロゲートが全窓に対して離散周波数スペクトルに最初に埋め込まれた時にサロゲートを含む弱い周波数要素をマスキングする近接する強い周波数要素における信号の一部を含むことにもなる。
【０１０６】
[00126]一実施形態では、損なわれていない窓半分からの時間信号の部分は、全窓のものと継続時間が等しい時間信号を求めるために繰り返されてよい。この時間信号のスペクトルは、サロゲートが埋め込まれている離散周波数スペクトルのものと同じ間隔で周波数要素を有することになる。修正された離散フーリエ変換は、損なわれていないサロゲートを抽出するためにこの離散周波数スペクトルを導き出すために使用できる。離散フーリエ変換では、時間信号を、直交正弦波関数のセットで乗算し、次いで、各周波数における積和を求める。修正された離散フーリエ変換における直交正弦波関数のセットは、正弦波関数のセットの後半がその前半の繰り返しである、解析される時間信号と同じ構造を有する。繰り返される正弦波関数のセットの直交性を維持するために、そのセットにおける最低周波数の奇数倍であるそれぞれの周波数要素は、該セットの後半に対して符号が逆になる。この修正版には正弦波関数の奇偶対称性を利用する。
【０１０７】
[00127]フルサイズの窓を作成するために窓半分を繰り返すことによって、重畳加算平滑化演算の前の元の全窓に含まれる情報の半分が失われる場合がある。損なわれていない窓半分からの繰り返される時間信号のスペクトルが修正された離散フーリエ変換を使用して導き出される時、最低周波数の奇数倍である周波数を有するそれら離散周波数要素は一律ゼロになる。
【０１０８】
[00128]窓の境界における知覚できる不連続性を排除するために重畳加算手順において２５％の重複が使用される実施形態では、サロゲートは、窓の最低周波数の偶数倍である周波数要素において符号化できる。
【０１０９】
[00129]一実施形態では、逆周波数時間変換を適用後、窓の開始を特定するサロゲートは、変換された時間信号に挿入できる。これは、例えば、マスキングの時間的広がりを使用して行われてよい。
【０１１０】
[00130]窓の境界における知覚できる不連続性を排除するための平滑化後、および、ｆｏｕｔ（ｔ）伝送前に、先の解析時に使用された窓の開始サンプルを特定するサロゲートは、ｆｏｕｔ（ｔ）で符号化できる。サロゲートが、通常の符号化時間の１つの窓継続時間内でｆｏｕｔ（ｔ）の最も強い時間セグメントにおいて符号化できるようにするためのいくらかの余裕をもって、サロゲートは、平均化して、窓の継続時間に対応する間隔で符号化される。
【０１１１】
[00131]さまざまなコンポーネント（例えば、プロセッサ、メモリなど）の間の通信をもたらすために、および、該コンポーネントが必要に応じておよび／または要望に応じて任意の他のコンポーネントと通信できるようにするために（例えば、コンポーネントがさらな命令を求めることができ、リモートメモリストアにアクセスできかつこれを使用できるようになど）、さまざまな技術が使用可能である。このような通信をもたらすために使用されるそのような技術は、例えば、ネットワーク、インターネット、イントラネット、エクストラネット、ＬＡＮ、イーサネット、携帯電話中継塔または衛星を介した無線通信、または、通信をもたらす任意のクライアントサーバシステムを含むことが可能である。このような通信技術は、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ、ＵＤＰ、またはＯＳＩといった任意の適したプロトコルを使用することができる。したがって、さまざまな異なる構成が意図される。
【０１１２】
[00132]一実施形態では、受信および伝送装置に関する情報は、例えば、初期セットアップ中、定期的検査中、フィードバック評価などを含む通信のいずれかの部分においてやり取りされてよい。
【０１１３】
[00133]図５は、４つの連続した時間窓における信号のサロゲートが伝送される信号に埋め込まれる一実施形態に従って、一連の隣接する時間窓内の内容および信号処理を示す。この例は、３つのセグメントまたは時間窓に対する３つのサロゲートの使用を示すが、使用されるセグメント／時間窓および／またはサロゲートの数は、必要に応じておよび／または要望に応じて選択可能である。さらに、一実施形態では、連続していない時間窓／セグメント、他の信号における時間窓／セグメントなどはまた、必要に応じておよび／または要望に応じて使用されてよい。
【０１１４】
[00134]行１（５１５）において、５つの隣接する時間窓Ｗｉ、Ｗｉ＋１、Ｗｉ＋２、Ｗｉ＋３、およびＷｉ＋４が特定される。Ｗｉ＋１は、現在の時間窓Ｗｉの直後の時間窓であり、窓Ｗｉ＋２は窓Ｗｉ＋１に続き、窓Ｗｉ＋３は窓Ｗｉ＋２に続き、窓Ｗｉ＋４は窓Ｗｉ＋３に続く。
【０１１５】
[00135]行２（５２０）では、それぞれの対応する時間窓において、信号プロセッサ（例えば送信機）に送出される入力されたオーディオ信号ｆｉｎｉ（ｔ）、ｆｉｎｉ＋１（ｔ）、ｆｉｎｉ＋２（ｔ）、ｆｉｎｉ＋３（ｔ）、およびｆｉｎｉ＋４（ｔ）それぞれが特定可能である。
【０１１６】
[00136]行３（５２５）では、入力された時間関数ｆｉｎｉ（ｆ）〜ｆｉｎｉ＋４（ｆ）のスペクトル表現がそれぞれ特定できる。
[00137]行４（５３０）では、直前の時間窓における信号のサロゲートが特定可能である。例えば、窓Ｗｉ＋１は、前の窓における信号Ｆｉｎｉ（ｆ）のサロゲートＦｓｉ（ｆ）を含むことができ、窓Ｗｉ＋２は、前の窓における信号Ｆｉｎｉ＋１（ｆ）のサロゲートＦｓｉ＋１（ｆ）を含むことができ、窓Ｗｉ＋３は、前の窓における信号Ｆｉｎｉ＋２（ｆ）のサロゲートＦｓｉ＋２（ｆ）を含むことができ、窓Ｗｉ＋４は、前の窓における信号Ｆｉｎｉ＋３（ｆ）のサロゲートＦｓｉ＋３（ｆ）を含むことができる。信号処理のほとんどが周波数ドメインにあるため、信号およびそれらのサロゲートは、それらの周波数表現に関して指定可能である。数個のサロゲートが各窓において伝送される信号に埋め込まれる必要があるため、サロゲートに対してスパーススペクトル表現が使用される。スパーススペクトル表現に対して必要とされるビットは実質的により少なくすることができるため、数個のサロゲートを、伝送された信号において効率的に埋め込み可能となる。
