HU219256B - Apparatus and method for including a code having at least one code frequency component with an audio signal having a plurality of audio signal frequency components - Google Patents

Apparatus and method for including a code having at least one code frequency component with an audio signal having a plurality of audio signal frequency components Download PDF

Info

Publication number
HU219256B
HU219256B HU9602628A HU9602628A HU219256B HU 219256 B HU219256 B HU 219256B HU 9602628 A HU9602628 A HU 9602628A HU 9602628 A HU9602628 A HU 9602628A HU 219256 B HU219256 B HU 219256B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
code
frequency
masking
audio signal
audio
Prior art date
Application number
HU9602628A
Other languages
English (en)
Other versions
HU9602628D0 (en
HUT76453A (en
Inventor
Robert B Graybill
Sayed Hassan
James M Jensen
Wendell D Lynch
Michael Perelshteyn
Wayne Sabin
Original Assignee
Arbitron Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26915413&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=HU219256(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from US08/221,019 external-priority patent/US5450490A/en
Application filed by Arbitron Co filed Critical Arbitron Co
Publication of HU9602628D0 publication Critical patent/HU9602628D0/hu
Publication of HUT76453A publication Critical patent/HUT76453A/hu
Publication of HU219256B publication Critical patent/HU219256B/hu

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H20/00—Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
    • H04H20/28—Arrangements for simultaneous broadcast of plural pieces of information
    • H04H20/30—Arrangements for simultaneous broadcast of plural pieces of information by a single channel
    • H04H20/31—Arrangements for simultaneous broadcast of plural pieces of information by a single channel using in-band signals, e.g. subsonic or cue signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H60/00—Arrangements for broadcast applications with a direct linking to broadcast information or broadcast space-time; Broadcast-related systems
    • H04H60/35—Arrangements for identifying or recognising characteristics with a direct linkage to broadcast information or to broadcast space-time, e.g. for identifying broadcast stations or for identifying users
    • H04H60/37—Arrangements for identifying or recognising characteristics with a direct linkage to broadcast information or to broadcast space-time, e.g. for identifying broadcast stations or for identifying users for identifying segments of broadcast information, e.g. scenes or extracting programme ID
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H60/00—Arrangements for broadcast applications with a direct linking to broadcast information or broadcast space-time; Broadcast-related systems
    • H04H60/35—Arrangements for identifying or recognising characteristics with a direct linkage to broadcast information or to broadcast space-time, e.g. for identifying broadcast stations or for identifying users
    • H04H60/38—Arrangements for identifying or recognising characteristics with a direct linkage to broadcast information or to broadcast space-time, e.g. for identifying broadcast stations or for identifying users for identifying broadcast time or space
    • H04H60/40—Arrangements for identifying or recognising characteristics with a direct linkage to broadcast information or to broadcast space-time, e.g. for identifying broadcast stations or for identifying users for identifying broadcast time or space for identifying broadcast time
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H60/00—Arrangements for broadcast applications with a direct linking to broadcast information or broadcast space-time; Broadcast-related systems
    • H04H60/35—Arrangements for identifying or recognising characteristics with a direct linkage to broadcast information or to broadcast space-time, e.g. for identifying broadcast stations or for identifying users
    • H04H60/38—Arrangements for identifying or recognising characteristics with a direct linkage to broadcast information or to broadcast space-time, e.g. for identifying broadcast stations or for identifying users for identifying broadcast time or space
    • H04H60/41—Arrangements for identifying or recognising characteristics with a direct linkage to broadcast information or to broadcast space-time, e.g. for identifying broadcast stations or for identifying users for identifying broadcast time or space for identifying broadcast space, i.e. broadcast channels, broadcast stations or broadcast areas
    • H04H60/44—Arrangements for identifying or recognising characteristics with a direct linkage to broadcast information or to broadcast space-time, e.g. for identifying broadcast stations or for identifying users for identifying broadcast time or space for identifying broadcast space, i.e. broadcast channels, broadcast stations or broadcast areas for identifying broadcast stations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H60/00—Arrangements for broadcast applications with a direct linking to broadcast information or broadcast space-time; Broadcast-related systems
    • H04H60/35—Arrangements for identifying or recognising characteristics with a direct linkage to broadcast information or to broadcast space-time, e.g. for identifying broadcast stations or for identifying users
    • H04H60/45—Arrangements for identifying or recognising characteristics with a direct linkage to broadcast information or to broadcast space-time, e.g. for identifying broadcast stations or for identifying users for identifying users
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H60/00—Arrangements for broadcast applications with a direct linking to broadcast information or broadcast space-time; Broadcast-related systems
    • H04H60/56—Arrangements characterised by components specially adapted for monitoring, identification or recognition covered by groups H04H60/29-H04H60/54
    • H04H60/58—Arrangements characterised by components specially adapted for monitoring, identification or recognition covered by groups H04H60/29-H04H60/54 of audio
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K1/00—Secret communication
    • H04K1/02—Secret communication by adding a second signal to make the desired signal unintelligible
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/30—Systems using multi-frequency codes wherein each code element is represented by a combination of frequencies
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H20/00—Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
    • H04H20/12—Arrangements for observation, testing or troubleshooting
    • H04H20/14—Arrangements for observation, testing or troubleshooting for monitoring programmes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H60/00—Arrangements for broadcast applications with a direct linking to broadcast information or broadcast space-time; Broadcast-related systems
    • H04H60/09—Arrangements for device control with a direct linkage to broadcast information or to broadcast space-time; Arrangements for control of broadcast-related services
    • H04H60/13—Arrangements for device control affected by the broadcast information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H60/00—Arrangements for broadcast applications with a direct linking to broadcast information or broadcast space-time; Broadcast-related systems
    • H04H60/09—Arrangements for device control with a direct linkage to broadcast information or to broadcast space-time; Arrangements for control of broadcast-related services
    • H04H60/14—Arrangements for conditional access to broadcast information or to broadcast-related services
    • H04H60/17—Arrangements for conditional access to broadcast information or to broadcast-related services on recording information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H60/00—Arrangements for broadcast applications with a direct linking to broadcast information or broadcast space-time; Broadcast-related systems
    • H04H60/61—Arrangements for services using the result of monitoring, identification or recognition covered by groups H04H60/29-H04H60/54
    • H04H60/63—Arrangements for services using the result of monitoring, identification or recognition covered by groups H04H60/29-H04H60/54 for services of sales
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H60/00—Arrangements for broadcast applications with a direct linking to broadcast information or broadcast space-time; Broadcast-related systems
    • H04H60/61—Arrangements for services using the result of monitoring, identification or recognition covered by groups H04H60/29-H04H60/54
    • H04H60/66—Arrangements for services using the result of monitoring, identification or recognition covered by groups H04H60/29-H04H60/54 for using the result on distributors' side

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Television Receiver Circuits (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Signal Processing Not Specific To The Method Of Recording And Reproducing (AREA)

Abstract

A találmány tárgya berendezés és eljárás legalább egy kód-frekvenciaösszetevővel rendelkező kódnak audiojel--frekvenciaösszetevőkkel rendelkező audiojelbe való beillesztésére. Aberendezés tartalmaz egy elfedéskiértékelő egységet (34), egyamplitúdót hozzárendelő eszközt és egy, a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt az audiojelbe beillesztő eszközt. Azelfedéskiértékelő egység (34) tartalmaz egy első, az audiojel-frekvenciaösszetevők egy első csoportjának a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt az emberi fül számára nem hallhatóvá tevőmaszkolási képességét kiértékelő és egy első elfedéskiértékelésiértéket előállító elfedéskiértékelő eszközt, és egy második, azaudiojel-frekvenciaösszetevők egy – az elsőtől eltérő – másodikcsoportjának a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt az emberi fülszámára nem hallhatóvá tevő maszkolási képességét kiértékelő és egymásodik elfedéskiértékelési értéket előállító elfedéskiértékelőeszközt, és az amplitúdó-hozzárendelő eszköz egy, a kiválasztott elsőés második elfedéskiértékelési értékek közül az egyik kiválasztottatalapul vevő és annak alapján a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőhözamplitúdót hozzárendelő kódgenerátor (40). A berendezés olyandigitális számítógéppel is megvalósítható, amely a megfelelőcélprogramot tartalmazza. Az eljárásban kiértékelik az audiojelmaszkolási képességét és elfedéskiértékelési értéket állítanak elő, azelfedéskiértékelési érték alapján a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőhöz egy amplitúdót rendelnek hozzá, és a legalábbegy kód-frekvenciaösszetevőt az audiojelbe beillesztik. A maszkolásiképesség kiértékelése során az audiojel-frekvenciaösszetevők egy elsőcsoportjának a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőjére egy elsőelfedéskiértékelési értéket állítanak elő, egy második csoportjára egymásodik elfedéskiértékelési értéket állítanak elő, a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőhöz az egyik kiválasztott alapján egy amplitúdótrendelnek hozzá. ŕ

