JP2021196563A - Acoustic communication system, acoustic transmission device, acoustic reception device, program, and acoustic signal transmission method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、音波などの音響信号に情報を埋め込んで送信する音響通信システム、音響送信装置、音響受信装置、プログラムおよび音響信号送信方法に関する。 The present invention relates to an acoustic communication system, an acoustic transmitter, an acoustic receiver, a program, and an acoustic signal transmission method for transmitting information by embedding information in an acoustic signal such as a sound wave.
特許文献1には、音波などの音響信号に音電子透かしによって情報を埋め込んで伝送する音響通信システムが開示されている。この音響通信システムは、識別情報を音電子透かし技術により埋め込んだ音響信号をスピーカ等の放音部から放音する音響送信装置と、この放音された音響信号を収音するマイクロホンからの音響信号から識別情報を抽出する音響受信装置(携帯端末)とを備える。音響受信装置は、音響信号から識別情報を抽出してその識別情報に対応付けられた関連情報を利用者に提供する。 Patent Document 1 discloses an acoustic communication system in which information is embedded in an acoustic signal such as a sound wave by a digital watermark and transmitted. This acoustic communication system is an acoustic transmission device that emits an acoustic signal in which identification information is embedded by sound electron watermark technology from a sound emitting part such as a speaker, and an acoustic signal from a microphone that collects the emitted acoustic signal. It is equipped with an audio receiver (portable terminal) that extracts identification information from. The acoustic receiving device extracts the identification information from the acoustic signal and provides the user with the related information associated with the identification information.
ところで、音響受信装置が、音響信号に埋め込まれた識別情報をマイクロホンで受信する際の受信のし易さは、音響受信装置の受信環境に影響される。音電子透かし技術で音響信号に埋め込まれる識別情報等の埋込情報は音波であるので、その受信し易さは、放音部から収音部までの距離や放音部の向き、放音部から収音部までの間で音波の伝達を妨げる障害物の有無、音響受信装置が位置するエリアにおける騒音などの受信環境も影響する。障害物には、音を吸収または反射する、鉄塔、煙突、ビル等の建物などがある。また、想定受信エリア内の騒音には、周囲の人の話し声、および車や鉄道の交通騒音などがある。この種の様々な要因により埋込情報の受信し易さが影響され、受信漏れが発生し易い状況が発生するという課題がある。一方、埋込情報の音強度を大きくすれば埋込情報の受信漏れは低減できるものの、埋込情報の音強度が大き過ぎると、埋込情報のハイディング特性が低下し、アナウンス音声や音楽等の原音が聴きづらくなるという課題がある。また、原音の音量を上げれば、それに伴って埋込情報の音強度を高めることができるが、受信先の利用者が聴き取るアナウンス音声等がうるさくなったり音割れが発生したりするので、これにも限界がある。 By the way, the ease of reception when the acoustic receiver receives the identification information embedded in the acoustic signal with a microphone is affected by the reception environment of the acoustic receiver. Since the embedded information such as the identification information embedded in the acoustic signal by the sound electron watermark technology is a sound wave, the ease of receiving it is the distance from the sound emitting part to the sound collecting part, the direction of the sound emitting part, and the sound emitting part. The presence or absence of obstacles that hinder the transmission of sound waves from the sound receiving unit to the sound collecting unit, and the receiving environment such as noise in the area where the sound receiving device is located also have an effect. Obstacles include buildings such as steel towers, chimneys, and buildings that absorb or reflect sound. In addition, the noise in the assumed reception area includes the voice of surrounding people and the traffic noise of cars and railways. There is a problem that the ease of receiving the embedded information is affected by various factors of this kind, and a situation in which reception omission is likely to occur occurs. On the other hand, if the sound intensity of the embedded information is increased, the reception omission of the embedded information can be reduced, but if the sound intensity of the embedded information is too large, the hiding characteristics of the embedded information deteriorate, and the announcement voice, music, etc. There is a problem that it becomes difficult to hear the original sound of. In addition, if the volume of the original sound is increased, the sound intensity of the embedded information can be increased accordingly, but the announcement voice and the like heard by the receiving user may become noisy or cracked. There is also a limit.
そこで、音響信号を適切な音量で放音しても、音響信号に埋め込まれる埋込情報の受信漏れを抑制できる音響通信システム、音響送信装置、音響受信装置、プログラムおよび音響信号送信方法を提供する。 Therefore, we provide an acoustic communication system, an acoustic transmitter, an acoustic receiver, a program, and an acoustic signal transmission method that can suppress reception omission of embedded information embedded in the acoustic signal even if the acoustic signal is emitted at an appropriate volume. ..
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
(1)上記課題を解決する音響通信システムは、埋込情報が埋め込まれた音響信号を放音する放音部を有する音響送信装置と、前記音響信号を収音する収音部を有する音響受信装置とを備えた音響通信システムであって、前記音響送信装置は、原音信号に埋込情報を埋め込んで音響信号を生成する埋込部と、前記音響信号を前記放音部から放音させる放音処理部と、前記埋込情報が埋め込まれる前の前記原音信号または前記放音部から放音される前の前記音響信号を圧縮するコンプレッサとを備え、前記音響受信装置は、前記収音部が収音した前記音響信号から前記埋込情報を抽出することで受信する抽出部と、情報を出力する出力部と、前記抽出部が抽出した前記埋込情報に対応する提供情報を前記出力部に出力させる制御部とを備える。
Hereinafter, means for solving the above problems and their actions and effects will be described.
(1) An acoustic communication system that solves the above problems is an acoustic transmission device having a sound emitting unit that emits an acoustic signal in which embedded information is embedded, and an acoustic reception device having a sound collecting unit that collects the acoustic signal. An acoustic communication system including a device, wherein the acoustic transmission device has an embedded unit that embeds embedded information in the original sound signal to generate an acoustic signal, and a sound emitting unit that emits the acoustic signal from the sound emitting unit. The sound receiving device includes a sound processing unit and a compressor that compresses the original sound signal before the embedded information is embedded or the acoustic signal before being emitted from the sound emitting unit, and the sound receiving device is the sound collecting unit. An extraction unit that receives the embedded information by extracting the embedded information from the sound picked up by the sound, an output unit that outputs the information, and the output unit that provides information corresponding to the embedded information extracted by the extraction unit. It is equipped with a control unit for outputting to.
この構成によれば、埋込情報が埋め込まれる前の原音信号または放音部から放音される前の音響信号がコンプレッサにより圧縮されるので、音響信号の音強度(音量)をうるさくなくかつ音割れすることなく上げることができる。よって、音響信号に埋め込まれた埋込情報の音強度(埋込強度)も上がるので、音響受信装置における埋込情報の受信漏れを抑制できる。 According to this configuration, the original sound signal before the embedded information is embedded or the acoustic signal before being emitted from the sound emitting part is compressed by the compressor, so that the sound intensity (volume) of the acoustic signal is not noisy and the sound is sounded. Can be raised without cracking. Therefore, since the sound intensity (embedding intensity) of the embedded information embedded in the acoustic signal is also increased, it is possible to suppress the reception omission of the embedded information in the acoustic receiving device.
(2)上記音響通信システムにおいて、前記コンプレッサが圧縮した前記原音信号または前記音響信号を増幅する増幅部を備えてもよい。
この構成によれば、埋込情報が埋め込まれる前の原音信号または放音部から放音される前の音響信号がコンプレッサにより圧縮される。さらに、圧縮した原音信号または音響信号が増幅部により増幅される。このため、増幅により音響信号の音強度(音量)をうるさくなくかつ音割れすることなく上げることができる。よって、音響信号に埋め込まれた埋込情報の音強度も上がるので、音響受信装置における埋込情報の受信漏れを抑制できる。
(2) The acoustic communication system may include an amplification unit that amplifies the original sound signal compressed by the compressor or the acoustic signal.
According to this configuration, the original sound signal before the embedded information is embedded or the acoustic signal before being emitted from the sound emitting unit is compressed by the compressor. Further, the compressed original sound signal or acoustic signal is amplified by the amplification unit. Therefore, the sound intensity (volume) of the acoustic signal can be increased by amplification without being noisy and without cracking. Therefore, since the sound intensity of the embedded information embedded in the acoustic signal is also increased, it is possible to suppress the reception omission of the embedded information in the acoustic receiving device.
(3)上記音響通信システムにおいて、前記コンプレッサは、前記原音信号または前記音響信号の閾値を超える部分を所定の圧縮率で圧縮し、前記閾値以下の部分は圧縮しないまたは前記所定の圧縮率よりも小さな圧縮率で圧縮してもよい。 (3) In the acoustic communication system, the compressor compresses the original sound signal or a portion exceeding the threshold value of the acoustic signal at a predetermined compression rate, and does not compress the portion below the threshold value or exceeds the predetermined compression rate. It may be compressed with a small compression ratio.
この構成によれば、原音信号または音響信号のうち閾値を超える部分を所定の圧縮率で圧縮し、前記閾値以下の部分は圧縮しないまたは前記所定の圧縮率よりも小さな圧縮率で圧縮する。このため、音響信号の音強度(音量)を上げたときに、最大振幅の原音がうるさくなく音割れすることもなく、閾値以下の原音の音強度(振幅)を大きくすることができる。よって、原音にハイディングされて埋め込まれる埋込情報の音強度(埋込強度)を大きくし受信漏れを抑制できる。 According to this configuration, the portion of the original sound signal or the acoustic signal that exceeds the threshold value is compressed at a predetermined compression rate, and the portion below the threshold value is not compressed or is compressed at a compression rate smaller than the predetermined compression rate. Therefore, when the sound intensity (volume) of the acoustic signal is increased, the original sound having the maximum amplitude is not noisy and the sound is not cracked, and the sound intensity (amplitude) of the original sound below the threshold value can be increased. Therefore, the sound intensity (embedding intensity) of the embedded information that is hidden and embedded in the original sound can be increased to suppress reception omission.
(4)上記音響通信システムにおいて、前記コンプレッサは、前記閾値と前記圧縮率とのうち少なくとも一方を調整してもよい。
この構成によれば、閾値と圧縮率とのうち少なくとも一方が調整されるので、圧縮させたくないまたは小さな圧縮率としたい、小さな原音の音強度を上げることができる。例えば、閾値が調整されることで、大きく圧縮させたい部分とそうでない部分とを選択できる。また、圧縮率が調整されることで、原音信号または音響信号のうち閾値を超える部分の圧縮率を調整できるので、圧縮による音質の低下を抑えつつ閾値以下の原音の音強度を上げることができる。
(4) In the acoustic communication system, the compressor may adjust at least one of the threshold value and the compression rate.
According to this configuration, at least one of the threshold value and the compression rate is adjusted, so that it is possible to increase the sound intensity of a small original sound that is not desired to be compressed or is desired to have a small compression rate. For example, by adjusting the threshold value, it is possible to select a portion that is desired to be greatly compressed and a portion that is not. Further, by adjusting the compression rate, the compression rate of the portion of the original sound signal or the acoustic signal that exceeds the threshold value can be adjusted, so that the sound intensity of the original sound below the threshold value can be increased while suppressing the deterioration of the sound quality due to the compression. ..
(5)上記音響通信システムにおいて、前記閾値は、前記埋込部が前記埋込情報を埋め込むときの埋込強度よりも大きな値に設定されてもよい。
この構成によれば、閾値が、埋込部が埋込情報を埋め込むときの埋込強度よりも大きな値に設定されるので、埋込情報が埋め込まれる対象の原音のうち小さな原音は圧縮されないまたは他の原音よりも弱い圧縮で済む。よって、音響信号を適切な音量で放音したときに、小さめの原音の音強度を圧縮前よりも効果的に大きくすることができ、これに伴い原音に埋め込まれる埋込情報の音強度を大きくすることができる。よって、音響受信装置における埋込情報の受信漏れを抑制することができる。
(5) In the acoustic communication system, the threshold value may be set to a value larger than the embedding strength when the embedding portion embeds the embedding information.
According to this configuration, the threshold value is set to a value larger than the embedding strength when the embedding portion embeds the embedding information, so that the small original sound of the target original sound to which the embedding information is embedded is not compressed or is not compressed. It requires weaker compression than other original sounds. Therefore, when the acoustic signal is emitted at an appropriate volume, the sound intensity of the smaller original sound can be effectively increased compared to before compression, and the sound intensity of the embedded information embedded in the original sound is increased accordingly. can do. Therefore, it is possible to suppress reception omission of embedded information in the acoustic receiving device.
(6)上記音響通信システムにおいて、前記埋込部は、入力した前記原音信号のうち設定値以上の振幅を有する原音を検出し、検出した前記原音に対して前記埋込情報を埋め込んでもよい。 (6) In the acoustic communication system, the embedded unit may detect an original sound having an amplitude equal to or higher than a set value among the input original sound signals, and may embed the embedded information in the detected original sound.
この構成によれば、埋込部は、入力した原音信号のうち設定値以上の振幅を有する原音を検出し、検出した原音に対してマスキングして埋込情報が埋め込まれる。よって、設定値以上の振幅を有する相対的に大きめの原音に埋込情報が埋め込まれるので、埋込情報の音強度を大きくすることができる。この結果、音響受信装置における埋込情報の受信漏れを抑制できる。 According to this configuration, the embedding unit detects the original sound having an amplitude equal to or higher than the set value among the input original sound signals, masks the detected original sound, and embeds the embedded information. Therefore, since the embedded information is embedded in the relatively large original sound having an amplitude equal to or larger than the set value, the sound intensity of the embedded information can be increased. As a result, it is possible to suppress reception omission of embedded information in the acoustic receiving device.
(7)上記音響通信システムにおいて、前記音響送信装置は、前記コンプレッサの圧縮条件を変えて当該圧縮条件に係る圧縮情報を含む前記埋込情報を埋め込んだ音響信号を前記放音処理部が前記放音部から放音させるテストモードを備え、前記音響受信装置は、前記抽出部が抽出できた埋込情報に含まれる圧縮情報を出力する出力部を備え、前記音響送信装置は、前記出力部が出力した前記圧縮情報を入力するとともに当該圧縮情報に基づく圧縮条件で前記コンプレッサに前記原音信号または前記音響信号を圧縮させる第1制御部を備えてもよい。 (7) In the acoustic communication system, the acoustic transmission device changes the compression condition of the compressor, and the sound emission processing unit emits an acoustic signal in which the embedded information including the compression information related to the compression condition is embedded. The sound receiving device includes a test mode for emitting sound from the sound unit, the sound receiving device includes an output unit that outputs compressed information included in the embedded information extracted by the extracting unit, and the sound transmitting device has the output unit. The compressor may be provided with a first control unit for inputting the output compression information and compressing the original sound signal or the acoustic signal under compression conditions based on the compression information.
この構成によれば、テストモードで音響受信装置側で受信できた埋込情報に基づいて、音響送信装置は受信に適した圧縮情報を得ることができる。このため、音響送信装置は、受信できた圧縮情報に基づく適切な圧縮条件で原音信号または音響信号を圧縮できる。よって、音響受信装置における埋込情報S受信漏れを抑制できる。 According to this configuration, the acoustic transmitter can obtain the compressed information suitable for reception based on the embedded information received on the acoustic receiver side in the test mode. Therefore, the acoustic transmission device can compress the original sound signal or the acoustic signal under appropriate compression conditions based on the received compression information. Therefore, it is possible to suppress the omission of the embedded information S reception in the sound receiving device.
(8)上記音響通信システムにおいて、前記音響受信装置は、前記出力部として表示部を有する可搬型の情報端末に備えられ、前記表示部は、前記圧縮情報を表示し、前記音響送信装置は、前記表示部が表示した前記圧縮情報を入力する入力操作部を備え、
前記第1制御部は、入力した前記圧縮情報に基づいて決定した圧縮条件で前記コンプレッサに前記原音信号または前記音響信号を圧縮させてもよい。
(8) In the acoustic communication system, the acoustic receiving device is provided in a portable information terminal having a display unit as the output unit, the display unit displays the compressed information, and the acoustic transmitting device displays the compressed information. It is provided with an input operation unit for inputting the compression information displayed by the display unit.
The first control unit may compress the original sound signal or the acoustic signal in the compressor under compression conditions determined based on the input compression information.
