JP7385531B2 - Acoustic communication system, acoustic transmitting device, acoustic receiving device, program and acoustic signal transmitting method - Google Patents

Acoustic communication system, acoustic transmitting device, acoustic receiving device, program and acoustic signal transmitting method Download PDF

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Description

本発明は、音波などの音響信号に埋め込んで情報を伝送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 transmitting device, an acoustic receiving device, a program, and an acoustic signal transmitting method that transmit information embedded in acoustic signals such as sound waves.

音響通信システムとして、特許文献1に記載の技術が知られている。この特許文献1に記載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放音する音響送信装置と、この放音された音響信号をマイクロホンで収音(受信)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。 As an acoustic communication system, a technique described in Patent Document 1 is known. The acoustic communication system described in Patent Document 1 includes an acoustic transmitting device that emits an acoustic signal in which identification information is embedded using an audio digital watermarking technique, and an acoustic device that collects (receives) the emitted acoustic signal with a microphone. A receiving device (mobile terminal) is provided. The acoustic receiving device extracts identification information from the acoustic signal and provides related information associated with the identification information to the user.

特開2016-153906号公報Japanese Patent Application Publication No. 2016-153906

ところで、音電子透かし技術では、音響信号に識別情報を埋め込むことで、識別情報を送信できるものの、1回の埋込で送信できる情報量が、例えば数ビット~10数ビット程度と少ない。そのため、識別情報を伝送する用途に制限されているという課題がある。よって、音電子透かし技術によって埋込情報1つ当たりの単位情報量よりも十分多くの情報量をもつデータを伝送したいニーズがある。 By the way, in the sound electronic watermarking technology, identification information can be transmitted by embedding the identification information in an audio signal, but the amount of information that can be transmitted with one embedding is small, for example, on the order of several bits to 10-odd bits. Therefore, there is a problem that the application is limited to transmitting identification information. Therefore, there is a need to transmit data having a sufficiently larger amount of information than the unit amount of information per piece of embedded information using audio and digital watermarking technology.

そこで、音響信号に埋め込まれる埋込情報によって埋込情報1つ当たりの単位情報量よりも多い情報量をもつデータを送信することが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, an acoustic communication system, an acoustic transmitter, an acoustic receiver, a program, and an acoustic Provide a signal transmission method.

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、入力した元データを複数の小データに分割するデータ分割部と、入力した原音信号に複数の前記小データを1つずつ順番に埋込情報として埋め込むことにより、埋込情報が原音信号に埋め込まれた音響信号を前記放音部に放音させる埋込部とを備え、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複数の埋込情報を抽出して当該複数の埋込情報から複数の前記小データを取得するデータ取得部と、複数の前記小データを結合して前記元データを再構築するデータ再構築部とを備える。
Below, means for solving the above problems and their effects will be described.
(1) An acoustic communication system that solves the above problems includes an acoustic transmitting device having a sound emitting section that emits an acoustic signal in which embedded information is embedded, and an acoustic receiving device having a sound collecting section that collects the acoustic signal. an acoustic communication system comprising: a data dividing unit that divides the input original data into a plurality of small data; and a data division unit that divides the input original sound signal into a plurality of small data one by one. and an embedding section that causes the sound emitting section to emit an acoustic signal in which the embedded information is embedded in the original sound signal by embedding the embedded information as embedded information in the original sound signal, and the sound receiving device is configured such that the sound receiving device a data acquisition unit that extracts a plurality of embedded information from the acoustic signal and obtains a plurality of the small data from the plurality of embedded information; and a data acquisition unit that combines the plurality of small data to reconstruct the original data. and a data reconstruction unit.

この構成によれば、音電子透かし技術を使って、原音信号に埋め込まれる埋込情報1つ当たりの単位情報量よりも多い情報量をもつ元データを送信することができる。この結果、音電子透かし技術の用途が広がる。 According to this configuration, it is possible to transmit original data having a larger amount of information than the unit information amount per piece of embedded information embedded in the original sound signal using the audio digital watermarking technique. As a result, the applications of audio digital watermarking technology will expand.

(2)上記音響通信システムにおいて、前記埋込部は、複数の前記埋込情報を、当該複数の埋込情報と対応する複数の前記小データの前記元データにおける並び順で前記原音信号に埋め込み、前記データ再構築部は、複数の前記小データを取得した順番に結合することで前記元データを再構築してもよい。 (2) In the above acoustic communication system, the embedding section embeds a plurality of the embedding information into the original sound signal in the order in which the plurality of small data corresponding to the plurality of embedding information are arranged in the original data. , the data reconstruction unit may reconstruct the original data by combining the plurality of small data pieces in the order in which they were obtained.

この構成によれば、音響受信装置は、データ再構築部が複数の小データを取得した順番に結合すれば元データを再構築することができる。例えば、小データに順番を指定する順番情報を付与する構成に比べ、元データを少ない分割数で短時間に送信することができる。 According to this configuration, the acoustic receiving device can reconstruct the original data by combining the plurality of small pieces of data in the order in which the data reconstructing unit obtains them. For example, compared to a configuration in which order information specifying the order is added to the small data, the original data can be transmitted in a shorter time with a smaller number of divisions.

(3)上記音響通信システムにおいて、前記音響送信装置は、前記小データに前記元データに再構築するための順番を指定する順番情報を付与する順番情報付与部を更に備え、前記データ再構築部は、前記複数の小データを前記順番情報の順番に結合することで前記元データを再構築してもよい。 (3) In the above acoustic communication system, the acoustic transmitting device further includes an order information adding section that gives the small data order information specifying an order for reconstructing the original data, and the data reconstructing section The original data may be reconstructed by combining the plurality of small pieces of data in the order of the order information.

この構成によれば、音響信号のノイズや音切れ、小さな音圧等が原因で、音響受信装置が小データを受信する順番が、元データの並び順と異なっていても、データ再構築部が複数の小データを順番情報の順番に結合することにより、元データを正しく再構築できる。 According to this configuration, even if the order in which the acoustic receiving device receives the small data is different from the order in which the original data is arranged due to noise in the acoustic signal, sound interruptions, small sound pressure, etc., the data reconstruction unit can By combining multiple small pieces of data in the order of order information, the original data can be correctly reconstructed.

(4)上記音響通信システムにおいて、前記音響受信装置は、複数の前記小データが全て揃うまでに、前記順番情報が同じであり且つ値が異なる複数の前記小データを取得した場合、当該複数の小データを保存し、前記データ再構築部は、当該複数の小データのうち一つを用いて再構築した前記元データに誤りが検出された場合、保存された他の一つの前記小データを用いて前記元データを再構築してもよい。 (4) In the acoustic communication system, if the acoustic receiving device acquires a plurality of pieces of small data having the same order information and different values before all of the plurality of pieces of small data are collected, The data reconstruction unit saves the small data, and if an error is detected in the original data reconstructed using one of the plurality of small data, the data reconstruction unit reconstructs the other saved small data. The original data may be reconstructed using

この構成によれば、元データに誤りがあった場合でも、正しい小データの取得を待つことなく速やかに正しい元データを再構築できる頻度が高まる。また、誤りを検出した後に必要とする正しい小データを送られてこなくても、正しい元データを再構築できる頻度が高まる。 According to this configuration, even if there is an error in the original data, the frequency at which correct original data can be quickly reconstructed increases without waiting for the acquisition of correct small data. Furthermore, even if necessary correct small data is not sent after an error is detected, the frequency with which correct original data can be reconstructed increases.

(5)上記音響通信システムにおいて、前記音響送信装置は、複数の前記小データのうち少なくとも1つに誤り検出符号を付与する誤り検出符号付与部を備え、前記音響受信装置は、複数の前記小データの値を用いて所定の演算を行って得た演算値と前記誤り検出符号の値とを比較することで前記元データの誤りを検出する誤り符号検出部を備えてもよい。 (5) In the acoustic communication system, the acoustic transmitting device includes an error detection code adding section that adds an error detection code to at least one of the plurality of small pieces of data, and the acoustic receiving device includes a plurality of small pieces of data. The data processing apparatus may include an error code detection unit that detects errors in the original data by comparing a calculated value obtained by performing a predetermined calculation using the data value with the value of the error detection code.

この構成によれば、再構築された元データの誤りをチェックできる。よって、正しく再構築された元データを取得できる頻度が高まる。
(6)上記音響通信システムにおいて、前記音響送信装置は、前記小データを拡散符号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原音信号に埋め込み、前記データ取得部は、前記音響信号から抽出した前記埋込情報を前記小データに復号するデコード部を備えてもよい。
According to this configuration, errors in the reconstructed original data can be checked. Therefore, the frequency with which correctly reconstructed original data can be obtained increases.
(6) In the acoustic communication system, the acoustic transmitting device includes an encoding unit that encodes the small data into a spreading code, and the embedding unit embeds the embedded information in the original sound signal and acquires the data. The unit may include a decoding unit that decodes the embedded information extracted from the audio signal into the small data.

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、原音の聴感に影響を与えることを極力抑制できる。
(7)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、入力した元データを複数の小データに分割するデータ分割部と、入力した原音信号に前記複数の小データを1つずつ順番に埋込情報として埋め込む埋込部と、埋込情報が前記原音信号に埋め込まれた音響信号を放音する放音部とを備える。
According to this configuration, since the embedded information is embedded in the original sound signal using a diffusion method, it is possible to suppress the influence on the audibility of the original sound as much as possible.
(7) The acoustic transmitting device in the acoustic communication system includes a data dividing unit that divides the input original data into a plurality of small data, and a data dividing unit that sequentially embeds the plurality of small data one by one in the input original sound signal. The audio recording device includes an embedding section that embeds embedded information as embedded information, and a sound emitting section that emits an acoustic signal in which embedded information is embedded in the original sound signal.