Description

A találmány tárgya berendezés és eljárás legalább egy kód-frekvenciaösszetevővel rendelkező kódnak audiojel-frekvenciaösszetevőkkel rendelkező audiojelbe való beillesztésére.
Évek óta javasolnak különböző eljárásokat kódoknak audiojelekkel való keverésére úgy, hogy a kódokat megbízhatóan reprodukálni lehet az audiojelekből, ugyanakkor a kódok nem hallhatóak, ha az audiojeleket hangok formájában reprodukálják. Mindkét célkitűzés teljesítése alapvető a gyakorlati felhasználás szempontjából. Például a műsorsugárzók és a sugárzott programok producerei, valamint azok, akik nyilvános forgalmazás céljából zenei felvételeket készítenek, nem engednék hallható kódok bevitelét programjaikba vagy felvételeikbe.
Audiojelek kódolására alkalmas eljárásokat különböző időpontokban javasoltak, például az US 3,004,104 lajstromszámú szabadalmi leírásban. Ebben a szabadalomban olyan kódolási eljárást mutattak be, melyben audiojel energiáját egy keskeny frekvenciasáv belsejében szelektíven eltávolították annak érdekében, hogy kódolják a jelet. Ezzel az eljárással kapcsolatban akkor merül fel probléma, amikor zaj vagy jeltorzulás energiát visz be ismét a keskeny frekvenciasávba úgy, hogy a kódot megzavaija.
Egy másik eljárásban, melyet az US 3,845,391 lajstromszámú szabadalomban javasoltak, egy keskeny frekvenciasávot eltávolítanak a hangjelből, és helyére egy kódot illesztenek be. Ez az eljárás nyilvánvalóan ugyanazzal a problémával jár együtt, mint az előző - erre az US 4,703,476 lajstromszámú szabadalmi leírásban ismét utalnak - és ami a két fent említett megoldásnak közös hátránya. Az US 4,703,476 lajstromszámú szabadalomban azonban csupán az US 3,845,391 lajstromszámú szabadalom szerinti eljárást kívánták továbbfejleszteni anélkül, hogy annak alapvető megközelítési módjától eltértek volna.
Az US 4,703,476 lajstromszámú leírásban azt javasolták, hogy oly módon kódoljanak bináris jeleket, hogy a bináris kódokat a hangfrekvenciás sávban elterülő frekvenciákra szólják szét. Ezzel a javasolt eljárással az a probléma, hogy az audiojel-frekvenciaösszetevők hiányában, melyek a kód-frekvenciaösszetevőket letakarnák, ez utóbbiak hallhatóvá válnak. Ez az eljárás ezért arra alapul, hogy a kódok zajszerű tulajdonságát bizonygatják, és azt próbálják magyarázni, hogy azok jelenlétét a hallgatók figyelmen kívül fogják hagyni. Ez a feltételezés azonban sok esetben nem érvényes, például a klasszikus zene esetében, melyben olyan részek is vannak, ahol viszonylag kicsi az audiojel-tartalom vagy pedig beszéd közben a szünetek alatt.
A WO 93/12599 (Bolt Beranek & Newman Inc., 1993. 06. 24) számú közzétételi iratban az audiojelek maszkolási képességének kiértékelésére egy olyan eljárást javasolnak, mely szerint az audiojel maszkolási energiájának frekvenciaeloszlását minden pillanatban analizálják, amelynek alapján meghatározzák egy olyan kódjel energiájának az ennek megfelelő frekvenciaeloszlását, amely kódjelet az audiojellel kell maszkolni. A javasolt eljárással azonban nem optimalizálják a kód-frekvenciaösszetevők amplitúdóit annak érdekében, hogy maximalizálják azok ezt követő detektálásának a valószínűségét.
Javasoltak egy további eljárást, amelyben kettős hangú többfrekvenciás kódokat (DTMF=Dual Tone Multifrequency Code) illesztenek be egy audiojelbe. A DTMF-kódokat úgy detektálják, hogy előre feltételezik azok frekvenciáit és időtartamát. A DTMF-kódok mindkét hangjánál azonban hibásan vehetnek audiojelfrekvenciaösszetevőket is, úgyhogy vagy egy kód meglétét téveszthetik el a detektálásnál, vagy pedig egy jelösszetevőt lehet tévesen DTMF-kódnak tekinteni. Megjegyezzük továbbá, hogy mindegyik DTMF-kód magában foglal egy olyan hangot, amely megegyezik egy másik DTMF-kódéval. Tehát egy eltérő DTMF-kód egyik hangjának megfelelő jelösszetevőt kombinálni lehet egy olyan DTMF-kód hangjával, mely egyidejűleg van jelen a jelben, és ennek eredménye téves detektálás lesz.
A találmány célja egy olyan berendezés kialakítása legalább egy kód-frekvenciaösszetevővel rendelkező kódnak audiojel-frekvenciaösszetevőkkel rendelkező audiojelbe való beillesztésére, amellyel a fentiekben ismertetett megoldások hátrányait kiküszöböljük.
A találmány közelebbi célja olyan kódolóberendezés és eljárás kialakítása legalább egy kód-frekvenciaösszetevővel rendelkező kódnak audiojel-frekvenciaösszetevőkkel rendelkező audiojelbe való beillesztésére, hogy a kódok az emberi fül számára hangként nem hallhatóak, de dekódolóberendezéssel megbízhatóan detektálhatóak legyenek.
A kitűzött célt a találmány szerint olyan berendezés kialakításával értük el, amely berendezés tartalmaz egy, az audiojel maszkolási képességét kiértékelő elfedéskiértékelő egységet, egy, a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőhöz a maszkolási képesség kiértékelés alapján egy amplitúdót hozzárendelő eszközt, és egy, a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt az audiojelbe beillesztő eszközt, előnyösen egy összegező áramkört.
A találmány szerinti berendezés lényege, hogy az elfedéskiértékelő egység tartalmaz egy első, az audiojel-frekvenciaösszetevők egy első csoportjának a leg2
HU 219 256 Β alább egy kód-frekvenciaösszetevőt az emberi fül számára nem hallhatóvá tevő maszkolási képességét kiértékelő és egy első elfedéskiértékelési értéket előállító elfedéskiértékelő eszközt és egy második, az audiojel-frekvenciaösszetevőknek egy, az elsőtől eltérő, második csoportjának a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt az emberi fül számára nem hallhatóvá tevő maszkolási képességét kiértékelő és egy második elfedéskiértékelési értéket előállító elfedéskiértékelő eszközt, és amelyben az amplitúdó-hozzárendelő eszköz egy, a kiválasztott első és második elfedéskiértékelési értékek közül az egyik kiválasztottat alapul vevő és annak alapján a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőhöz amplitúdót hozzárendelő kódgenerátor.
A kitűzött célt továbbá olyan eljárás kialakításával értük el, amelynek során kiértékeljük az audiojel maszkolási képességét és elfedéskiértékelési értéket állítunk elő, az elfedéskiértékelési érték alapján a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőhöz egy amplitúdót rendelünk hozzá, és a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt az audiojelbe beillesztjük.
A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a maszkolási képesség kiértékelése során az audiojel-frekvenciaösszetevők egy első csoportjának a legalább egy kódfrekvenciaösszetevőt az emberi fül számára nem hallhatóvá tevő maszkolási képességét kiértékeljük, és egy első elfedéskiértékelési értéket állítunk elő az audiojelfrekvenciaösszetevők egy második csoportjának a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt az emberi fül számára nem hallhatóvá tevő maszkolási képességét kiértékeljük, és egy második elfedéskiértékelési értéket állítunk elő, a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőhöz az első és második elfedéskiértékelési értékek közül az egyik kiválasztott alapján egy amplitúdót rendelünk hozzá.
A kitűzött célt továbbá egy olyan berendezés kialakításával értük el, amely egy - az audiojelet vevő bemenőkapoccsal rendelkező - digitális számítógépet foglal magában, amely egy, az audiojel maszkolási képességét kiértékelő és egy elfedéskiértékelési jelet előállító programot tartalmaz, továbbá egy, a legalább egy kódfrekvenciaösszetevőhöz a maszkolási képesség kiértékelése alapján egy amplitúdót hozzárendelő eszközt, és egy, a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt az audiojelbe beillesztő eszközt, előnyösen egy összegező áramkört foglal magában.
A találmány szerinti berendezés új jellemzője, hogy az elfedéskiértékelő egység tartalmazza a digitális számítógépet, amely egy, az audiojel-frekvenciaösszetevők első és második csoportjainak a legalább egy kódfrekvenciaösszetevőt az emberi fül számára nem hallhatóvá tevő maszkolási képességét kiértékelő, és első és második elfedéskiértékelési értékeket előállító programot tartalmaz, ahol az audiojel-frekvenciaösszetevők második csoportja különbözik annak első csoportjától, a digitális számítógép továbbá egy, az első és második elfedéskiértékelési érték közül az egyik kiválasztása alapján legalább az egyik kód-frekvenciaösszetevőhöz egy amplitúdót hozzárendelő programot tartalmaz.
A találmány szerinti berendezést és eljárást az alábbiakban kiviteli példa kapcsán, a mellékelt rajzra való hivatkozással ismertetjük részletesebben, ahol az azonos elemeket ugyanazon hivatkozási számokkal jelöltük a rajz különböző ábráin. Az
1. ábra a találmány szerinti berendezés első kiviteli alakjának működési tömbvázlata; a
2. ábra a találmány szerinti berendezés működési tömbvázlata; a
3. ábra egy analóg formában adott audiojelek kódolására használható kódolórendszer tömbvázlata; a
4. ábra a 3. ábrán látható kódolórendszerben a különböző adatjelek frekvencia-összetevőit szemléltető spektrumdiagram; az
5. és 6. ábrák a 3. ábra szerinti kiviteli alak működését szemléltető működési tömbvázlatok; a
7A-7C. ábrák a 3. ábra szerinti kiviteli alakban használt szoftverprogramot szemléltető folyamatábrák; a
7D. és 7E. ábrák a 3. ábra szerinti kiviteli alakban használható másik szoftverprogramot szemléltető folyamatábrák; a
7F. ábra egyetlen hangelfedési kapcsolat lineáris approximációját szemléltető görbe; a
8. ábra egy analóg áramköröket alkalmazó kódoló tömbvázlata; a
9. ábra a 8. ábra szerinti kiviteli alak súlyozási együtthatót meghatározó áramkörének tömbvázlata; a
10. ábra egy, a találmány bizonyos jellemzőinek megfelelő dekóder működési tömbvázlata; a
11. ábra egy találmány szerinti dekóder tömbvázlata, mely digitális jelfeldolgozást alkalmaz; a
12A. és 12B. ábrák all. ábra szerinti dekóder működésének leírására használható folyamatábrák; a
13. ábra a találmány szerinti berendezés egyes kiviteli alakjai szerinti dekóder működési tömbvázlata; a
14. ábra egy találmány szerinti analóg dekóder kiviteli alakjának tömbvázlata; a
15. ábra a 14. ábra szerinti kiviteli alak összetevődetektorának tömbvázlata; és végül a
16. és 17. ábrák a találmány szerinti berendezés egy olyan kiviteli változatának a tömbvázlatai, melyek egy olyan rendszer részét képezik, mellyel széles körben kisugárzott információ hallgatóságára vagy nézőire vonatkozó becsléseket lehet végezni.
A találmány szerint olyan eljárásokat dolgoztunk ki legalább egy kód-frekvenciaösszetevővel rendelkező kódnak audiojelekbe való beillesztésére, amelyekkel optimalizáljuk annak valószínűségét, hogy a jelekből a kódokban lévő információt pontosan állítjuk helyre, miközben biztosítjuk azt, hogy a kódok nem hallhatóak az emberi fül számára, ha a kódolt audiojeleket hangként reprodukáljuk, még akkor sem, ha a kódfrekvenciaösszetevők a hallható frekvenciák tartományába esnek.
HU 219 256 Β
Az 1. ábrán a találmány szerinti berendezés, egy kódoló működési tömbvázlatát szemléltetjük. A kódolandó audiojelet 30 bemenőkapcson vesszük. Az audiojel például egy rádióval sugárzott programot, egy televíziós műsorszórás hangrészét, vagy egy zenei összetevőt vagy más fajtájú, valamilyen módon rögzítendő audiojelet képvisel. Továbbá az audiojel lehet személyes kommunikáció, például egy távbeszélő-hálózaton átvitt jel, vagy pedig valamilyen fajtájú személyes jelrögzítés. Ezek azonban csak példák a találmány alkalmazási területeire, és nem áll szándékunkban az oltalmi kört ilyen példák megadásával korlátozni.
Az 1. ábrán látható 34 elfedéskiértékelő egység szerepe az, hogy meghatározza, hogy a vett audiojel egy vagy több audiojel-frekvenciaösszetevője - mely(ek)nek frekvenciái megfelelnek az egy vagy több kód-frekvenciaösszetevő frekvenciáinak, melye(ke)t hozzá akarunk adni az audiojelhez - mennyire képes azokat maszkolni. Egyetlen kód-frekvenciaösszetevóre többszörös kiértékelést lehet végrehajtani, vagy több kód-frekvenciaösszetevóre különválasztott kiértékeléseket lehet egyenként végrehajtani, vagy több kód-frekvenciaösszetevő mindegyikére többszörös kiértékelést lehet végrehajtani, vagy több kód-frekvenciaösszetevőre egy vagy több közös kiértékelést lehet végrehajtani, vagy megvalósítható a fenti műveletek kombinációja is. Minden egyes kiértékelést az egy vagy több, elfedni kívánt kód-frekvenciaösszetevóre és az audiojel-frekvenciaösszetevőre vagy -összetevőkre alapítva hajtunk végre, mely utóbbiak maszkolási képességeit ki akarjuk értékelni. Ezenkívül, ha a kód-frekvenciaösszetevó és a maszkoló audiojel-frekvenciaösszetevő vagy -öszszetevők nem esnek lényegében egyidejű jelintervallumok belsejébe, úgyhogy azokat hangként jelentősen eltérő időintervallumokban kellene reprodukálni, akkor figyelembe kell venni az elfedni kívánt kód-frekvenciaösszetevő vagy -összetevők és a maszkoló audiojelfrekvenciaösszetevő vagy -összetevők közötti jelintervallum-eltérések hatásait is.
Egyes kiviteli változatokban előnyösen többszörös kiértékeléseket hajtunk végre minden egyes kód-frekvenciaösszetevőre oly módon, hogy külön-külön vizsgáljuk meg az audiojel különböző audiojel-frekvenciaösszetevőinek az egyes kód-ffekvenciaösszetevőket maszkoló képességeit. Az egyik kiviteli változatban több, lényegében egy hangú audiojel-frekvenciaösszetevő mindegyikének a kód-frekvenciaösszetevőt maszkoló képességét úgy értékeljük ki, hogy az audiojelfrekvenciaösszetevő frekvenciáját, annak „amplitúdóját” (az alábbi definíció szerint) és a kód-frekvenciaösszetevóhöz viszonyított időbeni elhelyezkedését vesszük alapul, és az ilyen maszkolást a továbbiakban „hangmaszkolásnak” vagy tonális maszkolásnak fogjuk nevezni.
Az „amplitúdó” kifejezést az alábbiakban olyan értelemben használjuk, hogy azzal bármilyen jelértékre vagy -értékekre hivatkozunk, melyet a maszkolási képesség kiértékelésére lehet használni annak érdekében, hogy kiválasszuk egy kód-frekvenciaösszetevó méretét, detektáljuk annak jelenlétét egy reprodukált jelben, vagy más módon használjuk, beleértve olyan értékeket, mint például jelenergia, feszültség, áram, intenzitás és nyomás akár abszolút vagy relatív alapon méljük, és akár pillanatnyi értékként vagy akkumulált alapon mérjük. Megfelelően a találmány szempontjából az a megoldás, hogy az amplitúdót ablakozott átlaggal, aritmetikai átlaggal, integrálással, négyzetes középérték formájában, abszolút vagy relatív diszkrét értékek akkumulálásával vagy más módon mérhetjük.
Más kiviteli alakokban a tonális elfedési kiértékelésen kívül vagy annak változataként az audiojel-frekvenciaösszetevőknek egy viszonylag keskeny és egy adott, elfedni kívánt kód-frekvenciaösszetevőhöz egy viszonylag keskeny frekvenciasáv belsejében elegendően közel eső audiojel-frekvenciaösszetevők elfedőképességét értékeljük ki (a továbbiakban ezt „keskeny sávú” maszkolásnak fogjuk nevezni). További kiviteli változatokban viszonylag széles frekvenciasáv belsejében több kódfekvenciaösszetevő esetén az összetevőt maszkoló képességet értékeljük ki. Amennyiben szükséges vagy megfelelő, egy adott összetevőt vagy összetevőket megelőző vagy követő jelintervallumokban program audiojel-ffekvenciaösszetevóknek az adott összetevőt vagy összetevőket nem egyidejű alapon történő maszkolási képességét értékeljük ki. Ez a kiértékelési mód különösen előnyös olyan esetekben, amikor egy adott jelintervallumban az audiojel-frekvenciaösszetevők nem elegendően nagy amplitúdójúak ahhoz, hogy lehetővé tegyék elegendően nagy amplitúdójú kódfrekvenciás összetevőknek ebbe a jelintervallumba való befoglalását úgy, hogy azok a zajtól megkülönböztethetőek legyenek.
Előnyösen két vagy több tonális maszkolási képesség, keskeny sávú maszkolási képességek és széles sávú maszkolási képességek (és amennyiben szükséges vagy megfelelő, nem egyidejű maszkolási képességek) kombinációját értékeljük ki több kód-frekvenciaösszetevőre. Ahol az összetevők a frekvenciatartományban elegendően közel vannak egymáshoz, nincs szükség mindegyikre külön elvégezni a kiértékeléseket.
Bizonyos más előnyös kiviteli változatokban a különálló hangfrekvenciás, keskeny sávú és széles sávú analízisek helyett csúszó hangfrekvenciás analízist hajtunk végre, hogy ne legyen szükség a program audiojelének hangfrekvenciás, keskeny sávú vagy széles sávú csoportokba való osztályozására.
Előnyösen, ha a maszkolási képességek kombinációját értékeljük ki, minden egyes kiértékelés eredményeképp egy vagy több kód-frekvenciaösszetevóre kapunk egy lehető legnagyobb megengedhető amplitúdót, úgyhogy az összes végrehajtott és egy adott összetevőre vonatkozó kiértékeléseket összehasonlítva ki lehet választani ilyen módon egy legnagyobb amplitúdót, amely biztosítani fogja, hogy minden egyes kód-frekvenciaösszetevőt el fog fedni az audiojel, ha a kód-frekvenciaösszetevőt hang formájában reprodukáljuk, úgyhogy egyik kód-frekvenciaösszetevő sem lesz hallható az emberi fúl számára. Ha maximalizáljuk az egyes kód-frekvenciaösszetevők amplitúdóját, akkor hasonlóképp maximalizáljuk annak valószínűségét, hogy ezen kód4
HU 219 256 Β frekvenciaösszetevők meglétét amplitúdójuk alapján detektálni fogjuk. Természetesen nem kell feltétlenül a lehetséges legnagyobb amplitúdót alkalmazni, mivel csupán arra van szükség, hogy a dekódolás során elegendően nagy számú kód-frekvenciaösszetevőt tudjunk megkülönböztetni az audiojel-frekvenciaösszetevőktől és más zajoktól.
A kiértékelések eredményét a 36 kimeneten jelenítjük meg, melyet egy 40 kódgenerátorra adunk. Kódokat különböző módon, számos változatban lehet előállítani. Egy különösen előnyös eljárás szerint egy egyedi kódfrekvenciaösszetevő készletet rendelünk hozzá adatállapotok vagy -szimbólumok mindegyikéhez úgy, hogy egy adott jelintervallum alatt egy megfelelő adatállapotot az annak megfelelő kód-frekvenciaösszetevő készlet jelenléte képvisel. Ilyen módon csökken a kóddetektálással való interferencia az audiojel-ffekvenciaösszetevők esetében, mivel a jelintervallumok előnyösen nagy százalékában elegendően nagyszámú kód-frekvenciaösszetevő lesz detektálható annak ellenére, hogy a program audiojel interferálódik más összetevők detektálásával. Továbbá az elfedéskiértékelési értékeket előállító eljárás egyszerűbb azokban az esetekben, amikor a kód-frekvenciaösszetevők frekvenciái ismertek azok előállítása előtt.
Más kódolási formákat is meg lehet valósítani. Alkalmazhatunk például frekvenciabillentyűzést (FSK=Frequency Shift Keying), frekvenciamodulációt (FM), frekvenciaugrást, kiteijesztett spektrumú kódolást, valamint az előbbiek kombinációit. Az alábbi leírás alapján nyilvánvaló lesz, hogy a gyakorlatban még további kódolási eljárásokat is lehet használni.
A kódolandó adatot a 40 kódgenerátor 42 bemenetén vesszük, mely a vett adatra válaszképpen előállítja annak egyedi kód-frekvenciaösszetevő csoportját, és a 36 kimeneten keresztül vett kiértékelési értékek alapján minden összetevőhöz hozzárendel egy amplitúdót. Az így előállított kód-frekvenciaösszetevőket egy 46 összegező áramkör első bemenetére adjuk, mely második bemenetén a kódolandó audiojeleket veszi. A 46 összegező áramkör a kód-frekvenciaösszetevőket hozzáadja az audiojelhez, és a kódolt audiojelet egy 50 kimenőkapocsra továbbítja. A 46 összegező áramkör analóg vagy digitális összegező áramkör lehet, az arra adott jelek formájától függően. Az összeadási műveletet szoftverrel is meg lehet valósítani, és ebben az esetben a maszkoláskiértékelés végrehajtására és a kód előállítására használt digitális processzort lehet használni a kódnak az audiojellel történő összegezésére is. Az egyik előnyös kiviteli változatban a kódot digitális alakban időtartománybeli adatként állítjuk elő, amelyet azután időtartománybeli audioadattal összegezünk. Egy másik kiviteli változatban az audiojelet a frekvenciatartományba konvertáljuk digitális formában és adjuk hozzá a kódhoz, mely szintén digitális frekvenciatartománybeli adatként van képviselve. A legtöbb alkalmazásban az összegezett frekvenciatartománybeli adatot azután időtartománybeli adattá konvertáljuk.
Az alábbiakból látható lesz majd, hogy a maszkoláskiértékelést, valamint a kód-előállítási műveleteket végrehajthatjuk digitális vagy analóg jelfeldolgozással egyaránt vagy digitális és analóg jelfeldolgozások kombinációival. Ezenkívül, mivel az audiojelet a 30 bemenőkapocsnál analóg formában vehetjük és analóg formában adjuk hozzá a kód-ffekvenciaösszetevőkhöz a 46 összegező áramkör segítségével, mint az az 1. ábrán látható, egy lehetséges változatban az audiojelet a vétel során digitális formájúvá lehet átalakítani, a kód-frekvenciaöszszetevőkhöz digitális formában adjuk hozzá, és vagy digitális vagy analóg alakban jelenítjük meg a kimeneten. Ha például a jelet CD-lemezre vagy digitális hangszalagra akarjuk felvenni, digitális formában lehet a kimeneten megjeleníteni, míg ha azt hagyományos rádióvagy televízió-műsorszórási eljárásokkal kívánjuk sugározni, analóg alakban lehet megjeleníteni. Az analóg és digitális jelfeldolgozás számos további kombinációját meg lehet valósítani. Egyes kiviteli változatokban csak egyetlen kódszimbólum kód-frekvenciaösszetevőit foglaljuk bele egy adott időpontban az audiojelbe. Más kiviteli változatokban azonban több kódszimbólum kódfrekvenciaösszetevőit foglaljuk bele egyidejűleg az audiojelbe. így például egyes kiviteli változatokban egy szimbólum kód-frekvenciaösszetevői egy frekvenciasávot foglalnak el, a másiké pedig egy második frekvenciasávot az előbbivel egyidejűleg. A másik változatban egy szimbólum kód-frekvenciaösszetevői ugyanabban a sávban helyezkedhetnek el, mint a másiké, vagy pedig a két szimbólum komponenseinek frekvenciasávjai átlapolhatják egymást mindaddig, amíg azok összetevői megkülönböztethetőek, például oly módon, hogy különböző frekvenciákat vagy frekvenciaintervallumokat rendelünk azokhoz hozzá.
A 2. ábrán digitális kódolóra mutatunk be egy kiviteli változatot. Ebben a kiviteli változatban egy analóg formájú audiojelet veszünk egy 60 bemenőkapcson, és azt egy 62 analóg-digitál átalakító segítségével digitális formába alakítjuk át. A digitalizált audiojelet a maszkoláskiértékeléshez egy 64 elfedéskiértékelő egységre adjuk, és ennek megfelelően a digitalizált audiojelet például gyors Fourier-transzformációval (FFT), hullámtranszformációval vagy más idő-frekvenciatartománybeli transzformációval vagy akár digitális szűréssel audiojel-frekvenciaösszetevőkre bontjuk fel. Ezt követően az audiojel-frekvenciaösszetevőknek a vizsgált frekvenciatartományon belüli maszkolási képességeit értékeljük ki, éspedig azok hangfrekvenciás elfedési képességét, keskeny sávú maszkolási képességét és széles sávú maszkolási képességét (és ha szükséges vagy megfelelő, nem egyidejű maszkolási képességét). Más megoldás szerint az audiojel-ffekvenciaösszetevőknek a vizsgált frekvenciatartományon belüli maszkolási képességeit csúszó hangfrekvenciás analízissel értékeljük ki.
A kódolandó adatot egy 68 bemenőkapcson kapjuk, és egy adott jelintervallumnak megfelelő minden egyes adatállapothoz egy 72 jelgenerátorral előállítjuk azok megfelelő kód-frekvenciaösszetevő csoportját, melyeket egy 76 szintbeállító áramkörre adunk, és a 76 szintbeállító áramkör másik bemenetére a hozzá tartozó elfedéskiértékelési értékeket adjuk. A jelelőállítást például egy, az összes kód-frekvenciaösszetevőt tároló táblázat segítségével állíthatjuk elő, mely táblázat az idő5
HU 219 256 Β tartománybeli adatokat tartalmazza, vagy pedig a tárolt adatok interpolációjával. A kód-frekvenciaösszetevőket tárolhatjuk állandó jelleggel, vagy pedig a 2. ábra szerinti rendszer inicializálásával állíthatjuk elő, majd az így előállított kód-frekvenciaösszetevőket memóriában, például egy RAM-ban tároljuk el, ahonnan a szükséges időben a 68 bemenőkapcson keresztül vett adatokra válaszképpen adjuk a kimenetre. Az összetevők értékeit akkor számíthatjuk ki, amikor azokat előállítjuk.
A szintbeállítást minden egyes kód-frekvenciaöszszetevőre a fentiekben tárgyalt elfedéskiértékelési értékeket alapul véve hajtjuk végre, és a kód-frekvenciaösszetevőket, amelyeknek amplitúdóját beállítottuk, hogy biztosítsuk, hogy azok ne legyenek hallhatóak a digitalizált audiojelhez hozzáadjuk, amit a 80 összegező áramkör segítségével hajtunk végre. A fent említett eljárások végrehajtásához szükséges időtől függően kívánatos lehet a digitalizált audiojel késleltetése, amit egy 82 késleltetőtag formájában szemléltetünk a 2. ábrán, azaz a digitalizált audiojelet átmenetileg egy memóriában tároljuk. Ha az audiojelet nem késleltetjük, miután egy első audiojel-intervallumra végrehajtottunk egy gyors Fourier-transzformációt és egy elfedési kiértékelést, a szintbeállított amplitúdójú kód-frekvenciaösszetevőket az audiojelnek az első intervallumot követő második intervallumához adjuk hozzá. Ha azonban az audiojelet késleltetjük, a szintbeállított amplitúdójú kód-frekvenciaösszetevőket az első intervallumhoz lehet hozzáadni, és így egy egyidejű maszkolási kiértékelést lehet alkalmazni. Továbbá ha az audiojelnek az első intervallumra eső része nagyobb maszkolási képességet mutat a második intervallum alatt hozzáadott kód-frekvenciaösszetevőre nézve, mint az audiojelnek a második intervallumra eső része mutatna az ugyanezen intervallum alatt a kód-frekvenciaösszetevőre nézve, olyan amplitúdót lehet hozzárendelni a kód-frekvenciaösszetevőhöz, amit az audiojelnek az első intervallumra eső részének nem egyidejű maszkolási tulajdonságai alapján határozunk meg. Ilyen módon ki lehet értékelni az egyidejű és a nem egyidejű maszkolási képességeket is, és egy optimális amplitúdót lehet hozzárendelni az előnyösebb kiértékelés alapján minden egyes kódösszetevőhöz.
Bizonyos alkalmazásoknál, például műsorszórásnál vagy analóg hangrögzítésnél (például egy hagyományos szalagkazettán történő rögzítésnél) a digitális alakban kódolt audiojelet 84 digitál-analóg átalakító segítségével alakítjuk át analóg formába. Ha azonban a jelet digitális formában kívánjuk továbbítani vagy rögzíteni, a 84 digitál-analóg átalakítót el lehet hagyni.
A 2. ábrán szemléltetett különböző funkciókat meg lehet valósítani például egy digitális jelfeldolgozóval vagy egy személyi számítógéppel, munkaállomással, vezérprocesszorral (nagyszámítógéppel) vagy más digitális számítógéppel.
A 3. ábrán egy analóg formában szolgáltatott audiojelek kódolására használható kódolórendszer tömbvázlatát mutatjuk be, amit például hagyományos műsorszóró stúdióban lehet használni. A 3. ábrán látható rendszerben egy 90 gazdaprocesszor, mely lehet például egy személyi számítógép, 94 bemenőkapcson keresztül vett analóg audiojelbe illesztendő kódolandó információ kiválasztását és előállítását felügyeli. A 90 gazdaprocesszorral 96 billentyűzet és 100 képernyő van összekötve, például egy katódsugárcsöves képernyő, úgyhogy a felhasználó a kódolni kívánt üzenetet kiválaszthatja oly módon, hogy a 100 képernyőn kijelzett rendelkezésre álló üzenetek menüjéből kiválasztja a neki megfelelőt. Egy műsorsugárzó-állomás audiojelében egy kódolandó jellegzetes üzenet magában foglalhat állomás- vagy csatornaazonosító információt, program- vagy programrész-információt és/vagy egy időkódot.
Miután a kívánt üzenetet beadtuk a 90 gazdaprocesszor bemenetére a 90 gazdaprocesszor az üzenet szimbólumait jelképező adatokat ad a kimenetére, melyre 104 digitális jelfeldolgozó egység van csatlakoztatva, mely a 90 gazdaprocesszorból kapott minden egyes szimbólumot egy-egy egyedi kód-ffekvenciaösszetevő készlet formájában kódolja, mint azt a fentiekben leírtuk. Az egyik kiviteli alakban a 90 gazdaprocesszor négyállapotú adatfolyamot generál, azaz egy olyan adatfolyamot, amelyben minden egyes adategység négy megkülönböztethető adatállapot egyikét veheti fel, mely adatállapotok mindegyike egy egyedi szimbólumot jelképez, mely két, „E”- és „S”-nek nevezett szinkronizáló szimbólumot, valamint két „1” és „0” üzenetinformáció szimbólumot foglal magában, melyek mindegyike egy megfelelő bináris állapotot jelképez. Belátható, hogy tetszőleges számú megkülönböztethető adatállapotot lehet alkalmazni. így például két üzenetinformáció szimbólum helyett három adatállapotot lehet jelképezni három egyedi szimbólummal, ami lehetővé teszi ennek megfelelően nagyobb mennyiségű információ átvitelét egy adott méretű adatfolyam segítségével.
Például ha a programanyag beszédet jelképez, akkor előnyös, ha egy viszonylag hosszabb idejű szimbólumot viszünk át, mint egy olyan hangprogram esetében, amelynek lényegesen folyamatosabb a jelenergiája, hogy lehetővé tegyük a beszédben lévő természetes szüneteket vagy réseket. Ennek megfelelően annak érdekében, hogy biztosítsuk az elegendően nagy mennyiségű információ átvitelét ebben az esetben, előnyösen megnöveljük a lehetséges üzenetinformáció szimbólumok számát. A legfeljebb 5 bitet jelképező szimbólumok esetében 2, 3 és 4 s hosszúságú szimbólumátvitel nagyobb lehetőséget biztosít a dekódolás javítására. Egyes ilyen kiviteli alakoknál egy kezdeti szimbólumot („E”) akkor dekódolunk, (i) ha ezen szimbólum esetében a gyors Fourier-transzformáció elemeiben erre a szimbólumra az energia a legnagyobb, (ii) ha az átlagos energia mínusz az energia eltérése erre a szimbólumra nagyobb, mint az összes többi szimbólumra az átlagos energia plusz az energia átlagos eltérése, és (iii) ha az energia-idő görbe alakja erre a szimbólumra lényegében harang alakú, ami az időtengely mentén a szimbólumok közötti határon csúcsosodik ki.
A 3. ábra szerinti kiviteli alakban, amikor a 104 digitális jelfeldolgozó egység vette egy adott kódolandó üzenet szimbólumait, azokra válaszképp minden egyes
HU 219 256 Β szimbólumra egyedi kód-frekvenciaösszetevők egy készletét állítja elő, melyeket a 106 kimenetre ad. A 4. ábrán az előzőekben leírt példakénti adatkészlet négy adatszimbólumára, S-re, E-re, 0-ra és 1-re előállított spektrumdiagramot mutatjuk be. Mint a 4. ábrán látható, ebben a kiviteli alakban az S szimbólumot egy olyan, tíz fi_ fio kód-frekvenciaösszetevőből álló egyedi csoporttal jelképezzük, ahol az kód-frekvenciaösszetevők egyenletes távolságban helyezkednek el a frekvenciatengely mentén egy olyan tartományban, melynek alsó frekvenciaértéke valamivel nagyobb 2 kHz-nél, felső frekvenciaértéke pedig valamivel kisebb 3 kHz-nél. Az E szimbólumot egy második, tíz fn—f2o kód-frekvenciaösszetevőből álló egyedi csoporttal jelképezzük, melyek egy 2 kHz-nél valamivel nagyobb első frekvenciaértéktől egy 3 kHz-nél valamivel kisebb második frekvenciaértékig terjedő frekvenciatartományban egyenletes közökben vannak elrendezve, ahol az fi 1_^20 kód-frekvenciaösszetevők mindegyikének az azonos csoportban lévő összes többitől valamint az fj-fjo kód-frekvenciaösszetevők mindegyikétől eltérő egyedi frekvenciaértéke van. A 0 szimbólumot egy további, tíz ^21-fjo kód-frekvenciaösszetevőből álló egyedi csoporttal jelképezzük, melyek ugyancsak egy 2 kHz-nél valamivel nagyobb alsó értéktől egy 3 kHznél valamivel kisebb felső értékig terjedő frekvenciatartományban vannak elrendezve, egyenlő frekvenciaközökkel, és amelyek mindegyikének egyedi frekvenciaértéke eltér az azonos csoportban lévő összes többi kódfrekvenciaösszetevő frekvenciaértékétől, valamint az fl~f20 kód-frekvenciaösszetevők mindegyikétől. Végezetül az 1 szimbólumot egy további, tíz f31- f40 kódfrekvenciaösszetevőből álló egyedi csoporttal jelképezzük, melyek egy 2 kHz-nél valamivel nagyobb alsó értéktől egy 3 kHz-nél valamivel kisebb felső értékig terjedő frekvenciatartományban, a frekvenciatengely mentén egymástól egyenletes távolságban vannak elrendezve oly módon, hogy az fji- f-to kód-frekvenciaösszetevők mindegyikének egyedi frekvenciaértéke eltér az összes többi fj- f30 kód-frekvenciaösszetevő értékétől. Ha mindegyik adatállapothoz több kód-frekvenciaöszszetevőt használunk, úgyhogy mindegyik állapot kódfrekvenciaösszetevője a frekvenciatartományban lényegében el van választva az összes többi kód-frekvenciaösszetevőtől, akkor egy adott adatállapot bármelyik kód-frekvenciaösszetevőjével közös vételi sávban a zaj jelenléte (például nem kód audiojel-frekvenciaösszetevők vagy más zaj) kevésbé valószínűen fog interferálni az ezen adatállapot maradék kód-frekvenciaÖsszetevőinek vételével.