【０１１７】
[00138]行５（５３５）では、対象の時間窓の後ろに２つの時間窓が続く時間窓における信号のサロゲートが特定できる。例えば、窓Ｗｉ＋１はＷｉ＋１の後ろに２つ窓がある信号Ｆｉｎｉ−１（ｆ）のサロゲートＦｓｉ−１（ｆ）を含むことができる。窓Ｗｉ＋２はＷｉ＋２の後ろに２つ窓がある信号Ｆｉｎｉ（ｆ）のサロゲートＦｓｉ（ｆ）を含むことができる。窓Ｗｉ＋３はＷｉ＋３の後ろに２つ窓がある信号Ｆｉｎｉ＋１（ｆ）のサロゲートＦｓｉ＋１（ｆ）を含むことができる。窓Ｗｉ＋４はＷｉ＋４の後ろに２つ窓がある信号Ｆｉｎｉ＋２（ｆ）のサロゲートＦｓｉ＋２（ｆ）を含むことができる。
【０１１８】
[00139]行６（５４０）では、対象の時間窓の後ろに３つの時間窓が続く時間窓における信号のサロゲートが特定可能である。例えば、窓Ｗｉ＋１は、Ｗｉ＋１の後ろに３つの窓がある信号Ｆｉｎｉ−２（ｆ）のサロゲートＦｓｉ−２（ｆ）を含むことができる。窓Ｗｉ＋２はＷｉ＋２の後ろに３つ窓がある信号Ｆｉｎｉ−１（ｆ）のサロゲートＦｓｉ−１（ｆ）を含むことができる。窓Ｗｉ＋３はＷｉ＋３の後ろに３つ窓がある信号Ｆｉｎｉ（ｆ）のサロゲートＦｓｉ（ｆ）を含むことができる。窓Ｗｉ＋４はそれぞれ、Ｗｉ＋４の後ろに３つ窓がある信号Ｆｉｎｉ＋１（ｆ）のサロゲートＦｓｉ＋１（ｆ）を含むことができる。
【０１１９】
[00140]行７（５５０）では、５４５の出力信号Ｆｏｕｔｉ＋１（ｆ）〜Ｆｏｕｔｉ＋４（ｆ）それぞれのスペクトルが特定できる。例えば、Ｆｏｕｔｉ＋４（ｆ）は、窓Ｗｉ＋４における３つのサロゲートＦｓｉ＋１（ｆ）、Ｆｓｉ＋２（ｆ）、およびＦｓｉ＋３（ｆ）でステガノグラフィによって埋め込まれた、入力信号Ｆｉｎｉ＋４（ｆ）のスペクトルを含むことができる。
【０１２０】
[00141]行８（５５０）では、時間の関数として指定される出力信号ｆｏｕｔｉ＋１（ｔ）〜ｆｏｕｔｉ＋４（ｔ）がそれぞれ特定できる。これらの信号はその後、伝送可能である。
【０１２１】
[00142]この例示の実施形態では、時間窓Ｗｉ＋４における伝送された出力信号ｆｏｕｔｉ＋４（ｔ）は、それぞれ、時間窓Ｗｉ＋１、Ｗｉ＋２、およびＷｉ＋３において入力信号Ｆｉｎｉ＋１（ｆ）、Ｆｉｎｉ＋２（ｆ）、およびＦｉｎｉ＋３（ｆ）のサロゲートＦｓｉ＋１（ｆ）、Ｆｓｉ＋２（ｆ）、およびＦｓｉ＋３（ｆ）を含む。これらの時間窓のいずれかにおける情報が失われる（例えば、通信ドロップアウト、極度な信号のひずみ、または任意の他の形態の情報損失の結果として）場合、失われた窓に対応するサロゲートは失われた情報に取って代わるように使用できる。
【０１２２】
[00143]例えば、複数の通信ドロップアウトによって情報損失の期間が長くなると、伝送経路において２つ以上の時間窓に潜在的に影響を及ぼす場合がある。しかしながら、一実施形態では、複数の近接する時間窓の複数のサロゲートを符号化することによって、情報損失の期間が長い場合の情報損失を減少させることができる。
【０１２３】
[00144]行８（５５０）において、オーディオ信号を特徴付ける信号表現の伝送が特定される。伝送されるオーディオ信号は、一実施形態によると、複数の近接する時間窓における入力信号を近似する場合がある１つまたは複数のサロゲートを含むことができる。それぞれの時間窓は、時間窓内で特定される信号要素を特徴付ける離散信号要素を含むことができる。とりわけ、複数の信号表現は、例えば、隣接する時間窓Ｗｉ＋１、Ｗｉ＋２、Ｗｉ＋３、およびＷｉ＋４のそれぞれについての情報をこの順序で含むことができる時間の長さで伝送されてよい。一実施形態では、窓Ｗｉ＋４における信号表現ｆｏｕｔｉ＋４（ｔ）は、時間窓Ｗｉ＋１、Ｗｉ＋２、およびＷｉ＋３内に含まれる時間ドメインにおける信号要素、例えば、ｆｉｎｉ＋４（ｔ）のスペクトル表現において符号化される埋め込まれたサロゲートＦｓｉ＋１（ｆ）、Ｆｓｉ＋２（ｆ）、およびＦｓｉ＋３（ｆ）を含む。
【０１２４】
[00145]例えば、符号化関数Ｃ［Ｆｉｎｉ（ｆ）］は、サロゲート（複数可）を、Ｆｏｕｔｉ（ｆ）を作成するためにＦｉｎｉ（ｆ）の位相ベクトルに符号化することができる。これは、それぞれの対応するサロゲート（周波数および振幅）の座標をＦｉｎｉ（ｆ）の位相ベクトルに符号化することによって達成できる。よって、符号化された結果として生じるスペクトル表現Ｆｏｕｔｉ（ｆ）が作成できる。この例では、位相ベクトルを操作することでは、耳は耳の中の位相差に無反応であるため、Ｆｏｕｔｉ（ｆ）の知覚に与える影響はわずかであるか全くない場合がある。
【０１２５】
[00146]伝送装置において、または伝送前に、連結させた時間窓Ｗ１、Ｗ２…Ｗｉにおける時間信号は、一緒に合わされて、別の装置へ伝送するために連続の時間信号ｆｏｕｔ（ｔ）を形成することができる。ｆｏｕｔ（ｔ）のスペクトルにおいて符号化された複数のサロゲートを含む、結果として生じる符号された信号ｆｏｕｔ（ｔ）の時間表現は、後に、受信装置または他の信号プロセッサに伝送可能である。よって、受信装置／信号プロセッサは、ｆｒｃｖｄ（ｔ）＝ｆｏｕｔ（ｔ）＋ｆＮ（ｔ）であるｆｒｃｖｄ（ｔ）を受信することができる。式中、ｆｒｃｖｄ（ｔ）は受信機によって受信される信号であり、ｆｏｕｔ（ｔ）は、送信機によって送信される信号であり、ｆＮ（ｔ）は、伝送経路において取得される雑音である。また、ｆｒｃｖｄ（ｔ）がｆｏｕｔ（ｔ）＋何らかの雑音ｆＮ（ｔ）を含み、かつ、ｆｏｕｔ（ｔ）がｆｉｎ（ｔ）のスペクトル表現において、または、サロゲートを符号化する何らかの他のステガノグラフィ方法において符号化されたサロゲートを有するｆｉｎ（ｔ）を含むため、符号化されたサロゲートはまた、何らかの雑音を有する場合がある。サロゲートは先の時間窓のいずれかまたは全ての通信ドロップアウトなどの情報損失に遭遇した場合、受信された時間窓Ｗｉ−１、Ｗｉ−２…Ｗｉ−ｊから信号要素をおおよそ再作成するために使用できる。
