CN101568909B - 使用便携式监视器和固定装置的调研数据收集 - Google Patents

使用便携式监视器和固定装置的调研数据收集 Download PDF

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Abstract

一种收集关于位于内容呈现附近的听众成员的位置的数据的方法。一个固定装置位于所述内容呈现附近。由一个听众成员携带该便携式监视器。通过将数据从便携式监视器传输到固定装置或从固定装置传输到便携式监视器，或者通过比较由固定装置和便携装置所收集的数据来获取位置数据。

Description

使用便携式监视器和固定装置的调研数据收集
本申请是2004年3月26日提交的美国专利申请No.10/811174的部分继续申请，在此全部引用作为参考。
公开了用于使用便携式监视器和固定装置收集调研数据的系统和方法。
图1是示出了用于使用便携式监视器和固定装置收集调研数据的系统的某些实施例的功能框图；
图2是示出了图1的某些实施例的运行以发出声学位置码和/或存在码的功能框图；
图3是根据“逐级下降”方法传输位置码的某些实施例的流程图；
图4描绘了包括固定监视器和便携式监视器的监视系统的某些实施例；
图5是在某些实施例中使用的定向声学位置码生成技术的功能框图；
图6是示出了基于码的特征生成定向位置码的技术的框图；
图7示出了在固定装置和/或便携式监视器中生成码的某些技术；
图8示出了便携式监视器被耦合到通信适配器的某些实施例，其中通信适配器使便携式监视器能够从固定监视器接收位置数据；
图9示出了图8的通信适配器的某些实施例；
图10示出了具有用于接收辅助码和位置码的分开的接收器的便携式监视器；
图10A示出了具有用于接收辅助码和位置码的单个接收器的便携式监视器；
图11示出了其中一个小组成员携带两个便携装置的监视系统；
图11A示出了用于整合和传输由图11的便携装置所收集的数据的系统；
图12示出了用于确定小组成员是否在固定监视器附近区域内的码读取和匹配过程；
图13示出了用于确定小组成员是否在固定监视器附近区域内的签名提取和匹配过程；
图14用于解释声音签名提取过程。
本申请使用了以下术语和定义：
这里使用的术语“数据”表示任何标记、信号、标志、符号、域、符号集、表示和任何其它物理形式或代表信息的形式，不管是持久还是暂时的，不管是可视的、可听的、声、电、磁、电磁还是以其它方式呈现的。使用术语“数据”代表一定物理形式的预定信息应被看作包含一种或多种不同物理形式的相应信息的任何和所有表示。
这里使用的术语“媒体数据”和“媒体”表示可广泛访问的数据，不管是通过无线电的还是经由电缆、卫星、网络、互联网络(包括因特网)、印刷品、在存储介质上呈现和分布，或是人类可察觉的任何其它手段或技术，无论这种数据是什么形式或内容，并且包括但是不限于音频、视频、声/像、文本、图像、动画、数据库、广播、呈现(包括但不限于视频呈现、海报和公告)、符号、信号、网页、印刷介质和流媒体数据。
这里使用的术语“调研数据”表示包括(1)关于媒体数据的使用的数据，(2)关于披露给媒体数据的数据，和/或(3)市场研究数据的数据。
这里使用的术语“存在数据”表示要呈现给用户的媒体数据或消息媒体以外的数据、内容。
这里使用的术语“辅助码”表示在媒体数据中被编码、添加到媒体数据、与媒体数据结合或嵌入到其中以提供识别、描述和/或特征化媒体数据的信息和/或其它与调研数据一样有用的信息的数据。
这里使用的术语“读取”表示用于恢复已被添加到媒体数据、在媒体数据中被编码、与媒体数据结合或嵌入到其中的调研数据的一个或多个过程。
这里使用的术语“数据库”表示相关数据的有组织的实体，不管数据或数据的有组织的实体是什么表现形式。例如，有关数据的有组织的实体可以是表、地图、网格、数据包、数据报文、帧、文件、电子邮件、消息、文档、报告、列表或任何其它形式中的一种或多种形式。
这里使用的术语“网络”包括所有种类的网络和互联网络，包括因特网，但不限于任何特定的网络或互联网络。
术语“第一”、“第二”、“主要”和“次要”被用于将一个要素、集合、数据、对象、步骤、过程、动作或事件与另一个区别开，而不是用于指定相对位置或时间上的安排，除非明确地声明。
这里使用的术语“耦合”、“耦合到”和“与......耦合”均表示两个或更多个装置、设备、文件、电路、元件、功能、操作、过程、程序、媒体、部件、网络、系统、子系统和/或手段之间的关系，构成以下各项关系中的一种或多种：(a)连接，不管是直接连接还是通过一个或多个其它装置、设备、文件、电路、元件、功能、操作、过程、程序、媒体、部件、网络、系统、子系统或手段的连接，(b)通信关系，不是直接通信还是通过一个或多个其它装置、设备、文件、电路、元件、功能、操作、过程、程序、媒体、部件、网络、系统、子系统或手段的通信，和/或(c)功能关系，其中装置、设备、文件、电路、元件、功能、操作、过程、程序、媒体、部件、网络、系统、子系统或手段中的一个或多个的操作全部或部分依赖于其它任一个或多个的操作。
这里使用的术语“传输”、“传送”和“通信”包括将数据从源传递到目的地，以及将要被传递到目的地的数据传递到通信介质、系统、信道、网络、装置、电线、电缆、光纤、电路和/或链接。这里使用的术语“通信”包括通信介质、系统、信道、网络、装置、电线、电缆、光纤、电路和链接中的一个或多个。
这里使用的术语“处理器”表示处理装置、设备、程序、电路、部件、系统和子系统，不管是以硬件、软件还是以两者来实现，也不管是否可编程。这里使用的术语“处理器”包括但不限于一个或多个计算机、硬连线电路、信号修改装置和系统、用于控制系统的装置和机器、中央处理单元、可编程装置和系统、现场可编程门阵列、专用集成电路、片上系统、由分立元件和/或电路组成的系统、状态机、虚拟机、数据处理器、处理设备和以上的任意组合。