Más kiviteli változatokban előnyös, ha a szimbólumokat több kód-frekvenciaösszetevővel jelképezzük, például tíz kódhanggal vagy kód-frekvenciaösszetevővel, melyek a frekvenciatartományban nem egyenletes távolságokban helyezkednek el, és amelyeknél a két-két szimbólum közötti távolság nem ugyanakkora. Ha kerüljük azt, hogy egy szimbólumhoz tartozó kód-frekvenciaösszetevők egymásnak egész számú többszörösei legyenek, akkor csökkennek az interferencia által létrejövő lebegések és a lokális zérushelyek hatásai, azaz az olyan helyek hatásai, ahol a helyiség falairól visszaverődő hullámok megzavarják a helyes dekódolást. Az alábbi táblázatban egy kód kód-frekvenciaösszetevőinek egy olyan készletét adjuk meg a négy szimbólumra (0, 1, S és E), melyek csökkentik a lokális zérushelyek hatásait, ahol az fj- f10 a négy szimbólum mindegyikére a megfelelő kód-frekvenciaösszetevőket jelképezi (Hertz-ben kifejezve).
„0” „1” „S” „E”
fi 1046,9 1054,7 1062,5 1070,3
f2 1195,3 1203,1 1179,7 1187,5
f3 1351,6 1343,8 1335,9 1328,1
f4 1492,2 1484,4 1507,8 1500,0
f5 1656,3 1664,1 1671,9 1679,7
f6 1859,4 1867,2 1843,8 1851,6
f7 2078,1 2070,3 2062,5 2054,7
f8 2296,9 2289,1 2304,7 2312,5
f. 2546,9 2554,7 2562,5 2570,3
flO 2859,4 2867,2 2843,8 2851,6
A táblázat alapján mondhatjuk, hogy a bemutatott példában a kód spektrális tartalma viszonylag kismértékben változik, ha a 104 digitális jelfeldolgozó egység kimenetét az S, E, 0 és 1 adatállapotok bármelyikéről azok közül bármelyik másikra átkapcsolja. A találmány szerinti megoldás egyik változatában bizonyos előnyös kiviteli alakoknál minden egyes szimbólum minden egyes kód-frekvenciaösszetevóje össze van párosítva a másik adatállapotok mindegyikének egy kód-frekvenciaösszetevőjével úgy, hogy a közöttük lévő különbség kisebb az azokra fennálló kritikus sávszélességnél. Tiszta hangjelek bármilyen páija esetében a kritikus sávszélesség egy olyan frekvenciatartomány, amelyen belül a két hangjel közötti frekvenciatartománybeli szétválasztást változtatni lehet anélkül, hogy emiatt a hangerősség lényegesen megnövekedne. Mivel a szomszédos hangjelek közötti frekvenciatartománybeli szétválasztás az S, E, 0 és 1 adatállapotok mindegyikének esetében ugyanaz, és mivel az S, E, 0 és 1 adatállapotok mindegyikének mindegyik hangjele az S, E, 0 és 1 adatállapotok közül az összes többinek az egyik megfelelő hangjelével van összepárosítva úgy, hogy a frekvenciatartományban közöttük lévő különbség kisebb az azon párra kritikus sávszélességnél, lényegében nem lép fel változás egyik átmenetnél sem az S, E, 0 és 1 adatállapotok közül bármelyik másik adatállapotra való átmenetnél, ha azokat hangként reprodukáljuk. Továbbá ha a lehető legkisebbre csökkentjük az egyes párok kódfrekvenciaösszetevői közötti frekvenciakülönbséget, az egyes adatállapotok detektálásának relatív valószínűségeit azok vételekor nem befolyásolják jelentős mértékben az átviteli út frekvenciakarakterisztikái. A különböző adatállapotok összetevőinek párba állítása oly módon, hogy azok a frekvenciatartományban egymáshoz viszonylag közel vannak, továbbá azzal az előnnyel jár, hogy egy adatállapot egy kód összetevőjére végrehaj7
HU 219 256 Β tott maszkoláskiértékelés lényegében pontos lesz egy következő adatállapot megfelelő összetevőjére is, ha állapotátkapcsolás történik.
Egy másik megoldás szerint annak érdekében, hogy a lehető legkisebbre csökkentsük a lokális zérushelyek hatásait egy olyan elrendezésben, ahol a kód audiojelfrekvenciaösszetevói közötti távolság a frekvenciatartományban nem egyenletes, az kód-frekvenciaöszszetevők mindegyikére kiválasztott frekvenciákat egy frekvencia körül kötegeltük, például az fb f2 és f3 kódfrekvenciaösszetevőket az 1055 Hz, 1180 Hz, illetve 1340 Hz közelében helyeztük el. Ebben a példakénti kiviteli alakban a hangfrekvenciák a gyors Fourier-transzformációk felbontása kétszeresének megfelelő távolságban helyezkednek el egymástól, például egy 4 Hz-es felbontásnál a hangfrekvenciák egymástól 8 Hz távolságban vannak, és úgy vannak megválasztva, hogy a gyors Fourier-transzformációk tagjainak frekvenciatartományában középen helyezkedjenek el. Tehát a különböző frekvenciák sorrendje, melyeket az fi_ üo kód-frekvenciaösszetevőkhöz rendelünk a különböző 0, 1, S és E szimbólumok jelképezésére, minden egyes kötegben változik. így például az fb f2 és f3 összetevőkre kiválasztott frekvenciák a (0,1, S, E), (S, E, 0,1), illetve (E, S, 1, 0) szimbólumoknak felelnek meg, a legalacsonyabb frekvenciától a legnagyobb frekvenciáig, azaz (1046,9, 1054,7, 1062,5, 1070,3), (1179,7, 1187,5, 1195,3, 1203,1) és (1328,1, 1335,9, 1343,8, 1351,6) Hz. Ennek az elrendezésnek az az előnye, hogy még abban az esetben is, ha van egy olyan lokális zérushely, mely megzavarja egy kód-frekvenciaösszetevő helyes vételét, általában ugyanaz a hangfrekvencia tűnik el mindegyik szimbólumból, úgyhogy könnyebb dekódolni egy szimbólumot a maradék összetevőkből. Ezzel ellentétben, ha egy lokális zérushely eltüntet egy összetevőt az egyik szimbólumból, a másik szimbólumból azonban nem, akkor nehezebb helyesen dekódolni a szimbólumot.
Belátható, hogy ebben a változatban vagy több vagy kevesebb mint négy különálló adatállapot vagy -szimbólum alkalmazható a kódoláshoz. Továbbá minden egyes adatállapot vagy -szimbólum több vagy kevesebb mint tíz kódhanggal reprezentálható, és miközben előnyös, ha ugyanannyi hangjelet használunk az adatállapotok mindegyikének reprezentálásához, az alkalmazásban nem alapvető, hogy az egyes állapotok jelképezéséhez használt kód audiojel-ffekvenciaösszetevők száma ugyanannyi legyen. Előnyösen a kód audiojelfrekvenciaösszetevők mindegyikének eltér a frekvenciája az összes többi kód audiojel-frekvenciaösszetevőétól, hogy ezzel a lehető legnagyobbra növeljük annak valószínűségét, hogy a dekódolással az adatállapotok mindegyikét megkülönböztetjük. Nem feltétlenül szükséges azonban minden alkalmazásnál, hogy a kód-frekvenciaösszetevők egyikét se osszuk meg két vagy több adatállapot között.
Az 5. ábrán egy működési tömb vázlatot láthatunk, melynek segítségével a 3. ábra szerinti kiviteli változattal végrehajtott kódolási műveletet magyarázzuk. Mint a fentiekben megjegyeztük, a 104 digitális jelfeldolgozó egység a 90 gazdaprocesszortól kap adatokat, melyekkel a 104 digitális jelfeldolgozó egység kimenetén megjelenő adatállapotok sorozatát jelöljük ki, mint a kód-frekvenciaösszetevők megfelelő csoportjait. Előnyösen a 104 digitális jelfeldolgozó egység egy időtartománybeli táblázatot állít elő, melyben az f,-f40 kódfrekvenciaösszetevők mindegyikét megjeleníti, amelyet azután egy RAM-memóriában eltárol, ezt az 5. ábrán egy 110 memóriával jelképeztünk. A 90 gazdaprocesszorból vett adatokra válaszképp a 104 digitális jelfeldolgozó egység előállít egy megfelelő címet, melyet a 110 memória 112 címbemenetére ad, és ennek hatására a 110 memória kimenetén a tíz kód-frekvenciaösszetevő mindegyikéhez egy időtartománybeli adat jelenik meg, melyek megfelelnek az adott időben a kimeneten megjelenítendő adatállapotnak.
A 6. ábrára is hivatkozva, mely a 104 digitális jelfeldolgozó egység által végrehajtott bizonyos műveleteket szemléltető működési tömbvázlat, látható, hogy a 110 memória az S, E, 0 és 1 szimbólumok mindegyike kód-ffekvenciaösszetevóinek mindegyikéhez egy időtartománybeli értéksorozatot tárol el. Ebben a kiviteli változatban, mivel a kód-frekvenciaösszetevők a körülbelül 2 kHz-től körülbelül 3 kHz-ig terjedő tartományban vannak, elegendően nagy számú időtartománybeli mintát tárolunk a 110 memóriában az fx—f40 kód-frekvenciaösszetevők mindegyikéhez, úgyhogy azokat a legnagyobb frekvenciájú kód-frekvenciaösszetevő Nyquist-frekvenciájának megfelelő sebességnél nagyobb sebességgel lehet a kimenetre adni. Az időtartománybeli kód-frekvenciaösszetevőket elegendően nagy sebességgel adjuk ki a 110 memória kimenetén, mely a kód-frekvenciaösszetevők mindegyikéhez olyan időtartománybeli összetevőket tárol, melyek egy előre meghatározott időtartamot jelképeznek úgy, hogy mindegyik fi- f»o kód-ffekvenciaösszetevőhöz (n) számú időtartománybeli összetevőt tárolunk (n) számú q -q időintervallumra, amit a 6. ábrán láthatunk. Például ha az S szimbólumot kell kódolni egy adott jelintervallumban, az első t] időintervallumban, a 110 memória kimenetén az ennek az intervallumnak megfelelő fi- ήο időtartománybeli összetevők jelennek meg, melyeket a 110 memóriában tárolunk. A következő intervallumban a 110 memória kimenetén a t2 időintervallumhoz az fi_fio időtartománybeli összetevők jelennek meg. Ez a folyamat folytatódik sorban a t3-tn időintervallumokra és vissza a q időintervallumig, amíg a kódolt S szimbólum időtartama lejár.
Egyes kiviteli változatokban, ahelyett hogy egy időintervallumban mind a tíz kód-frekvenciaösszetevőt, például az fi- fio kód-frekvenciaösszetevőt, megjelenítenénk a kimenetén, csak azokat a kód-frekvenciaöszszetevőket jelenítjük meg, amelyek az audiojel hangfrekvenciáinak kritikus sávszélességén belül fekszenek. Ez általában véve hagyományos megközelítése annak, hogy biztosítsuk a kód-frekvenciaösszetevőknek az emberi fül számára nem hallható tulajdonságát.
Ismét az 5. ábrára hivatkozunk, melyen látható, hogy a 104 digitális jelfeldolgozó egység a 110 memória által a kimeneten előállított időtartománybeli össze8
HU 219 256 Β tevők amplitúdóinak a beállítására is szolgál, úgyhogy amikor a kód-frekvenciaösszetevőket hang formájában reprodukáljuk, azokat az audiojelnek azok az összetevői fogják maszkolni, amelyekbe azokat korábban beillesztettük, úgyhogy azok az emberi fül számára nem lesznek hallhatóak. Következésképpen a 104 digitális jelfeldolgozó egységre a 94 bemenőkapocsnál vett audiojelet is ráadjuk, megfelelő szűrés és analóg-digitál átalakítás után. Még pontosabban, a 3. ábrán látható kódoló magában foglal egy 120 analóg sávszűrőt, mely arra szolgál, hogy a vizsgált sávon kívül eső audiojelfrekvenciaösszetevőket eltávolítsuk. A vizsgált sáv szükséges ahhoz, hogy kiértékeljük annak a vett audiojelnek a maszkolási képességét, mely a jelen kiviteli példában körülbelül 1,5 kHz-től körülbelül 3,2 kHz-ig terjed. A 120 analóg sávszűrő arra a célra is szolgál, hogy eltávolítsuk az audiojel nagyfrekvenciás összetevőit, melyek ismétlődést idézhetnek elő, amikor a jelet elegendően nagy mintavételezési sebességgel működő 124 analóg-digitál átalakítóval digitalizáljuk.
Mint a 3. ábrán látható, a digitalizált audiojelet a 124 analóg-digitál átalakítóból a 104 digitális jelfeldolgozóra adjuk, ahol a 130 frekvenciatartomány-szétválasztó egységben a program audiojel egy frekvenciatartományszétválasztáson megy keresztül. Ebben a kiviteli példában a frekvenciatartomány-szétválasztást gyors Fouriertranszformáció (FFT) formájában hajtjuk végre, melyet periodikusan végzünk időszakos átlapolással vagy anélkül, hogy létrehozzuk az egymást követő audiojel-frekvenciaösszetevőket, melyek mind előre meghatározott frekvenciaszélességűek. Az audiojel-frekvenciaösszetevők leválasztására más eljárások is rendelkezésre állnak, például a hullámtranszformáció, a diszkrét Walsh-Hadamard-transzformáció, a diszkrét Hadamard-transzformáció, a diszkrét koszinusztranszformáció, valamint különböző digitális szűrési eljárások.
Miután a 104 digitális jelfeldolgozó egység a digitalizált audiojel-frekvenciaösszetevőket egymást követő frekvenciatagokra választotta szét, mint azt a fentiekben említettük, az audiojelben jelen lévő különböző frekvenciájú összetevők azon képességét értékeljük ki, hogy milyen mértékben tudják maszkolni a 110 memória kimenetén megjelenő különböző kód-frekvenciaösszetevőket, és megfelelő amplitúdóbeállítási tényezőket állítunk elő, melyek arra a célra szolgálnak, hogy a különböző kód-frekvenciaösszetevők amplitúdóit úgy állítsuk be, hogy azokat a program audiojel maszkolja, ha a kód-frekvenciaösszetevőket audiojelként reprodukáljuk, és így azok az emberi fül számára nem lesznek hallhatóak. Ezeket az eljárásokat szemléltetjük az 5. ábrán a 134 hivatkozási számmal jelölt amplitúdóbeállítási tényezőegységgel.
Olyan audiojel-frekvenciaösszetevőkre, melyek az általuk maszkolandó kódfrekvenciás összetevőkkel lényegében egyidejűek (de amelyek a kód-frekvenciaösszetevőket egy rövid idővel megelőzik), a program audiojel-frekvenciaösszetevők maszkolási képességét hangfrekvenciás alapon, valamint keskeny sávú maszkolási alapon és széles sávú maszkolási alapon értékeljük ki, mint azt a fentiekben leírtuk. Azoknál a kódfrekvenciaösszetevőknél, amelyeket a 110 memória a kimenetén egy adott időben előállít, hangfrekvenciás maszkolási képességet értékelünk ki több audiojelffekvenciaösszetevő mindegyikére, azon tagok mindegyikének a jelenergiáját alapul véve, amelyekbe ezek az összetevők esnek, valamint az egyes tagok és a megfelelő kód-frekvenciaösszetevők közötti viszonyt alapul véve. A kiértékelés minden egyes esetben (hangfrekvenciás, keskeny sávú és széles sávú) amplitúdóbeállítási tényező vagy más olyan mérőszám formáját veheti fel, mely lehetővé teszi, hogy egy kód-frekvenciaösszetevő amplitúdóját úgy határozzuk meg, hogy a kód-frekvenciaösszetevőt az audiojel elfedje. Más megoldás szerint a kiértékelés egy csúszó hangfrekvenciás analízis lehet.
Keskeny sávú maszkolás esetében ennél a kiviteli alaknál minden egyes vizsgált kód-frekvenciaösszetevőnél kiértékeljük azoknak a kód-frekvenciaösszetevőknek a jelenergiáját, melyek egy előre meghatározott frekvenciasávon belül, beleértve a vizsgált kód-frekvenciaösszetevőt is, egy előre meghatározott szint alatt vannak, hogy így szétválasztott maszkolási képesség kiértékelést kapjunk. Bizonyos megvalósításokban a keskeny sávú maszkolási képességet úgy mérjük, hogy meghatározzuk azoknak az audiojel-frekvenciaösszetevőknek a jelenergiáját, melyek egy előre meghatározott frekvenciasáv belsejében a tagok átlagos jelenergiája alatt vannak. Ebben a megvalósításban összegezzük azoknak az összetevőknek a jelenergiáit, melyek a tagok átlagos jelenergiája (mint összetevő-küszöbérték) alatt vannak, és abból állítunk elő egy keskeny sávú jelenergiát, melyre válaszképp egy ennek megfelelő keskeny sávú maszkolási kiértékelést azonosítunk a megfelelő kód-frekvenciaösszetevőre. Más módon is lehet keskeny sávú jelenergiát előállítani oly módon, hogy az átlagos jelenergiától eltérő összetevő-küszöbértéket választunk. További kiviteli változatokban az előbbi helyett egy előre meghatározott frekvenciasáv belsejében az összes audiojel-frekvenciaösszetevő átlagos energiáját használjuk keskeny sávú jelenergiaként a vizsgált kód-frekvenciaösszetevőnél a keskeny sávú maszkolás kiértékelésének meghatározásánál. Még további kiviteli alakoknál ehelyett az előre meghatározott frekvenciasáv belsejében az audiojel-frekvenciaösszetevők teljes jelenergiáját használjuk, és még további kiviteli alakoknál az előre meghatározott frekvenciasáv belsejében egy minimális összetevőszintet használunk erre a célra.
Végezetül bizonyos megvalósításokban az audiojel széles sávú jelenergiáját határozzuk meg, melynek segítségével az audiojelnek a vizsgált kód-frekvenciaöszszetevőt maszkoló képességét értékeljük ki széles sávú maszkolási alapon. Ebben a kiviteli alakban a széles sávú maszkolási kiértékelés a fentiekben leírt keskeny sávú maszkolási kiértékelések során talált legkisebb keskeny sávú jelenergiára alapul. Vagyis ha négy különálló előre meghatározott frekvenciasávot vizsgáltunk meg a fentiekben leírt keskeny sávú maszkolási kiértékelés során, és széles sávú zajt veszünk, hogy a legkisebb keskeny sávú jelenergiát foglaljuk be mind a négy előre meghatározott frekvenciasávba (melyek azonban
HU 219 256 Β meghatározottak), akkor ezt a legkisebb keskeny sávú jelenergiát egy olyan tényezővel szorozzuk meg, mely egyenlő a mind a négy keskeny sáv által átfogott frekvenciák tartományának és a legkisebb keskeny sávú jelenergiával rendelkező előre meghatározott frekvenciasáv sávszélességének az arányával. Az így kapott szorzat jelzi a megengedhető teljes kódjelenergia-szintet. Ha a teljes megengedhető kódjelenergia-szintet P-vel jelöljük, és a kód tíz kód-frekvenciaösszetevőt foglal magában, akkor mindegyikhez egy olyan amplitúdóbeállítási tényezőt rendelünk hozzá, hogy eredményképp egy olyan összetevő jelenergiaszintet kapjunk mely 10 dBlel kisebb P-nél. Egy másik változatban széles sávú zajt számítunk egy előre meghatározott, viszonylag széles sávra, mely magában foglalja a kód-frekvenciaösszetevőket a fentiekben tárgyalt eljárások közül kiválasztva egyet, az audiojel-frekvenciaösszetevőket használjuk az előre meghatározott viszonylag széles sáv teljes terjedelmében. Miután a széles sávú zajt a kiválasztott módon meghatároztuk, egy megfelelő széles sávú elfedéskiértékelési értéket rendelünk hozzá mindegyik szóban forgó kód-frekvenciaösszetevőhöz.
Minden kód-frekvenciaösszetevőre azután úgy választjuk ki az amplitúdóbeállítási tényezőt, hogy a hangjeles, keskeny sávú és széles sávú elfedéskiértékelési értékek közül azt választjuk alapul, mely a legnagyobb megengedhető szintet eredményezi a szóban forgó összetevőre. így a lehető legnagyobb lesz annak valószínűsége, hogy mindegyik kód-frekvenciaösszetevő megkülönböztethető lesz a nem audiofrekvenciás zajtól, és ugyanakkor biztosítja azt, hogy a szóban forgó kód-frekvenciaösszetevőt el fogjuk fedni, úgyhogy az az emberi fül számára nem lesz hallható.
Az amplitúdóbeállítási tényezőket a hangjeles, keskeny sávú és széles sávú maszkolásokhoz a következő tényezők és feltételek alapján választjuk meg. Hangjeles maszkolás esetében a tényezőket azon audiojel-frekvenciaösszetevők frekvenciáinak alapján rendeljük hozzá, amelyeknek maszkolási képességeit ki kell értékelni, valamint a maszkolni kívánt kód-frekvenciaösszetevők frekvenciája vagy frekvenciái alapján. Továbbá bár ilyen kiválasztott intervallumba eső audiojel rendelkezik azzal a képességgel, hogy egy adott kód-frekvenciaösszetevőt ugyanazon intervallum belsejében (azaz egyidejű maszkolás) a lehető legnagyobb szinten tud maszkolni, mely szint nagyobb, mint amelynél ugyanaz az audiojel képes ugyanazt a kód-frekvenciaösszetevőt maszkolni, ha az a kiválasztott intervallum előtt vagy után jelenik meg (vagyis nem egyidejű maszkolás). Továbbá előnyösen figyelembe vesszük azokat a körülményeket is, melyek mellett a kódolt audiojelet egy hallgatóság vagy más hallgatócsoport meg fog hallani, amennyiben ez helyénvaló. Például ha televíziós audiojelet kell kódolni, előnyösen egy jellegzetes hallgatási környezet torzító hatásait vesszük figyelembe, mivel ilyen környezetben bizonyos frekvenciák jobban csillapodnak, mint mások. Vevő- és hangvisszaadó berendezés (például grafikus equalizerek) hasonló hatásokat idézhetnek elő. A környezettel és a berendezéssel együtt járó hatásokat úgy lehet kiegyenlíteni, hogy elegendően kis amplitúdóbeállító tényezőket választunk, hogy így biztosítsunk maszkolást előre nem látható körülmények között.
Bizonyos kiviteli változatokban a hangfrekvenciás, keskeny sávú vagy széles sávú maszkolási képességek közül csak az egyiket értékeljük ki. Más kiviteli változatokban két különböző típusú maszkolási képességet értékelünk ki, még további kiviteli változatoknál mind a hármat alkalmazzuk.
Bizonyos kiviteli alakoknál csúszó hangfrekvenciás analízist alkalmazunk az audiojel maszkolási képességének kiértékelésére. Egy csúszó hangfrekvenciás analízis általában kielégíti a keskeny sávú zajra, széles sávú zajra és az egyetlen frekvenciájú hangokra vonatkozó maszkolási szabályokat anélkül, hogy az audiojeleket osztályozni kellene. A csúszó hangfrekvenciás analízisben az audiojelet úgy tekintjük mit diszkrét hangok együttesét, melyek mind egy-egy megfelelő FFT frekvenciacsatorna közepén helyezkednek el. Általában véve a csúszó hangfrekvenciás analízisnél először kiszámítjuk minden egyes FFT frekvenciacsatomában az audiojel jelenergiáját. Ezután minden egyes kódhangra kiértékeljük az audiojel diszkrét hangjainak maszkolási hatásait minden egyes FFT-tagban, a frekvenciatartományban az ilyen hangtól a kritikus sáv szélességénél nem nagyobb távolsággal elválasztva; melyhez az egyes frekvenciacsatornákban lévő audiojel-jelenergiát vesszük alapul, és ezt az egyetlen frekvenciájú hanggal való maszkolásnál a maszkolási viszonyok meghatározására használunk. Az audiojel összes diszkrét hangjának maszkolási hatásait összegezzük minden egyes kódhangra, majd az audiojelhangok kritikus sávszélességén belül lévő hangok számára, valamint az audiojelek összességére végezzük el a szintbeállítást. Mint azt a továbbiakban el fogjuk magyarázni, bizonyos kiviteli alakokban a programanyag összetettségét tapasztalati úton az audiojel releváns hangjaiban lévő jelenergia-arányra és az ilyen audiojelhangokban lévő jelenergia négyzetei összegének a négyzetgyökére alapozzuk. Ezeket azért vesszük mind számításba, hogy figyelembe vegyük azt a tényt, hogy a keskeny sávú zaj és a széles sávú zaj sokkal jobb maszkolási hatásokat eredményez, mint amit azon hangok egyszerű összegezésével kapunk, melyeket a keskeny sávú és a széles sávú zaj modellezésére használunk.
Bizonyos kiviteli alakokban, melyek csúszó hangfrekvenciás analízist alkalmaznak, az audiojel-minták meghatározott száma először egy nagy gyors Fouriertranszformáción megy keresztül, ami nagy felbontást eredményez, de ehhez hosszabb feldolgozási időre van szükség. Ezután a minták egy előre meghatározott számának egymást követő részei viszonylag kisebb gyors Fourier-transzformáción mennek keresztül, ami gyorsabb, de kisebb felbontást eredményez. A nagy gyors Fourier-transzformációkból kapott amplitúdótényezőket egyesítjük a kisebb gyors Fourier-transzformációkból kapott amplitúdótényezőkkel, ami lényegében annak felel meg, hogy idő szerint súlyozzuk a nagyobb „frekvenciapontosságú” nagy gyors Fourier-transzformációt a nagyobb „időpontosságú” kisebb gyors Fourier-transzformációval.
HU 219 256 Β
Az 5. ábra szerinti kiviteli alakban miután már kiválasztottunk egy megfelelő amplitúdóbeállítási tényezőt egy kód-frekvenciaösszetevőre, melyek a 110 memória kimenetén jelennek meg, a 104 digitális jelfeldolgozó egységen belül a 114 amplitúdószint-beállító egység ennek megfelelően beállítja mindegyik kód-frekvenciaösszetevő amplitúdóját. Más kiviteli változatokban minden egyes kód-ffekvenciaösszetevőt a kiinduláskor állítunk elő úgy, hogy annak amplitúdója megfelel a beállítási tényezőjének. Most ismét a 6. ábrára hivatkozunk, melyen látható, hogy ebben a kiviteli alakban a 104 digitális jelfeldolgozó egység amplitúdóbeállító funkciója révén az időtartománybeli fi-úo kód-frekvenciaösszetevő értékek közül tíz kiválasztott értéket megszoroz az aktuális t, — U, időintervallumnál a megfelelő GA1-GA10 amplitúdóbeállítási tényezővel, majd ezután a 104 digitális jelfeldolgozó egység összeadja a beállított amplitúdójú időtartománybeli összetevőket, és egy összetett kódjelet állít elő, ami annak 106 kimenetén jelenik meg. A 3. és 5. ábrákon látható, hogy az összetett kódjelet analóg formára alakítjuk egy 140 digitál-analóg átalakító segítségével, majd azt egy 142 összegező áramkör első bemenetére adjuk. A 142 összegező áramkör az audiojelet a 94 bemenőkapocsról a második bemenetén keresztül veszi, és az összetett analóg kódjelet hozzáadja az analóg audiojelhez, és 146 kimenetén előállít egy kódolt audiojelet.
Rádió-műsorszórásoknál való alkalmazások esetében a kódolt audiojel egy vivőhullámot modulál, és a modulált jelet a levegőn keresztül sugározzák ki. Az NTSC televíziós műsorszórások esetében a kódolt audiojel frekvenciája egy segédvivő jelet modulál, és azt egy összetett videojellel keverik úgy, hogy a kombinált jelet használják a kisugárzott vivőjel modulálására a levegőn keresztül történő műsorszóráshoz. Természetesen a rádió- és televíziójeleket is lehet kábelen (például hagyományos vagy száloptikás kábelen), műholdon keresztül vagy más módon továbbítani. Más alkalmazásokban a kódolt audiojelet kisugárzáshoz, vagy pedig későbbi műsorszóráshoz vagy más, széles körben történő terjesztéshez rögzített formában lehet tárolni. Kódolt audiojeleket lehet alkalmazni továbbá két pont közötti átviteleknél is. A szakemberek számára ismertek egyéb felhasználási területek, átviteli módok és rögzítési eljárások is.
A 7A-7C. ábrákon lévő folyamatábrákkal a hangfrekvenciás, keskeny sávú és széles sávú maszkolási funkciók megvalósítására szolgáló 104 digitális jelfeldolgozó egység által végrehajtott szoftverprogramot szemléltetjük. A 7A. ábrán a 104 digitális jelfeldolgozó egység szoftverprogramjának főhurkát mutatjuk be. A programot a 90 gazdaprocesszor által kibocsátott paranccsal indítjuk (150 programlépés), melynek hatására a 104 digitális jelfeldolgozó egység inicializálja a hardver regisztereit (152 programlépés), majd áttér a 154 programlépésre, melyben kiszámítja a súlyozatlan időtartománybeli kód-frekvenciaöszetevő adatokat, mint azt a 6. ábrán szemléltettük, és a 104 digitális jelfeldolgozó egység ekkor azokat a memóriában eltárolja. Az eltárolt adatokat akkor lehet kiolvasni, amikor az időtartománybeli kód-frekvenciaösszetevőket elő kell állítani, mint azt a fentiekben említettük. Más megoldásban ez a programlépés elhagyható, ha a kód-frekvenciaösszetevőket állandó jelleggel tároljuk egy ROM-ban vagy ki nem törlődő tárolóban. Lehetséges az is, hogy a kód-frekvenciaösszetevő adatot akkor számítjuk ki, amikor arra szükség van, de ez megnöveli a jelfeldolgozás terhelését. Egy további lehetőség az, hogy súlyozatlan kód-frekvenciaösszetevőket analóg formában állítunk elő, majd az analóg összetevők amplitúdóit egy digitális processzorral előállított súlyozótényezők segítségével beállítjuk.
Miután az időtartománybeli adatokat kiszámítottuk és eltároltuk, a 156 programlépésben a 104 digitális jelfeldolgozó egység egy további üzenet kódolását kéri a 90 gazdaprocesszortól. Az üzenet egy karakterekből, egész számokból vagy más adatszimbólumokból álló jelsorozat, mely egyedileg azonosítja a 104 digitális jelfeldolgozó egység kimenetén előállítandó kódösszetevő csoportokat, éspedig olyan sorrendben, amilyen sorrendet az üzenet előre meghatározott. Más kiviteli alakoknál a 90 gazdaprocesszor, miután ismeri a 104 digitális jelfeldolgozó egység kimenőadat-sebességét, maga határozza meg, hogy mikor továbbítja a következő üzenetet a 104 digitális jelfeldolgozó egység számára, éspedig oly módon, hogy egy megfelelő időzítőtagot beállít, és az üzenetet akkor továbbítja, mikor az időzítés lejár. Egy még további kiviteli változatban egy dekóder van csatlakoztatva a 104 digitális jelfeldolgozó egység kimenetére, mely a kimenő kód-frekvenciaösszetevőket veszi, hogy azokat dekódolja, majd visszacsatolja az üzenetet a 90 gazdaprocesszor felé mint a 104 digitális jelfeldolgozó egység kimenőjelét, úgyhogy a 90 gazdaprocesszor el tudja dönteni, mikor kell továbbítani egy további üzenetet a 104 digitális jelfeldolgozó egység számára. A további kiviteli változatokban a 90 gazdaprocesszor és a 104 digitális jelfeldolgozó egység funkcióit egyetlen processzor hajtja végre.
Miután a következő üzenetet a 90 gazdaprocesszortól vette a 156 programlépés szerint, a 104 digitális jelfeldolgozó egység előállítja az üzenet minden egyes szimbólumához a kód-frekvenciaösszetevőket, hogy a kombinált súlyozott kód-frekvenciaösszetevőket a 106 kimenetén megjelenítse. Ezt a folyamatot a 7A. ábrán 160 címkével azonosított hurokkal jelképeztük.
Miután belépett a 160 címkével jelképezett hurokba, a 104 digitális jelfeldolgozó egység 1 és 2 időzítésmegszakítókat engedélyez, majd ezután belép egy 162 alprogramba, mely a „számítsd ki a súlyozási tényezőket” műveletet végzi el, melyet az alábbiakban a 7B. és 7C. ábrákon látható folyamatábrákkal kapcsolatban fogunk leírni. Először a 7B. ábrára hivatkozunk, melyen látható, hogy amikor a 104 digitális jelfeldolgozó egység belép a súlyozási tényezőket kiszámító 162 alprogramba, akkor először meghatározza, elegendő számú audiojel-minta lett-e eltárolva ahhoz, hogy egy nagy felbontású gyors Fourier-transzformáció végrehajtható legyen, hogy analizáljuk az audiojel spektrumtartalmát a legfrissebb előre meghatározott audiojel-intervallumban. Ezt a programlépést a 163 hivatkozási
HU 219 256 Β számmal jelöltük. Az indítás után először elegendően nagy számú audiojel-mintát kell összegyűjteni a gyors Fourier-transzformáció végrehajtásához. Ha azonban egy átlapolásos gyors Fourier-transzformációt alkalmazunk, a hurkon való következő lépésekben ennek megfelelően adatmintát kell tárolni, mielőtt a következő gyors Fourier-transzformációt végrehajtjuk.
A 7B. ábrán látható, hogy a 104 digitális jelfeldolgozó egység a 163 programlépésben szoros hurokban marad, és vátja az elegendő minta összegyűlését. Mindegyik 1 időzítésmegszakításnál a 124 analóg-digitál átalakító az audiojel egy új digitalizált mintáját továbbítja, amit a 104 digitális jelfeldolgozó egység adatpufferében gyűjt össze, mint azt a 7A. ábra 164 alprogramjánál szemléltettük.
Visszatérve a 7B. ábrára, ha elegendően nagy számú mintaadat gyűlt össze a 104 digitális jelfeldolgozó egység adatpufferében, a jelfeldolgozás a 168 programlépésnél folytatódik, ahol a fent említett nagy felbontású gyors Fourier-transzformációt hajtjuk végre a legújabb audiojel-intervallum audiojel-adatmintáin. Ezt követően, mint azt 170 címkével jelöltük, a megfelelő súlyozási tényezőt vagy amplitúdóbeállítási tényezőt számítjuk ki a tíz kód-frekvenciaösszetevő mindegyikére az éppen kódolás alatt álló szimbólumban. A 172 programlépésben a nagy felbontású gyors Fourier-transzformációval (168 programlépés) a frekvenciatagok közül a fentiekben tárgyalt módon meghatározzuk azt az egyet, mely egyetlen hangfrekvencia (a „domináns hangfrekvencia”) alapján a szóban forgó kódfrekvenciás összetevő legmagasabb szintjének a maszkolását teszi lehetővé.
A továbbiakban a 7C. ábrára hivatkozunk, melyen látható, hogy 176 programlépésben meghatározzuk a domináns hangfrekvenciára a súlyozási tényezőt és azt eltároljuk, hogy összehasonlítsuk a keskeny sávú és a széles sávú maszkolással kapott relatív elfedési képességgel, és ha ezt találjuk a leghatásosabb maszkolónak, akkor ezt használjuk a legutolsó kód-ffekvenciaösszetevő amplitúdójának beállításához súlyozási tényezőként. Egy következő 180 programlépésben a keskeny sávú és a széles sávú elfedési tényezőket értékeljük ki a fentiekben leírt módon. Ezt követően 182 programlépésben meghatározzuk, hogy a keskeny sávú elfedés biztosítja-e a szóban forgó kód-frekvenciaösszetevő maszkolásához a legjobb képességet, és ha igen, egy 184 programlépésben a súlyozási tényezőt felülírjuk a keskeny sávú maszkolásra kapott értékkel. Egy következő 186 programlépésben meghatározzuk, hogy a széles sávú maszkolás biztosítja-e a legjobb képességeket a szóban forgó kódfrekvencia összetevő maszkolásához, és ha igen, egy 190 programlépésben a szóban forgó kód-frekvenciaösszetevőhöz a súlyozási tényezőt a széles sávú maszkolás alapján állítjuk be. Ezután egy 192 programlépésben meghatározzuk, hogy a kimeneten megjelenítendő összes kód-frekvenciaösszetevőre kiválasztottuk-e már a súlyozási tényezőket a legutolsó szimbólum jelképezéséhez, és ha nem, a hurkot újraindítjuk, hogy kiválasszuk a következő kód-frekvenciaösszetevő súlyozási tényezőjét. Ha azonban már kiválasztottuk az összes összetevőhöz a súlyozási tényezőket, akkor az alprogramot a 194 programlépéssel lezáijuk.
A 2. időzítésmegszakítás hatására a jelfeldolgozás a 200 alprogramnál folytatódik, melyben a 6. ábrán szemléltetett funkciókat hajtjuk végre, azaz a 200 alprogramban a 162 alprogram során kiszámított súlyozási tényezőket használjuk arra, hogy a kimeneten megjelenítendő pillanatnyi szimbólum megfelelő időtartománybeli értékeit a súlyozási tényezőkkel szorozzuk, majd ezután a súlyozott időtartománybeli kód-frekvenciaösszetevő értékeket összeadjuk és a kimeneten mint súlyozott, összetett kódjeleket jelenítjük meg és adjuk a 140 digitális-analóg átalakítóra. A kimeneten mindegyik kódszimbólum meghatározott időtartamon keresztül van jelen, melynek leteltével a jelfeldolgozás visszatér a 202 programlépésről a 156 programlépésre.
A 7D. és 7E. ábrákon olyan folyamatábrákat mutatunk be, melyen a csúszó hangfrekvenciás analíziseljárás megvalósítását szemléltetjük, az audiojel maszkolási hatásait értékeljük ki. A 702 programlépésben változókat inicializálunk, például egy nagy gyors Fouriertranszformáció mintáiban és egy kisebb gyors Fouriertranszformáció mintáiban a méretet, a kisebb gyors Fourier-transzformációk számát egy-egy nagy gyors Fourier-transzformációban, a szimbólumonként! kódhangok számát, melyek száma például 2048, 256, 8, illetve 10.