【０１２６】
[00147]別の実施形態では、サロゲートは、時間窓Ｗｉ＋１、Ｗｉ＋２、…Ｗｉ＋ｊにおいて反対の順序で受信されてよい。
[00148]一実施形態では、伝送冗長性は、複数の時間窓にわたってサロゲートの複数のインスタンスを伝送することによって達成できる。信号の複数のサロゲートを伝送する際に実現される冗長性は、情報損失をさらに補償することができる。時間窓の数の増加は、追加のメモリを必要とする場合があり、かつ、サロゲートを抽出するおよび復号する際の時間の遅延を長くすることを必要とする場合がある追加のサロゲートの形態における追加の冗長性を必要とする場合がある。例えば、通信ドロップアウトは、Ｊ個の時間窓にわたる継続時間に遭遇する場合がある。Ｊ個の窓全ての通信ドロップアウトを含む、Ｊ個の窓の任意の組み合わせ伴う通信ドロップアウトを補償するために、Ｊ個のサロゲートの記憶および符号化、ならびに、Ｊ個の窓の継続時間に等しい場合がある遅延を必要とする場合がある。別の実施形態では、遅延はＪ個の窓より短いか長い場合がある。
【０１２７】
[00149]大量のサロゲートは、それぞれのサロゲートを符号化するためにより少ないビットを使用して伝送された信号において埋め込まれてよい。サロゲートを符号化するためにビット数を低減させることで、より長い継続時間のドロップアウトをカバーできるが、回復させた信号の品質を低減させるという犠牲を払う。一実施形態では、サロゲートは適応的方策を使用して符号化できるようにすることによって、回復させた信号の品質は、短い継続時間のドロップアウトで、ひずみなく妨げられることなく伝送された信号と知覚的に区別できない。長い継続時間のドロップアウトで、サロゲートの適応的符号化は、回復させた信号が妨げられることなく了解性を有するように実施可能であるが、信号の品質は低減する。
【０１２８】
[00150]一実施形態では、その他の場合では、伝送経路における情報損失に影響される場合がある信号の追加の符号化は、必要に応じておよび／または要望に応じて提供されてよい。
【０１２９】
[00151]一実施形態では、複数の隣接する時間窓にわたるドロップアウト中に失われる場合がある信号情報の補償は、受信装置によって受信される少なくとも１つの窓がドロップさせた時間窓（複数可）のサロゲート（複数可）を含む場合に提供できる。一実施形態では、受信装置は、失われた信号情報のより良い近似値をもたらすために受信されるように複数のサロゲートを組み合わせてよい。
【０１３０】
[00152]サロゲートＦｓｉ＋１（ｆ）の３つの別個のバージョンは、３つの隣接する窓Ｗｉ＋２、Ｗｉ＋３、およびＷｉ＋４のグループにおいて利用可能である。窓Ｗｉ＋１の通信ドロップアウトからの情報損失は、窓Ｗｉ＋４が処理される時に対処できる。窓Ｗｉ＋４が処理される時の窓Ｗｉ＋１のドロップアウトの補償は、３つの時間窓の継続期間に等しい時間遅延を導入することが可能である。
【０１３１】
[00153]より少ない窓において信号のサロゲートを用いる実施形態は、情報損失を補償する際の時間遅延を低減することができるが、とりわけ、２つ以上の近接する時間窓にドロップアウトまたは情報損失が生じる場合、潜在的なドロップアウトおよび他の形態の情報損失を減少させる効果を低減させる。
【０１３２】
[00154]大量の時間窓からのサロゲートの使用は、２つ以上の近接する時間窓を伴う情報損失を減少させる効果を改善するだけでなく、伝送経路において取得される雑音が受信された信号における信号対雑音比、およびそれに伴う対応するサロゲートにおける信号対雑音比を低減させるため、受信された信号の信号対雑音比を改善する。異なる時間窓から共通のサロゲートを平均化することは、信号対雑音比を改善するための効果的なやり方である。共通のサロゲートを組み合わせる追加の方法は、必要に応じておよび／または要望に応じて使用できる。
【０１３３】
[00155]図６は、一実施形態による、受信装置における情報損失を減少させるための方法を示す。図４と同様におよび便宜上、この方法は、信号時間窓を使用して説明されるが、この方法は、時間窓の使用に限定されず、信号セグメント、信号部分などで使用可能であることが認識されるべきである。
【０１３４】
[00156]この受信装置への入力は、上述されるように符号化されかつ伝送された信号であってよい。例示するために、信号は、３つの近接する窓に対して符号化されたサロゲートを含む。図６に示される受信装置は、信号の他部分で符号化された信号セグメントのサロゲートが埋め込まれた信号を受信しかつ復号する。
【０１３５】
[00157]ステップ６０５では、信号は受信装置によって受信されかつモニタリングされてよい。一実施形態では、受信されるオーディオ信号は、伝送経路において取得される場合がある、伝送された信号ｆｏｕｔ（ｔ）＋雑音ｆＮ（ｔ）に等しい時間関数ｆｒｃｖｄ（ｔ）として受信される。別の実施形態では、信号は、再生された信号、スパーススペクトル表現、または受信装置の能力に適切な他のコーディングとして受信されてよい。
【０１３６】
[00158]ステップ６１０では、受信装置が有効であるか、その他の場合、符号化されたサロゲートを復号することが可能かどうかを判断するための判断が行われてよい。
[00159]一実施形態では、受信装置が有効でないと判断される場合、信号は、ステップ６６０においてサロゲートを処理または復号せずに出力される。
【０１３７】