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。
(8)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音響信号から複数の前記埋込情報を抽出し当該複数の埋込情報から複数の前記小データを取得するデータ取得部と、複数の前記小データを結合して前記元データを再構築するデータ再構築部とを備える。
According to this configuration, the same effects as those of the acoustic transmitting device constituting the acoustic communication system can be obtained.
(8) The acoustic receiving device in the acoustic communication system includes a sound collection unit that collects the audio signal, and a plurality of embedded information that is extracted from the audio signal collected by the sound collection unit. A data acquisition unit that acquires a plurality of the small data pieces from the embedded information, and a data reconstruction unit that combines the plurality of small data pieces to reconstruct the original data.

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。
(9)前記音響送信装置が備えるコンピュータに実行させるプログラムであって、プログラムは、コンピュータを、入力した元データを複数の小データに分割するデータ分割部、入力した原音信号に複数の前記小データを1つずつ順番に埋込情報として埋め込むことにより、前記埋込情報が前記原音信号に埋め込まれた音響信号を前記放音部に放音させる埋込部として機能させる。
According to this configuration, the same effects as those of the acoustic receiving device constituting the acoustic communication system can be obtained.
(9) A program to be executed by a computer included in the acoustic transmitting device, the program includes a data division unit that divides the input original data into a plurality of small data, and a data division unit that divides the input original sound signal into a plurality of the small data. By sequentially embedding the information one by one as embedded information, the embedded information functions as an embedding section that causes the sound emitting section to emit the acoustic signal embedded in the original sound signal.

このプログラムによれば、コンピュータ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。
(10)前記音響受信装置が備えるコンピュータに実行させるプログラムであって、プログラムは、コンピュータを、前記収音部が収音した音響信号から複数の前記埋込情報を抽出し当該複数の埋込情報から複数の前記小データを取得するデータ取得部、複数の前記小データを結合して前記元データを再構築するデータ再構築部として機能させる。
According to this program, the same effects as the acoustic transmitter can be obtained by causing a computer to execute the program.
(10) A program to be executed by a computer included in the acoustic receiving device, the program to cause the computer to extract a plurality of the embedded information from the acoustic signal collected by the sound collection unit, The data acquisition unit functions as a data acquisition unit that acquires a plurality of small pieces of data from a data source, and a data reconstruction unit that combines a plurality of pieces of small data to reconstruct the original data.

このプログラムによれば、コンピュータ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。
(11)上記課題を解決する音響信号送信方法は、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における音響信号送信方法であって、前記音響送信装置が、入力した元データを複数の小データに分割することと、前記音響送信装置が、入力した原音信号に前記複数の小データを1つずつ順番に埋込情報として埋め込むことにより、前記埋込情報が前記原音信号に埋め込まれた音響信号を前記放音部に放音させることと、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複数の前記埋込情報を抽出し当該複数の埋込情報から複数の前記小データを取得することと、複数の前記小データを結合して前記元データを再構築することとを備える。この音響信号送信方法によれば、音響通信システムと同様の作用効果が得られる。
According to this program, by causing a computer to execute the program, the same effects as those of the acoustic receiving device can be obtained.
(11) An acoustic signal transmission method that solves the above problem includes an acoustic transmitter having a sound emitting section that emits an acoustic signal in which embedded information is embedded, and an acoustic signal having a sound collecting section that collects the acoustic signal. A method for transmitting an acoustic signal in an acoustic communication system comprising a receiving device, wherein the acoustic transmitting device divides input original data into a plurality of small pieces of data, and the acoustic transmitting device divides the input original sound signal into a plurality of small pieces of data. By sequentially embedding the plurality of pieces of data one by one as embedded information, the embedded information causes the sound emitting unit to emit an acoustic signal embedded in the original sound signal, and the acoustic receiving device , extracting a plurality of the embedded information from the acoustic signal collected by the sound collection unit and acquiring a plurality of the small data from the plurality of embedded information, and combining the plurality of the small data to and reconstructing the original data. According to this acoustic signal transmission method, effects similar to those of an acoustic communication system can be obtained.

本発明によれば、音電子透かし技術により、音響信号に埋め込まれる埋込情報1つ当たりの単位情報量よりも多い情報量をもつデータを送信することができる。 According to the present invention, data having an amount of information larger than the unit information amount per piece of embedded information embedded in an audio signal can be transmitted using the audio digital watermarking technique.

一実施形態の音響通信システムを示す模式図。FIG. 1 is a schematic diagram showing an acoustic communication system according to an embodiment. 音響通信システムを示す模式図。FIG. 1 is a schematic diagram showing an acoustic communication system. 音響通信システムの構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an acoustic communication system. (a)~(c)は元データの分割処理を説明する模式図。(a) to (c) are schematic diagrams illustrating division processing of original data. (a)~(c)は元データの再構築を説明する模式図。(a) to (c) are schematic diagrams illustrating reconstruction of original data. (a)~(c)は変更例における元データの分割および再構築を説明する模式図。(a) to (c) are schematic diagrams illustrating division and reconstruction of original data in a modified example.

以下、本実施形態の音響通信システム10について図1~図5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を受信する情報端末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、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。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。例えば、利用者は、情報端末15の音響受信装置30によって、駅や商店街、公共施設などの放送主体のスピーカ12から放送される音響信号AS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。
The acoustic communication system 10 of this embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.
As shown in FIG. 1, the acoustic communication system 10 includes an acoustic transmitter 20 having a speaker 12 as an example of one or more sound emitting units, and information for receiving an acoustic signal AS emitted from the speaker 12. The terminal 15 includes an acoustic receiving device 30 built into the terminal 15. Embedded information SC (see FIG. 2) is embedded in the acoustic signal AS. The user carries the portable information terminal 15 with him when he moves. The acoustic receiving device 30 built into the information terminal 15 receives embedded information SC embedded in the acoustic signal AS. For example, a user uses the audio receiving device 30 of the information terminal 15 to receive an audio signal AS broadcast from a speaker 12 of a station, a shopping mall, a public facility, etc., which is mainly used for broadcasting. The information terminal 15 is, for example, a mobile phone, a smartphone, a notebook computer, or the like. The acoustic receiving device 30 acquires the provided information provided by the broadcaster based on the embedded information SC embedded in the acoustic signal AS. In this way, the user using the audio receiving device 30 can receive the information provided by the broadcasting entity.

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 entity is, for example, a person or business operator who broadcasts the audio signal AS, or a person or business operator who requests the broadcasting of the audio signal AS. The broadcasting entity may be a person who generates the audio signal AS himself or a business operator. The broadcasting entity does not have to be a person who generates the audio signal AS himself or a business operator. For example, broadcasting entities include businesses that operate stores, businesses that operate public transportation such as railways, businesses or organizations that operate learning facilities including schools, businesses that operate museums and exhibitions, businesses that operate swimming pools, etc. These include businesses that operate leisure facilities, businesses that operate accommodation facilities, and local governments that broadcast disaster warnings.

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 provision information is stored on a server on the Internet IN. In other examples, the provided information is stored in the acoustic receiving device 30. Examples of provided information are listed below. If the broadcasting entity is a business that operates a store, the provided information is detailed content of products in the store. When the broadcasting entity is a local government, the provided information is a map showing evacuation locations in the event of a disaster. When the broadcasting entity is a business that operates an exhibition, the provided information is information showing details of the exhibit. The provided information may be an announcement that is broadcast as an acoustic signal AS and translated into another language. When the broadcasting entity is a movie theater, the provided information may be subtitles of movie lines. The provided information may be link information (for example, URL: Uniform Resource Locator) indicating a location where detailed information is stored. In this embodiment, the provided information is provided as a URL on the Internet IN. The provided information may be displayed on the display section of the information terminal 15, emitted from headphones or earphones connected to the earphone jack of the information terminal 15, or emitted from the speaker of the information terminal 15. Good too.

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、放送装置から放送される。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。音電子透かしで埋め込まれる1つの埋込情報SCのデータ長は、例えば、8ビット程度である。本実施形態では、1つの埋込情報SCのデータ長よりも十分に長いデータ長を有する元データDSを、音響送信装置20のスピーカ12から放音される音響信号ASに音電子透かしにより埋め込まれる複数の埋込情報SCによって音響受信装置30へ伝送する。なお、1つの埋込情報SCのデータ長を、埋込情報SCの単位情報量ともいう。 The acoustic signal AS is a sound wave containing frequencies in the audible range. Embedded information SC is embedded in the audio signal AS as an audio digital watermark. The acoustic signal AS is broadcast from a broadcasting device. Examples of the acoustic signal AS include announcements, warnings, sound signs for the general public or visually impaired people, BGM (background music), explanatory sounds output at museums or exhibitions, and broadcast programs. The data length of one piece of embedded information SC embedded with an audio digital watermark is, for example, about 8 bits. In the present embodiment, the original data DS having a data length sufficiently longer than the data length of one embedded information SC is embedded into the acoustic signal AS emitted from the speaker 12 of the acoustic transmitting device 20 using a sound electronic watermark. It is transmitted to the acoustic receiving device 30 using a plurality of embedded information SC. Note that the data length of one embedded information SC is also referred to as the unit information amount of embedded information SC.