A 704-708 programlépésekben egy nagy gyors Fourier-transzformációnak megfelelő számú mintát analizálunk. A 704 programlépésben audiojel-mintákat veszünk. A 706 programlépésben minden egyes gyors Fourier-transzformációs frekvenciacsatomában a programanyag energiáját határozzuk meg. A 708 programlépésben meghatározzuk az egyes megfelelő gyors Fourier-transzformációs frekvenciacsatomákban megengedhető kódhangjel jelenergiáját, figyelembe véve az erre a frekvenciacsatomára ható összes audiojel-hangfrekvencia hatásait is, és ezt minden hangfrekvenciára elvégezzük. A 7E. ábra folyamatábrája a 708 programlépést szemlélteti részletesebben.
A 710-712 programlépésekben egy kisebb gyors Fourier-transzformációnak megfelelő mintákat analizálunk, a nagy gyors Fourier-transzformációra vonatkozó 706-708 programlépésekhez hasonló módon. A 714 programlépésben a 708 programlépésben a nagy gyors Fourier-transzformációból kapott és a 712 programlépésben a kisebb gyors Fourier-transzformációból kapott megengedhető kódjelenergiákat összegezzük azon mintákhoz, melyek egy kisebb gyors Fourier-transzformáción mentek át. A 716 programlépésben a kódhangjeleket keverjük az audiojellel, és így képezünk egy kódolt audiojelet, és a 718 programlépésben a kódolt audiojelet a 140 digitál-analóg átalakítóra adjuk. A 720 programlépésben eldöntjük, hogy meg kell-e ismételni a 710-718 programlépéseket, vagyis hogy vannak-e még az audiomintáknak olyan részei, melyek már keresztülmentek egy nagy gyors Fourier-transzformáción, nem mentek még azonban keresztül egy kisebb gyors Fourier-transzformáción. Ezután a 722 programlépésben, ha még vannak audiojel- minták, a minták kö12
HU 219 256 Β zül a következőt analizáljuk egy nagy gyors Fouriertranszformációnak megfelelően.
A 7E. ábrán láthatjuk a 708 és 712 programlépéseket részletesen, melyek során minden egyes gyors Fourier-transzformációs frekvenciacsatomában kiszámítjuk a megengedett kódjelenergiákat. Ez az eljárás lényegében véve lemodellezi az audiojelet, mivel egy sorozat hangjelből áll (lásd az alábbi példákat), kiszámítjuk minden egyes audiojel-frekvenciás hangjelnek a maszkolási hatását minden egyes kódhangjelre, összegezzük a maszkolási hatásokat, és a kódhangjelek sűrűségét és az audiojel összetettségét figyelembe véve beállítjuk a szinteket.
A 752 programlépésben meghatározzuk a vizsgálni kívánt frekvenciasávot. Legyen például a kódoláshoz használt sávszélesség 800 Hz-3200 Hz, a mintavételezési frekvencia pedig legyen 44 100 minta/másodperc. A kezdő frekvenciacsatoma 800 Hz-nél kezdődik, a zárófrekvenciacsatoma pedig 3200 Hz-nél végződik.
A 754 programlépésben minden egyes érintett audiojel-hangfrekvenciának az ezen frekvenciacsatomában lévő minden egyes kódra kifejtett maszkolási hatását meghatározzuk, melyhez az egyetlen hangjelre vonatkozó elfedési görbét használjuk, és a nem nulla audiojel gyors Fourier-transzformációs frekvenciacsatoma-szélességeknél kompenzálást végzünk oly módon, hogy meghatározunk (1) egy első elfedési értéket azon feltételezés alapján, hogy az összes audiojel-jelenergia a frekvenciacsatoma felső végénél van, és (2) egy második elfedési értéket azon feltételezés alapján, hogy az összes audiojel-jelenergia a frekvenciacsatoma alsó végénél van, majd az első és második elfedési érték közül kiválasztjuk azt, amelyik kisebb.
A 7F. ábrán szemléltetjük egy audiojel-hangfrekvenciára egy egyetlen hangjeles elfedési görbe megközelítését az fPGM egy frekvenciáján, mely ebben a példában 2200 Hz, követve Zwislocki, J. J., „Masking: Experimental and Theoretical Aspects of Simultaneous, Forward, Backward and Central Masking” c. művében leírtakat („Maszkolás: egyidejű, előre irányuló, hátra irányuló és középponti maszkolás kísérleti és elméleti szempontjai”), 1978, mely megjelent Zwicker és társai szerkesztésében a Pszichoakusztika: tények és modellek című kiadvány 283-316. oldalain (Springer Verlag, New York). A kritikus sávszélességet (CB=critical bánd) Zwislocki a következőképpen definiálja:
kritikus sáv=0,002 * fp^'^+lOO
A következő definíciókkal, és ha a „maszkoló” egy audiojel-frekvenciás hang, (+/- 0,3 kritikus sávok) (-16 db a maszkolóból) (-26 db a maszkolóból) (kritikus sávonként -24 db) (kritikus sávonként -7 db)
BRKPOINT = 0.3
PEAKFAC = 0.025119
BEATFAC = 0,002512 mNEG = -2.40 mPOS = -0,70 cf = kódfrekvencia mf = maszkolási frekvencia cband = kritikus sáv az fPGM körül, majd az elfedési tényezőt a következőképpen lehet kiszámítani: brkpt = cband* BRKPOINT ha a 7F. ábra görbéjén a negatív meredekségű szakaszon, mfactor = PEAKFAC * 10 ** (mNEG mf-brkpt-cf/cband) ha a 7F. ábra görbéjén a sík szakaszon mfactor = BEATFAC ha a 7F. ábra görbéjén a pozitív meredekségű szakaszon mfactor = PEAKFAC * 10 ** (mPOS * cf-brkpt-mf/cband)
Részletesebben, egy első elfedési tényezőt számítunk ki azon feltételezés alapján, hogy az összes audio- 45 jel-jelenergia a saját frekvenciacsatomájának alsó végénél van, majd kiszámítunk egy második elfedési mezőt azon feltételezés alapján, hogy az összes audiojel-jelenergia frekvenciacsatomájának felső végénél van, és az első és második elfedési tényezők közül a kisebbiket vá- 50 lasztjuk mint elfedési tényezőt, melyet a vizsgált audiojel-hangjel a kiválasztott kódhangjelre biztosít. A 754 programlépésnél ezt az eljárást végrehajtjuk minden egyes audiojel-hangjelre minden egyes kódhangjelhez.
A 756 programlépésben mindegyik kódhangjel amp- 55 litúdóját beállítjuk az elfedési tényezők mindegyikével, az audiojel-frekvenciaösszetevőknek megfelelően. Ebben a kiviteli változatban az elfedési tényezőt megszorozzuk a vizsgált frekvenciacsatomában az audiojel-teljesítménnyel.
A 758 programlépésben az elfedési tényezőknek az audiojel-teljesítménnyel vett szorzatának eredményét összegezzük minden egyes frekvenciacsatomára, és így megkapjuk minden egyes kódhangjelre a megengedhető jelenergiát.
A 760 programlépésben azon kódhangjelek megengedhető jelenergiáit állítjuk be, amelyek egy kritikus sávszélességen belül, az éppen kiértékelt kódhangjel bármelyik oldalánál van, és figyelembe vesszük az audiojel összetettségét is. Megszámláljuk a kritikus sáv belsejében lévő kódhangjeleket, azaz meghatározzuk a CTSUM-et. A beállítási tényezőt, ADJFAC-t, az alábbi összefüggéssel adhatjuk meg:
ADJFAC=GLOBAL * (PSUM/PRSS)>4S/CTSUM ahol GLOBAL egy névleges értékcsökkenési tényező, mellyel a kódolónak a gyors Fourier-transzformá60 ció végrehajtása során fellépő időbeli késleltetések mi13
HU 219 256 Β att létrejövő pontatlanságát vesszük figyelembe, (PSUM/PRSS)1·5 egy tapasztalati bonyolultsági korrekciós tényező, és 1/CTSUM azt jelképezi egyszerűen, hogy az audiojel-jelenergiát elosztjuk mindazon kódhangjelek között, melyeket annak maszkolnia kell. PSUM a maszkoló audiojel-frekvenciaösszetevők jelenergia-szintjeinek összege, mely ahhoz a kódhangjelmaszkolásához van hozzárendelve, melynek ADJFACjét meg kell határozni. A jelenergia négyzetes középértékét (PRSS) a következő összefüggéssel adhatjuk meg
PRSS=SQRT [(Σ(Ρί2)], i ahol i=a sávban lévő gyors Fourier-transzformációs frekvenciacsatomák száma.
Tételezzük fel például, hogy egy sávban a teljes maszkolási hangjelenergia egyenletesen van elosztva, egy, két és három hangjel között, akkor
A hangjelek száma Hang- jelenergia PSUM PRSS
1. 10 1*10=10 10
2. 5,5 2*5=10 SQRT (2*52)=7,07
3. 3,3, 3,3, 3,3 3*3,3 = 10 SQRT (3*3,32)=5,77
Tehát a PRSS a programanyag maszkoló jelenergiájának csúcsosságát (növekvő értékek) vagy szétterjedtségét (csökkenő értékek) méri.
A 7E. ábra 762 programlépésében meghatározzuk, hogy a vizsgált sávban van-e még frekvenciacsatoma, és ha igen, akkor azokat a fentiekben leírt módon feldolgozzuk.
A továbbiakban maszkolásszámításokra adunk meg példákat. Feltételezünk egy audiojel-szimbólumot 0 dB-nél úgy, hogy az így adott értékek az audiojeljelenergiához viszonyítva maximális kódhang-jelenergiák. Négy esetet adunk meg: egy egyetlen 2500 Hz-es hangffekvenciát; három hangffekvenciát 2000,2500 és 3000 Hz-en; keskeny sávú zajt, melyet 2600 Hz-es középpontú kritikus sávon belül elhelyezkedő 75 hangfrekvenciával modellezünk, vagyis 75 darab, egymástól egyenletesen 5 Hz-es távolságokban elhelyezkedő hangfrekvenciával a 2415-től 2785 Hz-ig teqedő tartományban; és egy széles sávú zajt, melyet 351 darab, egymástól egyenletesen 5 Hz-es távolságban elhelyezkedő hangfrekvenciával az 1750-3250 Hz-es tartományban. Mindegyik esetben egy csúszó hangfrekvenciás analízissel (STA) kiszámított értéket hasonlítunk össze az egyetlen hangfrekvenciás, keskeny sávú zajés széles sávú zajanalízisek közül a legjobbnak a kiválasztásával kiszámított eredménnyel.
EGYETLEN HANGJEL TÖBB HANGJEL KESKENY SÁVÚ ZAJ SZÉLES SÁVÚ ZAJ
Kód- hangjel (Hz) STA (dB) HÁROM KÖZÜL A LEGJOBB (dB) STA (dB) HÁROM KÖZÜL A LEGJOBB (dB) STA (dB) HÁROM KÖZÜL A LEGJOBB (dB) STA (dB) HÁROM KÖZÜL A LEGJOBB (dB)
1976 50 -49 -28 -30 -19 NA 14 12
2070 -45 -45 -22 -32 -14 NA 13 12
2163 -40 -39 -29 -25 -9 NA 13 12
2257 -34 -33 -28 -28 -3 NA 12 12
2351 -28 -27 -20 -28 1 NA 12 12
2444 -34 -34 -23 -33 2 7 13 12
2538 -34 -34 -24 -34 3 7 13 12
2632 -24 -24 -18 -24 5 7 14 12
2726 -26 -26 -21 -26 5 7 14 12
2819 -27 -27 -22 -27 6 NA 15 12
Például az egyetlen hangjel esetére vizsgált csúszó hangfrekvenciás analízisben (STA) a maszkoló hangjel frekvenciája 2500 Hz, ami egy 0,002*25001>5+100= =350 Hz-es kritikus sávszélességnek felel meg. A 7F. ábrán látható görbén a töréspontok 2500+0,3*50 vagy 2395 és 2605 Hz-nél vannak. Az 1976 Hz-es kódfrekvencia láthatóan a 7F. ábra görbéjének negatív meredekségű részén van, úgyhogy a maszkolási tényező a következő mfaktor =0,025119 * 10-2.4*(2soo-ios-1976)/350 =3,364*10-5 =-44,7 dB
Három kódhangjel van az 1976 Hz-es kritikus sávon belül, úgyhogy a maszkolási jelenergia megoszlik közöttük:
3,364* 10-5/3 =-49,5 dB
Ez az eredmény -50 dB-re kerekítve látható a mintaszámítási táblázat bal felső sarkában.
A „három közül a legjobb” analízisben a hangjeles maszkolást a 7F. ábrával kapcsolatban ismertetett egyetlen hangjeles módszernek megfelelően számítottuk ki.
A „három közül a legjobb” analízisben a keskeny sávú zajmaszkolást úgy számítottuk ki, hogy először kiszámítottuk a vizsgált kódhangjelnek megfelelő frek14
HU 219 256 Β vencia-középpontú kritikus sáv mentén az átlagos jelenergiát. Az átlagos jelenergiánál nagyobb jelenergiájú hangokat nem tekintettük a zaj részének, és azokat eltávolítottuk. A maradék jelenergia összege a keskeny sávú zajenergia. A maximális megengedhető kódhangjel-jelenergia a vizsgált kódhangjel kritikus sávszélességén belül az összes kódhangjelre kapott keskeny sávú zajenergiánál 6 dB-lel kisebb.
A „három közül a legjobb” analízisben a széles sávú elfedést úgy számítjuk ki, hogy kiszámítjuk a 2000, 2280, 2600 és 2970 Hz középpontú kritikus sávokra a keskeny sávú zajenergiát. Az így kapott legkisebb keskeny sávú zajenergiát megszorozzuk a teljes sávszélességnek és a megfelelő kritikus sávszélességnek a hányadosával, hogy megtaláljuk a széles sávú zajenergiát. Például ha a 2600 Hz középpontú sáv, melynek kritikus sávszélessége 370 Hz, a legkisebb, annak keskeny sávú zajenergiáját megszorozzuk 1322 Hz/370 Hz=3,57-del, hogy megkapjuk a széles sávú zajenergiát. A megengedett kódhangjel-jelenergia a széles sávú zajenergia -3 dB-es értéke. Ha tíz kódhangjel van, akkor az egyegy kódhangjelre megengedett legnagyobb jelenergia 10 dB-lel kisebb, vagy a széles sávú zajenergia -13 dB-es értéke.
A táblázat alapján az látható, hogy a csúszó hangfrekvenciás analízis számításai felelnek meg általában a „három közül a legjobb” számításoknak, ami azt jelzi, hogy a csúszó hangfrekvenciás analízis egy jól használható módszer. Ezenkívül a csúszó hangfrekvenciás analízissel kapott eredmények a több hangjeles esetben jobbak, azaz nagyobb kódhangjel-jelenergiákat engednek meg, mint a „három közül a legjobb” analízisben, ami azt jelzi, hogy a csúszó hangfrekvenciás analízis megfelelő még azokban az esetekben is, melyek nem igazán illeszkednek be a „három közül a legjobb” számítások egyikébe sem.
Most a 8. ábrára hivatkozunk, melyen egy kódoló olyan kiviteli változata látható tömbvázlat formájában, mely analóg áramköröket alkalmaz. Az analóg kódoló egy analóg jelet vesz analóg formában 210 bemenőkapcson keresztül, melyből az audiojelet bemenőjelként N számú 220]-220n összetevő-előállító áramkörre adjuk, melyek mindegyike egy-egy C]-CN kód-ffekvenciaösszetevőt állít elő. Az egyszerűség és áttekinthetőség kedvéért a 8. ábrán csak a 220j és a 220n összetevő-előállító áramkört tüntettük fel. Annak érdekében, hogy vezérelhetően állítsák elő egy kódolt audiojel kialakításához az audiojelbe beillesztendő megfelelő adatszimbólum kód-frekvenciaösszetevőit, mindegyik 220j-220n összetevő-előállító áramkörre egy-egy 222]-222n adatbeviteli terminálon keresztül adjuk a bemenőjeleket, mely utóbbiak a hozzájuk tartozó 220J-220N összetevő-előállító áramkör számára engedélyező bemenetként szolgálnak. A szimbólumokat a C]-CN kód-frekvenciaösszetevők alcsoportjaiként kódoljuk, oly módon, hogy kiválaszthatóan adunk engedélyező jelet a 220]-220n összetevő-előállító áramkörök közül meghatározott áramkörökre. Az ennek megfelelően előállított kód-frekvenciaösszetevőket az egyes adatszimbólumokkal együtt bemenőjelként egy 226 öszszegező áramkörre adjuk, mely egy további bemenetén keresztül a 210 bemenőkapocsról veszi a bemenő audiojelet, és arra a célra szolgál, hogy a kód-frekvenciaösszetevőket hozzáadja a bemenő audiojelhez, így kódolt audiojelet hoz létre, mely annak kimenetén jelenik meg.
A 220^2201^ összetevő-előállító áramkörök mindegyike hasonló szerkezeti felépítésű, és 230j-230n súlyozási tényezőt meghatározó áramköröket, 232 ]—232N jelgenerátorokat, valamint 234[—234^ kapcsolóáramköröket tartalmaznak, egyet-egyet. A 232]-232N jelgenerátorok különböző kód-frekvenciaösszetevőket állítanak elő, és az előállított összetevőket a hozzájuk tartozó 234,-234n kapcsolóáramkörökre adják, melyeknek második bemenetel le vannak földelve, kimenetűk pedig a 236[-236n szorzó áramkörök közül a megfelelő sorszámúnak a bemenetére vannak csatlakoztatva. Ha a hozzájuk tartozó 222,—222N adatbeviteli terminálra engedélyező jel érkezik, arra a 234, 234N kapcsolóáramkörök mindegyike úgy válaszol, hogy a hozzá tartozó 232]—232n jelgenerátor kimenetét összeköti a 2361-236n szorzó áramkörök közül a megfelelő sorszámúnak a bemenetével. Ha azonban nincs engedélyező jel az adatbemenetükön, a 2341-234N kapcsolóáramkörök kimeneteiket a leföldelt bemenetűkkel kötik össze úgyhogy a megfelelő 236,-236ν szorzó áramkör kimenete 0 szinten van.
A 230]-230n súlyozási tényezőt meghatározó áramkörök arra szolgálnak, hogy kiértékeljék az audiojel annak megfelelő frekvenciasávján belül a hozzájuk tartozó 232,-232n jelgenerátor által előállított kód-frekvenciaösszetevőket maszkoló képességét és súlyozási tényezőt állítsanak elő, melyeket bemenőjelként a hozzájuk tartozó 236,-236N szorzóáramkörökre adnak azért, hogy beállítsák a hozzájuk tartozó kód-frekvenciaöszszetevő amplitúdóját, és ezzel biztosítsák, hogy a szóban forgó kód-ffekvenciaösszetevőt az audiojelnek az a része maszkolni fogja, amelyiket a súlyozási tényezőt meghatározó áramkörrel kiértékeltünk. A 9. ábrán láthatjuk a 230|-230n súlyozási tényezőt meghatározó áramkörök szerkezeti felépítését, melyeket a 9. ábrán egyszerűen 230 áramkörként tüntettünk fel, és tömbvázlat formájában szemléltetünk. A 230 áramkör egy 240 maszkolószűrőt foglal magában, mely bemenetén veszi az audiojelet, és az audiojelnek azt a részét választja le, melyet a 236,-236N szorzó áramkörök közül a megfelelő sorszámúra adott súlyozási tényező előállításához használunk. A 240 maszkolószűrő paramétereit továbbá úgy választottuk meg, hogy az audiojel-frekvenciaöszszetevő amplitúdóit azoknak a megfelelő kód-frekvenciaösszetevőt maszkoló viszonylagos képességének megfelelően súlyozza.
Az audiojelnek a 240 maszkolószűrővel kiválasztott részét 242 abszolútérték-áramkörre adjuk, melynek kimenőjele a 240 maszkolószűrő által áteresztett frekvenciasáv belsejében lévő jel részének abszolút értékét jelképezi. A 242 abszolútérték-áramkör kimenőjelét egy 244 arányosító erősítő bemenetére adjuk, melynek erősítési tényezője úgy van megválasztva, hogy olyan kimenőjelet állítson elő, amelyet a megfelelő
HU 219 256 Β
234]—234^ kapcsolóórámkor kimenőjelével megszorozva a 236,-236^4 szorzóáramkörök közül a megfelelő sorszámú kimenetén egy olyan kód-frekvenciaöszszetevőt fog előállítani, amely biztosítja, hogy a megszorzott kód-frekvenciaösszetevőt az audiojelnek a 240 maszkolószűrő által átengedett kiválasztott része el fogja maszkolni, ha a kódolt audiojelet hangként reprodukáljuk. Ennélfogva a 2301-230N súlyozási tényezőt meghatározó áramkörök mindegyike egy olyan jelet állít elő, mely az audiojel kiválasztott részének a megfelelő kód-frekvenciaösszetevőt maszkoló képességének kiértékelését jelképezi.
A találmány szerinti analóg kódolók további kiviteli alakjainál minden egyes kód-frekvenciaösszetevő generátorhoz több súlyozási tényezőt meghatározó áramkör tartozik, és egy adott kód-frekvenciaösszetevőhöz tartozó súlyozási tényezőket meghatározó áramkörök értékelik ki az audiojel különböző részeinek a szóban forgó kód-frekvenciaösszetevőt maszkoló képességét, amikor a kódolt audiojelet hang formájában reprodukáljuk. Például mindegyikhez több olyan súlyozási tényezőt meghatározó áramkört alkalmazhatunk, melyek az audiojel egy viszonylag keskeny frekvenciasávon belüli részének a szóban forgó kód-frekvenciaösszetevőt maszkoló képességét értékelik ki (ahol a keskeny frekvenciasávokon belül az audiojel jelenergiája minden valószínűség szerint egyetlen frekvencia-összetevőből fog állni), azaz hogy mennyire képes maszkolni a kód-frekvenciaösszetevőt, ha a kódolt audiojelet hang formájában reprodukáljuk. Alkalmazhatunk ugyanehhez az említett kód-frekvenciaösszetevőhöz egy további súlyozási tényezőt meghatározó áramkört annak kiértékelésére, hogy az audiojel jelenergiája egy olyan kritikus sávon belül, melynek középső frekvenciája a kód-frekvenciaösszetevő frekvenciájának felel meg, mennyire képes maszkolni a kód-frekvenciaösszetevőt, ha a kódolt audiojelet hang formájában reprodukáljuk.
Jóllehet, a 8. és 9. ábrák szerinti kiviteli alak különböző elemeit analóg áramkörökkel valósítottuk meg, belátható, hogy ugyanezeket az analóg áramkörökkel végrehajtott funkciókat részben vagy egészben meg lehet valósítani digitális áramkörökkel is.
Dekódolás
Az alábbiakban olyan dekódereket és dekódolási eljárásokat ismertetünk, melyek különösen a fentiekben leírt, találmány szerinti eljárásokkal kódolt audiojelek dekódolására alkalmasak, valamint általánosságban véve audiojelekben lévő kódok dekódolására, oly módon, hogy a kódok az audiojelektől az amplitúdó alapján megkülönböztethetőek. A találmány bizonyos jellemzőinek megfelelően, melyet a 10. ábrán látható működési tömbvázlaton szemléltetünk, egy vagy több kódfrekvenciaösszetevőnek egy kódolt audiojelben való jelenlétét úgy detektáljuk, hogy meghatározzuk egy vagy több kód-frekvenciaösszetevő várható amplitúdójának vagy amplitúdóinak az értékét az audiojel szintje és egy nem audiojel-zajszint közül egynek vagy mindkettőnek az alapján, melyet a 250 várt amplitúdót meghatározó egységgel végzünk. A 250 várt amplitúdót meghatározó egység 252 kimenetén egy vagy több ilyen várt amplitúdót vagy amplitúdókat jelképező jel jelenik meg, melyet 254 kódkivonó egységre adunk, melynek segítségével a kód-frekvenciaösszetevő jelenlétét határozzuk meg oly módon, hogy a várt amplitúdónak vagy amplitúdóknak megfelelő jelet detektálunk. A találmány szerinti dekóderek különösen alkalmasak a kód-frekvenciaöszszetevők jelenlétének detektálására, melyeket az audiojel más összetevői maszkolnak, mivel a kód-frekvenciaösszetevők és más audiojel-frekvenciaösszetevők közötti amplitúdóviszony, legalábbis bizonyos mértékig, előre meghatározott.
All. ábrán a találmány szerinti berendezés egy kiviteli változata szerinti dekóder tömbvázlatát láthatjuk, mely digitális jelfeldolgozást alkalmaz a dekóderrel analóg formában vett kódolt audiojelekből a kódok feltárására. All. ábra szerinti dekódemek 260 bemenőkapcsa van, melyen keresztül kódolt analóg audiojelet vesz, mely, beleértve a televíziós vagy rádiós műsorszórást, például egy mikrofonnal felvett jel lehet, melyet a vevőkészülék hang formájában reprodukál, vagy valamilyen más olyan kódolt analóg audiojelek lehetnek, melyeket közvetlenül egy ilyen vevőből villamos jelek formájában állítunk elő. Ilyen kódolt analóg audiojeleket elő lehet állítani továbbá hangrögzítőkkel, például CD-lemezekkel vagy hangszalagkazettákkal való reprodukálással. A 260 bemenőkapocsra 262 analóg jelformáló áramkörök vannak csatlakoztatva, amelyek a kódolt analóg audiojelet veszik, és jelerősítést, automatikus erősítésszabályozást és ismétlődés elleni aluláteresztő szűrést végeznek az analóg-digitális átalakítás előtt. Ezenkívül a 262 analóg jelformáló áramkörök arra a célra is szolgálnak, hogy sáváteresztő szűrési műveletet hajtsanak végre annak biztosítására, hogy a kijövő jelek egy olyan frekvenciasávra legyenek korlátozva, melyekben a kódfrekvenciaösszetevők megjelenhetnek. A 262 analóg jelformáló áramkörök a feldolgozott analóg audiojeleket egy 263 analóg-digitál átalakítóra adják, mely a vett jeleket digitális formába alakítja át, és azokat egy 266 digitális jelfeldolgozó egységre adja, mely a digitalizált analóg jeleket feldolgozza, és detektálja a kód-frekvenciaösszetevők jelenlétét, továbbá meghatározza a kódszimbólumokat, melyeket azok képviselnek. A 266 digitális jelfeldolgozó egységhez egy 270 memória (mely program- és adattároló memóriákat is tartalmaz), valamint 272 bemeneti/kimeneti áramkörök is vannak csatlakoztatva, mely utóbbiak külső parancsokat vesznek (például dekódolást kezdeményező parancsot vagy tárolt kódok kivitelét indító parancsot), és a dekódolt üzeneteket kimenetükön megjelenítik.
A továbbiakban all. ábrán látható digitális dekóder működését ismertetjük, mely a 3. ábra szerinti berendezés segítségével kódolt audiojeleket dekódolja. A 262 analóg jelformáló áramkörök a kódolt audiojelek sávszűrésére szolgálnak, melyeknek áteresztési sávja körülbelül 1,5 kHz-től 3,1 kHz-ig terjed, a 266 digitális jelfeldolgozó áramkör a szűrt analóg jeleket megfelelően nagy sebességgel mintavételezi. A digitalizált audiojelet azután a 266 digitális jelfeldolgozó egység segítségével frekvencia-összetevő tartományokra vagy frekvenciacsatomákra bontjuk gyors Fourier-transzfor16
HU 219 256 Β mációs feldolgozással. Pontosabban átlapolással ablakozott gyors Fourier-transzformációt hajtunk végre a legújabb adatpontok közül előre meghatározott számú ponton, úgyhogy az új gyors Fourier-transzformációt periodikusan hajtjuk végre elegendő számú új minta vétele után. Az adatokat a fentiek szerint súlyozzuk és a gyors Fourier-transzformációt végrehajtjuk, mellyel előre meghatározott számú frekvenciacsatomát állítunk elő, melyek mindegyike előre meghatározott szélességű. Egy, a kód-frekvenciaösszetevő frekvenciákat befogadó tartományban minden egyes frekvenciacsatoma B(i) jelenergiáját a 266 digitális jelfeldolgozó egységgel kiszámítjuk.
Minden frekvenciacsatoma körül, melyben kód-ffekvenciaösszetevő jelenhet meg, végrehajtunk egy zajszintbecslést. Ennek megfelelően, ahol all. ábrán látható dekódert arra használjuk, hogy a 3. ábra szerinti kiviteli változattal kódolt jeleket dekódolja, negyven olyan frekvenciacsatoma van, melyen belül kód-frekvenciaösszetevő jelenhet meg. Minden egyes ilyen frekvenciacsatornára becsléssel meghatározunk egy zaj szintet a következőképpen. Először a vizsgált j frekvencia feletti és alatti frekvencián végignyúló frekvenciaablak belsejében lévő frekvenciacsatomára kiszámítunk egy E(j) átlagos jelenergiát a következő összefüggés szerint:
ahol i=(j-w)—>(j+w) és w jelképezi a vizsgált frekvenciacsatoma felett és alatt lévő ablak kiteijedését frekvenciacsatomára a ffekvenciacsatomák számával kifejezve. Ezután az alábbi formula szerint becsléssel meghatározunk aj frekvenciacsatomában egy NS(j) zajszintet:
NSÜ)=[EBn(i)]/[Ző(i)] ahol Bn(i) egyenlő B(i)-vel (az i-edik tagban a jelenergia szintje), ha B(i)<E(j), egyébként B(i) egyenlő nullával, és Ő(i) egyenlő 1-gyel, ha B(i)<E(j), egyébként ő(i) egyenlő nullával. Vagyis a zajösszetevőkről feltételezzük, hogy magukban foglalják mindazokat az összetevőket, melyeknek szintje kisebb, mint a vizsgált frekvenciacsatomát körülvevő ablak belsejében lévő átlagos jelenergia, és így magukban foglalják azokat az audiojel-ffekvenciaösszetevőket, melyek az ilyen átlagos jelenergia alá esnek.
Miután becsléssel meghatároztuk a vizsgált frekvenciacsatomára a zajszintet, becsléssel meghatározunk erre a frekvenciacsatomára egy SNR(j) jel/zaj viszonyt oly módon, hogy a B(j) jel/zaj viszony értékeket alkalmazzuk szinkronizáló szimbólumok jelenlétének és időzítésének, valamint adatszimbólumok állapotainak detektálására, ahogy azt az alábbiakban ismertetni fogjuk. Különböző eljárásokat lehet alkalmazni arra, hogy az audiojel-ffekvenciaösszetevőket statisztikai alapon ne tekintsük kód-frekvenciaösszetevőknek. Például feltételezhető, hogy az a frekvenciacsatoma, amelynek a legnagyobb a jel/zaj viszonya, audiojel-frekvenciaösszetevőt foglal magában. Másik lehetőség az, hogy kizáquk azokat a frekvenciacsatomákat, melyeknek SNR(j) jel/zaj viszonya egy előre meghatározott érték felett van. Még további lehetőség az, hogy nem vesszük figyelembe azokat a frekvenciacsatomákat, amelyeknek a legnagyobb és/vagy legkisebb az SNR(j) jel/zaj viszonya.
Ha a 11. ábra szerinti berendezést a 3. ábra szerinti berendezés segítségével kódolt audiojelekben lévő kódok jelenlétének detektálására használjuk, akkor a berendezés annak az előre meghatározott intervallumnak, amelyben kódszimbólum található lehet, legalább nagyobb részére ismételten összegyűjti a vizsgált frekvenciacsatomák mindegyikében a kód-frekvenciaösszetevők jelenlétét jelző adatokat. Ennek megfelelően az előbb említett folyamatot ismételjük meg többször, és az összetevők jelenlétét jelző adatokat az ezen időkeret tartományában minden egyes vizsgált frekvenciacsatornára összegyűjtjük. Az alábbiakban megfelelő detektálási időkeretek meghatározására szinkronizálókódok alkalmazásán alapuló eljárásokat fogunk részletesen ismertetni. Miután a 266 digitális jelfeldolgozó egység összegyűjtötte a vizsgált időkeretekre az ilyen adatokat, akkor meghatározza, hogy a lehetséges kódjelek közül melyik volt jelen az audiojelben, ami az alábbiakban ismertetett módon történik. Ezután a 266 digitális jelfeldolgozó egység eltárolja a detektált kódszimbólumokat a 270 memóriában, egy időpecséttel együtt, mellyel azt az időt azonosítjuk, amikor a szimbólumot detektáltuk, és ez a 266 digitális jelfeldolgozó egység belső órajelén alapul.
Ezután a 272 bemeneti/kimeneti áramkörön keresztül a 266 digitális jelfeldolgozó egységre adott megfelelő parancsra válaszképp a 266 digitális jelfeldolgozó egység a 270 memória kimenetén megjeleníti a tárolt kódszimbólumokat és időpecséteket, ugyancsak a 272 bemeneti/kimeneti áramkörökön keresztül.
A 12A. és 12B. ábrák folyamatábráin szemléltetjük a 266 digitális jelfeldolgozó egység által végrehajtott műveletek sorozatát, amikor a 260 bemenőkapcson keresztül vett analóg audiojelben kódolt szimbólumot dekódol. Először a 12A. ábrára hivatkozunk, mely szerint a dekódolást folyamat inicializálásának hatására a 266 digitális jelfeldolgozó egység egy 450 programlépésnél belép egy fő programhurokba, melyben egy SYNCH jelzőbitet állít be, úgyhogy a 266 digitális jelfeldolgozó egység először egy olyan műveletet kezd el, mellyel detektálja az E és S szinkronszimbólumok jelenlétét egy, a bemenő audiojelben lévő előre meghatározott üzenetparancsban. Miután végrehajtotta a 450 programlépést, a 266 digitális jelfeldolgozó egység egy DET alprogramot hív be, melyet a 12B. ábra folyamatábráján szemléltetünk, amelyben keresést végzünk az audiojelben a szinkronjeleket jelképező kód-frekvenciaösszetevők jelenlétére vonatkozóan.
A továbbiakban a 12B. ábrára hivatkozunk, mely szerint egy 454 programlépésben a 266 digitális jelfeldolgozó egység ismételten összegyűjti és eltárolja a bemenő audiojel mintáit mindaddig, amíg a fentiekben leírt gyors Fourier-transzformáció végrehajtásához elegendő számú mintát el nem tárolt. Miután ez megtörtént, a tárolt adatokat súlyozási műveletnek vetjük alá, például egy koszinusz négyzetes súlyozási függvénynyel, Kaiser-Bessel-függvénnyel, Gauss- (Poisson) függvénnyel, Hanning-függvénnyel vagy más megfele17
HU 219 256 Β lő súlyozási függvénnyel, amit a 456 programlépéssel jelöltünk, és ilyen módon ablakozzuk az adatokat. Abban az esetben azonban, ha a kód-frekvenciaösszetevők elegendően jól megkülönböztethetőek, nincs szükség súlyozásra. Az ablakozott adatot ezután átlapolt gyors Fourier-transzformációnak vetjük alá, amit a 460 programlépésnél jelöltünk.
Miután befejeztük a gyors Fourier-transzformációt, egy 462 programlépésben megvizsgáljuk a SYNCH jelzőbitet, hogy lássuk, alaphelyzetbe van-e állítva (mely esetben egy szinkron szimbólum várható), vagy pedig ki van nullázva (mely esetben egy adatbitszimbólum várható). Mivel kiinduláskor a 266 digitális jelfeldolgozó egység a SYNCH jelzőbitet alaphelyzetbe állítja, hogy detektálja a szinkron szimbólumokat jelképező kód-frekvenciaösszetevők jelenlétét, a program a 466 programlépéssel folytatódik tovább, ahol a 460 programlépés gyors Fourier-transzformációja segítségével kapott frekvenciatartománybeli adatokat értékeljük ki, hogy meghatározzuk, vajon az ilyen adat egy szinkron E szimbólumot vagy egy szinkron S szimbólumot jelképező összetevő jelenlétét jelzi-e.
A szinkronizáló szimbólumok jelenlétének és időzítésének detektálása céljából először meghatározzuk minden egyes lehetséges szinkron szimbólum és adatszimbólum esetében az SNR(j) jel/zaj viszony értékek összegét. A szinkronizáló szimbólumok detektálásának folyamata során egy adott időpontban egy speciális szimbólumot fogunk várni. A várt szimbólum detektálásában első lépésként azt határozzuk meg, hogy az annak megfelelő SNR(j) jel/zaj viszony értékek összege vajon nagyobb-e, mint bármelyik másiké. Ha igen, azon frekvenciacsatomákban, amelyek kód-frekvenciaösszetevőket tartalmazhatnak, a zajszintek alapján meghatározunk egy detektálási küszöbszintet. Vagyis mivel bármely adott időpontban csak egy kódszimbólum van a kódolt audiojelben, a vizsgált frekvenciacsatomáknak csak negyede fog tartalmazni kód-frekvenciaösszetevőket. A maradék háromnegyed zajt fog tartalmazni, vagyis program audio-összetevőket és/vagy más külső energiát. A detektálási küszöbszintet úgy állítjuk elő, mint mind a negyven vizsgált ffekvenciacsatomára kapott SNR(j) jel/zaj viszony értékek átlagát, de azt egy szorzótényezővel lehet kiigazítani, hogy figyelembe vegyük a környezeti zaj hatásait és/vagy kiegyenlítsük egy megfigyelt hibaarány hatásait.
Ha a detektálási küszöbszintet ilyen módon megállapítottuk, a várt szinkronizáló szimbólumok SNR(j) értékeinek összegét összehasonlítjuk a detektálási küszöbszinttel, hogy meghatározzuk, hogy az nagyobb-e vagy sem a küszöbszintnél. Ha igen, feljegyezzük a várt szinkronizáló szimbólum érvényes detektálását. Ha ezt elvégeztük, amit a 470 programlépéssel jelzünk, a program a 472 programlépésnél visszatér a 12A. ábra fő jelfeldolgozási hurkához, ahol meghatározzuk (mint azt majd az alábbiakban elmagyarázzuk), hogy a dekódolt adat mintája kielégít-e előre meghatározott minősítési kritériumokat. Ha nem, a jelfeldolgozás visszatér a 450 programlépéshez, hogy ismét elkezdjük a keresést egy szinkron szimbólumnak az audiojelben való jelenléte után, de ha ezek a kritériumok teljesülnek, akkor azt határozzuk meg, vajon a várt szinkronmintát (vagyis az E és S szimbólumok sorozatát) vettük-e teljesen és azt detektáltuk-e; ezt a 474 programlépéssel tüntettük fel.
A DET alprogramon történő első végighaladás után azonban nem fogunk összegyűjteni elegendő adatot ahhoz, hogy eldöntsük, a minta kielégíti-e a minősítési kritériumokat, úgyhogy a 474 programlépéstől a jelfeldolgozás visszatér a DET alprogramhoz, hogy további gyors Fourier-transzformációkat és szinkron szimbólum jelenlétére vonatkozó kiértékelést hajtsunk végre. Amikor a DET alprogramot előre meghatározott számú alkalommal végrehajtottuk, akkor a 472 programlépésre visszatér a jelfeldolgozás, a 266 digitális jelfeldolgozó egység meghatározza, vajon az összegyűjtött adat kielégíti-e egy szinkronmintára vonatkozó minősítési kritériumokat.