[00160]別の実施形態では、装置が有効装置または有効でない装置であると仮定されてよい。これは、例えば、通信ネットワーク、装置タイプなどに基づいてよい。別の実施形態では、受信装置のデフォルトタイプが使用されてよい。
【０１３８】
[00161]一実施形態では、受信装置が有効受信装置であると判断される場合、ステップ６１５では、受信装置は、１つまたは複数の時間窓中に情報損失が検出されるかどうかを判断する。例えば、情報損失に遭遇する隣接する時間窓の数、または、先の伝送に基づいて情報損失に遭遇する可能性がある隣接する時間窓の予想数は、いくつの続く時間窓が情報損失を最小限に抑えるためにサロゲートを必要とするかを判断するために使用されてよい。この判断は、サロゲートを符号化かつ伝送する際の時間遅延を低減するために動的に行われてよい。時間窓の数を判断するための他の方法および技法は必要に応じておよび／または要望に応じて使用可能である。
【０１３９】
[00162]一実施形態では、情報損失は、感知される通信遮断、情報の部分的な損失、指定される時間周期中に受信される情報が欠けていること、および、送信機から受信される指示などに基づいて判断されてよい。前述の従来の情報損失検出技法もしくは他の技法の１つまたは任意の組み合わせは、必要に応じておよび／または要望に応じて用いられてよい。
【０１４０】
[00163]一実施形態では、情報損失（例えば通信ドロップアウト）が受信装置によって感知されない（例えば情報が失われたとの指示がない）場合、受信装置は、サロゲートを復号するための処理を行わずにステップ６６０において聞き手に信号を出力することができる。信号品質を改善するための任意の他の信号処理は、必要に応じておよび／または要望に応じて適用されてよい。
【０１４１】
[00164]一実施形態では、信号がスペクトル表現として受信される場合、時間ドメイン信号がステップ６６０においてユーザに出力される前に信号品質を改善するために必要とされるおよび／または信号品質を改善することが要望される場合がある任意の他の信号処理と共に、逆変換が適用可能である。
【０１４２】
[00165]ステップ６２０では、受信された信号ｆｒｃｖｄ（ｔ）は一連の隣接する時間窓に分割されてよい。入力信号ｆｒｃｖｄ（ｔ）は、ｆｒｃｖｄｉ（ｔ）で表されている時間窓Ｗｉ内の時間関数によって一連の隣接する時間窓Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、…Ｗｉに分割可能である。よって特定される時間窓は、伝送装置において時間窓と同期する。窓Ｗｉ＋４における時間信号ｆｒｃｖｄｉ＋４（ｔ）は、ｆｏｕｔｉ＋４（ｔ）に加えて何らかの雑音ｆＮｉ＋４（ｔ）を含み、ｆｏｕｔｉ＋４（ｔ）は、ｆｉｎｉ＋４（ｔ）のスペクトル表現、またはサロゲートを符号化するいくつかの他のステガノグラフィ方法で符号化されるサロゲートＦｓｉ＋１（ｆ）、Ｆｓｉ＋２（ｆ）、およびＦｓｉ＋３（ｆ）と共にｆｉｎｉ＋４（ｔ）を含む。サロゲートは、前の時間窓のいずれかまたは全てにおいて通信ドロップアウト、ひずみなどの情報損失に遭遇した場合、少なくとも、受信された時間窓Ｗｉ＋１、Ｗｉ＋２、およびＷｉ＋３から信号要素をおおよそ再作成するために使用できる可能性がある冗長な信号情報を含む。
【０１４３】
[00166]一実施形態では、ｆｒｃｖｄ（ｔ）の強い時間セグメントにおいて符号化される少なくとも１つのサロゲートは、特定可能であり、かつ、伝送装置によって使用される時間窓の初期サンプルを特定するために復号されてよい。この情報は、伝送装置によって使用される対応する時間窓と同期し、かつ、Ｗｉにおける時間信号がｆｒｃｖｄｉ（ｔ）で表される一連の隣接する時間窓Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、…Ｗｉにｆｒｃｖｄ（ｔ）を分割するために使用されてよい。各時間窓におけるサンプルの数が既知であるため、窓の開始サンプルを復号する際のエラーは近接する窓の初期サンプルについてのデータから補正できる。
【０１４４】
[00167]ステップ６２５では、時間関数を、周波数ドメインにおいて特徴付け可能であるスペクトル表現に変換するために、受信された信号ｆｒｃｖｄｉ（ｔ）に対する信号解析が行われてよい。該変換は、ｆｒｃｖｄｉ（ｔ）の時間周波数変換によって達成できる。上で特定されるように、サロゲートを符号化する際に使用される同じ変換は、信号Ｆｒｃｖｄｉ（ｆ）のスペクトル表現を生成するために使用されてよい。その後、Ｆｒｃｖｄｉ（ｆ）は信号および関連のサロゲート（複数可）のさらなる解析のために用いられてよい。
【０１４５】
[00168]ステップ６３０では、開始サンプルを特定する時間関数における少なくとも１つのサロゲートはまた、次に、周波数要素に埋め込まれた他のサロゲートを見出せる場所についての情報を含むサロゲートを含む周波数要素を特定することができる。
【０１４６】
[00169]ステップ６３５では、１つまたは複数のサロゲートは、スペクトル表現Ｆｒｃｖｄｉ（ｆ）から抽出できる。サロゲートを抽出することおよび復号することは、強力な周波数要素のマスキング領域もしくは位相ベクトルにおいて、または、周波数帯域オフセットなどにおいてサロゲートを特定することによって達成できる。
【０１４７】
[00170]一実施形態では、複数の近接する時間窓からのサロゲートＦｓｉ＋１（ｆ）、Ｆｓｉ＋２（ｆ）、およびＦｓｉ＋３（ｆ）は、表現Ｆｒｃｖｄｉ＋４（ｆ）から抽出できる。抽出後に残るスペクトルコンポーネント（すなわち、サロゲートのない信号）は、Ｆｉｎｉ＋４（ｆ）に、伝送経路において取得される雑音ＦＮｉ＋４（ｆ）を加えたものに等しいスペクトルＦｔｅｍｐｉ＋４（ｆ）を含むことができる。
【０１４８】