本実施形態における元データDSは、例えば、提供情報そのものであってもよいし、提供情報に対応付けられる識別情報であってもよい。元データDSが、放送主体が提供する提供情報とリンクづける識別情報である場合、非常に多くの提供情報と関連付けることができる。元データDSとしての識別情報と提供情報とは一対一で対応付けられる。また、本実施形態では、元データDSのデータ長が長いことから、元データDSを提供情報そのものとして音電子透かしにより送信することができる。これにより、音響通信システム10は、識別情報の用途に限定されることなくその用途は広がる。 The original data DS in this embodiment may be, for example, the provided information itself or identification information associated with the provided information. If the original data DS is identification information that is linked to provided information provided by a broadcasting entity, it can be associated with a large number of provided information. The identification information as the original data DS and the provided information are associated on a one-to-one basis. Furthermore, in this embodiment, since the data length of the original data DS is long, the original data DS can be transmitted as the provided information itself using an audio and electronic watermark. As a result, the acoustic communication system 10 is not limited to the use of identification information, but has a wide range of uses.

図2に示すように、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3参照)に埋込情報SCを埋め込むことによりデジタル信号である音響信号Sasを生成するとともに、スピーカ12から音響信号Sasに基づく音響信号ASを放音する。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中の原音に対して所定の時間間隔で埋込情報SCとして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、それぞれが独立したデータではなく、データ長の長い元データDSを複数に分割した小データをそれぞれ埋め込んだものである。本実施形態では、音響受信装置30によって、複数の埋込情報SCkを変換して取り出した複数の小データD1,D2,…,Dnが正しい順に結合されて1つの元データDSが再構築される。 As shown in FIG. 2, the acoustic transmitting device 20 includes a device main body 20A and a speaker 12 connected to the device main body 20A. The acoustic transmitting device 20 generates an acoustic signal Sas, which is a digital signal, by embedding embedded information SC in the original sound signal OS (see FIG. 3), and emits an acoustic signal AS based on the acoustic signal Sas from the speaker 12. . The acoustic signal AS is composed of an original sound signal OS consisting of voice or music, and a plurality of embedded information SC1, SC2, ..., SCn embedded as embedded information SC at predetermined time intervals with respect to the original sound in the original sound signal OS. configured. These embedded information SCk (k = 1, 2, ..., n) are not independent data, but are embedded small pieces of data obtained by dividing the long original data DS into multiple pieces. be. In this embodiment, the acoustic receiving device 30 combines a plurality of small data D1, D2, ..., Dn extracted by converting a plurality of embedded information SCk in the correct order to reconstruct one original data DS. .

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、埋込情報SCとして埋め込まれた複数の小データDkを取り出す。音響受信装置30は、取り出した複数の小データDkを、所定長さのデータ長を有する1つの元データDSとして再構築する。そして、音響受信装置30は、元データDSに基づいて所定の動作を行う。この所定の動作は、例えば、8バイト程度の情報量の少ない埋込情報SCによっては得られない動作である。例えば、埋込情報SCを識別情報とし、音響受信装置30が受信した識別情報と関連付けられた提供情報を提供することを所定動作とする構成に比べ、所定動作の自由度が高まる。また、音響受信装置30は、識別情報と提供情報とを関連付ける参照データがなくても、所定動作を行うことが可能になる。 The acoustic receiving device 30 includes a microphone 31 as an example of a sound collecting section. The acoustic receiving device 30 extracts a plurality of small pieces of data Dk embedded as embedded information SC from the acoustic signal AS picked up by the microphone 31. The acoustic receiving device 30 reconstructs the plurality of extracted small data Dk as one original data DS having a predetermined data length. Then, the acoustic receiving device 30 performs a predetermined operation based on the original data DS. This predetermined operation is an operation that cannot be obtained by the embedded information SC, which has a small amount of information, for example, about 8 bytes. For example, compared to a configuration in which the embedded information SC is used as identification information and the predetermined operation is to provide provided information associated with the identification information received by the acoustic receiving device 30, the degree of freedom in the predetermined operation is increased. Furthermore, the acoustic receiving device 30 can perform predetermined operations even without reference data that associates the identification information with the provided information.

なお、元データDSを分割して音響信号ASに埋込情報SCとして埋め込んで伝送する場合、音切れ、過小音やノイズ等が原因で、複数の小データのうちの少なくとも1つが脱落し、他の小データDkを全て受信した最後に、途中で脱落して受信に失敗した小データDkを受信する場合がある。この場合、小データDkが受信された順番が、元データDSを再構築するときの正しい並び順と異なることになる。本実施形態の音響通信システム10は、これらの課題を解決するための構成要素を内蔵する。 Note that when the original data DS is divided and transmitted by being embedded in the audio signal AS as embedded information SC, at least one of the multiple pieces of data may be dropped due to audio interruptions, low volume, noise, etc. At the end of receiving all of the small data Dk of , the small data Dk that was dropped midway and failed to be received may be received. In this case, the order in which the small data Dk were received is different from the correct order when reconstructing the original data DS. The acoustic communication system 10 of this embodiment incorporates components for solving these problems.

図3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、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SC1,SC2,…,SCn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。 With reference to FIG. 3, the configurations of the acoustic transmitter 20 and the acoustic receiver 30 will be described. In this embodiment, in order to distinguish between a sound signal caused by a sound wave transmitted in space and an electric signal, a sound wave is referred to as an acoustic signal AS, and an electric signal is referred to as an acoustic signal Sas. Further, the original sound signal OS is an electrical signal. Further, in the embedded information SC1, SC2, ..., SCn, what is embedded in the acoustic signal AS is a sound wave, and what is embedded in the acoustic signal Sas is an electric signal.

音響送信装置20は、原音信号OSに元データDSを分割した複数の小データD1,D2,…,Dnを音電子透かし技術で埋め込んだ音響信号ASをスピーカ12から放音する。複数の小データD1,D2,…,Dnは、音響信号ASに、埋込情報SCとして埋め込まれる。音響送信装置20は、音響信号ASを音波として出力するスピーカ12を備えた放送装置に内蔵されてもよい。一方、音響受信装置30は、スマートフォン等の携帯型の情報端末15に内蔵されている。音響受信装置30は、マイクロホン31により収音した音響信号Sasから埋込情報SCを抽出して取り出し、複数の埋込情報SCから変換した複数の小データDkを内部で再構築した元データDSを出力する。この音響受信装置30は、情報端末15に内蔵される装置として構成されるが、情報端末15そのものとして構成されてもよい。 The audio transmitter 20 emits from the speaker 12 an audio signal AS in which a plurality of small pieces of data D1, D2, . The plurality of small pieces of data D1, D2, . . . , Dn are embedded in the audio signal AS as embedded information SC. The acoustic transmitting device 20 may be built into a broadcasting device that includes a speaker 12 that outputs the acoustic signal AS as a sound wave. On the other hand, the acoustic receiving device 30 is built into a portable information terminal 15 such as a smartphone. The acoustic receiving device 30 extracts the embedded information SC from the acoustic signal Sas picked up by the microphone 31, and internally reconstructs the original data DS from the plurality of small data Dk converted from the plurality of embedded information SC. Output. This acoustic receiving device 30 is configured as a device built into the information terminal 15, but may be configured as the information terminal 15 itself.

以下、図3を参照して、音響送信装置20と音響受信装置30との詳細な構成を説明する。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、元データDS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。また、音響送信装置20は、元データDSを複数の小データD1,D2,…,Dnに分割するデータ分割部24と、複数の小データD1,D2,…,Dnのうちの1つ又は追加の小データに所定の情報を付与する情報付与部25とを備える。情報付与部25は、順番情報付与部25Aと、誤り検出符号付与部25B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。
Hereinafter, with reference to FIG. 3, detailed configurations of the acoustic transmitter 20 and the acoustic receiver 30 will be described. First, the acoustic transmitter 20 will be explained.
The acoustic transmitter 20 includes a first input section 21 into which the original sound signal OS is input, and a second input section 22 into which the original data DS is input. This acoustic transmitting device 20 includes a first control section 23 that controls the acoustic transmitting device 20 in an integrated manner. The acoustic transmitting device 20 also includes a data dividing unit 24 that divides the original data DS into a plurality of small data D1, D2, ..., Dn, and one or additional of the plurality of small data D1, D2, ..., Dn. and an information adding section 25 that adds predetermined information to the small data. The information adding section 25 includes an order information adding section 25A and an error detection code adding section 25B. Furthermore, the acoustic transmitter 20 includes a spreading code generator 26, an encoding section 27, and an embedding section 28 having a function of convolving the embedding information SC into the original sound signal OS.

順番情報付与部25Aは、複数の小データD1,D2,…,Dnのそれぞれに順番情報NDを付与する。ここで、順番情報NDは、複数の小データD1,D2,…,Dnを正しく1つの元データDSに再構築するために必要な順番を示す情報である。順番情報NDには、元データDSの分割数Nに応じたビット数が割り当てられる。例えば2分割の場合は1ビット、3分割または4分割の場合は2ビット、5分割~8分割の場合は3ビットが割り当てられる。なお、分割数Nが多くなるほど順番情報NDに割り当てるビット数が多くなって小データDkに割り当てるビット数がその分減ってしまうので、順番情報NDに割り当てるビット数は、1つの埋込情報SCの総データ長の1/2未満が好ましい。但し、総データ長の1/2以上のビット数を順番情報NDに割り当ててもよい。 The order information assigning unit 25A assigns order information ND to each of the plurality of small data pieces D1, D2, . . . , Dn. Here, the order information ND is information indicating the order required to correctly reconstruct the plurality of small data D1, D2, . . . , Dn into one original data DS. The number of bits corresponding to the number of divisions N of the original data DS is assigned to the order information ND. For example, 1 bit is allocated for 2 divisions, 2 bits for 3 or 4 divisions, and 3 bits for 5 to 8 divisions. Note that as the number of divisions N increases, the number of bits allocated to the order information ND increases, and the number of bits allocated to the small data Dk decreases accordingly. Preferably, it is less than 1/2 of the total data length. However, the number of bits equal to or more than 1/2 of the total data length may be allocated to the order information ND.