Azaz, miután a DET alprogramot az előre meghatározott számú alkalommal végrehajtottuk, ennek megfelelő számú kiértékelést hajtottunk végre a DET alprogram 466 programlépésében. Az egyik kiviteli változatban azt a számot használjuk az „E” szimbólum jelenergiája nagyságának mértékeként a megfelelő időperiódus alatt, ahányszor egy „E” szimbólumot találtunk. Ehelyett azonban más mértékeket is használhatunk az „E” szimbólum energiamértékeként például azoknak az „E” tagoknak a teljes jel/zaj viszonyát, melyek nagyobbak az átlagos frekvenciacsatoma energiánál. Miután a DET alprogramot ismét behívtuk és további kiértékelést hajtottunk végre a 466 programlépésben, a 472 programlépésben ezt a legfrissebb kiértékelést hozzáadjuk az előre meghatározott idő alatt addig összegyűjtött eredményekhez, és a korábban összegyűjtött kiértékelések közül a legrégebbi kiértékelést pedig töröljük. Ez a folyamat folytatódik többször a DET alprogram végrehajtásával, és a 472 programlépésben az „E” szimbólumenergiában csúcsértéket keresünk. Ha nem találunk ilyen csúcsértéket, ez olyan döntéshez vezet, hogy nem találtunk szinkronmintát, úgyhogy a jelfeldolgozás visszatér a 472 programlépésről a 450 programlépésre, ahol ismét beállítjuk a SYNCH jelzőbitet alapértékre, és ismét elkezdjük a szinkronminta keresését.
Ha azonban találtunk az „E” jelenergiára egy ilyen maximumot, a 452 DET alprogram után a 472 programlépésben végrehajtott kiértékelési folyamat továbbfolytatódik minden egyes alkalommal úgy, hogy ugyanannyi kiértékelési értéket használunk a 466 programlépésből, de a legrégebbi kiértékelési értéket töröljük és hozzáadjuk a legújabbat, úgyhogy erre a célra egy csúszó adatablakot alkalmazunk. Ahogy ez a folyamat folytatódik, miután meghatározott számú alkalommal végighaladtunk a 472 programlépésen, meghatározzuk, vajon történt-e átmenet az „E” szimbólumról az „S” szimbólumra. Ezt az egyik kiviteli alaknál úgy határozzuk meg, hogy ez az a pont, ahol a 466 programlépésből a csúszó ablakozáson belül az „S” tagok jel/zaj viszonyának összességére kapott eredmény először lépi túl az ugyanezen intervallumon belül az „E” tagok jel/zaj viszonyának összegét. Ha egy ilyen átmeneti pontot találtunk, az eljárás a fentiekben leírt módon folytatódik, hogy keressünk egy maximumot az „S” szimbólum
HU 219 256 Β energiájára, amit a csúszó adatablakozáson belül a legnagyobb számú „S” szimbólum detektálása jelez. Ha nem találunk ilyen maximumot, vagy ha a maximum az „E” szimbólum energiamaximuma után nem a várt időkeretben jelenik meg, a jelfeldolgozás a 472 programlépésről visszatér a 450 programlépésre, és újrakezdjük egy szinkronminta keresését.
Ha a fent említett kritériumok teljesülnek, a 474 programlépésben egy szinkronminta jelenlétét kinyilvánítjuk, és a jelfeldolgozás a 480 programlépéssel folytatódik, hogy meghatározzuk a várt bitintervallumokat, az „E” és „S” szimbólum energiamaximumok és a detektált keresztezési pontok alapján. A fenti, a szinkronminta jelenlétének detektálására irányuló eljárások helyett más stratégiákat is lehet alkalmazni. Egy további kiviteli alaknál egy olyan szinkronminta esetén, mely nem elégíti ki az olyan kritériumokat, mint amelyeket a fentiekben leírtunk, de amely egy minősítő mintázatot megközelít (vagyis a detektált minta nem tisztán „nem minősítő”), annak eldöntését, hogy szinkronmintát detektáltunk-e, el lehet halasztani és további vizsgálatok alapján lehet eldönteni, olyan kiértékelések alapján, melyeket (mint azt az alábbiakban majd elmagyarázzuk) annak eldöntésére hajtjuk végre, hogy vannak-e adatbitek a lehetséges adatmintát követő várt adatintervallumokban. A detektált adatok összességére alapulva, azaz a vélt szinkronminta-intervallum alatt és a vélt bitintervallumok alatt a lehetséges szinkronmintákra vonatkozóan visszamenőleges minősítést hajthatunk végre.
Visszatérve a 12A. ábra folyamatábrájára, miután a 480 programlépésben a fent leírtak szerint minősítettük a szinkronmintát, meghatározzuk a bitidőzítést a két maximum és a keresztezési pont alapján. Azaz, ezen értékeket átlagoljuk ahhoz, hogy meghatározzuk az egymást követő adatbit-intervallumok várt kezdési és végződési pontjait. Miután ez befejeződött, a 482 programlépésben a SYNCH jelzőbitet kinullázzuk, hogy jelezzük, hogy a 266 digitális jelfeldolgozó egység ezután ismét keresni fogja valamelyik lehetséges bitállapot jelenlétét. Ezután ismét behívjuk a 452 DET alprogramot, és mint az a 12B. ábrán is látható - a 452 alprogramot hasonló módon hajtjuk végre, mint azt a fentiekben leírtuk, egészen a 462 programlépésig, ahol a SYNCH jelzőbit állapota azt jelzi, hogy egy bitállapotot kell meghatározni, és ezután a jelfeldolgozás 486 programlépésnél folytatódik tovább. A 486 programlépésben a 266 digitális jelfeldolgozó egység vagy egy nulla bitállapotot vagy egy egyes bitállapotot jelző kód-frekvenciaösszetevők jelenlétét keresi a fentiekben leírt módon.
Miután ez befejeződött, a 470 programlépésnél visszatér a jelfeldolgozás a 12A. ábra szerinti fő jelfeldolgozási hurokra egy 490 programlépésben, ahol azt határozzuk meg, hogy elegendő adatot vettünk-e a bitállapot meghatározásához. Ehhez a 452 alprogramot többször végig kell futtatni, úgyhogy az első végigfutás után a jelfeldolgozás visszatér a 452 DET alprogramhoz, hogy egy új gyors Fourier-transzformáción alapuló további kiértékelést hajtson végre. Miután a 452 alprogramot előre meghatározott számú alkalommal végrehajtottuk, a 486 programlépésben az így összegyűjtött adatot kiértékeljük, hogy meghatározzuk, vajon a vett adat nulla állapotot, egyes állapotot vagy határozatlan állapotot jelez-e (amelyet a paritásadat alkalmazásával lehetne feloldani). Vagyis a „0” tagok jel/zaj viszonyának összegét hasonlítjuk össze az „1” tagok jel/zaj viszonyának összegével. Amelyik a nagyobb, az határozza meg az adat állapotát, ha pedig egyenlőek, az adatállapot határozatlan. Más lehetőség az, hogy ha a „0” tagok és az „1” tagok jel/zaj viszonyainak összege ugyan nem egyenlő, de nagyon közeli érték, akkor kijelenthetjük, hogy az adatállapot határozatlan. Tehát ha nagyobb számú adatszimbólumot alkalmazunk, akkor azt a szimbólumot tekintjük vett szimbólumnak, amelyre a legnagyobb jel/zaj viszony összegezést találtuk.
Amikor a jelfeldolgozás ismét visszatér a 490 programlépésre, a bitállapot meghatározását detektáljuk, és a jelfeldolgozás egy 492 programlépéssel folytatódik tovább, ahol a 266 digitális jelfeldolgozó egység adatokat tárol el a 270 memóriában, melyek a megfelelő bit állapotát jelzik, és a memóriában egy szót állítunk össze, melyben meghatározott számú, a vett audiojelben lévő kódolt összetevők által képviselt szimbólumok találhatók. Ezután egy 496 programlépésben meghatározzuk, hogy a vett adat tartalmazta-e a kódolt szó vagy üzenet összes bitjét. Ha nem, a jelfeldolgozás visszatér a 452 DET alprogramhoz, hogy meghatározzuk a következő várt üzenetszimbólum bitállapotát. Ha viszont a 496 programrészben úgy döntöttünk, hogy az üzenet utolsó szimbólumát már vettük, a jelfeldolgozás visszatér a 450 programlépéshez, ahol a SYNCH jelzőbitet alaphelyzetbe állítjuk egy új üzenet jelenlétének kereséséhez, annak szinkron szimbóluma jelenlétének detektálásával, amelyet a kódolt audiojel kód-frekvenciaösszetevői képviselnek.
A továbbiakban a 13. ábrára hivatkozunk, melyen azt mutatjuk be, hogy egyes kiviteli alakokban a nem kód audiojel-ffekvenciaösszetevők és más zaj közül vagy az egyiket vagy mindkettőt (melyekre ebben az összefüggésben együttesen „zaj”-ként hivatkozunk) felhasználjuk egy összehasonlítási érték, például egy küszöbérték előállítására, melyet a zajküszöbérték-képző egység végez el. A kódolt audiojel egy vagy több részét hasonlítjuk össze az összehasonlítási értékkel, melyet egy 277 összehasonlító egység végez, hogy detektáljuk a kód-frekvenciaösszetevők jelenlétét. Előnyösen a kódolt audiojelet először úgy dolgozzuk fel, hogy különválasztjuk abban a frekvenciasávban vagy sávokban lévő összetevőket, melyek tartalmazhatnak kód-frekvenciaösszetevőket, majd ezeket egy időtartamon keresztül összegyűjtjük, hogy kiátlagoljuk a zajt, amit a 278 jelösszegyűjtő egység végez el.
A továbbiakban a 14. ábrára hivatkozunk, melyen a találmány szerinti analóg dekóder egy kiviteli változatát mutatjuk be tömbvázlat formájában. A 14. ábra dekódere egy 280 bemenőkapcsot foglal magában, mely négy 282, 284, 286 és 288 összetevő-detektáló csoporttal van összekötve. A 282-288 összetevő-detektáló csoportok mindegyike arra szolgál, hogy egy szóban forgó kódszimbólumot képviselő bemenő audiojelben lévő kódfrekvenciaösszetevők jelenlétét detektálja. A 14. ábra
HU 219 256 Β szerinti kiviteli alakban a dekódolóberendezés úgy van elrendezve, hogy 4N kód-frekvenciaösszetevő bármelyikének a jelenlétét detektálja, ahol N egész szám, úgyhogy a kód négy különböző szimbólumból áll, melyek mindegyikét egy egyedi, N számú kód-frekvenciaöszszetevőből álló csoport képviseli. Ennek megfelelően a négy, 282-288 összetevő-detektáló csoport 4N összetevő detektálót foglal magában.
A 282-288 összetevő-detektáló csoportok 4N összetevő detektálói közül az egyiknek egy kiviteli alakját szemléltetjük tömbvázlat formájában a 15. ábrán, melyet a továbbiakban 290 összetevő-detektálónak nevezünk. A 290 összetevő-detektáló egy felső áramköri ágat foglal magában, melyben egy 294 zajbecslő szűrő található, amely az egyik kiviteli változatban olyan sávszűrő, melynek áteresztési sávja viszonylag széles, hogy áteressze az audiojelet egy olyan sávon belül, melynek középpontját a detektálandó kód-frekvenciaösszetevő frekvenciája képezi. Egy más kiviteli változatban és előnyösen a 294 zajbecslő szűrő ehelyett két szűrőt foglal magában, melyek közül az egyiknek az áteresztési sávja a detektálni kívánt kód-frekvenciaösszetevő frekvenciája felett indul, és egy második szűrő áteresztési sávjának a felső széle pedig a detektálandó kód-frekvenciaösszetevő frekvenciája alatt van, úgyhogy a két szűrő együttesen olyan jelet enged át, melyeknek frekvenciái a detektálandó kód-frekvenciaösszetevő frekvenciája felett és alatt vannak (de azt nem foglalják magukban), de mégis az annak szomszédságában lévő frekvenciákon belül vannak. A 294 zajbecslő szűrő kimenete egy 296 abszolútértékáramkör bemenetével van összekötve, mely olyan kimenőjelet állít elő, amely a 294 zajbecslő szűrő kimenőjelének abszolút értékét képviseli, amelyet egy 300 integrálótag bemenetére adunk, mely a bemenetére adott jeleket összegyűjti és a kimenetén egy olyan értékű jelet állít elő, mely a detektálandó összetevő frekvenciájával szomszédos, de azt magába nem foglaló frekvenciaspektrum részein belül lévő jelenergiát képviseli, és ezt az értéket egy 302 differenciálerősítő nem invertáló bemenetére adja, mely logaritmikus erősítőként működik.
A 15. ábra 290 összetevő-detektálója magában foglal egy alsó ágat is, mely egy 306 jelbecslő szűrőt foglal magában, amelynek bemenete a 292 bemenettel van összekötve, mely a kódolt audiojelet veszi, és arra szolgál, hogy a 294 zajbecslő szűrő viszonylag széles sávjánál lényegesen keskenyebb frekvenciasávot engedjen át, úgyhogy a 306 jelbecslő szűrő lényegében csak a detektálandó kód-frekvenciaösszetevő frekvenciájával megegyező frekvenciájú audiojel-frekvenciaösszetevőket engedi át. A 306 jelbecslő szűrő kimenete egy további 308 abszolútérték-áramkör bemenetével van összekötve, mely arra szolgál, hogy kimenetén a 306 jelbecslő szűrő által áteresztett jel abszolút értékét képviselő kimenőjelet állítson elő. A 308 abszolútértékáramkör kimenete egy további 310 integrálótag bemenetével van összekötve. A 310 integrálótag a 308 abszolútérték-áramkör kimenőértékeit gyűjti össze, és kimenetén egy előre meghatározott időtartamon keresztül a 306 jelbecslő szűrő keskeny áteresztési sávján belüli energiát képviselő jelet állít elő.
A 300 és 310 integrálótagoknak alaphelyzetbe viszszaállító bemenetel egy 312 bemenőkapoccsal vannak összekötve, melyen keresztül közös alaphelyzetbe viszszaállító jelet kapnak. Az alaphelyzetbe visszaállító jelet egy, a 14. ábrán szemléltetett 314 vezérlőáramkör szolgáltatja, mely az alaphelyzetbe visszaállító jelet periodikusan állítja elő.
Visszatérve a 15. ábrára látható, hogy a 310 integrálótag kimenete a 302 differenciálerősítő invertáló bemenetével van összekötve, mely kimenetén egy olyan jelet állít elő, ami a 310 és a 300 integrálótag kimenőjelei közötti különbséggel arányos. Mivel a 302 differenciálerősítő egy logaritmikus erősítő, a lehetséges kimenőjelértékek tartománya össze van nyomva, hogy csökkentsük a kimenőjel dinamikatartományát, mely kimenőjelet egy 316 ablakkomparátorra adunk, ami egy adott intervallum alatt egy kód-frekvenciaösszetevő jelenlétét vagy hiányát detektálja, ahol az intervallumot a 314 vezérlőáramkör azt alaphelyzetbe visszaállító jel alkalmazásával határozza meg. A 316 ablakkomparátor kimenetén kódjelenlétjel jelenik meg abban az esetben, ha a 302 differenciálerősítőről kapott bemenőjel egy alsó küszöbérték és egy rögzített felső küszöbérték közé esik, ahol az alsó küszöbértéket rögzített érték formájában a 316 ablakkomparátor alsó küszöb bemeneti pontjára, a felső küszöbértéket pedig a 316 ablakkomparátor felső küszöb bemeneti pontjára adjuk.
Ismét a 14. ábrára hivatkozunk, ahol látható, hogy a 282-288 összetevő-detektáló csoportok N számú 290 összetevő-detektálóinak kimenetei, melyeket azok 316 ablakkomparátorainak kimenetei képeznek, egy 320 kódmeghatározó logikai áramkör bemenetére csatlakoznak. A 320 kódmeghatározó logikai áramkör a 314 vezérlőáramkör által vezérelve összegyűjti a 4N számú 290 összetevő-detektáló különböző kódjelenlétjeleit, több alaphelyzetbe visszaállított ciklus során, melyeket a 314 vezérlőáramkör hoz létre. Amikor egy adott szimbólum detektálására kijelölt időtartam lejár, amit az alábbiak szerint határozunk meg, a 320 kódmeghatározó logikai áramkör meghatározza, melyik kódszimbólumot vettük olyan szimbólumként, amelyre az összetevők legnagyobb számát detektáltuk az intervallum alatt, és a 322 kimenőkapocsra a detektált kódszimbólumot jelző jelet ad ki. A kimenőjelet memóriában lehet eltárolni, össze lehet szerkeszteni egy nagyobb üzenetbe vagy adattömbbe, továbbítani lehet, vagy más módon lehet felhasználni (például vezérlőjelként).
A 11., 12A., 12B., 14. és 15. ábrákkal kapcsolatban fentiekben leírt dekóderekhez az egyes kódolt üzenetekkel átvitt szinkronizáló szimbólumok időzítésére alapítva szimbólumdetektálási intervallumokat lehet meghatározni, melyek előre meghatározott szélességűek és nagyságúak lehetnek. Például egy audiojelbe foglalt kódolt üzenet két kódolt E szimbólumból álló adatintervallumból állhat, melyeket két kódolt S szimbólum adatintervalluma követ úgy, ahogyan azokat a 4. ábrával kapcsolatban a korábbiakban leírtuk. A 11., 12A., 12B.,
14. és 15. ábrák szerinti dekóderek működésük során induláskor az első előre várt szinkronizáló szimbólum jelenlétét fogják keresni, azaz a kódolt E szimbólumot,
HU 219 256 Β melyet egy meghatározott időtartamon keresztül továbbítunk, és meghatározzák annak átviteli intervallumát. Ezt követően a dekóderek az S szimbólumot jellemző kód-frekvenciaösszetevők jelenlétét keresik, és amikor azt detektálják, a dekóderek meghatározzák annak átviteli intervallumát. A detektált átviteli intervallumokból meghatározzuk az E szimbólumból az S szimbólumba való átmenet pontját, és ebből a pontból állítjuk be az adatbit-szimbólumok mindegyikére a detektálási intervallumokat. A detektálási intervallumok során a dekóder kód-frekvenciaösszetevőket gyűjt össze, hogy meghatározza a fentiekben leírt módon az abban az intervallumban átvitt szóban forgó szimbólumot.
Jóllehet a 14. és 15. ábrák szerinti kiviteli alak különböző elemeit analóg áramkörökkel valósítottuk meg, belátható, hogy ugyanezeket a feladatokat végrehajtó elemeket részben vagy egészben digitális áramkörökkel is meg lehet valósítani.
A továbbiakban a 16. és 17. ábrákra hivatkozunk, melyeken egy olyan rendszert szemléltetünk, amelynek segítségével széles körben szétsugárzott információ hallgatóságára, például televíziós vagy rádiós műsorok hallgatóságára vonatkozó becsléseket állítunk elő. A 16. ábra egy rádióműsorszóró-állomás tömbvázlata, mely audiojelek levegőn keresztül történő sugárzására alkalmas, ahol az audiojeleket kódoltuk, hogy azonosítsuk az állomást a sugárzás időpontjával együtt. Szükség esetén a kisugárzott jelbe egy, a sugárzott programot vagy annak egy részét azonosító jelet is bele lehet foglalni. Egy 340 programhangforrást, például egy CDlejátszót, digitális hangszalag-lejátszót, vagy éló hangforrást az állomás vezetője egy 342 vezérlőberendezés segítségével vezérel, hogy a kisugárzandó audiojeleket vezérelhetóen lehessen a kimenetre adni. A 340 programhangforrás kimenete egy 348 kódolóegység bemenetével van összekötve, a 3. ábra szerinti kiviteli alaknak megfelelően, és magában foglalja annak 104 digitális jelfeldolgozó egységét, 120 analóg sávszűrőjét, 124 analóg-digitál átalakítóját, 140 digitál-analóg átalakítóját és 142 összegező áramkörét. A 342 vezérlőberendezés magában foglalja a 3. ábra szerinti kiviteli alak 90 gazdaprocesszorát, 96 billentyűzetét és 100 képernyőjét úgy, hogy a 342 vezérlőberendezésbe foglalt 90 gazdaprocesszor a 16. ábra szerinti 348 kódolóegységbe foglalt 104 digitális jelfeldolgozóval van összekötve. A 348 kódolóegységet a 342 vezérlőberendezés vezérli, és periodikusan beilleszt egy kódolt üzenetet az átviendő audiojelbe, ahol az üzenet megfelelő azonosítóadatokat foglal magában. A 348 kódolóegység a kódolt audiojelet egy 350 rádióadó bemenetére adja, mely egy vivőhullámot modulál a kódolt hangprogrammal, és azt a levegőn keresztül egy 352 antenna segítségével továbbítja. A 342 vezérlőberendezésben lévő 90 gazdaprocesszort a 96 billentyűzet segítségével programozzuk, hogy a kódolót úgy vezérelje, hogy az a megfelelő kódolt üzenetet adja ki a kimenetére, mely üzenet magában foglalja az állomás azonosítóadatát. A 90 gazdaprocesszor automatikusan előállítja a kisugárzott adat időpontját, egy abban lévő referencia-órajeláramkör segítségével.
A továbbiakban a 17. ábrára hivatkozunk, mely szerint a rendszer 380 személyi ellenőrző készüléke egy 382 házban van elhelyezve, mely elegendően kis méretű ahhoz, hogy a hallgatóságbecslő felmérésben részt vevő hallgatócsoport egy tagja magán viselje. Több hallgatói csoport minden tagját ellátjuk személyi ellenőrző készülékkel, például a 380 személyi ellenőrző készülékkel, melyeket a hallgatócsoport tagjainak meghatározott időszakon keresztül egy felmérési időtartam alatt, például egy előre meghatározott egyhetes időszak alatt, mindennap magukon kell hordozniuk. A 380 személyi ellenőrző készülék egy 386 gömbkarakterisztikájú mikrofont foglal magában, mely a 380 személyi ellenőrző készüléket hordozó hallgató személy számára rendelkezésre álló hangokat veszi, beleértve rádióprogramokat is, melyeket egy rádió-vevőkészülék hangszórójának hangjával reprodukálunk, például egy, a 17. ábrán látható 390 rádió-vevőkészülékével.
A 380 személyi ellenőrző készülék magában foglal egy 394 jelformáló áramkört is, melynek bemenete a 386 gömbkarakterisztikájú mikrofon kimenetével van összekötve, és kimenőjelének az erősítésére szolgál, ugyanakkor azt a jelet egy sávszűrőn is átvezeti, mely az audio-frekvenciasávon kívül eső frekvenciákat csillapítja, beleértve a hangprogramba a 16. ábra szerinti 348 kódolóegység segítségével beillesztett különböző kód-frekvenciaösszetevőket, és az analóg-digitál átalakítást megelőzően egy ismétlődés elleni szűrést hajt végre.
A 380 személyi ellenőrző készülék digitális áramköreit a 17. ábrán szemléltetjük, egy működési tömbvázlat formájában, mely magában foglal egy dekóderegységet és egy vezérlőegységet, melyek közül mindkettőt meg lehet valósítani például egy digitális jelfeldolgozó egység segítségével. Egy 400 dekóderrel egy 404 program- és adattároló memória van összekötve, mely a detektált kódokat veszi és tárolja, valamint össze van kötve egy 402 vezérlőegységgel, mely a 404 program- és adattároló memória írási és olvasási műveleteit vezéreli. A 404 adat- és programtároló memóriával egy 406 bemeneti/kimeneti áramkör van összekötve, mely a 380 személyi ellenőrző készülékkel kiadandó adatot veszi, továbbá különböző információkat, például programutasításokat tárol. A 406 bemeneti/kimeneti áramkör a 402 vezérlőegységgel is össze van kötve, mellyel a 380 személyi ellenőrző készülék bemeneti és kimeneti műveleteit vezéreljük.
A 400 dekóder a fentiekben ismertetett 11. ábrán látható dekódemek megfelelően működik, és a 404 program- és adattároló memóriában tárolandó állomásazonosító és idókódadatokat ad ki. A 380 személyi ellenőrző készülék el van látva egy 410 csatlakozóval is, melyet vázlatosan jeleztünk, melyen keresztül a 404 programés adattároló memóriában tárolt összegyűjtött állomásazonosító és idókódadatokat lehet a kimenetre adni, valamint egy külső eszközről tud parancsokat venni.
A 380 személyi ellenőrző készülék előnyösen alkalmas arra, hogy egy úgynevezett dokkolóállomással (például kábeltévé-hálózat vevőállomásával) együtt tudjon működni, amilyet például az US 5,483,276 számú sza21
HU 219 256 Β badalmi leírásban ismertetnek, melyre a jelen leírásunkban hivatkozunk. Ezenkívül a 380 személyi ellenőrző készülék előnyösen rendelkezik a hordozható műsorszórás-ellenőrző eszköz további jellemzőivel, melyeket szintén ismertetnek a fenti dokumentumban.
A dokkolóállomás egy modemen keresztül távbeszélő-vonalak segítségével van összekötve egy központi adatfeldolgozó létesítménnyel, mely azonosító és időkódadatokat szolgáltat, hogy azok alapján a nézőés/vagy hallgatóközönségre vonatkozó jelentéseket készítsen. A központi létesítmény is továbbíthat adatokat a dokkolóállomás felé, melyeket az felhasználhat és/vagy továbbíthat a 380 személyi ellenőrző készülék számára. Például végrehajtható programinformációk lehetnek ilyen adatok. A központi létesítmény ezenkívül egy rádiófrekvenciás csatornán, például a már meglévő FM műsorszóró adókon keresztül szolgáltathat információkat a dokkolóállomás és/vagy a 380 személyi ellenőrző készülék számára, mely információ a találmány szerint van kódolva. A dokkolóállomás és/vagy a 380 személyi ellenőrző készülék el van látva egy FM-vevőegységgel (amit az egyszerűség és az áttekinthetőség kedvéért nem ábrázoltunk), mely a kódolt FM-sugárzást demodulálja, és azt a találmány szerinti demodulátorra adja. A kódolt FM-műsorszórást meg lehet valósítani kábelen vagy más átviteli közegen keresztül is.
A 380 személyi ellenőrző készülékeken kívül rögzített helyzetű (például a vevőkészülékek tetejére helyezett) egységeket is lehet alkalmazni. A vevőkészülékek tetejére helyezett egységeket úgy lehet csatlakoztatni, hogy a kódolt audiojeleket villamos formában kapják egy vevőkészüléktől, és tartalmazhatnak egy mikrofont is, például a 17. ábra szerinti 386 gömb karakterisztikájú mikrofont. A vevőkészülék tetejére helyezett egységek ekkor kiválasztott csatornákat ellenőrizhetnek, a hallgatóság összetételének ellenőrzésével vagy a nélkül, a találmány szerinti megoldás alkalmazásával.
A találmány szerinti kódolási és dekódolási eljárásokhoz más alkalmazásokat is ki lehet alakítani. Más alkalmazásokban a műsorszórásban sugárzott hirdetések hangsávjai vannak ellátva az azonosításhoz kódokkal, hogy lehetővé tegyék a hirdetések ellenőrzését és biztosak lehessünk abban, hogy a hirdetéseket (televíziós vagy rádiós műsorszórás útján vagy más módon) a szerződésben megállapodott időkben sugározták.
Még további alkalmazásokban vezérlőjeleket viszünk át a találmány szerint létrehozott kódok formájában. Az egyik ilyen alkalmazásban egy interaktív játékeszköz veszi és dekódolja a televíziós műsorszórás audiorészében vagy a rádiós műsorszórásban vagy egy hangrögzítésben felvett kódolt vezérlőjeleket, és hajt végre valamilyen válaszműveletet. További lehetőség az, hogy a televíziós műsor hangrészeiben vagy rádiós műsorszórásokban vagy hangfelvételekben szülői ellenőrző kódok vannak befoglalva, úgyhogy egy vevővagy reprodukálókészülék az ilyen kódokat dekódolva szülői ellenőrző szerepet tölthet be, és kiválasztható módon megakadályozza a műsor vagy felvétel vételét vagy reprodukálását. Hasonlóképpen lehet ellenőrző kódokat befoglalni mobiltelefon-átvitelekbe, hogy korlátozzuk az illetéktelen hozzáférést, és ezzel megakadályozzuk a mobiltelefon azonosítójának a használatát. Más alkalmazásban a kódok távbeszélő-átvitelekbe vannak befoglalva, hogy megkülönböztessünk hang- és adatátviteleket, így megfelelő módon lehet vezérelni az átviteli út kiválasztását, hogy elkerüljük az átvitt adat tönkretételét.
Különböző átviteli azonosító feladatokat lehet megvalósítani, például hogy biztosítsuk katonai átvitelek és repülőgéppel való hangösszeköttetések hitelességét. Ellenőrző alkalmazásokat is meg lehet valósítani. Egy ilyen alkalmazásban piackutatást végző résztvevők viselnek személyi ellenőrző készülékeket, melyek nyilvános beszédekhez vagy hasonló audiojelekhez adott kódolt üzeneteket vesznek kiskereskedelmi elárusítóhelyeken vagy nagy bevásárlóközpontokban, hogy a résztvevők jelenlétét rögzítsék. Más alkalmazásokban alkalmazottak viselnek személyi ellenőrző készülékeket, melyek a munkahelyen hangjelekhez adott kódolt üzeneteket vesznek, és így ellenőrizni lehet az alkalmazottaknak kijelölt helyeken való jelenlétét.
A találmány szerinti kódolási és dekódolási eljárások alkalmazásával biztonsági összeköttetéseket is meg lehet valósítani. Egy ilyen alkalmazásban biztonsági víz alatti összeköttetéseket hoztunk létre a találmány szerinti kódolás és dekódolás segítségével vagy úgy, hogy a kód-ffekvenciaösszetevő szinteket úgy rendeltük hozzá, hogy a kódokat a környezeti víz alatti hangok elfedik, vagy pedig úgy, hogy a kódjeladó helyén lévő hangforrásból származó jellel maszkoljuk. Egy további kiviteli változat szerint üzenettovábbító átviteleket hajtunk végre oly módon, hogy egy üzenettovábbító eszközzel venni és dekódolni kívánt, a levegőn keresztül továbbított audiojelekbe maszkolt kódokat illesztünk be.
A találmány szerinti kódolási és dekódolási eljárásokat hangaláírások hitelesítésére is lehet használni. Például távbeszélőn továbbított parancs alkalmazásakor egy tárolt hanglenyomatot lehet összehasonlítani egy élő hanganyaggal. További példaként adatot, például biztonsági számot és/vagy naptári időt lehet kódolni, és kombinálni kisugárzott hanganyag kibocsátásával együtt, majd azt dekódolni lehet, és fel lehet használni a hangosított utasításkibocsátások automatikus ellenőrző feldolgozására. A dekódolóeszköz ebben az elrendezésben vagy egy távbeszélő-készülékhez csatlakoztatott kiegészítő eszköz, vagy más hangátviteli eszköz, vagy akár egy különálló rögzített egység is lehet, melyet akkor használunk, amikor a hangosított utasításkibocsátást közvetlenül tároljuk, anélkül, hogy azt távbeszélő-vonalakon vagy más módon elküldenénk. Egy további alkalmazás hordozható (mobil)telefon memóriájában hitelesítési kód létrehozása úgy, hogy a hangfolyam-hitelesítési kódot tartalmazza, és ilyen módon lehetővé teszi a jogosulatlan átvitelek detektálását.
Lehetséges az is, hogy az összeköttetési csatornák sávszélességének jobb kihasználását érjük el oly módon, hogy a hang- vagy más audioátvitelekbe adatokat illesztünk be. Egy ilyen alkalmazásban repülőgép-berendezések által leolvasott adatokat illesztünk be levegőből a földre irányuló hangátvitelekbe, hogy a földi
HU 219 256 Β irányítószemélyzetet tájékoztassuk a repülőgép működési feltételeiről anélkül, hogy ehhez külön hang- és adatcsatornákra lenne szükség. A kódszinteket úgy választjuk meg, hogy a kód-frekvenciaösszetevőket a hangátvitelek elfedik, úgyhogy elkerüljük az azokkal való interferenciát.
Szalagkalózkodást, szerzői joggal védett művek, például hang-/videofelvételek és zene illetéktelen másolását szintén lehet detektálni egy, a jogos példányok audiorészén elhelyezett egyedi azonosítószám kódolásával, a találmány szerinti kódolási eljárás alkalmazásával. Ha a kódolt azonosítószámot több másolatnál detektáljuk, az illetéktelen másolás nyilvánvaló.
Egy további alkalmazás meghatározza azokat a programokat, melyeket egy találmány szerinti dekódert tartalmazó videomagnó alkalmazásával rögzítettek. A videoprogramok (például szórakoztató programok, hirdetések stb.) a találmány szerint a programot azonosító kóddal vannak ellátva. Ha a videokazetta-lejátszót felvevő üzemmódba helyezzük, a rögzítendő jelek audiorészeit a dekóderre adjuk, hogy detektáljuk vele a benne lévő azonosító kódokat. A detektált kódokat a videokazetta-lejátszó memóriájában tároljuk el, és később egy jelentést lehet annak alapján készíteni a rögzítési üzemmódban való használatról.
A találmány alkalmazásával adatokat lehet összegyűjteni, melyek jelzik azokat a szerzői jogvédelem alatt álló műveket, melyeket egy forgalmazó műsorszórás formájában egy állomáson keresztül sugárzott vagy más módon továbbított, és az adatok segítségével meg lehet állapítani, hogy szerzői jogdíjakkal tartozik-e. A műveket olyan azonosító kódokkal kódoljuk, melyek azokat egyedileg azonosítják. Az egy vagy több állomás vagy forgalmazó által sugárzott vagy más módon továbbított jelekkel együtt adott ellenőrző egység audiorészeket alakít ki egy, a találmány szerinti dekóder számára, mely detektálja az azokban jelen lévő azonosító kódokat. A detektált kódokat egy memóriában tároljuk, hogy azok segítségével egy szerzőijogdíj-tartozásról szóló beszámolót tudjunk előállítani.
A Motion Picture Experts Group (MPEG) 2-es szabványnak megfelelő javasolt dekóderek már tartalmazzák az akusztikus kiterjesztéses eljárás bizonyos elemeit, melyek ahhoz szükségesek, hogy a találmány szerint kódolt adatokat nyeljünk ki, úgyhogy a találmány szerinti kódokat használó, rögzítést letiltó eljárások (például hogy megakadályozzuk szerzői jogvédelem alatt álló művek illetéktelen rögzítését) jól használhatók az MPEG 2 dekóderekhez. A rögzítőeszközben vagy ahhoz csatlakoztatva egy kiegészítőegység formájában egy a találmány szerinti megfelelő dekódert használunk, mely a rögzíteni kívánt anyag hangrészében detektálja egy másolást tiltó kód jelenlétét. A rögzítőeszköz úgy válaszol az ilyen módon detektált tiltó kódra, hogy letiltja a megfelelő hangjelnek és bármilyen más, azzal társuló jelnek, például videojelnek, a rögzítését. A találmány szerint kódolt szerzői jogi információ sávon belül van, és nincs szükség hozzá további időzítésre vagy szinkronizálásra, és természetesen a programanyaghoz társul.
Még további alkalmazásokban a levegőn, kábelen vagy más módon továbbított programok, vagy szalagon, lemezen vagy más módon rögzített programok vezérlőjelekkel kódolt hangrészeket foglalnak magukban, melyeket egy vagy több néző vagy hallgató által működtetett eszközzel lehet felhasználni. Például egy kerékpáros által megtett utat leíró program a találmány szerint vezérlőjelekkel kódolt audiorészt foglal magában, amit egy álló helyzetű gyakorló kerékpárral lehet használni úgy, hogy a pedál ellenállását vagy súrlódását vezéreljük a felrajzolt útvonal látszólagos emelkedőinek és lejtőinek megfelelően. Miközben a felhasználó az álló helyzetű kerékpáron pedálozik, televízión vagy más képernyőn nézi a programot, és a program audiorészét hang formájában reprodukáljuk. Az álló kerékpárban lévő mikrofon átalakítja a reprodukált hangot, és egy találmány szerinti dekóder detektálja az abban lévő vezérlőjeleket, és ezeket a vezérlőjeleket továbbítja a gyakorló kerékpár pedálellenállást vezérlő egységébe.
A fentiekből belátható tehát, hogy a találmány szerinti eljárásokat és megoldásokat részben vagy egészben meg lehet valósítani analóg vagy digitális áramkörök felhasználásával, és hogy annak jelfeldolgozási funkcióit részben vagy egészben akár huzalozott hardveráramkörökkel, akár pedig digitális jelfeldolgozó mikroproceszszorok, mikroszámítógépek, többprocesszoros rendszerek (például párhuzamos processzorok) vagy hasonlók felhasználásával végre lehet hajtani.