[00171]一実施形態では、複数の近接する時間窓に関連する一時的なスペクトルを記憶するためのメモリが用いられてよい。例えば、一時的なスペクトルＦｔｅｍｐｉ＋１（ｆ）、Ｆｔｅｍｐｉ＋２（ｆ）、およびＦｔｅｍｐｉ＋３（ｆ）は、受信装置のメモリに記憶できる。任意の適したメモリ（すなわち、リモートまたはローカル）は、必要に応じておよび／または要望に応じて使用できる。一実施形態では、積層型メモリ（例えば、先入れ先出し）は、新しい一時的なスペクトルがセーブされると、古い一時的なスペクトルが廃棄できるように使用可能である。
【０１４９】
[00172]ステップ６４０では、抽出されるか復号されるサロゲートＦｓｉ＋１（ｆ）、Ｆｓｉ＋２（ｆ）、およびＦｓｉ＋３（ｆ）はメモリに記憶できる。一実施形態では、サロゲート（複数可）は、伝送装置のメモリなどのストレージ装置に記憶できる。任意の適したメモリ（すなわち、リモートまたはローカル）は、必要に応じておよび／または要望に応じて使用可能である。一実施形態では、積層型メモリ（例えば、先入れ先出し）は、新しいサロゲートがセーブされると、古いサロゲートが廃棄できるように使用可能である。
【０１５０】
[00173]一実施形態では、複数の近接する時間窓から抽出されたサロゲートを記憶するためのメモリが用いられてよい。例えば、サロゲートＦｓｉ＋１（ｆ）、Ｆｓｉ＋２（ｆ）、およびＦｓｉ＋３（ｆ）は、図５で特定されるように、それぞれ窓Ｗｉ＋２、Ｗｉ＋３、およびＷｉ＋４から抽出でき、かつ、メモリ６４０に記憶可能である。
【０１５１】
[00174]メモリにおいて、サロゲートＦｓｉ−１（ｆ）、Ｆｓｉ（ｆ）、およびＦｓｉ＋１（ｆ）は記憶されてもよい。例えば、図５に示されるように、これらのサロゲートは窓Ｗｉ＋２に関連付けられる。窓Ｗｉ＋３に関連付けられることで、サロゲートＦｓｉ（ｆ）、Ｆｓｉ＋１（ｆ）、およびＦｓｉ＋２（ｆ）は記憶でき、図５において窓Ｗｉ＋４で特定されるサロゲートＦｓｉ＋１（ｆ）、Ｆｓｉ＋２（ｆ）、およびＦｓｉ＋３（ｆ）は記憶可能である。したがって、別個の窓において受信されている場合があるサロゲートＦｓｉ＋１（ｆ）の複数のバージョン（すなわち、時間窓Ｗｉ＋２、Ｗｉ＋３、およびＷｉ＋４における信号のサロゲート）は、復号可能であり、信号要素情報はその後組み合わされ、それによって、必要な場合、窓Ｗｉ＋１における情報の損失を補償することができる。別個の時間窓からのサロゲートＦｓｉ＋１（ｆ）のバージョンは、伝送経路において取得された雑音の結果としてわずかに異なることになる。Ｆｓｉ＋１（ｆ）の別個のバージョンは、伝送プロセスにおいて取得される雑音を低減するために組み合わされてよい。
【０１５２】
[00175]ステップ６４５では、一時的なスペクトルＦｔｅｍｐｉ＋１（ｆ）はメモリ６５０から取り出され、サロゲートＦｓｉ＋１（ｆ）の対応する利用可能なバージョンはメモリから取り出される（すなわち、窓Ｗｉ＋２、Ｗｉ＋３、およびＷｉ＋４から求められかつメモリに記憶されるようなＦｓｉ＋１（ｆ）の別個のバージョン）。
【０１５３】
[00176]ステップ６５５では、複数のサロゲートは、窓Ｗｉ＋１に通信ドロップアウトまたは他の形態の情報損失が生じる場合にいずれの失われた情報にも取って代わるために使用できる。失われた情報は、３つのＦｓｉ＋１（ｆ）サロゲートのうち２つがまた、いくつかの近接する窓に通信ドロップアウトが生じる場合に失われても、取り出し可能である。別の実施形態では、Ｆｓｉ＋１（ｆ）の２つ以上のバージョンが利用可能である場合、Ｆｓｉ＋１（ｆ）の別個のバージョンは伝送プロセスにおいて取得される雑音を低減するために組み合わせ可能である。上で論じられているように、サロゲートはまた、伝送プロセスにおいて取得された何らかの雑音を有する場合がある。組み合わされたＦｓｉ＋１（ｆ）サロゲートは、より精確な近似値を再生して、情報損失による入力信号の省かれた信号要素（例えば言語音声）に取って代わるために用いられてよい。
【０１５４】
[00177]一実施形態では、情報損失はないが、受信された信号が伝送プロセスにおいて何らかの雑音を取得した場合、推定される信号Ｆｉｎｉ＋１（ｆ）、およびＦｉｎｉ＋１（ｆ）の推定値でもある、そのサロゲートの３つのバージョンＦｓｉ＋１（ｆ）の平均値は、信号対雑音比を改善したＦｉｎｉ＋１（ｆ）を求めるために平均化できる。
【０１５５】
[00178]受信された信号ｆｒｃｖｄ（ｔ）は、伝送された時間窓と同期する連続する時間窓から成る。ドロップアウトなどの情報損失がない場合、窓Ｗｉにおける受信された信号ｆｒｃｖｄｉ（ｔ）は、伝送された信号ｆｏｕｔｉ（ｔ）、および、伝送プロセス中に取得される雑音ｆＮｉ（ｔ）から成る。現行の例では、３つのサロゲートのセットは、ドロップアウト、および他の形態の情報損失への耐性をもたらすために用いられる。
【０１５６】
[00179]受信された信号は、連続した時間窓を含むことができ、それぞれの窓は、符号化されたサロゲート（複数可）から成ってよい。サロゲートＦｓｉ＋１（ｆ）が対象である場合、サロゲートは、この例において考慮される特殊な場合について、窓Ｗｉ＋２、Ｗｉ＋３、およびＷｉ＋４において受信される信号表現において符号化されてよい。前述の窓について用いられる符号化関数は、受信される信号を生成することができる。
【０１５７】
[00180]サロゲートは、受信された信号から抽出でき、かつ、それらサロゲートの元の形態に復元可能である。しかしながら、伝送経路において取得される雑音によって、復元された信号が何らかの背景雑音と共に生じることになる。窓Ｗｉ＋１がドロップアウトの結果失われる場合、窓Ｗｉ＋１における信号Ｆｉｎｉ＋１（ｆ）は、そのサロゲートＦｓｉ＋１−（ｆ）に置き換えられる場合がある。メモリにおけるＦｓｉ＋１（ｆ）の３つの別個のバージョンがあり、そのそれぞれにおいて伝送時に何らかの雑音が取得される。Ｆｓｉ＋１（ｆ）の３つのバージョンの平均は、信号対雑音比が高くなることによって改善されたＦｉｎｉ＋１（ｆ）の推定値となる。窓Ｗｉ＋１およびＷｉ＋２がドロップアウトの結果失われる場合、Ｆｓｉ＋１（ｆ）の２つのバージョンが残り、それらバージョンによって、信号対雑音比が低い状態で信号Ｆｉｎｉ＋１（ｆ）を復元することが可能になる。窓Ｗｉ＋１、Ｗｉ＋２、およびＷｉ＋３がドロップアウトの結果失われる場合、Ｆｓｉ＋１（ｆ）のバージョンは１つしか残らないので、信号Ｆｉｎｉ＋１（ｆ）の復元は可能になるが、信号対雑音比は劣る。よって、ドロップアウトの継続時間と、ドロップアウトによる雑音のあるチャネルにおける伝送のために復元された信号の信号対雑音比との間のトレードオフが予測可能である。