誤り検出符号付与部25Bは、複数の小データD1,D2,…,Dnが全て揃っているか、複数の小データD1,D2,…,Dnの値が正しく受信できたか否かを、送信先である音響受信装置30で判定するときに用いられる誤り検出符号を付与する。誤り検出符号付与部25Bは、複数の小データD1,D2,…,Dnのうち1つの小データに付与される。その1つの小データは、例えば、送信順で最後の小データDnである。誤り検出符号としては、例えば、チェックサムが用いられる。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側で小データの受信漏れがあっても、全ての小データD1,D2,…,Dnをより確実に受信されるように、音電子透かしによって埋め込まれた同じ埋込情報SCを複数回ずつ繰り返して送信する。また、複数の埋込情報SC1,SC2,…,SCnを順番に送りこれを複数回繰り返す音響送信方法であってもよい。 The error detection code adding unit 25B checks at the transmission destination whether all of the plurality of small data D1, D2, ..., Dn are complete or whether the values of the plurality of small data D1, D2, ..., Dn have been correctly received. An error detection code used when making a determination in a certain acoustic receiving device 30 is provided. The error detection code adding unit 25B adds an error detection code to one of the plurality of small data D1, D2, . . . , Dn. The one piece of small data is, for example, the last small data Dn in the transmission order. For example, a checksum is used as the error detection code. Note that the acoustic transmitting device 20 of the present embodiment can receive all the small data D1, even if the acoustic receiving device 30 side fails to receive small data due to audio interruptions, low volume, noise, etc. of the acoustic signal AS. In order to more reliably receive D2, . Alternatively, an audio transmission method may be used in which a plurality of embedded information SC1, SC2, . . . , SCn is sequentially sent and this is repeated a plurality of times.

また、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。 Further, the spreading code generator 26 generates a spreading code. The spreading code may be any code. For example, a PN sequence is used as the spreading code. The PN sequence is a sequence called a pseudo-noise sequence.

エンコード部27は、順番情報NDが付与された小データDkよりなる単位データIDk(但しk=1,2,…,n)を、拡散符号を用いて符号化(エンコード)する。単位データIDkが符号化された埋込情報SCは、例えば8ビットの情報である。 The encoding unit 27 encodes unit data IDk (where k=1, 2, . . . , n) consisting of small data Dk to which order information ND has been added, using a spreading code. The embedded information SC in which the unit data IDk is encoded is, for example, 8-bit information.

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を音響信号AS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を埋め込む伝送媒体(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 unit 28 embeds the embedding information SC into the audio signal AS by convolving the embedding information SC into the original sound signal OS. The original sound signal OS is, for example, an audio signal such as an announcement or a music signal such as BGM. The original sound signal OS of this example functions as a transmission medium (carrier wave) in which embedded information SC is embedded. Further, the original sound signal OS of this example has a frequency in the audible range. Note that the original sound signal OS may have a frequency in an inaudible range.

埋込部28が、埋込情報SCを原音信号OSに埋め込む方式、つまり埋め込んだ埋込情報SCを原音信号OSに畳み込んで伝播させる方式は、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 section 28 embeds the embedded information SC into the original sound signal OS, that is, the method in which the embedded information SC is convolved with the original sound signal OS and propagated, is an echo diffusion method or a spread spectrum method. The embedding method may be another method. Note that it is preferable to adopt a spreading method in which a PN sequence spreading code functions as a secret key in order to improve the confidentiality of the embedded information SC.

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23~28が構成される。つまり、音響送信装置20内のメモリに記憶されたプログラムは、コンピュータを、各部23~28として機能させる。詳しくは、音響送信装置20内のメモリに記憶されたプログラムは、コンピュータを、データ分割部24、順番情報付与部25A、拡散符号発生器26およびエンコード部27として機能させる。なお、各部23~28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 acoustic transmitter 20 includes an electronic board on which a CPU, memory, and the like are mounted. A program for acoustic signal generation processing is stored in the memory. By executing the program read from the memory by the CPU, each section 23 to 28 made of software is configured within the acoustic transmitter 20. In other words, the program stored in the memory within the acoustic transmitter 20 causes the computer to function as each of the units 23-28. Specifically, the program stored in the memory in the acoustic transmitting device 20 causes the computer to function as the data dividing section 24, the order information adding section 25A, the spreading code generator 26, and the encoding section 27. Note that each of the units 23 to 28 may be configured by software and hardware, or may be configured by hardware.

なお、コンピュータがデータ分割部24として機能し、元データDSを複数の小データD1,D2,…,Dnに分割する処理が、データ分割ステップの一例に相当する。また、コンピュータが埋込部28として機能し、入力した原音信号OSに複数の小データD1,D2,…,Dnを1つずつ順番に埋込情報SCとして埋め込むことにより、埋込情報が原音信号OSに埋め込まれた音響信号ASをスピーカ12に放音させる処理が、埋込ステップの一例に相当する。 Note that the computer functions as the data dividing unit 24, and the process of dividing the original data DS into a plurality of small data pieces D1, D2, . . . , Dn corresponds to an example of the data dividing step. In addition, the computer functions as the embedding unit 28 and sequentially embeds a plurality of small data D1, D2, ..., Dn one by one in the input original sound signal OS as the embedding information SC, so that the embedding information can be added to the original sound signal OS. The process of causing the speaker 12 to emit the audio signal AS embedded in the OS corresponds to an example of the embedding step.

次に、図3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が受信した音響信号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。
Next, with reference to FIG. 3, the acoustic receiving device 30 will be described.
The acoustic receiving device 30 includes a microphone 31 that functions as an example of a sound collection unit that picks up an acoustic signal AS, and a receiving circuit (not shown) that converts the acoustic signal AS received by the microphone 31 into an acoustic signal Sas that is an electrical signal. Equipped with. Furthermore, the acoustic receiving device 30 includes a second control section 32 that controls the acoustic receiving device 30 in an integrated manner.

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を備える。音響受信装置30は、埋込情報SCを復号するデコード部34を備える。さらに、音響受信装置30は、データ再構築部35と、誤り符号検出部36とを備える。また、音響受信装置30は、抽出部33により抽出された埋込情報SCがデコードされた小データD1,D2,…,Dnが、データ再構築部35により再構築された元データDSが、誤り符号検出部36により誤りが検出されない正常なデータである場合、この正常な元データDSを出力する出力部38を有する。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、データ取得部の一例が構成される。 The acoustic receiving device 30 includes an extraction unit 33 that extracts embedded information SC from the acoustic signal Sas input from the receiving circuit. The acoustic receiving device 30 includes a decoding section 34 that decodes the embedded information SC. Furthermore, the acoustic receiving device 30 includes a data reconstruction section 35 and an error code detection section 36. The acoustic receiving device 30 also detects that the small data D1, D2, ..., Dn obtained by decoding the embedded information SC extracted by the extracting section 33 and the original data DS reconstructed by the data reconstructing section 35 are incorrect. If the data is normal with no error detected by the code detection section 36, it has an output section 38 that outputs this normal original data DS. Note that in this embodiment, the extraction section 33 and the decoding section 34 constitute an example of a data acquisition section.

抽出部33は、音響通信システム10が埋込情報SCの埋込方法として採用する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。埋込方法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を取り出す。また、埋込方法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、埋込方法が他の方法である場合、抽出部33は、他の方法に応じた抽出法によって音響信号Sasから埋込情報SCを抽出する。 The extraction unit 33 extracts the embedded information SC from the acoustic signal Sas using a method according to the diffusion method that the acoustic communication system 10 employs as a method for embedding the embedded information SC. When the embedding method is an echo diffusion method, the extraction unit 33 extracts the embedding information SC, which is spread in the time axis as an echo of the original sound included in the original sound signal OS, from the acoustic signal Sas. Specifically, the extraction unit 33 extracts the embedded information SC by performing cepstral transformation on the acoustic signal Sas. Further, when the embedding method is a spread spectrum method, the extraction unit 33 extracts the embedded information SC from the audio signal Sas by demodulating the embedded information SC that has been spread spectrum into the original sound signal OS. Further, when the embedding method is another method, the extraction unit 33 extracts the embedding information SC from the acoustic signal Sas using an extraction method corresponding to the other method.

デコード部34は、埋込情報SCを単位データIDkに復号する。デコード部34は、音響送信装置20のエンコード部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を単位データIDk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を符号化前の単位データIDkに復号する。デコード部34は、復号した単位データIDkをデータ再構築部35へ送る。 The decoding unit 34 decodes the embedded information SC into unit data IDk. The decoding unit 34 decodes the embedded information SC into unit data IDk by performing despreading on the spreading adopted by the encoding unit 27 of the audio transmitting device 20. Specifically, the decoding unit 34 cross-correlates the embedded information SC with the same PN sequence as the PN sequence spread by the embedding unit 28, thereby converting the embedded information SC into unit data before encoding. Decode to IDk. The decoding unit 34 sends the decoded unit data IDk to the data reconstruction unit 35.

データ再構築部35は、単位データIDkを、小データDkと順番情報NDとに分離する。データ再構築部35は、例えば、順番情報が先頭(「スタート」)を示す値から最終(「エンド」)を示す値までの順番情報が付された複数の小データを受信し終わると、N個の小データD1,D2,…,Dnを、順番情報NDで示された順番の並び順に結合させる。これにより、データ再構築部35は、複数の小データD1,D2,…,Dnを1つの元データDSに再構築する。 The data reconstruction unit 35 separates the unit data IDk into small data Dk and order information ND. For example, when the data reconstruction unit 35 finishes receiving a plurality of pieces of small data to which order information is attached from a value indicating the beginning (“start”) to a value indicating the last (“end”), the data reconstruction unit 35 receives N The pieces of small data D1, D2, . . . , Dn are combined in the order indicated by the order information ND. Thereby, the data reconstruction unit 35 reconstructs the plurality of small data D1, D2, . . . , Dn into one original data DS.