这里使用的术语“存储器”和“数据存储器”表示一个或多个数据存储装置、设备、程序、电路、部件、系统、子系统、用于保持数据的位置和存储介质，不管是基于暂时的还是持久的，并且提供这种保持的数据。
这里术语“小组成员”、“应答者”和“参加者”可互换地用来表示有意或无意地参加研究以收集有关那个人的活动的信息的人，不管是通过电子、调查还是通过其它手段。
这里使用的术语“家庭”被广义地理解为包括家庭成员，在同一住处生活的家庭，在同一位处生活的彼此有关或无关的一群人，以及在共同的设施中生活的一群人(其中不相关的人的总数不超过预定的数量)，诸如互助会会所、公寓或其它类似的结构和安排，以及这种共同住处或设施。
这里使用的术语“便携式用户器具”(这里为了方便也被缩写为“PUA”)表示电的或非电的装置，其能够在用户的身上携带，或者能够被放置在能够在用户的身上携带的物理物品(例如配饰、钱包、衣服)上或者被放置在其中或由其承载，并且该物理物品具有对该用户有利的至少一个主要功能，包括但不限于移动电话、个人数字助理(“PDA”)、装置、收音机、电视、游戏系统(例如装置)、笔记本电脑、膝上计算机、GPS装置、个人音频装置(例如MP3播放器、装置)、DVD播放器、双向无线电装置、个人通信装置、遥测装置、遥控装置、无线耳机、手表、便携式数据存储装置(例如ThumbTM驱动器)、照相机、录音机、无键输入装置、项链、梳子、钢笔、铅笔、笔记本、钱夹、工具、手电筒、器具、眼镜、衣服、腰带、腰带扣、表链、首饰、装饰物、鞋子或其它足部饰品(例如凉鞋)、夹克衫和帽子，以及组合了以上物品或其功能的任何装置。
这里使用的术语“搜索装置”表示：(1)配置为或能够收集、存储和/或传输调研数据，或者与其它装置协作以收集、存储和/或传输调研数据的便携式用户器具，和/或(2)调研数据收集、存储和/或传输装置。
图1示意性地示出了用于监视在预定位置处、诸如在家中的特定房间内呈现的内容的使用的监视系统。这种内容可以是通过以下设备所呈现的内容10中的任一或多个：电视；收音机；家庭影院系统；媒体中心；与视频游戏系统、个人计算机、视频再现装置(如DVD播放器、个人视频播放器、数字录像机、视频磁带记录器等)耦合的呈现器；与电视、收音机、视频游戏系统、个人计算机、hi-fi系统、个人音频播放器等耦合的扬声器或头戴受话器。
呈现系统包括固定装置20和便携式监视器30。在某些实施例中，固定装置20用于生成位置数据25，该位置数据25由便携式监视器30接收并提供与靠近内容呈现15的便携式监视器30的位置的指示。在某些实施例中，固定装置包括机顶盒(STB)或IRR。由便携式监视器30接收到的位置数据被存储在其中和/或被传输到处理设备(为了简明起见未示出)。在某些实施例中，固定装置20执行多种功能，用于监视内容的使用和/或辅助这种监视。除了生成位置数据25之外，这样的功能还包括读取内容中所呈现的编码、获取信道选择数据、人口统计功能等。
在某些实施例中，便携式监视器30还接收无线信号，该无线信号提供便携式监视器30位于其被分配到的小组成员的家庭中的信息。这样就能够使用低数据速率位置码，因为之后只需要在家庭中一个特定或少数房间中辨别小组成员是否存在。在某些实施例中，这种无线信号是低功率RF信号，该信号被编码以通知便携式监视器30它“在家”。
在某些实施例中，固定装置20从便携式监视器30接收存在数据，替代地或附带地又生成位置数据25。在这些实施例的某些中，这种存在数据包括便携式监视器标识数据、小组成员标识数据和/或已经被分配了便携式监视器的小组成员的人口统计学数据。
一种用于收集关于位于内容呈现附近的听众成员的位置的数据的方法包括向听众成员提供便携式监视器，提供位于内容呈现附近的固定装置，还包括下述传输步骤中的至少一个：从固定装置向便携式监视器传送位置数据；从便携式监视器向固定装置传送便携式监视器和/或听众成员标识数据。
根据实施例，以各种方式传输位置数据。在某些实施例中，位置数据通过无线、电缆、光纤等传输。在某些实施例中，作为声能(不论是可听频率、超声波频率和/或次声波频率)、电磁能(诸如RF、红外线或可见光)、磁场和/或电场无线地传输位置数据。
一种用于收集关于位于内容呈现附近的听众成员的位置的数据的方法，包括将位置数据从位于内容呈现附近的固定装置传送到在听众成员的身上携带的便携式监视器，和/或向固定装置传送便携式监视器标识数据、听众成员标识数据和听众成员人口统计学数据中的至少一种数据。
在某些实施例中，位置数据和/或存在数据作为编码的声能被传输。用于对音频进行编码以生成这种经过编码的声能和用于读取这种经过编码的声能的各种技术在Jensen等的美国专利No.5764763、Jensen等的美国专利No.5450490、Aijala等的美国专利No.5579124、Fardeau等的美国专利No.5581800、Neuhauser等的美国专利No.6871180、Jensen等的美国专利No.6845360、Kolessar等的美国专利No.6862355、Preuss等的美国专利No.5319735、Lee等的美国专利No.5687191、Petrovich等的美国专利No.6175627、Wolosewicz等的美国专利No.5828325、Lee等的美国专利No.6154484、Smith等的美国专利No.5945932、Srinivasan的US2001/0053190、Lu等的US2003/0110485、Dougherty等的美国专利No.5737025、Srinivasan的US2004/0170381和Srinivasan等的WO06/14362中公开，这里全部引用作为参考。