【０１５８】
[00181]ある実施形態では、近接する時間窓からの入力信号のサロゲートと共に受信された信号から抽出された入力信号を平均化することによって、雑音のある伝送経路における伝送後の信号対雑音比を改善することができる。時間窓における情報がドロップアウトまたは他の形態の情報損失のために失われる場合、近接する時間窓における失われた信号のサロゲートの１つまたは複数は、情報損失を減少させるために使用できる。
【０１５９】
[00182]伝送経路に雑音がある場合、なくなっている情報の置き換えはまた、雑音によって影響されることになる。２つ以上のサロゲートが利用可能である場合、なくなっている情報の推定値を、別個の時間窓からのサロゲートを平均化することによって改善することが可能である。この技法は、ドロップアウトまたは他の形態の情報損失によって失われる信号がない場合、雑音がある伝送経路上で伝送される信号に対する信号対雑音比を改善するために使用されてもよい。この実装形態において、受信された信号ｆｒｃｖｄｉ（ｔ）から抽出された雑音のある入力信号ｆｉｎｉ（ｔ）＋ｆＮｉ（ｔ）は、信号対雑音比を改善するために近接する窓からｆｉｎｉ（ｔ）のサロゲートと共に平均化される。
【０１６０】
[00183]一実施形態では、信号の近似値を再生することは、サロゲートを、周波数および時間のそれら元の値に変換して戻すことによって達成可能である。例えば、逆フーリエ変換などの周波数時間変換は、信号を時間ドメインに復元し、サロゲートに適用可能である。上で論じられる他の逆演算は、必要に応じておよび／または要望に応じて使用されてよい。再生された近似値は、情報損失による入力信号の省かれた信号要素（例えば言語音声）に取って代わるために、または、極度なひずみが生じた信号に取って代わるためにさらに用いられてよい。
【０１６１】
[00184]オプションとして、信号は、情報損失を減少させるための処理が完了した後に人に対して出力可能である。
[00185]以降、本発明のシステム、装置、および方法の実装形態の一般的な態様について説明される。
【０１６２】
[00186]本発明のシステム、または本発明のシステムの一部は、例えば、汎用コンピュータといった「処理コンポーネント」の形態にあってよい。本明細書で使用されるように、「処理コンポーネント」という用語は、少なくとも１つのメモリで使用する少なくとも１つのプロセッサを含むと理解されるものとする。少なくとも１つのメモリは命令セットを記憶する。命令は、処理機械のメモリ（複数可）に永続的にまたは一時的に記憶されてよい。プロセッサは、データを処理するために、メモリ（複数可）に記憶される命令を実行する。命令セットは、上述されるようなタスクといった、特定的なタスク（複数可）を行うさまざまな命令を含むことができる。特定的なタスクを行うためのかかる命令セットは、プログラム、ソフトウェアプログラム、または、単なるソフトウェアとして特徴付けられてよい。
【０１６３】
[00187]上で記されているように、処理機械は、データを処理するためにメモリ（複数可）に記憶される命令を実行する。このデータの処理は、例えば、処理機械のユーザ（複数可）によるコマンドに応答して、先の処理に応答して、別の処理機械および／または任意の他の入力による要求に応答して行われてよい。
【０１６４】
[00188]上で記されているように、本発明を実装するために使用される処理機械は、汎用コンピュータであってよい。しかしながら、上述されている処理機械は、専用のコンピュータ、例えば、マイクロコンピュータ、ミニコンピュータ、もしくはメインフレームを含むコンピュータシステム、プログラムされたマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、周辺集積回路素子、ＣＳＩＣ（顧客別集積回路）もしくはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）もしくは他の集積回路、論理回路、デジタル信号プロセッサ、ＦＰＧＡ、ＰＬＤ、ＰＬＡ、もしくはＰＡＬなどのプログラム可能論理装置、または、本発明のプロセスのステップを実施することができる任意の他の装置もしくは装置の配置構成を含む多種多様な他の技術のいずれかを利用することもできる。これらの処理機械のいずれかまたは全ては、モバイルフォン／装置、固定電話、補聴器、個人用増幅装置、補助聴取装置、ビデオおよびオーディオ会議システム、ヴォイスオーバＩＰ装置、ストリーミング無線装置、送受信兼用無線機、タブレットコンピュータ、デスクトップおよびノートブックコンピュータ、ワークステーション、電子読み取り装置などのさまざまな装置において実装されてよい。
【０１６５】
