JP3212988B2 - 信号識別システム - Google Patents

信号識別システム

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JP3212988B2 JP27615589A JP27615589A JP3212988B2 JP 3212988 B2 JP3212988 B2 JP 3212988B2 JP 27615589 A JP27615589 A JP 27615589A JP 27615589 A JP27615589 A JP 27615589A JP 3212988 B2 JP3212988 B2 JP 3212988B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は信号識別装置に関し、特に信号の順次の識別
が可能なように、信号にコードを重ねた装置に関する。
かかる装置は、例えばサウンド録音に際して、録音のオ
リジナル、録音の著作権者あるいは支払うべき著作権料
の有無等を識別する情報を録音産業に与えるような特殊
な用途に用いられる。
【０００２】 本出願人の出願になるヨーロッパ特許出願第0245037
号明細書には、サウンドトラック録音に際して識別コー
ドを形成する装置が記載されており、この装置は、オー
ディオ信号から２つの所定の周波数帯を除去して信号中
にノッチを形成するためのエンコーダ回路を備えてい
る。このエンコーダ回路は、適当な識別コードの形をし
た信号をこれらノッチに挿入するようになっているが、
このコード信号は、ノッチの中心周波数におけるパルス
よりなり、そのコードシーケンスの各桁の値が１つの周
波数で表わされ、各桁の異なる値は他の周波数で表わさ
れる。
【０００３】 このような装置を用いると、ディジタル技術またはア
ナログ技術を用いて、耳に聴えないが回復可能な態様で
コードを高忠実度オーディオ信号中に挿入することが可
能になる。しかしながら、この装置は、オリジナルの録
音工程において用いられたのと同じ周波数において動作
する狭帯域ノッチフィルタを用いることによって、ホー
ム・コピアのような可能性のある詐取者がコードをフィ
ルターアウトすることが可能であるために、防護の問題
が生じている。
【０００４】 本発明の１つの目的は、オーディオ信号の劣化を伴う
ことなしにフィルタアウトするのがより困難な識別コー
ドをサウンドトラック録音時に発生させるのに適した装
置を提供することにある。 本発明の１つの態様によれば、エンコーダ及びデコー
ダを有する信号識別システムであって、前記エンコーダ
は、与えられた信号の帯域幅内における複数の異なる所
定の周波数帯から１つ又はそれ以上の周波数帯を選択す
る選択手段、前記与えられた信号から前記選択された周
波数帯を取り除く一組の帯域消去フィルタ、及び前記選
択された周波数帯にコード信号を挿入する手段を有し、
連続する期間において異なった選択された周波数帯が前
記複数の異なる所定の周波数帯から選択手段によって選
択されることを特徴とし、前記デコーダは、複数のデコ
ーダユニットを有し、各ユニットはそれぞれの選択され
た周波数帯に応答し、前記コード信号が前記それぞれの
選択された周波数帯に存在するかどうか決定する、信号
識別システムが提供される。
【０００５】 本発明による装置においては、ノッチの周波数帯が信
号スペクトルの広い範囲に拡がりうるために、すべての
可能なノッチ周波数帯を同時に除去または妨害しようと
する詐取者のいかなる企ても、オーディオ信号の著しい
歪を招くことになる。個個のノッチの存在を検出して、
各ノッチの周波数帯の範囲内にあるデータをフィルター
アウトすることは可能であるが、少なくとも平均的なホ
ーム・コピアの能力を超えた高度の信号処理手段が必要
であろう。さらにノッチは擬似ランダム方式における信
号スペクトルの周辺で動かしうるが、コードの存在は、
信号がオーディオ信号の場合可聴的に、あるいは電子的
テスト装置を用いて検出するのがより困難になる。
【０００６】 本発明による好ましい実施例においては、少なくとも
３つの異なる所定の周波数帯があり、各コード信号が２
つの異なる所定の周波数帯の範囲内の周波数を有してい
る。 また、本発明によれば、与えられた信号の帯域幅内に
おける複数の異なる所定の周波数帯域から１つ又はそれ
以上の周波数帯を選択する選択手段、前記与えられた信
号から前記選択された周波数帯を取り除く一組の帯域消
去フィルタ、及び前記選択された周波数帯にコード信号
を挿入する手段を有し、連続する期間において異なった
選択された周波数帯が複数の異なる所定の周波数帯から
選択手段によって選択される信号識別システムのための
エンコーダを提供する。
【０００７】 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。本実施例は、高忠実度ミュージカル・サウンドトラ
ックに識別コード信号を形成するように設計された装置
であり、本出願人の出願になる前述したヨーロッパ特許
出願第0245037号明細書に記載された装置に応用するも
のである。 まず図１を参照すると、本装置は、ミュージック・ト
ラックの周波数スペクトルの範囲内における６つの異な
るノッチ周波数帯の全部のうちから選択されたノッチ周
波数帯ペアの３つの異なる組合せの選択にもとづくコー
ディング信号を用いるように設計されている。上記３つ
の周波数帯は、図１に示されているように、楽E3からA3
＃までの各音の間の中間に位置している。したがって、
２つの周波数帯ペアの組合せ数は15である。しかしなが
ら、コード化されたオーディオ信号をデコードするのに
最終的に必要なデコーダの数を減らして装置を簡単にす
るために、本実施例では例えば図のＡペア、Ｂペア、お
よびＣペアのように、許容される組合せの数は３つに限
定される。この数３は、各ノッチ周波数帯の少なくとも
１回使用を確保する場合の最小の組合せ数である。
【０００８】 図２および図３を参照すると、ランダム・シーケンス
・ジェネレータ201は、周波数帯ペアの可能な組合せA,
B,Cのうちのコーディング信号がある何れかを選択する
のに用いられ、２つのスイッチ203,205を操作する。ラ
ンダム・シーケンス・ジェネレータ201に制御されて作
動するフィルタ係数記憶器207は、エンコーダ209内のデ
ィジタル信号処理（DSP）チップに適切なソフトウェア
信号をロードして、選択された周波数帯の周波数の適切
な中心、例えばＡペアの場合の2713Hzおよび3228Hzにお
いて、図３に301,303として示されている２つのノッチ
フィルタをプログラムする。上記フィルタ係数記憶器20
7はまた、図３に305として示されているマスキングフィ
ルタをプログラムするのに有効である。ランダム・シー
ケンス・ジェネレータ201に応答するコード周波数ジェ
ネレータ211は、２つのノッチフィルタ301,303の中心周
波数において２進コーディングパルスを発生する。この
場合、2713Hzのパルスはコーディング信号の各データビ
ットにおけるスペースすなわちゼロをあらわし、3228Hz
のパルスは各データビットにおけるマークすなわち１を
あらわす。あるいはＡペアが選択された場合、その逆も
ある。右側オーディオ信号エンコーダは左側オーディオ
信号エンコーダと等しい構成を有するので、左側オーデ
ィオ信号エンコーダのみを示す図３を特に参照すると、
オーディオ信号がディジタル信号に変換されてない場
合、このエンコーダシステムでは、各チャンネルの各オ
ーディオ信号がA/Dコンバータ307を介してノッチフィル
タ301,303に供給される。ディジタル化されたオーディ
オ信号はまたマスキングフィルタ305を含むエンコーダ
の制御ブランチに供給され、このマスキングフィルタ30
5の出力は、コード周波数ジェネレータ211の出力も供給
されるマルチプライヤ311に整流器309を介して供給され
る。マルチプライヤ311の出力は加算器313に接続され、
加算器313は、このエンコーダが使用された場合、D/Aコ
ンバータ315を介して所望のコード化されたオーディオ
信号を発生する。
【０００９】 このエンコーダ・システムの使用に際して、ノッチフ
ィルタ301,303は、ランダム・シーケンス・ジェネレー
タ201によって決定された周波数帯において一連のノッ
チをオーディオ信号内に形成し、各ノッチは、ヨーロッ
パ特許出願第0245037号明細書にさらに詳細に記載され
ているような適切な周波数における適切なコード信号に
コード化される。マスキングフィルタ305を含む制御ブ
ランチは、コード信号の振幅がコード信号を適切にマス
クしない高いか低いかの周波数におけるオーディオ信号
の振幅によって決定されないことを保証する。マルチプ
ライヤ311は、コード信号の振幅がオーディオ信号の振
幅より低い固定のレベルに保たれうることを保証する。
【００１０】 図４および図５において、信号をデコードするため
に、並列に接続された３つのデコーダ401,403,405を備
えることが必要であり、各デコーダはノッチ周波数帯の
ペアA,B,Cの可能な組合せの１つに応答する。各デコー
ダ401,403,405は同一であり図５に示す構成を有する。
特に図５を参照すると、各チャンネルのエンコードされ
たステレオ信号は、コード周波数をステレオ信号から分
離させる作用をする最初のバンドパスフィルタ501,502
によって各デコーダ401,403,405内で個々に濾波され
る。自動利得制御ユニット503,504はコード信号の振幅
を一定レベルに調整する。ユニット503,504の出力の間
の差が減算器505において得られて、32ビットのコード
に前文のともなった信号を発生する。次に2713Hzのスペ
ースデータ・ビット信号および3228Hzのマークデータ・
ビット信号は適当なバンドパスフィルタ507,509によっ
て分離され、整流器511,513によって整流される。フィ
ルタ507,509の帯域幅は、オーディオ信号内に形成され
るノッチよりも一般に広くされ、再生装置における速度
変化を許容する。したがって、減算器517の出力は、プ
ログラムがない場合はゼロになる加算器515の出力とと
もに２倍振幅のコード信号を発生させる。
【００１１】 再び図４を参照すると、３つのデコーダ401,403,405
の出力は、適当なコード認識手段407によってモニター
され、妥当なコード信号が発生すると、例えばディスプ
レイ（VDU）またはプリンタのような適当なコード表示
手段において識別され表示される。コード認識手段407
はまた、プログラム・ブレークスルーの発見と補償に効
果がある。一般にデコーダシステムからの出力はコード
認識手段407で検査されて、予期されたパターンのコー
ドシーケンスが存在するかあるいはコードを除去する企
てがあるかをチェックする。
【００１２】 このデコーダシステムは、高速DSP集積回路を用い
て、使用されるノッチ周波数の全数によって与えられる
２つのノッチの可能なすべての組合せから信号デコード
しなければならないが、同じコード化された信号入力に
応答して、しかしながら異なるノッチの組合せを吟味し
つつ、１つのDSPチップ内の数個のデコーディング・ユ
ニットを動作させることが可能である。すべての可能な
ノッチの組合せを同時に吟味するようにこのデコーダ・
システムを動作させることによって、このデコーダ・シ
ステムは、ランダム・シーケンス・ジェネレータ201に
よって発生されたノッチ周波数中のシーケンスに対する
いかなる知識も必要としない。しかしながら、かかる知
識の用意は、デコーダ・システムの簡易化を可能にす
る。
【００１３】 上述の実施例による信号コーディング・システムで
は、ノッチ周波数の可能な３つの組合せは、A,B,Cの３
つのみであるが、より複雑なデコーダ・システムになる
としても、実際にはより多い数の組合せが用いられう
る。しかしながらDSPチップを用いるエンコーダ209の場
合には、オーディオ信号の１つのチャンネルについて２
つのノッチフィルタ301,303および１つのマスキングフ
ィルタ305をオーディオ信号の必要とするのみである。
このようにノッチ周波数のいかなる組合せでも単にソフ
トウェアの実行のみによって作成することができる。し
かしながら、本発明によるシステムをディジタル形式と
することで大きな利益があるが、アナログ形式のシステ
ムとすることも可能である。
【００１４】 本発明によるシステムには、さらに高度の技術を組入
れることができる。図６には、より高度化されたエンコ
ーダの例が示されている。図６には、図３のエンコーダ
および図５のデコーダに対応するエンコーダおよびデコ
ーダが同じ符号によって示されており、かつ左右のステ
レオチャンネルの双方が示されている。図６に示された
エンコーダは、もし信号の内容が完全なコード・シーケ
ンスの挿入を許容するのに適さないとき、あるいはコー
ドがうまくデコードされないように見えるときに、オー
ディオ信号へのコードの挿入を阻止するのに役立つコー
ド切捨て手段を備えている。そこでこのエンコーダは、
オーディオ信号に例えば約１秒の遅延をもたらす作用を
するディレー・ユニット611,613,615,617を備えてい
る。この遅延は、それぞれ適当な上下のノッチ周波数帯
に設定されたバンドパスフィルタ507,509と、整流器51
1,513と、加算器および減算器505,515,517とを備えたデ
コーダ部門を通じて、左右のノッチの設けられた入力信
号から発生するオーディオ信号をレベルチェック部門61
9がモニターするのを可能にする。各チャンネルにそれ
ぞれ自動利得制御ユニット503,504が設けられ、これら
は、ミュージック信号系が良好にコード化されている場
合はコードが一定のレベルを保つように、マスクされた
ミュージック信号系の利得を絶えず変化させている。レ
ベルチェック部門619は、コードの振幅がオーディオ信
号の特定の部門で回復不能な程低い場合に、コードが挿
入されないことを保証する。オーディオ信号からの妨害
もチェックされて、コードが著しく破壊されないことも
保証する。コード・ジェネレータ211は、もしオーディ
オ信号が１つのシーケンスの存続期間にとって適当であ
れば、完全なコード・シーケンスを発生するように、レ
ベルチェック・システムからのイネーブル信号に応答す
る。１つのコード・シーケンスが終ると、同じシーケン
スの先頭がディレー・ユニット611,613,615,617から発
生する。次にコード化された信号は、コード・ジェネレ
ータ211の制御下でクロス・フェード・ユニット619,612
を通じて、コード・シーケンスの存続期間のあいだ出力
にクロス・フェードされる。
【００１５】 入力信号に対して２つの異なる周波数において各コー
ド信号を挿入することは特に利益であるが、本発明は、
例えば米国特許第3845391号明細書に記載されているよ
うな、単一周波数においてコードが信号に挿入されるよ
うに構成された信号コーディング・システムにも適用可
能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ステレオ・ミュージック録音信号内で選択された６つの
可能なノッチ周波数を示す図である。
【図２】 本システムのためのエンコーダを示すブロック図であ
る。
【図３】 図２のエンコーダの一部を示す詳細ブロック図である。
【図４】 デコーダのブロック図である。
【図５】 図４に示されたデコーダの１つの詳細図である。
【図６】 図３に示されたエンコーダの変形を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
201……ランダム・シーケンス・ジェネレータ 207……フィルタ係数記憶器 209……エンコーダ 211……コード・ジェネレータ 301,303……ノッチフィルタ 305……マスキングフィルタ 307……A/Dコンバータ 311……マルチプライヤ 315……D/Aコンバータ 401,403,405……デコーダ
フロントページの続き (72)発明者 ナイジェル ジョンソン イギリス国サリー、ウィンドルシャム、 オークウッド ロード ７ (72)発明者 エイドリアン マイルズ サンドフォー ド イギリス国ミドルセックス、ヘイズ、メ ドウ ビュー ロード 36 (56)参考文献 特開 昭62−267973（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 20/00 - 20/24

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンコーダ及びデコーダを有する信号識別
    システムであって、 前記エンコーダは、 与えられた信号の帯域幅内における複数の異なる所定の
    周波数帯から１つ又はそれ以上の周波数帯を選択する選
    択手段、 前記与えられた信号から前記選択された周波数帯を取り
    除く一組の帯域消去フィルタ、及び 前記選択された周波数帯にコード信号を挿入する手段を
    有し、 連続する期間において異なった選択された周波数帯が前
    記複数の異なる所定の周波数帯から選択手段によって選
    択されることを特徴とし、 前記デコーダは、複数のデコーダユニットを有し、各ユ
    ニットはそれぞれの選択された周波数帯に応答し、前記
    コード信号が前記それぞれの選択された周波数帯に存在
    するかどうか決定する、 信号識別システム。
  2. 【請求項２】複数の異なる所定の周波数帯は少なくとも
    ３つの異なった周波数帯を有し、前記コード信号はそれ
    らの２つに成分を有している、請求項１に記載の信号識
    別システム。
  3. 【請求項３】前記成分は異なった二進値を表す、請求項
    ２に記載の信号識別システム。
  4. 【請求項４】選択された周波数帯が連続する期間におい
    て前記複数の異なる所定の周波数帯から選択される順番
    は予め定められた順番である、請求項１に記載の信号識
    別システム。
  5. 【請求項５】信号識別システムのためのエンコーダであ
    って、 与えられた信号の帯域幅内における複数の異なる所定の
    周波数帯から１つ又はそれ以上の周波数帯を選択する選
    択手段、 前記与えられた信号から前記選択された周波数帯を取り
    除く一組の帯域消去フィルタ、及び 前記選択された周波数帯にコード信号を挿入する手段を
    有し、 連続する期間において異なった選択された周波数帯が複
    数の異なる所定の周波数帯から選択手段によって選択さ
    れることを特徴とするエンコーダ。
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