在Bender等的1996年的IBMSystemJournal，Vol.35，Nos3&4中的“TechniqueforDataHiding”中描述了用于编码音频数据(其可以作为编码声能被再现)并用于读取这种数据的技术的例子。这里全部引用作为参考。Bender等公开了用于音频编码的技术，被称作“相位编码”，其中音频的片断例如通过离散傅立叶变换(DFT)被变换到频域，使得为每个片断生成相位数据。然后修改该相位数据以对编码码元进行编码，如一个比特。通过与数据序列的同步来执行相位编码音频的处理以读取编码，并且使用片断长度、DFT点和数据间隔的已知数值检测相位编码数据。
Bender等还描述了扩频编码和码的读取，其中在以上引用的Aijala等的美国专利No.5579124中公开了多个实施例。
Bender等描述的另一种音频编码和读取技术是回声数据隐藏，其中通过引入回声将数据嵌入到主音频信号中。码元状态通过回声延迟的值来代表，并且它们通过任何适当的处理过程被读取，该处理过程用于评估已编码的延迟的长度和/或存在。
在R.Walker的“AudioWatermarking”，BBCResearchandDevelopment，2004中描述了另一种技术或技术的种类，被称作“幅度调制”。在该种类中包括修改音频信号包络的技术，例如通过陷波或修改信号的简短部分，或使包络遭受更长期的修改。处理音频以读取编码可以通过检测代表陷波或其它修改的变换来实现，或者通过在可与已编码的码元的持续时间相比的时间周期中累计或积分，或者通过其它合适的技术实现。
由Walker所给出的另一种类的技术涉及将音频从时域变换到某些变换域，诸如频域，然后通过添加数据或修改已变换的音频进行编码。可以通过傅立叶变换、DCT变换、Hadamard变换、小波变换或其它变换，或者通过数字或模拟滤波执行域变换。编码可以通过添加经过调制的载波或其它数据(如噪声、类噪声数据或在变换域内的其它码元)，或者通过修改变换后的音频来实现，诸如通过陷波或改变一个或多个频带、二进制目标文件或二进制目标文件的组合，或者通过结合这些方法来实现。其它相关技术还在变换域中修改音频数据的频率分布以进行编码。可以使用心理声学屏蔽以使得编码听不到或降低它们的显著性。通过在该种类中的技术进行处理以读取音频数据中的辅助码典型地涉及将已编码的音频变换到变换域，并且检测代表编码的添加或其它修改。
由Walker所给出的另一种类的技术涉及修改为了压缩(有损或无损压缩)或其它目的而编码的音频数据，诸如以MP3格式或其它MPEG音频格式、AC-3、DTS、ATRAC、WMA、RealAudio、OggVorbis、APTX100、FLAC、Shorten、Monkey’sAudio等编码的音频数据。该编码涉及对已编码的音频数据的修改，如对编码系数和/或预定义的判别阈值的修改。通过检测这种修改，利用对预定义的音频码参数的了解执行对音频的处理以读取编码。
应该理解，可以使用各种已知的编码技术，可以单独使用也可以与上述的技术结合使用。这种已知的编码技术包括但不限于FSK、PSK(诸如BPSK)、幅度调制、频率调制和相位调制。
图2是用于表明固定装置20的操作以生成可听频率范围内的声学位置数据和便携式监视器30的操作以生成声学便携式监视器标识数据、声学听众成员标识和/或在可听频率范围内的人口数据的功能框图。在图2的实施例中，声学数据被屏蔽，使得人耳听不见。周围的声能通过固定装置20和/或便携式监视器30(为了简明未示出)的声学换能器被采样25。经过采样的声能被评估40，以估计它屏蔽在固定装置20和便携式监视器30附近传输的声音编码的能力。屏蔽评估根据照心理声学屏蔽原理执行。在某些实施例中，评估音调屏蔽、窄带屏蔽和宽带屏蔽效应中的一种或多种以生成评估数据，由这些评估数据可以选择在不同频率处的编码幅度，使得当其作为声音被再现时编码仍然是听不见的，但是有利地具有高幅值以帮助将它们与噪声区分开来。在某些实施例中，添加两个或更多这种屏蔽评估以确定允许的编码幅值。在某些实施例中，根据在美国专利No.5764763中所公开的技术执行屏蔽评估，该专利被转让给本申请的受让人，这里全部引用作为参考。
屏蔽评估生成屏蔽数据，该屏蔽数据表明要生成的声学数据和/或其分量的各个部分的允许的幅值、频率、时序和/或持续时间。屏蔽数据被提供给声学数据生成器50，声学数据生成器50通过生成声学定位或标识数据做出响应，使得它对于人耳屏蔽。
图3是表明其中固定装置20将经过编码的位置数据作为在可听频带内听不见的声能传输到便携式监视器30的某些实施例的流程图，并且以辅助便携式监视器30将在与便携式监视器同一房间内生成的已编码的声能从在其它房间内生成并仍被便携式监视器30所拾取的声能分辨出来的方式实现。更特别地，图3的实施例使用“逐级下降”编码，其中编码能量内容在某个时间段期间以逐级的方式减小。当该时间段届满时，编码能量被恢复到之前的最高级别，并且重复逐级下降过程。只要生成了声学编码，就重复执行该过程。在便携式监视器在相同的间隔期间接收到两个这种编码的情况下，其选择以最低能级成功读取的编码来表示便携式监视器(即携带它的小组成员)的位置。该技术利用了当其穿过墙壁时的声学编码衰减以分辨在与便携式监视器30相同的房间内所生成的编码。
如在图3中所示的，编码过程在100开始，对能量参数进行初始化。该能量参数例如是在每个或各个步骤中代表最高编码能级以及能量或能级降低的数据。在100处还表明，定时器A在代表每个步骤的持续时间的计数处被启动，定时器B在代表完成逐级下降过程的时间段持续时间的计数处被启动。位于内容呈现15的扬声器附近的环境声能和/或声学表示数据的屏蔽能力被评估110，并且固定装置20基于作为当前能量参数的屏蔽评估110生成120声学位置码。在第一次执行图3的过程期间，当前能量参数被设置为最高级别。在随后几次执行该过程期间、直到完成逐级下降过程，当前能量参数在每个步骤完成时被调节到逐渐降低的级别。