Claims (20)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Berendezés legalább egy kód-frekvenciaösszetevővel rendelkező kódnak audiojel-frekvenciaösszetevőkkel rendelkező audiojelbe való beillesztésére, amely berendezés tartalmaz egy, az audiojel maszkolási képességét kiértékelő elfedéskiértékelő egységet (34), egy, a legalább egy kód-frekvenciaösszetevóhöz a maszkolási képesség kiértékelése alapján egy amplitúdót hozzárendelő eszközt, és egy, a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt az audiojelbe beillesztő eszközt, előnyösen egy összegező áramkört (46), azzal jellemezve, hogy az elfedéskiértékelő egység (34) tartalmaz egy első, az audiojel-frekvenciaösszetevők egy első csoportjának a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt az emberi fül számára nem hallhatóvá tevő maszkolási képességét kiértékelő és egy első elfedéskiértékelési értéket előállító elfedéskiértékelő eszközt, és egy második, az audiojel-frekvenciaösszetevők egy - az elsőtől eltérő - második csoportjának a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt az emberi fül számára nem hallhatóvá tevő maszkolási képességét kiértékelő és egy második elfedéskiértékelési értéket előállító elfedéskiértékelő eszközt, és amelyben az amplitúdó-hozzárendelő eszköz egy, a kiválasztott első és második elfedéskiértékelési értékek közül az egyik kiválasztottat alapul vevő és annak alapján a
    HU 219 256 Β legalább egy kód-frekvenciaösszetevőhöz amplitúdót hozzárendelő kódgenerátor (40).
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az audiojel-frekvenciaösszetevők közül az első csoport egy első frekvenciatartományból van kiválasztva, és az audiojel-frekvenciaösszetevők közül a második csoport egy - az első frekvenciatartománynál keskenyebb - második frekvenciatartományból van kiválasztva.
  3. 3. A 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az audiojel-frekvenciaösszetevők második csoportja egyetlen audiojel-frekvenciaösszetevőre van korlátozva.
  4. 4. A 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt az audiojelbe beillesztő eszköz több kód-frekvenciaösszetevőnek az audiojelbe való beillesztésére alkalmas eszköz.
  5. 5. A 4. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a kód-frekvenciaösszetevők magukban foglalnak egy első összetevőt és egy második összetevőt, melyeknek frekvenciája a kód-frekvenciaösszetevők összes frekvenciája közül egy legkisebb frekvenciának és egy legnagyobb frekvenciának felel meg, és az első frekvenciatartomány legalább a kód-frekvenciaöszszetevők legkisebb frekvenciájától azok legnagyobb frekvenciájáig terjed.
  6. 6. A 4. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az audiojel-frekvenciaösszetevők közül a második csoportot több, audiojel-frekvenciaösszetevőket tartalmazó további csoport képezi, ahol a csoportok egy-egy, az első frekvenciatartománynál keskenyebb frekvenciatartományból vannak kiválasztva, a második elfedéskiértékelő eszköz egy, a további csoportoknak a kód-frekvenciaösszetevők közül legalább egyre vonatkozó, az adott csoportokhoz tartozó maszkolóképességét kiértékelő, és annak alapján egy második elfedéskiértékelési értéket előállító eszköz, az amplitúdó-hozzárendelő eszköz egy, a kód-frekvenciaösszetevők mindegyikéhez a további elfedéskiértékelési értékek közül legalább egy alapján egy amplitúdót hozzárendelő eszköz, és a kódbeillesztő eszköz egy, az audiojelbe a több kód-frekvenciaösszetevőt beillesztő eszköz.
  7. 7. A 6. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az audiojel-frekvenciaösszetevők további csoportjai egy-egy audiojel-frekvenciaösszetevőre vannak korlátozva.
  8. 8. A 7. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az audiojel-frekvenciaösszetevők első csoportja az audiojel-frekvenciák olyan tartományából van kiválasztva, melynek sávszélessége megfelel a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőre kritikus sávszélességnek.
  9. 9. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a kód több kód-frekvenciaösszetevő csoportot tartalmaz, ahol mindegyik kód-frekvenciaösszetevő csoport különböző kódszimbólumot képvisel, és több különböző kód-frekvenciaösszetevőt foglal magában, a kód-frekvenciaösszetevő csoportok kód-frekvenciaösszetevői összetevőkötegeket képeznek, melyek a frekvenciatartományban egymástól el vannak választva, az összetevőkötegek mindegyikének meghatározott frekvenciatartománya van, és minden egyes előre meghatározott frekvenciatartományba eső kód-frekvenciaösszetevő csoportból egy-egy összetevőből áll, és a frekvenciatartományban szomszédos összetevőkötegek meghatározott nagyságú frekvenciatartománnyal vannak egymástól elválasztva, és az egyes összetevőkötegek előre meghatározott frekvenciatartománya kisebb a szomszédos összetevőkötegeket egymástól elválasztó frekvenciatartománynál.
  10. 10. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az első elfedéskiértékelő eszköz egy, az első csoport audiojel-frekvenciaösszetevőinek jelenergiáját egy meghatározott frekvenciatartományon belül detektáló, első és második elfedési tényezőt megállapító (feltéve, hogy van jelenergia az első és második frekvencián a meghatározott frekvenciatartományon belül, és a második frekvencia eltér az első frekvenciától), az első és második elfedési tényezők közül a legalább egy kód-frekvenciaösszetevő számára kisebb amplitúdót képviselő elfedési tényezőt kiválasztó, és a kiválasztott elfedési tényező alapján az audiojel-frekvenciaösszetevők első csoportjának maszkolási képességét meghatározó eszköz.
  11. 11. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az amplitúdó-hozzárendelő eszköz egy, az audiojel-frekvenciaösszetevők első és második csoportjának a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt elfedő relatív maszkolási képessége alapján megállapított első és második elfedéskiértékelési értékek közül az egyiket kiválasztó eszköz.
  12. 12. Eljárás legalább egy kód-frekvenciaösszetevővel rendelkező kódnak audiojel-frekvenciaösszetevőkkel rendelkező audiojelbe való beillesztésére, amelynek során kiértékeljük az audiojel maszkolási képességét, és elfedéskiértékelési értéket állítunk elő, az elfedéskiértékelési érték alapján a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőhöz egy amplitúdót rendelünk hozzá, és a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt az audiojelbe beillesztjük, azzal jellemezve, hogy a maszkolási képesség kiértékelése során az audiojel-frekvenciaösszetevők egy első csoportjának a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt az emberi fül számára nem hallhatóvá tevő maszkolási képességét kiértékeljük, és egy első elfedéskiértékelési értéket állítunk elő, az audiojel-frekvenciaösszetevők egy második csoportjának a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt az emberi fül számára nem hallhatóvá tevő maszkolási képességét kiértékeljük, és egy második elfedéskiértékelési értéket állítunk elő, a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőhöz az első és második elfedéskiértékelési értékek közül az egyik kiválasztott alapján egy amplitúdót rendelünk hozzá.
  13. 13. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt egy
    HU 219 256 Β műsorszóróforrás, egy audio- és/vagy videoprogramforrás és egy audio- és/vagy videoprogram-azonosító közül legalább egyet jelképező adatra válaszképp állítjuk elő.
  14. 14. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kódként több kód-ffekvenciaösszetevő csoportot tartalmazó kódot alkalmazunk, amelyben a kód-frekvenciaösszetevő csoportok mindegyike eltérő kódszimbólumot képvisel, és különböző kód-frekvenciaösszetevőket foglal magában, a kód-ffekvenciaösszetevő csoportok kód-frekvenciaösszetevőiből a frekvenciatartományban egymástól elválasztott összetevőkötegeket képezünk, mely összetevőkötegek mindegyikének előre meghatározott frekvenciatartománya van, és minden egyes előre meghatározott frekvenciatartományba eső kód-ffekvenciaösszetevő csoportból egy-egy összetevőből áll, és a frekvenciatartományban szomszédos összetevőkötegeket egymástól meghatározott frekvenciatartománnyal választjuk el oly módon, hogy az egyes öszszetevőkötegek előre meghatározott frekvenciatartományai kisebbek a szomszédos összetevőkötegeket egymástól elválasztó frekvenciatartománynál.
  15. 15. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első csoport maszkolási képességének kiértékelése során az első csoport audiojel-ffekvenciaöszszetevőinek jelenergiáját egy meghatározott frekvenciatartományon belül detektáljuk, egy első és második elfedési tényezőt határozunk meg azzal a feltétellel, hogy van jelenergia az előre meghatározott frekvenciatartomány belsejében az első és a második frekvenciánál, ahol a második frekvencia különbözik az első frekvenciától, és az első és második elfedési tényezők közül azt választjuk ki, amelyik a legalább egy kód-ffekvenciaösszetevő számára kisebb amplitúdót képvisel; és az audiojel-frekvenciaösszetevők első csoportjának a maszkolási képességét a kiválasztott elfedési tényező alapján meghatározzuk.
  16. 16. Berendezés legalább egy kód-ffekvenciaösszetevővel rendelkező kódnak audiojel-ffekvenciaösszetevőkkel rendelkező audiojelbe való beillesztésére, a berendezés egy - az audiojelet vevő bemenőkapoccsal (60) rendelkező - digitális számítógépet foglal magában, amely egy, az audiojel maszkolási képességét kiértékelő és egy elfedéskiértékelési jelet előállító programot tartalmaz, továbbá egy, a legalább egy kód-ffekvenciaösszetevőhöz a maszkolási képesség kiértékelése alapján egy amplitúdót hozzárendelő eszközt, és egy, a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt az audiojelbe beillesztő eszközt, előnyösen egy összegező áramkört (80) foglal magában, azzal jellemezve, hogy a digitális számítógépet az elfedéskiértékelő egység (64) tartalmazza, a digitális számítógép egy, az audiojel-frekvenciaösszetevők első és második csoportjainak a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt az emberi fül számára nem hallhatóvá tevő maszkolási képességét kiértékelő, és első és második elfedéskiértékelési értékeket előállító programot tartalmaz, ahol az audiojel-ffekvenciaösszetevők második csoportja különbözik azok első csoportjától, a digitális számítógép továbbá egy, az első és második elfedéskiértékelési érték közül az egyik kiválasztása alapján a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőhöz egy amplitúdót hozzárendelő programot tartalmaz.
  17. 17. A 16. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a digitális számítógép egy, az audiojel-frekvenciaösszetevők első csoportját mint olyat audioffekvenciák egy első csoportján belül kiválasztó, és az audiojel-frekvenciaösszetevők második csoportját az audiofrekvenciák egy második csoportján belül oly módon kiválasztó programot tartalmaz, hogy a második csoport legalább egy olyan frekvenciát foglal magában, amely az audiofrekvenciák első csoportján kívül található.
  18. 18. A 16. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a digitális számítógép egy műsorszóróforrás, egy audio- és/vagy videoprogram-forrás és egy audio- és/vagy videoprogram-azonosító közül legalább egyet képviselő adat vételére szolgáló bemenetet foglal magában, és egy, a fenti adatra válaszképp legalább egy kód-frekvenciaösszetevőt előállító programot tartalmaz.
  19. 19. A 16. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a digitális számítógép egy kód-frekvenciaösszetevő csoportokat tartalmazó kódot előállító programot tartalmaz, ahol a kód-ffekvenciaösszetevő csoportok mindegyike eltérő kódszimbólumot képvisel és különböző kód-frekvenciaösszetevőket foglal magában, a kód-ffekvenciaösszetevő csoportok kód-ffekvenciaösszetevői a frekvenciatartományban egymástól elválasztott összetevőkötegeket képeznek, mely összetevőkötegek mindegyikének előre meghatározott frekvenciatartománya van, és minden egyes előre meghatározott frekvenciatartományba eső kód-ffekvenciaösszetevő csoportból egy-egy összetevőből áll, és a frekvenciatartományban szomszédos összetevőkötegek egymástól meghatározott frekvenciatartományokkal vannak elválasztva, és az egyes összetevőkötegek előre meghatározott frekvenciatartományai kisebbek a szomszédos összetevőkötegeket egymástól elválasztó frekvenciatartománynál.
  20. 20. A 16. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a digitális számítógép egy, az első csoport audiojel-ffekvenciaösszetevőinek jelenergiáját egy meghatározott frekvenciatartományon belül detektáló, első és második elfedési tényezőt megállapító (feltéve, hogy van jelenergia az első és második frekvencián a meghatározott frekvenciatartományon belül, és a második frekvencia eltér az első frekvenciától), az első és második elfedési tényezők közül a legalább egy kód-ffekvenciaösszetevő számára kisebb amplitúdót képviselő elfedési tényezőt kiválasztó, és a kiválasztott elfedési tényező alapján a legalább egy kód-frekvenciaösszetevőhöz amplitúdót hozzárendelő programot tartalmaz.
HU9602628A 1994-03-31 1995-03-27 Apparatus and method for including a code having at least one code frequency component with an audio signal having a plurality of audio signal frequency components HU219256B (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/221,019 US5450490A (en) 1994-03-31 1994-03-31 Apparatus and methods for including codes in audio signals and decoding
US08/408,010 US5764763A (en) 1994-03-31 1995-03-24 Apparatus and methods for including codes in audio signals and decoding
PCT/US1995/003797 WO1995027349A1 (en) 1994-03-31 1995-03-27 Apparatus and methods for including codes in audio signals and decoding