この構成によれば、テストモードで受信できた埋込情報が表示部に表示されるので、その表示された圧縮情報が入力操作部の操作で音響送信装置に入力される。音響送信装置では、第1制御部がその圧縮情報に基づいて適正な圧縮条件を決定する。第1制御部は、コンプレッサに原音信号または音響信号を適正な圧縮条件で圧縮させる。よって、音響送信装置が放音部から音響信号を適切な音量で放音しても、音響受信装置における埋込情報の受信漏れを抑制できる。 According to this configuration, the embedded information received in the test mode is displayed on the display unit, and the displayed compressed information is input to the sound transmission device by the operation of the input operation unit. In the acoustic transmission device, the first control unit determines an appropriate compression condition based on the compression information. The first control unit causes the compressor to compress the original sound signal or the acoustic signal under appropriate compression conditions. Therefore, even if the acoustic transmitting device emits an acoustic signal from the sound emitting unit at an appropriate volume, it is possible to suppress reception omission of the embedded information in the acoustic receiving device.
(9)上記音響通信システムにおいて、前記音響受信装置は、前記出力部として送信部およびアンテナを有する可搬型の情報端末に備えられ、前記送信部は、前記アンテナから前記圧縮情報を無線通信で出力し、前記音響送信装置は、前記アンテナが無線通信で出力した前記圧縮情報を受信するアンテナおよび受信部を備え、前記第1制御部は、受信した前記圧縮情報に基づいて決定した圧縮条件で前記コンプレッサに前記原音信号または前記音響信号を圧縮させる。 (9) In the acoustic communication system, the acoustic receiving device is provided in a portable information terminal having a transmitting unit and an antenna as the output unit, and the transmitting unit outputs the compressed information from the antenna by wireless communication. The acoustic transmission device includes an antenna and a receiving unit for receiving the compressed information output by the antenna by wireless communication, and the first control unit is said to have the compression conditions determined based on the received compression information. The compressor is made to compress the original sound signal or the acoustic signal.
この構成によれば、可搬型の情報端末から無線通信で送信された圧縮情報を受信した音響送信装置では、第1制御部が、受信した圧縮情報に基づいて決定した適正な圧縮条件でコンプレッサに原音信号または音響信号を圧縮させることができる。したがって、音響信号を適切な音量で放音しても、音響受信装置における埋込情報の受信漏れを抑制できる。 According to this configuration, in an acoustic transmission device that receives compressed information transmitted by wireless communication from a portable information terminal, the first control unit sets the compressor under appropriate compression conditions determined based on the received compression information. The original sound signal or acoustic signal can be compressed. Therefore, even if the acoustic signal is emitted at an appropriate volume, it is possible to suppress the reception omission of the embedded information in the acoustic receiving device.
(10)上記音響通信システムにおいて、前記音響受信装置は、自身の位置情報を取得する位置情報取得部を有する可搬型の情報端末に備えられ、前記出力部は、前記圧縮情報および前記位置情報を出力し、前記音響送信装置は、前記出力部が出力した前記圧縮情報および前記位置情報を入力または受信し、前記第1制御部は、当該圧縮情報および当該位置情報に基づいて前記圧縮条件を決定してもよい。 (10) In the acoustic communication system, the acoustic receiving device is provided in a portable information terminal having a position information acquisition unit for acquiring its own position information, and the output unit receives the compression information and the position information. Output, the acoustic transmission device inputs or receives the compression information and the position information output by the output unit, and the first control unit determines the compression condition based on the compression information and the position information. You may.
この構成によれば、音響送信装置は、音響受信装置の出力部が出力した圧縮情報および位置情報を入力または受信し、第1制御部が圧縮情報および位置情報に基づいて適正な圧縮情報を決定する。放音部から音響信号を適切な音量で放音されても、音響受信装置は、音響信号に埋め込まれた埋込情報の受信漏れを抑制できる。 According to this configuration, the acoustic transmitter inputs or receives the compression information and the position information output by the output unit of the acoustic receiver, and the first control unit determines appropriate compression information based on the compression information and the position information. do. Even if the acoustic signal is emitted from the sound emitting unit at an appropriate volume, the acoustic receiving device can suppress reception omission of the embedded information embedded in the acoustic signal.
(11)上記音響通信システムにおいて、前記音響送信装置は、前記圧縮情報を含む情報を埋込情報に符号化するエンコード部を備え、前記埋込部は、前記埋込情報を前記埋込情報として前記原音信号に埋め込み、前記抽出部は、前記音響信号から抽出した前記埋込情報を前記圧縮情報を含む情報に復号するデコード部を備えてもよい。 (11) In the acoustic communication system, the acoustic transmission device includes an encoding unit that encodes information including the compressed information into embedded information, and the embedded unit uses the embedded information as the embedded information. The extraction unit that is embedded in the original sound signal may include a decoding unit that decodes the embedded information extracted from the acoustic signal into information including the compression information.
この構成によれば、原音信号に埋込情報が拡散方式で埋め込まれていることから、埋込情報が原音の聴感に悪影響を与えることを極力抑制できる。
(12)上記課題を解決する音響送信装置は、上記音響通信システムにおける前記音響送信装置であって、前記原音信号に埋込情報を埋め込んで音響信号を生成する埋込部と、前記音響信号を前記放音部から放音させる放音処理部と、前記埋込情報が埋め込まれる前の前記原音信号または前記放音部から放音される前の前記音響信号を圧縮するコンプレッサとを備える。この構成によれば、前記音響通信システムを構成する音響送信装置と同様の作用効果が得られる。
According to this configuration, since the embedded information is embedded in the original sound signal by the diffusion method, it is possible to suppress the adverse effect of the embedded information on the hearing of the original sound as much as possible.
(12) The acoustic transmission device that solves the above-mentioned problems is the acoustic transmission device in the acoustic communication system, in which an embedded unit that embeds embedded information in the original sound signal to generate an acoustic signal and the acoustic signal. It includes a sound emitting processing unit that emits sound from the sound emitting unit, and a compressor that compresses the original sound signal before the embedded information is embedded or the acoustic signal before being emitted from the sound emitting unit. According to this configuration, the same operation and effect as those of the acoustic transmission device constituting the acoustic communication system can be obtained.
(13)上記課題を解決する音響受信装置は、上記音響通信システムにおける前記音響受信装置であって、前記音響信号を収音する収音部と、前記収音部が収音した前記音響信号から埋込情報を抽出する抽出部と、前記抽出部が抽出した前記埋込情報に含まれる情報が、識別情報であるか圧縮情報であるかを判定する判定部と、前記判定部の判定結果が前記圧縮情報である場合は、前記抽出部が抽出できた埋込情報中の圧縮情報を第1出力部に出力し、前記判定部の判定結果が前記識別情報である場合は、当該識別情報に対応する提供情報を第2出力部に出力する制御部とを備える。この構成によれば、前記音響通信システムを構成する音響受信装置と同様の作用効果が得られる。 (13) The acoustic receiving device for solving the above problems is the acoustic receiving device in the acoustic communication system, from the sound collecting unit that collects the acoustic signal and the acoustic signal collected by the sound collecting unit. The extraction unit for extracting the embedded information, the determination unit for determining whether the information contained in the embedded information extracted by the extraction unit is identification information or the compressed information, and the determination result of the determination unit are In the case of the compressed information, the compressed information in the embedded information extracted by the extraction unit is output to the first output unit, and when the determination result of the determination unit is the identification information, the identification information is used. It includes a control unit that outputs the corresponding provided information to the second output unit. According to this configuration, the same operation and effect as those of the acoustic receiving device constituting the acoustic communication system can be obtained.
(14)上記課題を解決するプログラムは、上記音響通信システムにおける前記音響送信装置が備えるコンピューターに実行させるプログラムであって、コンピューターを、前記原音信号に埋込情報を埋め込んで音響信号を生成する埋込部、前記音響信号を前記放音部から放音させる放音処理部、前記埋込情報が埋め込まれる前の前記原音信号または前記放音部から放音される前の前記音響信号を圧縮するコンプレッサ、圧縮後の前記原音信号または圧縮後の前記音響信号を前記放音部から放音される前に増幅する増幅部として機能させる。このプログラムによれば、コンピューターにプログラムを実行させることにより、音響送信装置と同様の作用効果が得られる。 (14) The program for solving the above-mentioned problem is a program to be executed by a computer included in the acoustic transmission device in the acoustic communication system, and the computer embeds embedded information in the original sound signal to generate an acoustic signal. The embedded portion, the sound emitting processing unit that emits the acoustic signal from the sound emitting unit, the original sound signal before the embedded information is embedded, or the acoustic signal before being emitted from the sound emitting unit is compressed. The compressor functions as an amplifying unit that amplifies the original sound signal after compression or the acoustic signal after compression before being emitted from the sound emitting unit. According to this program, by causing a computer to execute the program, the same operation and effect as that of the sound transmission device can be obtained.
(15)上記課題を解決するプログラムは、上記音響通信システムにおける前記音響受信装置が備えるコンピューターに実行させるプログラムであって、コンピューターを、前記収音部が収音した前記音響信号から埋込情報を抽出する抽出部、前記抽出部が抽出した前記埋込情報に含まれる情報が、識別情報であるか圧縮情報であるかを判定する判定部、前記判定部の判定結果が前記圧縮情報である場合は、前記抽出部が抽出できた埋込情報中の圧縮情報を第1出力部に出力し、前記判定部の判定結果が前記識別情報である場合は、当該識別情報に対応する提供情報を第2出力部に出力する制御部として機能させる。このプログラムによれば、コンピューターにプログラムを実行させることにより、音響受信装置と同様の作用効果が得られる。 (15) The program for solving the above problem is a program to be executed by a computer included in the sound receiving device in the sound communication system, and the computer receives embedded information from the sound signal picked up by the sound collecting unit. When the extraction unit to be extracted, the determination unit for determining whether the information contained in the embedded information extracted by the extraction unit is identification information or compression information, and the determination result of the determination unit are the compression information. Outputs the compressed information in the embedded information extracted by the extraction unit to the first output unit, and when the determination result of the determination unit is the identification information, provides the provided information corresponding to the identification information. 2 It functions as a control unit that outputs to the output unit. According to this program, by causing a computer to execute the program, the same effect as that of the sound receiving device can be obtained.
(16)上記課題を解決する音響信号送信方法は、音響送信装置が、埋込情報が埋め込まれた音響信号を放音部から放音することで送信した当該音響信号を、音響受信装置が収音部で収音することで受信する音響信号送信方法であって、前記音響送信装置が、原音信号に埋込情報を埋め込んで音響信号を生成する埋込ステップと、前記音響送信装置が、前記音響信号を前記放音部から放音させる放音ステップと、前記音響受信装置が、前記収音部が収音した前記音響信号から前記埋込情報を抽出する抽出ステップと、前記音響受信装置が、前記抽出ステップで抽出した前記埋込情報に対応する提供情報を出力部に出力させる制御ステップとを備え、前記音響送信装置が、前記埋込情報が埋め込まれる前の前記原音信号または前記放音部から放音される前の前記音響信号を圧縮する圧縮ステップを更に備える。この音響信号送信方法によれば、上記音響通信システムと同様の作用効果が得られる。 (16) In the acoustic signal transmission method for solving the above problems, the acoustic receiver receives the acoustic signal transmitted by the acoustic transmitter by emitting the acoustic signal in which the embedded information is embedded from the sound emitting unit. A method of transmitting an acoustic signal that is received by collecting sound in a sound unit, wherein the acoustic transmission device embeds embedded information in the original sound signal to generate an acoustic signal, and the acoustic transmission device is described. A sound emitting step for emitting a sound signal from the sound emitting unit, an extraction step for the sound receiving device to extract the embedded information from the acoustic signal collected by the sound collecting unit, and the sound receiving device. The sound transmission device includes the original sound signal or the sound emission before the embedded information is embedded, including a control step for outputting the provided information corresponding to the embedded information extracted in the extraction step to the output unit. A compression step for compressing the acoustic signal before being emitted from the unit is further provided. According to this acoustic signal transmission method, the same effect as that of the acoustic communication system can be obtained.
本発明によれば、音響信号を適切な音量で放音しても、音響信号に埋め込まれた埋込情報の受信漏れを抑制することができる。 According to the present invention, even if the acoustic signal is emitted at an appropriate volume, it is possible to suppress reception omission of the embedded information embedded in the acoustic signal.
以下、本実施形態の音響通信システム10について図1〜図8を参照して説明する。
図1に示されるように、音響通信システム10は、1つまたは複数の放音部の一例としてのスピーカ12を有する音響送信装置20と、スピーカ12から放音された音響信号ASを収音(受信)する収音部の一例としてのマイクロホン31(図2参照)を有する情報端末15に内蔵された音響受信装置30とを備える。音響信号ASには、音電子透かし技術により埋込情報SC(図2参照)が埋め込まれている。利用者は、可搬型の情報端末15を携帯して移動する。利用者が、スピーカ12から放音される音響信号ASをマイクロホン31で収音可能な所定エリア内に位置するときに、情報端末15に内蔵された音響受信装置30が音響信号ASに埋め込まれた埋込情報SCを受信する。
Hereinafter, the
As shown in FIG. 1, the
例えば、利用者は、情報端末15を携帯して、駅や商店街、公共施設などの放送主体が利用者に向けて提供情報を提供することを目的として想定する想定受信エリア内に位置するときに、スピーカ12から放送される音響信号ASに音電子透かし技術により埋め込まれた埋込情報を受信する。情報端末15は、例えば、携帯電話、スマートフォン、ノートパソコン等である。音響受信装置30は、音響信号ASに埋め込まれた埋込情報SCに基づいて、放送主体が提供する提供情報を取得する。このようにして、音響受信装置30を利用する利用者は、放送主体が提供する提供情報を受け取ることができる。
For example, when the user carries the
放送主体は、例えば、音響信号ASを放送する者もしくは事業者であり、または、音響信号ASの放送を依頼する者もしくは事業者である。放送主体は、音響信号ASを自ら形成する者または事業者であってもよい。放送主体は、音響信号ASを自ら形成する者または事業者でなくてもよい。例えば、放送主体は、店舗を運営する事業者、鉄道等の公共交通機関を運営する事業者、学校等を含む学習施設の事業者または団体、美術館や展示会を運営する事業者、プール等のレジャー施設を運営する事業者、宿泊施設を運営する事業者、災害警報を放送する自治体等である。 The broadcasting subject is, for example, a person or a business operator who broadcasts the acoustic signal AS, or a person or a business operator who requests the broadcasting of the acoustic signal AS. The broadcasting subject may be a person or a business operator who forms the acoustic signal AS by himself / herself. The broadcaster does not have to be a person or a business operator who forms the acoustic signal AS by himself / herself. For example, broadcasters are businesses that operate stores, businesses that operate public transportation such as railways, businesses or groups of learning facilities including schools, businesses that operate museums and exhibitions, pools, etc. Businesses that operate leisure facilities, businesses that operate accommodation facilities, local governments that broadcast disaster warnings, etc.
提供情報は、放送主体が利用者に提供する情報である。提供情報の保存場所は限定されない。一例では、提供情報は、インターネットIN上のサーバに記憶される。他の例では、提供情報は、音響受信装置30に記憶される。提供情報の例を次に挙げる。放送主体が店舗を運営する事業者の場合、提供情報は、店舗内の商品の詳細内容である。放送主体が自治体である場合、提供情報は、災害時に避難する場所を示す地図である。放送主体が展示を運営する事業者である場合、提供情報は、展示品の詳細を示す情報である。提供情報は、音響信号ASとして放送されたアナウンスを他言語に翻訳したアナウンスであってもよい。放送主体が映画館である場合、提供情報は、映画の台詞の字幕文であってもよい。提供情報は、詳細な情報が保存されている場所を示すリンク情報(例えば、URL:Uniform Resource Locator)であってもよい。本実施形態では、提供情報は、インターネットIN上のURLとして提供される。提供情報は、情報端末15の表示部17(図3参照)に表示されてもよいし、情報端末15のイヤホンジャックに接続されたヘッドホンまたはイヤホンから放音されたり、あるいは情報端末15のスピーカから放音されたりしてもよい。
The provided information is information provided by the broadcaster to the user. The storage location of the provided information is not limited. In one example, the provided information is stored in a server on the Internet IN. In another example, the provided information is stored in the
音響信号ASは、可聴域の周波数を含む音波である。音響信号ASには、埋込情報SCが音電子透かしによって埋め込められる。音響信号ASは、音響送信装置20が備えられる放送装置11から放送される。音響信号ASの例として、アナウンス、警報、一般用または視力障害者用の音サイン、BGM(バックグラウンドミュージック)、美術館や展示会において出力される説明の音声、番組の放送が挙げられる。
The acoustic signal AS is a sound wave including frequencies in the audible range. The embedded information SC is embedded in the acoustic signal AS by a digital watermark. The acoustic signal AS is broadcast from the
図3に示されるように、音響送信装置20は、装置本体20Aと、装置本体20Aに接続されたスピーカ12とを備える。音響送信装置20は、原音信号OS(図4参照)に音電子透かしによって埋込情報SCを埋め込んで生成した音響信号ASを、スピーカ12から放音する。
As shown in FIG. 3, the
音響信号ASは、音声または音楽よりなる原音信号OSと、原音信号OSに所定の時間間隔で埋め込まれた複数の埋込情報SCにより構成される。音電子透かし技術で埋込情報SCをハイディングするため、埋込情報SCは、音響信号AS中のアナウンス音声等の原音に隠れるように、原音の音強度よりも小さな音強度で埋め込まれる。 The acoustic signal AS is composed of an original sound signal OS composed of voice or music, and a plurality of embedded information SCs embedded in the original sound signal OS at predetermined time intervals. Since the embedded information SC is hidden by the sound digital watermarking technology, the embedded information SC is embedded with a sound intensity smaller than the sound intensity of the original sound so as to be hidden by the original sound such as the announcement voice in the acoustic signal AS.
音響受信装置30は、収音部の一例としてのマイクロホン31を備える。音響受信装置30は、マイクロホン31によって収音した音響信号ASから複数の埋込情報SCを抽出する。ここで、音響信号AS中の1つの原音OS1の音強度(例えば単位強度「1」)に対する埋込情報SCの音強度αの比率が大き過ぎると、ハイディング性能が低下し、アナウンス音声等の原音信号OSが聴きづらくなる。一方、音響信号AS中の1つの原音OS1の音強度に対する埋込情報SCの音強度αの比率が小さ過ぎると、ハイディング特性が高まってアナウンス音声等の原音信号OSが聴き易いものの、埋込情報SCの受信特性が低下し、埋込情報SCの受信漏れの発生頻度が高まる。
The
このため、ハイディング特性と受信特性との両立を図るうえで、原音OS1の音強度に対する埋込情報SCの音強度αkの比率を適正な値に設定することが重要になる。しかし、原音OS1の音強度に対する埋込情報SCの音強度αkの比率を定めても、原音OS1の音強度が小さければ、これに伴い埋込情報SCの音強度αkも小さくなる。これを解決するためには、原音OS1の音強度を大きくすればよいが、利用者がうるさく感じる場合がある。また、原音OS1の音量(音強度)を上げ過ぎると、スピーカ12の限界を超えてしまい、音割れが発生して原音が聴き取りにくくなる場合がある。よって、スピーカ12の限界を超えることなく音量を適度に上げても、埋込情報SCの音強度を上げられることが望まれる。
Therefore, in order to achieve both the hiding characteristics and the receiving characteristics, it is important to set the ratio of the sound intensity αk of the embedded information SC to the sound intensity of the original sound OS1 to an appropriate value. However, even if the ratio of the sound intensity αk of the embedded information SC to the sound intensity of the original sound OS1 is determined, if the sound intensity of the original sound OS1 is small, the sound intensity αk of the embedded information SC also becomes small accordingly. In order to solve this, the sound intensity of the original sound OS1 may be increased, but the user may feel noisy. Further, if the volume (sound intensity) of the original sound OS1 is raised too much, the limit of the
音響受信装置30は、収音部の一例としてのマイクロホン31を備える。音響受信装置30は、マイクロホン31によって収音した音響信号ASから複数の埋込情報SCを抽出する。ここで、音響信号AS中の1つの原音OS1の音強度(例えば単位強度「1」)に対する埋込情報SCの音強度が低過ぎると、埋込情報SCの受信特性が低下し、埋込情報SCの受信漏れの発生頻度が高まる。
The
音響受信装置30が、音響信号ASに埋め込まれた埋込情報SCをマイクロホン31で受信する際の受信のし易さは、音響受信装置30の受信環境に影響される。音電子透かし技術で音響信号ASに埋め込まれる識別情報等の埋込情報SCは音波である。そのため、埋込情報SCの受信のし易さは、スピーカ12からマイクロホン31までの距離やスピーカ12の向き以外に、スピーカ12から音響受信装置30までの間で音波の伝達を妨げる障害物の有無(音波易伝達性)、音響受信装置30の周辺エリアにおける騒音などのノイズに係る環境が影響する。騒音には、音響受信装置30を内蔵する情報端末15を携帯する利用者の周辺における、人の話し声、交通騒音、他の放送音などが挙げられる。また、障害物には、音を吸収または反射する、鉄塔、煙突、ビル等の建物などがある。また、スピーカ12の向きが、想定受信エリアRAに向けられていても、想定受信エリアRA内の位置によって埋込情報SCの受信し易さが異なる場合がある。この種の様々な要因により埋込情報SCの受信し易さが変化し、受信し易さが低下すると、受信漏れが発生し易くなる。
The ease of reception when the
音響信号ASは情報端末15を携帯する利用者が聴き取り易い適切な音強度(音量)に調整される。本実施形態の音響送信装置20は、原音信号OSを圧縮して平滑化した後、利用者にとって適切な音強度の範囲内で音響信号ASの音量を大きくする。これにより、原音信号OSに含まれる原音の音強度を相対的に大きくする。このため、原音信号OS中に埋込情報SCの埋め込み対象となる設定値以上の振幅(音強度)をもつ原音の数を増やす。このため、原音の音強度と一定の比率の音強度で埋め込まれる埋込情報SCの音強度(埋込強度)を相対的に高めることができる。そのうえ、埋込情報SCを埋込可能な原音の数が増え、埋込情報SCの埋込時間間隔も短くできる。
The acoustic signal AS is adjusted to an appropriate sound intensity (volume) that is easy for the user carrying the
図3に示される音響送信装置20は、決定した圧縮条件で圧縮した原音信号OSを増幅した後、原音信号OS中の原音の音強度に対して一定の比率の音強度(埋込強度)で識別情報ID(図4参照)を埋込情報SCとして埋め込んで音響信号Sasを生成する。そして、音響送信装置20は、音響信号Sasに基づいて音響信号ASをスピーカ12から放音する。これにより、音響送信装置20は、想定受信エリア内の利用者が携帯する情報端末15に埋込情報SCが埋め込まれた音響信号ASを送信する。想定受信エリア内の情報端末15は、音響信号ASに埋込情報SCとして埋め込まれた識別情報IDを確実に受信可能になる。
The
次に、図4を参照して、音響送信装置20と音響受信装置30の構成について説明する。音響送信装置20は単体で構成されてもよいが、例えば、図4に示される放送装置11に備えられる。放送装置11は、放送作業を行う作業者が入力操作するためのキーボードまたは操作パネル等の入力操作部14を備える。また、音響受信装置30は、情報端末15に備えられる。なお、本実施形態では、空間を伝送される音波による音信号と電気信号とを区別するため、音波を音響信号AS、電気信号を音響信号Sasと表記する。また、原音信号OSは、電気信号である。また、埋込情報SCは、音響信号ASに埋め込まれたものは音波であり、音響信号Sasに埋め込まれたものは電気信号である。
Next, the configuration of the
まず、音響送信装置20について説明する。音響送信装置20は、原音信号OS(例えば、図5(a)参照)を入力する第1入力部21と、識別情報IDを入力する第2入力部22とを備える。この音響送信装置20は、音響送信装置20を統括的に制御する第1制御部23を備える。第1制御部23は、識別情報IDをエンコード部27に出力する。
First, the
また、音響送信装置20は、原音信号OSを圧縮するコンプレッサ24と、圧縮された原音信号OS(例えば、図5(b)参照)を増幅する増幅部の一例としての増幅器25とを備える。さらに、音響送信装置20は、拡散符号発生器26と、エンコード部27と、増幅後の原音信号OSa(例えば、図5(c)参照)に埋込情報SCを畳み込む機能を有する埋込部28とを備える。また、音響送信装置20は、埋込部28による埋込情報SCが埋め込まれた音響信号Sas(例えば、図6(b))に基づいてスピーカ12から音響信号ASを放音させる放音処理部29を備える。
Further, the
第1制御部23は、コンプレッサ24に圧縮させる原音信号OSの圧縮条件を調整する。また、第1制御部23は、圧縮後の原音信号OSを増幅器25に増幅させる増幅率を調整する。さらに、第1制御部23は、埋込部28に設定値を指示する。埋込部28は、原音信号OS中の複数の原音のうち振幅が設定値以上の原音を検出する機能を有する。そして、埋込部28は、検出した原音に圧縮情報CDまたは識別情報IDがエンコード部27により符号化された埋込情報SCを埋め込む。
The
ここで、図2を参照して、コンプレッサ24の機能について説明する。
図2は、コンプレッサ24による圧縮条件を示すグラフである。横軸は圧縮前の音強度を示し、縦軸は圧縮後の音強度を示す。このグラフは、圧縮前の音強度と圧縮後の音強度との関係を示す。ここで、圧縮条件には、閾値SH(スレッショルド)と比率(レシオ)とがある。コンプレッサ24は、閾値SHを超えるレベルの音強度を指定の比率β(レシオ)で圧縮する。本例では、比率βを圧縮率βともいう。本実施形態では、閾値SHを一定値とし、圧縮率βを変化させる。圧縮率βは、0以上かつ1.0以下の範囲内の値(0≦β≦1)に設定される。グラフでは、圧縮率β=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0が設定されている。なお、圧縮率β=0は、閾値SHを超えるレベルの音強度をカットする処理に相当する。また、圧縮率β=1.0は圧縮しない処理に相当する。
Here, the function of the
FIG. 2 is a graph showing compression conditions by the
本例では、テストモードである測定モード時に、異なる圧縮率βが、複数段階に設定される。例えば、異なる圧縮率βは、β=0,0.2,0.4,0.6,0.8、1.0の6段階が設定される。なお、異なる圧縮率βの段階は、β=0.1〜0.9の範囲で0.1毎の値を設定した9段階でもよいし、これに圧縮率β=0とβ=1のうち両方または一方を追加した複数段階でもよい。さらに、異なる圧縮率βは、2段階や3段階であってもよい。 In this example, different compression rates β are set in a plurality of stages in the measurement mode, which is the test mode. For example, the different compression rates β are set in 6 stages of β = 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, and 1.0. The steps of different compression rates β may be 9 steps in which values for each 0.1 are set in the range of β = 0.1 to 0.9, and of the compression rates β = 0 and β = 1. It may be in multiple stages with both or one added. Further, the different compression rates β may be two-step or three-step.
また、圧縮率βは、「a:b」で示される比率であってもよい。例えば、圧縮率β=1を「1:1」、圧縮率β=0.5を「2:1」、圧縮率β=0.25を「4:1」で表してもよい。例えば、異なる圧縮率βとして、β=「1:1」,「2:1」,「3:1」,「4:1」,「5:1」を設定してもよい。なお、これら以外で圧縮率βを表現してもよい。どの表現を用いても、実質的に圧縮率βを直接または間接的に示すものであれば、本明細書でいう圧縮率βに相当する。 Further, the compression rate β may be a ratio represented by “a: b”. For example, the compression rate β = 1 may be expressed as “1: 1”, the compression rate β = 0.5 may be expressed as “2: 1”, and the compression rate β = 0.25 may be expressed as “4: 1”. For example, β = “1: 1”, “2: 1”, “3: 1”, “4: 1”, and “5: 1” may be set as different compression ratios β. In addition, the compression rate β may be expressed by other than these. Regardless of which expression is used, if the compression rate β is substantially directly or indirectly indicated, it corresponds to the compression rate β as used herein.
また、他の圧縮条件として、圧縮率βを一定値とし、閾値SHを変化させてもよい。例えば、圧縮率β=0.3とし、閾値SHを、閾値SH1,SH2,…,SHnに変化させる。閾値SHは、例えば、閾値SH1,SH2,SH3,SH4,SH5の5段階に設定する。ここで、閾値SH1〜SH5は、SH1<SH2<SH3<SH4<SH5の関係にある。図2に示されるグラフにおいて、PSは、埋込情報SCの最大音強度である最大埋込強度に相当する。原音信号OSを圧縮する目的は、埋込情報SCの埋め込み対象である原音の音強度を大きくすることで、原音の音強度に対して一定比率(例えば1.0未満)の音強度である埋込情報SCの音強度を高めることにあるので、閾値SHは最大埋込強度PSを超える範囲で設定される。拡散法を採用する場合、一定比率は、0.5以下であるので、閾値SHは最大埋込強度PSの2倍を超える範囲に設定される。 Further, as another compression condition, the compression rate β may be set to a constant value and the threshold value SH may be changed. For example, the compression rate β = 0.3, and the threshold value SH is changed to the threshold values SH1, SH2, ..., SHn. The threshold value SH is set to, for example, five stages of threshold values SH1, SH2, SH3, SH4, and SH5. Here, the thresholds SH1 to SH5 have a relationship of SH1 <SH2 <SH3 <SH4 <SH5. In the graph shown in FIG. 2, PS corresponds to the maximum embedding intensity, which is the maximum sound intensity of the embedding information SC. The purpose of compressing the original sound signal OS is to increase the sound intensity of the original sound to be embedded in the embedded information SC, so that the sound intensity is a fixed ratio (for example, less than 1.0) to the sound intensity of the original sound. Since the purpose is to increase the sound intensity of the embedded information SC, the threshold SH is set in a range exceeding the maximum embedded intensity PS. When the diffusion method is adopted, since the constant ratio is 0.5 or less, the threshold value SH is set in a range more than twice the maximum embedding strength PS.
第1制御部23は、予めメモリに記憶された圧縮条件で原音信号OSを圧縮させるようにコンプレッサ24を制御し、予めメモリに記憶された増幅率で圧縮後の原音信号OSを増幅させるように増幅器25を制御する。また、第1制御部23は、増幅条件のデータおよび増幅率のデータを外部メモリまたはサーバから入力してもよい。さらに、第1制御部23は、音響送信装置20に備えられた圧縮条件調整用の操作部を作業者が操作して設定した圧縮条件に基づいてコンプレッサ24を制御したり、増幅条件調整用の操作部を作業者が操作して設定した増幅率に基づいて増幅器25を制御したりしてもよい。増幅条件調整用の操作部は、例えば、音量操作部であってもよい。なお、本例では、増幅器25が圧縮後の原音信号OSを増幅させる機能が、音響信号ASの音量を上げる機能の一部に相当する。音響送信装置20または放送装置11が音響信号ASの音量を調整する音量調整用操作部と音量調整部を備える構成では、増幅器25はなくてもよい。
The
図4に示される拡散符号発生器26は、拡散符号を発生させる。拡散符号は、どのような符号であってもよい。例えば、拡散符号として、PN系列が用いられる。PN系列とは、Pseudo-Noise Sequence:疑似雑音系列と呼ばれる系列である。エンコード部27は、識別情報IDを、拡散符号を用いて埋込情報SCに符号化(エンコード)する。
The
埋込部28は、埋込情報SCを原音信号OSに畳み込むことで、埋込情報SCを原音信号OSに埋め込む。原音信号OSは、例えば、アナウンス等の音声信号やBGM等の音楽信号である。本例の原音信号OSは、埋込情報SCを伝送する伝送媒体(搬送波)として機能する。また、本例の原音信号OSは可聴域の周波数を有する。なお、原音信号OSは非可聴域の周波数を有してもよい。
The embedding
埋込部28が、埋込情報SCを原音信号OSに畳み込んで埋め込む方式は、拡散法による拡散方式である。この拡散方式は、特にエコー拡散方式またはスペクトラム拡散方式である。埋込方式は、他の方式であってもよい。なお、PN系列の拡散符号が秘密鍵として機能する拡散方式を採用することが、埋込情報SCの秘匿性を高める点で好ましい。
The method in which the embedding
放音処理部29は、音響信号Sasに基づいてスピーカ12から音響信号ASを放音させる。音響信号ASには、識別情報IDが埋込情報SCとして埋め込まれている。
音響送信装置20は、CPUおよびメモリ等が実装された電子基板を備える。メモリには、音響信号生成処理用のプログラムが記憶されている。CPUがメモリから読み出したプログラムを実行することで、音響送信装置20内でソフトウェアよりなる各部23〜29が構成される。CPUおよびメモリによりコンピューターが構成される。そして、音響送信装置20内のメモリに記憶されたプログラムは、コンピューターを、第1制御部23、コンプレッサ24、増幅器25、拡散符号発生器26、エンコード部27、埋込部28および放音処理部29として機能させる。なお、各部23〜29は、ソフトウェアとハードウェアとにより構成されてもよいし、ハードウェアにより構成されてもよい。
The sound
The
次に、図4を参照して、音響受信装置30について説明する。
音響受信装置30は、音響信号ASを収音する収音部の一例として機能するマイクロホン31と、マイクロホン31が収音した音響信号ASを電気信号である音響信号Sasに変換する不図示の受信回路とを備える。また、音響受信装置30は、音響受信装置30を統括的に制御する第2制御部32を備える。なお、受信回路は情報端末15に備えられてもよい。
Next, the
The
音響受信装置30は、受信回路から入力した音響信号Sasから埋込情報SCを抽出する抽出部33およびデコード部34を備える。埋込情報SCは、識別情報IDが符号化されたものである。なお、本実施形態では、抽出部33およびデコード部34により、抽出部の一例が構成される。
The
抽出部33は、音電子透かし方式の拡散法に応じた方法で、音響信号Sasから埋込情報SCを抽出する。音電子透かし方式がエコー拡散法である場合、抽出部33は、原音信号OSに含まれる原音のエコーとして時間軸に拡散された埋込情報SCを、音響信号Sasから抽出する。詳しくは、抽出部33は、音響信号Sasに対してケプストラム変換を行うことで埋込情報SCを抽出する。また、音電子透かし方式がスペクトラム拡散法である場合、抽出部33は、原音信号OSに含まれる原音にスペクトラム拡散された埋込情報SCを復調することで、音響信号Sasから埋込情報SCを抽出する。また、音電子透かし方式が他の方式である場合、抽出部33は、他の方式に応じた抽出処理を行って音響信号Sasから埋込情報SCを抽出する。なお、エコー拡散法の詳細については後述する。
The
デコード部34は、埋込情報SCを識別情報IDに復号する。デコード部34は、エンコード部27で採用する拡散に対して逆拡散を行うことで、埋込情報SCを識別情報IDに復号する。詳しくは、デコード部34は、埋込情報SCに対して、埋込部28が拡散させたPN系列と同じPN系列との相互相関をとることで、埋込情報SCを符号化前の識別情報IDに復号する。デコード部34は、復号した識別情報IDを第2制御部32へ送る。
The
図4に示される第2制御部32は、受信した識別情報IDを入力すると、メモリ35に記憶された参照テーブル36を参照する。参照テーブル36は、識別情報IDと提供情報とを対応付けたテーブルデータである。識別情報IDは、例えば、数ビット〜10数ビットの範囲内の所定ビット(例えば8ビット)の情報量をもつ。識別情報IDは、その情報量(ビット数)に応じて、例えば、10〜10000種の範囲内の所定種(例えば、約500種)の設定が可能である。第2制御部32は、デコード部34が復号した識別情報IDを入力すると、その識別情報IDを基に参照テーブル36を参照してその識別情報IDと対応する提供情報を取得する。
When the
そして、第2制御部32は、表示部17に提供情報を表示したり、情報端末15のイヤホンジャックに接続されたヘッドホンまたはイヤホン、あるいはスピーカから提供情報を放音したりする。提供情報の具体例は、前述のとおりである。例えば、表示部17には、店舗の商品の一覧、クーポン取得情報、ポイント取得情報、地図、アナウンスの翻訳文などが表示される。また、イヤホンまたはスピーカからは、展示品の説明アナウンス、案内音声、アナウンス音声の翻訳音声などが放音される。
Then, the
音響受信装置30を備える情報端末15は、CPUおよびメモリ等が実装された電子基板を備える。CPUおよびメモリ35によりコンピューターが構成される。メモリ35には、音響信号受信処理用のプログラムが記憶されている。このプログラムは、例えば、インターネットIN経由で情報端末15にインストールされたアプリケーションである。CPUがメモリから読み出したプログラムを実行することで、音響受信装置30内でソフトウェアよりなる各部32〜34,37が構成される。つまり、音響受信装置30内のメモリ35に記憶されたプログラムは、コンピューターを、各部32〜34,37として機能させる。詳しくは、音響受信装置30内のメモリに記憶されたプログラムは、コンピューターを、第2制御部32、抽出部33、デコード部34、判定部38、送信部39および表示処理部37として機能させる。なお、各部32〜34,38,39は、ソフトウェアとハードウェアとにより構成されてもよいし、ハードウェアにより構成されてもよい。
The
次に、図7、図8を参照して、埋込情報SCを埋め込む埋込方法について説明する。図7、図8は、エコー拡散法による原音とエコーカーネルとを示す。図7に示されるように、エコーの原音OS1に対してオフセット時間Δtを空けたオフセット時刻から時間軸を複数の時間フレームに区切り、複数の時間フレームにPN系列を用いて「0」「1」の二値のそれぞれに対応する異なる時間差の位置に複数のピークが位置する。α1は、原音OS1の音強度を単位強度「1」とすると、拡散長Lのときの埋込強度である。つまり、α1は、エコーを形成するPN系列のピークの振幅である。エコー拡散法では、埋込強度α1を、エコー法における単発エコーの埋込強度に対して1/Lにしても同等の検出精度が確保される。このような埋込強度α1をもつ図5に示す埋込情報SCを、標準の埋込情報SC1とする。 Next, an embedding method for embedding the embedding information SC will be described with reference to FIGS. 7 and 8. 7 and 8 show the original sound by the echo diffusion method and the echo kernel. As shown in FIG. 7, the time axis is divided into a plurality of time frames from the offset time with an offset time Δt for the original sound OS1 of the echo, and “0” and “1” are used for the plurality of time frames using the PN sequence. Multiple peaks are located at different time differences corresponding to each of the two values. α1 is the embedding strength when the diffusion length L is set, where the sound intensity of the original sound OS1 is the unit strength “1”. That is, α1 is the amplitude of the peak of the PN sequence forming the echo. In the echo diffusion method, the same detection accuracy is ensured even if the embedding intensity α1 is set to 1 / L with respect to the embedding intensity of the single echo in the echo method. The embedding information SC shown in FIG. 5 having such an embedding strength α1 is referred to as a standard embedding information SC1.
音電子透かしの埋込処理は、埋込部28が原音OS1とエコーカーネルとを畳み込むことにより行われる。また、検出時は、抽出部33が、原音信号OSに埋込情報SCが埋め込まれた音響信号ASに対してケプストラム変換を行う。一方、スペクトラム拡散法を採用する場合、埋込部28は、変調前の搬送波に対して数10倍の占有帯域にPN系列を用いて拡散させる。検出時は、抽出部33が逆拡散を行って埋込情報SCを復調することで取り出す。
The embedding process of the sound digital watermark is performed by the embedding
図8は、標準の埋込強度α1(図7)に対してm倍の埋込強度m・α1に調整された埋込情報SCmの例において、エコー拡散法による原音OS1とエコーカーネルとを示す。埋込情報SCmの埋込強度m・α1は、図7に示される標準の埋込強度α1のm倍に調整される。本実施形態では、このm倍の調整は、原音信号OSをコンプレッサ24により指定の圧縮率で圧縮し、その圧縮後の原音信号OSを増幅器25により指定の増幅率で増幅させることで、原音信号OSに含まれる原音OS1の音強度を大きく調整することにより行う。すなわち、原音信号OS中のある原音OS1の音強度を単位強度「1」とすると、原音信号OSを指定の圧縮率で圧縮し、その圧縮後に指定の増幅率で増幅することで、原音OS1の音強度を、元の音強度である単位強度「1」のm倍に調整する。つまり、標準の埋込情報SC1の埋込強度α1に対してm倍に調整する。ここで、埋込強度m・α1は、原音OS1の音強度「1」よりもエコーの音強度が小さい条件から、m・α1<mを満たす。そして、原音OS1の音強度と埋込強度との比が一定とすると、0<α1<1の条件を満たす一定の比を満たす。特に、エコー拡散法では、例えば、α1は、0.1<α1<0.5を満たす比に設定される。
FIG. 8 shows the original sound OS1 and the echo kernel by the echo diffusion method in the example of the embedding information SCm adjusted to the embedding strength m · α1 which is m times the standard embedding strength α1 (FIG. 7). .. The embedding strength m · α1 of the embedding information SCm is adjusted to m times the standard embedding strength α1 shown in FIG. In the present embodiment, this m-fold adjustment is performed by compressing the original sound signal OS by the
なお、コンピューターが、原音信号OSに埋込情報SCを埋め込んで音響信号Sasを生成する処理が、埋込ステップに相当する。また、コンピューターが、音響信号ASをスピーカ12から放音させる処理が、放音処理ステップの一例に相当する。また、コンピューターが、マイクロホン31が収音した音響信号Sasから埋込情報SCを抽出する処理が、抽出ステップの一例に相当する。さらに、コンピューターが、抽出ステップで抽出した埋込情報SCに対応する提供情報を出力部に出力させる処理が、制御ステップの一例に相当する。音響受信装置30が抽出できた埋込情報SCk中の圧縮情報CDkを出力する処理が、出力ステップの一例に相当する。また、コンピューターが、埋込情報SCが埋め込まれる前の原音信号OSを圧縮する処理が、圧縮ステップの一例に相当する。
The process in which the computer embeds the embedded information SC in the original sound signal OS to generate the acoustic signal Sa corresponds to the embedding step. Further, the process in which the computer emits the acoustic signal AS from the
次に、音響通信システム10の作用について、図5、図6を参照して説明する。
本実施形態では、スピーカ12から音響信号ASを放音し、埋込情報SCの受信状況を想定受信エリアで事前測定を行った結果から、圧縮条件が設定されている。圧縮条件は、音響送信装置20内のメモリに記憶されている。第1制御部23は、メモリから読み出した圧縮条件に基づいてコンプレッサ24を制御し、原音信号OSを所定の圧縮条件で圧縮させる。例えば、閾値SHを一定とし、原音信号OSのうち閾値SHを超えた部分を指定の圧縮率βで圧縮する。第1制御部23は、増幅器25を制御し、圧縮後の原音信号OSを指定の増幅率で増幅させる。
Next, the operation of the
In the present embodiment, the compression condition is set from the result of emitting the acoustic signal AS from the
図5は、原音信号OSを圧縮および増幅する処理を説明するグラフである。図5(a)は、例えば、アナウンス音声等の原音信号OSを示す。この原音信号OSに対してコンプレッサ24が、閾値SHかつ圧縮率βの条件で圧縮する。図5(a)に示される原音信号OSに含まれる3つの原音は、閾値SHを超えている。コンプレッサ24が指定の圧縮率として、例えば、圧縮率β=0.3で圧縮する。すると、図5(b)で示されるように、閾値SHを超えていた原音のうち閾値SHを超えた部分をコンプレッサ24が指定の圧縮率βで圧縮することにより、図5(b)に示される圧縮後の原音信号OSが得られる。閾値を超えた原音OS1はそのうち閾値SHを超えた部分が圧縮され、圧縮後の原音OScとなる。さらに、図5(b)に示される圧縮後の原音信号OSを増幅器25が指定の増幅率で増幅すると、図5(c)に示される増幅後の原音信号OSaが得られる。つまり、増幅器25による増幅によって、図5(b)に示される圧縮後の原音信号OSの波形全体が増幅される。
FIG. 5 is a graph illustrating a process of compressing and amplifying the original sound signal OS. FIG. 5A shows an original sound signal OS such as an announcement voice. The
この増幅後の原音信号OSaは、図5(a)に示される元の原音信号OSに対して、最大音強度がほぼ同じで、閾値SH以下であった原音が圧縮されることなく増幅のみされることで、大きな音強度の波形となる。 The amplified original sound signal OSa has almost the same maximum sound intensity as the original original sound signal OS shown in FIG. 5A, and the original sound having a threshold value SH or less is only amplified without being compressed. As a result, a waveform with a large sound intensity is obtained.
図6(a),(b)は、原音信号OSに埋込情報SCを埋め込んだ音響信号ASを示す。図6(a)は、圧縮・増幅なしの原音信号OS(図5(a))に埋込情報SCを埋め込んだ音響信号ASを示す。図6(b)は、圧縮・増幅を施した原音信号OSa(図5(c))に埋込情報SCを埋め込んだ音響信号ASを示す。 6 (a) and 6 (b) show an acoustic signal AS in which the embedded information SC is embedded in the original sound signal OS. FIG. 6A shows an acoustic signal AS in which the embedded information SC is embedded in the original sound signal OS (FIG. 5A) without compression / amplification. FIG. 6B shows an acoustic signal AS in which the embedded information SC is embedded in the compressed / amplified original sound signal OSa (FIG. 5 (c)).
埋込情報SCは、原音信号OS,OSa中の原音に対してその音強度の一定比の埋込強度で埋め込まれる。図6(a)では、音強度の小さな原音に対して埋め込まれた埋込情報SCは埋込強度が小さいため、放音されても受信側で受信に失敗する。同図のグラフにおいて印×で示される原音に埋め込まれた埋込情報SCは埋込強度が小さいため、受信に失敗する。 The embedded information SC is embedded with an embedded strength at a constant ratio of the sound intensity to the original sound in the original sound signal OS, OSa. In FIG. 6A, since the embedded information SC embedded in the original sound having a small sound intensity has a small embedded intensity, reception fails on the receiving side even if the sound is emitted. Since the embedded information SC embedded in the original sound indicated by the mark × in the graph of the figure has a small embedded strength, reception fails.
これに対して、図6(b)に示される音響信号ASでは、原音信号OSaに含まれる原音の音強度が相対的に大きい。このため、各原音に対してその音強度の一定比の埋込強度で埋め込まれた埋込情報SCの埋込強度が相対的に大きくなる。よって、この音響信号ASが放音された場合、受信側は埋込情報SCの受信に成功する。図5(a)のグラフにおいて印×で示される埋込情報SCの受信に失敗する原音でも、圧縮・増幅の処理が施されることにより原音の音強度が高まる。このため、原音に対して大きな音強度で埋込情報SCを埋め込むことができる。この結果、受信側で埋込情報SCの受信に成功する。 On the other hand, in the acoustic signal AS shown in FIG. 6B, the sound intensity of the original sound included in the original sound signal OSa is relatively high. Therefore, the embedding strength of the embedding information SC embedded with the embedding strength of a constant ratio of the sound intensity to each original sound becomes relatively large. Therefore, when this acoustic signal AS is emitted, the receiving side succeeds in receiving the embedded information SC. Even in the original sound that fails to receive the embedded information SC indicated by the mark × in the graph of FIG. 5A, the sound intensity of the original sound is enhanced by the compression / amplification processing. Therefore, the embedded information SC can be embedded with a large sound intensity with respect to the original sound. As a result, the receiving side succeeds in receiving the embedded information SC.
こうして適正な圧縮率βpで圧縮された原音信号OSに対して識別情報IDが所定の音強度αp(埋込強度)で埋め込まれる。すなわち、圧縮・増幅された原音信号OSに対して、第2入力部22から入力される識別情報IDがエンコード部27で符合化された埋込情報SCが、埋込部28により所定の音強度αpで埋め込まれる。この所定の音強度αpは、圧縮・増幅された原音の音強度の一定比率の値なので、圧縮・増幅される前の原音の音強度の一定比率の値である音強度よりも、大きな値となる。
The identification information ID is embedded in the original sound signal OS compressed at an appropriate compression rate βp with a predetermined sound intensity αp (embedding intensity). That is, the embedded information SC in which the identification information ID input from the
この埋込情報SCが埋め込まれた音響信号ASはスピーカ12から放音され、想定受信エリア内を移動中の利用者が携帯する情報端末15のマイクロホン31に収音される。この結果、情報端末15内の音響受信装置30において、マイクロホン31からの音響信号Sasから抽出部33により抽出される埋込情報SCの受信漏れが抑制され、埋込情報SCを確実に受信できる頻度が高まる。
The acoustic signal AS in which the embedded information SC is embedded is emitted from the
情報端末15では、第2制御部32が、受信した識別情報IDを基にメモリ35に記憶された参照テーブル36を参照してその識別情報IDに対応する提供情報を取得する。第2制御部32は、取得した提供情報を、表示処理部37を介して表示部17に表示したり、情報端末15のイヤホンジャックに接続されたヘッドホンまたはイヤホン、あるいはスピーカ(いずれも図示略)から放音したりする。
In the
例えば、情報端末15の表示部17には、原音信号OSのアナウンスに関連する、店舗情報、商品情報、クーポン情報、地図、展示品の説明文、アナウンスの翻訳文などのうちいずれか1つまたは複数が表示される。また、情報端末15に接続されたヘッドホン、イヤホンあるいはスピーカから、原音信号OSのアナウンスに関連する、店舗情報、商品情報、クーポン情報、道案内音声、アナウンスの翻訳音声などのうちいずれか1つまたは複数が放音される。例えば、原音信号OSがBMG等の音楽である場合、情報端末15を携帯する利用者が移動中の想定受信エリアが商店街やデパートである場合、店舗情報、商品情報、クーポン情報、地図、道案内音声のうち1つまたは複数が、情報端末15に表示または放音される。また、原音信号OSがBMG等の音楽である場合、情報端末15を携帯する利用者が位置する想定受信エリアRAが、美術館、博物館などの館内、駅の構内、または競技場や会議場などの会場である場合、説明文や多言語対応の説明音声、案内文や多言語対応の案内音声などのうち1つまたは複数が、情報端末15に表示または放音される。
For example, on the
このように、想定受信エリアの受信環境等が考慮された適正な埋込強度で識別情報IDをアナウンスや音楽等の原音信号OSに埋め込むことができるので、情報端末15において識別情報IDの受信漏れが発生しにくい。したがって、識別情報IDに対応する提供情報が情報端末15に表示または放音されない提供エラーを抑制できる。
In this way, the identification information ID can be embedded in the original sound signal OS such as announcements and music with an appropriate embedding strength in consideration of the reception environment of the assumed reception area, so that the
以上詳述述したように、第1実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
(1)音響通信システム10は、埋込情報SCが埋め込まれた音響信号ASを放音するスピーカ12を有する音響送信装置20と、音響信号ASを収音するマイクロホン31を有する音響受信装置30とを備える。音響送信装置20は、原音信号OSに埋込情報SCを埋め込んで音響信号ASを生成する埋込部28と、音響信号ASをスピーカ12から放音させる放音処理部29と、埋込情報SCが埋め込まれる前の原音信号OSを圧縮するコンプレッサ24とを備える。また、音響受信装置30は、マイクロホン31が収音した音響信号ASから埋込情報SCを抽出する抽出部33と、情報を出力する出力部の一例としての表示部17と、抽出部33が抽出した埋込情報SCに対応する提供情報を表示部17に出力させる第2制御部32とを備える。
As described in detail above, according to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
この構成によれば、埋込情報SCが埋め込まれる前の原音信号OSがコンプレッサ24により圧縮されるので、音響信号ASの音強度(音量)をうるさくなくかつ音割れすることなく上げることができる。よって、音響信号ASに埋め込まれた埋込情報SCの音強度(埋込強度)も上がるので、音響受信装置30における埋込情報SCの受信漏れを抑制できる。
According to this configuration, since the original sound signal OS before the embedded information SC is embedded is compressed by the
(2)音響送信装置20は、コンプレッサ24が圧縮した原音信号OSを増幅する増幅器25を備える。この構成によれば、埋込情報SCが埋め込まれる前の原音信号OSがコンプレッサ24により圧縮される。さらに、圧縮した原音信号OSが増幅器25により増幅される。このため、増幅により音響信号ASの音強度(音量)をうるさくなくかつ音割れすることなく上がる。よって、音響信号ASに埋め込まれた埋込情報SCの音強度も上がるので、音響受信装置30における埋込情報SCの受信漏れを抑制できる。
(2) The
(3)コンプレッサ24は、原音信号OSの閾値SHを超える部分を所定の圧縮率βで圧縮し、閾値SH以下の部分は圧縮しない。この構成によれば、音響信号ASの音強度(音量)を上げたときに、最大振幅の原音がうるさくなく音割れすることもなく、閾値SH以下の原音の音強度(振幅)を大きくすることができる。よって、原音にハイディングされて埋め込まれる埋込情報SCの音強度(埋込強度)が大きくなり、埋込情報SCの受信漏れを抑制できる。
(3) The
(4)コンプレッサ24は、閾値SHと圧縮率βとのうち少なくとも一方を調整する。この構成によれば、原音信号OSのうち圧縮させたくない小さな原音の音強度を選択的に上げることができる。例えば、閾値SHが調整されることで、圧縮させたい部分を圧縮させたくない部分とを選択できる。また、圧縮率βが調整されることで、原音信号OSのうち圧縮させたい原音の閾値SHを超える部分の圧縮率βを調整できるので、圧縮による音質の低下を抑えつつ閾値SH以下の小さな原音の音強度を上げることができる。
(4) The
(5)閾値SHは、埋込部28が埋込情報SCを埋め込むときの埋込強度よりも大きな値に設定される。つまり、閾値SHは、埋込情報SCの想定される最大埋込強度よりも大きな値に設定される。この構成によれば、埋込情報SCが埋め込まれる対象の原音のうち小さめの原音は圧縮されない。よって、音響信号ASを適切な音量で放音したときに、小さめの原音の音強度を圧縮前よりも効果的に大きくすることができ、これに伴い原音に埋め込まれる埋込情報SCの音強度を大きくすることができる。よって、音響受信装置30における埋込情報SCの受信漏れを抑制できる。
(5) The threshold value SH is set to a value larger than the embedding strength when the embedding
(6)埋込部28は、入力した原音信号OSのうち設定値以上の振幅を有する原音を検出する機能を備える。埋込部28は、検出した原音に対してマスキングして埋込情報SCを埋め込む。この構成によれば、設定値以上の音強度を有する相対的に大きめの原音に埋込情報SCが埋め込まれるので、埋込情報SCの音強度が大きくなる。この結果、音響受信装置30における埋込情報SCの受信漏れを抑制できる。
(6) The embedded
(7)音響送信装置20は、圧縮情報CDを含む情報を埋込情報SCに符号化するエンコード部27を備える。埋込部28は、埋込情報SCを原音信号OSに埋め込む。音響送信装置20は、抽出部33が音響信号ASから抽出した埋込情報SCを圧縮情報CDを含む情報に復号するデコード部34を備える。この構成によれば、原音信号OSに埋込情報SCが拡散方式で埋め込まれることから、埋込情報SCが原音の聴感に悪影響を与えることを極力抑制できる。
(7) The
(8)音響送信装置20は、原音信号OSに埋込情報SCを埋め込んで音響信号Sasを生成する埋込部28と、音響信号ASをスピーカ12から放音させる放音処理部29と、埋込情報SCが埋め込まれる前の原音信号OSを圧縮するコンプレッサ24とを備える。この構成によれば、音響通信システム10を構成する音響送信装置20と同様の作用効果が得られる。
(8) The
(9)音響受信装置30は、音響信号ASを収音するマイクロホン31と、マイクロホン31が収音した音響信号ASから埋込情報SCを抽出する抽出部33と、抽出部33が抽出した埋込情報SCに含まれる情報が、識別情報であるか圧縮情報CDであるかを判定する判定部38と、第2制御部32とを備える。第2制御部32は、判定部38の判定結果が圧縮情報CDである場合は、受信できた圧縮情報CDを第1出力部に出力し、判定部38の判定結果が識別情報IDである場合は、識別情報IDに対応する提供情報を第2出力部に出力する。本実施形態では、第1出力部は、表示部17または送信部39およびアンテナ16であり、圧縮情報CDを表示または無線通信で出力する。また、第2出力部は、表示部17またはイヤホンジャックあるいはスピーカであり、識別情報IDに対応する提供情報を表示または放音する。この構成によれば、音響通信システム10を構成する音響受信装置30と同様の作用効果が得られる。
(9) The
(10)音響通信システム10における音響送信装置20が備えるコンピューターに実行させるプログラムは、コンピューターを、埋込部28、放音処理部29、コンプレッサ24、増幅器25として機能させる。埋込部28は、原音信号OSに埋込情報SCを埋め込んで音響信号ASを生成する。放音処理部29は、音響信号ASをスピーカ12から放音させる。コンプレッサ24は、埋込情報SCが埋め込まれる前の原音信号OSを圧縮する。増幅器25は、圧縮後の原音信号OSをスピーカ12から放音される前に増幅する。よって、コンピューターにプログラムを実行させることにより、音響送信装置20と同様の作用効果が得られる。
(10) The program to be executed by the computer included in the
(11)音響通信システム10における音響受信装置30が備えるコンピューターに実行させるプログラムは、コンピューターを、抽出部33、判定部38、第2制御部32として機能させる。抽出部33は、マイクロホン31が収音した音響信号ASから埋込情報SCを抽出する。判定部38は、抽出部33が抽出した埋込情報SCに含まれる情報が、識別情報であるか圧縮情報CDであるかを判定する。第2制御部32は、判定部38の判定結果が圧縮情報CDである場合は、受信できた圧縮情報CDを第1出力部に出力し、判定部38の判定結果が識別情報IDである場合は、識別情報IDに対応する提供情報を第2出力部に出力する。よって、コンピューターにプログラムを実行させることにより、音響受信装置30と同様の作用効果が得られる。
(11) The program to be executed by the computer included in the
(12)音響送信装置20が、埋込情報SCが埋め込まれた音響信号ASをスピーカ12から放音することで送信した音響信号ASを、音響受信装置30がマイクロホン31で収音することで受信する音響信号送信方法は、埋込ステップ、放音ステップ、抽出ステップ、制御ステップおよび圧縮ステップを備える。埋込ステップでは、音響送信装置20が、原音信号OSに埋込情報SCを埋め込んで音響信号ASを生成する。音響送信装置20が、音響信号ASをスピーカ12から放音させる放音ステップと、抽出ステップでは、音響受信装置30が、マイクロホン31が収音した音響信号ASから埋込情報SCを抽出する。制御ステップでは、音響受信装置30が、抽出ステップで抽出した埋込情報SCに対応する提供情報を表示部17に出力させる。圧縮ステップでは、音響送信装置20が、埋込情報SCが埋め込まれる前の原音信号OSを圧縮する。この音響信号送信方法によれば、上記音響通信システム10と同様の作用効果が得られる。
(12) The
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について図9〜図13を参照して説明する。この第2実施形態の音響通信システム10は、リアルタイムで圧縮 条件を調整する。なお、音響送信装置20と音響受信装置30の基本的な構成は、前記第1実施形態と同様である。音響送信装置20は、リアルタイムで圧縮条件を測定するためのテストモードの一例としての測定モードを備える。音響受信装置30は測定モードであるか否かの判定と、判定結果を音響送信装置20に応答するための通信を行う。このため、音響送信装置20は通信機能を備え、音響受信装置30は、判定機能と通信機能を更に備える。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 13. The
図9に示されるように、音響送信装置20は、スピーカ12から圧縮条件の異なる複数の原音信号OSに埋込情報SC1,SC2,…,SCnが埋め込まれた音響信号ASを放音する。想定受信エリアRA内の利用者が携帯する情報端末15は、マイクロホン31により音響信号ASを収音する。
As shown in FIG. 9, the
音響信号ASは、音声または音楽よりなる原音信号OSと、原音信号OSに所定の時間間隔で埋め込まれた複数の埋込情報SC1,SC2,…SCnにより構成される。これらの埋込情報SCk(但し、kはk=1,2,…,n)は、測定モードでは、原音信号OSの圧縮条件に関する圧縮情報である。音電子透かし技術で埋込情報SCkをハイディングするため、埋込情報SCは、音響信号AS中のアナウンス音声等の原音に隠れるように、原音の音強度よりも小さな音強度で埋め込まれる。原音信号OSの圧縮条件を変えることで、音響信号ASを所定の音量で放音したときに、圧縮率の異なる原音に埋め込まれる埋込情報SCの音強度が異なる。 The acoustic signal AS is composed of an original sound signal OS composed of voice or music, and a plurality of embedded information SC1, SC2, ... SCn embedded in the original sound signal OS at predetermined time intervals. These embedded information SCk (where k is k = 1, 2, ..., N) are compression information related to the compression conditions of the original sound signal OS in the measurement mode. Since the embedded information SCk is hidden by the sound digital watermarking technology, the embedded information SC is embedded with a sound intensity smaller than the sound intensity of the original sound so as to be hidden by the original sound such as the announcement voice in the acoustic signal AS. By changing the compression conditions of the original sound signal OS, the sound intensity of the embedded information SC embedded in the original sounds having different compression rates is different when the acoustic signal AS is emitted at a predetermined volume.
情報端末15に内蔵される音響受信装置30は、音強度が小さ過ぎる埋込情報SCk-1を受信することができず、最低の音強度以上の埋込情報SCk,…,SCnを受信できる。音響受信装置30は、情報端末15のアンテナ16から受信できた埋込情報SCに含まれる最低の圧縮条件である圧縮情報CDkを無線通信で送信する。この送信された圧縮情報CDkは、無線通信またはインターネットINあるいは公衆無線通信網を介して音響送信装置20のアンテナ13に受信される。音響送信装置20は、受信した圧縮情報CDkを基に適正な圧縮条件を決定する。以後、音響送信装置20は、決定した適正な圧縮条件で原音信号OSを圧縮し、圧縮した原音信号OSを増幅させた後、増幅させた原音信号OSaに識別情報IDを埋め込んで音響信号Sasを生成する。そのため、音響送信装置20は、通常モードでは、識別情報IDが埋込情報SCとして埋め込まれた音響信号ASを放音することで、埋込情報SCを音響受信装置30へ送信する。
The
ここで、想定受信エリアRA内の情報端末15が音響信号ASを受信できるか否かは、スピーカ12から想定受信エリアRA内までの距離、想定受信エリアRA内の騒音環境等によって異なる。そのため、原音信号OSの圧縮に適用する圧縮条件を決めるに当たり、想定受信エリアRA内の情報端末15で受信状況をテストする。このように、本実施形態の音響送信装置20は、適正な圧縮条件を決めるために想定受信エリアRA内の情報端末15から必要な測定情報を収集するテストモードとしての測定モードを備える。
Here, whether or not the
情報端末15が放送主体側のものである場合、情報端末15は想定受信エリアRA内に設置される。あるいは、放送主体側の作業者が、埋込情報SCの受信状況を測定のために情報端末15を携帯して想定受信エリアRA内を移動する。また、情報端末15は、想定受信エリアRA内を移動する利用者が携帯するスマートフォン等の携帯型の情報端末15であってもよい。
When the
情報端末15を携帯する放送主体側の作業者は、想定受信エリアRA内で情報端末15により音響信号ASを収音することで、埋込情報SC1,SC2,…,SCnを受信する。そして、音響受信装置30は、音響信号ASに埋め込まれた圧縮率βkの異なる複数の埋込情報SC1,SC2,…,SCnのうち受信できた埋込情報SCkに含まれる圧縮条件を示す圧縮情報CDkを出力する。圧縮情報CDkの出力は、情報端末15の表示部17(図10参照)への表示または情報端末15からアンテナ16を介した無線通信による送信である。
The operator on the broadcasting subject side carrying the
また、図11に示される音響通信システム10の構成とすることもできる。この音響通信システム10は、音響送信装置20がリアルタイムで圧縮率を調整するとともに、適正な圧縮率の決定に、情報端末15が受信できた圧縮情報CDkと、情報端末15が内蔵するGPS受信器18が受信した位置情報(GPS位置情報)とを使用する。
Further, the configuration of the
図11に示されるように、音響送信装置20のスピーカ12から圧縮率の異なる複数の埋込情報SC1,SC2,…,SCnが埋め込まれた音響信号ASが放音される。複数の情報端末15のマイクロホン31により音響信号ASが収音される。各情報端末15は、受信できた圧縮情報CDkとGPS受信器18が受信した位置情報とを、それぞれアンテナ16から無線通信により送信する。各情報端末15から無線通信により送信された複数組の圧縮情報CDkおよび位置情報は、音響送信装置20がアンテナ13により受信する。例えば、複数の情報端末15のアンテナ16から送信された複数組の圧縮情報CDkおよび位置情報は、インターネットINまたは公衆無線通信網を介して音響送信装置20のアンテナ13により受信される。なお、音響送信装置20は、複数の情報端末15から送信された複数組の圧縮情報CDkおよび位置情報をサーバからダウンロードしてもよい。音響送信装置20は、受信した圧縮情報CDkおよび位置情報を基に適正な圧縮条件を決定する。図12に示される第1制御部23は、決定した適正な圧縮率で原音信号OSを圧縮する。
As shown in FIG. 11, the
次に、図12を参照して、音響送信装置20と音響受信装置30の構成について説明する。なお、第1実施形態と共通の構成については、説明を省略する。まず、音響送信装置20について説明する。音響送信装置20は、原音信号OSを入力する第1入力部21と、識別情報IDを入力する第2入力部22とを備える。この音響送信装置20は、音響送信装置20を統括的に制御する第1制御部23を備える。
Next, the configuration of the
図12に示されるように、第1制御部23は、測定モードと通常モードとを切り替える。第1制御部23は、通常モードの合間に定期的または不定期に測定モードに切り替える。測定モードでは、圧縮条件を測定する測定テストを行う。第1制御部23は、測定モード時に圧縮情報CDをエンコード部27に送る。圧縮情報CDは、圧縮条件の異なる複数種がメモリに記憶されている。メモリには、圧縮条件の異なる複数の圧縮情報CD1,CD2,…,CDnが記憶されている。第1制御部23は、測定モードになると、メモリから読み出した複数の圧縮情報CD1,CD2,…,CDnをエンコード部27に送る。また、第1制御部23は、通常モード時に、識別情報IDをエンコード部27に出力する。
As shown in FIG. 12, the
また、音響送信装置20は、原音信号OSを圧縮するコンプレッサ24と、圧縮された原音信号OSを増幅する増幅器25とを備える。さらに、音響送信装置20は、拡散符号発生器26と、エンコード部27と、原音信号OSに埋込情報SCを畳み込む機能を有する埋込部28とを備える。また、音響送信装置20は、埋込部28による埋込情報SCが埋め込まれた音響信号Sasに基づいてスピーカ12から音響信号ASを放音させる放音処理部29およびアンテナ13が受信した圧縮情報CDkを受信する受信部20Bを備える。
Further, the
第1制御部23は、コンプレッサ24に原音信号OSの圧縮させる圧縮条件を調整する。圧縮条件は、圧縮率βの例で示すが、圧縮率βと閾値SHとのうち少なくとも一方であればよい。また、第1制御部23は、圧縮後の原音信号OSを増幅器25に増幅させる増幅率を調整する。エンコード部27は、音響送信装置20が通常モードにあるとき、識別情報IDを埋込情報SCに符号化(エンコード)する。また、エンコード部27は、音響送信装置20が測定モードにあるとき、第1制御部23から送られた圧縮情報CDを埋込情報SCに符号化(エンコード)する。第1制御部23は、埋込部28に設定値を指示する。埋込部28は、原音信号OS中の複数の原音のうち振幅が設定値以上の原音を検出する機能を有する。そして、埋込部28は、検出した原音に圧縮情報CDまたは識別情報IDがエンコード部27により符号化された埋込情報SCを埋め込む。
The
なお、本実施形態の音響送信装置20は、音響信号ASの音切れ、過小音、ノイズ等が原因で、音響受信装置30側で埋込情報SCの受信漏れがあっても、同じ埋込情報SCを複数回ずつ繰り返して送信することで、受信漏れを抑制する。また、複数の埋込情報SC1,SC2,…,SCnを順番に1回ずつ送り、これを複数回繰り返してもよい。
The
受信部20Bは、情報端末15のアンテナ16から無線通信で送信された圧縮情報CDkを、アンテナ13を介して受信する。アンテナ13,16間の通信は、図1に示されるインターネットIN等の通信網を介して送信される。受信部20Bが受信した圧縮情報CDkは第1制御部23に入力される。第1制御部23は、受信部20Bから入力した圧縮情報CDkに基づき適正な圧縮率βpを決定する。第1制御部23は、決定した適正な圧縮率βpに基づいてコンプレッサ24を制御し、原音信号OSを適正な圧縮率βpで圧縮させる。適正な圧縮率βpで圧縮された原音信号OSは、増幅器25で増幅された後、埋込部28に入力される。
The receiving
放音処理部29は、埋込部28が生成した音響信号Sasに基づいてスピーカ12から音響信号ASを放音させる。測定モード時は、スピーカ12から圧縮率の異なる埋込情報SC1,SC2,…,SCnが埋め込まれた音響信号ASが放音され、通常モード時は、識別情報IDが埋込情報SCとして埋め込まれた音響信号ASが放音される。
The sound
受信部20Bは、音響受信装置30側のアンテナ16から無線通信で送信された後述する圧縮情報CDkを、アンテナ13を介して受信する。受信部20Bは、受信した圧縮情報CDkを第1制御部23に出力する。また、第1制御部23は、入力操作部14から圧縮情報CDkを入力する場合もある。第1制御部23は、入力した圧縮情報CDkに基づいて適正な圧縮条件を決定する。
The receiving
なお、圧縮条件は、圧縮率βである場合以外に、閾値SHである場合、圧縮率βと閾値SHとの組合せである場合がある。また、測定モード時に送信される圧縮情報CD1,CD2,…,CDnは、圧縮率βであることに限らず、閾値SHである場合、圧縮率βと閾値SHとの組合せである場合がある。このため、圧縮レベルの値は、圧縮の程度が大きいほど、大きな値をとる。圧縮レベルの値が大きいほど、圧縮率βは小さな値をとり、閾値SHは小さな値をとる。 In addition to the case where the compression rate β is used, the compression condition may be a combination of the compression rate β and the threshold value SH when the threshold value SH is used. Further, the compression information CD1, CD2, ..., CDn transmitted in the measurement mode is not limited to the compression rate β, and may be a combination of the compression rate β and the threshold value SH when the threshold value SH is used. Therefore, the value of the compression level becomes larger as the degree of compression is larger. The larger the value of the compression level, the smaller the compression rate β and the smaller the threshold SH.
図12に示される音響受信装置30は、受信回路から入力した音響信号Sasから埋込情報SCを抽出する抽出部33およびデコード部34を備える。抽出部33およびデコード部34は、前記第1実施形態と同様の機能を有する。抽出部33は、測定モード時に、音響信号Sasから埋込情報SC1,SC2,…,SCnを抽出する。これらの埋込情報SC1,SC2,…,SCnは、圧縮情報CD1,CD2,…,CDnが符号化されたものである。また、抽出部33は、通常モード時に、音響信号Sasから埋込情報SCを抽出する。埋込情報SCは、識別情報IDが符号化されたものである。なお、本実施形態では、抽出部33およびデコード部34により、抽出部の一例が構成される。
The
抽出部33は、音電子透かし方式の拡散法に応じた方法で、音響信号Sasから埋込情報SCを抽出する。デコード部34は、埋込情報SCを復号する。デコード部34は、測定モード時に埋込情報SCを圧縮情報CDに復号する。また、デコード部34は、通常モード時に埋込情報SCを識別情報IDに復号する。
The
また、音響受信装置30は、デコード部34のデコード結果が圧縮情報CDkであるか識別情報IDであるかを判定する判定部38と、判定部38の判定結果である圧縮情報CDkを、アンテナ16を介して無線通信で送信する送信部39と、圧縮情報CDkを表示部17に表示する表示処理を行う表示処理部37とを備える。
Further, the
判定部38は、デコード部34から入力した情報が、圧縮情報CDであるか識別情報IDであるかを判定する。判定の結果、識別情報IDであれば、その識別情報IDを第2制御部32へ送る。また、判定部38は、判定の結果、圧縮情報CDkであれば、その圧縮情報CDkを送信部39および表示処理部37へ送る。
The
送信部39は、判定部38から入力した圧縮情報CDkを、情報端末15が備える不図示の送受信回路およびアンテナ16を介して無線通信で送信する。送信部39は、音響送信装置20又はサーバを宛先に指定して圧縮情報CDkを送信する。
The
図12に示されるように、音響受信装置30は、出力部の一例としてアンテナ16および送信部39を有する可搬型の情報端末15に備えられる。送信部39は、圧縮情報CDを無線通信で出力する。また、音響送信装置20は、アンテナ13を備える。音響送信装置20と情報端末15は、アンテナ13,16を介して互いに無線通信が可能である。この無線通信は、インターネットINまたは公衆通信網を介してアンテナ13,16間で行われる。音響送信装置20は、アンテナ13を介した無線通信によってインターネットINに接続可能である。また、情報端末15は、アンテナ16を介した無線通信によってインターネットINに接続可能である。インターネットINには、サーバが接続されている。音響受信装置30が無線通信で出力した圧縮情報CDは、インターネットIN上のサーバに送信される。サーバはプロバイダまたは放送主体が所有する。音響送信装置20は、情報端末15が出力して登録された圧縮情報CDをサーバからダウンロードしてもよい。なお、無線通信は、アンテナ13,16間で直接行われてもよい。
As shown in FIG. 12, the
また、音響受信装置30は、出力部の一例として図10に示される表示部17を有する可搬型の情報端末15に備えられる。音響受信装置30は、図10に示されるように、受信できた埋込情報SCkに含まれる圧縮情報CDを表示部17に表示させる。
Further, the
埋込情報SC1,SC2,…,SCnに含まれる異なる圧縮率βは、n段階に設定されている。すなわち、圧縮情報CDとして、圧縮レベル1〜nが設定されている。圧縮率βの調整段数は、2段階、3段階、6段階、9段階のいずれであってもよい。本例では、圧縮率βの段数が、圧縮レベル1〜6の6段階(n=6)に設定された例で説明する。音響受信装置30が、測定テストで、例えば、圧縮レベル4以上の埋込情報SCを受信できた場合、圧縮レベル4〜7の埋込情報SCを受信できる。この場合、音響受信装置30は、圧縮レベル1〜3の埋込情報SCを受信不能である。
The different compression rates β included in the embedded information SC1, SC2, ..., SCn are set in n steps. That is, the compression levels 1 to n are set as the compression information CD. The number of adjustment stages of the compression rate β may be any of two stages, three stages, six stages, and nine stages. In this example, the example in which the number of stages of the compression rate β is set to 6 stages (n = 6) of the compression levels 1 to 6 will be described. In the measurement test, for example, when the
図10は、測定モード時に情報端末15の表示部17に表示される測定テストの測定結果の一例を示す。図10に示される例では、情報端末15の表示部17に、受信できた埋込情報SCk中の圧縮情報CDk,…,CDnのうち最低の圧縮条件を示す圧縮情報CDkが表示される。圧縮レベル4以上の埋込情報SCを受信できた例では、図10に示されるように「圧縮情報」として、例えば、受信できた圧縮レベル4〜5のうち最低レベルの「圧縮レベル:4」が表示される。この圧縮レベルの値は、相対値を示す。圧縮の程度が高いほど圧縮レベルの数値が高くなる。
FIG. 10 shows an example of the measurement result of the measurement test displayed on the
この最低の圧縮レベル4未満の圧縮レベル1〜3は圧縮の程度が小さ過ぎる場合に相当する。また、この最低の圧縮レベル4またはこの圧縮レベル4よりも1段階大きい圧縮レベル5が適正な圧縮率に相当する。さらに、この最低の圧縮レベル4よりも2段階以上大きい圧縮レベル6は圧縮の程度が大き過ぎる場合に相当する。本実施形態の音響送信装置20は、測定テストで受信できた圧縮情報CDk,…,CDnのうち圧縮の程度が最低の圧縮率βkまたは最低の圧縮率よりも圧縮の程度が1段階高い圧縮率βk+1を設定する。
The compression levels 1 to 3 below the minimum compression level 4 correspond to the case where the degree of compression is too small. Further, the lowest compression level 4 or the compression level 5 which is one step larger than the compression level 4 corresponds to the appropriate compression rate. Further, the compression level 6 which is two or more steps larger than the minimum compression level 4 corresponds to the case where the degree of compression is too large. The
本実施形態の音響送信装置20は、音響受信装置30が表示部17に表示した圧縮レベルの値または無線通信で送信した応答信号に含まれる圧縮レベルの値を取得する。例えば、作業者が、表示部17に表示された圧縮レベルの値を、入力操作部14を操作して音響送信装置20に入力する。音響送信装置20内の第1制御部23は、入力または受信した圧縮レベルの値に基づいて、受信できた最低の圧縮レベルに相当する圧縮率βkまたはそれよりも1段階高い圧縮率βk+1に調整する。図10に示される最低の圧縮レベルが「4」であった例では、音響送信装置20は、圧縮レベル「4」に相当する圧縮率またはこれより1段階高い圧縮レベル「5」に相当する圧縮率を設定する。なお、図2に示す例では、圧縮レベル4は圧縮率β=0.4に相当し、圧縮レベル5は圧縮率β=0.2に相当する。
The
このように音響通信システム10では、音響送信装置20が測定テストの測定結果に応じて原音信号OSを圧縮する適正な圧縮率βpを設定する。そして、音響送信装置20は、原音信号OSを適正な圧縮率βpで圧縮することで、圧縮後の原音信号OSに埋込情報SCが埋め込まれて生成される音響信号ASの音量を適切な範囲で上げる。これにより、埋込情報SCの埋込強度を、想定受信エリアRA内に位置する情報端末15が確実に受信できるように調整する。なお、本例では、増幅器25が圧縮後の原音信号OSを増幅させる機能が、音響信号ASの音量を上げる機能の一部に相当する。音響送信装置20または放送装置11が音響信号ASの音量を調整する音量調整用操作部と音量調整部を備える構成では、増幅器25はなくてもよい。
As described above, in the
図12に示される音響送信装置20内のメモリに記憶されたプログラムは、コンピューターを、第1制御部23、コンプレッサ24、増幅器25、拡散符号発生器26、エンコード部27、埋込部28、放音処理部29および受信部20Bとして機能させる。なお、各部20B,23〜29は、ソフトウェアに限らず、ソフトウェアとハードウェアとにより構成されてもよいし、ハードウェアにより構成されてもよい。
The program stored in the memory in the
また、音響受信装置30内のメモリ35(図4参照)に記憶されたプログラムは、コンピューターを、各部32〜34,37〜39として機能させる。詳しくは、音響受信装置30内のメモリ35に記憶されたプログラムは、コンピューターを、第2制御部32、抽出部33、デコード部34、判定部38、送信部39および表示処理部37として機能させる。なお、各部32〜34,37〜39は、ソフトウェアに限らず、ソフトウェアとハードウェアとにより構成されてもよいし、ハードウェアにより構成されてもよい。
Further, the program stored in the memory 35 (see FIG. 4) in the
また、図12に示される音響送信装置20は、メモリに図13中の左側に示される音響送信装置側のプログラムを記憶する。また、図12に示す音響受信装置30を内蔵する情報端末15は、メモリに図13中の右側に示される情報端末15側のプログラムを記憶する。
Further, the
以下、図13を参照しつつ第2実施形態における音響通信システム10の作用について説明する。なお、以下では、圧縮条件が圧縮率βである例で説明する。音響送信装置20は、定期または不定期に通常モードから測定モードに移行する。
Hereinafter, the operation of the
まずステップS11において、音響送信装置20の第1制御部23は、コンプレッサを制御し、原音信号OSを異なる圧縮率で圧縮させる。例えば、原音信号OSを圧縮率β=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0の異なる6種類で圧縮する。
First, in step S11, the
次のステップS12において、第1制御部23は、増幅器25を制御し、原音信号OSを指定の増幅率で増幅させる。
ステップS13において、第1制御部23は、原音信号OSに圧縮率を示すテスト用の埋込情報SC1,SC2,…,SCnを埋め込む。つまり、第1制御部23は、圧縮情報CD1,CD2,…,CDnをエンコード部27により埋込情報SC1,SC2,…,SCnに符号化し、符号化された埋込情報SC1,SC2,…,SCnを、それぞれの圧縮率βで圧縮させた原音信号OSに埋め込む。
In the next step S12, the
In step S13, the
次のステップS14において、第1制御部23は、音響信号ASを送信する。すなわち、第1制御部23は、圧縮情報CD1,CD2,…,CDnが符号化された埋込情報SC1,SC2,…,SCnが、それぞれ異なる圧縮率で圧縮された原音信号OSに埋め込まれることで生成された音響信号ASをスピーカ12から送信(放音)する。この音響信号ASは情報端末15のマイクロホン31が収音する。
In the next step S14, the
図13に示されるステップS21において、情報端末15の第2制御部32は、埋込情報SCを受信したか否かを判定する。詳しくは、第2制御部32は、マイクロホン31からの音響信号Sasから抽出部33が抽出した埋込情報SCkを受信できたか否かを判定する。埋込情報SCkには圧縮情報CDkとテストの旨を示す値とが含まれている。埋込情報SCを例えば8ビットとすると、そのうち圧縮情報CDkに3ビット、テストかそれ以外かを判定する判定用に1ビットが使用される。音響受信装置30では、抽出部33が埋込情報SCkを抽出する。埋込情報SCkはデコード部34により復号され、圧縮情報CDkとテストの旨を示す値とが取り出される。
In step S21 shown in FIG. 13, the
ステップS22において、第2制御部32は、テストであるか否かを判定する。詳しくは、埋込情報SCkにテストの旨を示す値があればテストと判定し、テストの旨を示す値でなければテストではないと判定する。この判定は、第2制御部32が判定部38に行わせてもよい。第2制御部32は、テストであればステップS23に進み、テストでなければステップS25に進む。測定モード時は、埋込情報SC1,SC2,…,SCnにテストの旨を示す値が含まれているので、テストと判定される。
In step S22, the
ステップS23では、第2制御部32は、埋込情報SCkから圧縮情報CDkを取得する。本例では、第2制御部32は、判定部38に埋込情報SCが圧縮情報CDであるか識別情報IDであるかを判定させ、その判定結果を取得する。
In step S23, the
次のステップS24では、第2制御部32は、圧縮情報CDkを含む応答信号を無線通信で送信する。本例では、第2制御部32は、判定部38の判定結果が圧縮情報CDkであると、判定部38に受信した圧縮情報CDk,…,CDnのうち最低の圧縮情報CDkを音響送信装置20へ送信する指示を与える。その結果、判定部38は、受信できた圧縮情報CDk,…,CDnのうち最低の圧縮情報CDkの送信を送信部39に指示する。送信部39は、指示された最低の圧縮情報CDkをアンテナ16から無線通信で送信する。この送信された最低の圧縮情報CDkはインターネットINや公衆無線通信網を介するなどして音響送信装置20へ送信される。なお、放送会社の作業者が受信状況の測定に使用する場合、第2制御部32は、図10に示されるように表示部17に圧縮情報CDkが表示させる。
In the next step S24, the
なお、図11に示される音響通信システム10の例では、ステップS24において、情報端末15の第2制御部32は、受信できた圧縮情報CDkとGPS受信器18が受信した情報端末15の現在位置を示す位置情報とを、それぞれアンテナ16から無線通信により送信する。なお、放送会社の作業者が受信状況の測定に使用する場合、第2制御部32は、表示部17に圧縮情報CDkおよび位置情報を表示させる。このように音響受信装置30において、圧縮情報CDあるいは圧縮情報CDと位置情報との組合せを出力する、表示部17と、送信部39およびアンテナ16とにより、第1出力部が構成される。
In the example of the
その間、ステップS15において、音響送信装置20の第1制御部23は、応答信号を受信したか否かを判定している。そして、情報端末15のアンテナ16から無線通信により送信された圧縮情報CDkを含む応答信号を、音響送信装置20がアンテナ13で受信すると、第1制御部23はステップS16に進む。
Meanwhile, in step S15, the
ステップS16において、音響送信装置20の第1制御部23は、原音信号OSを圧縮情報CDkに基づく適正な圧縮率βpで圧縮させる。詳しくは、第1制御部23は、受信した最低の圧縮情報CDkから適正な圧縮率βpを決定する。また、図11に示される音響通信システムの構成では、第1制御部23は、受信した圧縮情報CDkおよび位置情報を基に適正な圧縮率βpを決定する。例えば、第1制御部23は、想定受信エリアRA内の位置を示す位置情報との組み合わせで受信した圧縮情報CDkを選択し、選択した圧縮情報CDkを基に適正な圧縮率βpを決定する。この適正な圧縮率βpの決定により測定モードが終了し、通常モードに移行する。そして、第1制御部23は、コンプレッサ24に適正な圧縮率で原音信号OSを圧縮させることを指示する。コンプレッサ24は、原音信号OSを適正な圧縮率βpで圧縮させる。
In step S16, the
次のステップS17において、第1制御部23は、増幅器25を制御し、原音信号OSを指定の増幅率で増幅させる。
次のステップS18において、第1制御部23は、原音信号OSに識別情報IDを埋め込む。つまり、第1制御部23は、識別情報IDをエンコード部27により埋込情報SCに符号化し、符号化された埋込情報SCを、適正な圧縮率βpで圧縮させた原音信号OSに埋め込む。この結果、音響信号Sasが生成される。
In the next step S17, the
In the next step S18, the
次のステップS19において、第1制御部23は、音響信号ASを送信する。すなわち、第1制御部23は、音響信号Sasを基に放音処理部29を介してスピーカ12から音響信号ASを送信(放音)する。この音響信号ASは情報端末15のマイクロホン31に収音される。
In the next step S19, the
そして、ステップS22において、情報端末15の判定部38は、埋込情報SCが識別情報IDであることから、テストではないと判定する。詳しくは、情報端末15内では、音響信号ASを収音したマイクロホン31からの音響信号Sasから抽出部33が埋込情報SCを抽出し、その埋込情報SCがデコード部34によりデコードされることにより識別情報IDを受信する。判定部38は、その識別情報IDがテストの旨の値を含まないことからテストではないと判定すると、ステップS25に進む。このとき、識別情報IDは、判定部38から第2制御部32へ送られる。
Then, in step S22, the
ステップS25において、第2制御部32は、識別情報IDに対応する提供情報を出力する。詳しくは、第2制御部32は、識別情報IDを基に参照テーブル36(図4参照)を参照することでその識別情報IDに対応する提供情報を取得する。そして、第2制御部32は、提供情報を表示または音声により出力する。すなわち、第2制御部32は、表示処理部37により提供情報を表示部17に表示させたり、不図示の放音処理部によりヘッドホン、イヤホン、スピーカから提供情報を放音させたりする。情報端末15が、表示または放音により利用者に提供する提供情報は、第1実施形態と同様である。なお、このように音響受信装置30において、提供情報を出力する、表示部17、不図示のイヤホンジャックやスピーカにより、第2出力部が構成される。
In step S25, the
この第2実施形態の音響通信システム10は、定期的または不定期に測定モードに移行する。この測定モードで想定受信エリアRA内の情報端末15はマイクロホン31で音響信号ASを収音する。音響送信装置20は、スピーカ12から放音した音響信号ASに埋め込まれた圧縮条件の異なる複数の圧縮情報CD1,CD2,…,CDnのうち音響受信装置30が受信できた圧縮の程度が最低の圧縮情報CDkに基づいて適正な圧縮条件を設定する。この結果、音響送信装置20は、原音信号OSを適正な圧縮条件で圧縮し、圧縮後の原音信号OSに識別情報IDを埋め込んで音響信号Sasを生成する。このため、音響信号ASを適切な範囲内で音量に上げて放音されたときに、情報端末15が識別情報IDの受信に失敗する受信漏れが発生しにくい。しかも、想定受信エリアRA内のその時々の受信環境の変化に対応してリアルタイムで適正な圧縮条件に調整されるので、想定受信エリアRA内において情報端末15が識別情報IDの受信に失敗する受信漏れが一層発生しにくい。
The
この第2実施形態によれば、前記第1実施形態の効果(1)〜(12)が同様に得られる。そのうえ、以下の効果が得られる。
(13)音響通信システム10において、リアルタイムで適正な圧縮条件に調整することができる。よって、情報端末15に内蔵される音響受信装置30が識別情報IDの受信に失敗する受信漏れを低減できる。また、例えば、識別情報IDの受信漏れ低減のため、同じ識別情報IDを所定の複数回繰り返し送信する構成とした場合、所定の複数回の送信の範囲で音響受信装置30は識別情報IDを受信できる頻度が大幅に高まる。
According to this second embodiment, the effects (1) to (12) of the first embodiment can be obtained in the same manner. In addition, the following effects can be obtained.
(13) In the
(14)音響送信装置20は、コンプレッサ24の圧縮条件を変えてそれぞれの圧縮条件に係る圧縮情報CD1,CD2,…,CDnを含む埋込情報SCを音電子透かしとして埋め込んだ音響信号ASを放音処理部29がスピーカ12から放音させるテストモード(測定モード)を備える。音響受信装置30は、抽出部33が抽出できた埋込情報SCに含まれる圧縮情報CDを出力する出力部として表示部17または送信部39およびアンテナ16を備える。音響送信装置20は、表示部17または送信部39およびアンテナ16が出力した圧縮情報CDを入力するとともに圧縮情報CDに基づく圧縮条件でコンプレッサ24に原音信号OSを圧縮させる第1制御部23を備える。
(14) The
この構成によれば、測定モードで音響受信装置30側で受信できた埋込情報SCkに基づいて、音響送信装置20は受信に適した圧縮情報CDを得ることができる。このため、音響送信装置20は、受信できた圧縮情報CDに基づく適正な圧縮条件で原音信号OSを圧縮できる。よって、音響受信装置30における埋込情報SCの受信漏れを抑制できる。
According to this configuration, the
(15)音響受信装置30は、出力部として表示部17を有する可搬型の情報端末15に備えられる。表示部17は、圧縮情報CDを表示する。音響送信装置20は、表示部17が表示した圧縮情報CDを入力する入力操作部14を備える。第1制御部23は、入力した圧縮情報CDに基づいて決定した圧縮条件でコンプレッサ24に原音信号OSを圧縮させる。この構成によれば、測定モードで受信できた埋込情報SCが表示部17に表示されるので、その表示された圧縮情報CDが入力操作部14の操作で音響送信装置20に与えられる。よって、作業者は、測定モードで表示部17に表示された測定結果を、入力操作部14から入力すれば、音響送信装置20に適正な圧縮条件を設定できる。よって、音響信号ASを適切な音量で放音しても、想定受信エリアRA内の利用者が携帯する情報端末15における埋込情報SCの受信漏れを抑制できる。
(15) The
(16)音響受信装置30は、出力部として送信部39およびアンテナ16を有する可搬型の情報端末15に備えられる。送信部39は、アンテナ16から圧縮情報CDを無線通信で出力する。音響送信装置20は、アンテナ16から無線通信で出力された圧縮情報CDを受信するアンテナ13および受信部20Bを備える。第1制御部23は、受信した圧縮情報CDに基づいて決定した圧縮条件でコンプレッサ24に原音信号OSを圧縮させる。この構成によれば、可搬型の情報端末15から無線通信で送信された圧縮情報CDを音響送信装置20が直接またはサーバ(図示略)を介してアンテナ13で受信する。よって、リアルタイムで適正な圧縮条件が決まるので、音響信号ASを適切な音量で放音しても、想定受信エリアRA内の利用者が携帯する情報端末15における埋込情報SCの受信漏れを抑制できる。
(16) The
(17)音響受信装置30は、自身の位置情報を取得するGPS受信器18を有する可搬型の情報端末15に備えられる。出力部は、圧縮情報CDおよび位置情報を出力する。音響送信装置20は、出力部が出力した圧縮情報CDおよび位置情報を入力または受信する。第1制御部23は圧縮情報CDおよび位置情報に基づいて決定した圧縮条件でコンプレッサ24に原音信号OSを圧縮させる。この構成によれば、位置情報を基に想定受信エリアRA内の情報端末15からの応答信号を選択できるので、想定受信エリアRAに適した埋込情報SCの受信性能を改善できるように、適正な圧縮条件を決定することができる。よって、スピーカ12から音響信号ASが適切な音量で放音されても、音響受信装置30は、音響信号ASに埋め込まれた埋込情報SCの受信漏れを抑制できる。
(17) The
<その他の実施形態>
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
<Other embodiments>
This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
・コンプレッサ24は、前記実施形態のように原音信号OSを圧縮する構成に限定されない。図14に示されるように、原音信号OSに埋込情報SCを埋め込んだ音響信号Sasを、スピーカ12から放音される前にコンプレッサ24が圧縮する構成でもよい。コンプレッサ24は、埋込部28が出力する音響信号Sasを入力し、音響信号Sasを圧縮条件で圧縮する。圧縮条件は、圧縮率βと閾値SHとのうち一方または両方を変化させる。この場合、音響信号Sasに含まれる埋込情報SCの信号成分を圧縮させたくないので、図2に示される閾値SHは、最大埋込強度PSを超える範囲に設定される。これにより、最大埋込強度PS以下の音強度をもつ埋込情報SCは圧縮されない。また、図14に示される増幅器25は、コンプレッサ24が圧縮した音響信号Sasを指定の増幅率で増幅する。なお、図14は、第2実施形態の構成の変更例を示すが、第1実施形態でも同様に、コンプレッサ24が音響信号Sasを圧縮するとともに、増幅器25が圧縮後の音響信号Sasを増幅させる構成としてもよい。
The
・コンプレッサ24は、原音信号OSを閾値SH以下の部分も小さな圧縮率βで圧縮してもよい。図2に示される圧縮条件では、閾値SHを境に圧縮率βが急変するが、図15に示されるように、閾値SH以下の部分を、閾値SHを超える部分の圧縮率βよりも弱い圧縮率で圧縮してもよい。但し、弱い圧縮率の部分は、最大埋込強度PSを超える部分に設定する。この構成によれば、原音信号OSまたは音響信号ASの圧縮による音質の低下を抑制することができる。また、図14の構成において、音響信号ASを図15に示される圧縮条件で圧縮しても、埋込情報SCの音強度の低下を防止できる。
-The
・コンプレッサ24は、閾値SHと圧縮率βとの両方を調整してもよい。また、第2実施形態において、圧縮情報CDは、閾値SHと圧縮率βの組合せを示す情報であってもよい。この場合、圧縮情報CDを受信した情報端末15の表示部17に、圧縮率βを示す圧縮レベルに加え、閾値を表示させてもよい。また、圧縮率βと閾値SHとの組合せを圧縮レベルとして表示してもよい。
-The
・第2実施形態では、音響受信装置30が受信できた圧縮情報CDkをアンテナ16から無線通信で送信したが、圧縮情報CDkを送信しない構成でもよい。この場合、放送主体の作業者は、情報端末15の表示部17に表示された圧縮情報CDkから、受信できた圧縮率を知ることができる。作業者は、入力操作部14を操作して音響送信装置20に圧縮条件を指示することで、適正な圧縮条件を設定することができる。
-In the second embodiment, the compressed information CDk received by the
・第2実施形態において、音響送信装置20のメモリに、予め原音信号OSに異なる圧縮率で圧縮情報CD1,CD2,…,CDnが埋め込まれた音響信号Sasを記憶しておき、測定モード時にメモリから読み出した音響信号Sasに基づいてスピーカ12から音響信号ASを放音させる構成としてもよい。また、測定モード時に予め録音された音響信号Sasを音響送信装置20に入力し、音響送信装置20が音響信号Sasに基づいてスピーカ12に音響信号ASを放音させる構成でもよい。
-In the second embodiment, the acoustic signal Sas in which the compression information CD1, CD2, ..., CDn are embedded in the original sound signal OS in advance at different compression rates is stored in the memory of the
・第2実施形態において、応答信号に情報端末15の個々の受信性能に係る受信性能情報を含めてもよい。ここで、受信性能情報とは、例えば、情報端末15の製品名、品番などでもよい。品番は、製品の品番でもよいし、スピーカやサウンドデバイスの品番でもよい。また、製品名や品番に対応付けて設定された受信性能レベルを受信性能情報とすることもできる。受信性能レベルは、例えば、2〜5段階のレベルに分けられる。この構成によれば、音響送信装置20は、受信性能情報を考慮して適正な圧縮条件を設定してもよい。例えば、音響送信装置20は、受信性能レベルが標準レベルよりも高い情報端末15から圧縮情報CDkを受信した場合、標準の受信性能レベルの情報端末15であれば、受信できた最低の圧縮率よりも1段階圧縮の程度が高い圧縮率を設定するところ、受信できた最低の圧縮率に調整する。また、音響送信装置20は、受信性能レベルが標準レベルよりも低い情報端末15から圧縮情報CDkを受信した場合、標準の受信性能レベルの情報端末15であれば、受信できた最低の圧縮率よりも1段階圧縮の程度が高い圧縮率を設定するところ、受信できた最低の圧縮率よりも2段階圧縮の程度が高い圧縮率に調整する。そして、第1制御部23は、各情報端末15からの応答信号から決まる各圧縮率を総合的に判定し、採用する適正な圧縮率βpを決定する。なお、圧縮率βを決める例で説明したが、受信性能情報を用いて、適正な閾値SHを決定したり、適正な閾値SHと圧縮率βとの組合せを決定したりしてもよい。
-In the second embodiment, the response signal may include reception performance information related to the individual reception performance of the
・第2実施形態において、圧縮情報CDkと、GPS受信器18が受信した情報端末15の位置情報とを表示部17に表示してもよい。そして、第1制御部23は、位置情報に基づいて想定受信エリアRA内の情報端末15から送られてきた圧縮情報CDkを選択し、その選択した圧縮情報CDkに基づいて適正な圧縮条件を決定してもよい。
-In the second embodiment, the compressed information CDk and the position information of the
・第2実施形態において、位置情報が想定受信エリアRA外である場合は、受信できた圧縮情報CDkを送信しない構成でもよい。
・音響受信装置30は、抽出部の一例を構成する抽出部33が抽出できた最低の圧縮情報CDkで示される圧縮率βk以上の圧縮率を示す圧縮情報CDk,…,CDnを全て出力してもよい。
-In the second embodiment, when the position information is outside the assumed reception area RA, the received compressed information CDk may not be transmitted.
The
・各実施形態において、音響信号Sasの複数の帯域ごとに圧縮率を変更してもよい。例えば、アナウンス音声の母音の帯域である中音域の帯域では、第1圧縮率で圧縮し、子音の帯域である高音帯域では第1圧縮率よりも大きく圧縮する第2圧縮率で圧縮してもよい。 -In each embodiment, the compression rate may be changed for each of a plurality of bands of the acoustic signal Sas. For example, even if the midrange band, which is the vowel band of the announcement voice, is compressed by the first compression rate, and the high-pitched band, which is the consonant band, is compressed by the second compression rate, which is larger than the first compression rate. good.
・情報端末15側で受信できた圧縮情報CDkに基づいて適正な圧縮率を算出し、その算出した適正な圧縮率を、表示部17や送信部39に出力させてもよい。
・音電子透かし技術によるマスキングは、順向性マスキングに限らず、逆向性マスキングでもよい。
An appropriate compression rate may be calculated based on the compression information CDk received on the
-Masking by sound digital watermarking technology is not limited to forward masking, but may be reverse masking.
・音電子透かし方式は、エコー拡散法やスペクトラム拡散法などの拡散法に限定されない。例えば、エコー法、周期的位相変調法、位相多重化法、振幅変調法などでもよい。また、スペクトラム拡散法は、直接拡散方式でもよいし、周波数ホッピング方式でもよい。 -The sound digital watermarking method is not limited to the diffusion method such as the echo diffusion method and the spread spectrum method. For example, an echo method, a periodic phase modulation method, a phase multiplexing method, an amplitude modulation method, or the like may be used. Further, the spread spectrum method may be a direct diffusion method or a frequency hopping method.
・拡散符号は、PN系列(疑似雑音系列)に限定されず、2種類のPN系列を加算して得られるGold系列または最長系列(M系列)でもよい。 The diffusion code is not limited to the PN sequence (pseudo-noise sequence), and may be a Gold sequence or the longest sequence (M sequence) obtained by adding two types of PN sequences.
10…音響通信システム
11…放送装置
12…放音部の一例としてのスピーカ
13…アンテナ
14…入力操作部
15…情報端末
16…出力部の一例を構成するアンテナ
17…出力部の一例としての表示部
18…位置情報取得部の一例としてのGPS受信器
20…音響送信装置
20B…受信部
21…第1入力部
22…第2入力部
23…圧縮率決定部の一例としての第1制御部
24…コンプレッサ
25…増幅部の一例としての増幅器
26…拡散符号発生器
27…エンコード部
28…埋込部
29…放音処理部
30…音響受信装置
31…収音部の一例としてのマイクロホン
32…第2制御部
33…抽出部
34…デコード部
35…メモリ
36…参照テーブル
37…表示処理部
38…判定部
39…出力部の一例を構成する送信部
IN…インターネット
AS…音響信号
Sas…音響信号
OS…原音信号
OS1…原音
SH,SH1〜SH5…閾値
OSc…圧縮後の原音
OSa…増幅後の原音信号
SC,SC1〜SCn…埋込情報
ID…識別情報
CD,CD1,CD2,…,CDn,CDk…圧縮情報
α1…標準の音強度(埋込強度)
αp…所定の音強度(埋込強度)
β…圧縮率
βp…適正な圧縮率
10 ...
αp: Predetermined sound intensity (embedded strength)
β ... compression rate βp ... appropriate compression rate
Claims (16)
前記音響送信装置は、
原音信号に埋込情報を埋め込んで音響信号を生成する埋込部と、
前記音響信号を前記放音部から放音させる放音処理部と、
前記埋込情報が埋め込まれる前の前記原音信号または前記放音部から放音される前の前記音響信号を圧縮するコンプレッサと
を備え、
前記音響受信装置は、
前記収音部が収音した前記音響信号から前記埋込情報を抽出することで受信する抽出部と、
情報を出力する出力部と、
前記抽出部が抽出した前記埋込情報に対応する提供情報を前記出力部に出力させる制御部と
を備える音響通信システム。 An acoustic communication system including an acoustic transmission device having a sound emitting unit that emits an acoustic signal in which embedded information is embedded, and an acoustic receiving device having a sound collecting unit that collects the acoustic signal.
The sound transmitter is
An embedded part that embeds embedded information in the original sound signal to generate an acoustic signal,
A sound emitting processing unit that emits the acoustic signal from the sound emitting unit, and
A compressor for compressing the original sound signal before the embedded information is embedded or the acoustic signal before being emitted from the sound emitting unit is provided.
The sound receiving device is
An extraction unit that receives the embedded information by extracting the embedded information from the acoustic signal collected by the sound collection unit, and an extraction unit.
An output section that outputs information and
An acoustic communication system including a control unit that outputs provided information corresponding to the embedded information extracted by the extraction unit to the output unit.
前記コンプレッサの圧縮条件を変えて当該圧縮条件に係る圧縮情報を含む前記埋込情報を埋め込んだ音響信号を前記放音処理部が前記放音部から放音させるテストモードを備え、
前記音響受信装置は、
前記抽出部が抽出できた埋込情報に含まれる圧縮情報を出力する出力部を備え、
前記音響送信装置は、前記出力部が出力した前記圧縮情報を入力するとともに当該圧縮情報に基づく圧縮条件で前記コンプレッサに前記原音信号または前記音響信号を圧縮させる第1制御部を備える請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の音響通信システム。 The sound transmitter is
A test mode is provided in which the sound emitting processing unit emits a sound from the sound emitting unit by changing the compression condition of the compressor and embedding the embedded information including the compression information related to the compression condition.
The sound receiving device is
The extraction unit is provided with an output unit that outputs the compressed information included in the embedded information that can be extracted.
The acoustic transmission device includes the first control unit which inputs the compression information output by the output unit and causes the compressor to compress the original sound signal or the acoustic signal under compression conditions based on the compression information. The acoustic communication system according to any one of claim 6.
前記表示部は、前記圧縮情報を表示し、
前記音響送信装置は、前記表示部が表示した前記圧縮情報を入力する入力操作部を備え、
前記第1制御部は、入力した前記圧縮情報に基づいて決定した圧縮条件で前記コンプレッサに前記原音信号または前記音響信号を圧縮させる請求項7に記載の音響通信システム。 The sound receiving device is provided in a portable information terminal having a display unit as the output unit.
The display unit displays the compression information and displays the compression information.
The acoustic transmission device includes an input operation unit for inputting the compression information displayed by the display unit.
The acoustic communication system according to claim 7, wherein the first control unit causes the compressor to compress the original sound signal or the acoustic signal under compression conditions determined based on the input compression information.
前記送信部は、前記アンテナから前記圧縮情報を無線通信で出力し、
前記音響送信装置は、前記アンテナが無線通信で出力した前記圧縮情報を受信するアンテナおよび受信部を備え、
前記第1制御部は、受信した前記圧縮情報に基づいて決定した圧縮条件で前記コンプレッサに前記原音信号または前記音響信号を圧縮させる請求項7又は請求項8に記載の音響通信システム。 The sound receiving device is provided in a portable information terminal having a transmitting unit and an antenna as the output unit.
The transmitting unit outputs the compressed information from the antenna by wireless communication.
The acoustic transmission device includes an antenna and a receiving unit that receive the compressed information output by the antenna by wireless communication.
The acoustic communication system according to claim 7 or 8, wherein the first control unit causes the compressor to compress the original sound signal or the acoustic signal under compression conditions determined based on the received compression information.
前記出力部は、前記圧縮情報および前記位置情報を出力し、
前記音響送信装置は、前記出力部が出力した前記圧縮情報および前記位置情報を入力または受信し、
前記第1制御部は、当該圧縮情報および当該位置情報に基づいて前記圧縮条件を決定する請求項7〜請求項9のいずれか一項に記載の音響通信システム。 The sound receiving device is provided in a portable information terminal having a position information acquisition unit that acquires its own position information.
The output unit outputs the compression information and the position information, and outputs the compression information and the position information.
The acoustic transmission device inputs or receives the compression information and the position information output by the output unit, and receives or receives the compression information.
The acoustic communication system according to any one of claims 7 to 9, wherein the first control unit determines the compression condition based on the compression information and the position information.
前記埋込部は、前記埋込情報を前記埋込情報として前記原音信号に埋め込み、
前記抽出部は、前記音響信号から抽出した前記埋込情報を前記圧縮情報を含む情報に復号するデコード部を備える請求項7〜請求項10のいずれか一項に記載の音響通信システム。 The acoustic transmission device includes an encoding unit that encodes information including the compressed information into embedded information.
The embedded portion embeds the embedded information as the embedded information in the original sound signal.
The acoustic communication system according to any one of claims 7 to 10, wherein the extraction unit includes a decoding unit that decodes the embedded information extracted from the acoustic signal into information including the compression information.
前記原音信号に埋込情報を埋め込んで音響信号を生成する埋込部と、
前記音響信号を前記放音部から放音させる放音処理部と、
前記埋込情報が埋め込まれる前の前記原音信号または前記放音部から放音される前の前記音響信号を圧縮するコンプレッサと
を備える音響送信装置。 The acoustic transmission device in the acoustic communication system according to any one of claims 1 to 11.
An embedded unit that embeds embedded information in the original sound signal to generate an acoustic signal, and
A sound emitting processing unit that emits the acoustic signal from the sound emitting unit, and
An acoustic transmission device including a compressor that compresses the original sound signal before the embedded information is embedded or the acoustic signal before being emitted from the sound emitting unit.
前記音響信号を収音する収音部と、
前記収音部が収音した前記音響信号から埋込情報を抽出する抽出部と、
前記抽出部が抽出した前記埋込情報に含まれる情報が、識別情報であるか圧縮情報であるかを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果が前記圧縮情報である場合は、前記抽出部が抽出できた埋込情報中の圧縮情報を第1出力部に出力し、前記判定部の判定結果が前記識別情報である場合は、当該識別情報に対応する提供情報を第2出力部に出力する制御部と
を備える音響受信装置。 The acoustic receiving device in the acoustic communication system according to any one of claims 7 to 11.
A sound collecting unit that collects the acoustic signal and
An extraction unit that extracts embedded information from the acoustic signal collected by the sound collection unit, and an extraction unit.
A determination unit for determining whether the information included in the embedded information extracted by the extraction unit is identification information or compressed information, and
When the determination result of the determination unit is the compression information, the compression information in the embedded information extracted by the extraction unit is output to the first output unit, and the determination result of the determination unit is the identification information. In the case, an acoustic receiving device including a control unit that outputs the provided information corresponding to the identification information to the second output unit.
コンピューターを、
前記原音信号に埋込情報を埋め込んで音響信号を生成する埋込部、
前記音響信号を前記放音部から放音させる放音処理部、
前記埋込情報が埋め込まれる前の前記原音信号または前記放音部から放音される前の前記音響信号を圧縮するコンプレッサ、
圧縮後の前記原音信号または圧縮後の前記音響信号を前記放音部から放音される前に増幅する増幅部
として機能させるためのプログラム。 A program to be executed by a computer included in the acoustic transmission device in the acoustic communication system according to any one of claims 1 to 11.
Computer,
An embedded unit that embeds embedded information in the original sound signal to generate an acoustic signal.
A sound emitting processing unit that emits the acoustic signal from the sound emitting unit,
A compressor that compresses the original sound signal before the embedded information is embedded or the acoustic signal before being emitted from the sound emitting unit.
A program for functioning as an amplification unit that amplifies the compressed original sound signal or the compressed acoustic signal before being emitted from the sound emitting unit.
コンピューターを、
前記収音部が収音した前記音響信号から埋込情報を抽出する抽出部、
前記抽出部が抽出した前記埋込情報に含まれる情報が、識別情報であるか圧縮情報であるかを判定する判定部、
前記判定部の判定結果が前記圧縮情報である場合は、前記抽出部が抽出できた埋込情報中の圧縮情報を第1出力部に出力し、前記判定部の判定結果が前記識別情報である場合は、当該識別情報に対応する提供情報を第2出力部に出力する制御部
として機能させるためのプログラム。 A program to be executed by a computer included in the acoustic receiving device in the acoustic communication system according to any one of claims 7 to 11.
Computer,
An extraction unit that extracts embedded information from the acoustic signal collected by the sound collection unit,
A determination unit that determines whether the information contained in the embedded information extracted by the extraction unit is identification information or compressed information.
When the determination result of the determination unit is the compression information, the compression information in the embedded information extracted by the extraction unit is output to the first output unit, and the determination result of the determination unit is the identification information. In this case, a program for functioning as a control unit that outputs the provided information corresponding to the identification information to the second output unit.
前記音響送信装置が、原音信号に埋込情報を埋め込んで音響信号を生成する埋込ステップと、
前記音響送信装置が、前記音響信号を前記放音部から放音させる放音ステップと、
前記音響受信装置が、前記収音部が収音した前記音響信号から前記埋込情報を抽出する抽出ステップと、
前記音響受信装置が、前記抽出ステップで抽出した前記埋込情報に対応する提供情報を出力部に出力させる制御ステップと
を備え、
前記音響送信装置が、前記埋込情報が埋め込まれる前の前記原音信号または前記放音部から放音される前の前記音響信号を圧縮する圧縮ステップを更に備える音響信号送信方法。 A method of transmitting an acoustic signal in which an acoustic transmitter receives an acoustic signal transmitted by emitting an acoustic signal in which embedded information is embedded from the sound emitting unit, and the acoustic receiving device collects the sound in the sound collecting unit. And,
An embedding step in which the acoustic transmission device embeds embedded information in the original sound signal to generate an acoustic signal.
A sound emitting step in which the acoustic transmitting device emits the acoustic signal from the sound emitting unit, and
An extraction step in which the sound receiving device extracts the embedded information from the sound signal collected by the sound collecting unit, and
The sound receiving device includes a control step for outputting the provided information corresponding to the embedded information extracted in the extraction step to the output unit.
A method for transmitting an acoustic signal, further comprising a compression step in which the acoustic transmission device compresses the original sound signal before the embedded information is embedded or the acoustic signal before being emitted from the sound emitting unit.
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1097761A (en) * | 1996-07-31 | 1998-04-14 | Victor Co Of Japan Ltd | Incorporating device for copyright information, recording medium, and communication method for digital audio signal |
JP2003536113A (en) * | 2000-06-08 | 2003-12-02 | マークエニー・インコーポレイテッド | Digital watermark embedding / extracting method for copyright protection and copy protection of digital audio contents, and apparatus using the same |
JP2006340374A (en) * | 1997-02-25 | 2006-12-14 | Victor Co Of Japan Ltd | Record medium for processing digital audio signal, communication method for digital audio signal and digital audio record medium |
JP2010085737A (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Yamaha Corp | Encoding apparatus and information communication system |
JP2011151436A (en) * | 2010-01-19 | 2011-08-04 | Yamaha Corp | Information transmitting device using audio |
JP2019054351A (en) * | 2017-09-13 | 2019-04-04 | ヤマハ株式会社 | Signal processing method, signal processing apparatus, and information providing system |
JP2019096947A (en) * | 2017-11-20 | 2019-06-20 | クラリオン株式会社 | Audio device and level adjustment method for audio signal |
-
2020
- 2020-06-17 JP JP2020104837A patent/JP7385532B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1097761A (en) * | 1996-07-31 | 1998-04-14 | Victor Co Of Japan Ltd | Incorporating device for copyright information, recording medium, and communication method for digital audio signal |
JP2006340374A (en) * | 1997-02-25 | 2006-12-14 | Victor Co Of Japan Ltd | Record medium for processing digital audio signal, communication method for digital audio signal and digital audio record medium |
JP2003536113A (en) * | 2000-06-08 | 2003-12-02 | マークエニー・インコーポレイテッド | Digital watermark embedding / extracting method for copyright protection and copy protection of digital audio contents, and apparatus using the same |
JP2010085737A (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Yamaha Corp | Encoding apparatus and information communication system |
JP2011151436A (en) * | 2010-01-19 | 2011-08-04 | Yamaha Corp | Information transmitting device using audio |
JP2019054351A (en) * | 2017-09-13 | 2019-04-04 | ヤマハ株式会社 | Signal processing method, signal processing apparatus, and information providing system |
JP2019096947A (en) * | 2017-11-20 | 2019-06-20 | クラリオン株式会社 | Audio device and level adjustment method for audio signal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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