在130处，检验定时器A以确定是否已经超时。如果没有超时，过程返回到110，以继续使用未修改的参数生成声学编码。如果定时器已经超时(即，定时器＝0)，这代表当前步骤的结束，定时器被重置140，并且当前能量参数被降低到下一步骤的级别。在160处，检验定时器B确定是否已经超时。如果没有超时，过程返回到110，以继续在由在150处设置的当前能量参数所代表的降低的能级下生成码。然而，如果定时器B已经超时，这代表当前逐级下降过程结束，定时器B被重置170，并且当前能量参数被恢复180到代表码的最高能级的值。
在图3的某些实施例中，当前能量参数由一个比例因子代替，该比例因子被应用于代表位于扬声器附近的环境声能或呈现数据的声能的数据，使得对于跟在第一个步骤后面的每一个步骤，这种能量数据被减小该比例因子。这将自动导致码能量的降低，因为声能屏蔽一个码的能力随着这种声能的量减小而降低。
在图3的某些实施例中，码的能级被降低预定的量，诸如每10秒5dB，直到逐级下降过程结束。在图3实施例中采用的一种特殊的编码技术中，固定监视器20重新生成在扬声器处所拾取的包含一系列编码码元的呈现数据，其中每个编码码元都作为单频编码分量的一个唯一组合，使得码被重新生成的呈现数据所屏蔽。在这种实施例中的某些中，编码码元如在US5764763中公开的那样生成，该专利被转让给本申请的受让人，这里全部引用作为参考。被编码、重新生成的呈现数据在察觉不到的、例如小于30ms的延迟之后被声学再现。在这些实施例中的某些中，其中便携式监视器30能够以高达XkHz的频率清晰地对环境声能进行采样，并能够在高达X-YkHz的频率下读取广播码(其中X和Y是正的，并且X＞Y)，由固定监视器生成的码分量落入X-YkHz至XkHz的范围内。在这种实施例中，适当时呈现数据在内容呈现的高频或中频范围的扬声器处被采样。在这种实施例的其它情况中，由固定装置20生成的码分量被包括在X-YkHz以下的没有被这种广播码所使用的频率处。以上描述的其它编码技术中的任何一种都可以代替US5764763中公开的技术来使用。
在某些实施例中，代替可听频带的编码，图3的技术使用超声声学编码。
图4绘出了一种包括固定监视器220和在小组成员身上携带的便携式监视器240的监视系统，该小组成员位于与包括内容选择器210和呈现装置230的内容选择和呈现系统相同的房间内。内容200的源可以位于同一房间内，或者也可以被置于他处。呈现装置可以是诸如电视机、视频游戏系统、hi-fi系统、收音机、个人计算机、视频和/或音频播放器、家庭影院系统、媒体中心等的装置。
内容源200可以位于本地或远程。其可以是有线电视系统、卫星电视系统、视频和/或音频记录器或播放器、游戏系统、个人计算机或诸如因特网的其它内容传递网络。
内容选择器210可以是电缆盒、卫星盒、内容发布系统、数字娱乐中心等。
内容源200、内容选择器210和呈现装置230可以是分开的，或者可以是在一个单个设备中体现的两个或更多个装置。
监视器系统220从内容选择器210接收音频数据240，作为基带数据、音频IF、广播数据或者经过编码的音频数据。
如下所述，声学位置数据250包括可听频率范围内的数据，并且使用上述的方法将它屏蔽，以确保它是听不见的、察觉不到的或者至少是不显著的。声学位置数据250被添加到或被用于以某种其它方式修改音频数据240以在音频数据中对位置信息进行编码，并且最终作为声学内容数据260再现。
监视系统220评估接收到的音频数据的屏蔽能力，并且基于这种评估生成表明呈现装置230的位置的声学位置数据250(例如在家庭内的特定房间内的电视)。监视系统220然后将声学位置数据250提供给内容选择器210或呈现装置230，以便被添加到音频数据240并作为经过编码的声学内容数据260从呈现装置230到便携式监视器240被再现。
作为替代，监视器系统220从内容源200接收音频数据240并将声学位置数据250提供给内容源200、内容选择器210或呈现装置230，以便被添加到音频数据240。
作为另一个替代，监视系统220从内容源200或内容选择器210接收音频数据240，生成声学位置数据250，将它添加到音频数据240或基于声学位置数据250修改音频数据240，以便对音频数据240进行编码，并将已编码的音频数据作为对原始音频数据240的替代提供给呈现装置230、内容选择器210或内容源200。
监视系统220可以包括信道或源监视功能，和/或内容识别功能，并且可以通过对以内容的音频和/或视频形式编码的数据进行解码来实现，和/或通过提取用于与代表其源和/或内容是已知的内容的签名匹配的音频和/或视频签名来实现。
便携式监视器240获取声学再现的音频，对其中的位置数据进行解码，并且与时间戳一起来存储它。所存储的数据被传送到处理设备，在那里它被用于生成关于听众规模和组成的报告(人口统计数据)。
图5是在图1的固定装置20的某些实施例中使用的定向声学位置码生成技术的功能框图，其中使用定向声学换能器430来实现对诸如电视机的呈现装置前面的区域的声学编码限制检测能力。因此，针对给定的在小组成员身上携带的便携式监视器440读取这种位置码，该小组成员必须位于呈现装置前面的预定区域内。
编码以可听频率范围或者以超声频率被生成420，用于驱动430换能器。编码可以以上述的任意方式以及现有技术中已知的方式被生成。
在某些实施例中，在步骤400中对环境声能进行采样，并在步骤410中评估它的屏蔽能力。基于码的特征，这两个步骤是可选的。在使用屏蔽的地方，提供代表环境声能的屏蔽能力的数据以生成一个码，当由换能器阵列430作为声能再现时该码将被屏蔽。通过使用某种编码技术，如PSK、FSK等，屏蔽410最好是避免被听到。具有各低幅值的频率分量的声学扩频码基于它们的能级和频率可以不要求屏蔽410。如果其持续时间足够短，短时的低级别声学脉冲也可以不要求屏蔽410。