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU9602628D0 HU9602628D0 (en) 1996-11-28
HUT76453A HUT76453A (en) 1997-09-29
HU219256B true HU219256B (en) 2001-03-28

Family

ID=26915413

Family Applications (7)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0004765A HU219628B (hu) 1994-03-31 1995-03-27 Berendezés és eljárás legalább egy kód-frekvenciaösszetevővel rendelkező kódnak audiojel-frekvenciaösszetevőket magában foglaló audiojelbe való beillesztésére
HU0004767A HU219627B (hu) 1994-03-31 1995-03-27 Berendezés és eljárás audiojel kódolására
HU0004766A HU0004766D0 (hu) 1994-03-31 1995-03-27
HU0004769A HU219668B (hu) 1994-03-31 1995-03-27 Berendezés és eljárás legalább egy kód-frekvenciaösszetevővel rendelkező kódnak audiojel-frekvenciaösszetevőkkel rendelkező audiojelbe való beillesztésére
HU0004768A HU0004768D0 (hu) 1994-03-31 1995-03-27
HU9602628A HU219256B (en) 1994-03-31 1995-03-27 Apparatus and method for including a code having at least one code frequency component with an audio signal having a plurality of audio signal frequency components
HU0004770A HU219667B (hu) 1994-03-31 1995-03-27 Berendezés és eljárás kód-frekvenciaösszetevőkkel rendelkező kódnak audiojel-frekvenciaösszetevőkkel rendelkező audiojelbe való beillesztésére

Family Applications Before (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0004765A HU219628B (hu) 1994-03-31 1995-03-27 Berendezés és eljárás legalább egy kód-frekvenciaösszetevővel rendelkező kódnak audiojel-frekvenciaösszetevőket magában foglaló audiojelbe való beillesztésére
HU0004767A HU219627B (hu) 1994-03-31 1995-03-27 Berendezés és eljárás audiojel kódolására
HU0004766A HU0004766D0 (hu) 1994-03-31 1995-03-27
HU0004769A HU219668B (hu) 1994-03-31 1995-03-27 Berendezés és eljárás legalább egy kód-frekvenciaösszetevővel rendelkező kódnak audiojel-frekvenciaösszetevőkkel rendelkező audiojelbe való beillesztésére
HU0004768A HU0004768D0 (hu) 1994-03-31 1995-03-27

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0004770A HU219667B (hu) 1994-03-31 1995-03-27 Berendezés és eljárás kód-frekvenciaösszetevőkkel rendelkező kódnak audiojel-frekvenciaösszetevőkkel rendelkező audiojelbe való beillesztésére

Country Status (23)

Country Link
US (3) US6421445B1 (hu)
EP (1) EP0753226B1 (hu)
JP (2) JPH10500263A (hu)
CN (1) CN1149366A (hu)
AT (1) AT410047B (hu)
AU (1) AU709873B2 (hu)
BR (1) BR9507230A (hu)
CA (1) CA2185790C (hu)
CH (1) CH694652A5 (hu)
CZ (1) CZ288497B6 (hu)
DE (1) DE19581594T1 (hu)
DK (1) DK176762B1 (hu)
FI (1) FI115938B (hu)
GB (1) GB2302000B (hu)
HU (7) HU219628B (hu)
IL (1) IL113190A (hu)
LU (1) LU88820A1 (hu)
MX (1) MX9604464A (hu)
NO (1) NO322242B1 (hu)
NZ (2) NZ331166A (hu)
PL (5) PL177808B1 (hu)
SE (1) SE519882C2 (hu)
WO (1) WO1995027349A1 (hu)