データ再構築部35は、順番情報NDの順番が途中で抜けている場合、最終(「エンド」)を示す順番情報NDを受信した後も、その抜けた順番を示す順番情報NDが付与された小データDkを取得するまで、単位データIDkの受け付けを継続する。そして、データ再構築部35は、抜けた順番を示す順番情報NDが付与された小データDkを取得し、複数の小データD1,D2,…,Dnが全て揃うと、これらN個の小データD1,D2,…,Dnを順番情報NDで示される順番通りに結合して元データDSを生成し、その生成した元データDSを次の誤り符号検出部36へ送る。 If the order of the order information ND is missing in the middle, the data reconstruction unit 35 adds the order information ND indicating the missing order even after receiving the order information ND indicating the final ("end"). Acceptance of unit data IDk is continued until small data Dk is obtained. Then, the data reconstruction unit 35 acquires the small data Dk to which order information ND indicating the order of omission has been added, and when all the plurality of small data D1, D2, ..., Dn are collected, these N small data D1, D2, ..., Dn are combined in the order indicated by the order information ND to generate original data DS, and the generated original data DS is sent to the next error code detection section 36.

誤り符号検出部36は、最終の小データDnに付与された誤り検出符号EDに基づいて、再構築した元データDSの値について誤りの有無を検出する。誤り符号検出部36は、元データDSの値に誤りを検出すると、誤りありの旨を第2制御部32およびデータ再構築部35に通知する。一方、誤り符号検出部36は、元データDSの値に誤りがないことを確認すると、誤りなしの旨を第2制御部32およびデータ再構築部35に通知するとともに、その誤りがないことを確認した元データDSを出力部38から出力する。 The error code detection unit 36 detects the presence or absence of an error in the reconstructed value of the original data DS based on the error detection code ED added to the final small data Dn. When the error code detection section 36 detects an error in the value of the original data DS, it notifies the second control section 32 and the data reconstruction section 35 that there is an error. On the other hand, when the error code detection unit 36 confirms that there is no error in the value of the original data DS, it notifies the second control unit 32 and the data reconstruction unit 35 that there is no error, and also confirms that there is no error. The confirmed original data DS is output from the output unit 38.

第2制御部32は、誤り符号検出部36から誤りありの旨の通知を受け付けた場合、抽出部33に埋込情報SCを抽出する抽出処理を継続させる。データ再構築部35は、誤りありの旨の通知を受け付けた場合、新たに受信した小データDkをその順番情報で示される順番の小データDkに置き換え、置き換える度に更新した元データDSを誤り符号検出部36に送り、誤り符号検出部36が更新した元データDSの値について誤りの有無を検出する。少なくともN個の小データが置き換えられるまでには、元データDSは正しく更新される。 When the second control unit 32 receives a notification from the error code detection unit 36 that there is an error, the second control unit 32 causes the extraction unit 33 to continue the extraction process of extracting the embedded information SC. When the data reconstruction unit 35 receives a notification that there is an error, it replaces the newly received small data Dk with the small data Dk in the order indicated by the order information, and each time it replaces the updated original data DS with an error. The data is sent to the code detection unit 36, and the error code detection unit 36 detects whether or not there is an error in the updated value of the original data DS. The original data DS is correctly updated until at least N pieces of small data are replaced.

音響受信装置30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、音響信号受信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、音響受信装置30内でソフトウェアよりなる各部32~36が構成される。つまり、音響受信装置30内のメモリに記憶されたプログラムは、コンピュータを、各部32~36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、コンピュータを、第2制御部32、抽出部33、デコード部34、データ再構築部35および誤り符号検出部36として機能させる。なお、各部32~36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 acoustic receiving device 30 includes an electronic board on which a CPU, memory, and the like are mounted. A program for acoustic signal reception processing is stored in the memory. By executing the program read from the memory by the CPU, each section 32 to 36 made of software is configured within the acoustic receiving device 30. In other words, the program stored in the memory within the acoustic receiving device 30 causes the computer to function as each of the units 32-36. Specifically, the program stored in the memory in the acoustic receiving device 30 causes the computer to function as the second control section 32, the extraction section 33, the decoding section 34, the data reconstruction section 35, and the error code detection section 36. Note that each of the units 32 to 36 may be configured by software and hardware, or may be configured by hardware.

電子透かしの埋込方式がエコー拡散方式である場合、埋込部28が原信号と埋込情報SC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、原信号に埋め込まれた埋込情報SCの信号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を取り出す。 When the digital watermark embedding method is an echo diffusion method, the embedding unit 28 convolves the original signal and the embedding information SC. Further, at the time of detection, the extraction unit 33 performs cepstral transformation on the signal of the embedded information SC embedded in the original signal. On the other hand, when using the spread spectrum method, the embedding unit 28 uses a PN sequence to spread the signal over an occupied band several ten times larger than the carrier wave before modulation. At the time of detection, the extraction unit 33 performs despreading and extracts the embedded information SC.

なお、コンピュータが、抽出部33およびデコード部34を含むデータ取得部として機能し、音響信号Sasから複数の小データD1,D2,…,Dnを取得する処理が、データ取得ステップの一例に相当する。また、コンピュータが、複数の小データD1,D2,…,Dnを結合して元データDSを再構築する処理が、データ再構築ステップの一例に相当する。 Note that the computer functions as a data acquisition unit including the extraction unit 33 and the decoding unit 34, and the process of acquiring the plurality of small data D1, D2, ..., Dn from the acoustic signal Sas corresponds to an example of the data acquisition step. . Further, the process in which the computer combines the plurality of small data pieces D1, D2, . . . , Dn to reconstruct the original data DS corresponds to an example of the data reconstruction step.

次に、音響通信システム10の作用について説明する。
利用者は、元データDSを音響送信装置20に入力し、不図示の操作部を操作して送信指示操作を行う。音響送信装置20は、送信指示操作により送信指示信号を入力すると、音響信号送信処理を実行する。原音信号OSは、図4(a)に示すように、埋込情報SCが埋め込まれる1単位の情報量である、例えば、8ビットよりも十分長い所定のデータ長を有する。また、利用者は、操作部を操作して原音信号OSを第1入力部21から入力する。原音信号OSは、アナウンス音等の音声信号またはBGM等の音楽信号である。まず、音響送信装置20において、データ分割部が、元データDSを図4(b)に示される複数の小データD1,D2,…,Dnに分割する。小データD1,D2,…,Dnのそれぞれは、同じデータ長であり、例えば6ビットである。なお、6ビット以外のデータ長を有する小データが混在していてもよい。例えば、最終の小データDnは、誤り検出符号EDが付与されるので、順番情報NDの他にさらに誤り検出符号EDのために2ビット必要である。そのため、最終の小データDnのデータ長を4ビットとしてもよい。
Next, the operation of the acoustic communication system 10 will be explained.
The user inputs the original data DS into the audio transmitter 20 and operates an operation section (not shown) to instruct transmission. When the acoustic transmitting device 20 receives a transmission instruction signal through a transmission instruction operation, it executes an acoustic signal transmission process. As shown in FIG. 4A, the original sound signal OS has a predetermined data length that is sufficiently longer than, for example, 8 bits, which is the information amount of one unit in which the embedded information SC is embedded. Further, the user inputs the original sound signal OS from the first input section 21 by operating the operation section. The original sound signal OS is an audio signal such as an announcement sound or a music signal such as BGM. First, in the acoustic transmitter 20, the data dividing section divides the original data DS into a plurality of small data D1, D2, . . . , Dn shown in FIG. 4(b). Each of the small data D1, D2, . . . , Dn has the same data length, for example, 6 bits. Note that small data having a data length other than 6 bits may be mixed. For example, since the final small data Dn is given an error detection code ED, 2 bits are required for the error detection code ED in addition to the order information ND. Therefore, the data length of the final small data Dn may be set to 4 bits.

次に、順番情報付与部25Aは、図4(c)に示されるように、N個の小データD1,D2,…,Dnのそれぞれに例えばヘッダーとして順番情報NDを付与する。順番情報付与部25Aは、N個の小データD1,D2,…,Dnのそれぞれに、元データDSの先頭(「スタート」)から末端(「エンド」)までの並び順に先頭から順番に順番情報ND1,ND2,…,NDnを付与する。さらに、誤り検出符号付与部25Bは、図4(c)に示されるように、最終の小データDnに誤り検出符号EDを付与する。こうしてN個の単位データIDk(k=1,2,…,n)が生成されると、次にエンコード部27が、N個の単位データID1,ID2,…,IDnを、例えばPN系列を用いて埋込情報SC1,SC2,…,SCnに符号化する。 Next, the order information adding unit 25A adds order information ND, for example, as a header, to each of the N pieces of small data D1, D2, . . . , Dn, as shown in FIG. 4(c). The order information adding unit 25A applies order information to each of the N pieces of small data D1, D2, ..., Dn in order from the beginning to the end ("end") of the original data DS. ND1, ND2,..., NDn are given. Further, the error detection code adding unit 25B adds an error detection code ED to the final small data Dn, as shown in FIG. 4(c). When N unit data IDk (k=1, 2, ..., n) are generated in this way, the encoding unit 27 converts the N unit data ID1, ID2, ..., IDn using, for example, a PN sequence. and encoded into embedded information SC1, SC2, ..., SCn.

そして、埋込部28は、原音信号と埋込情報SCを畳み込むことにより、埋込情報SCが埋め込まれた音響信号Sasを生成する。不図示の送信回路は、音響信号Sasに基づいてスピーカ12から音響信号ASを放音する。 Then, the embedding unit 28 generates an audio signal Sas in which the embedded information SC is embedded by convolving the original sound signal and the embedded information SC. A transmission circuit (not shown) emits an acoustic signal AS from the speaker 12 based on the acoustic signal Sas.