在某些实施例中，定向换能器430包括声学换能器的相位阵列。在其它实施例中，定向换能器430包括放置在抛物面反射器的焦点处的声学换能器。在其它实施例中，定向换能器430包括声学换能器与诸如压电平板聚焦装置的其它类型的聚焦装置的组合。
在某些实施例中，定向换能器430包括设置为当使用超声能量激励时生成定向超声束的一个超声换能器阵列。超声能量是幅度调制的，具有在可听频范围内的位置码。幅度调制导致生成两个超声频率，这两个超声频率在空气中的外差在可听频带内生成具有超声波束的定向特性的位置码。
在某些实施例中，便携式监视器440具有声学换能器，用于在1至3kHz频率范围内接收听不到的广播码，在3kHz以上的频率处接收声学位置码。固定装置20被设置为用定向换能器430生成由便携式监视器440的声学换能器所接收的声学位置码。较高频率的声学编码总的来说更便于实现编码的定向传输，并且当穿过墙壁时，与较低频率的声学编码相比被衰减的程度更大，因此有助于避免位置码“溢出”到其它房间。
图6是表明用于基于被用于激励扬声器/换能器560的编码信号的特性生成定向位置码的技术的框图。生成多个单个的频率码分量530和540，其中每个被调谐地与至少一个其它分量相关联并且被生成，使得它与其它被提供给扬声器560的码分量同相。由于每个码分量530和540之间具有谐波关系，以及由于它们被同相地提供给扬声器，它们在扬声器前方保持同相，使得它们可以由便携式监视器550检测到。然而，当便携式监视器550从扬声器前方的区域被移走时，分量530和540变得不同相，并且还使得来自多径(即被反射的)分量的干涉增加，使得它们最终变成不能由便携式监视器550检测到。就分量530和540穿过墙壁的方面来说，它们还变得进一步衰减，并且它们的相位关系变得更加畸变，使得可以阻止或大大削弱在其它房间内的检测。
在某些实施例中，在步骤500对环境声能进行采样并在步骤510对它的屏蔽能力进行采样。基于码的特征，这两个步骤是可选的。在某些实施例中评估环境声能的屏蔽能力510，以确保位置码不能被听到或者其可听性被抑制。如果码分量在每个相应码分量530和540的频率处被保持在绝对人类可听阈值之下、或者如果它们是轻微可听见的并被认为是可接受的，则环境声学采样500和屏蔽能力评估510可以不需要。
码参数520可以控制以下的一项或多项：(1)选择码分量组，其中每个具有不同的频率，以对代表位置码的不同码元和码元序列进行编码，(2)选择分量持续时间以代表位置信息或确保屏蔽，和(3)选择分量幅值以确保屏蔽或编码位置信息。需要注意的是，尽管在图6中只示出了两个码分量530和540，但应该理解可以使用大于一个的任意有限数量的编码分量。
在某些实施例中，声学位置码在固定装置20中生成，和/或声学标识和/或小组成员人口统计编码在便携装置30中生成。图7示出了用于在固定装置20和/或在便携装置30中生成这种编码的某些技术。码参数被选择620，以便(1)将码到其它房间的溢出减少到可接受的低级别，和(2)维持码听不见、或者具有当可以在某种程度上听见时被认为是可接受的特性。在某些实施例中，这种码参数包括以下中的一个或多个：(1)码幅值和/或码分量幅值，(2)码持续时间和/或码分量持续时间，和(3)一个或多个码频率。
在某些实施例中，对环境声能600进行采样，并且评估610这种能量的屏蔽能力。基于码的特征，这两个步骤是可选的。在某些实施例中评估环境声能的屏蔽能力以确保位置码听不见或者其可听性被抑制。如果码分量在每个相应码分量的频率处被保持在绝对人类可听阈值之下、或者如果它们是轻微可听见的并被认为是可接受的，则环境声学采样600和屏蔽能力评估610可以不需要。
在某些实施例中，某些类型的编码技术在可听频带内生成被认为是噪声的低级别声学编码。因此，即使没有采取措施确保码是听不见的，这些低级别声学编码作为位置码使用是可接受的。这样的编码技术包括各种扩频编码技术，如直接序列扩频编码和跳频扩频编码。
在某些实施例中，声学编码作为编码码元序列以类似于在1998年6月9日授予JamesM.Jensen等的美国专利No.5764763中公开的技术的方式被生成，这里引用该专利的全部作为参考，即在该专利中每个码元由单个频率码分量的唯一组合来代表。屏蔽610被用在使用这种编码以确保听不到的实施例中。在这种实施例的某些情形下，码分量的频率在可听频率范围内，其也包含在美国专利No.5764763中公开的广播码类型，但是其没有落入没有被这种广播码所使用的频率窗口中。在2005年1月18日授予JamesM.Jensen等的美国专利No.6845360中公开了在与这种广播码相同的频率范围内允许对这种位置码和识别码进行编码的其它频率，该专利被转让给本发明的受让人，这里全部引用作为参考。
在某些实施例中，使用在以上段落中提及的相同方法，但是在那些高于被用于对广播码进行编码的频率处、如3kHz至4kHz处插入码频率分量。这个范围并不排除较高频率范围。使用较高可听频率处的位置码和标识码有助于避免“溢出”的问题，因为当其穿过墙壁时，较高频率声能被衰减的程度更大。然而，上文中描述的任意编码技术均可以代替那些在US5764763和US6945360中描述的编码技术或者作为其附加措施。
在某些实施例中，位置码和标识/人口统计编码作为在可听频率范围内的一个或多个限带或短时脉冲生成。通过选择在与广播码相同的频率范围内未使用的频带或者通过使用在这种频率范围之外的频带来选择使脉冲落在用于对广播码进行编码的频率窗口之外的频带，这些可以被用于检测如那些在US5764763中公开的广播码的系统中。如果脉冲持续时间小于200ms，人耳对该脉冲的灵敏度降低，因为其代表了较高的可听阈值。因此，通过使这种脉冲的持续时间保持小于200ms并且确保它们的声压级别(SPL)在这种短持续时间内对于脉冲受到限制的频带不超过增大的可听性阈值，无论环境声能屏蔽与否，这种脉冲都可以保持听不见。