Families Citing this family (172)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5812937B1 (en) * 1993-04-08 2000-09-19 Digital Dj Inc Broadcast data system with multiple-tuner receiver
MX9604464A (es) 1994-03-31 1997-07-31 Arbitron Co Aparatos y metodos para incluir codigos en señales de audio y decodificacion.
GB9604659D0 (en) * 1996-03-05 1996-05-01 Central Research Lab Ltd Audio signal identification
AU2205297A (en) * 1996-03-13 1997-10-01 Digital D.J. Incorporated Subcarrier injection system and method using adaptive level-shifted minimum shift keying
JP3503434B2 (ja) * 1996-07-31 2004-03-08 日本ビクター株式会社 著作権情報の埋め込み装置及び記録媒体
JP3470864B2 (ja) * 1996-07-31 2003-11-25 日本ビクター株式会社 著作権情報の埋め込み装置及び記録媒体
US7607147B1 (en) * 1996-12-11 2009-10-20 The Nielsen Company (Us), Llc Interactive service device metering systems
US8183998B2 (en) 1996-12-16 2012-05-22 Ip Holdings, Inc. System for seamless and secure networking of implantable medical devices, electronic patch devices and wearable devices
US6169789B1 (en) 1996-12-16 2001-01-02 Sanjay K. Rao Intelligent keyboard system
US6675383B1 (en) * 1997-01-22 2004-01-06 Nielsen Media Research, Inc. Source detection apparatus and method for audience measurement
WO1999036910A1 (fr) * 1998-01-16 1999-07-22 Kabusiki Kaisha Intellectual Cyber Procede d'enregistrement permettant de specifier un support d'enregistrement original et procede permettant de specifier un tel support
CN1505291A (zh) * 1998-05-12 2004-06-16 ���ѷý���о��ɷ����޹�˾ 数字电视的观众测定系统
US6272176B1 (en) * 1998-07-16 2001-08-07 Nielsen Media Research, Inc. Broadcast encoding system and method
US7006555B1 (en) 1998-07-16 2006-02-28 Nielsen Media Research, Inc. Spectral audio encoding
US7515896B1 (en) 1998-10-21 2009-04-07 Parkervision, Inc. Method and system for down-converting an electromagnetic signal, and transforms for same, and aperture relationships
US6061551A (en) 1998-10-21 2000-05-09 Parkervision, Inc. Method and system for down-converting electromagnetic signals
US7379901B1 (en) 1998-09-11 2008-05-27 Lv Partners, L.P. Accessing a vendor web site using personal account information retrieved from a credit card company web site
US6745234B1 (en) 1998-09-11 2004-06-01 Digital:Convergence Corporation Method and apparatus for accessing a remote location by scanning an optical code
US6636896B1 (en) 1998-09-11 2003-10-21 Lv Partners, L.P. Method and apparatus for utilizing an audibly coded signal to conduct commerce over the internet
US6704864B1 (en) 1999-08-19 2004-03-09 L.V. Partners, L.P. Automatic configuration of equipment software
US6823388B1 (en) 1998-09-11 2004-11-23 L.V. Parners, L.P. Method and apparatus for accessing a remote location with an optical reader having a programmable memory system
US7440993B1 (en) 1998-09-11 2008-10-21 Lv Partners, L.P. Method and apparatus for launching a web browser in response to scanning of product information
US7386600B1 (en) 1998-09-11 2008-06-10 Lv Partners, L.P. Launching a web site using a personal device
US7392312B1 (en) * 1998-09-11 2008-06-24 Lv Partners, L.P. Method for utilizing visual cue in conjunction with web access
US7191247B1 (en) 1998-09-11 2007-03-13 Lv Partners, Lp Method for connecting a wireless device to a remote location on a network
US6868433B1 (en) 1998-09-11 2005-03-15 L.V. Partners, L.P. Input device having positional and scanning capabilities
US7392945B1 (en) 1998-09-11 2008-07-01 Lv Partners, L.P. Portable scanner for enabling automatic commerce transactions
US7039372B1 (en) 1998-10-21 2006-05-02 Parkervision, Inc. Method and system for frequency up-conversion with modulation embodiments
US6813485B2 (en) * 1998-10-21 2004-11-02 Parkervision, Inc. Method and system for down-converting and up-converting an electromagnetic signal, and transforms for same
US7236754B2 (en) 1999-08-23 2007-06-26 Parkervision, Inc. Method and system for frequency up-conversion
US6370371B1 (en) 1998-10-21 2002-04-09 Parkervision, Inc. Applications of universal frequency translation
US7209725B1 (en) * 1999-01-22 2007-04-24 Parkervision, Inc Analog zero if FM decoder and embodiments thereof, such as the family radio service
US6879817B1 (en) 1999-04-16 2005-04-12 Parkervision, Inc. DC offset, re-radiation, and I/Q solutions using universal frequency translation technology
US6853690B1 (en) 1999-04-16 2005-02-08 Parkervision, Inc. Method, system and apparatus for balanced frequency up-conversion of a baseband signal and 4-phase receiver and transceiver embodiments
US7110444B1 (en) 1999-08-04 2006-09-19 Parkervision, Inc. Wireless local area network (WLAN) using universal frequency translation technology including multi-phase embodiments and circuit implementations
US7693230B2 (en) 1999-04-16 2010-04-06 Parkervision, Inc. Apparatus and method of differential IQ frequency up-conversion
US7065162B1 (en) 1999-04-16 2006-06-20 Parkervision, Inc. Method and system for down-converting an electromagnetic signal, and transforms for same
US6871180B1 (en) * 1999-05-25 2005-03-22 Arbitron Inc. Decoding of information in audio signals
US10728381B2 (en) * 1999-06-04 2020-07-28 Raman K. Rao Reconfigurable mobile device interfaces supporting authenticated high quality video, audio, TV and multimedia services
JP4522509B2 (ja) * 1999-07-07 2010-08-11 アルパイン株式会社 オーディオ装置
US8295406B1 (en) 1999-08-04 2012-10-23 Parkervision, Inc. Universal platform module for a plurality of communication protocols
CA2310769C (en) 1999-10-27 2013-05-28 Nielsen Media Research, Inc. Audio signature extraction and correlation
US6947893B1 (en) * 1999-11-19 2005-09-20 Nippon Telegraph & Telephone Corporation Acoustic signal transmission with insertion signal for machine control
GB2358999A (en) * 2000-02-02 2001-08-08 Central Research Lab Ltd A system and method for labelling a signal
JP2001275115A (ja) * 2000-03-23 2001-10-05 Nec Corp 電子すかしデータ挿入装置および検出装置
US6968564B1 (en) * 2000-04-06 2005-11-22 Nielsen Media Research, Inc. Multi-band spectral audio encoding
US7010286B2 (en) 2000-04-14 2006-03-07 Parkervision, Inc. Apparatus, system, and method for down-converting and up-converting electromagnetic signals
US7466742B1 (en) * 2000-04-21 2008-12-16 Nielsen Media Research, Inc. Detection of entropy in connection with audio signals
US6879652B1 (en) * 2000-07-14 2005-04-12 Nielsen Media Research, Inc. Method for encoding an input signal
FR2815507B1 (fr) * 2000-10-16 2003-01-31 Cit Alcatel Procede de gestion des ressources radio dans un reseau de telecommunication interactif
US7454453B2 (en) 2000-11-14 2008-11-18 Parkervision, Inc. Methods, systems, and computer program products for parallel correlation and applications thereof
US7010559B2 (en) * 2000-11-14 2006-03-07 Parkervision, Inc. Method and apparatus for a parallel correlator and applications thereof
US20020080976A1 (en) * 2000-12-14 2002-06-27 Schreer Scott P. System and method for accessing authorized recordings
US7072908B2 (en) * 2001-03-26 2006-07-04 Microsoft Corporation Methods and systems for synchronizing visualizations with audio streams
US6807528B1 (en) * 2001-05-08 2004-10-19 Dolby Laboratories Licensing Corporation Adding data to a compressed data frame
DE10129239C1 (de) 2001-06-18 2002-10-31 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung und Verfahren zum Einbetten eines Wasserzeichens in ein Audiosignal
US8572640B2 (en) * 2001-06-29 2013-10-29 Arbitron Inc. Media data use measurement with remote decoding/pattern matching
JP2005525002A (ja) * 2001-08-22 2005-08-18 ニールセン メディア リサーチ インコーポレイテッド テレビ近接センサ
US7085335B2 (en) * 2001-11-09 2006-08-01 Parkervision, Inc. Method and apparatus for reducing DC offsets in a communication system
US7072427B2 (en) 2001-11-09 2006-07-04 Parkervision, Inc. Method and apparatus for reducing DC offsets in a communication system
JP4166466B2 (ja) * 2001-12-19 2008-10-15 ソニー株式会社 無線通信システム及び無線通信方法、無線通信装置及びその制御方法、並びにコンピュータ・プログラム
US20030131350A1 (en) * 2002-01-08 2003-07-10 Peiffer John C. Method and apparatus for identifying a digital audio signal
US7076558B1 (en) 2002-02-27 2006-07-11 Microsoft Corporation User-centric consent management system and method
US7321640B2 (en) * 2002-06-07 2008-01-22 Parkervision, Inc. Active polyphase inverter filter for quadrature signal generation
US7460584B2 (en) 2002-07-18 2008-12-02 Parkervision, Inc. Networking methods and systems
US7379883B2 (en) 2002-07-18 2008-05-27 Parkervision, Inc. Networking methods and systems
US7143028B2 (en) * 2002-07-24 2006-11-28 Applied Minds, Inc. Method and system for masking speech
US7460827B2 (en) * 2002-07-26 2008-12-02 Arbitron, Inc. Radio frequency proximity detection and identification system and method
US7239981B2 (en) 2002-07-26 2007-07-03 Arbitron Inc. Systems and methods for gathering audience measurement data
US9711153B2 (en) 2002-09-27 2017-07-18 The Nielsen Company (Us), Llc Activating functions in processing devices using encoded audio and detecting audio signatures
US8959016B2 (en) 2002-09-27 2015-02-17 The Nielsen Company (Us), Llc Activating functions in processing devices using start codes embedded in audio
AU2003269555A1 (en) * 2002-10-16 2004-05-04 Mazetech Co., Ltd. Encryption processing method and device of a voice signal
AU2003268528B2 (en) * 2002-10-23 2008-12-11 Nielsen Media Research, Inc. Digital data insertion apparatus and methods for use with compressed audio/video data
US6845360B2 (en) * 2002-11-22 2005-01-18 Arbitron Inc. Encoding multiple messages in audio data and detecting same
KR20050106393A (ko) 2002-12-27 2005-11-09 닐슨 미디어 리서치 인코퍼레이티드 메타데이터를 트랜스코딩하는 방법 및 장치
US7042967B2 (en) * 2003-03-03 2006-05-09 Interdigital Technology Corporation Reduced complexity sliding window based equalizer
WO2004079927A2 (en) * 2003-03-03 2004-09-16 Interdigital Technology Corporation Reduced complexity sliding window based equalizer
JP2004297141A (ja) * 2003-03-25 2004-10-21 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> データ放送における視聴履歴取得システム、送信装置、及び受信装置
KR100948381B1 (ko) * 2003-05-15 2010-03-22 삼성전자주식회사 인간시각시스템을 이용한 영상 워터마킹 방법
US7460684B2 (en) * 2003-06-13 2008-12-02 Nielsen Media Research, Inc. Method and apparatus for embedding watermarks
MXPA05014162A (es) 2003-06-20 2006-03-13 Nielsen Media Res Inc Aparato y metodos de identificacion de programa a base de firma para uso con sistemas de difusion digital.
AU2003263032A1 (en) * 2003-08-29 2005-04-14 Kevin K. Deng Methods and apparatus to measure media consumption
US7474739B2 (en) * 2003-12-15 2009-01-06 International Business Machines Corporation Providing speaker identifying information within embedded digital information
US8447668B2 (en) * 2004-01-16 2013-05-21 Keith Jentoft Audio-equipped transaction card systems and approaches
TWI404419B (zh) * 2004-04-07 2013-08-01 Nielsen Media Res Inc 與壓縮過音頻／視頻資料一起使用之資料插入方法、系統、機器可讀取媒體及設備
NZ552644A (en) 2004-07-02 2008-09-26 Nielsen Media Res Inc Methods and apparatus for mixing compressed digital bit streams
WO2006023770A2 (en) * 2004-08-18 2006-03-02 Nielsen Media Research, Inc. Methods and apparatus for generating signatures
US7672356B2 (en) * 2005-05-19 2010-03-02 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Method and apparatus for detection of a frequency coded sequence in the presence of sinusoidal interference
EP1739670A1 (en) * 2005-06-29 2007-01-03 Sony DADC Austria AG Optical data carrier
CN101278568B (zh) 2005-08-16 2010-12-15 尼尔森（美国）有限公司 显示装置开/关检测方法和设备
CA2623697C (en) * 2005-09-26 2015-09-22 Nielsen Media Research, Inc. Methods and apparatus for metering computer-based media presentation
US9015740B2 (en) 2005-12-12 2015-04-21 The Nielsen Company (Us), Llc Systems and methods to wirelessly meter audio/visual devices
JP4728860B2 (ja) * 2006-03-29 2011-07-20 株式会社東芝 情報検索装置
EP2030439B1 (en) 2006-06-15 2018-09-19 The Nielsen Company (US), LLC Methods and apparatus to meter content exposure using closed caption information
WO2008045950A2 (en) 2006-10-11 2008-04-17 Nielsen Media Research, Inc. Methods and apparatus for embedding codes in compressed audio data streams
US10885543B1 (en) * 2006-12-29 2021-01-05 The Nielsen Company (Us), Llc Systems and methods to pre-scale media content to facilitate audience measurement
GB2460773B (en) 2007-02-20 2010-10-27 Nielsen Co Methods and apparatus for characterizing media
US8458737B2 (en) * 2007-05-02 2013-06-04 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus for generating signatures
US8213521B2 (en) * 2007-08-15 2012-07-03 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus for audience measurement using global signature representation and matching
US20090074094A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-19 Qualcomm Incorporated Beacon symbols with multiple active subcarriers for wireless communication
CA2705549C (en) 2007-11-12 2015-12-01 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus to perform audio watermarking and watermark detection and extraction
AU2012241085B2 (en) * 2007-11-12 2014-10-23 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus to perform audio watermarking and watermark detection and extraction
US8457951B2 (en) 2008-01-29 2013-06-04 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus for performing variable black length watermarking of media
CN102982810B (zh) 2008-03-05 2016-01-13 尼尔森（美国）有限公司 生成签名的方法和装置
US8359205B2 (en) * 2008-10-24 2013-01-22 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus to perform audio watermarking and watermark detection and extraction
US9667365B2 (en) * 2008-10-24 2017-05-30 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus to perform audio watermarking and watermark detection and extraction
US8121830B2 (en) * 2008-10-24 2012-02-21 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus to extract data encoded in media content
AU2013203820B2 (en) * 2008-10-24 2016-08-04 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and Apparatus to Extract Data Encoded in Media
AU2013203838B2 (en) * 2008-10-24 2016-09-08 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus to perform audio watermarking and watermark detection and extraction
US9124769B2 (en) 2008-10-31 2015-09-01 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus to verify presentation of media content
US8508357B2 (en) 2008-11-26 2013-08-13 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus to encode and decode audio for shopper location and advertisement presentation tracking
CN101420564A (zh) * 2008-12-02 2009-04-29 北京中星微电子有限公司 一种音频制式识别电路及终端
US20100184479A1 (en) * 2009-01-20 2010-07-22 Griffin Jr Paul P System and Apparatus for Communicating Digital Data through Audio Input/Output Ports
US10008212B2 (en) * 2009-04-17 2018-06-26 The Nielsen Company (Us), Llc System and method for utilizing audio encoding for measuring media exposure with environmental masking
US20100268573A1 (en) * 2009-04-17 2010-10-21 Anand Jain System and method for utilizing supplemental audio beaconing in audience measurement
US20100268540A1 (en) * 2009-04-17 2010-10-21 Taymoor Arshi System and method for utilizing audio beaconing in audience measurement
CA2760677C (en) 2009-05-01 2018-07-24 David Henry Harkness Methods, apparatus and articles of manufacture to provide secondary content in association with primary broadcast media content
US20130102241A1 (en) * 2009-09-11 2013-04-25 Lazer Spots, Llc Targeted content insertion for devices receiving radio broadcast content
US20130232198A1 (en) * 2009-12-21 2013-09-05 Arbitron Inc. System and Method for Peer-to-Peer Distribution of Media Exposure Data
US20110153391A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-23 Michael Tenbrock Peer-to-peer privacy panel for audience measurement
EP2362386A1 (en) * 2010-02-26 2011-08-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung e.V. Watermark generator, watermark decoder, method for providing a watermark signal in dependence on binary message data, method for providing binary message data in dependence on a watermarked signal and computer program using a two-dimensional bit spreading
EP2362387A1 (en) 2010-02-26 2011-08-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung e.V. Watermark generator, watermark decoder, method for providing a watermark signal in dependence on binary message data, method for providing binary message data in dependence on a watermarked signal and computer program using a differential encoding
EP2362384A1 (en) 2010-02-26 2011-08-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung e.V. Watermark generator, watermark decoder, method for providing a watermark signal, method for providing binary message data in dependence on a watermarked signal and a computer program using improved synchronization concept
EP2362382A1 (en) 2010-02-26 2011-08-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung e.V. Watermark signal provider and method for providing a watermark signal
EP2362385A1 (en) 2010-02-26 2011-08-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung e.V. Watermark signal provision and watermark embedding
EP2362383A1 (en) 2010-02-26 2011-08-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung e.V. Watermark decoder and method for providing binary message data
US8713593B2 (en) * 2010-03-01 2014-04-29 Zazum, Inc. Detection system and method for mobile device application
US8855101B2 (en) 2010-03-09 2014-10-07 The Nielsen Company (Us), Llc Methods, systems, and apparatus to synchronize actions of audio source monitors
US8768713B2 (en) * 2010-03-15 2014-07-01 The Nielsen Company (Us), Llc Set-top-box with integrated encoder/decoder for audience measurement
US9134875B2 (en) 2010-03-23 2015-09-15 VoteBlast, Inc. Enhancing public opinion gathering and dissemination
US8732605B1 (en) 2010-03-23 2014-05-20 VoteBlast, Inc. Various methods and apparatuses for enhancing public opinion gathering and dissemination
JP5573298B2 (ja) * 2010-03-31 2014-08-20 ヤマハ株式会社 放音装置
US8676570B2 (en) 2010-04-26 2014-03-18 The Nielsen Company (Us), Llc Methods, apparatus and articles of manufacture to perform audio watermark decoding
US8619985B2 (en) * 2010-04-27 2013-12-31 Research In Motion Limited Table splitting for cryptographic processes
JP5857418B2 (ja) * 2011-03-02 2016-02-10 大日本印刷株式会社 聴覚マスキングデータの作成方法および装置
GB201105992D0 (en) * 2011-04-08 2011-05-18 Univ Surrey Source detection by spectrum sensing
US9380356B2 (en) 2011-04-12 2016-06-28 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus to generate a tag for media content
US9210208B2 (en) 2011-06-21 2015-12-08 The Nielsen Company (Us), Llc Monitoring streaming media content
US9209978B2 (en) 2012-05-15 2015-12-08 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus to measure exposure to streaming media
AU2012327192C1 (en) 2011-12-19 2016-07-07 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus for crediting a media presentation device
US9692535B2 (en) 2012-02-20 2017-06-27 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus for automatic TV on/off detection
US9812137B2 (en) 2012-07-25 2017-11-07 Paypal, Inc. Data communication using audio patterns systems and methods
US9282366B2 (en) 2012-08-13 2016-03-08 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus to communicate audience measurement information
US10158927B1 (en) 2012-09-05 2018-12-18 Google Llc Systems and methods for detecting audio-video synchronization using timestamps
US9317872B2 (en) 2013-02-06 2016-04-19 Muzak Llc Encoding and decoding an audio watermark using key sequences comprising of more than two frequency components
US9313544B2 (en) 2013-02-14 2016-04-12 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus to measure exposure to streaming media
US9300645B1 (en) 2013-03-14 2016-03-29 Ip Holdings, Inc. Mobile IO input and output for smartphones, tablet, and wireless devices including touch screen, voice, pen, and gestures
US20150039321A1 (en) 2013-07-31 2015-02-05 Arbitron Inc. Apparatus, System and Method for Reading Codes From Digital Audio on a Processing Device
US9711152B2 (en) 2013-07-31 2017-07-18 The Nielsen Company (Us), Llc Systems apparatus and methods for encoding/decoding persistent universal media codes to encoded audio
US8918326B1 (en) 2013-12-05 2014-12-23 The Telos Alliance Feedback and simulation regarding detectability of a watermark message
US8768005B1 (en) 2013-12-05 2014-07-01 The Telos Alliance Extracting a watermark signal from an output signal of a watermarking encoder
US8768710B1 (en) 2013-12-05 2014-07-01 The Telos Alliance Enhancing a watermark signal extracted from an output signal of a watermarking encoder
US8768714B1 (en) 2013-12-05 2014-07-01 The Telos Alliance Monitoring detectability of a watermark message
US9824694B2 (en) 2013-12-05 2017-11-21 Tls Corp. Data carriage in encoded and pre-encoded audio bitstreams
US9699499B2 (en) 2014-04-30 2017-07-04 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus to measure exposure to streaming media
US9462471B2 (en) * 2014-06-27 2016-10-04 Mcafee, Inc. Identification of call participants
ES2838006T3 (es) * 2014-07-28 2021-07-01 Nippon Telegraph & Telephone Codificación de señal de sonido
US9686031B2 (en) 2014-08-06 2017-06-20 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus to detect a state of media presentation devices
BR112017007814A2 (pt) 2014-10-15 2017-12-19 Lisnr Inc tons de sinalização inaudíveis
US9804719B2 (en) * 2014-10-23 2017-10-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device
EP3257304B1 (en) * 2015-02-11 2021-04-07 Harman International Industries, Incorporated Mobile device positioning
US9924224B2 (en) 2015-04-03 2018-03-20 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus to determine a state of a media presentation device
US9130685B1 (en) 2015-04-14 2015-09-08 Tls Corp. Optimizing parameters in deployed systems operating in delayed feedback real world environments
US9762965B2 (en) 2015-05-29 2017-09-12 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus to measure exposure to streaming media
US9454343B1 (en) 2015-07-20 2016-09-27 Tls Corp. Creating spectral wells for inserting watermarks in audio signals
US10115404B2 (en) 2015-07-24 2018-10-30 Tls Corp. Redundancy in watermarking audio signals that have speech-like properties
US9626977B2 (en) 2015-07-24 2017-04-18 Tls Corp. Inserting watermarks into audio signals that have speech-like properties
US10210545B2 (en) * 2015-12-30 2019-02-19 TCL Research America Inc. Method and system for grouping devices in a same space for cross-device marketing
US10460709B2 (en) * 2017-06-26 2019-10-29 The Intellectual Property Network, Inc. Enhanced system, method, and devices for utilizing inaudible tones with music
US10713335B2 (en) * 2017-08-28 2020-07-14 Visa International Service Association System, method, and apparatus for detecting unlicensed performances of copyrighted creative works
CN111091740A (zh) * 2020-01-14 2020-05-01 中仿智能科技（上海）股份有限公司 一种飞行模拟器的音响操作系统
US11564003B1 (en) 2021-09-20 2023-01-24 The Nielsen Company (Us), Llc Systems, apparatus, and methods to improve watermark detection in acoustic environments

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2470240A (en) 1945-07-31 1949-05-17 Rca Corp Limiting detector circuits
US2662168A (en) 1946-11-09 1953-12-08 Serge A Scherbatskoy System of determining the listening habits of wave signal receiver users
US2573279A (en) 1946-11-09 1951-10-30 Serge A Scherbatskoy System of determining the listening habits of wave signal receiver users
US2660662A (en) 1947-10-24 1953-11-24 Nielsen A C Co Search signal apparatus for determining the listening habits of wave signal receiver users
US2660511A (en) 1947-10-24 1953-11-24 Nielsen A C Co Lockout and recycling device for an apparatus for determining the listening habits of wave signal receiver users
US2630525A (en) 1951-05-25 1953-03-03 Musicast Inc System for transmitting and receiving coded entertainment programs
US2766374A (en) 1951-07-25 1956-10-09 Internat Telementer Corp System and apparatus for determining popularity ratings of different transmitted programs
US3004104A (en) 1954-04-29 1961-10-10 Muzak Corp Identification of sound and like signals
NL154378B (nl) 1965-01-08 1977-08-15 Frederik Adolf Nauta En Freder Stelsel en inrichting voor het registreren van luister- en/of kijkgegevens.
US3492577A (en) 1966-10-07 1970-01-27 Intern Telemeter Corp Audience rating system
US3845391A (en) * 1969-07-08 1974-10-29 Audicom Corp Communication including submerged identification signal
JPS508907B1 (hu) * 1970-07-08 1975-04-08
JPS5619141B1 (hu) 1970-10-24 1981-05-06
JPS5221852B2 (hu) 1971-10-19 1977-06-14
US4025851A (en) 1975-11-28 1977-05-24 A.C. Nielsen Company Automatic monitor for programs broadcast
DE2757171C3 (de) 1977-12-22 1980-07-10 Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart Verfahren und Anordnung zur Übertragung zweier unterschiedlicher Informationen in einem einzigen Übertragungskanal vorgegebener Bandbreite auf einer Trägerwelle
US4225967A (en) 1978-01-09 1980-09-30 Fujitsu Limited Broadcast acknowledgement method and system
US4230990C1 (en) * 1979-03-16 2002-04-09 John G Lert Jr Broadcast program identification method and system
US4425642A (en) * 1982-01-08 1984-01-10 Applied Spectrum Technologies, Inc. Simultaneous transmission of two information signals within a band-limited communications channel
JPS58198934A (ja) * 1982-05-17 1983-11-19 Sony Corp 秘話装置
US4450531A (en) 1982-09-10 1984-05-22 Ensco, Inc. Broadcast signal recognition system and method
US4805020A (en) 1983-03-21 1989-02-14 Greenberg Burton L Television program transmission verification method and apparatus
US4639779A (en) 1983-03-21 1987-01-27 Greenberg Burton L Method and apparatus for the automatic identification and verification of television broadcast programs
US4547804A (en) 1983-03-21 1985-10-15 Greenberg Burton L Method and apparatus for the automatic identification and verification of commercial broadcast programs
US4967273A (en) 1983-03-21 1990-10-30 Vidcode, Inc. Television program transmission verification method and apparatus
US4703476A (en) 1983-09-16 1987-10-27 Audicom Corporation Encoding of transmitted program material
FR2559002B1 (fr) 1984-01-27 1986-09-05 Gam Steffen Procede et dispositif de detection d'une information audiovisuelle diffusee par un emetteur
US4613904A (en) 1984-03-15 1986-09-23 Control Data Corporation Television monitoring device
US4697209A (en) 1984-04-26 1987-09-29 A. C. Nielsen Company Methods and apparatus for automatically identifying programs viewed or recorded
CA1208761A (en) 1984-06-06 1986-07-29 Cablovision Alma Inc. Method and device for remotely identifying tv receivers displaying a given channel by means of an identification signal
DE3506912A1 (de) * 1985-02-27 1986-08-28 Telefunken Fernseh Und Rundfunk Gmbh, 3000 Hannover Verfahren zur uebertragung eines audiosignals
US4618995A (en) 1985-04-24 1986-10-21 Kemp Saundra R Automatic system and method for monitoring and storing radio user listening habits
US4626904A (en) 1985-11-12 1986-12-02 Control Data Corporation Meter for passively logging the presence and identity of TV viewers
GB8611014D0 (en) * 1986-05-06 1986-06-11 Emi Plc Thorn Signal identification
US4718106A (en) 1986-05-12 1988-01-05 Weinblatt Lee S Survey of radio audience
DE3703143A1 (de) * 1987-02-03 1988-08-11 Thomson Brandt Gmbh Verfahren zur uebertragung eines audiosignals
US4843562A (en) 1987-06-24 1989-06-27 Broadcast Data Systems Limited Partnership Broadcast information classification system and method
US5394274A (en) 1988-01-22 1995-02-28 Kahn; Leonard R. Anti-copy system utilizing audible and inaudible protection signals
DE3806411C2 (de) * 1988-02-29 1996-05-30 Thomson Brandt Gmbh Verfahren zur Übertragung eines Tonsignals und eines Zusatzsignals
US4945412A (en) 1988-06-14 1990-07-31 Kramer Robert A Method of and system for identification and verification of broadcasting television and radio program segments
US4955070A (en) 1988-06-29 1990-09-04 Viewfacts, Inc. Apparatus and method for automatically monitoring broadcast band listening habits
US5213337A (en) * 1988-07-06 1993-05-25 Robert Sherman System for communication using a broadcast audio signal
US5023929A (en) 1988-09-15 1991-06-11 Npd Research, Inc. Audio frequency based market survey method
GB8824969D0 (en) * 1988-10-25 1988-11-30 Emi Plc Thorn Identification codes
NL8901032A (nl) * 1988-11-10 1990-06-01 Philips Nv Coder om extra informatie op te nemen in een digitaal audiosignaal met een tevoren bepaald formaat, een decoder om deze extra informatie uit dit digitale signaal af te leiden, een inrichting voor het opnemen van een digitaal signaal op een registratiedrager, voorzien van de coder, en een registratiedrager verkregen met deze inrichting.
US4943973A (en) * 1989-03-31 1990-07-24 At&T Company Spread-spectrum identification signal for communications system
US4972471A (en) 1989-05-15 1990-11-20 Gary Gross Encoding system
AU7224491A (en) 1990-01-18 1991-08-05 Elliott D Blatt Method and apparatus for broadcast media audience measurement
DE69127842T2 (de) * 1990-03-09 1998-01-29 At & T Corp Hybride wahrnehmungsgebundene Kodierung von Audiosignalen
CA2036205C (en) 1990-06-01 1996-11-19 Russell J. Welsh Program monitoring unit
FR2681997A1 (fr) * 1991-09-30 1993-04-02 Arbitron Cy Procede et dispositif d'identification automatique d'un programme comportant un signal sonore.
US5319735A (en) 1991-12-17 1994-06-07 Bolt Beranek And Newman Inc. Embedded signalling
EP0559348A3 (en) * 1992-03-02 1993-11-03 AT&T Corp. Rate control loop processor for perceptual encoder/decoder
JP3446216B2 (ja) * 1992-03-06 2003-09-16 ソニー株式会社 音声信号処理方法
US5379345A (en) 1993-01-29 1995-01-03 Radio Audit Systems, Inc. Method and apparatus for the processing of encoded data in conjunction with an audio broadcast
MX9604464A (es) 1994-03-31 1997-07-31 Arbitron Co Aparatos y metodos para incluir codigos en señales de audio y decodificacion.
US5450490A (en) 1994-03-31 1995-09-12 The Arbitron Company Apparatus and methods for including codes in audio signals and decoding
US5404377A (en) 1994-04-08 1995-04-04 Moses; Donald W. Simultaneous transmission of data and audio signals by means of perceptual coding

Also Published As

Publication number Publication date
PL316631A1 (en) 1997-02-03
EP0753226B1 (en) 2008-07-30
GB2302000A (en) 1996-12-18
PL183307B1 (pl) 2002-06-28
SE9603570D0 (sv) 1996-09-30
FI115938B (fi) 2005-08-15
DK105996A (hu) 1996-11-14
US6421445B1 (en) 2002-07-16
DK176762B1 (da) 2009-07-06
CN1149366A (zh) 1997-05-07
HU9602628D0 (en) 1996-11-28
NO964062D0 (no) 1996-09-26
SE519882C2 (sv) 2003-04-22
JP2006154851A (ja) 2006-06-15
HU0004768D0 (hu) 2001-02-28
US6996237B2 (en) 2006-02-07
GB9620181D0 (en) 1996-11-13
US20060222179A1 (en) 2006-10-05
LU88820A1 (de) 1997-03-18
HU219628B (hu) 2001-05-28
JPH10500263A (ja) 1998-01-06
HU219667B (hu) 2001-06-28
PL180441B1 (pl) 2001-02-28
CH694652A5 (de) 2005-05-13
AU2196995A (en) 1995-10-23
BR9507230A (pt) 1997-09-16
NO322242B1 (no) 2006-09-04
HU0004769D0 (hu) 2001-02-28
MX9604464A (es) 1997-07-31
EP0753226A4 (en) 2000-08-16
US7961881B2 (en) 2011-06-14
CA2185790C (en) 2008-03-11
AT410047B (de) 2003-01-27
HU0004765D0 (hu) 2001-02-28
NZ331166A (en) 2000-07-28
PL187110B1 (pl) 2004-05-31
FI963827A (fi) 1996-11-29
ATA902795A (de) 2002-05-15
WO1995027349A1 (en) 1995-10-12
HU219668B (hu) 2001-06-28
NO964062L (no) 1996-11-19
GB2302000A8 (hu) 1996-12-18
CA2185790A1 (en) 1995-10-12
SE9603570L (sv) 1996-11-29
DE19581594T1 (de) 1997-03-27
NZ283612A (en) 1998-09-24
AU709873B2 (en) 1999-09-09
HU0004766D0 (hu) 2001-02-28
IL113190A (en) 2000-06-29
GB2302000B (en) 1999-01-27
HU0004770D0 (hu) 2001-02-28
HU219627B (hu) 2001-05-28
HU0004767D0 (hu) 2001-02-28
US20030081781A1 (en) 2003-05-01
HUT76453A (en) 1997-09-29
CZ284096A3 (en) 1997-04-16
FI963827A0 (fi) 1996-09-25
IL113190A0 (en) 1995-06-29
GB2302000B8 (hu) 1999-01-27
PL183573B1 (pl) 2002-06-28
PL177808B1 (pl) 2000-01-31
EP0753226A1 (en) 1997-01-15
CZ288497B6 (en) 2001-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU219256B (en) Apparatus and method for including a code having at least one code frequency component with an audio signal having a plurality of audio signal frequency components
US5450490A (en) Apparatus and methods for including codes in audio signals and decoding
US6584138B1 (en) Coding process for inserting an inaudible data signal into an audio signal, decoding process, coder and decoder
KR100392475B1 (ko) 방송또는기록된세그먼트를엔코딩/디코딩하고그러한세그먼트에대한시청자노출을모니터링하기위한방법과장치
US7006555B1 (en) Spectral audio encoding
JP4030036B2 (ja) 放送番組特定システムに於いて使用するための、音声信号に不可聴コードを付加することにより可聴信号をエンコードするシステム及び装置
AU763243B2 (en) Apparatus and methods for including codes in audio signals
GB2325826A (en) Apparatus and method for including codes in audio signals
IL133705A (en) Apparatus and methods for including codes in audio signals and decoding
NZ502630A (en) Encoding data onto audio signal with multifrequency sets simultaneously present on signal

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee