JP2002521702A - 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 - Google Patents

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

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Abstract

(57)【要約】 (ｉ)予め決められた信号バンド幅内の参照周波数と、(ii)前記参照周波数からの第１の予め決められたオフセットを有する第１のコード周波数と、(iii)前記参照周波数からの第２の予め決められたオフセットを有する第２のコード周波数とを、ブロック内で選択することにより、信号のブロックに、バイナリーコードビットを付加するようにエンコーダが構成される。第１のコード周波数での信号のスペクトル振幅は、第１のコード周波数でスペクトル振幅を周波数の近傍で最大とするように増大し、第２のコード周波数でスペクトル振幅をその周波数近傍で最小とするように、第２のコード周波数で減少する。これに代えて、スペクトル振幅の小さい第１及び第２のコード周波数の一つに於ける信号の部分が、バイナリービットを示すために、位相が参照信号成分の位相から予め決められた量だけ異なるように、修飾可能な信号成分が変更され得る修飾可能な成分として指定され得る。更にこれに代えて、第１のコード周波数のスペクトル振幅は、周波数の第１の近傍に於ける最大振幅を有する周波数のスペクトル振幅と交換され、第２のコード周波数のスペクトル振幅は、周波数の第２の近傍に於ける最小振幅を有する周波数のスペクトル振幅と交換される。このデコーダは、バイナリービットをデコードするように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、可聴信号に不可聴コードを付加し、次にそのコードを検索するた
めのシステム及び方法に関するものである。このようなコードは、例えば、放送
番組を特定するための視聴者計測アプリケーションに使用され得る。
【０００２】
【従来の技術】
付加されるコードが通知されないような方法で信号に付属的コードを付加する
ための多くの装置がある。例えば、付属的コードをビデオの垂直の空白の間隙か
、又は水平の繰り返しの間隙の何れかに挿入することにより、ビデオの不可視部
分にこのような付属的コードを隠すことが、テレビジョン放送では知られている
。ビデオの不可視部分のコードを隠す例示的なシステムは、「ＡＭＯＬ」として
言及され、米国特許第4,025,851号として教示されている。このシステムは、こ
の出願の譲受人によって、このような放送の時間と同様にテレビジョン番組の放
送をモニタリングするのに使用されている。
【０００３】 他の公知のビデオエンコードシステムは、付属的コードをテレビジョン信号の
別の殆ど信号エネルギーを運ぶことのない伝送バンド幅の部分に埋め込むように
努力が払われている。このようなシステムの例は、本願の譲受人によって譲り受
けられた、Doughertyの米国特許第5,629,739号に開示されている。
【０００４】 他の方法及びシステムは、その信号を同定するために、そして、おそらく信号
分配システムを介するその経路を追跡するために、音声信号に付属的コードを付
加する。このような装置は、テレビジョンだけではなくラジオ放送及び予め録音
された音楽にも適用され得るという明確な利点を有している。更に、音声信号に
付加される付属的コードは、スピーカーによって出力される音声信号に再生され
得る。従って、これらの装置は、入力としてのマイクロホンを有する装置を用い
てそのコードを非侵入的に傍受し及びデコードする可能性を提供する。特に、こ
れらの装置は、パネリストによって運搬されるポータブルの計測装置の使用によ
って、放送の視聴者を計測するためのアプローチを提供する。
【０００５】 放送の視聴者の計測の目的で音声信号をエンコードする分野で、米国特許第3,
845,391号のCrosbyは、そのコードが、オリジナルの音声信号が削除される狭い
周波数の「ノッチ」に挿入される音声エンコードアプローチを教示している。こ
のノッチは、予め決められた周波数（例えば４０Ｈｚ）に固定されている。この
アプローチは、そのコードを含むオリジナルの音声信号の強度が低いときに可聴
であるコードを導入している。
【０００６】 一連の改良がCrosbyの特許に続いて為された。即ち、米国特許第4,703,47号に
於いてHowardは、マークとコード信号の空白部分のための２つの分離したノッチ
周波数の使用を教示している。米国特許第4,931,871号及び米国特許第4,945,412
号に於いて、Kramerは、とりわけ、コードが加えられる音声信号の振幅を探知す
る振幅を有するコード信号を使用することを教示している。
【０００７】 音声信号に於ける不可聴信号を拾って格納するマイクロホンを装備した音声モ
ニタリング装置をパネリストが運搬することが期待される放送視聴者計測システ
ムも、よく知られている。例えば、WO 94/11989及び米国特許第5,579,124号に於
いて、Aijalla他は、そのコードが認知されないか又は低レベルの「静的」雑音
としてのみ聴くことができるように、伝播スペクトル技術が可聴信号に加えるの
に使用される装置を記載している。また、米国特許第5,450,490号に於いて、Jen
sen他は、周波数の固定されたセットでコードを加え、そして２つのマスキング
信号の一つを使用するための装置を教示し、そこでは、マスキング信号の選択が
、そのコードが付加される音声信号の周波数分析に基づいて行われる。Jensen他
は、コードの周波数がブロックからブロックへと変化するコーディングの装置を
教示していない。Jensen他によって挿入されるコードの強度は、相対的な最大値
と最小値からなるというより、むしろ測定値の予め決められた一部分（例えばピ
ーク強度から下３０ｄＢ）である。
【０００８】 更に、米国特許第5,319,735号に於いて、Preussは、１９ｄＢであることが好
ましい、入力信号強度に対する固定された比率（音楽に対するコードの比率）で
拡散スペクトルコードが記録された音楽に挿入される多重バンド音声エンコーデ
ィングの装置を教示している。米国特許第5,687,191号に於いて、Lee他は、マス
クに対する信号の比率を幾つかの周波数バンドのそれぞれに於いて計算すること
により、そして、次に、そのバンドでの音声入力の予め決められた比率となる強
度でそのコードを挿入することにより、コード強度が入力信号にマッチするよう
にされているデジタル化された音声信号を使用するのに適した音声コーディング
の装置を教示している。この特許で報告されているように、Lee他は、係属中の
米国特許出願第08/524,132号に於いて、デジタル情報をデジタル波形に埋め込む
方法も記載している。
【０００９】 付属的コードは、コードが番組の音声の聴き手を邪魔しないようにするために
、低い強度で挿入されるのが好ましいので、このようなコードは、種々の信号処
理操作に対して脆弱であることが認識されるであろう。例えば、Lee他はデジタ
ル化された音声信号について論じているが、放送音声信号のエンコーディングへ
の既に知られたアプローチの多くは、現代のそして提案されているデジタル音声
の標準、特に信号のダイナミックレンジを減少させる（そして、それによって低
レベルのコードを削除してしまう）か、さもなければ付属的コードを傷つける信
号圧縮方法を採用するものと、互換性がないことに注意が促される。この点から
、付属的コードにとって、将来のデジタルテレビジョン放送システムで広く使用
されることが期待されているISO/IEC 11172 MPEG標準によって推奨されているＡ
Ｃ−３アルゴリズムによる又はそのアルゴリズムの一つによる圧縮とそれに続く
脱圧縮を生き抜くことは特に重要である。
【００１０】 本発明は、上述の問題点の一又はそれ以上を解決するためにアレンジされたも
のである。
【００１１】
【発明の要旨】
本発明の一実施形態に従えば、予め決められた信号バンド幅内で変化する信号
のブロックにバイナリーコードビットを付加するための方法であって、該方法は
、以下のステップ、即ち、ａ）前記予め決められた信号バンド幅内の参照周波数
を選択し、前記参照周波数からの第１の予め決められたオフセットを有する第１
のコード周波数と、前記参照周波数からの第２の予め決められたオフセットを有
する第２のコード周波数との両方をこれに関連づけるステップと、ｂ）前記第１
のコード周波数の周囲に広がる周波数の第１の近傍と、前記第２のコード周波数
の周囲に広がる周波数の第２の近傍とに於ける前記ブロック内の前記信号のスペ
クトルパワーを計測するステップと、ｃ）前記第１のコード周波数に於ける前記
スペクトルパワーを前記周波数の第１の近傍に於いて最大にするように、前記第
１のコード周波数に於ける前記スペクトルパワーを増大させるステップと、ｄ）
前記第２のコード周波数に於ける前記スペクトルパワーを前記周波数の第２の近
傍に於いて最小にするように、前記第２のコード周波数に於ける前記スペクトル
パワーを減少させるステップとを包含している。
【００１２】 本発明の他の実施形態に従えば、スペクトルの振幅と位相とを有する信号のブ
ロックにバイナリーコードビットを付加するための方法であって、前記スペクト
ルの振幅と位相との両方が、予め決められた信号バンド幅内で変化し、該方法は
、以下のステップ、即ち、ａ）前記ブロック内で、(i)前記予め決められたバン
ド幅内に於ける参照周波数と、(ii)前記参照周波数からの第１の予め決められた
オフセットを有する第１のコード周波数と、(iii)前記参照周波数からの第２の
予め決められたオフセットを有する第２のコード周波数とを選択するステップと
、ｂ）前記第１のコード周波数の近傍の前記信号のスペクトル振幅を、前記第２
のコード周波数の近傍の前記信号のスペクトルの振幅と比較するステップと、ｃ
）対応するスペクトル振幅がより小さい修正可能な信号成分となるべき前記第１
及び第２のコード周波数の一方に於いて前記信号の一部分を選択し、そして、参
照信号成分となるべき前記第１及び第２のコード周波数の他方に於いて前記信号
の一部分を選択するステップと、ｄ）前記修正可能な信号成分の位相を、それが
前記参照信号成分の位相から予め決められた量だけ異なるように、選択的に変更
するステップと、を包含している。
【００１３】 本発明の更に他の実施形態に従えば、方法は、時間変化する強度を有する信号
とともに伝送されるデジタル的にエンコードされたメッセージを読み取るための
方法を含んでいる。前記信号は信号バンド幅によって特徴付けられ、前記メッセ
ージは複数のバイナリービットを有している。前記方法は、以下のステップ、即
ち、ａ）前記信号バンド幅内で参照周波数を選択するステップと、ｂ）前記参照
周波数からの第１の予め決められた周波数オフセットに於ける第１のコード周波
数を選択するとともに、前記参照周波数からの第２の予め決められた周波数オフ
セットに於ける第２のコード周波数を選択するステップと、ｃ）前記第１及び第
２のコード周波数の何れの一つが、これに関連する、対応する周波数近傍内の最
大値であるスペクトル振幅を有しているかを見出すとともに、前記第１及び第２
のコード周波数の何れの一つが、これに関連する、対応する周波数近傍内の最小
値であるスペクトル振幅を有しているかを見出し、これによって前記バイナリー
ビットの受領した一つの値を決定するステップとを包含している。
【００１４】 本発明の更に他の実施形態に従えば、方法は、スペクトルの振幅と位相とを有
する信号とともに伝送されるデジタル的にエンコードされたメッセージの読み取
りを含んでいる。前記信号は信号バンド幅によって特徴付けられ、前記メッセー
ジは複数のバイナリービットを有している。前記方法は、以下のステップ、即ち
、ａ）前記信号バンド幅内で参照周波数を選択するステップと、ｂ）前記参照周
波数からの第１の予め決められた周波数オフセットに於ける第１のコード周波数
を選択するとともに、前記参照周波数からの第２の予め決められた周波数オフセ
ットに於ける第２のコード周波数を選択するステップと、ｃ）前記第１及び第２
のコード周波数のそれぞれの予め決められた周波数近傍内の前記信号の位相を決
定するステップと、ｄ）前記第１のコード周波数が、前記第２のコード周波数で
の前記位相の予め決められた値の範囲内にあるかどうかを決定し、それによって
受け取られた前記バイナリービットの一つの値を決定するステップと、を包含し
ている。
【００１５】 本発明の更なる他の実施形態に従えば、エンコーダは、予め決められた信号の
バンド幅内で変化する強度を有する信号のブロックにバイナリービットを付加す
るように構成され、セレクタと、ディテクタと、ビットインサータとを有してい
る。セレクタは、前記ブロック内で、(i)前記予め決められた信号のバンド幅内
に於ける参照周波数と、(ii)前記参照周波数からの第１の予め決められたオフセ
ットを有する第１のコード周波数と、(iii)前記参照周波数からの第２の予め決
められたオフセットを有する第２のコード周波数とを選択するように構成されて
いる。ディテクタは、前記第１のコード周波数の周囲に広がる周波数の第１の近
傍と、前記第２のコード周波数の周囲に広がる周波数の第２の近傍とに於ける信
号のスペクトル振幅を検出するように構成されている。ビットインサータは、前
記第１のコード周波数での前記スペクトルの振幅を前記周波数の第１の近傍に於
いて最大とするために前記第１のコード周波数での前記スペクトルの振幅を増大
させることにより、そして、前記第２のコード周波数での前記スペクトルの振幅
を前記周波数の第２の近傍に於いて最小とするために前記第２のコード周波数で
の前記スペクトルの振幅を減少させることにより、前記バイナリービットを挿入
するように構成されている。
【００１６】 本発明の更に他の実施形態に従えば、エンコーダは、スペクトル振幅と位相と
を有する信号のブロックにコードのバイナリービットを付加するように構成され
ている。前記スペクトル振幅と位相との両方は、予め決められた信号バンド幅内
で変化する。前記エンコーダは、セレクタとディテクタと比較器とビットインサ
ータとを備えている。セレクタは、前記ブロック内で、(i)前記予め決められた
信号のバンド幅内に於ける参照周波数と、(ii)前記参照周波数からの第１の予め
決められたオフセットを有する第１のコード周波数と、(iii)前記参照周波数か
らの第２の予め決められたオフセットを有する第２のコード周波数とを選択する
ように構成されている。ディテクタは、前記第１のコード周波数の近傍と前記第
２のコード周波数の近傍の前記信号のスペクトルの振幅を検出するように構成さ
れている。セレクタは、対応するスペクトルの振幅がより小さい、修正可能な信
号成分であるべき前記第１及び第２のコード周波数の一方に於いて前記信号の一
部分を選択し、前記第１及び第２のコード周波数の他方に於いて、参照信号成分
となるべき前記信号の一部分を選択するように構成されている。ビットインサー
タは、前記修正可能な信号成分の位相を、それが前記参照信号成分の位相から予
め決められた量だけ異なるように、選択的に変更するように構成されている。
【００１７】 本発明のまた更なる他の実施形態に従えば、時間変化する強度を伴って伝送さ
れる信号のブロックからコードのバイナリービットをデコードするように構成さ
れたデコーダは、セレクタとディテクタとビットファインダとを備えている。セ
レクタは、前記ブロック内で、(i)前記信号のバンド幅内に於ける参照周波数と
、(ii)前記参照周波数からの第１の予め決められた周波数オフセットに於ける第
１のコード周波数と、(iii)前記参照周波数からの第２の予め決められた周波数
オフセットに於ける第２のコード周波数とを選択するように構成されている。デ
ィテクタは、前記第１及び第２のコード周波数のそれぞれの予め決められた周波
数近傍内のスペクトルの振幅を検出するように構成されている。ビットファイン
ダは、前記第１及び第２のコード周波数の一方がそのそれぞれの近傍に内で最大
値であるこれに関連するスペクトル振幅を有し、及び前記第１及び第２のコード
周波数の他方がそのそれぞれの近傍に内で最小値であるこれに関連するスペクト
ル振幅を有しているときに、前記バイナリービットを見出すように構成されてい
る。
【００１８】 本発明の他の実施形態に従えば、デコーダは、時間変化する強度を伴って伝送
される信号のブロックからコードのバイナリービットをデコードするように構成
されている。このデコーダは、セレクタとディテクタとビットファインダとを備
えている。セレクタは、前記ブロック内で、(i)前記信号のバンド幅内に於ける
参照周波数と、(ii)前記参照周波数からの第１の予め決められた周波数オフセッ
トに於ける第１のコード周波数と、(iii)前記参照周波数からの第２の予め決め
られた周波数オフセットに於ける第２のコード周波数とを選択するように構成さ
れている。ディテクタは、前記第１及び第２のコード周波数のそれぞれの予め決
められた周波数近傍内の前記信号の位相を検出するように構成されている。ビッ
トファインダは、前記第１のコード周波数に於ける位相が前記第２のコード周波
数に於ける位相の予め決められた値の範囲内にあるときに、前記バイナリービッ
トを見出すように構成されている。
【００１９】 本発明の更に他の実施形態に従えば、エンコーディング装置は、信号をコード
を用いてエンコードする。前記信号はビデオ部分と音声部分とを有している。前
記エンコーディング装置は、エンコーダと補償器とを備えている。エンコーダは
、前記信号の部分の一つをエンコードするように構成されている。補償器は、前
記エンコーダによって引き起こされる前記ビデオ部分と前記音声部分との間のど
のような相対的な遅延も補償するように構成されている。
【００２０】 本発明のまた更なる他の実施形態に従えば、受け取った信号からデータ要素を
読み取る方法であって、ａ）前記受け取った信号のｎ個のサンプルの第１のブロ
ックのフーリエ変換を計算するステップと、ｂ）前記データ要素に対する第１の
ブロックをテストするステップと、ｃ）もし、前記データ要素が前記第１のブロ
ック内に見つかれば、ＳＩＳ配列の配列要素ＳＩＳ［ａ］を予め決められた値に
設定するステップと、ｄ）前記受け取った信号のｎ個のサンプルの第２のブロッ
クに対するｎ個のサンプルの前記第１のブロックのフーリエ変換をアップデート
するステップであって、前記第２のブロックは前記第１のブロックとｋ個のサン
プルだけ異なり、そしてｋ＜ｎである、ステップと、ｅ）前記データ要素に対す
る第２のブロックをテストするステップと、ｆ）もし、前記データ要素が前記第
１のブロック内に見つかれば、ＳＩＳ配列の配列要素ＳＩＳ［ａ＋１］を予め決
められた値に設定するステップとを備えている。
【００２１】 本発明の他の実施形態に従えば、予め決められた信号バンド幅内で変化する信
号のブロックにバイナリーコードビットを付加するための方法であって、該方法
は、以下のステップ、即ち、ａ）予め決められた信号バンド幅内の参照信号を選
択し、前記参照周波数からの第１の予め決められたオフセットを有する第１のコ
ード周波数と前記参照周波数からの第２の予め決められたオフセットを有する第
２のコード周波数との両方をこれと関連づけるステップと、ｂ）前記第１のコー
ド周波数の周囲に広がる周波数の第１の近傍と、前記第２のコード周波数の周囲
に広がる周波数の第２の近傍とに於ける前記ブロック内の信号のスペクトルパワ
ーを測定するステップであって、前記第１の周波数はスペクトルの振幅を有し、
前記第２の周波数はスペクトルの振幅を有している、ステップと、ｃ）前記第１
のコード周波数のスペクトル振幅を、周波数の前記第１の近傍に於ける最大の振
幅を有する周波数のスペクトル振幅と交換し、一方、前記第１の周波数と周波数
の前記第１の近傍に於ける最大の振幅を有する周波数との両方に於ける位相角を
保持するステップと、ｄ）前記第２のコード周波数のスペクトル振幅を、周波数
の前記第２の近傍に於ける最小の振幅を有する周波数のスペクトル振幅と交換し
、一方、前記第２の周波数と周波数の前記第２の近傍に於ける最大の振幅を有す
る周波数との両方に於ける位相角を保持するステップとを包含している。
【００２２】
【発明の実施の形態】
これら及び他の特徴及び利点は、以下の図面と組合せることにより、本発明の
詳細な考慮からより明らかになるであろう。
【００２３】 音声信号は、通常、３２ｋＨｚと４８ｋＨｚとの間の範囲のサンプリングレー
トでデジタル化されている。例えば、音楽のデジタルレコーディングの間、４４
．１ｋＨｚのサンプリングレートが、通常、使用されている。しかしながら、デ
ジタルテレビジョン（”ＤＴＶ”）は４８ｋＨｚのサンプリングレートを使用す
ると思われる。サンプリングレートの他に、音声信号のデジタル化に於いて興味
あるもう一つのパラメータは、それがサンプリングされたときに、各瞬間に音声
信号を表すのに使用されるバイナリービットの数である。バイナリービットのこ
の数は、例えば、１サンプル当たり１６から２４ビットの間で変化し得る。音声
信号の１サンプル当たり１６ビットの使用から生ずる振幅のダイナミックレンジ
は、９６ｄＢである。このデシベル測定は、最も高い音声振幅（216 = 65536）
と最も低い音声振幅（12 = 1）の２乗の間の比率である。２４ビット使用から生
ずる振幅のダイナミックレンジは、１４４ｄＢである。４４．１ｋＨｚのレート
でサンプリングされ、そして１サンプル当たり１６ビットの表現に変換された未
処理の音声は７０５．６ｋｂｉｔｓ／ｓのデータレートを生ずる。
【００２４】 このデータレートを１９２ｋｂｉｔｓ／ｓ程度の低さのスループットを有する
チャネル上のこのようなデータのステレオペアを伝送することができるように、
音声信号の圧縮が行われる。この圧縮は、変換コーディングによって典型的に行
われる。Ｎd＝１０２４個のサンプルからなるブロックは、例えば、高速フーリ
エ変換又は他の同様の周波数分析処理の適用により、スペクトル表現に分解され
る。一つのブロックとその前又はその次のブロックとの間の境界で生じ得る誤差
を避けるために、重畳したブロックが一般的に使用される。重畳したブロック当
たり１０２４サンプルのこのような一つの配置では、一つのブロックは、「古い
」サンプル（即ち、前のブロックからのサンプル）の５１２個のサンプルと、「
新しい」又は現時点のサンプルの５１２個のサンプルとを含んでいる。このよう
なブロックのスペクトルの表現は、各バンドが幾つかの近傍の周波数のグループ
を有する臨界バンドに分割される。これらのバンドのそれぞれに於けるパワーは
、そのバンド内の周波数成分の振幅の２乗を合計することにより計算され得る。
【００２５】 音声圧縮は、一つの周波数に於ける高いスペクトルエネルギーの存在下では、
もし低いエネルギーの信号がその高いエネルギー信号の近傍の周波数（即ち、マ
スクされた周波数）を有しているなら、人間の耳は低いエネルギーの信号を認識
することができないというマスキングの原理に基づいている。マスクされた周波
数でのこの低エネルギー信号は、マスクされた信号と称されている。(i)マスク
された周波数でそれを可聴とするために必要な音響エネルギー、又は(ii)存在す
る認知可能なスペクトル値に於けるエネルギー変化、の何れかを表すマスキング
の閾値は、各バンドについて動的に計算される。マスクされたバンドに於ける周
波数成分は、このマスキングの閾値に基づいてより少ないビットを使用して、粗
い方法で表現されることができる。即ち、各バンドに於けるマスキングの閾値及
び周波数成分の振幅は、圧縮された音声を構成するビットのより少ない数でコー
ド化される。脱圧縮は、このデータに基づいてオリジナルの信号を再構築する。
【００２６】 図１は、エンコーダ１２が付属的コードを放送信号の音声信号部１４に付加す
る視聴者計測システム１０を例示している。これに代えて、エンコーダ１２は、
従来技術で知られているように、放送信号分配チェーンに於ける同様の他に位置
に設けることもできる。トランスミッタ１６は、エンコードされた音声信号部を
放送信号のビデオ信号部１８とともに伝送する。エンコード信号が統計学的に選
択された計測サイト２２に位置するレシーバ２０によって受け取られると、たと
えエンコードされた音声信号部がレシーバ２０のスピーカ２４に供給されるとき
に聴き手に認識できない付属的コードが存在しても、付属的コードが受け取った
放送信号の音声信号部を処理することにより復元される。この目的のために、デ
コーダ２６が、レシーバ２０で利用できる音声出力２８又は音声を再生するスピ
ーカ２４の近傍に置かれたマイクロホン３０の何れかに直接接続されている。受
け取られた音声信号は、モノラル又はステレオの形式のいづれであってもよい。
【００２７】 スペクトル変調によるエンコーディング エンコーダ１２が圧縮技術と互換性のある方法でデジタルコードデータを音声
データストリームに埋め込むために、エンコーダ１２は、好ましくは、圧縮に使
用されるそれにマッチしている周波数と臨界バンドを使用すべきである。コーデ
ィングに使用される音声信号のブロック長Ｎcは、例えば、ｊを整数として、ｊ
Ｎc＝Ｎd＝１０２４となるように選択される。Ｎcに適した値は、例えば５１２
である。図２に示したフローチャートのステップ４０に示されているように、ｊ
Ｎc個のサンプルの第１のブロックｖ（ｔ）は音声信号部１４からエンコーダ１
２によって、アナログ−ｔｏ−デジタルコンバータの使用による等により導かれ
、ここでｖ（ｔ）は、そのブロック内の音声信号の時間領域表現である。以下の
付加的な詳述に於いて議論されているように、ブロック４２で任意のウインドウ
がｖ（ｔ）に適用され得る。今のところこのようなウインドウが使用されないと
すると、コード化されるべきブロックｖ（ｔ）のフーリエ変換Ｆ[v(t)]がステッ
プ４４で計算される。（ステップ４４で実行されるフーリエ変換は、高速フーリ
エ変換である。） フーリエ変換の結果として得られる周波数は、−２５６から＋２５５の範囲に
インデックスが付され、ここで、２５５のインデックスは、サンプリング周波数
ｆsの正確な半分の値に相当する。従って、４８ｋＨｚサンプリング周波数に対
しては、最も高いインデックスは２４ｋＨｚの周波数に相当するであろう。従っ
て、このインデックス化のために、フーリエ変換Ｆ[v(t)]から生ずる特定の周波
数成分ｆjに最も近いインデックスが、以下の式によって与えられる：
【００２８】
【数１１】
【００２９】 ここで、式（１）が、周波数ｆj及びその対応するインデックスＩjを関連づける
ために、以下の議論で使用される。
【００３０】 ブロックのコーディングに使用されるコード周波数は、このバンドに於けるよ
り高い聴覚性の閾値を利用するために、ステップ４６で４．８ｋＨｚから６ｋＨ
ｚ範囲に於いて、フーリエ変換Ｆ[(v(t)]から選択され得る。また、コードのそ
れぞれの連続するビットは、対応するコード周波数インデックスI1及びI0によっ
て示される異なるコード周波数f1及びf0のペアを使用し得る。コードのような聞
き取れない広帯域ノイズを生成するように、ステップ４６でコード周波数f1及び
f0を選択する好ましい２つの方法がある。
【００３１】 （ａ）ダイレクトシーケンス ステップ４６でコード周波数f1及びf0を選択する１つの方法は、ホップシーケ
ンスＨs及びシフトインデックスＩshiftを採用する周波数ホッピングアルゴリズ
ムの使用によりコード周波数を計算することである。例えば、もし、Ｎsビット
が疑似ノイズシーケンスを互いに生成するようにグループ化されるなら、Ｈsは
、予め決められた参照インデックスＩ5kに対する周波数偏位を表わすＮs数の順
序づけられたシーケンスである。Ｎs＝７に対しては、ホップシーケンスＨs＝[
２，５，１，４，３，２，５]及びシフトインデックスＩshift＝５が使用され得
る。一般的に、ホップシーケンスから生ずるＮsビットに対するインデックスは
、以下の式によって与えられる：
【００３２】
【数１２】
【００３３】
【数１３】
【００３４】 参照周波数ｆ5kに対する可能な選択は、予め決められたインデックスＩ5k＝５３
に対応して、５ｋＨｚである。ｆ5kのこの値は、それが人間の耳の平均の最大可
聴周波数以上であるという理由で選択される。音声信号の最初のブロックのエン
コーディングに際して、その最初のブロックに対するＩ1及びＩ0が、ホップシー
ケンス数の１番目を使用して式（２）及び（３）から決定され、音声信号の２番
目のブロックのエンコーディングに際して、その２番目のブロックに対するＩ1
及びＩ0が、ホップシーケンス数の２番目を使用して式（２）及び（３）から決
定され、以下同様である。シーケンス[２，５，１，４，３，２，５]の５番目の
ビットに対しては、例えば、ホップシーケンスの値は３であり、そして、式（２
）及び（３）を使用して、Ｉshift＝５の場合にインデックスＩ1＝５１及びイン
デックスＩ0＝６１を生成する。この例では、中間周波数インデックスは以下の
式によって与えられる：
【００３５】
【数１４】
【００３６】 ここで、Ｉmidは、コード周波数インデックスＩ1及びＩ0の間の中間インデック
スを表している。従って、コード周波数インデックスのそれぞれは、中間周波数
インデックスからの同じ大きさIshiftだけオフセットされ、この２つのオフセッ
トは反対の符号を有している。
【００３７】 （ｂ）低周波数の最大値に基づくホッピング ステップ４６でコード周波数を選択するもう一つの方法は、音声信号のスペク
トルパワーが、ステップ４４で決定されたのと同様に、ゼロから２ｋＨｚまで広
がる低周波数バンドに於ける最大値である周波数インデックスＩmaxを決定する
ことである。換言すれば、Ｉmaxは、０−２ｋＨｚの範囲に於ける最大パワーを
有する周波数に相当するインデックスである。インデックス０は「ローカル」の
ＤＣ成分を表し、圧縮に使用されるハイパスフィルタによって修飾され得るので
、インデックス１から始まるこの計算を実行することは有用である。コード周波
数インデックスＩ1及びＩ0は、それらが人間の耳が相対的により低い感度である
高周波数バンドに横たわるように、周波数インデックスＩmaxに対して選択され
る。再び、参照周波数ｆ5kに対する可能な選択は、Ｉ1及びＩ0が以下の式によっ
て与えられるように、Ｉ5k＝５３に対応する５ｋＨｚである：
【００３８】
【数１５】
【００３９】
【数１６】
【００４０】 ここで、Ishiftはシフトインデックス、Ｉmaxは、音声信号のスペクトルパワー
に従って変化する。ここで重要なのは、入力ブロックから入力ブロックへのコー
ド周波数インデックスＩ1及びＩ0の異なるセットが、対応する入力ブロックの周
波数インデックスＩmaxに依存するスペクトルの変調に対して選択されるという
ことである。この場合には、コードビットは単一ビットとしてコードされるが、
しかし、各ビットをエンコードするのに使用される周波数は、ブロックからブロ
ックへとホップする。
【００４１】 周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）又は位相シフトキーイング（ＰＳＫ）等の
伝統的なコーディング方法とは異なり、本発明は単一の固定された周波数に依存
していない。従って、「周波数ホッピング」の影響は広帯域スペクトル変調シス
テムに見られるのと同様に生成される。しかしながら、広帯域スペクトルとは異
なり、本発明のコーディング周波数を変化させる目的は、可聴にしてしまう定数
のコード周波数の使用を避けることである。上述の２つのコード周波数選択のア
プローチ（ａ）及び（ｂ）の何れかに対して、音声ブロック、振幅変調及び位相
変調に於けるデータのバイナリービットをエンコードするための少なくとも４つ
の方法がある。これらの２つの変調の方法は、以下に別々に記載される。
【００４２】 （ｉ）振幅変調 バイナリーの「１」を振幅変調を使用してコード化するために、Ｉ1に於ける
スペクトルパワーが、その対応する周波数の近傍に於いて最大値を構成するよう
なレベルに増大される。コード周波数ｆ1及びｆ0が、それらがデコーダ２６によ
って検出され得るようにどの程度増大させ又は減衰させなければならないかを決
定するために、この周波数近傍に対応するインデックスの近傍がステップ４８で
分析される。インデックスＩ1に対しては、その近傍はＩ1−２からＩ1＋２に広
がっているのが好ましく、Ｉ1の近傍がＩ0の近傍に重ならないように充分に小さ
くカバーするように束縛されている。同時に、Ｉ0に於けるスペクトルパワーが
、それをＩ0−２からＩ0＋２の範囲のインデックスのその近傍に於ける最小値と
するように修飾される。逆に、バイナリー「０」を振幅変調を使用してコード化
するために、それらの対応する近傍に於いて、Ｉ0に於けるパワーが増大され、
Ｉ1に於けるパワーが減衰される。
【００４３】 例として、図３は、４５から７７までの周波数インデックスの範囲に亘ってプ
ロットしたｊＮcのサンプルの音声ブロックのスペクトル５０を示している。ス
ペクトル５２は、「１」ビットのコーディングの後の音声ブロックを示し、スペ
クトル５４は、コーディングの前の音声ブロックを示している。コード周波数選
択アプローチ（ａ）による「１」ビットのエンコーディングのこの特定の実例に
於いて、ホップシーケンスの値は、５８個の中間周波数インデックスをもたらす
５である。Ｉ1及びＩ0に対する値は、それぞれ５３及び６３である。５３に於け
るスペクトル振幅は、次に、それをインデックスのその近傍内で最大とするため
に、図２のステップ５６で修飾される。６３に於ける振幅は、既に最小値を構成
し、従って、ステップ５６でほんの小さい付加的な減衰がステップ５６で適用さ
れる。
【００４４】 スペクトルパワー修飾プロセスは、それぞれＩ1及びＩ0の近傍にある４つの値
の計算を必要としている。Ｉ1の近傍に対しては、これらの４つの値は以下のよ
うである：(1)最大パワーを有するＩ1の近傍に於ける周波数のインデックスであ
るＩmax1；(2)Ｉmax1でのスペクトルパワーであるＰmax1；(3)最小値を有するＩ 1 の近傍に於ける周波数のインデックスであるＩmin1；及び(4)Ｉmin1でのスペク
トルパワーであるＰmin1。Ｉ0近傍に対する対応する値は、Ｉmax0，Ｐmax0，Ｉm in 及びPminである。
【００４５】 もし、Ｉmax1＝Ｉ1なら、そして、もし、コード化されるべきバイナリー値が
「１」であるなら、Ｐmax1（即ち、Ｉ1に於けるパワー）に於けるトークンの増
大のみがステップ５６で要求される。同様に、もし、ＩminO ＝Ｉ0 なら、Ｐmax 0 （即ち、Ｉ0に於けるパワー）に於けるトークンの減少のみがステップ５６で要
求される。Ｐmax1が増大したときに、ステップ５６でファクター１＋Ａが乗算さ
れ、ここで、Ａは１．５から２．０の範囲にある。Ａの選択は、圧縮生存性テス
トと結びつけられた実験的可聴性テストに基づいている。検知不可性のための条
件は、Ａについて低い値を要求し、一方、圧縮生存性に対する条件は、Ａについ
て大きな値を要求する。Ａの固定された値は、それ自身をトークンの増大又はパ
ワーの減少のみに導くものではない。従って、Ａに対するより論理的な選択は、
ローカルマスキングの閾値に基づく値であろう。この場合には、Ａは変数であり
、コーディングは最小の増加パワーレベルによって達成され得、依然として圧縮
に対して生存する。
【００４６】 何れの場合にも、Ｉ1に於けるスペクトルパワーは、以下の式によって与えら
れる：
【００４７】
【数１７】
【００４８】 この式は、Ｉ1に於ける周波数成分の実数及び虚数部分の適当な修飾を伴ってい
る。実数及び虚数部分は、位相角を一定に保つために同じファクターが乗算され
る。Ｉ0でのパワーは、同様の方法により、（１＋Ａ）-1Ｐmin0に対応する値に
減少される。
【００４９】 また、ステップ４４で決定されるようにコード化されるべきブロックのフーリ
エ変換は、−２５６から−１の範囲のインデックス値で変化するインデックスを
有する負の周波数成分を含んでいる。周波数インデックス−Ｉ1及び−Ｉ0でのス
ペクトル振幅は、以下の式に従って、それぞれＩ1及びＩ0での振幅の複素共役を
表わす値に設定されなければならない：
【００５０】
【数１８】
【００５１】
【数１９】
【００５２】
【数２０】
【００５３】
【数２１】
【００５４】 ここで、ｆ（Ｉ）はインデックスＩでの複素スペクトルの振幅である。現時点で
バイナリーコード（「０」又は「１」の何れか）を含む修飾された周波数スペク
トルは、以下に議論するように、エンコードされた時間領域信号を得るために、
ステップ６２で逆変換処理を受ける。
【００５５】 マスキングの影響に基づく圧縮アルゴリズムは、ビット割り当てアルゴリズム
を用いて個々のスペクトル成分の振幅を修飾する。隣接するバンドに於ける高い
スペクトルエネルギーの存在によって、マスキングの高いレベルに曝されている
周波数バンドは、より少ないビットに割り当てられ、これによって、それらの振
幅が粗く量子化される。しかしながら、殆どの条件下の圧縮された音声は、近傍
の周波数では相対的な振幅を維持する傾向にある。ステップ５６で増幅又は減衰
されたエンコードされた音声ストリームに於ける選択された周波数は、従って、
圧縮／脱圧縮プロセスの後でさえ、それらの相対的な位置を保持している。
【００５６】 ブロックのフーリエ変換Ｆ[v(t)]は、適当な周波数でのパワーを増大させるこ
とによりビットのエンコーディングを許容するように周波数ｆ1及びｆ0での十分
な振幅の周波数成分をもたらさないかもしれないことが起こり得る。この場合に
は、このブロックはエンコードせずに、その代わりに、周波数ｆ1及びｆ0での信
号のパワーがエンコーディングに適している引き続くブロックのエンコードを行
うのが好ましい。
【００５７】 (ii)周波数の交換による変調 上記セクション(i)に記載した振幅変調アプローチのバリエーションであるこ
のアプローチでは、Ｉ1及びＩmax1での最初の位相角を保持している間の１ビッ
トのエンコーディングに際して、Ｉ1及びＩmax1でのスペクトル振幅が交換され
る。Ｉ0及びＩmax0に於けるスペクトル振幅の間でも、同様の交換が行われる。
ゼロビットのエンコーディングに際しては、Ｉ1及びＩ0の役割は、振幅変調の場
合に於けるように逆にされる。先の場合のように、対応する負の周波数インデッ
クスにも交換が適用される。このエンコーディングのアプローチは、エンコード
された信号が僅かな周波数歪みのみを受けるので、低い可聴性レベルをもたらす
。エンコードされていない又はエンコードされた信号の何れも、同じエネルギー
値を有している。
【００５８】 (iii)位相変調 スペクトル成分Ｉ0に関連する位相角が以下の式によって与えられる：
【００５９】
【数２２】
【００６０】 ここで、０≦Ф0≦２πである。Ｉ0に関連する位相角は、同様の方法により計算
され得る。バイナリー数をエンコードするために、通常は低いスペクトル振幅を
有するこれらの成分の一つの位相角は、参照となる他の成分に対して位相が一致
しているか（即ち、０゜）又は位相がずれている（即ち、１８０゜）かの何れか
に修飾され得る。このように、バイナリー０は同相の修飾としてエンコードされ
、バイナリー１は位相の異なった修飾としてエンコードされ得る。これに代えて
、バイナリー１は同相の修飾としてエンコードされ、バイナリー０は位相の異な
った修飾としてエンコードされ得る。修飾されている成分の位相角はФMと称さ
れ、他の位相角はФRと称される。修飾可能なスペクトル成分とすべきより低い
振幅を選択することは、オリジナルの音声信号に於ける変化を最小にする。
【００６１】 変調のこの形式を達成するために、スペクトル成分の一つが１８０゜の最大位
相変化を受けなければならず、これは、コードを可聴にする。しかしながら、実
際には、この程度の位相変調を行うことは必要ではない、というのは、２つの成
分が互いに位相が「近い」か、又は「遠く」離れていることを確認することが必
要なだけであるからである。従って、ステップ４８で、ФRの周囲の範囲に亘っ
て広がる位相±π／４の近傍と、ФR＋πの周囲の範囲に亘って広がる位相±π
／４の近傍とが選択され得る。修飾可能なスペクトル成分は、バイナリー「０」
又はバイナリー「１」がエンコードされているかどうかに依存してこれらの位相
近傍の一つに入るように、ステップ５６で修飾されたその位相角ФMを有してい
る。もし、修飾可能なスペクトル成分が既に適当な位相近傍にあるなら、位相修
飾は不要である。典型的な音声ストリーム成分では、約３０％のセグメントがこ
の方法で「自己コード化」され、変調は必要ではない。
【００６２】 (iv)奇数／偶数インデックス変調 この奇数／偶数インデックス変調では、他の変調スキームの場合に選択された
ように単一のコード周波数インデックスＩ1が使用される。インデックスＩ1，I1 ＋１，Ｉ1＋２，及びＩ1＋３によって定義される近傍が、この近傍で最大のスペ
クトル成分に相当するインデックスＩmが奇数か偶数かを決定するために分析さ
れる。もし、エンコードされるべきビットが「１」で、インデックスＩmが奇数
なら、コードされているブロックが「自動コード化」であると判断される。さも
なければ、その近傍に於ける奇数インデックスが付された周波数は、それを最大
にするように振幅を選択される。ビット「０」は偶数インデックスを用いて同様
の方法でコード化される。４つのインデックスからなる近傍に於いて、最大のス
ペクトルパワーを有する周波数のパリティが適当なビット値をコーディングする
のに必要とされる確率は、０．２５である。従って、平均でブロックの２５％が
「自己コード化」されるであろう。コーディングのこのタイプは、著しくコード
の可聴性を減少させる。
【００６３】 上述のタイプの振幅又は位相変調の何れかによってコーディングされたブロッ
クに関連する実際の問題は、音声信号に於ける大きな不連続性が連続するブロッ
クの間の境界に生じ得ることである。これらのシャープな遷移を排除するために
、ステップ４４でフーリエ変換を実行するに先立って、ステップ４２で時間領域
信号ｖ（ｔ）に滑らかな包絡線又はウインドウ関数ｗ（ｔ）を乗算することが可
能である。ウインドウ関数は、ここに記載した周波数交換アプローチによる変調
のためには必要とされない。周波数の変形は、隣接するブロックの間の時間領域
に於けるほんの小さな端部の不連続性を生成するのに十分小さいのが通常である
。
【００６４】 ウインドウ関数ｗ（ｔ）は図４に示されている。従って、ステップ５４で実行
される分析は、Ｆ[v(t)w(t)]から生ずるブロックの中央のセクションに限定され
る。必要なスペクトル変調が変換Ｆ[v(t)w(t)]上のステップ５６で実行される。
【００６５】 ステップ６２に続いて、コード化された時間領域信号は、ステップ６４で以下
の式に従って決定される。
【００６６】
【数２３】
【００６７】 式（１３）の右辺の最初の部分は、オリジナルの音声信号ｖ（ｔ）であり、式（
１３）の右辺の２番目の部分はエンコーディングであり、そして、式（１３）の
左辺は結果として生ずるエンコードされた音声信号ｖ0（ｔ）である。
【００６８】 個々のビットは、これまで記述した方法によってコード化され得る一方、デジ
タルデータの部分的なデコーディングもまた、（ｉ）データのスタートに位置す
るように同期化することと、（ｉｉ）信頼性のあるデータの受領を提供するため
の組み込み誤り訂正と、を必要としている。スペクトル変調によるコーディング
から生ずる生のビット誤り率は高く、典型的には２０％の値にも達し得る。この
ような誤り率の存在下に、同期化及び誤り訂正の両方は、１又はゼロの疑似ノイ
ズ（ＰＮ）シーケンスを使用して達成され得る。ＰＮシーケンスは、例えば、図
５に示すように、ｍ−ステージシフトレジスタ５８（ここで、図５の場合に於い
ては、ｍは３である）及びイクスクルーシブ−ＯＲゲート６０を使用して生成さ
れ得る。便宜上、ｎ−ビットのＰＮシーケンスは、ここではＰＮｎシーケンスと
称する。ＮPNビットのＰＮシーケンスにとって、ｍ−ステージシフトレジスタが
以下の式に従う動作を行うのに必要である：
【００６９】
【数２４】
【００７０】 ここで、ｍは整数である。例えば、ｍ＝３では、７−ビットＰＮシーケンス（Ｐ
Ｎ７）は、１１１０１００である。特定のシーケンスは、シフトレジスタ５８の
初期設定に依存する。エンコーダ１２の一つのローバストバージョンでは、デー
タの個々のビットのそれぞれは、このＰＮシーケンスによって表現され、即ち、
１１１０１００がビット「１，」に対して使用され、補数０００１０１１が「０
．」に対して使用される。コードの各ビットをコードするための７ビットの使用
は、極端に高いコーディングオーバーヘッドをもたらす。
【００７１】 もう一つの方法は、複数のＰＮ１５シーケンスを使用し、そのそれぞれは、コ
ードデータの５個のビット及び１０個の付加誤り訂正ビットを含んでいる。この
表現は、５ビットコードデータ言語の何れか２つの間のハミング距離７を提供す
る。１５ビットシーケンスに於ける３つまでの誤りが検出され得、そして訂正さ
れ得る。このＰＮ１５シーケンスは、理想的には、２０％の生ビット誤り率を有
するチャネルに適している。
【００７２】 同期化という点から、ＰＮ１５コードビットシーケンス７４をコード化された
データストリームに於ける他のビットシーケンスから区別するために、一意の同
期化シーケンス６（図７ａ）が必要とされる。図７ｂに示した好ましい実施形態
では、同期化シーケンス６の第１のコードブロックは、「三重音」７０の同期化
シーケンスを使用し、そこでは、インデックスＩ0，Ｉ1，及びＩmidを有する３
個のシーケンスが、図６に於ける実施例によって記述されているように、それぞ
れその各近傍での最大値となるように、全てが十分に増幅される。それらのそれ
ぞれの周波数近傍に於ける相対的最大値であるべき３個の選択された周波数で信
号を増幅することにより三重音７０を生成することは好ましいけれども、これら
の信号は、これに代えて、３個の関連する極値が３個の極小値を有するように、
局所的に減衰され得ることに注意すべきである。極大値と極小値のどのような組
合せも、三重音７０に使用され得ることに注意すべきである。しかしながら、放
送音声信号は無音の実質的な期間を含んでいるので、好ましいアプローチは、局
所的な減衰より、むしろ局所的な増幅を含んでいる。シーケンスに於ける第１の
ビットであると、三重音７０が由来するブロックに対するホップシーケンス値は
２であり、中間周波数インデックスは５５である。三重音ブロックを真に一意と
するためには、７のシフトインデックスが通常の５に代えて選択される。その振
幅が全て増幅されている３つのインデックスＩ0，Ｉ1，及びＩmidは、図６に示
すように、４８、６２及び５５である。（この実施例では、Ｉmid＝ＨS＋５３＝
２＋５３＝５５である）。三重音７０は、１５個のブロックシーケンス６６の最
初のブロックであり、同期化データの１ビットを本質的に表している。ブロック
シーケンス６６の残りの１４ブロックは、２つのＰＮ７シーケンス：１１１０１
００，０００１０１１からなる。これは、コードデータを表す全てのＰＮシーケ
ンスから明らかな１５個の同期化ブロックを作る。
【００７３】 先に述べたように、伝送されるべきコードデータは５ビットのグループに変換
され、そのそれぞれは、ＰＮ１５シーケンスによって表現される。図７ａに示す
ように、エンコードされていないブロック７２は、ＰＮシーケンス７４の連続す
るペアのそれぞれの間に挿入される。デコーディングの間、隣接するＰＮシーケ
ンス７４の間のこのエンコードされていないブロック７２（又はギャップ）は、
音声サンプルの範囲に亘って相関最大値を捜すことを許容することにより、正確
な同期を許容する。
【００７４】 ステレオ信号の場合には、右及び左のチャネルが単一の音声信号ストリームを
生成するように結合される。変調のために選択される周波数は、両方のチャネル
で同じなので、結果として生ずるモノラルの音もまた、デコードされたときに同
じデジタルコードが復元されるように、所望のデジタルスペクトル特性を有する
ことが予期される。
【００７５】 スペクトル的に変調された信号のデコーディング 殆どの実例では、埋め込まれたデジタルコードは、レシーバ２０の音声出力２
８で利用可能な音声信号から復元され得る。その代わりに、又はレシーバ２０が
音声出力２８を有していないところでは、アナログ信号は、スピーカ２４の近傍
に設置されたマイクロホン３０により再生され得る。マイクロホン３０が使用さ
れる場合には、又は音声出力２８上の信号がアナログである場合には、デコーダ
２０はアナログ音声を、エンコーダ１２のサンプリング速度に一致した好ましい
サンプリング速度でサンプルされたデジタル出力ストリームに変換される。メモ
リとコンピュータパワーの点で制限のあるデコーディングシステムでは、半分の
速度のサンプリングが使用され得る。半分の速度のサンプリングでは、各コード
ブロックはＮC＝２５６サンプルからなり、周波数領域（即ち、連続するスペク
トル成分の間の周波数の差）は、フルサンプリング速度に於けると同じままであ
る。レシーバ２０がデジタル出力を提供する場合には、デジタル出力はデコーダ
２６によって、サンプリングなしに、しかしデコーダ２６に適したデータ速度で
、直接処理される。
【００７６】 コーディングのタスクは、デコードされたデータビットの、同期化シーケンス
又は一又はそれ以上コードビットを表すコードデータシーケンスの何れかであり
得るＰＮ１５シーケンスのそれらへのマッチングの主たる一つである。周波数変
調された音声ブロックがここでは考慮される。しかしながら、位相変調ブロック
のコーディングは、スペクトル分析を除いて実質的に同じであり、それは、振幅
分布よりむしろ位相角を比較し、インデックス変調されたブロックが、特定され
た近傍で最大値を有する周波数インデックスのパリティを同様に分析するであろ
う。また、周波数交換によりエンコードされた音声ブロックは、同じプロセスに
よってデコードされ得る。
【００７７】 音声コーディングの実際の実行に於いては、ホーム視聴者計測システムで使用
されるような、リアルタイムの音声ストリームをデコードする能力は非常に好ま
しい。また、デコードされたデータを中央のオフィスに伝送することも非常に好
ましい。デコーダ２６は、このようなアプリケーションで典型的に使用されるハ
ードウエアに基づくデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）上で、以下に記述さ
れたデコーディングアルゴリズムを実行するように構成されている。上述のよう
に、入ってくるエンコードされた音声信号は、音声出力２８又はスピーカ２４の
近傍に設置されたマイクロホン３０の何れかから、デコーダ２６にとって利用可
能なものとする。処理速度を増大させ、メモリの要求を減少させるために、デコ
ーダ２６は、入ってくるエンコードされた音声信号を、通常の４８ｋＨｚサンプ
リングレートの半分（２４ｋＨｚ）でサンプリングする。
【００７８】 コード情報を表す実際のコードビットの復元の前に、同期化シーケンスを位置
づけることが必要となる。入ってくるエンコードされた音声ストリーム内の同期
化シーケンスを検索するために、それぞれ最新の受領したサンプルと前の２５５
個のサンプルからなる、２５６個のサンプルのブロックが分析される。実時間の
操作については、２５６個のサンプルブロックの高速フーリエ変換の計算を含む
この分析は、次のサンプルの到着前に完了している必要がある。２５６点の４０
ＭＨｚのＤＳＰプロセッサでの高速フーリエ変換の実行は、約６００マイクロセ
カンドを要する。しかしながら、サンプル間の時間はたったの４０マイクロセカ
ンドであり、これは、上述のような入ってくるコード化された音声信号の実時間
処理を、現在のハードウエアを用いたのでは実際的ではないものにしている。
【００７９】 それ故に、通常の高速フーリエ変換を各２５６個のサンプルブロックについて
計算する代わりに、処理の進行に伴って連続的にアップデートされる状態情報配
列ＳＩＳの使用と組み合わされた、増分又はスライディング高速フーリエ変換ル
ーチン１００（図８）を実行することにより、実時間のデコーディングを遂行す
るように、デコーダ２６が構成され得る。この配列は、ＳＩＳ［０］からＳＩＳ
［ｐ−１］のｐ個の要素を有している。例えば、もし、ｐ＝６４なら、状態情報
配列ＳＩＳの要素は、ＳＩＳ［０］からＳＩＳ［６３］である。
【００８０】 更に、２５６個の周波数の「箱」からなる完全なスペクトルを計算する通常の
変換とは異なり、デコーダ２６は、スペクトル振幅を着目している近傍、即ち、
エンコーダ１２によって使用されている近傍に属する周波数インデックスでのみ
スペクトル振幅を計算する。典型的な例では、４５から７０の範囲に亘る周波数
インデックスは、対応する周波数スペクトルがただの２６個の周波数の箱を含む
のに十分である。復元されたどのようなコードも、メッセージブロックの最後に
出くわしたらできるだけ速く、状態情報配列ＳＩＳの一又はそれ以上の要素に現
れる。
【００８１】 加えて、高速フーリエ変換によって分析された周波数スペクトルは、音声スト
リームの非常に少ない数のサンプルを典型的に変更する。従って、「新たな」サ
ンプルと２５５個の「古い」サンプルからなる２５６個のサンプルの各ブロック
を処理する代わりに、２５６個のサンプルは、処理されるべき２５６個のサンプ
ルの各ブロックに於いては、最新のｋ個のサンプルは「新しく」、残りの２５６
−ｋ個のサンプルは、先の分析からのものである。ｋ＝４の場合に於いて、処理
速度は、４つのサンプル増加に於ける音声ストリームを通じてスキップすること
により増大し、ここで、スキップファクターｋは、この操作を説明するためにｋ
＝４と定義されている。状態情報配列ＳＩＳの各要素ＳＩＳ［ｐ］は、５つのメ
ンバからなる：前の条件状態ＰＣＳ、次のジャンプインデックスＪＩ、グループ
カウンタＧＣ、生データ配列ＤＡ、及び出力データ配列ＯＰ、である。生データ
配列ＤＡは１５個の整数を保持する容量を有している。出力データ配列ＯＰは、
１０個の整数を格納し、出力データ配列ＯＰの各整数は、受領したＰＮ１５シー
ケンスから抽出された５ビットの数に対応している。従って、このＰＮ１５シー
ケンスは、５個の実際のデータビットと、１０この他のビットとを有している。
これらの他のビットは、例えば、誤り訂正に使用される。ここでは、どのような
メッセージブロックも使用され得るけれども、５０ビットからなるメッセージブ
ロックに於ける有用なデータは、それぞれ５ビットを含む１０グループに分割さ
れると仮定される。
【００８２】 状態情報配列ＳＩＳのオペレーションは、図８に関連して最もよく説明される
。受領した音声の２５６個のサンプルの最初のブロックは、処理ステージ１０２
でバッファに読み込まれる。２５６個のサンプルの最初のブロックは、通常の高
速フーリエ変換により処理ステージ１０４で分析されて、そのスペクトルパワー
分布が得られる。ルーチン１００によって実行される引き続く全ての変換は、上
記で言及し以下に記述する高速増分アプローチを使用して実行される。
【００８３】 最初に同期化シーケンスを位置決めるために、処理ステージ１０２で読まれた
最初の２５６個のサンプルブロックに対応する高速フーリエ変換が、同期化シー
ケンスに於ける最初のビットを表す三重音に対する処理ステージ１０６でテスト
される。三重音の存在は、上述のような三重音の生成に於けるエンコーダ１２に
よって使用されるインデックスＩ0，Ｉ1及びＩmidに対する最初の２５６個のサ
ンプルブロックを試すことにより決定され得る。この最初の２５６サンプルのブ
ロックに関連するＳＩＳ配列のＳＩＳ［ｐ］要素は、ＳＩＳ［０］であり、ここ
では状態配列インデックスｐが０に等しい。もし、三重音が処理ステージ１０６
で見出されると、状態情報配列ＳＩＳのＳＩＳ［０］要素の或るメンバの値は、
処理ステージ１０８で以下のように変更される：最初に０に設定されている前の
条件状態ＰＣＳが、ＳＩＳ［０］に対応するサンプルブロックに見出されたこと
を示す１に変更される；次のジャンプインデックスＪＩが１に増加される；及び
、生データ配列ＤＡの生データメンバＤＡ［０］の最初の整数が三重音のその値
（０又は１）に設定される。この場合には、三重音は１ビットの等価であるから
、生データ配列ＤＡの生データメンバＤＡ［０］の最初の整数は、１に設定され
る。また、状態配列インデックスｐは、次のサンプルブロックのために１だけ増
加される。三重音が存在しなければ、ＳＩＳ［０］要素に於けるこれらの変化の
何れもが、処理ステージ１０８で作成されないが、状態配列インデックスｐは、
次のサンプルブロックのために、また１だけ増加される。この２５６個のサンプ
ルブロックで三重音が検出されようとされまいと、ルーチン１００は処理ステー
ジ１１０で増分ＦＦＴモードに入る。
【００８４】 従って、新たな２５６個のサンプルブロックの増分が、処理ステージ１１２で
、処理ステージ１０２〜１０６で処理された最初の２５６個のサンプルブロック
に対して、４つの新たなサンプルを加え、４つの最も古いサンプルを加えること
により、バッファに読み込まれる。この新たな２５６個のサンプルブロックの増
分は、処理ステージ１１４で以下のステップに従って分析される： ステップ１：フーリエ変換のスキップファクターｋが、対応する周波数成分Ｆ 1 （ｕ0）を誘導するために最初のサンプルブロックに対応するスペクトルの各周
波数成分Ｆold（ｕ0）を修飾するために、以下の式に従って適用される：
【００８５】
【数２５】
【００８６】 ここで、ｕ0は着目している周波数インデックスである。上記の典型的な実施例
に従って、周波数インデックスｕ0は４５から７０まで変化する。この第１のス
テップは、２つの複素数の乗算を含んでいることに注意すべきである。
【００８７】 ステップ２：古い２５６個のうちの第１の４個のサンプルの結果は、次に、最
初のサンプルブロックに対応するスペクトルのＦ1(ｕ0)のそれぞれから除去され
、そして、以下の式に従う各周波数インデックスｕ0に対する新たなスペクトル
振幅Ｆnew(ｕ0)を得るために、４つの新たなサンプルの結果は、現在のサンプル
ブロックの増分に対応するスペクトルのＦ1(ｕ0)のそれぞれに含まれる：
【００８８】
【数２６】
【００８９】 ここで、ｆold及びｆnewは時間領域サンプル値である。この第２のステップは、
実数と虚数との積の合計に対する複素数の加算を含んでいることに注意すべきで
ある。この計算は、着目している周波数インデックスの範囲に亘って繰り返され
る（例えば、４５から７０）。
【００９０】 ステップ３：エンコーダ１２に於けるウインドウ関数による２５６個のサンプ
ルブロックの乗算の結果は、次に、考慮に入れられる。即ち、上記ステップ２の
結果は、エンコーダ１２で使用されるウインドウ関数によって制限されない。従
って、ステップ２の結果は、このウインドウ関数によって乗算されるのが好まし
い。時間領域に於ける乗算は、スペクトルの、ウインドウ関数の高速フーリエ変
換による重畳と等価であり、第２のステップからの結果は、ウインドウ関数と重
畳される。この場合には、この操作に好ましいウインドウ関数は、振幅（−０．
０５、１、＋０．０５）を有する狭い３−インデックス（3-index）スペクトル
を有する以下のよく知られた「二乗余弦」関数である：
【００９１】
【数２７】
【００９２】 ここで、Ｔwは、時間領域に於けるウインドウの幅である。この「二乗余弦」関
数は、スペクトル振幅の実数及び虚数部分を含む３つの乗算及び加算のみを必要
としている。この操作は、計算速度を著しく改善する。このステップは、周波数
交換による変調の場合には必要とされない。
【００９３】 ステップ４： ステップ３から生ずるスペクトルは、次に、三重音の存在を試
験される。もし、三重音が見つかれば、状態情報配列ＳＩＳのＳＩＳ［１］要素
の或るメンバの値が処理ステージ１１６で以下のように設定される：最初は０に
設定されている先の条件状態ＰＣＳが１に変更される；次のジャンプインデック
スＪＩが１に増加される；及び、生データ配列ＤＡの生データメンバＤＡ［１］
の最初の整数が１に設定される。また、状態配列インデックスｐは１だけ増加さ
れる。もし、三重音が存在しなければ、これらの変更の何れも、処理ステージ１
１６でＳＩＳ［１］要素の構造のメンバに対して行われず、しかし、状態配列イ
ンデックスｐは１だけ増加される。
【００９４】 ｐは処理ステージ１１８で決定されるように６４にまだ等しくなく、グループ
カウンタＧＣは処理ステージ１２０で決定されるように１０の積算されたカウン
ト数ではないので、処理ステージ１１２−１２０に相当するこの分析は、それぞ
れのサンプル増分に対してｐが増加される４つのサンプル増分に於いて上述した
方法で進められる。ｐ＝６４であるＳＩＳ［６３］に達すると、処理ステージ１
１８でｐが０にリセットされたとき、今現在バッファにある２５６サンプルブロ
ック増分は、最後にＳＩＳ［０］がアップデートされた音声ストリームに於ける
位置から正確に２５６サンプル隔たっている。各時間ｐが６４に達すると、ＳＩ
Ｓ［０］−ＳＩＳ［６３］の要素によって表されるＳＩＳ配列は、これらの要素
の何れかの先の条件状態ＰＣＳが、三重音を示す１であるかどうかについて試験
される。もし、現在のサンプルブロック増分に対応するこれらの要素の何れかの
先の条件状態ＰＣＳが１でなければ、処理ステージ１１２−１２０が次の６４個
のブロック増分について繰り返される。（各ブロック増分は、２５６個のサンプ
ルを有している）。
【００９５】 一度、先の条件状態ＰＣＳが、６４個のサンプルブロック増分の何れかのセッ
トに対応するＳＩＳ［０］−ＳＩＳ［６３］の要素の何れかについて１に等しく
なり、そして、対応する生データメンバＤＡ［ｐ］が三重音のビットの値に設定
されると、次の６４個のブロックが、同期化シーケンスに於ける次のビットに対
する処理ステージ１１２−１２０で分析される。
【００９６】 ｐが０にリセットされるところから始まる新たなブロック増分のそれぞれは、
同期化シーケンスに於ける次のビットについて分析される。この分析は、次のジ
ャンプインデックスＪＩが１に等しいので、ホップシーケンスＨSの第２のメン
バを使用する。このホップシーケンス数及びエンコーディングで使用されるシフ
トインデックスから、Ｉ1及びＩ0インデックスが、例えば式（２）及び（３）か
ら決定される。次に、Ｉ1及びＩ0インデックスの近傍は、振幅変調の場合の最大
値と最小値を位置決めするための分析に使用される。もし、例えば、Ｉ1でパワ
ーの最大値が、そしてＩ0でパワーの最小値が検出されたら、同期化シーケンス
に於ける次のビットが１にされる。圧縮又は変形の他の形式によって生じ得る信
号に於ける幾らかの変動を許容するために、近傍に於ける最大パワー又は最小パ
ワーの何れかについてのインデックスが、その予期される値から１だけ外れるの
が許容される。例えば、パワー最大値がインデックスＩ1で見出されると、そし
て、もし、Ｉ0近傍に於けるパワー最小値がＩ0−１で見出されると、Ｉ0の代わ
りに、同期化シーケンスに於ける次のビットも１にされる。これに対して、もし
、Ｉ1でのパワー最小値及びＩ0でのパワー最大値が上記で議論した同様に許容さ
れる変動を使用して検出されると、同期化シーケンスに於ける次のビットが０に
される。しかしながら、もし、これらの条件の何れも満たされないなら、出力コ
ードは、デコードされ得ないサンプルブロックであることを示す−１に設定され
る。もし、０ビット又は１ビットが見出されると、生データ配列ＤＡの生データ
メンバＤＡ［１］の第２の整数が適当な値に設定され、そして、ＳＩＳ［０］の
次のジャンプインデックスＪＩが、ホップシーケンスＨSの第３のメンバに対応
する２に増加される。エンコーディングで使用されるこのホップシーケンス数と
シフトインデックスから、Ｉ1及びＩ0インデックスが決定され得る。Ｉ1及びＩ0 インデックスの近傍は、同期化シーケンスの１６個のこのようなビットについて
、次のビットの値が６４個のブロック増分等からデコードされ得るように、振幅
変調の場合の最大値及び最小値を位置決めするように分析される。生データ配列
ＤＡに格納された１６のビットは、次に、同期化を決定するために参照同期化シ
ーケンスと比較される。もし、生データ配列ＤＡに格納された１６のビットと、
参照同期化シーケンスとの間の誤差の数が予め設定された閾値を超えるなら、抽
出されたシーケンスは同期化として許容できず、同期化シーケンスのサーチは再
び三重音のサーチから開始する。
【００９７】 もし、妥当な同期化シーケンスが検出されると、妥当な同期化が存在し、次に
、各ＰＮ１５データシーケンスが、ＰＮ１５データシーケンスが同期化シーケン
スについては反転されている三重音の検出に条件づけされていないことを除いて
、同期化シーケンスで使用されるのと同様の分析を使用して抽出され得る。ＰＮ
１５データシーケンスの各ビットが見出されたとき、それは生データ配列ＤＡの
対応する整数として挿入される。生データ配列ＤＡの全ての整数が満たされたと
き、（ｉ）これらの整数は、３２個の可能なＰＮ１５データシーケンスのそれぞ
れと比較され、（ii）最良のマッチングシーケンスは、出力データ配列ＯＰの適
当な配列位置への書き込みのために選択するために、どの５−ビット数かを示し
：（iii)グループカウンタＧＣメンバが、最初のＰＮ１５データシーケンスが首
尾よく抽出されたこと示すように、増加される。もし、グループカウンタＧＣが
まだ処理ステージ１２０で決定された１０まで増大していないなら、プログラム
フローは、次のＰＮ１５データシーケンスをデコードするために、処理ステージ
１１２に戻る。
【００９８】 グループカウンタＧＣが処理ステージ１２０で決定された１０まで増大してい
るとき、フルの５０ビットメッセージを含む出力データ配列ＯＰが処理ステージ
１２２で読み出される。メッセージブロックに於けるサンプルの合計数は、半分
のサンプリング周波数２４ｋＨｚの下で４５，０５６である。同期化は互いに接
近している音声ストリームに於ける幾つかの位置に出現し得るので、それぞれそ
の近傍から４サンプルだけ隔てられたメッセージブロックを表している状態情報
配列ＳＩＳの幾つかの隣接する要素が、同じメッセージの復元に導くことは可能
である。もし、全てのこれらのメッセージが同じなら、誤りのないコードが到着
した可能性が高い。
【００９９】 一度、メッセージが受領されて処理ステージ１２２で読まれると、次のメッセ
ージブロックの同期化シーケンスの三重音についてステージ１２６でサーチを再
開するために、対応するＳＩＳ要素の先の条件状態ＰＣＳはステージ１２４で０
に設定される。
【０１００】 多重レベルコーディング 一以上のメッセージを同じ音声ストリームに挿入する必要がしばしばある。例
えばテレビジョン放送環境では、番組のネットワーク創作者は、その識別コード
とタイムスタンプとを挿入し、この番組を運ぶネットワークの提供者もその自身
の識別コードを挿入するかもしれない。加えて、広告社又はスポンサーは、その
コードを付加することを望むかもしれない。このような多重レベルのコーディン
グに対応するために、５０ビットシステムに於ける４８ビットは、そのコードに
使用され、残りの２ビットがレベルの特定に使用され得る。通常、第１の番組材
料ジェネレータ、例えばネットワークは、音声ストリームにコードを挿入するで
あろう。その第１のメッセージブロックは、００に設定されたレベルビットを有
し、そして、３レベルシステムの場合に第２及び第３メッセージブロックに対し
て、同期化シーケンス及び２レベルビットが設定されるであろう。例えば、第２
及び第３メッセージに対するビットは、両方とも実際のデータエリアが使用され
ずに残されていることを示す１１に設定される。
【０１０１】 ネットワーク関連のステーションは、１１レベル設定を有する第２のメッセー
ジブロックの同期化を配置するデコーダ／エンコーダの組合せを有するそのコー
ドをここで入力し得る。このステーションは、このブロックのデータエリアにそ
のコードを挿入し、そして、レベルビットを０１に設定する。次のレベルエンコ
ーダは、そのコードを第３のメッセージブロックのデータエリアに挿入し、レベ
ルビットを１０に設定する。エンコーディングの間、レベルビットは各メッセー
ジレベルのカテゴリーを識別する。
【０１０２】 コードの消去と上書き コードの消去の手段を提供し又はコードを消去し上書きすることも必要とされ
る。消去は、デコーダを使用して三重音／同期化シーケンスを検出することによ
り、そして次に、コードがもはや復元されないように三重音の少なくとも一つを
修飾することにより、達成され得る。上書きは、音声に於ける同期化シーケンス
を抽出すること、データエリアに於けるデータビットをテストすること、及び望
ましいビット値を有していないブロックでのみ新たなビットを挿入することを含
んでいる。新たなビットは、データエリアの適当な周波数を増幅し及び減衰させ
ることにより挿入される。
【０１０３】 遅延補償 エンコーダ１２の実際的な実現は、ＮC個、ここでＮCは典型的には５１２であ
る、の音声サンプルは、与えられたどのような時間でも処理される。スループッ
ト遅延の最小量の操作を達成するために、以下の４個のバッファが使用される：
入力バッファＩＮ０及びＩＮ１、出力バッファＯＵＴ０及びＯＵＴ１である。こ
れらのバッファのそれぞれは、ＮCサンプルを保持する。入力バッファＩＮ０内
のサンプルが処理されている間、入力バッファＩＮ１は新たに入ってくるサンプ
ルを受領する。入力バッファＩＮ０からの処理された出力サンプルは、出力バッ
ファＯＵＴ０に書き込まれ、先にエンコードされたサンプルは、出力バッファＯ
ＵＴ１から出力に書き込まれる。これらのバッファのそれぞれに関連するオペレ
ーションが完了すると、入力バッファＩＮ１に格納されているサンプル上で処理
を開始し、一方、入力バッファＩＮ０は新たなデータの受領を開始する。出力バ
ッファＯＵＴ１からのデータは、ここで出力に書き込まれる。エンコーダの入力
及び出力セクションに於ける一対のバッファの間のスイッチングのサイクルは、
新たな音声サンプルがエンコーディングのために到着するかぎり続く。入力に到
着するサンプルは、そのエンコードされたバージョンが出力に現れる前に、４８
ｋＨｚのサンプリング速度で２つのバッファを満たすのに必要な時間期間と等価
な遅延を受ける。この遅延は、約２２ｍｓである。エンコーダ１２がテレビジョ
ン放送環境で使用されるとき、ビデオと音声との間の同期化を維持するために、
この遅延を補償する必要がある。
【０１０４】 このような補償の配置は、図９に示されている。図９に示すように、図１のエ
ンコーダ１２，１４及び１８で使用され得るエンコーディング配置２００は、ア
ナログビデオ及び音声入力、又はデジタルビデオ及び音声入力の何れかを受領す
るように構成されている。アナログビデオ及び音声入力は、対応するビデオ及び
音声アナログデジタルコンバータ２０２及び２０４に供給される。音声アナログ
デジタルコンバータ２０４は、公知の設計のもの又は上記で開示されたように構
成された音声エンコーダ２０６に提供される。デジタル音声入力は、音声エンコ
ーダ２０６に直接提供される。これに代えて、もし、入力デジタルビットストリ
ームが、デジタルビデオ及び音声のビットストリームの部分の組合せであるなら
、入力デジタルビットストリームは、入力デジタルビットストリームのデジタル
ビデオと音声との部分に分離し、分離されたデジタルビデオ部分と音声部分とを
音声エンコーダ２０６に供給するデマルチプレクサ２０８に供給される。
【０１０５】 音声エンコーダ２０６は、デジタルビデオビットストリームに関連して、上記
で議論したデジタル音声ビットストリーム上に遅延をインポーズするので、ディ
レイ２１０がデジタルビデオビットストリームに導入されている。デジタルビデ
オビットストリーム上にディレイ２１０によってインポーズされている遅延は、
音声エンコーダ２０６によってデジタル音声ビットストリーム上にインポーズさ
れている遅延に等しい。従って、エンコーディング配置２００の下流デジタルビ
デオ及び音声ビットストリームのダウンストリームは、同期化されるであろう。
【０１０６】 アナログビデオ及び音声入力がエンコーディング配置２００に提供される場合
には、ディレイ２１０がビデオデジタルアナログコンバータ２１２と、音声エン
コーダ２０６の出力とが音声デジタルアナログコンバータ２１４に提供される。
別々のデジタルビデオ及び音声ビットストリームがエンコーディング配置２００
に供給される場合には、ディレイ２１０の出力は、エンコーディング配置２００
のデジタルビデオ出力として直接供給され、音声エンコーダ２０６の出力エンコ
ーディング配置２００のデジタル音声出力として、直接供給される。しかしなが
ら、結合されたデジタルビデオ及び音声ビットストリームがエンコーディング配
置２００に供給される場合には、ディレイ２１０と音声エンコーダ２０６の出力
は、そのデジタルビデオ及び音声ビットストリームをエンコーディング配置２０
０の出力として結合するマルチプレクサ２１６に供給される。
【０１０７】 本発明の或る改変が上記で議論された。他の改変が本発明の技術分野で実施さ
れているものに生じるであろう。例えば、上記に従って、エンコーディング配置
２００は、音声エンコーダ２０６によって音声ビットストリーム上にインポーズ
される遅延を補償するためにビデオビットストリーム上に遅延をインポーズする
ディレイ２１０を含んでいる。しかし、エンコーディング配置２００の幾つかの
実施形態は、音声アナログデジタルコンバータ２０２のビデオ出力又は入力デジ
タルビデオビットストリーム又はデマルチプレクサ２０８の出力をエンコードす
るために、公知の設計であるビデオエンコーダ２１８を場合によっては含み得る
。ビデオエンコーダ２１８が使用されるとき、音声及びビデオビットストリーム
上にインポーズされた相対的な遅延がゼロとなるように、そして、音声及びビデ
オビットストリームがそれによって同期化されるように、音声エンコーダ２０６
及び／又はビデオエンコーダ２１８が調整される。この場合には、ディレイ２１
０は必要ではない。これに代えて、音声及びビデオビットストリーム上にインポ
ーズされた相対的な遅延がゼロになるように、そして、音声及びビデオビットス
トリームがそれによって同期化されるように、ディレイ２１０は適当な遅延を提
供するのに使用され得、ビデオ又は音声処理の何れかに挿入され得る。
【０１０８】 エンコーディング配置２００の更なる他の実施形態では、音声エンコーダ２０
６ではなくビデオエンコーダ２１８が使用され得る。この場合には、音声及びビ
デオビットストリームの間の遅延がゼロになるように、そして、音声及びビデオ
ビットストリームがそれによって同期化されるように、ディレイ２１０は、音声
ビットストリーム上に遅延をインポーズするために必要とされる。
【０１０９】 従って、本発明の記述は例示としてのみ構成され、当業者に本発明を実行する
ための最良のモードを教示するためである。詳細は本発明の精神から逸脱するこ
となく実質的に改変され得、添付の特許請求の範囲の範囲内の全ての改変の排他
的使用が担保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の信号コーディング及びデコーディング装置を採用した視聴者
計測システムの概略ブロックダイヤグラムである。
【図２】 図２は、図１に示したシステムのエンコーダによって実行されるステップを表
すフローチャートである。
【図３】 図３は、音声ブロックのスペクトルのプロットであり、該プロットの細線はオ
リジナルの音声信号であり、プロットの太線は本発明に従って変調された信号の
スペクトルである。
【図４】 図４は、隣接するエンコードされたブロック間の境界で発生する過渡的な影響
を抑制するために使用されるウインドウ関数を表している。
【図５】 図５は、７ビット疑似ノイズ同期シーケンスを生成するための装置の概略ブロ
ックダイヤグラムである。
【図６】 図６は、好ましい同期シーケンスの第１のブロックを形成する「３重音」音声
ブロックのスペクトルのプロットであり、プロットの細線はオリジナルの音声信
号のスペクトルであり、プロットの太線は変調された信号のスペクトルである。
【図７ａ】 図７ａは、完全なコードメッセージを形成するのに使用し得る同期及び情報ブ
ロックの配置を図式的に表している。
【図７ｂ】 図７ｂは、図７ａに示した同期ブロックを更に詳細に図式的に表したものであ
る。
【図８】 図１に示したシステムのデコーダによって実行されるステップを表すフローチ
ャートである。
【図９】 図９は、音声エンコーディングの遅延がビデオデータストリームに於いて補償
されるエンコーディング装置を示している。
───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 波数のスペクトル振幅は、周波数の第２の近傍に於ける 最小振幅を有する周波数のスペクトル振幅と交換され る。このデコーダは、バイナリービットをデコードする ように構成される。

Claims (76)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 予め決められた信号バンド幅内で変化する信号のブロックに
    バイナリーコードビットを付加するための方法であって、該方法は、以下のステ
    ップ、即ち、 ａ）前記予め決められた信号バンド幅内の参照周波数を選択し、前記参照周波
    数からの第１の予め決められたオフセットを有する第１のコード周波数と、前記
    参照周波数からの第２の予め決められたオフセットを有する第２のコード周波数
    との両方をこれに関連づけるステップと、 ｂ）前記第１のコード周波数の周囲に広がる周波数の第１の近傍と、前記第２
    のコード周波数の周囲に広がる周波数の第２の近傍とに於ける前記ブロック内の
    前記信号のスペクトルパワーを計測するステップと、 ｃ）前記第１のコード周波数に於ける前記スペクトルパワーを前記周波数の第
    １の近傍に於いて最大にするように、前記第１のコード周波数に於ける前記スペ
    クトルパワーを増大させるステップと、 ｄ）前記第２のコード周波数に於ける前記スペクトルパワーを前記周波数の第
    ２の近傍に於いて最小にするように、前記第２のコード周波数に於ける前記スペ
    クトルパワーを減少させるステップと を包含している方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の方法であって、前記第１及び第２のコード周
    波数は、前記参照周波数、ホップシーケンス数、及び予め決められたシフトイン
    デックスに従って選択される方法。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の方法であって、前記第１及び第２のコード周
    波数は、以下の式に従って選択される方法。 【数１】 及び 【数２】 ここで、Ｉ5kは参照周波数、ＨSは周波数ホップシーケンス数、−Ｉshiftは第１
    の予め決められたシフトインデックス、＋Ｉshiftは第２の予め決められたシフ
    トインデックスである。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の方法であって、前記参照周波数は、以下のス
    テップに従うステップａ）で選択される方法： ａ１）前記バンド幅の予め決められた部分内で前記信号が最大スペクトルパワ
    ーを有する周波数を見出すステップ、及び ａ２）最大スペクトルパワーのその周波数に予め決められた周波数シフトを加
    えるステップ。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の方法であって、前記信号は音声信号であり、
    前記バンド幅の予め決められた部分は、最低の周波数から２ｋＨｚだけ広がった
    バンド幅のより低い部分を有しており、前記予め決められたシフト周波数は、実
    質的に５に等しい方法。
  6. 【請求項６】 請求項１記載の方法であって、前記第１及び第２のコード周
    波数は、以下の式に従って選択される方法。 【数３】 及び 【数４】 ここで、Ｉ5kは参照周波数、Ｉmaxは前記信号が最大のスペクトルパワーを有す
    る周波数に対応するインデックス、数、−Ｉshiftは第１の予め決められたシフ
    トインデックス、及び＋Ｉshiftは第２の予め決められたシフトインデックスで
    ある。
  7. 【請求項７】 請求項１記載の方法であって、前記信号に同期化ブロックが
    加えられ、前記同期化ブロックは三重音部分によって特徴付けられている方法。
  8. 【請求項８】 請求項１記載の方法であって、前記信号は、前記参照信号、
    前記第１のコード周波数、及び前記第２のコード周波数の近傍に於いて最大であ
    るスペクトル振幅を有している方法。
  9. 【請求項９】 請求項８記載の方法であって、前記信号に同期化ブロックが
    加えられ、前記同期化ブロックは三重音部分によって特徴付けられている方法。
  10. 【請求項１０】 請求項１記載の方法であって、前記第１及び第２の予め決
    められたオフセットが等しい大きさで符号が反対である方法。
  11. 【請求項１１】 請求項１記載の方法であって、前記第１のコード周波数が
    、前記参照信号より大きく、前記第２のコード周波数が、前記参照信号より小さ
    い方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１記載の方法であって、前記第２のコード周波数が
    、前記参照信号より大きく、前記第１のコード周波数が、前記参照信号より小さ
    い方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１記載の方法であって、前記ステップａ）−ｄ）を
    何度も繰り返すことにより、前記信号に複数のバイナリーコードビットが付加さ
    れる方法。
  14. 【請求項１４】 スペクトルの振幅と位相とを有する信号のブロックにバイ
    ナリーコードビットを付加するための方法であって、前記スペクトルの振幅と位
    相との両方が、予め決められた信号バンド幅内で変化し、該方法は、以下のステ
    ップ、即ち、 ａ）前記ブロック内で、(i)前記予め決められたバンド幅内に於ける参照周波
    数と、(ii)前記参照周波数からの第１の予め決められたオフセットを有する第１
    のコード周波数と、(iii)前記参照周波数からの第２の予め決められたオフセッ
    トを有する第２のコード周波数とを選択するステップと、 ｂ）前記第１のコード周波数の近傍の前記信号のスペクトル振幅を、前記第２
    のコード周波数の近傍の前記信号のスペクトルの振幅と比較するステップと、 ｃ）対応するスペクトル振幅がより小さい修正可能な信号成分となるべき前記
    第１及び第２のコード周波数の一方に於いて前記信号の一部分を選択し、そして
    、参照信号成分となるべき前記第１及び第２のコード周波数の他方に於いて前記
    信号の一部分を選択するステップと、 ｄ）前記修正可能な信号成分の位相を、それが前記参照信号成分の位相から予
    め決められた量だけ異なるように、選択的に変更するステップと、 を包含している方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１４記載の方法であって、前記第１及び第２の周波
    数が前記参照周波数、周波数ホップシーケンス、及び予め決められたシフトイン
    デックスに従って選択される方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１４記載の方法であって、前記第１及び第２のコー
    ド周波数が以下の式に従って選択される方法。 【数５】 及び 【数６】 ここで、Ｉ5kは参照周波数、ＨSは周波数ホップシーケンス数、−Ｉshiftは第１
    の予め決められたシフトインデックス、＋Ｉshiftは第２の予め決められたシフ
    トインデックスである。
  17. 【請求項１７】 請求項１４記載の方法であって、前記参照周波数は、以下
    のステップに従うステップａ）で選択される方法： ａ１）バンド幅の予め決められた部分内で前記信号が最大スペクトル振幅を有
    する周波数を見出すステップ、及び ａ２）最大スペクトル振幅のその周波数に予め決められた周波数シフトを加え
    るステップ。
  18. 【請求項１８】 請求項１７記載の方法であって、前記信号は音声信号であ
    り、前記バンド幅の予め決められた部分は、最低の周波数から２ｋＨｚだけ広が
    ったバンド幅のより低い部分を有しており、前記予め決められたシフト周波数は
    、実質的に５に等しい方法。
  19. 【請求項１９】 請求項１４記載の方法であって、前記第１及び第２のコー
    ド周波数は、以下の式に従って選択される方法。 【数７】 及び 【数８】 ここで、Ｉ5kは参照周波数、Ｉmaxは前記信号が最大のスペクトルパワーを有す
    る周波数に対応するインデックス、数、−Ｉshiftは第１の予め決められたシフ
    トインデックス、及び＋Ｉshiftは第２の予め決められたシフトインデックスで
    ある。
  20. 【請求項２０】 請求項１４記載の方法であって、前記信号に同期化ブロッ
    クが加えられ、前記同期化ブロックは三重音部分によって特徴付けられている方
    法。
  21. 【請求項２１】 請求項１４記載の方法であって、前記信号は、前記参照信
    号、前記第１のコード周波数、及び前記第２のコード周波数の近傍に於いて最大
    のスペクトル振幅を有している方法。
  22. 【請求項２２】 請求項２１記載の方法であって、前記信号に同期化ブロッ
    クが加えられ、前記同期化ブロックは三重音部分によって特徴付けられている方
    法。
  23. 【請求項２３】 請求項１４記載の方法であって、前記第１及び第２の予め
    決められたオフセットが等しい大きさで符号が反対である方法。
  24. 【請求項２４】 請求項１４記載の方法であって、前記第１のコード周波数
    が、前記参照信号より大きく、前記第２のコード周波数が、前記参照信号より小
    さい方法。
  25. 【請求項２５】 請求項１４記載の方法であって、前記第２のコード周波数
    が、前記参照信号より大きく、前記第１のコード周波数が、前記参照信号より小
    さい方法。
  26. 【請求項２６】 請求項１４記載の方法であって、前記ステップａ）−ｄ）
    を何度も繰り返すことにより、前記信号に複数のバイナリーコードビットが付加
    される方法。
  27. 【請求項２７】 時間変化する強度を有する信号とともに伝送されるデジタ
    ル的にエンコードされたメッセージを読み取るための方法であって、前記信号は
    信号バンド幅によって特徴付けられ、前記メッセージは複数のバイナリービット
    を有し、前記方法は、以下のステップ、即ち、 ａ）前記信号バンド幅内で参照周波数を選択するステップと、 ｂ）前記参照周波数からの第１の予め決められた周波数オフセットに於ける第
    １のコード周波数を選択するとともに、前記参照周波数からの第２の予め決めら
    れた周波数オフセットに於ける第２のコード周波数を選択するステップと、 ｃ）前記第１及び第２のコード周波数の何れの一つが、これに関連する、対応
    する周波数近傍内の最大値であるスペクトル振幅を有しているかを見出すととも
    に、前記第１及び第２のコード周波数の何れの一つが、これに関連する、対応す
    る周波数近傍内の最小値であるスペクトル振幅を有しているかを見出し、これに
    よって前記バイナリービットの受領した一つの値を決定するステップと を包含している方法。
  28. 【請求項２８】 請求項２７記載の方法であって、以下のような三重音を見
    出すステップを有している方法： （ｉ）前記受領した信号が、前記参照周波数で前記参照周波数の周波数近傍内
    の極大値であるスペクトル振幅を有し、（ii）前記受領した信号が、第１のコー
    ド周波数で第１のコード周波数に対応する周波数近傍内の極大値であるスペクト
    ル振幅を有し、（iii）前記受領した信号が、第２のコード周波数で第２のコー
    ド周波数に対応する周波数近傍内の極大値であるスペクトル振幅を有している。
  29. 【請求項２９】 請求項２７記載の方法であって、前記第１及び第２の周波
    数が前記参照周波数、周波数ホップシーケンス、及び予め決められたシフトイン
    デックスに従って選択される方法。
  30. 【請求項３０】 請求項２７記載の方法であって、前記第１及び第２のコー
    ド周波数は、以下のステップに従って選択される方法： 前記バンド幅の予め決められた部分内で前記信号のスペクトル振幅が最大であ
    る周波数を見出すステップ、及び 最大スペクトル振幅のその周波数に予め決められた周波数シフトを加えるステ
    ップ。
  31. 【請求項３１】 請求項３０記載の方法であって、前記信号は音声信号であ
    り、前記バンド幅の予め決められた部分は、その最低の周波数からその上に２ｋ
    Ｈｚ広がったバンド幅のより低い部分を有しており、前記予め決められたシフト
    周波数は、実質的に５に等しい方法。
  32. 【請求項３２】 請求項２７記載の方法であって、前記第１及び第２の予め
    決められたオフセットが等しい大きさで符号が反対である方法。
  33. 【請求項３３】 スペクトルの振幅と位相とを有する信号とともに伝送され
    るデジタル的にエンコードされたメッセージを読み取るための方法であって、前
    記信号は信号バンド幅によって特徴付けられ、前記メッセージは複数のバイナリ
    ービットを有し、前記方法は、以下のステップ、即ち、 ａ）前記信号バンド幅内で参照周波数を選択するステップと、 ｂ）前記参照周波数からの第１の予め決められた周波数オフセットに於ける第
    １のコード周波数を選択するとともに、前記参照周波数からの第２の予め決めら
    れた周波数オフセットに於ける第２のコード周波数を選択するステップと、 ｃ）前記第１及び第２のコード周波数のそれぞれの予め決められた周波数近傍
    内の前記信号の位相を決定するステップと、 ｄ）前記第１のコード周波数が、前記第２のコード周波数での前記位相の予め
    決められた値の範囲内にあるかどうかを決定し、それによって受け取られた前記
    バイナリービットの一つの値を決定するステップと、 を包含している方法。
  34. 【請求項３４】 請求項３３記載の方法であって、三重音を見出すステップ
    を有し、その受け取られた信号が、前記参照周波数に於いて前記参照周波数の前
    記予め決められた周波数近傍内で極大であるスペクトル振幅を有し、その受け取
    られた信号が、前記第１及び第２のコード周波数のそれぞれに於いて、前記第１
    及び第２のコード周波数の前記予め決められた周波数近傍内のそれぞれで極大で
    あるスペクトル振幅を有している方法。
  35. 【請求項３５】 請求項３３記載の方法であって、前記第１及び第２の周波
    数が、前記参照信号の周波数、周波数ホップシーケンス、及び予め決められたシ
    フトインデックスに従って選択される方法。
  36. 【請求項３６】 請求項３３記載の方法であって、前記第１及び第２のコー
    ド周波数は、以下のステップに従って選択される方法： 前記バンド幅の予め決められた部分内で前記信号のスペクトル振幅が最大であ
    る周波数を見出すステップ、及び 前記信号のスペクトル振幅が最大である周波数に、予め決められた周波数シフ
    トを加えるステップ。
  37. 【請求項３７】 請求項３６記載の方法であって、前記信号は音声信号であ
    り、前記バンド幅の予め決められた部分は、その最低の周波数からその上に２ｋ
    Ｈｚ広がったバンド幅のより低い部分を有しており、前記予め決められたシフト
    周波数は、実質的に５に等しい方法。
  38. 【請求項３８】 請求項３３記載の方法であって、前記第１及び第２の予め
    決められたオフセットが等しい大きさで符号が反対である方法。
  39. 【請求項３９】 予め決められた信号のバンド幅内で変化する強度を有する
    信号のブロックにバイナリービットを付加するように構成されたエンコーダであ
    って、 前記ブロック内で、(i)前記予め決められた信号のバンド幅内に於ける参照周
    波数と、(ii)前記参照周波数からの第１の予め決められたオフセットを有する第
    １のコード周波数と、(iii)前記参照周波数からの第２の予め決められたオフセ
    ットを有する第２のコード周波数とを選択するように構成されたセレクタと、 前記第１のコード周波数の周囲に広がる周波数の第１の近傍と、前記第２のコ
    ード周波数の周囲に広がる周波数の第２の近傍とに於ける信号のスペクトル振幅
    を検出するように構成されたディテクタと、 前記第１のコード周波数での前記スペクトルの振幅を前記周波数の第１の近傍
    に於いて最大とするために前記第１のコード周波数での前記スペクトルの振幅を
    増大させることにより、そして、前記第２のコード周波数での前記スペクトルの
    振幅を前記周波数の第２の近傍に於いて最小とするために前記第２のコード周波
    数での前記スペクトルの振幅を減少させることにより、前記バイナリービットを
    挿入するように構成されたビットインサータと を備えたエンコーダ。
  40. 【請求項４０】 請求項３９記載のエンコーダであって、前記バイナリービ
    ットが「１」であるエンコーダ。
  41. 【請求項４１】 請求項３９記載のエンコーダであって、前記バイナリービ
    ットが「０」であるエンコーダ。
  42. 【請求項４２】 請求項３９記載のエンコーダであって、前記第１及び第２
    の周波数が、前記参照周波数、周波数ホップシーケンス数、並びに第１及び第２
    の予め決められたオフセットに従って選択されるエンコーダ。
  43. 【請求項４３】 請求項３９記載のエンコーダであって、前記信号に同期化
    ブロックが加えられ、前記同期化ブロックは三重音部分によって特徴付けられて
    いるエンコーダ。
  44. 【請求項４４】 請求項３９記載のエンコーダであって、前記第１及び第２