可以以多种方式对位置或标识信息进行编码：(1)脉冲重复率或周期，(2)脉冲持续时间，(3)脉冲频率的选择，(4)上述方法的组合，以及(5)重复率、脉冲持续时间和脉冲频率的模式。可以通过相关分析执行在便携式监视器30或固定装置20中的脉冲检测。
在某些实施例中，在经过采样的声能被转换成数字格式之后，被数字化的样本被带通滤波(通过一个或多个数字滤波器或时间-频率变换和使用期望频带选择所得到的数据)。然后有限带宽数据与所存储的要检测的脉冲的版本(或单个脉冲)进行相关。相关分析的一个简化形式将限制带宽数据转换成二进制幅值(例如通过与阈值相比较)，并将二进制幅值和所存储的要检测的二进制脉冲版本进行相关。
某些实施例使用从固定装置20发射的、包含要由便携式监视器30接收的数据的超声位置码。图8示出了适合于在听众成员的身上携带并且可操作以获取可听频率范围内的声学编码的便携式监视器700，该声学编码诸如是包括在由呈现装置声学再现的广播中的辅助码。便携式监视器700包括用于以RF、红外、声、磁和/或电场信号的形式接收数据通信、但是不能从固定装置20接收超声位置码的通信设备710。
当小组成员携带便携式监视器700时，通信适配器720与便携式监视器700设置在一起。在某些实施例中，通信适配器720容纳在便携式监视器700中或者在其外壳内(诸如以粘贴固定装置的形式或者结合到便携式监视器700的外盖内，诸如“皮肤”)。在某些实施例中，通信适配器700通过由小组成员所使用以携带便携式监视器700的诸如系索的装置承载。在某些实施例中，通信适配器被携带在同时还携带便携式监视器700的小组成员的身上。
图9示出了与便携式监视器700一起使用的通信适配器720的实施例，其中通信设备710包括RF接收器。通信适配器720用于从固定装置20使用超声换能器730接收超声编码，以对接收到的编码进行解码740以恢复由其编码的位置数据，从而把位置数据重新格式化750成可以由便携式监视器700处理的形式，并使用RF发射器760将重新格式化的位置数据通过射频传送到便携式监视器700的通信设备710。在这种实施例的某些中，超声转换器730从固定装置20接收40kHz的超声位置码。所接收的编码通过将超声编码向下变频到256Hz数据而被解码740。如果必要的话，已解码的数据被进一步解码和/或重新格式化750，并且被提供以调制RF载波，以便传送到便携式监视器700的通信设备710。
在通信适配器720的某些实施例中，超声换能器730的输出不被解码，而是调制在RF发射器760中的载波或者调制用于驱动红外发射器的要由通信设备710的光检测器接收的红外载波(为了简要起见而未示出)。在某些实施例中，通信适配器720将已解码的和/或重新格式化的位置数据存储在存储器中(为了简要起见而未示出)，并且随后从存储器读取所存储的编码并将它们传送到通信设备710。在某些实施例中，RF发射器760由声学换能器、红外光发射器、磁场或电场生成装置或者其它与通信设备710兼容的有线或无线数据通信装置代替，以将数据从通信适配器720传送到通信设备710。
图10示出了其中便携式监视器800在与固定装置20在相同房间内的小组成员的身上携带的实施例。便携式监视器800用于在第一接收器810处接收辅助码，该辅助码对所选择的信道、站点或其它内容源、内容识别或其它特征化数据进行编码，并用于在第二接收器820处从固定装置20接收位置码。由第一和第二接收器810和820接收的数据被提供给处理和存储器830以被读取和存储，以便随后由通信设备840传送到处理设备。在某些实施例中，第一接收器810包括接收环境声能并将其提供给处理和存储器830的声学转换器，在处理和存储器830中环境声能被处理，以读取任何存在于环境声能中的辅助码。任何这种可以被读取的辅助码都与时间戳一起被存储。在某些实施例中，第二接收器820包括超声换能器、红外检测器和/或RF接收器，以从固定监视器20接收位置码，第二接收器820将该位置码提供给处理和存储器830，在那里该位置码被读取。任何这种可以被读取的位置码都可以与时间戳一起被存储。
图10A示出了便携式监视器800的根据其它实施例的一种修改，在图10A中表示为800’，其包括代替图10实施例中的接收器810和820的单个接收器850。在图10A的实施例的某些中，接收器850从固定监视器20接收辅助码和位置码，固定监视器20将编码作为声能(在音频范围内或作为超声频率)、RF能量或红外能量以处理和存储器830能够分辨位置码和辅助码的方式发射。在这种实施例的某些中，由固定监视器20根据在Jensen等的美国专利No.6845360中公开的技术将辅助码和位置码作为分开的消息层传送，该专利被转让给本申请的受让人，这里全部引用作为参考。两个分开的消息层均由包括声学换能器的接收器850接收。在这种实施例的某些中，辅助码和位置码都作为声能在可听频率范围、超声频率或两者中、但是在分开的频带中被传送到接收器850。在这种实施例的某些中，辅助码和位置码都被从固定监视器20作为红外编码、作为时分复用数据或以任何其它已知的使得接收器850和/或处理和存储器830能够分辨编码的方式传送到包含红外光检测器的接收器850。在这种实施例的某些中，辅助码和位置码都从固定监视器20作为短距离和/或定向RF能量以任何已知的使接收器850和/或处理和存储器830能够分辨编码的方式传送到包含RF接收器的接收器850，例如作为时分复用信号、码分复用信号等。在某些实施例中，固定装置20将位置码传送到接收器850，一个单独的装置将辅助码传送到接收器850，例如呈现装置(诸如电视机、收音机等)可以将辅助码作为可听范围内的声学数据传送到接收器850。