この音響信号ASは、音響受信装置30のマイクロホン31に収音される。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を受信回路により音響信号Sasに変換する。この音響信号Sasを入力した抽出部33は、音響信号Sasから埋込情報SCを抽出する。次にデコード部34が、埋込情報SCkを単位データIDkに復号する。こうして、データ再構築部35には、複数の単位データID1,ID2,…,IDnが順次入力される。データ再構築部35は、単位データIDkを小データDkと順番情報NDとに分離する。そして、先頭と最終の順番情報NDが付与された単位データID1,IDnを含む複数の単位データID1,ID2,…,IDnを入力すると、N個の小データD1,D2,…,Dnを順番情報NDで示された順番に結合することにより、1つの元データDSに再構築する。 This acoustic signal AS is picked up by the microphone 31 of the acoustic receiving device 30. The acoustic receiving device 30 converts the acoustic signal AS picked up by the microphone 31 into an acoustic signal Sas using a receiving circuit. The extraction unit 33 that receives this acoustic signal Sas extracts the embedded information SC from the acoustic signal Sas. Next, the decoding unit 34 decodes the embedded information SCk into unit data IDk. In this way, a plurality of unit data ID1, ID2, . . . , IDn are sequentially input to the data reconstruction unit 35. The data reconstruction unit 35 separates the unit data IDk into small data Dk and order information ND. Then, when a plurality of unit data ID1, ID2, ..., IDn including the unit data ID1, IDn to which the first and last order information ND are given is input, N pieces of small data D1, D2, ..., Dn are given order information. By combining in the order indicated by ND, it is reconstructed into one original data DS.

このとき、最終の単位データIDkを入力したにも関わらず、先頭から最終の1つ前までの単位データID1,ID2,…,IDnに含まれる順番情報NDの中に、抜けた番号がある場合は、その情報を第2制御部32に通知する。図5(a)に示す例では、先頭の順番情報ND1から最終の順番情報NDnまでの(N-1)個の単位データID1,ID3,…,IDnにおいて、2番目にあるべき単位データID2が抜けている。この単位データID2の抜けは、(N-1)個の順番情報ND1,ND3,…,NDnの値に連続性がなく抜けた番号があることから検出される。 At this time, even though the last unit data IDk has been input, if there is a missing number in the order information ND included in the unit data ID1, ID2, ..., IDn from the beginning to the one before the last. notifies the second control unit 32 of the information. In the example shown in FIG. 5(a), among (N-1) unit data ID1, ID3, ..., IDn from the first order information ND1 to the last order information NDn, the unit data ID2 that should be the second one is It's missing. The omission of the unit data ID2 is detected because the values of the (N-1) order information ND1, ND3, . . . , NDn are not continuous and there are missing numbers.

第2制御部32は、抜けた番号の通知を受け付けると、抽出部33に抽出処理を継続させる。データ再構築部35は、その後、入力する単位データIDkを分解して得られる順番情報NDをチェックし、抜けた番号を示す順番情報NDkが得られると、その順番情報NDkが付与されていた小データDkを含むN個の小データD1,D2,…,Dnが全て揃う(図5(a))。データ再構築部35は、N個の小データD1,D2,…,Dnを、図5(b)に示すように、順番情報ND1,ND2,…,NDnに示された正しい順番に並べ替える。さらにデータ再構築部35は、N個の小データD1,D2,…,Dnを、順番情報ND1,ND2,…,NDnに示された正しい並び順で結合することにより、図5(c)に示す1つの元データDSを再構築する。 When receiving the notification of the dropped number, the second control unit 32 causes the extraction unit 33 to continue the extraction process. The data reconstruction unit 35 then checks the order information ND obtained by disassembling the input unit data IDk, and when the order information NDk indicating the missing number is obtained, the data reconstruction unit 35 disassembles the input unit data IDk and checks the order information ND. N pieces of small data D1, D2, . . . , Dn including data Dk are all assembled (FIG. 5(a)). The data reconstruction unit 35 rearranges the N pieces of small data D1, D2, ..., Dn into the correct order indicated by the order information ND1, ND2, ..., NDn, as shown in FIG. 5(b). Furthermore, the data reconstruction unit 35 combines the N pieces of small data D1, D2, ..., Dn in the correct order indicated by the order information ND1, ND2, ..., NDn, thereby creating the structure shown in FIG. 5(c). One source data DS shown is reconstructed.

また、データ再構築部35は、最終を示す順番情報NDnを得る前に、同じ番号を重複して取得する場合がある。この場合、データ再構築部35は、2つの小データDk,Dkの値を比較し、同じ値であれば一方を再構築用のバッファーに残し、他方を破棄する。一方、2つの小データDk,Dkの値が異なれば、一方の小データDkを再構築用のバッファーに残し、他方の小データDkを仮置き用のバッファーに保存する。データ再構築部35は、このような処理を、先頭から最終の単位データID1,ID2,…,IDnが全て揃うまで繰り返し行う。 Furthermore, the data reconstruction unit 35 may obtain the same number twice before obtaining the order information NDn indicating the last one. In this case, the data reconstruction unit 35 compares the values of the two pieces of small data Dk, Dk, and if the values are the same, leaves one in the reconstruction buffer and discards the other. On the other hand, if the values of the two small data Dk, Dk are different, one of the small data Dk is left in the reconstruction buffer, and the other small data Dk is stored in the temporary storage buffer. The data reconstruction unit 35 repeatedly performs such processing until all the unit data ID1, ID2, . . . , IDn from the beginning to the end are collected.

また、データ再構築部35は、順番情報NDkに同じ番号が付与された2つの小データDk,Dkの値が異なる場合、それぞれの小データDk,Dkが拡散された原音の振幅を取得する。データ再構築部35は、2つの小データDk,Dkに対応する2つの原音の振幅を比較し、振幅の大きい一方の小データDkを再構築用の第1バッファーに残す処理を行ってもよい。あるいは、データ再構築部35は、2つの小データDk,Dkに埋め込まれていた埋込情報SCk,SCkの埋込強度αを取得し、埋込強度αの大きい一方に対応する小データDkを再構築用の第1バッファーに残す処理を行ってもよい。原音の強度が大きいほど埋込強度αが大きくなるので、埋込強度αが大きい方が受信精度が高いと言える。なお、これらのデータ選択処理は、採用する埋込方式が音響信号Sasから原音の抽出や埋込強度αの取得が可能な場合に採用される。 Furthermore, when the values of two pieces of small data Dk, Dk to which the same number is given to the order information NDk are different, the data reconstruction unit 35 acquires the amplitude of the original sound into which the respective pieces of small data Dk, Dk are diffused. The data reconstruction unit 35 may perform a process of comparing the amplitudes of the two original sounds corresponding to the two small data Dk, Dk, and leaving the small data Dk with the larger amplitude in the first buffer for reconstruction. . Alternatively, the data reconstruction unit 35 obtains the embedding strength α of the embedding information SCk, SCk embedded in the two small data Dk, Dk, and inserts the small data Dk corresponding to the one with the larger embedding strength α. A process of leaving the data in the first buffer for reconstruction may also be performed. Since the embedding strength α increases as the strength of the original sound increases, it can be said that the higher the embedding strength α, the higher the reception accuracy. Note that these data selection processes are employed when the embedding method to be employed allows extraction of the original sound and acquisition of the embedding strength α from the acoustic signal Sas.

データ再構築部35は、図5(c)に示される元データDSを再構築すると、この元データDSを、最終の小データDnに付与されていた誤り検出符号EDと共に、次の誤り符号検出部36に送る。誤り符号検出部36は、誤り検出符号EDに基づいて元データDSの値をチェックする。元データDSの値を基に誤り符号検出方式に応じた所定の演算を行って演算結果の値を取得する。誤り符号検出部36は、誤り検出符号EDと演算結果の値とを比較することで、両者の値が一致すれば元データDSの値が正しいと判定し、両者の値が異なれば元データDSの値に誤りがあると判定する。誤り符号検出部36は、元データDSの値に誤りがある場合、その誤りの旨を、第2制御部32およびデータ再構築部35に通知する。この通知を受け付けた第2制御部32は、抽出部33に抽出処理を継続させる。 When the data reconstruction unit 35 reconstructs the original data DS shown in FIG. Send to Department 36. The error code detection unit 36 checks the value of the original data DS based on the error detection code ED. A predetermined calculation according to the error code detection method is performed based on the value of the original data DS, and a value of the calculation result is obtained. The error code detection unit 36 compares the error detection code ED with the value of the calculation result, and if the two values match, it determines that the value of the original data DS is correct, and if the two values differ, it determines that the value of the original data DS is correct. It is determined that there is an error in the value. If there is an error in the value of the original data DS, the error code detection unit 36 notifies the second control unit 32 and the data reconstruction unit 35 of the error. The second control unit 32 that has received this notification causes the extraction unit 33 to continue the extraction process.

一方、データ再構築部35は、仮置き用の第2バッファーに単位データIDkが保存されているか否かを判定する。データ再構築部35は、仮置き用の第2バッファーに保存されていた単位データIDkを読み出し、その順番情報NDkと同じ値の順番情報NDkが付与されていた小データDkを、この新たな小データDkと交換することで、元データDSを更新する。そして、この更新された元データDSを誤り符号検出部36に送る。 On the other hand, the data reconstruction unit 35 determines whether or not the unit data IDk is stored in the second buffer for temporary storage. The data reconstruction unit 35 reads the unit data IDk stored in the second buffer for temporary storage, and converts the small data Dk to which the order information NDk having the same value as the order information NDk was given to this new small data The original data DS is updated by exchanging it with the data Dk. Then, this updated original data DS is sent to the error code detection section 36.

