JP2002527984A - 周波数および時間ドメインの処理を使用して，補助データを一次データ信号に埋め込むための方法ならびに装置 - Google Patents

周波数および時間ドメインの処理を使用して，補助データを一次データ信号に埋め込むための方法ならびに装置

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JP2002527984A
JP2002527984A JP2000576553A JP2000576553A JP2002527984A JP 2002527984 A JP2002527984 A JP 2002527984A JP 2000576553 A JP2000576553 A JP 2000576553A JP 2000576553 A JP2000576553 A JP 2000576553A JP 2002527984 A JP2002527984 A JP 2002527984A
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JP2000576553A
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English (en)
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リー，チョン・ユー
モーレミ，カムラン
ウォーレン，ロバート・エル
Original Assignee
ソラナ・テクノロジー・ディベロップメント・コーポレイション
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】着色化されたノイズの形でデータを隠すことで補助情報x(m)が一次データ信号s(t)のサブバンドに送られる。着色化ノイズPci(k)は各サブバンドの一次データ信号のスペクトルをシミュレートするスペクトルをもつ。送られるデータはスペクトル拡散信号p(n)に変換される。一次データ信号si(k)はそのスペクトル形状を決定するために解析88され、同じスペクトル形状は各サブバンドpi(k)のスペクトル拡散信号に与えられ，その信号は一次データ信号と結合され送られる。スペクトル成形は線形予測コード化のような合成94及び時間ドメインモデル化88により達成される。複数の色々な補助情報ストリームAUX，DATA，A，B，・・・，Nが一次データ信号s(t)で送られる。個々のスペクトル拡散信号キャリアのゲイン287，297，307及び着色化ノイズをパワー調節することで、補助情報ストリームは所望レベルで一次データ信号の干渉閾値の下又は上で実行できる。

Description

【発明の詳細な説明】
本出願は，“補助データを一次データ信号の埋め込むための方法および装置”
と題するC. Lee等による，1996年12月6に出願された米国特許出願第08/764,096
号の一部継続出願であり，この一部継続出願は，“補助データをオーディオ信号
に転送する方法および装置”と題する，C. Lee等による，1995年9月6日に出願さ
れた米国特許出願第08/524,132号の一部継続出願（これは，1998年10月13日に発
行された米国特許出願第5,822,360号である）で，両者ともここに参考文献とし
て組み入れられる。
【０００１】 発明の背景 本発明は，一次データまたはホストデータ信号にデータを埋め込む（隠す）た
めの方法及び装置に関し，特に一つ以上の補助データ信号を既存のチャンネルを
通じて通信される一次信号内に挿入するための手法に関する。一次データ信号は
，電磁または音響信号，たとえば，データのアナログまたはデジタル表示を与え
る信号を含むことができる。埋め込みデータを一次データ信号から回復するため
の方法及び装置も本発明の特定の適用例にそって，開示される。
【０００２】 近年，与えられた帯域幅のチャンネル内で運ばれる情報量を増加させる技術が
開発された。例えば，与えられた帯域幅内により多くのデータを押し込めるよう
デジタルデータを圧縮するための技術が周知である。
【０００３】 或帯域幅内で付加的データを通信するための他のアプローチは，一次信号それ
自身の転送には影響を及ぼさずに，補足情報が該第一次信号とともに転送される
ところのドメインを識別することである。そのような技術は周知の圧縮方法と組
み合わせて使用される。そのような技術の一つとして，一次データ信号と一緒に
データを転送するものであり，その場合，チャンネルの帯域幅はそのまま残って
おり，付加的情報が一次データでパケットにされ，その結果，一次データ信号の
品質を実質的に損なうことなく付加的情報が検索されることができる。
【０００４】 デジタル情報をオーディオ信号のような一次データ信号に埋め込むための一つ
の方法が米国特許第5,319,735号の題名“Embedded Signalling”に開示されてい
る。この特許は，埋め込まれるべき符号記号のシーケンスを表す符号信号の生成
を開示し，該符号信号はオーディオ信号の帯域幅内にあってそれより小さい予め
選択された信号帯域に本質的に閉じこめられた周波数成分を有する。該オーディ
オ信号は，信号帯域を包含する周波数帯域にわたって連続的に周波数解析される
。該符号信号は解析の関数としてダイナミックにフィルタにかけられ，各瞬間に
本質的に無視できるほど小さく信号帯域をはずれる周波数成分レベルを有する修
正符号信号が与えられる。信号帯域内の各周波数において，修正符号信号の周波
数成分レベルは対応する周波数範囲内のオーディオ信号周波数成分のレベルに本
質的に比例するよう予め選択される。修正符号信号はオーディオ信号と結合され
合成オーディオ信号をもたらす。
【０００５】 周波数解析及びダイナミックフィルタは大きなバンクのバンドパスフィルタを
使用して達成されるが，これは実現がかなり複雑で高価なため実用価値を制限す
る。さらに，計算条件は，バンドパスフィルタの数だけ倍増する。
【０００６】 一次データ信号にデータを隠すためのより粗い手法を与えることが有利である
。たとえば，可聴範囲未満，その範囲，その範囲以上にある周波数成分を有する
一次オーディオデータ信号に，データを隠すことには利点がある。そのような手
法は，一次データ信号の品質を本質的に変えることなく，複数の異なるデータス
トリームを一次データ信号によって運ぶことを可能としなければならず，異なる
データストリームは異なるデータ速度で与えられ，かつ一次データ信号に付加さ
れる前にさまざまな方法で結合されることが可能でなければならない。
【０００７】 他のストリームがすでに一次データ信号に付加された後に，異なるデータスト
リーム及びそれの組み合わせは“カスケード”アプローチにおいて一次データ信
号へ付加されることも可能でなければならない。結合データストリームは異なる
レベル（すなわち異なるゲインを有する）で一次データ信号内に与えられること
ができ，組み合わせストリームのパワーは一次データ信号内の所望のレベルで結
合を維持するべく調節可能でなければならない。
【０００８】 さらに，一次データ信号によって運ばれる情報のタイプはバーチャル的には無
制限でなければならない。例えば，一次データ信号に全く無関係なデータが運ば
れることが有利である。同様に，一次データに付随するデータが運ばれることが
有利であり，そのようなデータは一次データ信号を適正な権限なくコピーするこ
とを防止するコピー防止方法に有効であり，または一次データ信号に付随するプ
ログラム若しくは他の情報（例えば，ビデオまたはマルチメディア）の使用を制
御するためのものである。
【０００９】 オーディオまたはビデオプログラムの名前及び／または実行者，またはコンパ
クトディスクまたは磁気テープのようなソースメディアに記憶された製造者また
は配給者，及び市場調査若しくは商業的検証のためのポーリング情報のような，
一次データ信号の内容を識別する情報もまたそのような手法を使って隠される。
さらに，その手法は，変調キャリア，非変調キャリア（例えば，パイロット），
または両者の組み合わせのいずれかを，一次データ信号に隠されなければならな
い。
【００１０】 特に，その技術は，計算上の負荷を含む実施上の制限（LPCベース隠しデータ
転送（HDT）符号化技術でもって高線形予測コーディング（LPC）オーダに対して
中ぐらいで生じる）を解消しなければならない。LPCベースHDT符号化技術でもっ
て，LPCオーダ（N）が増加すると，一次データ信号のモデル化はより正確になり
，補助データは，より正確に，たとえば，より正確なパワーレベルおよびスペク
トル形成をもって，埋め込まれうる。しかしLPCにおいて使用される自動補正お
よびフィルタリングの計算上の複雑さは，N，およびN2でのダービン回帰増加を
使用するLPC分析の計算上の複雑さとともに線形に増加する。
【００１１】 したがって，一次データ信号の，多数のサブバンドに補助データを与えるため
に，周波数および時間ドメイン処理を使用することには利点があり，ここで，モ
デルのオーダは，比較できるスペクトルモデル化性能に対するフルバンドの実行
に関して各サブバンドにおいて減少し得る。周波数および時間ドメイン技術はさ
らに，フルバンドの実行に関し，深いスペクトル谷およびスペクトルフロアの改
良されたスペクトルのモデル化を提供する。
【００１２】 本発明は，上記及び他の利点を有する一次データ信号内に隠される情報を転送
しまた回復するための方法及び装置に関する。
【００１３】 本発明の要旨 本発明に従って，受信機に通信するための一次データのサブバンドに補助デー
タを隠すための方法が与えられる。擬ランダムノイズキャリアが，一次データ陣
号のサブバンドに対応するサブバンドに，情報を運ぶスペクトル拡散信号を与え
るために，補助情報によって変調される。擬ランダムノイズキャリアは，フラッ
トなスペクトルをもち得るが，しかし，このことは，スペクトルが平坦でないと
いうアプリオリな知識があるときに，必要とはならない。該一次データのサブバ
ンドはそのスペクトル形状を決定するために評価される。スペクトル拡散信号の
キャリア部分は一次データ信号に対応するサブバンドのスペクトル形状をシミュ
レートするために，スペクトル的に成形される（すなわち，“着色化される”）
。スペクトル的に成形されたキャリア部分を有するスペクトル拡散信号は，一次
データ信号内のランダムノイズのように補助情報を運ぶ出力信号を生成するため
に，一次データ信号の各サブバンドと結合される。
【００１４】 図示された実施例において，出力信号はスペクトル拡散信号及び一次データ信
号の和から成る。
【００１５】 出力信号のスペクトル形状が決定されるところの補助信号を出力信号から回復
するための方法が与えられる。その後出力信号は決定されたスペクトル形状に基
づいて処理され，必要ならば，出力信号内に含まれるスペクトル拡散信号のキャ
リア部分を単調化（すなわち，“白色化”）する。補助データを回復すべくスペ
クトル拡散信号を逆拡散(despread)するために，キャリア部分が白色化された後
，スペクトル拡散信号が復調される。
【００１６】 各サブバンドのスペクトル形状を決定すべく一次データ信号を評価する工程は
，LPCのような時間ドメインモデリングを使用することができる。LPCは，たとえ
ば，一次データ信号のパワーを減少するのに使用され得る予測ゲインを与えるた
め，特に有利である。そのような実施例において，各サブ坂東のスペクトル拡散
信号のキャリアをスペクトル的に成形する際に使用するための，LPC係数が与え
られる。デコーダにおいて補助情報を回復する際に使用する出力信号の各サブバ
ンドのスペクトル形状を決定するために，対応するLPC係数が出力信号のスペク
トル形状から独立に引き出される。キャリア部分を白色化するよう出力信号を処
理する際に使用するために，対応するLPC係数が与えられる。都合よく，この方
法は，LPC係数を受信機に通信する必要性を除去する。
【００１７】 スペクトル拡散信号のパワーは，一次データ信号と結合される前に各サブバン
ドにおいて，調節される。さらにパワー調節は，拡散スペクトル信号のスペクト
ル成形の前にでも，またはその後にでも行い得る。該調節は，例えば，一次デー
タ信号内の所定の閾値以下のスペクトル拡散信号を与えるのに使用される。たと
えば，一次データ信号が可聴成分を含むとき，拡散スペクトル信号を実質的に聞
こえないようにすることが望ましい。このことは，たとえば，‐40dBの特定の信
号対ノイズ比（SNR）で拡散スペクトル信号を与えることにより達成され得る。
さらに，一次データ信号が準可聴および/または超可聴周波数成分を含むとき，
許容SNRは，一次データ信号のスペクトルにわたって，受け入れ可能なノイズレ
ベル（たとえば，干渉レベル）を与えるように調節され得る。該調節はまたスペ
クトル拡散信号を，付加的形式で，次第に増加するノイズレベルとするために使
用され，その結果，記録された一次データ信号の連続コピーの品質は各新規コピ
ー毎に低下する。
【００１８】 複数の補助情報信号を一次データ信号の一つ以上のサブバンド内に隠すことも
可能である。これを達成するために，複数の擬ランダムノイズキャリアが補助情
報信号によって変調され，複数のスペクトル拡散信号が与えられる。該キャリア
（一次データ信号のスペクトル形状をシミュレートするためにスペクトル的に成
形される）は，所望のサブバンドで，一次データ信号と結合され，出力信号を生
成する。各キャリアは一次データ信号と結合される前に個別にスペクトル的に成
形される。または，キャリアは，一次データ信号と結合される前にグループとし
てスペクトル的に成形され得る。ハイブリッド実施例において，いくつかのキャ
リアが一次データ信号とのそれらの組み合わせの前に個別にスペクトル的に成形
され，その他のキャリアがスペクトル的に成形されまた一次データ信号と結合さ
れる前にグループとして結合される。
【００１９】 複数の補助情報信号が隠されるところの出力信号から補助情報を回復するため
に，出力信号のスペクトル形状が決定される。出力信号はそのスペクトル形状に
基づいて処理され，そこに含まれるスペクトル拡散信号のキャリア部分を白色化
する。キャリア部分が白色化された後，所望のスペクトル拡散信号が復調される
。スペクトル拡散信号が復調中に逆拡散され，そこで運ばれる補助情報が回復さ
れる。
【００２０】 擬ランダムノイズキャリアは暗号的に生成され，補助情報の保護通信を受信機
へ与える。データ暗号化標準規格(DES)のような周知の暗号アルゴリズムを使用
して擬ランダムノイズキャリアを生成するために，保護暗号キーが送信機及び受
信機の両方に与えられる。適正キーがなければ，受信機で補助情報を回復するの
に必要な特定の擬ランダムノイズキャリアは引き出されない。公共及び個人キー
手法を含む他の周知の暗号アルゴリズムが擬ランダムノイズキャリアを暗号化す
るのに使用されてもよい。
【００２１】 受信機へ通信するための一次データ信号のサブバンド内に補助情報を隠すため
の装置が与えられる。当該装置は，補助情報のデータストリームを，情報を運ぶ
スペクトル拡散信号へ変換するための手段を含む。一次データ信号のスペクトル
形状を決定するために，一次データ信号のサブバンドを評価するための手段が与
えられる。該評価手段に応答する手段は，一次データ信号のサブバンドのスペク
トル形状をシミュレートするようスペクトル拡散信号のキャリア部分をスペクト
ル的に成形する。スペクトル的に成形されたキャリア部分を有するスペクトル拡
散信号は一次データ信号と結合され，一次データ信号のサブバンド内で実質的に
ランダムノイズとして補助情報を運ぶ出力信号を生成する。
【００２２】 任意ではあるが，結合手段の前にスペクトル拡散信号のパワーを調節するため
の手段が与えられ，所望のレベル（例えば，可聴閾値または許容可能なノイズも
しくは干渉閾値以下）のスペクトル拡散信号を一次データ信号内に与えることも
できる。さらに付加的に，補助情報をスペクトル拡散信号へ変換する前に，前方
エラー補正コードを使って補助情報を符号化するための手段が与えられてもよい
。
【００２３】 評価手段は，一次データ信号を受信しかつそこからLPC係数を生成するべく接
続されたLPCプロセッサから成ってもよい。キャリア部分をスペクトル的に成形
するための手段はLPC係数に応答するLPCフィルタから成る。
【００２４】 一次データ信号とスペクトル拡散信号の結合を含む出力信号のサブバンドから
補助情報を回復するための装置が与えられる。この装置は出力信号のサブバンド
のスペクトル形状を決定するための手段を含む。決定手段によって決定されたス
ペクトル形状に基づいて出力信号を処理するための手段が与えられ，出力信号内
に含まれるスペクトル拡散信号のキャリア部分を白色化する。スペクトル拡散信
号を獲得しかつ逆拡散し，また各サブバンドから補助情報を回復するべくキャリ
ア部分が白色化された後，スペクトル拡散信号を復調するための手段が与えられ
る。
【００２５】 スペクトル成形がエンコーダにおける線形予測コード化を使って実行されると
，デコーダは出力信号を受信しかつLPC係数を生成すべく結合されたLPCプロセッ
サから成ってもよい。有利なことに，LPC係数はエンコーダと独立にデコーダに
おいて引き出され，その結果エンコーダからデコーダへ係数を通信する必要がな
い。スペクトル拡散信号のキャリア部分を白色化するために，デコーダは局所的
に引き出されるLPC係数に応答するLPCフィルタから成ってもよい。そのようなLP
Cフィルタの使用により，上記した有利な予測ゲインが与えられる。
【００２６】 一次データ信号のサブバンド内に着色化されたノイズとして隠されたスペクト
ル拡散信号によって運ばれる補助情報を回復するためのデコーダが与えられる。
該スペクトル拡散信号は，一次データ信号のサブバンドスペクトル形状をシミュ
レートするスペクトル形状を有するキャリアを含む。一次データ情報のスペクト
ル形状を決定するための手段が与えられる。該キャリアは，決定手段によって決
定されたスペクトル形状に基づいて処理され，キャリアを白色化する。回復され
たスペクトル拡散信号は逆拡散され，その後補助情報を回復するべく復調される
。各サブバンドのキャリアの白色化はLPCを使って達成される。
【００２７】 デコーダは，スペクトル拡散信号のそれぞれのキャリア上で運ばれる複数の補
助情報信号の所望のひとつを回復するように設計される。すべてのキャリアは一
次データ情報のスペクトル形状をシミュレートするようスペクトル的に成形され
る。デコーダにおける復調器手段は，復調用のキャリアの所望のひとつを選択し
，補助情報信号の対応するひとつを回復することができる手段を含む。各情報信
号に対して，分離デコーダ（及び必要により前方エラー補正，すなわちFECデコ
ーダ）が与えられる。スペクトルの成形を消去するためのコンポーネント（すな
わち，“白色化回路”）はデコーダにおいてすべての補助情報信号によって共有
される。
【００２８】 本発明はまたレーキ受信機を使って実行されるデコーダを与える。特にそのよ
うなデコーダは，補助情報を白色（ホワイト）ノイズとして一次データ信号のサ
ブバンド内に与えるような基本白色ノイズ拡散スペクトルエンコーダから受信し
た信号を復号化するのに有用である。デコーダ内の白色化手段はスペクトル拡散
信号内に記号間の干渉を生成する。レーキ受信機は白色化手段から一次データ信
号を受信する。レーキ受信機は，減少した記号間干渉を有するスペクトル拡散信
号を回復するために，受信一次データ信号を復調する。回復されたスペクトル拡
散信号は補助情報を回復すべく逆拡散される。
【００２９】 レーキ受信機実施例内の白色化手段は，オーディオ信号を受信しかつそこから
LPC係数を生成するべく結合されたLPCプロセッサから成ってもよい。一次データ
信号を受信するためのオーダNのLPCフィルタが与えられる。該LPCフィルタは，
一次データ信号のスペクトルを白色化するためのLPC係数に応答する。レーキ受
信機はN個のタップまたは“フィンガー”から成り，ここで受信一次データ信号
を復調するとき各フィンガーがスペクトル拡散信号の異なるマルチパスを処理し
，それによって補助情報を得るべく減少した記号間干渉を有するスペクトル拡散
信号を回復する。この実施例において，レーキ受信機はさらに当該レーキ受信機
のタップの重みをダイナミックに変化させるためのLPC係数に応答する手段から
成る。
【００３０】 発明の詳細な説明 本発明は，一次データ信号と，受け入れることができないように干渉すること
なく，一次データ信号を運ぶように設計された物理的なチャンネル内に隠蔽チャ
ンネルをつくる。送信のための一次データ信号の連続的な変調は比較的重要でな
い。周知のAM，FM，及び二相シフトキーイング（BPSK），四相シフトキーイング
（QPSK），四振幅変調（QAM）や他の周知の変調技術のようなマルチレベル変調
技術が，隠れた補助情報を運ぶことのできる本発明に従った処理を行った後に，
一次データ信号を送信するために使用できる。
【００３１】 補助情報は，一次データ信号と関係または無関係であり得るいずれの所望のデ
ータを含む。例えば，テキストデータ，制御データ，及び他の無関係のデータが
，一次データ信号内で運ばれる。これに加えて（または，変形的に），コピー保
護データと同様，一次データ信号及び／またはその内容を識別するデータや，市
場調査若しくは商業的検証データが，本発明の技術を使用して運ばれる。
【００３２】 本発明は，一次データ信号に隠され，またはその中で運ばれ得るデータのタイ
プのいずれのものにも限定されず，また本発明は使用した一次データ信号のタイ
プに限定されない。例えば，一次データ信号は，可聴範囲以下，その範囲内およ
び/またはその範囲以上の周波数成分をもつ電磁可聴信号を含むことができる。
しかし、一次データ信号は、可聴信号に限定されず、ビデオ、マルチメディア、
インターネットデータなどを含むいずれのタイプの情報をも運ぶことができる。
本発明はまた，超音波信号を含む音波についての使用まで拡張され得る。
【００３３】 好適に、ランダムノイズ信号が、隠されるべき補助情報のためのキャリアとし
て使用される。これは、ランダムノイズは，相関されるノイズよりも容易に許容
できるからである。
【００３４】 擬ランダムノイズが，スペクトル拡散通信システムで典型的に使用される。こ
のようなシステムは，例えば，-40dBの所望の信号／ノイズ比（SNR）で，信頼性
のあるデータの送信を行うために，本発明に従って使用される。高い処理ゲイン
（すなわち，信号帯域と信号比との間の比）が，低SNRを達成するために必要で
ある。したがって，典型的なスペクトル拡散システムにおいて，情報比は非常に
低く，典型的に，6MHzの帯域幅のビデオチェンネルにわたって，単位秒当たり10
0bitを越える。スペクトル拡散システムで使用される擬ランダム（PR）キャリア
が，広帯域スペクトルを有する。よって，必要なSNRは，処理ゲインが非常に高
くない限り，一次データ信号のスペクトルバレーで維持することが困難である。
この問題を克服するために， PNスペクトルが，一次データ信号のスペクトルに
適合させて成形される。この技術は，補助情報を適当に高いデータ速度で一次信
号に隠すことを可能にする。
【００３５】 "着色化されたノイズ（colored noise）"キャリア信号を生成すために，本発
明に従ってPNスペクトルを，適合させ成形することは，たとえば，一次データ信
号から得られるLPCフィルタを通じて白色PNノイズを通過させることによって達
成できる。PNノイズのシーケンスは，一次データ信号のスペクトルにダイナミッ
クに整合させるために，LPCフィルタによって成形されるキャリア信号のように
働く。都合良く，入射したノイズ信号自身が一次データ信号に類似するスペクト
ル形状を有することから，ほぼ完全な逆（または、インバース（inverse））LPC
フィルタが，受信機で計算できる。
【００３６】 LPCフィルタを用いることの利点は，干渉信号（この場合、一次データ信号）
の平坦化または"白色化"効果である。線形予測処理は，予測の残りが，比較的フ
ラットなスペクトルを有するように，信号の予測可能部分を除去する。このタイ
プのノイズは，受信機でのエラーの確率を低下させるために，補助情報のために
支障できるFEC符号化の実行を著しく向上する。
【００３７】 LPCの実施例の他の利点は，送信チャンネル歪みも，白色化処理を通してLPCフ
ィルタによって補償されることである。実際には，受信機の逆LPCフィルタは，
送信LPCフィルタ及びチャンネルフィルタによって形成される結合フィルタのた
めの自動イコライザのように作用する。LPCのその他の利点は，例えば，一次デ
ータ信号のパワーを低下させるのに有用な予測ゲインを与えることである。
【００３８】 他の実施例では、（サブバンド符号化のような）周波数ドメイン処理が，（LP
C分析及び合成のような）時間ドメインモデル化及び合成と使用される。特に、
補助データ信号が、例えば、分析フィルタバンクによって、対応するサブバンド
に分割され、各サブバンドの補助データサンプルのスペクトル成形及び／又はパ
ワー調節が実行される。その結果、スペクトル成形及び／又はパワー調節された
補助データサンプルは、それぞれのサブバンドの一次データ信号のデータサンプ
ルと結合され、結合サブバンドサンプルを与える。結合サブバンドサンプルは、
合成フィルタバンクによって処理され、一次データ信号と補助データ信号とを含
む結合フルバンド信号が得られる。
【００３９】 様々なエンコード化スキームが、スペクトル成形の前又は後にパワー調節を与
えることによって得られる。
【００４０】 本発明のスキームを処理する周波数ドメイン及び時間ドメインのための両立的
なデコーダ構造も与えられる。結合信号は、分析フィルタバンクによって処理さ
れ、異なったサブバンドの結合サンプルが得られる。エンコーダで実行される工
程の逆であるパワー調節及びスペクトル成形が実行される。補助データサンプル
は、次に、結合サンプルから回復される。一実施例では、補助データサンプルは
、各サブバンドから個別に回復される。他の実施例では、補助データサンプルは
、フルバンド信号として、受信された結合データ信号から回復される。用語"フ
ルバンド（full band）"は、信号のスペクトル全体を表すために使用され、用語
"サブバンド"は、信号のスペクトルの一部だけを表すために使用される。
【００４１】 図１は，本発明の，隠蔽データ転送（HDT）システムの簡単な形態を示す。一
次データ信号が，端子10を介して，HDTエンコーダ16と加算回路18とを含むエン
コーダ14へ入力される。HDTエンコーダ16は，一次データ信号に隠されるべき補
助データを端子12を介して受信する。
【００４２】 一次データ信号s(t)は，HDTエンコーダ16によって分析され，スペクトル成形
の要件を決定する。端子12を介して入力された補助データx(m)は，変調され，着
色化されたノイズ信号d(t)を発生し，この着色化されたノイズ信号は，次に，送
信前に，加算器18で一次データ信号s(t)に加算される。d(t)の信号パワーは，s(
t)での一部のパワーであるように調節される。結合した信号y(t)=s(t)＋d(t)は
，チャンネル20にわたって送信機22を介して送信される。送信機はs(t)を正弦波
のようなキャリアに変調することができる。さらに，無線チャンネルが図１に示
されるが，有線チャンネル（例えば，電気伝導性ケーブルまたは光ファイバケー
ブル）も使用できる。本発明はまた，（たとえば，テープやコンパクトディスク
のような磁気または光学媒体等）記録された電磁気信号にも適用可能である。
【００４３】 受信機24が，y'(t)=s'(t)＋d'(t)で示される，送信信号のレプリカを発生する
。受信機は，y(t)が送信機でキャリアへ変調された場合，復調器（又はデモジュ
レータ（demodulator））を含み得る。一次データ信号s'(t)が補助データをマス
クすることから，補助データd'(t)は隠され，一次データ信号と干渉しない。た
とえば，一次データ信号がオーディオ成分を含む場合，信号を聞く使用者は，ノ
ーマル音声s'(t)を聞き，d'(t)の存在を知覚しない。
【００４４】 一次データ信号内の非オーディオ成分に対して，受け入れ可能な干渉の閾値レ
ベルが特定の適用例に対して決定され，たとえば，信号/ノイズ比により定義さ
れ得る。この閾値レベルは質的および/または量的な基準に基づいて決定できる
。たとえば，衛星送信に対して，許容可能な干渉レベルが信号獲得時間またはエ
ラー比にしたがって測定されてもよい。アナログテレビ送信に対して，許容可能
な干渉がビデオイメージ質にしたがって測定されてもよい。HDTデコーダ26は，
受信した信号y'(t)からのx'(m)として，補助デジタル信号x(m)を回復する。
【００４５】 送信機22，受信機24および通信のための伝達媒体は，チャンネル20と全体的に
参照される。このチャンネルは，例えば，AMまたはFM放送，衛星送信，セルラー
フォーン，および他のモバイル無線送信，ケーブルテレビジョン，カセットテー
プ，コンパクトディスク，インターネット，コンピュータ・ネットワーク，電話
ネットワーク等を含むアナログまたはデジタル送信のいずれの形態を使用して，
一次データ信号をバーチャル的に運ぶことのできるものである。さらに，送信は
，圧縮または非圧縮フォーマットになり得る。
【００４６】 図２は，送信チャンネル20のモデルである。チャンネルは，この例において，
"チャンネルノイズ"として参照される付加的なノイズg(t)で，線形チャンネルフ
ィルタ30（H(z)）によって簡単にモデル化される。ここでは，チャンネルノイズ
は，加算器32を介して線形チャンネルフィルタ30の出力に付加される。チャンネ
ルは、変形的に、非線形でもよい。
【００４７】 チャンネルフィルタH(z)は，高品質の一次データ信号を通過するに十分な帯域
幅をもった公称の低パス特性を有することが期待される。送信チャンネルの出力
は，y'(t)=s'(t)＋d"(t)＋g'(t)である。成分s'(t)及びd'(t)は，それぞれ，入
力s(t)及びd(t)へのチャンネルの応答である。
【００４８】 図３は，補助情報を，着色化されていないノイズ（つまり，スペクトル拡散キ
ャリアのスペクトルの成形をしないもの）のような一次データ信号に運ぶことの
できる白色ノイズHDTエンコーダを示す。補助情報を運ぶために非着色化された
ノイズを使用することは，図５及び図１０〜１５に関連して以下でより詳しく説
明するように，着色化されたノイズを使用して得られるものよりも低い実行をも
たらす。しかし，エンコーダ１６は，効率的な実施を与える。
【００４９】 エンコーダ16は，端子40を介して一次データ信号入力s(t)を受信する。この入
力は，スペクトル拡散信号の形状にある補助情報に，加算回路52を介して付加さ
れる。一次データ信号入力は，いずれの周知の信号結合回路を使用しても補助情
報を運ぶスペクトル拡散信号と結合することができる。
【００５０】 補助情報は，従来技術で知られるように、端子42を介してFECエンコーダ44へ
入力される。FECエンコードデータは，次に，マルチプライア46を介して在来の
擬ランダムシーケンス発生器48から出力された擬ランダムノイズシーケンスとと
もに多重化される。PN発生器48は，例えば，フィードバック・シフト・レジスタ
回路または他の周知のキー及び発生器回路に基づく。発生器の出力PN(n)は，た
とえば，＋１または-１のいずれかの値をとり得る。本発明はPN(n)が平坦でない
とき，使用のために調節され得るが，この例では、PN(n)のロングターム（long-
term）パワースペクトルは，平坦（つまり，"白色"）である。
【００５１】 マルチプライア46の出力は，変調PNシーケンスp(n)である。通常，サンプリン
グ速度または"チップレート"は，FECエンコーダ44の出力z(l)のシンボルレート
よりも非常に高い。よって，G≫1（ここで，G=n/lは，処理ゲイン（"拡散比"）
である）である。図３に示すx(m)からp(n)への信号処理は，在来の直接シーケン
ススペクトル拡散変調を含む。
【００５２】 変調されたPNシーケンスp(n)は，デジタル・アナログ（D/A）コンバータ５０
へ入力され，信号は，一次データ信号との結合のためのアナログ形状のd(t)へ変
換され，その信号は，次に，チャンネルにわたって図４のエンコーダへ通信され
る。
【００５３】 図４は，補助情報を運ぶ一次データ信号が，端子60を介して，アナログ・デジ
タル（A/D）コンバータ62へ入力されるデコーダを示す。一次データ信号も，変
調器，フィルタ，増幅器など（図示せず）を含み得る在来の処理回路へ，ライン
７２を介して，直接に出力される。補助情報を含むノイズは，一次データ信号と
の干渉を防止するのに十分なほど低い出力一次データ信号のレベルにある。よっ
て，補助情報は，一次データ信号に"隠される"（又は、知覚されない）が，しか
し，一次データ信号の在来の処理と干渉しない。この場合，一次データ信号がオ
ーディオ成分を含むとき，補助情報は実質的に聞こえないレベルで与えられる。
同様に、一次データ信号がビデオ成分を含むとき、補助情報は、実質的に見えな
いレベルで与えられ得る。
【００５４】 A/Dコンバータ62が，入力信号を，エンコーダで使用される同一の擬ランダム
シーケンスPN(n)とのマルチプレクサ６４での結合のための入力信号をデジタル
化する。擬ランダムシーケンスは，エンコーダで見られるPNシーケンス発生器４
８と同一であるPNシーケンス発生器66によって与えられる。回路64によって行わ
れる多重化は，スペクトル拡散信号を復調し，スペクトル拡散信号は，次に，積
分及びダンピング回路68によって，在来の方法で逆拡散（despread）される。逆
拡散された出力z'(l)は，FECエンコードした補助情報を含む。この情報は，FEC
デコーダ70によって復号化され，回復された補助情報x'(m)を出力する。
【００５５】 干渉閾値を越えることなく一次データ信号に付加され得るノイズの量は，図３
のエンコーダにより与えられる白色ノイズ信号に代えて着色化されたノイズを使
用することによって増加できる。
【００５６】 図５は、一次データ信号に隠されるべき補助情報のスペクトル形成を行った後
にパワー調節を行う、サブバンドLPCを使用する着色化されたノイズエンコーダ
の高レベルのブロック図である。このエンコーダは、FBLPC（フルバンドLPC）に
対して、SBLPC（サブバンドLPC）と参照され、処理が単一のバンドで起こる。多
くの場合、サブバンドLPCは、より低い計算要件で一次オーディオ信号のモデル
化をより忠実に行うことができる。
【００５７】 SBLPCの計算保存は、良好なスペクトルモデル化が必要なときに、高LPCオーダ
へ加減するのに十分である。例えば、SBLPCは、そのスペクトルに多くの音色を
もつ音楽又はその他の音声を含む一時データ信号をスペクトルモデル化するのに
便利である。256のモデルオーダをもつFBLPCの同一のスペクトルモデル化性能を
達成するために、例えば、SBLPCが、32のサブバンド（例えば、256/32＝8）の各
々に8のモデルオーダだけを必要とする。しかし、このように高いFBLPCオーダで
、ダルビンの回帰法が、計算（例えば、SBLPCのための32のサブバンドの各々の
ための256x256=65,536計算）を支配する。この例では、SBLPCはFBLPCの３２倍の
速さである。
【００５８】 さらに、予測及び分析に使用される自動相関及びフィルタ処理も、サブバンド
モデルオーダに対するフルバンドモデルオーダの線形比（例えば、256/32＝8）
に利点がある。SBLPCのためのフィルタバンク計算が有効な全ての計算を要求す
るが、高速フィルタバンク演算が存在し、この要求を満たす。
【００５９】 SBLPCの他の利点は、各サブバンドが独立して処理されることから、一次デー
タ信号の高深度スペクトルバレーとスペクトルフロアのモデル化を向上したこと
である。
【００６０】 SBLPCのその他の利点は、パワー制御時間定数とLPCオーダとを含むエンコード
化パラメータの多くが各サブバンドのために最適化できることである。
【００６１】 図示のエンコーダは、デジタルドメインで一次データ信号情報を分析してその
スペクトルを決定し、同一のスペクトルをもつ補助データを着色し、結合信号が
アナログドメインへ戻される前に、オーディオデータを、デジタル的に、着色化
された補助データと結合する。しかし、これは、好適な実施例を単に例示したに
すぎない。処理は、デジタル又はアナログドメインの一方で達成でき、信号は、
本発明を使用するシステムの特定的な要求に従ってデジタル又はアナログ信号と
して送ることができる。よって、図５〜８および図１０〜１５に示すA/Dコンバ
ータおよびD/Aコンバータの設置は，本発明に従った処理が図示のように配置し
なければならないことを示唆をするものではない。
【００６２】 図５を参照して、一次データ信号は，端子80を介してエンコーダへ入力される
。A/Dコンバータ84が，アナログ一次データ信号をデジタル形状s(n)へ変換する
。デジタル信号s(n)は、次に、各i番目のサブバンドのデータサンプルsi(k)を与
えるためにL-バンド分析フィルタバンクによって処理され、LPC分析機能88、パ
ワー予測及び制御機能96及び加算器100へ与えられる。
【００６３】 各サブバンド信号si(k)は、入力信号s(n)の周波数バンドの指定される部分を
表す。さらに、サブバンド信号は、制限される帯域信号をあらわすことから、時
間的にサブサンプルできる。Dolby（商標）AC-3オーディオ圧縮標準で使用され
るような、MPEGフィルタバンク又は時間ドメイン名消去 （TDAC）（Time Domain
Aliasing Cancellation）フィルタバンクのような精密にサンプルされるフィル
タバンクでは、サブサンプル比は、サブバンド数と同一である。例えば、32のサ
ブバンドがある場合、各サブバンド信号は32でサブサンプルされ、処理するサブ
バンドが32あるにもかかわらず、計算速度が、そのサブバンドに対して32だけ降
下する。LPCオーダNが各サブバンドに対して同一であり、全計算量が変わらなく
ても、有効なLPCオーダ（フルバンドと同等）が、利点的に、32xNに増大する。
【００６４】 一次データ信号s(t)とともに送られるべき補助データx(m)は，データの保全（
integrity）のため、端子82を介してFECエンコーダ86へ入力され，コード化シン
ボルz(l)を生成する。ここで、BPSKモジュレータは、FECエンコーダ86の一部で
あるものと仮定する。したがって、FECエンコーダから出力されたビットもシン
ボルである。しかし、MPSK以外の変調スキームが使用され得る。情報のビット数
とシンボル数の比は，R=m/lである。ここで、"m"は，x(m)のサンプリング速度を
表し、"l"は、z(l)のサンプリング速度を表す。括弧とともに使用されると、m及
びlは、それぞれ、x()及びz(l)のためのサンプリングインデックスである。
【００６５】 PNシーケンス発生器92は，例えば，＋１または-１のいずれかの値をとること
のできるPNキャリアPN(n)を供給する。PN(n)は，白色のロングタームパワースペ
クトルを与える。PN(n)は，マルチプライア９０でz(l)と乗算され，変調されたP
Nシーケンスp(n)を生成し、PNシーケンスp(n)は、フィルタバンク115に対応する
l-バンド分析フィルタバンク121へ与えられる。変形的に、単一の分析フィルタ
バンクが、s(n)及びp(n)に対して時間共有ベースで使用され得る。
【００６６】 各サブバンドでは、PN変調信号pi(k)の平坦なスペクトルは，LPC計数｛ai1, a i2 , …, aiNi｝及び各i番目のサブバンドのモデルオーダNiに従って、LPC合成フ
ィルタ９４でスペクトルの成形を受ける。モデルオーダは、最適な結果を与える
ために、各サブバンドで変化し得る。変形的に、同一のモデルオーダが各サブバ
ンドに対して使用され得る。各サブバンドに対して最適なモデルオーダは、計算
の複雑さと各サブバンドの正確さとの間でのトレードオフに基づいて決定できる
。スペクトル成形は，応答1/A(z)を有するフィルタ94をPN変調信号が通過するこ
とによって適用される。ここで，A(z)は，A(z)=1-(ai1z-1+ai2z-2+・・・+aiNiz -Ni )であり，aijは，各サブバンドのNi次のLPCフィルタの係数である。
【００６７】 スペクトル成形のために使用されるLPCフィルタの係数は，LPC分析回路88によ
って、一次データ信号の各サブバンドから得られる係数に合致する。LPC分析は
，Levinson-Durbin（レビンソン-ダルビン）の回帰法のような，信号スペクトル
を解析するための周知の方法のいずれでも使用することができる。
【００６８】 LPC分析のオーダNiは，一次データ信号のスペクトルを正確にモデル化するた
めには，大きくすることが必要である。例えば，約5から50のオーダが，LPC分析
に適当である。しかし、オーダNiは，信号の帯域幅に依存し得る。よって，たと
えば，典型的な電話の帯域幅では，Ｎiは，約10であり得る。LPCフィルタの係数
は，一次データ信号の周波数および振幅変化をトラックするためには，度々，更
新される必要がある。さらに、サブバンドの数は、変えることができる。例えば
、L=32は、適当な性能を与える。
【００６９】 LPC合成フィルタ94の出力は，変調され，着色化されたノイズシーケンスpci(n
)である。ノイズパワーは，パワー予測及び制御回路96とマルチプライア98とを
介して所望のレベルに調節される。たとえば，特定のノイズパワーをもって一次
データ信号上で運ばれる補助情報を有することが望まれるとき，ノイズパワーは
，特定レベル以下にあるように調節される。
【００７０】 他の応用では，一次データ信号と干渉しない干渉閾値レベル以上にノイズパワ
ーを設定することが望まれる。たとえば，オーディオ格納媒体（デジタルオーデ
ィオテープ（DAT）又はコンパクトディスク）のためのコピー保護スキームでは
，コピーが作られる毎に，ノイズ信号を一次データ信号内のデジタルオーディオ
に付加することが望まれ得る。ある回数コピーを行った後，累積ノイズは，レコ
ーディングの品質を音響的に劣化させる。これに代え，一次データ信号に所定の
量の干渉を導入することが望まれ得る。この場合，パワー予測及び制御回路96は
，所望の量のノイズ（干渉閾値以上であり得る）が一次データ信号へ導入される
ように調節される。
【００７１】 フィルタ94から出力された擬ランダムフレームのために，一次データ信号si(k
)の平均パワー及びpci(n)の平均パワーが，パワー予測及び制御回路９６によっ
て推測される。適正なスケーリングfi(k)が，マルチプライア９８を介してpci(n
)へ印加され，出力信号パワーdi(k)を，干渉閾値以下のような各サブバンドの所
望のパワーレベルに維持する。補助情報を干渉閾値以下にするために，一次デー
タ信号情報に対する補助情報の比は，オーディオの応用例において，典型的に，
パワー（-30dB）1：1,000である。着色化されたPNノイズ信号di(k)を調節したパ
ワーは，加算器100を介して、対応する一次データ信号si(k)へ付加され，各i番
目のサブバンドのための結合された出力信号yi(k)を発生する。出力サブバンド
信号yi(k)は，l-バンド合成フィルタバンク117で組み立てられ、フルバンド結合
サンプルy(n)を与え、フルバンド結合サンプルy(n)は、一次データ信号s(t)に代
えて送信又は格納するため、D/Aコンバータ102を介してアナログ信号y(t)へ変換
される。
【００７２】 変形的に、図５〜８の実施例では、一次信号s(n)は、加算器1000、1001、…、
100L-1を介してサブバンドドメインに付加されるのではなく、y(n)へ直接付加さ
れる。
【００７３】 ここで、別の周波数非圧縮技術が、分析フィルタバンク115、151に代えて使用
でき、また、別の合成技術が、合成フィルタバンク117に代えて使用できる。た
とえば、バンドパスフィルタ、MPEG標準で使用される余弦変調フィルタバンクの
ような精密サンプルサブバンドフィルタバンク、又はAC-3又はアドバンスド・オ
ーディオ・コーデック（AAC）（Advanced Audio Codec）標準で使用されるTDAC
、ウィンドウ化FFTなどを使用できる。開示されるLPC技術も、適合パラメータ推
測や、モデル化操作のキャスケードを要求するいずれの時間モデル化にも一般化
できる。
【００７４】 一般に、サブバンド分析フィルタバンクは、フルバンド入力信号を受信し、信
号を多重周波数バンドへ分けるか又は非圧縮する。各バンドの帯域幅は、フルバ
ンド入力信号よりも狭い帯域幅を有する。各サブバンドの帯域幅は、同一又は異
なり得る。また、各バンドは、フルバンド入力信号よりも低いサンプリング速度
を有し得る。サブバンド合成フィルタバンクが、別々のサブバンドから信号を受
信し、これらを結合して、入力信号のフルバンドに対応するフルバンド信号を回
復する。
【００７５】 一次データ信号のために使用されるのと同一の分析フィルタバンクを通じて変
調されたPNシーケンスp(n)を通過させることによって、フルバンドLPCエンコー
ダとサブバンドLPCエンコーダとの間に両立性を与える。つまり、一次データ信
号及び補助データ信号は、フルバンド及びサブバンド処理の結合のいずれでもエ
ンコード化又は復号化化できる。この両立性が要求されない場合、PNシーケンス
p(n)は、サブバンドドメインで生成され、変調される。例えば、図５の実施例は
、分析フィルタバンク121とLPC合成シルタ94との間に複数のLマルチプライアと
してマルチプライア90を設けることで変更できる。各マルチプライアは、対応す
るサブバンドPNシーケンスをPN発生器92から受信する。
【００７６】 図６は、サブバンドLPCを使用し、パワー調節を与え、次に補助情報のスペク
トル成形を与える、着色化されたノイズHDTエンコーダの高レベルなブロック図
である。エンコーダは、一次オーディオ信号とともに使用するために特に適合さ
れるが、他のタイプのデータとともに使用されてもよい。ここで、pi(k)は、ス
ペクトル成形前に、各i番目のサブバンドでパワー調節される。LPC分析回路88は
、係数｛ai1, ai2, …, aiNi｝をLPC予測フィルタ104とLPC合成フィルタ94へ与
える。LPC予測フィルタ104は、各i番目のサブバンドのための変換関数Ai(z)を備
え、これは、本質的に、si(k)のスペクトルの逆である。フィルターされた一次
データ信号入力（ri(k)で示す）は、次に、パワー制御機能101へ与えられる。こ
こで、ri(k)は、変換関数Si(z)Ai(z)を有する。ここで、Si(z)は、si(k)のZ-変
換である。
【００７７】 図９は、図５〜８のエンコーダとともに使用するためのパワー制御機能のブロ
ック図である。パワー制御機能101は、平均振幅推測機能91、マルチプライア93
及びリミッタ91を含む。平均振幅推測機能91は、フィルタされた一次データ信号
入力（例えば、サブバンド予測残差）ri(k)を受信し、特に、[Σ(ri(k))2/NSi]1 /2 に従って、幅の二乗平均平方根を決定することによって、各サブバンドの平均
振幅を推測する。ここで、NSiは、i番目のサブバンドにおけるサンプル数であり
、NSiサンプルにわたって総和される。
【００７８】 パワーを推測するためのたの技術も使用できる。推測された平均振幅は、次に
、マルチプライア93でSNR値で乗算され、i番目のサブバンドのための振幅調節信
号fi(k)が与えられる。SNRは、一次データ信号に対する補助情報の所望の比（例
えば、-30dB）である。振幅調節信号は、選択的リミッタ機能95へ与えられる。
選択的リミッタ機能95は、調節信号を最小のフロア（floor）値に制限するもの
である。調節信号を最小（非ゼロ）フリアレベルへ制限することによって、一次
オーディオデータ信号のサイレント部分を通じてHDTデータをエンコード化する
ことが可能である。
【００７９】 図６を参照する。振幅調節信号fi(k)は、マルチプライア98で補助データ信号p
i(k)と結合され、各サブバンドのLPC 係数｛ai1, ai2, …, aiNi｝に従ってス
ペクトル成形するため、各サブバンドのパワー調節された補助データ信号qi(k)
をLPC合成フィルタ94へ与える。
【００８０】 最後に、パワー調節され、スペクトル成形されたPNノイズ信号di(k)が、加算
器100を介して、各対応するサブバンドの一時データ信号si(k)へ付加され、結合
出力信号yi(k)を発生する。結合出力信号yi(k)は、L-バンド合成フィルタバンク
117によって処理され、フルバンド結合信号y(n)が得られ、これは、上述したよ
うに、D/Aコンバータ102によってさらに処理され得る。
【００８１】 図７及び８は、図６のエンコーダの詳細なブロック図である。ここで、各サブ
バンドの個々の信号が示される。例えば、各サブバンドの一次データ信号サンプ
ル（s0(k), s1(k), …, sL-1(k)）が、分析フィルタバンク106から出力され、対
応するLPC分析機能880、881、…、88L-1とLPC予測フィルタ1040、1041、…、104 L-1 へ与えられる。サブバンドは、0からL-1へ番号付けされる。
【００８２】 サブバンド信号シーケンスs0(k)〜sL-1(k)は、一次信号s(n)とは別のサンプリ
ングレートを有し得る。 分析フィルタバンク106が精密サンプルフィルタバンクであるとき、サブバンド
信号シーケンスのサンプリングレートは、一次信号のものよりもL倍低く、よっ
て、フィルタバンクへ入ったりフィルタバンクから出る全サンプル数を保護する
。利点的に、サブバンド信号シーケンスのサンプリングレートを低下させること
が、各サブバンド内で必要な計算処理を低下させる。
【００８３】 LPC分析機能880、881、…、88L-1は、LPCフィルタ係数｛a01, a02,…, a0N0｝
、｛a11, a12, …, a1N1｝、…、｛a(L-1)1, a(L-1)2, …, a(L-1)NL-1｝のそれ
ぞれの集合を計算し、これは、それぞれの予測フィルタ1040、1041、…、104L-1 とLPC合成フィルタ940、941、…、94L-1へ与えられる。
【００８４】 予測フィルタ1040、1041、…、104L-1は、それぞれのフィルタされた一次デー
タ信号サンプル（例えば、サブバンド予測残差）r0(k), r1(k),…, RL-1(k)をそ
れぞれのパワー制御機能1010、1011、…、101L-1へ与え、これは、それぞれの振
幅調節信号f0(k), f1(k), …, fL-1(k)をそれぞれのマルチプライア980、981、
…、98L-1へ与える。マルチプライアにおいて、それぞれの振幅調節信号は、対
応する変調され着色化されたノイズシーケンスp0(k), p1(k), …, pL-1(k)で乗
算され、対応するパワー調節されたサブバンド補助データ信号q0(k), q1(k), …
, qL-1(k)を対応する合成フィルタへ与える。
【００８５】 パワー制御機能1010、1011、…、101L-1は、r0(k), r1(k), …, rL-1(k)の平
均RMS（平方根平均二乗）パワーを計測し、対応するサブバンド振幅調節信号f0(
k), f1(k), …, fL-1(k)を与え、これは、短時間間隔にわたるr0(k), r1(k), …
, rL-1(k)の平均振幅を表す。
【００８６】 合成フィルタにおいて、パワー調節された補助データ信号は、フィルタ化され
、対応するパワー調節されスペクトル成形されたPNノイズ信号d0(k), d1(k), …
, dL-1(k)を対応する加算器1000、1001、…、100L-1へ与え、これは、対応する
結合出力信号y0(k), y1(k), …, yL-1(k)をL-バンド合成フィルタバンク117へ与
える。PNノイズ信号d0(k), d1(k), …, dL-1(k) は、サブバンド信号シーケンス
s0(k), s1(k), …, sL-1(k)にあった良好なスペクトル成形を得る。
【００８７】 ここで、各サブバンドの異なった処理成分は、共有又は独立のハードウェア、
ファームウェア及び／又はソフトウェアを使用して与えることができる。
【００８８】 都合がよいことに，図６〜８の実施例は，本発明のデコーダーで行われる処理
に整合する。さらに，スペクトル成形の前にパワー調節を行うことにより，補助
データ信号は，データサンプルのフレームの間の移行が減少するので，よりスム
ーズになる。
【００８９】 仮説的であるが実用的な図５〜８のエンコーダに与えられる設計例が，ターミ
ナル82を介して入力される補助情報のために，7.5ビット／秒（ｍ=7.5Ｈｚ）の
入力データ速度を使用することができる。FECエンコーダの速度はR=1/2（ｌ=15
Ｈｚ）と，処理ゲイン（拡散比）はG=2,000（33dB）となり得る。擬ランダムサ
ンプリング速度（チップ周波数）は，n=30KHzである。各i番目のサブバンドのLP
予測のオーダは，Ni=10（L=32サブバンド）である。同等のフルバンドLPCのオー
ダは、したがって、320であり、高モデル化制度を示すが、計算要件は、10のモ
デルオーダだけが各サブバンドで使用されることから、著しく減少する。チャン
ネルは，僅かな周波数歪みをもった少なくとも15KHzの帯域幅を有する，と仮定
する。
【００９０】 エンコーダは， BPSKを使用することができ、ここで、x(m)，z(l)、PN(n)及び
p(n)は，二進信号，すなわち，x(m)=｛0，1｝，z(l)=｛-1，+1｝，PN(n)=｛-1，
+1｝，及びp(n)=｛-1，+1｝である。FECエンコーダは，x(m)のすべての入力サン
プルのためのz(l)の２個のサンプルを生成する。これらは，インターリーバがFE
Cエンコーダ内で使用され得るので，隣接したサンプルではない。PNフレームが
，例えば、PN(n)の2,000個のPNチップ（サンプル）のグループとして画成され得
る。z(l)の各々のサンプルのために，PNフレームのPN(n)の2,000個のチップは，
z(l)と乗算される。言い換えると，z(l)=-1である場合，PNフレームの2,000個の
サンプルの符号が変えられる。結果的に得られるBPSK変調したPN信号p(n)は，白
色ノイズスペクトルである。所望のスペクトル成形は，1/Ai(z)を通じてpi(k)を
通過させることによって得られ、図５のエンコーダでpi(k)を発生するか、又は1
/Ai(z)を通じてqi(k)を通過させることによって図６〜８のエンコーダでdi(k)を
発生する。
【００９１】 上記の設計例における一次データ信号がノイズ信号（例えば，30dB）よりも強
くても，処理ゲインは非常に高い。R=1/2及びＧ=2,000であるから，有効処理ゲ
インは4,000（36dB）である。ノイズ密度（Eb/No）にわたる適当なビットエネル
ギーは，36-30=6dBであり，BPSK送信には非常に適当なものである。
【００９２】 上記の例で示した特定的なパラメータが，単に，図説を目的とするものである
ことを理解すべきである。当業者にはわかるように，他のパラメーターが特定的
な実施に使用され得る。
【００９３】 図１０は、フルバンドドメインのPN復調（又はデモジュレーション）を行う、
図５〜８のエンコーダによって出力された隠蔽情報を回復するためのデコーダの
高レベルなブロック図である。デコーダは、サブバンドLPCデコーダであり、ス
ペクトル成形は、周波数ドメインデコンポジション及び時間ドメインモデル化（
図６〜８のサブバンドLPCエンコーダにほぼ整合するが、図５〜８のエンコーダ
のいずれともしようできる）の結合により達成される。
【００９４】 受信信号y'(t)は、端子110で受信され、A/Dコンバータ112でデジタル信号y'(n
)へ変換される。y'(n)から、分析フィルタバンク108は、各i番目のためのサブバ
ンド信号シーケンスy'i(k)を発生する。各サブバンドに対し、LPC分析機能116は
、エンコーダで使用されるLPC係数を予測する。結果的に得られるLPC係数｛a'i1 , a'i2, …, a'iNi｝は、予測フィルタ114へ与えられ、これは、y'i(k)をフィル
タし、サブバンド予測残差r'i(k)を発生する。この残差r'i(k)は、エンコーダで
サブバンド予測残差ri(k)を近似する。
【００９５】 パワー制御機能101は、図９の機能91に関連して上述したように、サブバンド
予測残差r'i(k)の平均RMSパワーを計算し、各サブバンドのためのサブバンドパ
ワー制御値（例えば、振幅調節信号）f'i(k)を割算器113へ与える。割算器113は
、r'i(k)の平均パワーを正規化し、パワー正規化された（矢酔えば、振幅調節さ
れた）サブバンド予測残差値p'i(k)を与え、これは、合成フィルタバンク117へ
与えられる。合成フィルタバンク117は、r'i(k)をフルバンド予測残差y"(n)に併
合する。
【００９６】 選択ブロック128は、アドレス化情報をPN発生器118に与え、マルチプライア12
0で予測残差y"(n)と相関されるPNシーケンスPN(n)を与える。相関結果は、加算
器122（ダミーインデックスとしてiをもつ）及びスイッチ124で形成される積分
及びダンプ回路へ与えられる。全てのM個の相関サンプルの積分結果は、FECデコ
ーダ126へ与えられ、補助データ信号x'(m)を、推測されるシンボルz'(l)から復
号化する。Mは、シンボルの長さ（例えば、サンプル数）である。
【００９７】 図１１及び１２は、図１０のデコーダの詳細なブロック図である。一般に、エ
ンコーダに印加されたスペクトル成形及びパワー調節を行わず、変調されたPN信
号p(n)を回復するためには、デコーダは、エンコーダで使用されるLPCフィルタ
係数を有さなければならない。しかし、これら係数は、各サブバンドのLPCのオ
ーダNiが固定され、デコーダに知られているにもかかわらず，エンコーダによっ
て必然的には送信されない。これに代わり，デコーダは，対応するLPC分析関数1
160、1161、…、116L-1を使用して，各サブバンドの受信された信号成分y'0(k),
y'1(k), …, y'L-1(k)でそれ自身のLPC解析を行い，LPCフィルタを推測する。こ
の推測から得られた係数（例えば、｛a'01, a'02, …, a'0N0｝、｛a'11, a'12,
…, a'1N0｝、…、｛a'(L-1)1, a' (L-1)2, …, a' (L-1)N0｝）は，エンコー
ダ（例えば、図７及び８のフィルタ940、941、…、94L-1）において、対応するL
PC合成フィルタの逆（inverse）であるLPC予測フィルタ1140、1141、…、114L-1 に入力される。
【００９８】 y0(k),y1(k), …, yL-1(k)の良好なレプリカであるy'0(k),y'1(k), …, y'L-1 (k)がそれぞれ受信信号の各サブバンドのドミナント成分であり，また，LPC解析
（広い解析ウィンドウを与える）にある平均化処理により，推測したLPC係数を
，エンコーダで使用されたLPC係数に近づけることができる。
【００９９】 一旦，LPC予測フィルタ1140、1141、…、114L-1（例えば、Ai'(z)=[1-(a'i1 z- 1 ＋a'i2 z-2＋・・・＋a'iNi z-N)]）の係数が見つけ出されると，サンプル化した
受信信号からのy'0(k),y'1(k), …, y'L-1(k)はフィルタ1140、1141、…、114L- 1 に通され，r'0(k),r'1(k), …, r'L-1(k)を発生し、これは、サブバンドパワー
制御値又は振幅調節信号f'0(k),f'1(k), …, f'L-1(k)に分割され、変調され着
色化されたノイズシーケンスp'0(k),p'1(k), …, p'L-1(k)を発生する。p'0(k),
p'1(k), …, p'L-1(k)は，各サブバンドのためのLPC合成フィルタ1/A(z)及びチ
ャンネル応答H(z)の結合の影響がLPC予測フィルタA'(z)によって取り消されるの
で，エンコーダで使用される対応する値（例えば、p0(k),p1(k), …, pL-1(k)）
に近いレプリカである。
【０１００】 図２〜４に関連して述べたように、受信チャンネルノイズg'(n)の効果は，高
い処理ゲインのため，無視できる。A'(z)は，サブバンド成分y'0(k),y'1(k), …
, y'L-1(k)の冗長性の殆どを除去し，これら成分が平坦で白色スペクトルを有す
る。また、サブバンド成分y'0(k),y'1(k), …, y'L-1(k)のパワーは，LPCフィル
タA'(z)の典型的に大きい予測ゲインによって低下される。その結果，y'(k)+g'(
k)は，それ自身は白色ノイズスペクトルであるp'(k)への白色ノイズ干渉になる
。変調され着色化されたノイズシーケンスp'(k)から補助データを回復するため
の残りの工程は、図４及び１０のスペクトル拡散復調器（又はデモジュレータ）
によって使用されるものに類似する。
【０１０１】 図１１及び１２を参照する。エンコーダで使用されるPNシーケンスに同期され
る同一のPNシーケンスは，PN発生器118及びマルチプライア120を使用してy"(n)
と乗算される。選択回路128が所望のPNチップオフセットおよび/またはPNシーケ
ンスそれ自信を選択するために与えられている。加算器122（ダミー総和インデ
ックスiを有する）とスイッチ124とを含む積分及びダンプ回路は，z'(l)を逆拡
散し，回復し，また，s"(n)＋g'(n)のパワーの殆どを積分する。ここで、s"(n)
は、一次データ信号（例えば、音声）からの干渉成分であり、g'(n)は、チャン
ネルノイズからの干渉成分である。図示の実施例では，PNシーケンスの相関性は
，（例えば、図５のマルチプライア90から出力される）p(n)のM=2,000個全部の
チップの組立的な加算で，z'(l)を発生させることができる。この例では，スイ
ッチ124は，15Ｈｚの速度で切り替えられ，また，z'(l)は，R=1/2を有する簡単
なFECデコーダで7.5bpsでx'(m)を確実に復号化するに十分な約3dB（2：1）のSNR
を有する。信号ノイズ比（信号はz'(l)である）は，処理ゲインG=n/lによって向
上される。最後に，FECデコーダ126は，補助データx'(m)の確実な推測を生成さ
せるに必要なエラー補正を行う。
【０１０２】 図１３は、サブバンドドメインでPN復調（又はデモジュレーション）を行う、
図５〜８のエンコーダによって出力される隠蔽情報を回復させるためのデコーダ
の変形例の高レベルなブロック図である。この実施例は、図１０〜１２のデコー
ダと対照的なものであり、PN相関が、フルバンドドメインで行われる。
【０１０３】 ここで、PN発生器118によって与えられるPNシーケンスPN(n)は、L-バンド分析
フィルタバンク121によってサブバンドPNキャリアシーケンスPNi(k), I=1, …,
Lに周波数分解され、これは、マルチプライア120で、対応する変調され着色化さ
れたノイズシーケンス（例えば、サブバンド予測残差値）p'i(k)と相関される。
kは、サブバンドシーケンスインデックスであり、iは、サブバンド数であり、n
は、フルバンドサンプルインデックスである。相関の結果は、加算器123でk個の
サンプルにわたって積分される。L個のこのような加算の出力は、スイッチ124に
よって累積され、推測されるシンボル値z'(l)を発生する。M=kxLは、シンボルの
長さである。最後に、FECデコーダ126は、復号化された補助データ信号x'(m)を
出力する。
【０１０４】 図１４及び１５は、図１３のデコーダの詳細なブロック図である。サブバンド
PNキャリアシーケンスPN0(k), PN1(k), …, PNL-1(k)は、それぞれのマルチプラ
イア1200(k), 1201(k), …, 120L-1(k)で、対応するサブバンド予測残差値P0(k)
, P1(k), …, PL-1(k)と相関される。さらに、図１３の加算器123は、マルチプ
ライア1200(k), 1201(k), …, 120L-1(k)のそれぞれの出力を加算する加算器123 0 , 1231, …, 123L-1と、L個のサブバンドにわたって加算器1230, 1231, …, 12
3L-1の出力を加算する加算器125とを含む。
【０１０５】 ここで、図１０〜１５のデコーダとともに、各サブバンドの異なった処理成分
が、共有及び／又は独立のハードウェア、ファームウェア及び／又はソフトウェ
アを使用して与えることができる。
【０１０６】 さらに、デコーダでLPC係数を送ることに代えて、y'(t)をもつサイド情報とし
て、エンコーダで使用されるLPC係数をデコーダへ送信することができる。
【０１０７】 図１６および図１７は，レーキ受信機を使用するデコーダの実施例を示す。こ
のデコーダは，図３に示すタイプの白色ノイズデコーダによって生成される一次
データ信号からの補助情報を復号化するのに有用である。着色化されていない白
色ノイズ信号が与えられたパワーレベルに対して，適当なスペクトル形状を有す
る着色化されたノイズ信号よりも可聴であるにもかかわらず，（例えば，図３の
エンコーダにより与えられるような）白色ノイズ信号化の実行は，LPCフィルタ
およびレーキ受信機の組み合わせにより著しく向上され得る。これは，着色化さ
れたノイズの場合よりも低いノイズパワーを使用すること，および一次データ信
号の干渉パワーを低下させるために受信機のLPC予測ゲインにたよることによっ
て達成される。しかし，一次EMのスペクトルを白色化する一方，各i番目のサブ
バンドに対しLPC予測フィルタAi(z)は，ノイズ信号を成形する。Ai(z)により導
入されるこの記号間干渉は，図１６および図１７のレーキ受信機142（マルチパ
ス成分としてAi(z)の各々の係数を処理する）によって解消される。
【０１０８】 図１６および図１７は，レーキ受信機142と一緒に，LPCアナライザ136とLPCフ
ィルタ138とを含むLPC予測フィルタを使用するようなデコーダを示す。レーキ受
信機のタップまたは“フィンガー”の数（Nrri）は，各i番目のサブバンドのLPC
フィルタのオーダ，Niに近似的に整合しなければならない。各々のフィンガーは
，PN発生器140および分析フィルタバンク121からのPNi(k)シーケンス，および，
それぞれのマルチプライア146からの出力にそれぞれのタップ重みを乗算するマ
ルチプライア147から形成されるタップ重みとを受信するマルチプライア146と含
む。
【０１０９】 図示のデコーダは，各サブバンドに対して，結合器150で各々のフィンガーか
らのエネルギーの全部を忠実に加算する，という簡単な結合方法を使用する。こ
れは，各i番目のサブバンドに対して，タップ重みを１（例えば，a”0=1，a”1=
1，a”2=1，・・・，a”N=1）に設定することによって達成される。より最適な
結合方法を取り入れることができ，それは，LPC係数に従った各々のフィンガー
の重みをダイナミックに変えるものである。たとえば，a”0が，1に設定され，a
”1がLPC係数a’1に等しく設定され，a”2がLPC係数a’2に等しく設定される，
等であり，ここで，LPC係数a’1，a’2，・・・，a’Niは，各i番目のサブバン
ドに対して，LPC分析136によって局部的に計算された係数である。
【０１１０】 結合器150の前に，各々のフィンガーの重みを付けた出力は，図１０の構成要
素122及び124に対応する回路148を使用して積分され，ダンプされる。元々の補
助情報データが，FEC復号化されたと仮定して，結合器150（回路148からの出力
をすべてのL個のサブバンドにわたって結合する）の出力は，FECデコーダ152で
符号化される。白色ノイズとして補助情報を含むターミナル130で受信された一
次データ信号は，在来の処理のため，ライン134を介して出力される。
【０１１１】 本発明の技術は，同一の一次データ信号上で複数の異なった補助情報を通信す
るために使用できる。これを達成するためのエンコーダの一つの実施例が図１８
に示される。
【０１１２】 図１８は，一次データ信号が端子220を介して入力される“カスケード”の実
施例を示す。第１のエンコーダ222が，端子224を介して入力された第１の補助情
報信号を，結合器228を介して一次データ信号の各サブバンドに付加するHDTエン
コーダ226を含む。エンコーダ222の出力は，チャンネル230を通って，他のエン
コーダ232へ通信される。このエンコーダは，エンコーダ222と同一であってもよ
く，第１の補助情報信号を既に含んでいる一次データ信号の一つ以上のサブバン
ドへ，端子234を介して入力された第２の補助情報信号を付加する。エンコーダ2
32の出力は，エンコーダ222及び232と同一でもよい次のエンコーダ242へ，チャ
ンネル240を介して通信される。エンコーダ242は，端子244を介して第３の補助
情報信号を受信し，第１及び第２の補助情報信号を既に含んでいる一次データ信
号の一つ以上のサブバンドへ付加する。エンコーダ242の出力は，チャンネル250
を介して通信される。
【０１１３】 都合よく，特定のタイプの情報が，一次データ信号の特定のサブバンドで運ば
れてもよい。たとえば，一つのサブバンドがオーディオレコーディングのタイト
ルに関する情報を運ぶ一方で，他のサブバンドが製造者に関する情報を運ぶなど
である。
【０１１４】 いかなる数の補助情報信号も，図１８に示すようなキャスケードエンコーダを
使用して結合することができる。各々のHDTエンコーダ226は，パワー制御（図５
に示す構成要素96のような）を含み，各々の補助情報信号を一次データ信号へ付
加するパワーレベルを個々に制御することができる。
【０１１５】 図１９および図２０は，別々の補助情報信号が処理され，一次データ信号の各
サブバンドにおいてグループとしてスペクトル成形するために結合される，対応
したスペクトル拡散信号を与える例を示す。一次データ信号は，端子260を介し
て任意のA/Dコンバータ262に入力され，分析フィルタバンクに与えられ，各サブ
バンドのスペクトルは，LPC分析264によって分析される。第１の補助情報信号（
または，信号のグループ）（たとえば，AUX. DATA A）が，端子280を介して，任
意のFECエンコーダ282に入力される。AUX. DATA Aは個々のストリームまたは個
々のストリームの組み合わせでもよく，データおよび/または同期情報からなっ
てもよい。各ストリームがスペクトル拡散キャリアで変調されている間，変調さ
れないキャリアもまた，たとえばパイロット信号として，転送されてもよい。こ
のようなパイロット信号はデコーダで種々の同期目的（獲得および追跡，復調器
の同期化，PNシーケンス同期および/またはFEC同期を含む）に対して有用である
。
【０１１６】 端子280で入力された信号は，PN発生器284及びマルチプライア286を使用して
スペクトル拡散フォーマットに変換され，分析フィルタバンク121Aに与えられ，
複数のサブバンドに周波数分解されることになる。異なったデータストリームの
組み合わせからなってもよい第２の補助情報信号（たとえば，AUX. DATA B）が
，端子290を介して，任意のFECエンコーダ292へ入力され，PN発生器294およびマ
ルチプライア296によってスペクトル拡散フォーマットへ変換され，そして分析
フィルタバンク121Bに与えられる。N番目の補助情報信号（異なったデータスト
リームを含み得る）（たとえば，AUX. DATA N）が，端子300を介して，任意のFE
Cエンコーダ302へ入力され，PN発生器304及びマルチプライア306によってスペク
トル拡散信号へ変換され，そして分析フィルタバンク121Nに与えられる。第２お
よびN番目のスペクトル拡散信号は，結合器298で結合され，これらは，結合器28
8で第１のスペクトル拡散信号と結合される。スペクトル拡散信号の数を指定す
るために“N”の使用は，i番目のサブバンドのLPCモデルのオーダを指定するNi
と混同されるべきではない。
【０１１７】 PN発生器284，294及び304は，全て，同一または異なったデータ速度で動作す
る。例えば，端子280，290及び300を介して入力されたデータが異なった速度で
与えられる場合，PN発生器が，デコーダで補助情報信号の区別の手段として，異
なった速度で与えられてもよい。PN発生器の全部が同一の速度で動作する場合，
これらのPNシーケンスは，好適に，周知のスペクトル拡散復調技術に従って，デ
コーダで異なった入力データストリームを容易に区別するために，相互に全て直
交する。
【０１１８】 可変ゲインステージが，対応するスペクトル拡散信号のゲインを各々の経路で
調節するために，マルチプライア286，296及び306の全てまたはいずれかの後に
与えられる。このようなゲインステージ287，297，307が，図１９および図２０
に示されている。一次データ信号に所望のレベルで異なった補助情報信号を与え
るために，いずれの経路のゲインも，他の経路のいずれのゲインに基づいて調節
され得る。各々の経路の補助情報信号の間の全ての結合した信号ゲインの配分が
，マルチプルストリームの間の相対信号強度を設定し，維持し，且つ，図５およ
び図６のパワー制御機能101と同様に，各々の経路でゲインを調節するための適
当なゲインステージ287，297及び／または307を独立して調節できるゲインアナ
ライザ及び制御プロセッサ309によって与えられる。データストリームの間の相
対信号強度の手動またはダイナッミックな調節ができるように，制御入力310が
与えられる。たとえば，手動調節が，装置の備え付けの時に行われてもよい。こ
れとは別に，または手動調節に加えて，ダイナミックな制御が，システムの動作
中に行い得る。
【０１１９】 結合器288から出力された，結合されゲイン調節されたスペクトル拡散信号は
，LPC合成フィルタ266でスペクトル成形され，一次データ信号のスペクトル形状
をシミュレートする。合成された着色化ノイズ出力は，結合器268で一次データ
信号の対応するサブバンドと結合され，フルバンドの信号への変換のために，合
成フィルタバンク117に与えられる。フルバンド信号のためのD/A変換がコンバー
タ270において（必要ならば）与えられる。図１９および図２０に示すようなLPC
分析およびフィルタリングに代えて，サブバンドコード化またはバンドパスフィ
ルタリングのような他のいずれの適当なスペクトル成形技術も使用できる。
【０１２０】 任意であるが，図５のパワー推測および制御回路96のようなパワー制御回路（
図示せず）が図１９および図２０のエンコーダ内で使用され，LPC合成フィルタ2
66の出力においてグループとしてすべての補助情報信号のパワーを制御する。そ
のようなパワー制御回路により，結合された補助情報信号は所望のレベルで，た
とえば許容可能な干渉閾値の上または下の特定レベルで一次データ信号に結合さ
せることが可能である。
【０１２１】 図１８ないし図２０に示されたエンコーダのいずれかによって与えられる結合
信号は図１0ないし図１５に示されるタイプのデコーダを使って復号化され得る
。図１0ないし図１５のデコーダは，補助情報信号の所望のひとつを回復するべ
くPN発生器118に必要なPNシーケンスをもたらす選択制御128を含む。たとえば，
もし図１９および図２０の端子290へ入力される補助情報を回復することが所望
であれば，図１0の選択制御128はPN発生器118に対し，図１９および図２０のエ
ンコーダ内のPN発生器294によって出力されるシーケンスである擬ランダムシー
ケンスPN2を生成するのに必要な情報をもたらす。
【０１２２】 図２１は，図１0ないし図１５のデコーダが一次データ信号によって運ばれる
複数の補助情報信号を同時に復号するために修正され得る実施例を示す。とくに
，デコーダは着色化されたノイズとして隠された補助情報信号を有する一次デー
タ信号を，端子320を通じて受信する。必要ならば，入力信号y’(t)はA/Dコンバ
ータ322によってデジタルドメインに変換される。合成信号y’(n)は，図１0ない
し図１５の要素114及び116で示されるようなLPC解析および予測のような有用な
技術を使用して，一次データ信号帯域幅内で周波数フィルタを通すためのバンド
パスフィルタのバンクを与えることによって，または他の適当なスペクトル成形
またはフィルタリング技術によって白色化される。図２１のデコーダは複数のス
テージ332，342，352を含み，それぞれが白色化された入力信号y”(n)を受信す
る。各ステージは複数の補助情報信号のひとつを回復するためのPN発生器(326，
336，346)を含む。該PN発生器はさまざまな技術のいずれかを使って信号の中身
を区別する。たとえば，異なるPNシーケンスが各補助情報信号に対して使用され
るか，または異なるPN速度が信号を区別するのに使用される。もし，異なる補助
情報信号に対して同一のPN速度が使用されると，信号の区別及び回復を容易にす
べく使用されるPNシーケンスは好適にはすべて互いに直交する。
【０１２３】 各PN発生器から出力されたPNシーケンスは，白色化された一次データ信号y”
(n)をまた受信するそれぞれのマルチプライア328，338，348へ入力される。各マ
ルチプライアからの合成出力は，対応する補助情報信号を出力するそれぞれのス
ペクトル拡散デモジュレータ330，340および350へ入力される。特に，ステージ3
32はPNシーケンスPN(A)を使って回復された補助情報信号“A”を出力し，ステー
ジ342はPNシーケンスPN(B)を使って回復された補助情報信号“B”を出力し，ス
テージ352はPNシーケンスPN(N)を使って回復された補助情報信号“N”を出力す
る。デモジュレータ330，340，および350は，図１0に示される“積分及びダンプ
”要素122および124と同等の適当なスペクトル拡散デモジュレータから成る。デ
モジュレータから出力される信号のFECデコードのようなさらなる処理の要求は
従来の方法で与えられる。
【０１２４】 図に示されるさまざまな他のエンコーダ及びデコーダは一つの一次データ信号
に埋め込まれるマルチプルデータストリームを扱うべく，同様に修正され得る。
たとえば，図３のエンコーダは複数のステージを備え，各ステージは，分離PN発
生器48，マルチプライア46および必要により異なる補助情報ストリームを結合器
52へ出力するためのA/Dコンバータ50から成る。これに代えて，要求されるA/D変
換は結合器の後に与えられてもよい。図４のデコーダは複数の対応するステージ
を備え，各ステージはPN発生器66，マルチプライア64および一次データ信号によ
り運ばれる，異なる補助情報信号を回復するための積分及びダンプステージ68を
有する。あらゆる必要なゲインおよびパワー制御要素もまたさまざまなエンコー
ダステージに内に含まれ，一次データ信号内で所望のレベルの補助情報信号を与
える。
【０１２５】 このように，本発明は，バーチャル的に，どのタイプの一次データ信号でも補
助情報を転送するための方法および装置を与える。該補助情報は着色化されたノ
イズとして転送され，一次データ信号のスペクトル形状をシミュレートするため
にスペクトル成形される。スペクトル成形はLPCフィルタリング及びサブバンド
コード化技術を含む多くの手段によって与えられる。PN発生器は，次にスペクト
ル成形されるスペクトル拡散信号方式で補助情報を与えるために使用される。ま
た，ここで議論したどの実施例においても，スペクトル拡散信号はさらに，スペ
クトル的に成形される前か，後のいづれかで調節され得る。さらに，補助情報の
保護送信を与えるために，PN発生器は暗号的にキーがかけられ，その結果対応す
るPNシーケンスは対応する暗号キーなしでデコーダにおいて生成され得ない。さ
らにまた，オーディオ信号の複製からの保護のための特定の適用例が議論された
。
【０１２６】 とくに，周波数および時間ドメイン処理は，補助データを一次データ信号の多
数のサブバンドに与えるために，使用され，ここで時間ドメイン処理のモデルオ
ーダは，減少した計算上の条件をもつ相当のスペクトルモデル化性能のためのフ
ルバンド実行に対して，各サブバンドにおいて減少し得る。さらに，周波数およ
び時間ドメイン技術は，フルバンドの実行に関して，深いスペクトル谷およびス
ペクトルフロアの，改良されたスペクトルモデル化を与える。
【０１２７】 発明はさまざな特定の実施例に関して開示されてきたが，請求の範囲に記載さ
れた発明の使用及び態様から逸脱することなく，さまざまな付加及び修正が可能
であることは当業者には分かるであろう。
【０１２８】 たとえば，帯域幅のおいて同一または異なるサブバンドが使用されてもよい。
さらに，EBLPCおよびSBLPCは，一次データ信号の分布チェーンにおいて異なるポ
イントで一緒に使用されてもよい。たとえば，オーディオからなる一次データ信
号に対して，SBLPCは，オーディオの録音の際，たとえばレコーディングスタジ
オにおいて，使用されるとともに，FBLPCはあとで，たとえば，オーディオトラ
ックのコンパクトディスクが製造されるときの製造の容易性，または オーディオトラックが，ラジオまたはテレビ信号で放送される放送スタジオにお
いて，使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の隠蔽データ転送装置の高レベルなブロック図である。
【図２】 図２は、典型的な送信チャンネルのモデルを示すブロック図である。
【図３】 図３は、基本ホワイトノイズ隠蔽データ転送エンコーダのブロック図である。
【図４】 図４は、基本ホワイトノイズ隠蔽データ転送デコーダのブロック図である。
【図５】 図５は、一次データ信号内に隠されるべき補助情報のスペクトル成形及びパワ
ー調節を与えるサブバンドLPCエンコーダの高レベルなブロック図である。
【図６】 図６は、一次データ信号内に隠されるべき補助情報のパワー調節及びスペクト
ル成形を与えるサブバンドLPCエンコーダの高レベルなブロック図である。
【図７】 図７は、図６のエンコーダの詳細なブロック図であり、図7は図６のエンコー
ダの左半分を示す。
【図８】 図８は、図６のエンコーダの詳細なブロック図であり、図８は、図６のエンコ
ーダの右半分を示す。
【図９】 図9は、図５〜８のエンコーダと一緒に使用するためのパワー制御機能のブロ
ック図である。
【図１０】 図１０は、フルバンドドメインで、ＰＮ復調と一緒に、図５〜８のエンコーダ
によって出力された隠蔽情報を受信するためのデコーダの高レベルなブロック図
である。
【図１１】 図１１は、図１０のデコーダの詳細なブロック図であり、図１１は図１０のデ
コーダの左半分を示す。
【図１２】 図１２は、図１０のデコーダの詳細なブロック図であり、図１２は図１０のデ
コーダの右半分を示す。
【図１３】 図１３は、サブバンドドメインで、ＰＮ復調と一緒に、図５空のエンコーダに
よって出力された隠蔽情報を受信するためのデコーダの他の実施例の高レベルな
ブロック図である。
【図１４】 図１４は、図１３のデコーダの詳細なブロック図であり、図１４は図１３のデ
コーダの左半分を示す。
【図１５】 図１５は、図１３のデコーダの詳細なブロック図であり、図１５は図１３のデ
コーダの右半分を示す。
【図１６】 図１６及び１７は、レーキ受信機を使用する隠蔽データ転送デコーダのブロッ
ク図である。
【図１７】 図１７は、レーキ受信機を使用する隠蔽データ転送デコーダのブロック図であ
る。
【図１８】 図１８は、直列につないだ、複数の補助情報信号を一次データ信号に隠すため
の実施例である。
【図１９】 図１９は、並列につないだ、複数の補助情報信号を一次データ信号に隠すため
の実施例であり、図１９はその上半分を示す。
【図２０】 図２０は、並列につないだ、複数の補助情報信号を一次データ信号に隠すため
の実施例であり、図２０はその下半分を示す。
【図２１】 図２１は、一次データ信号内に埋め込まれた複数の異なる補助情報信号を同時
に復合化するためのデコーダのブロック図である。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年４月２６日（２００１．４．２６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｕ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ， ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，Ｌ Ｋ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ， ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，Ｔ Ｍ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ ，ＺＷ (72)発明者 モーレミ，カムラン アメリカ合衆国カリフォルニア州92014- 4101，デル・マア，ビスタ・デ・ラ・ティ エラ4314 (72)発明者 ウォーレン，ロバート・エル アメリカ合衆国カリフォルニア州92007， カーディフ，ニューポート・アベニュー 2471 Ｆターム(参考） 5D045 CC05 5K022 EE01 EE21 EE31

Claims (87)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】一次データ信号のサブバンドの補助情報を転送する方法であっ
    て， （a）前記補助情報により擬ランダムノイズキャリアを変調し，そのキャリア部
    分で前記情報を運ぶスペクトル拡散信号を，前記一次データ信号の前記サブバン
    ドに対応する複数のサブバンドに与える変調工程と， （b）スペクトル形状の近似を獲得するために，時間ドメインモデル化を使用し
    て前記サブバンドの前記一次データ信号を評価する工程と， （c）前記一次データ信号のスペクトル形状をシミュレートするスペクトル形状
    を，サブバンドの前記スペクトル拡散信号のキャリア部分に与えるために前記時
    間ドメインモデル化に応答する時間ドメイン合成を使用し，このことにより前記
    一次データ信号の前記サブバンド内で運ばれるべき前記補助情報を含む，ノイズ
    信号を形成する使用工程と， を含む，ところの方法。
  2. 【請求項２】請求項1に記載の方法であって， 中で運ばれる前記補助情報をもつ前記一次データ信号は，通信チャネルを通過
    する伝送のために，フルバンド信号として与えられる，ところの方法。
  3. 【請求項３】請求項１に記載の方法であって， 前記ノイズ信号は，前記一次データ信号の前記サブバンドに所望のレベルで与
    えられように，調節され， 前記パワー調節されたノイズ信号は，前記一次データ信号と結合し，サブバン
    ドのノイズとして前記補助信号を運ぶ出力信号を生成する，ところの方法。
  4. 【請求項４】請求項１に記載の方法であって， 前記擬ランダムノイズキャリアは，フルバンドのスペクトル拡散信号を与える
    ために，前記補助情報により調節され， 前記フルバンドのスペクトル拡散信号は，前記キャリア部分で前記情報を運ぶ
    前記スペクトル拡散信号を，前記サブバンドに与えるために周波数分解される，
    ところの方法。
  5. 【請求項５】請求項１に記載の方法であって， 前記擬ランダムノイズキャリアは，キャリア部分で前記情報を運ぶ前記スペク
    トル拡散信号を前記サブバンドに与えるために前記補助情報の対応する周波数成
    分で変調される，異なる周波数成分を有する，ところの方法。
  6. 【請求項６】請求項１に記載の方法であって， 前記擬ランダムノイズキャリアは，前記補助情報の，受信機への保護通信を与
    えるために，暗号化して生成される，ところの方法。
  7. 【請求項７】請求項１に記載の方法であって， 前記時間ドメインモデル化は，線形予測コード化（LPC）からなり，前記使用
    工程の間に，使用のためのLPC係数を与える，ところの方法。
  8. 【請求項８】請求項７に記載の方法であって， 前記時間ドメインモデル化は，前記補助データ信号の各i番目のサブバンドに
    対して，オーダNiのLPCフィルタを使用し， 前記LPCフィルタのオーダNiはすべて同じとはならない，ところの方法。
  9. 【請求項９】請求項1に記載のノイズ信号を運ぶ，受信一次データ信号から
    前記補助情報を回復する方法であって， （d）時間ドメインモデル化を使用して，前記サブバンドの前記受信された一次
    データ信号を評価し，そのスペクトル形状を近似するための評価工程と， （e）受信された一次データ信号を前記サブバンドに対して決定された近似スペ
    クトル形状に基づいて処理し，その中に含まれるノイズ信号を白色化する工程と
    ， （f）前記補助信号を回復するために，白色化されたノイズ信号を復調する工程
    と， を含む，ところの方法。
  10. 【請求項１０】請求項９に記載の方法であって， 前記評価工程（d）中の前記時間ドメインモデル化は，前記白色化工程（e）の
    間に使用するための線形予想コード化（LPC）係数を与えるために，LPCからなる
    ，ところの方法。
  11. 【請求項１１】請求項１０に記載の方法であって， 前記評価工程（d）中の前記時間ドメインモデル化は，前記一次データ信号の
    各i番目のサブバンドに対し，オーダNiのLPCフィルタを使用し， 前記LPCフィルタのオーダNiはすべて同じとはならない，ところの方法。
  12. 【請求項１２】請求項１０に記載の方法であって， 前記白色化工程（e）中に使用されるLPC係数は，前記評価工程（b）での前記
    時間ドメインモデル化によるLPC係数の引き出しとは独立に，前記受信一次デー
    タ信号から引き出される，ところの方法。
  13. 【請求項１３】受信一次データ信号がフルバンド信号として与えられるとこ
    ろの請求項９に記載の方法であって，さらに， 前記受信一次データ信号を前記サブバンドに与えるために，前記受信一次デー
    タ信号を周波数分解する工程を含む，ところの方法。
  14. 【請求項１４】請求項１３に記載の方法であって， 前記周波数分解された受信一次データ信号を，その中に含まれる白色化された
    ノイズ信号とともに，フルバンド信号に再度記憶する工程と， 前記補助情報を回復するために，前記再度記憶されたフルバンド信号の，白色
    化されたノイズ信号を復調する工程と， を含む，ところの方法。
  15. 【請求項１５】請求項１３に記載の方法であって， 前記周波数分解された受信一次データ信号は，前記ノイズ信号と前記サブバン
    ドの前記一次データ信号との和である，ところの方法。
  16. 【請求項１６】複数の補助情報信号が前記一次データ信号の前記サブバンド
    で転送されるところの，請求項１に記載の方法であって， 複数のスペクトル拡散信号を，前記一次データ信号の前記サブバンドに対応す
    る，異なるサブバンドに与えるために，複数の擬ランダムノイズキャリアを，前
    記補助情報信号の対応するものにより変調する工程と， 前記サブバンドの前記一次データ信号のスペクトル形状をシミュレートするた
    めに，前記キャリアにスペクトル形状を与える工程と， 前記一次データ信号の前記サブバンドのノイズとして，前記補助情報を運ぶ出
    力信号を生成するために，そのキャリアと前記一次データ信号とを結合する工程
    と， を含む，ところの方法。
  17. 【請求項１７】請求項１６に記載の方法であって， 前記キャリアのそれぞれは，前記一次データ信号との結合前に，個々にスペクト
    ル的に成形される，ところの方法。
  18. 【請求項１８】請求項１６に記載の方法であって， 前記キャリアは前記一次データ信号との結合前に，グループとしてスペクトル
    的に成形される，ところの方法。
  19. 【請求項１９】前記キャリアの少なくとも一つが，前記一次データ信号との
    結合前に，個々にスペクトル的に成形されるところの請求項１６に記載の方法で
    って， 前記キャリアの少なくとも他の二つは，前記一次データ信号との結合前に，グ
    ループとしてスペクトル的に成形される，ところの方法。
  20. 【請求項２０】請求項１６に記載の方法であって， 前記一次データ信号が前記キャリアの少なくとも他の一つと既に結合された後
    に，前記キャリアの少なくとも一つが，前記一次データ信号と結合されるように
    ，前記キャリアは前記一次データ信号と結合される，ところの方法。
  21. 【請求項２１】請求項１６に記載の方法であって，さらに， 変調され，または変調されずに擬ランダムノイズの少なくとも一つを，受信機
    機能を合成するときに使用するパイロット信号として，与える工程を含む，とこ
    ろの方法。
  22. 【請求項２２】請求項１６に記載の方法であって，さらに 前記一次データ信号との結合前に，前記キャリアの少なくとも一つのゲインを
    調節する工程を含む，ところの方法。
  23. 【請求項２３】請求項１６に記載の方法であって， 前記キャリアのグループは，そのグループが所望のレベルで前記一次データ信
    号に与えられるように，調節された，ところの方法。
  24. 【請求項２４】請求項１６に記載の方法であって， キャリアの少なくとも，第一のもののゲインが決定され， キャリアの少なくとも，第二のもののゲインが，その少なくとも第一の，キャ
    リアに対して決定されたゲインに応答して，調整される工程と， を含む，ところの方法。
  25. 【請求項２５】請求項２４に記載の方法であって， 少なくとも前記第一および第二のキャリアのグループは，そのグループが所望
    のレベルで前記一次データ信号に与えられるように調節された，ところの方法。
  26. 【請求項２６】請求項１６に記載の方法であって， 前記キャリアの少なくとも二つは異なるデータ速度で与えられる，ところの方
    法。
  27. 【請求項２７】請求項１６の出力信号から前記補助情報を回復する方法であ
    って， 前記出力信号を，前記サブバンドのそのスペクトル形状を近似するために評価
    する工程と， 出力信号を，処理のために決定された近似のスペクトル形状に基づいて，処理
    し，前記ノイズを白色化する工程と， 前記ノイズが，前記サブバンド内で運ばれた補助情報を回復するために，白色
    化された後に，所望のスペクトル拡散信号を復調する工程と， を含む，ところの方法。
  28. 【請求項２８】請求項２７に記載の方法であって， 複数の前記スペクトル拡散信号は前記出力信号から実質的に同時に復調される
    ，ところの方法。
  29. 【請求項２９】受信機への通信のために，一次データ信号のサブバンドの補
    助情報を転送する装置であって， 前記補助信号のデータストリームを，前記一次データ信号の前記サブバンドに
    対応する複数のサブバンドの，前記情報を運ぶスペクトル拡散信号に変換する手
    段と， スペクトル形状の近似を獲得するために，時間ドメインモデル化を使用して前
    記サブバンドの前記一次データ信号を評価する第一の評価手段と， 対応するサブバンドの前記一次データ信号のスペクトル形状をシミュレートす
    る，サブバンドのスペクトル形状を前記スペクトル拡散信号のキャリア部分に与
    え，このことにより前記一次データ信号の前記サブバンド内で運ばれるべき前記
    補助情報を含むノイズ信号を形成する，前記評価手段に応答する時間ドメイン合
    成器と， を含む，ところの装置。
  30. 【請求項３０】請求項２９に記載の装置であって，さらに， 通信チャネルを通過する伝送のために，前記一次データ信号をフルバンド信号
    として与える手段を含む，ところの装置。
  31. 【請求項３１】請求項２９に記載の装置であって，さらに， 前記ノイズ信号が，前記一次データ信号の前記サブバンドに所望のレベルで与
    えられように，調節されたパワーを，前記ノイズ信号に与える手段を含む，とこ
    ろこの装置。
  32. 【請求項３２】請求項２９に記載の装置であって，さらに， 前記スペクトル拡散信号を，フルバンドスペクトル拡散信号として与えるため
    に，前記擬ランダムノイズキャリアを前記補助情報により変調する手段と， 前記キャリア部分で前記情報を運ぶ前記スペクトル拡散信号を，前記サブバン
    ドに与えるために前記フルバンドのスペクトル拡散信号を周波数分解する手段と
    ， を含む，ところの装置。
  33. 【請求項３３】請求項２９に記載の装置であって， 前記擬ランダムノイズキャリアは，キャリア部分で前記情報を運ぶ前記スペク
    トル拡散信号を前記サブバンドに与えるために前記補助情報の対応する周波数成
    分で変調される，異なる周波数成分を有する，ところの装置。
  34. 【請求項３４】請求項２９に記載の装置であって， 前記擬ランダムノイズキャリアは，前記補助情報の，受信機への保護通信を与
    えるために，暗号化して生成される，ところの装置。
  35. 【請求項３５】請求項２９に記載の装置であって， 前記第一の評価手段は，前記一次データ信号を回復し，そこから線形予測コー
    ド化（LPC）係数を生成するために連結されたLPCプロセッサ含み。 前記時間ドメイン合成器は，前記LPC係数に応答するLPCフィルタを含む，とこ
    ろの装置。
  36. 【請求項３６】請求項３５に記載の装置であって， 前記LPCプロセッサは，前記一次データ信号の各i番目のサブバンドに対して，
    オーダNiを使用し， 前記オーダNiはすべて同じとはならない，ところの装置。
  37. 【請求項３７】請求項３６に記載の装置により与えられるノイズ信号を運ぶ
    ，受信一次データ信号から前記補助情報を回復する装置であって， 時間ドメインモデル化を使用して，前記サブバンドの前記受信された一次デー
    タ信号を評価し，そのスペクトル形状を近似するための第二の評価手段と， 前記サブバンドの受信一次データ信号を，処理のために決定されたスペクトル
    形状に基づいて処理し，その中に含まれるノイズ信号を白色化する時間ドメイン
    プロセッサと， 前記補助信号の前記データストリームを回復するために，前記サブバンドの白
    色化されたノイズ信号を復調する手段と， を含む，ところの装置。
  38. 【請求項３８】請求項３７に記載の装置であって， 前記第二の評価手段により使用される前記時間ドメインモデル化は，前記ノイ
    ズ信号を白色化する際に，前記時間ドメインプロセッサによる使用のために，線
    形予想コード化（LPC）係数を与えるために，線形予測コード化（LPC）からなる
    ，ところの装置。
  39. 【請求項３９】請求項３８に記載の装置であって， 前記第二の評価手段により使用される前記時間ドメインモデル化は，前記一次
    データ信号の各i番目のサブバンドに対し，オーダNiのLPCフィルタを使用し， 前記LPCフィルタのオーダNiはすべて同じとはならない，ところの装置。
  40. 【請求項４０】請求項３８に記載の装置であって， 前記第二の評価手段により与えられるLPC係数は，前記第一の評価手段によるL
    PC係数の引き出しとは独立に，前記受信一次データ信号から引き出される，とこ
    ろの装置。
  41. 【請求項４１】受信一次データ信号がフルバンド信号として与えられるとこ
    ろの請求項３７に記載の装置であって，さらに， 前記受信一次データ信号を前記サブバンドに与えるために，前記受信一次デー
    タ信号を周波数分解する手段を含む，ところの装置。
  42. 【請求項４２】請求項４１に記載の装置であって，さらに， 前記周波数分解された受信一次データ信号を，その中に含まれる白色化された
    ノイズ信号とともに，フルバンド信号に再度記憶する手段と， 前記補助情報を回復するために，前記再度記憶されたフルバンド信号の，白色
    化されたノイズ信号を復調する手段と， を含む，ところの装置。
  43. 【請求項４３】請求項４１に記載の装置であって， 前記周波数分解された受信一次データ信号は，前記ノイズ信号と前記サブバン
    ドの前記一次データ信号との和である，ところの装置。
  44. 【請求項４４】複数の補助情報信号が前記一次データ信号の前記サブバンド
    で転送されるところの，請求項２９に記載の装置であって， 複数のスペクトル拡散信号を，前記一次データ信号の前記サブバンドに対応す
    る，異なるサブバンドに与えるために，複数の擬ランダムノイズキャリアを，前
    記補助情報信号に対応するものにより変調する手段と， 前記サブバンドの前記一次データ信号のスペクトル形状をシミュレートするた
    めに，前記キャリアにスペクトル形状を与える手段と， 前記一次データ信号の前記サブバンドのノイズとして，前記補助情報を運ぶ出
    力信号を生成するために，そのキャリアと前記一次データ信号とを結合する手段
    と， を含む，ところの装置。
  45. 【請求項４５】請求項４４に記載の装置であって， 前記キャリアのそれぞれは，前記一次データ信号との結合前に，個々にスペク
    トル的に成形される，ところの装置。
  46. 【請求項４６】請求項４４に記載の装置であって， 前記キャリアは前記一次データ信号との結合前に，グループとしてスペクトル
    的に成形される，ところの装置。
  47. 【請求項４７】前記キャリアの少なくとも一つが，前記一次データ信号との
    結合前に，個々にスペクトル的に成形されるところの請求項４４に記載の装置で
    って， 前記キャリアの少なくとも他の二つは，前記一次データ信号との結合前に，グ
    ループとしてスペクトル的に成形される，ところの装置。
  48. 【請求項４８】請求項４４に記載の装置であって， 前記一次データ信号が前記キャリアの少なくとも他の一つと既に結合された後
    に，前記キャリアの少なくとも一つが，前記一次データ信号と結合されるように
    ，前記キャリアは前記一次データ信号と結合される，ところの装置。
  49. 【請求項４９】請求項４４に記載の装置であって，さらに， 受信機機能を合成するときに使用するパイロット信号として，変調され，また
    は変調されずに擬ランダムノイズの少なくとも一つを，与える手段を含む，とこ
    ろの装置。
  50. 【請求項５０】請求項４４に記載の装置であって，さらに 前記一次データ信号との結合前に，前記キャリアの少なくとも一つのゲインを
    調節する手段を含む，ところの装置。
  51. 【請求項５１】請求項４４に記載の装置であって， 前記キャリアのグループは，そのグループが所望のレベルで前記一次データ信
    号に与えられるように，調節された，ところの装置。
  52. 【請求項５２】請求項４４に記載の装置であって， キャリアの少なくとも，第一のもののゲインが決定され， キャリアの少なくとも，第二のもののゲインが，その少なくとも第一の，キャ
    リアに対して決定されたゲインに応答して，調整される， ところの装置。
  53. 【請求項５３】請求項５２に記載の装置であって， 少なくとも前記第一および第二のキャリアのグループは，そのグループが所望
    のレベルで前記一次データ信号に与えられるように調節された，ところの装置。
  54. 【請求項５４】請求項４４に記載の装置であって， 前記キャリアの少なくとも二つは異なるデータ速度で与えられる，ところの装
    置。
  55. 【請求項５５】請求項４４の出力信号から前記補助情報を回復する装置であ
    って， 前記出力信号を，前記サブバンドのそのスペクトル形状を近似するために評価
    する手段と， 出力信号を，処理のために決定された近似のスペクトル形状に基づいて，処理
    し，前記ノイズを白色化する手段と， 前記ノイズが，前記サブバンド内で運ばれた補助情報を回復するために，白色
    化された後に，所望のスペクトル拡散信号を復調する手段と， を含む，ところの手段。
  56. 【請求項５６】請求項５５に記載の装置あって， 複数の前記スペクトル拡散信号は前記出力信号から実質的に同時に復調される
    ，ところの装置。
  57. 【請求項５７】一次データ信号のサブバンドのノイズとして転送され，前記
    一次データ信号の前記サブバンド内に含まれる情報のスペクトル形状をシミュレ
    ートするスペクトル形状を有するキャリアを含む，スペクトル拡散信号により運
    ばれる補助情報を回復するデコーダであって， 前記一次データ信号のスペクトル形状を近似するために，時間ドメインモデル
    化を使用して前記一次データ信号の前記サブバンドを評価する手段と， 一次データ信号を，処理のために決定されたスペクトル形状に基づいて処理し
    ，前記サブバンド内に含まれるスペクトル拡散キャリアを白色化する時間ドメイ
    ンプロセッサと， 前記補助情報を前記サブバンドから回復するために，白色化されたキャリアを
    復調する手段と， を含む，ところのデコーダ。
  58. 【請求項５８】請求項５７に記載のデコーダであって， 前記評価する手段は，前記一次データ信号を受信し，線形予測符号化（LPC）
    係数を発生すべく結合されたLPCプロセッサとを含み， 前記時間ドメインプロセッサは前記LPC係数に応答してLPCフィルタを含む，と
    ころのデコーダ。
  59. 【請求項５９】請求項５７に記載のデコーダであって， 複数の補助情報は，前記スペクトル拡散信号のそれぞれのキャリアで運ばれ，
    前記キャリアのすべては前記一次データ信号情報のスペクトル形状をシミュレー
    トするスペクトル形状を有し， 前記復調手段は，少なくとも一つの対応する補助情報信号を回復できるように
    ，復調のために，少なくとも一つの所望のキャリアを選択するための手段を含む
    ，ところのデコーダ。
  60. 【請求項６０】請求項５７に記載のデコーダであって， 複数の補助情報信号が，前記スペクトル拡散信号のそれぞれのキャリアで運ば
    れ，前記キャリアのすべてが，前記一次データ信号情報のスペクトル形状をシミ
    ュレートするスペクトル形状をもち， 前記復調器手段は，前記補助情報信号の回復を実質的に同時に行うことができ
    るように，複数の前記キャリアを実質的に同時に復調する手段を含む，ところの
    デコーダ。
  61. 【請求項６１】請求項５７に記載のデコーダであって，さらに， 前記一次データ信号を前記サブバンドに与えるための第一の，周波数分解手段
    と， 前記スペクトル拡散信号の前記キャリアを，前記一次データ信号の前記サブバ
    ンドに対応する複数のサブバンドに与えるための，第二の周波数分解手段と， を含み， 前記評価手段は前記周波数分解手段に対応し， 前記キャリアの前記サブバンドのスペクトル形状は，前記一次データ信号の対
    応するサブバンドのスペクトル形状をシミュレートする， ところのデコーダ。
  62. 【請求項６２】請求項５８に記載の装置であって， 前記評価手段により使用される前記時間ドメインモデル化は，前記一次データ
    信号の各i番目のサブバンドに対し，オーダNiのLPCフィルタを使用し， 前記LPCフィルタのオーダNiはすべて同じとはならない，ところの装置。
  63. 【請求項６３】請求項５７に記載の装置であって， 前記評価手段により与えられるLPC係数は，前記受信一次データ信号から引き
    出される，ところの装置。
  64. 【請求項６４】前記受信一次データ信号がフルバンド信号として与えられる
    ところの請求項５７に記載の装置であって，さらに， 前記受信一次データ信号を前記サブバンドに与えるために，前記受信一次デー
    タ信号を周波数分解する手段を含む，ところの装置。
  65. 【請求項６５】請求項６４に記載の装置であって，さらに， 前記周波数分解された受信一次データ信号を，その中に含まれる白色化された
    ノイズ信号とともに，フルバンド信号に再度記憶する手段と， 前記補助情報を回復するために，前記再度記憶されたフルバンド信号の，白色
    化されたノイズ信号を復調する手段と， を含む，ところの装置。
  66. 【請求項６６】請求項６４に記載の装置であって， 前記周波数分解された受信一次データ信号は，前記ノイズ信号と前記サブバン
    ドの前記一次データ信号との和である，ところの装置。
  67. 【請求項６７】一次データ信号のサブバンド内のノイズとして転送されるス
    ペクトル分散信号により運ばれる補助情報を回復するためのデコーダであって， 前記オ一次データ信号のスペクトルを白色化し，前記スペクトル拡散信号内に
    記号間干渉を発生する白色化手段と， 前記白色化手段から前記一次データ信号を受信し，復調するレーキ受信機と，
    を含み， 前記レーキ受信機は，受信一次データ信号を復調するとき，前記スペクトル拡
    散信号の，異なるマルチバスを処理する複数のフィンガーをもち，このことによ
    り，減少した記号間干渉をもつ前記スペクトル拡散信号は，それから補助情報を
    獲得するために回復され， 前記スペクトル拡散信号のキャリア部分のサブバンドのスペクトル形状が，前
    記一次データ信号の前記サブバンドの対応するものの対応するスペクトル形状を
    近似する， ところの装置。
  68. 【請求項６８】請求項６７に記載のデコーダであって， 前記白色化手段は， 前記一次データ信号を受信し，それから線形予測符号化（LPC）係数を生成す
    べく連結されたLPCプロセッサと， 前記一次データ信号を受信し，前記一次データ信号の前記スペクトルを白色化
    するために前記LPC係数に応答する，前記一次データ信号の各i番目のサブバンド
    に対するNi次のLPCフィルタと， を含み， 前記レーキ受信機は前記一次データ信号の各i番目のサブバンドに対するNrri
    個のフィンガーを含み，ここでNrriが対応するi番目のサブバンドに対する前記L
    PCフィルタのオーダにほぼ等しい，ところのデコーダ。
  69. 【請求項６９】請求項６７に記載のデコーダであって， 前記白色化手段は， 前記一次データ信号のスペクトルを受信し，推測すべく結合されたサブバンド
    アナライザーと， 前記サブバンドアナライザーにより推測されたスペクトルに応答するサブバン
    ドフィルタと， を含む，ところのデコーダ。
  70. 【請求項７０】請求項６７に記載のデコーダであって， 前記フィンガーのそれぞれは，関連した重みをもち， 前記レーキ受信機はさらに，前記レーキ受信機のフィンガーの重みを個々に調
    節する手段を含む，ところのデコーダ。
  71. 【請求項７１】請求項７０に記載のデコーダであって， 前記レーキ受信機のフィンガーの重みはダイナミックに調節可能である，とこ
    ろのデコーダ。
  72. 【請求項７２】請求項６７に記載のデコーダであって， 前記重みは，前記白色化手段により発生された係数に応答して，ダイナミック
    に調節可能である，ところのデコーダ。
  73. 【請求項７３】前記一次データ信号がフルバンド信号として，前記デコーダ
    で受信されるところの請求項６７に記載のデコーダであって，さらに， 前記一次データ信号を前記サブバンドに与えるために，前記受信一次データ信
    号を周波数分解する手段を含む，ところのデコーダ。
  74. 【請求項７４】請求項６７に記載のデコーダであって，さらに， 前記レーキ受信機による使用のための，複数のサブバンドスペクトル拡散信号
    を与えるために，前記一次データ信号の前記サブバンドに対応するサブバンドに
    ，ノイズとして転送される前記スペクトル拡散信号を周波数分解する手段を含む
    ，ところのデコーダ。
  75. 【請求項７５】キャリア波に埋め込まれるデータ信号であって， 複数のサブバンドを有する一次データ信号部分と， スペクトル拡散信号からなるノイズ信号部分と， を含み， 前記ノイズ信号部分は，前記一次データ信号の前記サブバンドにおいて運ばれ
    ， 前記スペクトル拡散信号キャリアは，補助情報を運び，対応するサブバンドの
    前記一次データ信号のスペクトル形状をシミュレートする，サブバンド内のスペ
    クトル形状を有し， 前記スペクトル拡散信号キャリアは， 擬ランダムノイズキャリアを前記補助情報により変調し，スペクトル形状の近
    似を獲得するために，時間ドメインモデル化を使用して，前記サブバンド内の前
    記一次データ信号を評価し， 対応するサブバンド内の前記一次データ信号のスペクトル形状をシミュレート
    するスペクトル形状を，サブバンドの前記スペクトル拡散信号キャリアに与える
    ために，前記時間ドメインモデル化に応答する時間ドメイン合成を使用すること
    により，獲得される，ところのデータ信号。
  76. 【請求項７６】（削除）
  77. 【請求項７７】請求項７５に記載のデータ信号であって， 前記ノイズ信号部分は，対応する複数の擬ランダムノイズキャリアを，対応す
    る補助情報信号により変調することにより獲得された，複数のスペクトル拡散信
    号からなり， 前記複数のスペクトル拡散信号キャリアは，前記一次データ信号の前記サブバ
    ンドに対応する前記ノイズ信号部分の，異なるサブバンドに与えられ， 時間ドメインモデル化に応答する時間ドメイン合成が，対応するサブバンドの
    前記一次データ信号のスペクトル形状をシミュレートする，対応するスペクトル
    形状を，前記複数のスペクトル拡散信号のキャリアに与えるために使用される，
    ところのデータ信号。
  78. 【請求項７８】一次データ信号のサブバンド内でノイズとして転送され，前
    記一次データ信号の前記サブバンド内に含まれる情報のスペクトル形状をシミュ
    レートするスペクトル形状をもつキャリアを含む，スペクトル拡散信号により運
    ばれる補助情報を回復する復号化方法であって， 一次データ信号のスペクトル形状を近似するために，時間ドメインモデル化を
    使用して前記一次データ信号の前記サブバンドを評価する工程と， 一次データ信号の時間ドメイン処理を，処理のために決定されたスペクトル形
    状に基づき実行し，前記サブバンドに含まれるスペクトル拡散信号を白色化する
    工程と， 前記補助情報を前記サブバンドから回復するために，白色化されたキャリアを
    復調する工程と， を含む，方法。
  79. 【請求項７９】請求項７８に記載の方法であって， 前記評価工程で，線形予測コード化（LPC）プロセッサが，前記一次データ信
    号を受信し，そこからLPC係数を生成するために連結される，ところの方法。
  80. 【請求項８０】請求項７８に記載の方法であって， 複数の補助情報信号が，前記スペクトル拡散信号のそれぞれのキャリアで運ば
    れ， 前記キャリアのすべては，前記一次データ信号情報のスペクトル形状をシミュ
    レートするスペクトル形状をもち， 前記復調工程で，少なくとも一つの所望のキャリアが，少なくとも一つの対応
    する補助情報信号の回復を可能にする復調のために選択される，ところの方法。
  81. 【請求項８１】請求項７８に記載の方法であって， 複数の補助情報信号が，前記スペクトル拡散信号のそれぞれのキャリアで運ば
    れ， 前記キャリアのすべては，前記一次データ信号情報のスペクトル形状をシミュ
    レートするスペクトル形状をもち， 前記復調工程で，複数の前記キャリアが，前記補助情報信号の実質的な同時回
    復が可能になるように，実質的に同時に復調される，ところの方法。
  82. 【請求項８２】請求項７８に記載の方法であって，さらに， 一次データ信号を前記サブバンドに与えるために，第一の周波数分解を使用す
    る工程と， 前記スペクトル信号の前記キャリアを前記一次データ信号の前記サブバンドに
    対応する複数のサブバンドに与えるために，第二の周波数分解を使用する工程と
    ， を含み， 前記評価工程は，前記第一の周波数分解に応答し， 前記キャリアの前記サブバンドのスペクトル形状は，前記一次データ信号の対
    応するサブバンドのスペクトル形状をシミュレートする，ところの方法。
  83. 【請求項８３】請求項７９に記載の方法であって， 前記評価工程により使用される時間ドメインモデル化は，前記一次データ信号
    の各i番目のサブバンドに対し，オーダNiのLPCフィルタを使用し， 前記LPCフィルタのオーダNiはすべて同じとはならない，ところの方法。
  84. 【請求項８４】請求項７８に記載の方法であって， 前記評価工程により与えられるLPC係数は，前記受信一次データ信号から独立
    して引き出される，ところの方法。
  85. 【請求項８５】前記受信一次データ信号がフルバンドとして与えられるとこ
    ろの請求項７８に記載の方法であって，さらに， 前記受信一次データ信号を前記サブバンドに与えるために，前記受信一次デー
    タ信号を周波数分解する工程を含む，ところの方法。
  86. 【請求項８６】請求項８５に記載の方法であって，さらに， 前記周波数分解された受信一次データ信号を，その中に含まれた，白色化され
    たノイズ信号とともに，フルバンド信号に再度記憶する工程と， 前記補助情報を回復するために，前記再度記憶されたフルバンドの，白色化さ
    れたノイズ信号を復調する工程と， を含む，ところの方法。
  87. 【請求項８７】請求項８５に記載の方法であって， 前記周波数分解された一次データ信号は，前記ノイズサイン号と前記サブバン
    ドの前記一次データ信号との和である，ところの方法。
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