在处理设备处，处理从便携式监视器800和/或便携式监视器800’接收到的辅助码和位置码以及它们的时间戳，从而为相应的小组成员(通过小组成员ID或便携式监视器ID识别)生成内容披露数据的数据库，表明向小组成员披露的内容和/或内容源、披露的时间和日期、以及当披露这种内容时小组成员的特定位置。在某些实施例中，针对给定小组成员/便携式监视器的内容披露数据与由在相应的位置用作监视器的固定装置或在这种位置处的其它固定监视装置收集的数据进行匹配，以补充该小组成员/便携式监视器的内容披露数据。后面这些实施例是有用的，例如固定监视装置能够收集具有比那些可从便携式监视器800获得的内容呈现记录具有更大时间分辨率的内容呈现记录。
一种在预定位置处生成代表向小组成员披露内容的数据的方法包括向小组成员提供能够在小组成员的身上携带的便携式监视器，当其在小组成员的身上携带时在便携式监视器中收集位置数据，该位置数据表明小组成员位于预定位置处，并处理所收集的内容披露数据和所收集的位置数据，以便当小组成员位于预定位置处时生成代表向小组成员披露的内容的数据。
图11示出了用于收集关于向小组成员披露内容的数据的系统的实施例，其中向小组成员提供两个分开的用于收集这种数据的装置。更具体地说，向小组成员提供用于接收辅助码的第一便携装置900，该辅助码对所选择的信道、站点或其它内容源、内容标识或其它与内容相关的特征化数据进行编码，以及用于从固定装置20接收位置码的第二便携装置910。便携装置900和910中的每一个都携带在小组成员的身上以接收其相应的数据，并且它们中的每个均存储其相应的数据和时间戳。
在某些实施例中，便携装置900和910中的每个将其存储的数据传输到处理设备，与从其它装置传输的数据分开。在处理设备处，从第一便携装置900接收的辅助码和它们的时间戳一起被处理，从而为相应的小组成员(通过小组成员ID或便携式监视器ID识别)生成内容披露数据的数据库，该数据库表明向该小组成员披露的内容和/或内容源和披露的次数和天数。还是在处理设备处，从第二便携装置910接收的位置码和它们的时间戳一起被处理，从而为小组成员(通过小组成员ID或便携式监视器ID识别)生成位置数据和相应的时间/日期数据的数据库。内容披露数据的数据库和位置数据的数据库均被用于生成另外的数据库形式的报告，用于表明向小组成员披露的内容和/或内容源，以及这种披露的次数、日期和位置。这种另外的数据库采取用于将报告作为视频呈现提供给用户的数据的形式、打印的报告的形式或者其它形式，和/或以其它数据被处理以提供另外的这种报告。
在某些实施例中，由第一和第二便携装置900和910收集的数据在小组成员的家庭中被组合，然后从那里被传送到处理设备。图11A是这种数据收集和通信系统的功能框图，其中分配给小组成员的第一便携装置900将它的数据经由第一接口920传输到在小组成员的家庭内的数据整合处理器930，分配给小组成员的第二便携装置将它的数据经由第二接口940传输到数据整合处理器930。数据整合处理器930将来自第一和第二便携装置900和910的数据在单个数据库中组合，它将该单个数据库提供给用于将整合后的数据从第一和第二装置经由网络970传输到如在图11A中表示为960的处理设备的通信设备950。
在某些实施例中，第一和第二便携装置900和910中的一个将其已经收集的数据、包括时间戳数据通过有线连接或者诸如蓝牙或Zigbee链接的无线链接传输到第一和第二装置900和910中的另一个。从第一和第二便携装置900和910中的另一个接收这种数据的一个便携装置将它的数据经由网络970通过在小组成员家庭中的接口或者通过到网络970的直接链接(诸如蜂窝电话链接或因特网网关)传输到处理设备960。
一种用于生成代表在预定位置处向小组成员披露内容的数据的方法，包括向小组成员提供能够在小组成员的身上携带的第一便携装置，当其携带在小组成员的身上时在第一便携式监视器中收集内容披露数据，向小组成员提供能够在小组成员的身上携带的第二便携装置，当其在小组成员的身上携带时在第二便携式监视器中收集内容披露数据，该位置数据表明小组成员位于预定位置处，并处理所收集的内容披露数据和所收集的位置数据，以便当小组成员位于预定位置处时生成代表向小组成员披露的内容的数据。
图12示出了用于确定携带图1的便携式监视器30的位于声学再现内容的呈现15附近的小组成员的位置的过程。应该理解的是，在图12的实施例中不要求使用固定装置20将位置码传输到监视器30。
如在图12中所示的，固定装置20读取1000由呈现15再现并因此包含在环境声能中的声学内容数据中的辅助码。作为替代，固定装置20具有到呈现装置15的有线连接或者由其再现另一个音频源以读取这种辅助码。固定装置20存储1010所读取的编码及其时间戳，随后将所存储的编码和它们的时间戳传输到1020处理设备。
同时，固定装置20从由呈现器15已经或正在再现的数据读取辅助码，便携式监视器30读取1030由呈现器15再现的声学内容数据中的相同的辅助码。便携式监视器30存储1040其已读取的编码和时间戳，随后将所存储的编码和它们的时间戳传输1050到处理设备。
处理设备处理1060来自固定装置20和便携式监视器30的辅助码和相关的时间戳，以确定辅助码是否与相应的时间戳相匹配。如果匹配，处理设备记录表明这种匹配和/或在由时间戳反映的时刻被分配携带便携式监视器30的小组成员位于与固定装置20相同的区域内的推论的数据。可以使用将固定装置20与小组成员的家庭相关的数据和针对便携式监视器30的相应数据大大简化匹配过程。
在某些实施例中，生成编码检测数据，以表明辅助码由固定装置20和便携式监视器30这两者在多个时刻或时间段内的每处被检测与否。这种编码检测数据由固定装置20和便携式监视器30中之一或者这两者和/或在处理器设备处生成。针对监视器30和固定装置20的编码检测数据在相应的时刻处被比较，以判断编码检测数据的全部或足够大的数量或一部分是否匹配，从而确定在这种相应时刻处监视器30和固定装置20的靠近性。
在某些实施例中，仅部分在相应时间段或时间段处由便携式监视器30和固定装置20读取的辅助码被比较，以确定便携式监视器30和固定装置20的靠近性。在这种实施例中的某些中，为了这个目的，只比较由监视器30和装置20检测的标记符号。
图13示出了用于确定携带图1的便携式监视器30的位于声学再现内容的呈现15附近的小组成员的位置的另一处理过程。如在图12的实施例中，应该理解的是，在图13的实施例中不要求使用固定装置20将位置码传输到监视器30。
如在图13中所示，固定装置20从环境声能提取1100签名。作为替代，固定装置20具有到呈现装置15的有线连接或者由其再现另一个音频源以接收再现的音频数据并从中提取签名。固定装置20存储1110其使用时间戳提取的签名，随后将所存储的签名和它们的时间戳传输1120到处理设备。
同时，固定装置20从由呈现器15已经或正在再现的数据中提取辅助签名，便携式监视器30从包括在由呈现装置15再现的声学内容数据的环境声能中提取1130签名。便携式监视器30以时间戳存储1140所提取的签名，随后将存储的签名和它们的时间戳传输1150到处理设备。
处理设备处理1160来自固定装置20和便携式监视器30的签名和相关的时间戳，以确定它们是否匹配。如果匹配，处理设备记录表明这种匹配和/或在由时间戳反映的时刻被分配携带便携式监视器30的小组成员位于与固定装置20相同的区域(例如小组成员的房间)内的推论的数据。可以使用将固定装置20与小组成员的家庭相关的数据和便携式监视器30的相应数据大大简化匹配过程。
用于提取签名的适当技术包括在Ellis等的美国专利No.5612729和在Thomas等的美国专利No.4739398中公开的技术，这两个专利均转让给了本申请的受让人，这里全部引用作为参考。
其它适当的技术是Scherbatskoy的美国专利No.2662168、Moon等的美国专利No.3919479、Kiewit等的美国专利No.4697209、Lert等的美国专利No.4677466、Wheatley等的美国专利No.5512933、Welsh等的美国专利No.4955070、Schulze等的美国专利No.4918730、Kenyon等的美国专利No.4843562、Kenyon等的美国专利No.4450551、Lert等的美国专利No.4230990、Lu等的美国专利No.5594934、Bichsel等的欧洲公开专利申请EP0887958和Young等的PCT公开WO91/11062，这里全部引用作为参考。
有利的签名提取技术将在预定频率范围内的音频数据通过诸如FFT的变换函数变换到频域。来自跨越预定频率范围的偶数个频带(例如八个、十个、十六个或三十二个频带)的FFT数据在连续的时间间隔期间一次使用两个频带。图14提供了在连续时间间隔期间怎样选择频带对的例子，其中频带的总数等于十。所选的段用“X”来表示。
当选择每个频带时，处理在该频带和该时间间隔内的FFT窗口的能量值以形成签名的一个比特。如果每个音频信号的间隔有十个FFT，例如头五个FFT中的这种频带的所有窗口的值被相加以形成一个值“A”，后五个FFT中的这种频带的所有窗口的值被相加以形成一个值“B”。在接收到的广播音频信号的情况下，值A根据那些在用于形成值B之前广播的音频信号的一部分而形成。
为了形成签名的比特，比较值A和B。如果B大于A，该比特被赋予值“1”，如果A大于或等于B，该比特被赋予值“0”。因此，在每个时间间隔期间生成签名的两个比特。
在某些实施例中，便携式监视器30和固定装置20处理代表相应时刻或时间段环境的声能的数据，以生成环境声能变化数据，该环境声能变化数据代表在一个或多个频带或间隔内的一个或多个能量变化，不论与相同或其它频带或间隔的其它时间段或间隔相比与否。在这种实施例的某些中，存储大于一个预定值(诸如20db、30db等)的声能或功率随时间的改变。可以进行这种比较，例如用来对一个或多个时间段或间隔和/或频率间隔或频带的能量或功率进行平均。
在某些实施例中，由便携式监视器30生成数据，固定装置20生成表明在一个或多个频带或间隔内的环境声能或能量随时间变化的能量或功率趋势数据。在某些这种实施例和它们的变体中，对代表由装置20和监视器30所收集的环境声能变化的数据进行比较，以确定在一个或多个时刻、时间段或间隔它们是否靠近。
虽然已经参考部分的设置、特征等描述了各种实施例，然而这些不是用来穷尽所有可能的设置或特征，实际上，本领域的技术人员可确定许多其它实施例、修改和变体。

Claims (4)

1.一种用于收集关于位于内容呈现附近的听众成员的位置的数据的方法，包括：
接收在位于内容呈现附近的固定监视器处收集的数据，该数据包括表征了该内容呈现的特征的信息，该信息包括：(1)辅助码及其时间戳；或(2)提取的签名及其时间戳；
接收在配置为在听众成员的身上携带的便携式监视器处收集的数据，该数据包括：(1)辅助码及其时间戳；或(2)提取的签名及其时间戳；
比较在所述固定监视器处收集的数据和在所述便携式监视器处收集的数据；和
基于该比较生成表明该听众成员位于内容呈现处的存在数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中表征了内容呈现的特征的信息包括被编码在内容数据中的辅助码。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述辅助码是在可听频带和不可听频带中的至少一个内的声学编码。
4.根据权利要求1所述的方法，其中以声能的形式接收所述内容呈现和内容数据。
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