誤り符号検出部36は、更新された元データDSについて誤り検出符号EDを基にチェックし、元データDSの値が正しければ、その元データDSを出力部38から出力する。一方、誤り符号検出部36が、更新された元データDSの値も誤りであると判定すると、その誤りの旨の通知を受け付けたデータ再構築部35は、仮置き用の第2バッファーに他の単位データIDkがあるうちは、この他の単位データIDkから取り出した小データDkと同じ値の順番情報NDkが付与されていた小データDkを、この新たな小データDkと交換して元データDSを更新する。この更新した元データDSによっても、誤り符号検出部36が、元データDSの値に誤りがあると判定すると、データ再構築部35は、新たに入力した単位データIDkから取り出した小データDkを、その小データDkに付与されていた順番情報NDkと同じ順番情報NDkが付与された小データDkと交換することで、元データDSを更新する。データ再構築部35は、この元データDSの更新処理を、誤り符号検出部36が元データDSの値に誤りなしと判定するまで繰り返す。こうして誤り符号検出部36が元データDSに誤りがないと判定すると、正しく再構築された元データDSが出力部38から出力される。 The error code detection unit 36 checks the updated original data DS based on the error detection code ED, and if the value of the original data DS is correct, outputs the original data DS from the output unit 38. On the other hand, if the error code detection unit 36 determines that the value of the updated original data DS is also erroneous, the data reconstruction unit 35, which has received the notification of the error, stores the data in the second buffer for temporary storage. While there is unit data IDk, the small data Dk to which the order information NDk of the same value as the small data Dk taken out from other unit data IDk has been given is replaced with this new small data Dk to create the original data. Update DS. If the error code detection unit 36 determines that there is an error in the value of the original data DS even with this updated original data DS, the data reconstruction unit 35 converts the small data Dk extracted from the newly input unit data IDk. , the original data DS is updated by replacing the small data Dk with the small data Dk that has been given the same order information NDk as the order information NDk that was given to the small data Dk. The data reconstruction unit 35 repeats this process of updating the original data DS until the error code detection unit 36 determines that there is no error in the value of the original data DS. When the error code detection unit 36 determines that there is no error in the original data DS, the correctly reconstructed original data DS is output from the output unit 38.

元データDSは、出力部38から、例えば、情報端末15内の処理部に送られる。情報端末15にイストールされたプログラムを実行するコンピュータが処理部として機能する。処理部は、元データDSに基づく文字または画像を表示部に表示させたり、元データDSに基づく音声をイヤホンまたはスピーカから放音させたりする。従来、音電子透かし技術で埋め込まれる埋込情報SCの単位情報量が8ビット程度と少ないので、識別情報を埋め込み、伝送先の情報端末15で識別情報と関連付けられたURL等の提供情報を表示部に表示させたり、提供情報をイヤホンまたはスピーカから放音したりする使われ方がされてきた。これに対して本実施形態によれば、埋込情報SCの単位情報量よりも十分に多いデータ長を有する元データDSを音電子透かし技術を使って伝送できるので、上記の識別情報の利用に限定されず、その用途が大幅に広がる。なお、元データDSを識別情報として利用する場合、識別情報を非常に多数の提供情報に関連付けることができ、これによっても、音電子透かし技術の用途が広がる。なお、原音信号OSに基づくアナウンス音声またはBGM等は、利用者の設定により情報端末15のスピーカまたはイヤホン(いずれも図示略)から出力されてもよいし、情報端末15内で破棄されてもよい。 The original data DS is sent from the output unit 38 to a processing unit within the information terminal 15, for example. A computer that executes a program installed on the information terminal 15 functions as a processing section. The processing unit displays characters or images based on the original data DS on the display unit, or causes audio based on the original data DS to be emitted from the earphone or speaker. Conventionally, since the unit information amount of the embedded information SC embedded using sound electronic watermarking technology is as small as about 8 bits, identification information is embedded and provided information such as a URL associated with the identification information is displayed on the information terminal 15 of the transmission destination. It has been used to display the provided information on the screen, or to emit the provided information through earphones or speakers. On the other hand, according to the present embodiment, the original data DS having a data length sufficiently larger than the unit information amount of the embedded information SC can be transmitted using audio digital watermarking technology, so that the above-mentioned identification information can be used. It is not limited and its uses are greatly expanded. Note that when the original data DS is used as identification information, the identification information can be associated with a very large number of pieces of provided information, and this also expands the applications of the audio and electronic watermarking technology. Note that the announcement voice or BGM based on the original sound signal OS may be output from the speaker or earphones (both not shown) of the information terminal 15, or may be discarded within the information terminal 15, depending on the user's settings. .

以上詳述述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
(1)音響通信システム10は、スピーカ12を有する音響送信装置20と、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、入力した元データDSを複数の小データD1,D2,…,Dnに分割するデータ分割部24と、入力した原音信号OSに複数の小データD1,D2,…,Dnを1つずつ順番に埋込情報SCとして埋め込むことにより、埋込情報SCが原音信号OSに埋め込まれた音響信号ASをスピーカ12に放音させる埋込部28とを備える。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から複数の埋込情報SCを抽出して複数の埋込情報SCから複数の小データD1,D2,…,Dnを取得するデータ取得部と、複数の小データD1,D2,…,Dnを結合して元データDSを再構築するデータ再構築部35とを備える。データ取得部は、抽出部33とデコード部34により構成される。よって、音電子透かし技術を使って、原音信号OSに埋め込まれる埋込情報SC1つ当たりの単位情報量よりも多い情報量をもつ元データDSを送信することができる。この結果、例えば、音電子透かし技術の用途が広がる。
As described in detail above, according to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The acoustic communication system 10 includes an acoustic transmitting device 20 having a speaker 12 and an acoustic receiving device 30 having a microphone 31. The acoustic transmitter 20 includes a data dividing unit 24 that divides the input original data DS into a plurality of small data D1, D2, ..., Dn, and a data division section 24 that divides the input original sound signal OS into a plurality of small data D1, D2, ..., Dn. The embedding unit 28 causes the speaker 12 to emit an acoustic signal AS in which the embedded information SC is embedded in the original sound signal OS by sequentially embedding the embedded information SC one by one. The acoustic receiving device 30 includes a data acquisition unit that extracts a plurality of embedded information SC from the acoustic signal AS picked up by the microphone 31 and obtains a plurality of small data D1, D2, ..., Dn from the plurality of embedded information SC. and a data reconstruction unit 35 that combines the plurality of small data D1, D2, . . . , Dn to reconstruct the original data DS. The data acquisition section includes an extraction section 33 and a decoding section 34. Therefore, by using the audio digital watermarking technique, it is possible to transmit the original data DS having a larger amount of information than the unit information amount per piece of embedded information SC embedded in the original audio signal OS. As a result, the applications of audio digital watermarking technology, for example, are expanded.

(2)埋込部28は、複数の埋込情報SCを、複数の埋込情報SCと対応する複数の小データD1,D2,…,Dnの元データDSにおける並び順で原音信号OSに埋め込む。データ再構築部35は、複数の小データD1,D2,…,Dnを取得した順番に結合することで元データDSを再構築する。よって、音響受信装置30は、データ再構築部35が複数の小データD1,D2,…,Dnを取得した順番に結合すれば元データDSを再構築することができる。例えば、小データD1,D2,…,Dnに順番を指定する順番情報を付与する構成に比べ、元データDSを少ない分割数で短時間に送信することができる。 (2) The embedding unit 28 embeds the plurality of embedded information SC into the original sound signal OS in the order in which the plurality of small data D1, D2, ..., Dn corresponding to the plurality of embedded information SC are arranged in the original data DS. . The data reconstruction unit 35 reconstructs the original data DS by combining the plurality of small data D1, D2, . . . , Dn in the order in which they were acquired. Therefore, the acoustic receiving device 30 can reconstruct the original data DS by combining the plurality of small data pieces D1, D2, . For example, compared to a configuration in which order information specifying the order is given to the small data D1, D2, . . . , Dn, the original data DS can be transmitted in a shorter time with fewer divisions.

(3)音響送信装置20は、小データD1,D2,…,Dnに元データDSに再構築するための順番を指定する順番情報NDを付与する順番情報付与部25Aを備える。データ再構築部35は、複数の小データD1,D2,…,Dnを順番情報ND1,ND2,…,NDnの順番に結合することで元データDSを再構築する。よって、音響信号ASのノイズや音切れ、小さな音圧等が原因で、音響受信装置30が小データDkを受信する順番が、元データDSの並び順と異なっていても、データ再構築部35が複数の小データD1,D2,…,Dnを順番情報ND1,ND2,…,NDnの順番に結合することにより、元データDSを正しく再構築できる。 (3) The acoustic transmitting device 20 includes an order information adding unit 25A that adds order information ND specifying the order for reconstructing the original data DS to the small data D1, D2, . . . , Dn. The data reconstruction unit 35 reconstructs the original data DS by combining the plurality of small pieces of data D1, D2, . . . , Dn in the order of the order information ND1, ND2, . . . , NDn. Therefore, even if the order in which the acoustic receiving device 30 receives the small data Dk is different from the order in which the original data DS are arranged due to noise, sound interruption, small sound pressure, etc. in the acoustic signal AS, the data reconstruction unit 35 can correctly reconstruct the original data DS by combining a plurality of small pieces of data D1, D2, . . . , Dn in the order of order information ND1, ND2, . . . , NDn.