    の予め決められたオフセットが等しい大きさで符号が反対であるエンコーダ。
  45. 【請求項４５】 請求項３９記載のエンコーダであって、前記ステップａ）
    −ｄ）を何度も繰り返すことにより、前記信号に複数のバイナリーコードビット
    が付加されるエンコーダ。
  46. 【請求項４６】 スペクトル振幅と位相とを有する信号のブロックにコード
    のバイナリービットを付加するように構成されたエンコーダであって、前記スペ
    クトル振幅と位相との両方が予め決められた信号バンド幅内で変化し、前記エン
    コーダは、 前記ブロック内で、(i)前記予め決められた信号のバンド幅内に於ける参照周
    波数と、(ii)前記参照周波数からの第１の予め決められたオフセットを有する第
    １のコード周波数と、(iii)前記参照周波数からの第２の予め決められたオフセ
    ットを有する第２のコード周波数とを選択するように構成されたセレクタと、 前記第１のコード周波数の近傍と前記第２のコード周波数の近傍の前記信号の
    スペクトルの振幅を検出するように構成されたディテクタと、 対応するスペクトルの振幅がより小さい、修正可能な信号成分であるべき前記
    第１及び第２のコード周波数の一方に於いて前記信号の一部分を選択し、前記第
    １及び第２のコード周波数の他方に於いて、参照信号成分となるべき前記信号の
    一部分を選択するように構成されたセレクタと、 前記修正可能な信号成分の位相を、それが前記参照信号成分の位相から予め決
    められた量だけ異なるように、選択的に変更するように構成されたビットインサ
    ータと を備えたエンコーダ。
  47. 【請求項４７】 請求項４６記載のエンコーダであって、前記バイナリービ
    ットが「１」であるエンコーダ。
  48. 【請求項４８】 請求項４６記載のエンコーダであって、前記バイナリービ
    ットが「０」であるエンコーダ。
  49. 【請求項４９】 請求項４６記載のエンコーダであって、前記第１及び第２
    のコード周波数が、前記参照周波数、周波数ホップシーケンス数、並びに第１及
    び第２の予め決められたオフセットに従って選択されるエンコーダ。
  50. 【請求項５０】 請求項４６記載のエンコーダであって、前記信号に同期化
    ブロックが加えられ、前記同期化ブロックは三重音部分によって特徴付けられて
    いるエンコーダ。
  51. 【請求項５１】 請求項４６記載のエンコーダであって、前記第１及び第２
    の予め決められたオフセットが等しい大きさで符号が反対であるエンコーダ。
  52. 【請求項５２】 請求項４６記載のエンコーダであって、前記ステップａ）
    −ｄ）を何度も繰り返すことにより、前記信号に複数のバイナリーコードビット
    が付加されるエンコーダ。
  53. 【請求項５３】 時間変化する強度を伴って伝送される信号のブロックから
    コードのバイナリービットをデコードするように構成されたデコーダであって、 前記ブロック内で、(i)前記信号のバンド幅内に於ける参照周波数と、(ii)前
    記参照周波数からの第１の予め決められた周波数オフセットに於ける第１のコー
    ド周波数と、(iii)前記参照周波数からの第２の予め決められた周波数オフセッ
    トに於ける第２のコード周波数とを選択するように構成されたセレクタと、 前記第１及び第２のコード周波数のそれぞれの予め決められた周波数近傍内の
    スペクトルの振幅を検出するように構成されたディテクタと、 前記第１及び第２のコード周波数の一方がそのそれぞれの近傍に内で最大値で
    あるこれに関連するスペクトル振幅を有し、及び前記第１及び第２のコード周波
    数の他方がそのそれぞれの近傍に内で最小値であるこれに関連するスペクトル振
    幅を有しているときに、前記バイナリービットを見出すように構成されたビット
    ファインダと を備えているデコーダ。
  54. 【請求項５４】 請求項５３記載のデコーダであって、前記信号は、以下に
    よって特徴付けられた三重音を含んでいるデコーダ： （ｉ）前記受領した信号が、前記参照周波数で前記参照周波数の予め決められ
    た周波数近傍内の極大値であるスペクトル振幅を有し、（ii）前記受領した信号
    が、第１のコード周波数で第１のコード周波数に対応する予め決められた周波数
    近傍内の極大値であるスペクトル振幅を有し、（iii）前記受領した信号が、第
    ２のコード周波数で第２のコード周波数に対応する予め決められた周波数近傍内
    の極大値であるスペクトル振幅を有している。
  55. 【請求項５５】 請求項５３記載のデコーダであって、前記セレクタが、前
    記第１及び第２のコード周波数を、前記参照周波数、周波数ホップシーケンス、
    並びに第１及び第２の予め決められたオフセットに従って選択するデコーダ。
  56. 【請求項５６】 請求項５３記載のデコーダであって、前記第１及び第２の
    予め決められた周波数オフセットが等しい大きさで符号が反対であるデコーダ。
  57. 【請求項５７】 請求項５３記載のデコーダであって、前記デコードされた
    バイナリービットが「１」ビットであるデコーダ。
  58. 【請求項５８】 請求項５３記載のデコーダであって、前記デコードされた
    バイナリービットが「０」ビットであるデコーダ。
  59. 【請求項５９】 時間変化する強度を伴って伝送される信号のブロックから
    コードのバイナリービットをデコードするように構成されたデコーダであって、 前記ブロック内で、(i)前記信号のバンド幅内に於ける参照周波数と、(ii)前
    記参照周波数からの第１の予め決められた周波数オフセットに於ける第１のコー
    ド周波数と、(iii)前記参照周波数からの第２の予め決められた周波数オフセッ
    トに於ける第２のコード周波数とを選択するように構成されたセレクタと、 前記第１及び第２のコード周波数のそれぞれの予め決められた周波数近傍内の
    前記信号の位相を検出するように構成されたディテクタと、 前記第１のコード周波数に於ける位相が前記第２のコード周波数に於ける位相
    の予め決められた値の範囲内にあるときに、前記バイナリービットを見出すよう
    に構成されたビットファインダと を備えているデコーダ。
  60. 【請求項６０】 請求項５９記載のデコーダであって、前記信号は、以下に
    よって特徴付けられた三重音を含んでいるデコーダ： （ｉ）前記受領した信号が、前記参照周波数で前記参照周波数の予め決められ
    た周波数近傍内の極大値であるスペクトル振幅を有し、（ii）前記受領した信号
    が、第１のコード周波数で第１のコード周波数に対応する予め決められた周波数
    近傍内の極大値であるスペクトル振幅を有し、（iii）前記受領した信号が、第
    ２のコード周波数で第２のコード周波数に対応する予め決められた周波数近傍内
    の極大値であるスペクトル振幅を有している。
  61. 【請求項６１】 請求項５９記載のデコーダであって、前記セレクタが、前
    記第１及び第２のコード周波数を、前記参照周波数、周波数ホップシーケンス、
    並びに第１及び第２の予め決められたオフセットに従って選択するデコーダ。
  62. 【請求項６２】 請求項５９記載のデコーダであって、前記第１及び第２の
    周波数オフセットが等しい大きさで符号が反対であるデコーダ。
  63. 【請求項６３】 請求項５９記載のデコーダであって、前記デコードされた
    バイナリービットが「１」ビットであるデコーダ。
  64. 【請求項６４】 請求項５９記載のデコーダであって、前記デコードされた
    バイナリービットが「０」ビットであるデコーダ。
  65. 【請求項６５】 信号をコードを用いてエンコードするためのエンコーディ
    ング装置であって、前記信号はビデオ部分と音声部分とを有し、前記エンコーデ
    ィング装置は、 前記信号の部分の一つをエンコードするように構成されたエンコーダと、 前記エンコーダによって引き起こされる前記ビデオ部分と前記音声部分との間
    のどのような相対的な遅延も補償するように構成された補償器と を備えているエンコーディング装置。
  66. 【請求項６６】 請求項６５記載のエンコーディング装置であって、前記エ
    ンコーダは、前記信号の音声部分をエンコードするように構成された音声エンコ
    ーダであり、前記補償器は、前記音声エンコーダによって引き起こされる前記ビ
    デオ部分と前記音声部分との間のどのような相対的な遅延も補償するように構成
    されているエンコーディング装置。
  67. 【請求項６７】 請求項６６記載のエンコーディング装置であって、ビデコ
    ードを用いて前記信号のビデオ部分をエンコードするように構成されたビデオエ
    ンコーダを更に有しているエンコーディング装置。
  68. 【請求項６８】 請求項６５記載のエンコーダであって、前記補償器は、前
    記エンコーダによって引き起こされる前記ビデオ部分と前記音声部分との間のど
    のような相対的な遅延も補償するために、前記音声部分に対して前記ビデオ部分
    を遅延させるデレイを有しているエンコーダ。
  69. 【請求項６９】 請求項６５記載のエンコーダであって、前記補償器は、前
    記エンコーダによって引き起こされる前記ビデオ部分と前記音声部分との間のど
    のような相対的な遅延も補償するために、他の部分に対して前記信号の部分の一
    つを遅延させるデレイを有しているエンコーダ。
  70. 【請求項７０】 受け取った信号からデータ要素を読み取る方法であって、 ａ）前記受け取った信号のｎ個のサンプルの第１のブロックのフーリエ変換を
    計算するステップと、 ｂ）前記データ要素に対する第１のブロックをテストするステップと、 ｃ）もし、前記データ要素が前記第１のブロック内に見つかれば、ＳＩＳ配列
    の配列要素ＳＩＳ［ａ］を予め決められた値に設定するステップと、 ｄ）前記受け取った信号のｎ個のサンプルの第２のブロックに対するｎ個のサ
    ンプルの前記第１のブロックのフーリエ変換をアップデートするステップであっ
    て、前記第２のブロックは前記第１のブロックとｋ個のサンプルだけ異なり、そ
    してｋ＜ｎである、ステップと、 ｅ）前記データ要素に対する第２のブロックをテストするステップと、 ｆ）もし、前記データ要素が前記第１のブロック内に見つかれば、ＳＩＳ配列
    の配列要素ＳＩＳ［ａ＋１］を予め決められた値に設定するステップと を備えている方法。
  71. 【請求項７１】 請求項７０記載の方法であって、ステップｄ）が以下の式
    に従って実行され、 【数９】 及び 【数１０】 ここで、Ｆoldは第１のブロックに関連するフーリエ変換に於ける周波数であり
    、Ｆnewは第２のブロックに関連するアップデートされたフーリエ変換に於ける
    周波数であり、Ｕ0は着目している周波数インデックスである。
  72. 【請求項７２】 請求項７０記載の方法であって、ステップｄ）が、整数の
    周波数インデックスの範囲に限定される方法。
  73. 【請求項７３】 請求項７０記載の方法であって、ステップｄ）−ｆ）が、
    データ要素の予め決められた数ｍだけ繰り返される方法。
  74. 【請求項７４】 請求項７３記載の方法であって、 ｇ）前記データ要素の予め決められた数ｍが基準と比較されるステップと、 ｈ）生データ配列ＤＡの整数をステップｇ）に依存する値に設定するステップ
    と、 を更に備えている方法。
  75. 【請求項７５】 請求項７４記載の方法であって、予め決められたデータ要
    素が見つかるまで、ステップｄ）−ｈ）を繰り返す方法。
  76. 【請求項７６】 予め決められた信号バンド幅内で変化する信号のブロック
    にバイナリーコードビットを付加するための方法であって、該方法は、以下のス
    テップ、即ち、 ａ）予め決められた信号バンド幅内の参照信号を選択し、前記参照周波数から
    の第１の予め決められたオフセットを有する第１のコード周波数と前記参照周波
    数からの第２の予め決められたオフセットを有する第２のコード周波数との両方
    をこれと関連づけるステップと、 ｂ）前記第１のコード周波数の周囲に広がる周波数の第１の近傍と、前記第２
    のコード周波数の周囲に広がる周波数の第２の近傍とに於ける前記ブロック内の
    信号のスペクトルパワーを測定するステップであって、前記第１の周波数はスペ
    クトルの振幅を有し、前記第２の周波数はスペクトルの振幅を有している、ステ
    ップと、 ｃ）前記第１のコード周波数のスペクトル振幅を、周波数の前記第１の近傍に
    於ける最大の振幅を有する周波数のスペクトル振幅と交換し、一方、前記第１の
    周波数と周波数の前記第１の近傍に於ける最大の振幅を有する周波数との両方に
    於ける位相角を保持するステップと、 ｄ）前記第２のコード周波数のスペクトル振幅を、周波数の前記第２の近傍に
    於ける最小の振幅を有する周波数のスペクトル振幅と交換し、一方、前記第２の
    周波数と周波数の前記第２の近傍に於ける最大の振幅を有する周波数との両方に
    於ける位相角を保持するステップと を包含している方法。
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