[00189]本発明を実施するために使用される処理機械は適したオペレーティングシステムを利用することができる。よって、本発明の実施形態は、ｉＯＳオペレーティングシステム、ＯＳ  Ｘオペレーティングシステム、Ａｎｄｒｏｉｄオペレーティングシステム、マイクロソフト社のＷｉｎｄｏｗｓ（商標）８オペレーティングシステム、マイクロソフト社のＷｉｎｄｏｗｓ（商標）７オペレーティングシステム、マイクロソフト社のＷｉｎｄｏｗｓ（商標）Ｖｉｓｔａ（商標）オペレーティングシステム、マイクロソフト社のＷｉｎｄｏｗｓ（商標）ＸＰ（商標）オペレーティングシステム、マイクロソフト社のＷｉｎｄｏｗｓ（商標）ＮＴ（商標）オペレーティングシステム、Ｗｉｎｄｏｗｓ（商標）２０００オペレーティングシステム、Ｕｎｉｘオペレーティングシステム、Ｌｉｎｕｘオペレーティングシステム、Ｘｅｎｉｘオペレーティングシステム、ＩＢＭ社のＡＩＸ（商標）オペレーティングシステム、ヒューレット・パッカード社のＵＸ（商標）オペレーティングシステム、Ｎｏｖｅｌｌ社のＮｅｔｗａｒｅ（商標）オペレーティングシステム、サンマイクロシステムズ社のＳｏｌａｒｉｓ（商標）オペレーティングシステム、ＯＳ／２（商標）オペレーティングシステム、ＢｅＯＳ（商標）オペレーティングシステム、Ｍａｃｉｎｔｏｓｈオペレーティングシステム、Ａｐａｃｈｅオペレーティングシステム、ＯｐｅｎＳｔｅｐ（商標）オペレーティングシステム、または、別のオペレーティングシステムもしくはプラットフォームを実行する処理機械を含むことができる。
【０１６６】
[00190]上述されているように本発明の方法を実践するために、処理機械のプロセッサおよび／またはメモリが同じ物理的または地理的場所に物理的に位置する必要がないことは理解されたい。すなわち、処理機械によって使用されるプロセッサおよびメモリのそれぞれは、地理的に異なる場所に位置し、任意の適したやり方で通信するように接続されてよい。さらに、プロセッサおよび／またはメモリのそれぞれが種々の物理的な機器から構成できることは理解されたい。したがって、プロセッサが１つの場所における１つの単一の機器である、および、メモリが別の場所における別の単一の機器である必要はない。すなわち、プロセッサは、２つの異なる物理的場所における２つの機器である場合があることが意図される。２つの異なる機器は、任意の適したやり方で接続されてよい。さらに、メモリは、２つ以上の物理的場所においてメモリの２つ以上の部分を含んでよい。
【０１６７】
[00191]さらに説明すると、上述されている処理はさまざまなコンポーネントおよびさまざまなメモリによって行われる。しかしながら、上述されている２つの異なるコンポーネントによって行われる処理は、本発明のさらなる実施形態に従って、単一のコンポーネントによって行われてよい。また、上述されているような１つの異なるコンポーネントによって行われる処理は、２つの異なるコンポーネントによって行われてよい。同様のやり方で、上述されているような２つの異なるメモリ部分によって行われる記憶保存は、本発明のさらなる実施形態に従って、単一のメモリ部分によって行われてよい。さらに、上述されているような１つの異なるメモリ部分によって行われる記憶保存は、２つのメモリ部分によって行われてよい。
【０１６８】
[00192]さらに、さまざまなプロセッサおよび／またはメモリの間の通信をもたらすために、および、本発明のプロセッサおよび／またはメモリが、任意の他のエンティティと通信できるようにするために、すなわち、例えば、さらなる命令を求めるように、または、リモートメモリストアにアクセスし、それを使用するように、さまざまな技術が使用できる。かかる通信をもたらすために使用されるかかる技術は、例えば、ネットワーク、インターネット、イントラネット、エクストラネット、ＬＡＮ、イーサネット、携帯電話中継塔または衛星を介した無線通信、または、通信をもたらす任意のクライアントサーバシステムを含むことが可能である。かかる通信技術は、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ、ＵＤＰ、またはＯＳＩといった任意の適したプロトコルを使用することができる。
【０１６９】
[00193]上述されているように、命令セットは本発明の処理に使用されてよい。命令セットはプログラムまたはソフトウェアの形態であってよい。ソフトウェアは、例えば、システムソフトウェアまたはアプリケーションソフトウェアの形態であってよい。ソフトウェアはまた、例えば、別個のプログラムのコレクション、大型プログラム内のプログラムモジュール、またはプログラムモジュールの一部分の形態である場合がある。使用されるソフトウェアは、オブジェクト指向プログラミングの形態のモジュール式プログラミングを含む場合もある。ソフトウェアは、処理されるデータを用いて何をするかを処理機械に命じる。
【０１７０】
[00194]さらに、本発明の実装形態および動作において使用される命令、または命令セットは、処理機械が命令を読み出すことができるような適した形態であってよい。例えば、プログラムを形成する命令は、機械語またはオブジェクトコードに変換されて、プロセッサ（複数可）が命令を読み出すことができるようにする適したプログラミング言語の形態であってよい。すなわち、特定的なプログラミング言語におけるプログラミングコードまたはソースコードの書き込まれた行は、コンパイラ、アセンブラ、またはインタプリタを使用して機械語に変換される。機械語は、特定的なタイプの処理機械、すなわち、例えば特定的なタイプのコンピュータに特有のバイナリコード化された機械命令である。コンピュータは機械語を理解する。
【０１７１】
[00195]本発明のさまざまな実施形態に従って、任意の適したプログラミング言語が使用可能である。実例として、使用されるプログラミング言語は、例えば、アセンブリ言語、Ａｄａ、ＡＰＬ、Ｂａｓｉｃ、Ｃ、Ｃ＋＋、ＣＯＢＯＬ、ｄＢａｓｅ、Ｆｏｒｔｈ、Ｆｏｒｔｒａｎ、Ｊａｖａ、Ｍｏｄｕｌａ−２、Ｐａｓｃａｌ、Ｐｒｏｌｏｇ、ＲＥＸＸ、Ｖｉｓｕａｌ  Ｂａｓｉｃ、および／またはＪａｖａＳｃｒｉｐｔを含むことができる。さらに、本発明のシステムおよび方法の動作と併せて単一タイプの命令または単一のプログラミング言語が利用される必要はない。むしろ、任意の数の異なるプログラミング言語が、必要に応じておよび／または要望に応じて利用されてよい。
【０１７２】
[00196]また、本発明を実践する際に使用される命令および／またはデータは、要望されることがある場合、任意の圧縮もしくは暗号化技法、またはアルゴリズムを利用してよい。暗号化モジュールは、データを暗号化するために使用できる。さらに、ファイルまたは他のデータは、例えば適した解読モジュールを使用して解読されてよい。
【０１７３】
[00197]上述されているように、本発明は、実例として、コンピュータまたはコンピュータシステムを含む、例えば、少なくとも１つのメモリを含む処理機械の形態で具現できる。例えば、コンピュータオペレーティングシステムが上述されている動作を行うことができるようにする命令セット、すなわち、ソフトウェアが、要望通りに多種多様の媒体のいずれかに収容されてよいことは理解されたい。さらに、命令セットによって処理されるデータも、多種多様の媒体のいずれかに収容可能である。すなわち、本発明において使用される命令セットおよび／またはデータの保有に利用される特定的な媒体、すなわち、処理機械におけるメモリは、例えば、さまざまな物理的形態または伝送のいずれかを呈することができる。実例として、媒体は、紙、透明紙、コンパクトディスク、ＤＶＤ、集積回路、ハードディスク、フロッピーディスク、光ディスク、磁気テープ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ワイヤ、ケーブル、ファイバ、通信チャネル、衛星送信、メモリカード、ＳＩＭカード、または、他の遠隔伝送、および、本発明のプロセッサによって読み取り可能な任意の他の媒体またはデータソースの形態であってよい。
【０１７４】
[00198]さらに、本発明を実装する処理機械において使用されるメモリ（複数可）は、メモリが、要望通りに、命令、データ、または他の情報を保有できるようにするために多種多様の形態のいずれかであってよい。よって、メモリはデータを保有するためにデータベースの形態であることができる。データベースは、例えば、フラットファイル配置構成または関係データベース配置構成などの任意の要望されるファイル配置構成を使用できる。
【０１７５】
[00199]本発明のシステムおよび方法では、さまざまな「ユーザインターフェース」は、ユーザが、本発明を実装するために使用される処理機械（複数可）とインターフェースで接続できるようにするために利用可能である。本明細書で使用されるように、ユーザインターフェースは、ユーザが処理機械と対話できるようにする処理機械によって使用される任意のハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組み合わせを含む。ユーザインターフェースは、例えば、ダイアログ画面の形態であることができる。ユーザインターフェースは、マウス、タッチスクリーン、キーボード、キーパッド、音声リーダ、音声認識装置、ダイアログ画面、メニューボックス、リスト、チェックボックス、トグルスイッチ、プッシュボタン、または、処理機械が命令セットを処理する際に、ユーザが、処理機械の動作に関する情報を受信できるようにする、および／または、処理機械に情報を提供する任意の他の装置を含むこともできる。したがって、ユーザインターフェースは、ユーザと処理機械との間に通信をもたらす任意の装置である。ユーザインターフェースを通してユーザによって処理機械に提供される情報は、例えば、コマンド、データの選択、または何らかの他の入力の形態であってよい。
【０１７６】
[00200]上述されているように、処理機械がユーザ用にデータを処理するように、命令セットを実行する処理機械によってユーザインターフェースが利用される。ユーザインターフェースは典型的には、処理機械によって、ユーザと対話して、情報を伝達するか、ユーザから情報を受信するかのどちらかに使用される。しかしながら、本発明のシステムおよび方法のいくつかの実施形態によると、人間であるユーザが、本発明の処理機械によって使用されるユーザインターフェースと実際に対話する必要がないことは理解されるべきである。むしろ、本発明のユーザインターフェースが、人間であるユーザではなく別の処理機械と対話する、すなわち、情報を伝達しかつ受信することができることも意図される。したがって、他の処理機械はユーザとして特徴付けられる場合がある。さらに、本発明のシステムおよび方法において利用されるユーザインターフェースが、一部では人間であるユーザとも対話しながら、一部では別の処理機械（複数可）と対話できることが意図される。
【０１７７】
[00201]本発明が広範なユーティリティおよびアプリケーションに影響されやすいことは、当業者によって容易に理解されるであろう。本明細書に記載されるもの以外の本発明の多くの実施形態および適応、ならびに多くの変形、変更、および均等物の配置構成は、本発明の実体または範囲から逸脱することなく、本発明および本発明の先述の説明から明らかになる、または、これらによって合理的に示唆されるであろう。
【０１７８】
[00202]したがって、本発明は、その実施形態に関してここで詳細に説明されたが、この発明は、本発明の実例および例示に過ぎず、本発明の実施可能な発明を提供するためになされることは理解されたい。したがって、先述の発明は、本発明が解釈されるように意図されたものではなく、または本発明を限定することを意図されたものでもなく、その他の場合、任意の他のかかる実施形態、適応、変形、変更、または均等物の配置構成を除くことも意図されない。
【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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【国際調査報告】
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