(4)音響受信装置30は、複数の小データD1,D2,…,Dnが全て揃うまでに、順番情報NDkが同じであり且つ値が異なる複数の小データDkを取得した場合、複数の小データDkを保存する。データ再構築部35は、複数の小データDkのうち一つを用いて再構築した元データDSに誤りが検出された場合、保存された他の一つの小データDkを用いて元データDSを再構築する。よって、再構築された元データDSに誤りがあった場合でも、正しい小データDkの取得を待つことなく速やかに正しい元データDSを再構築できる頻度が高まる。また、誤りを検出した後に必要とする正しい小データDkが送られてこなくても、正しい元データDSを再構築できる頻度が高まる。 (4) If the acoustic receiving device 30 acquires a plurality of small data Dk having the same order information NDk and different values before all the plurality of small data D1, D2, ..., Dn are collected, Save data Dk. When an error is detected in the original data DS reconstructed using one of the plurality of small data Dk, the data reconstruction unit 35 reconstructs the original data DS using the other saved small data Dk. Rebuild. Therefore, even if there is an error in the reconstructed original data DS, the frequency with which the correct original data DS can be quickly reconstructed increases without waiting for the acquisition of the correct small data Dk. Furthermore, even if the required correct small data Dk is not sent after an error is detected, the frequency with which correct original data DS can be reconstructed increases.

(5)音響送信装置20は、複数の小データD1,D2,…,Dnのうち少なくとも1つに誤り検出符号EDを付与する誤り検出符号付与部25Bを備える。音響受信装置30は、複数の小データD1,D2,…,Dnの値を用いて所定の演算を行って得た演算値と誤り検出符号EDの値とを比較することで元データDSの誤りを検出する誤り符号検出部36を備える。よって、再構築された元データDSの誤りをチェックできる。よって、正しく再構築された元データDSを取得できる頻度が高まる。 (5) The acoustic transmitter 20 includes an error detection code adding section 25B that adds an error detection code ED to at least one of the plurality of small pieces of data D1, D2, . . . , Dn. The acoustic receiving device 30 detects errors in the original data DS by comparing the calculated value obtained by performing a predetermined calculation using the values of the plurality of small data D1, D2, ..., Dn and the value of the error detection code ED. It includes an error code detection section 36 that detects. Therefore, errors in the reconstructed original data DS can be checked. Therefore, the frequency with which correctly reconstructed original data DS can be obtained increases.

(6)音響送信装置20は、小データD1,D2,…,Dnを埋込情報SC1,SC2,…,SCn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。音響受信装置30は、音響信号Sasから抽出した埋込情報SC1,SC2,…,SCnを小データD1,D2,…,Dnに復号するデコード部34を備える。よって、原音信号OSに拡散方式で埋込情報SCが埋め込まれていることから、原音の聴感に影響を与えることを極力抑制できる。 (6) The acoustic transmitter 20 includes an encoding unit 27 that encodes the small data D1, D2, ..., Dn into embedded information SC1, SC2, ..., SCn. The embedding unit 28 embeds the embedding information SC into the original sound signal OS. The acoustic receiving device 30 includes a decoding section 34 that decodes embedded information SC1, SC2, ..., SCn extracted from the acoustic signal Sas into small data D1, D2, ..., Dn. Therefore, since the embedded information SC is embedded in the original sound signal OS using a diffusion method, it is possible to suppress the influence on the audibility of the original sound as much as possible.

(7)音響送信装置20は、データ分割部24、埋込部28およびスピーカ12を備えるので、元データDSを分割した複数の小データD1,D2,…,Dnを原音信号OSに埋込情報SCとして埋め込んだ音響信号ASをスピーカ12から放音することができる。よって、音響送信装置20が音響通信システム10の一部として使用されることで、上記(1)の効果が得られる。 (7) Since the acoustic transmitter 20 includes the data dividing section 24, the embedding section 28, and the speaker 12, the plurality of small pieces of data D1, D2, ..., Dn obtained by dividing the original data DS are embedded into the original sound signal OS. The acoustic signal AS embedded as SC can be emitted from the speaker 12. Therefore, by using the acoustic transmitting device 20 as a part of the acoustic communication system 10, the above effect (1) can be obtained.

(8)音響受信装置30は、マイクロホン31、データ取得部およびデータ再構築部35を備えるので、マイクロホン31で音響信号ASを収音して得た音響信号Sasから抽出した埋込情報SC1,SC2,…,SCnから複数の小データD1,D2,…,Dnを取得し、これらを1つに結合することで、元データDSを再構築できる。よって、音響受信装置30が音響通信システム10の一部として使用されることで、上記(1)の効果が得られる。 (8) Since the acoustic receiving device 30 includes the microphone 31, the data acquisition section, and the data reconstruction section 35, the embedded information SC1, SC2 extracted from the acoustic signal Sas obtained by collecting the acoustic signal AS with the microphone 31 , ..., SCn, and by combining them into one, the original data DS can be reconstructed. Therefore, by using the acoustic receiving device 30 as a part of the acoustic communication system 10, the above effect (1) can be obtained.

(9)音響送信装置20が備えるプログラムは、コンピュータを、データ分割部24、埋込部28として機能させる。よって、コンピュータにプログラムを実行させることにより、上記(7)で述べた音響送信装置20と同様の効果が得られる。 (9) The program included in the acoustic transmitting device 20 causes the computer to function as the data dividing section 24 and the embedding section 28. Therefore, by causing a computer to execute the program, the same effect as that of the acoustic transmitter 20 described in (7) above can be obtained.

(10)音響受信装置30が備えるプログラムは、コンピュータを、データ取得部、データ再構築部35として機能させる。よって、コンピュータにプログラムを実行させることにより、上記(8)で述べた音響受信装置30と同様の効果が得られる。 (10) The program included in the acoustic receiving device 30 causes the computer to function as the data acquisition unit and the data reconstruction unit 35. Therefore, by causing a computer to execute the program, the same effect as the sound receiving device 30 described in (8) above can be obtained.

(11)スピーカ12を有する音響送信装置20と、マイクロホン31を有する音響受信装置30とを備えた音響通信システム10における音響信号送信方法は、データ分割ステップと、埋込ステップと、データ取得ステップと、データ再構築ステップとを備える。この音響信号送信方法によれば、音響通信システム10と同様の作用効果が得られる。 (11) The acoustic signal transmission method in the acoustic communication system 10 including the acoustic transmitting device 20 having the speaker 12 and the acoustic receiving device 30 having the microphone 31 includes a data division step, an embedding step, and a data acquisition step. , and a data reconstruction step. According to this acoustic signal transmission method, the same effects as the acoustic communication system 10 can be obtained.

実施形態は、上記に限定されず、以下の態様に変更してもよい。
・元データDSを分割した複数の小データD1,D2,…,Dnに順番情報NDを付与しなくてもよい。例えば、データ分割部24は、図6(a)に示される元データDSを、図6(b)に示されるように、複数の小データD1,D2,…,Dnに分割し、各小データDkに順番情報NDk(図4(c))を付与せず、例えば、最後の小データDnに誤り検出符号EDを付与する。埋込部28は、原音信号OSに小データD1,D2,…,Dnの並び順に埋込情報SC1,SC2,…,SCnを埋め込むことで、スピーカ12に音響信号ASを放音させる。抽出部33は、マイクロホン31が収音した音響信号ASの電気信号である音響信号Sasから、小データD1,D2,…,Dnの並び順で埋込情報SC1,SC2,…,SCnを抽出する。データ再構築部35は、埋込情報SC1,SC2,…,SCnがデコードされた後の複数の小データD1,D2,…,Dnをその受信順に結合することで、図6(c)に示される元データDSを再構築する。音響信号ASの音切れやノイズ等がない限り、正しく元データDSを再構築できる。
The embodiment is not limited to the above, and may be modified in the following manner.
- It is not necessary to give order information ND to the plurality of small data D1, D2, . . . , Dn obtained by dividing the original data DS. For example, the data dividing unit 24 divides the original data DS shown in FIG. 6(a) into a plurality of small data D1, D2, ..., Dn as shown in FIG. 6(b), and each small data For example, an error detection code ED is added to the last small data Dn without adding order information NDk (FIG. 4(c)) to Dk. The embedding unit 28 embeds the embedding information SC1, SC2, . . . , SCn in the original sound signal OS in the order in which the small data D1, D2, . The extraction unit 33 extracts embedded information SC1, SC2, ..., SCn from the acoustic signal Sas, which is an electrical signal of the acoustic signal AS picked up by the microphone 31, in the order in which the small data D1, D2, ..., Dn are arranged. . The data reconstruction unit 35 combines the plurality of small data D1, D2, ..., Dn after the embedded information SC1, SC2, ..., SCn is decoded in the order of reception, as shown in FIG. 6(c). Rebuild the original data DS. As long as there are no sound breaks or noises in the audio signal AS, the original data DS can be correctly reconstructed.

・埋込情報SCの単位情報量は、8ビットに限定されず、7ビット以下の所定ビット数または9ビット以上の所定ビット数としてもよい。例えば、音響条件の良好な環境下で使用される場合、単位情報量を16ビットまたは32ビットとしてもよい。また、小データDkの単位情報量として8ビットまたは16ビットを確保できる単位情報量を設定でもよい。例えば、順番情報NDkを3ビットとし、小データDkと合わせた単位データIDkの単位情報量を11ビットまたは19ビットとしてもよい。 - The unit information amount of the embedded information SC is not limited to 8 bits, but may be a predetermined number of bits less than or equal to 7 bits or a predetermined number of bits greater than or equal to 9 bits. For example, when used in an environment with good acoustic conditions, the unit information amount may be 16 bits or 32 bits. Furthermore, a unit information amount that can secure 8 bits or 16 bits may be set as the unit information amount of the small data Dk. For example, the order information NDk may be 3 bits, and the unit information amount of the unit data IDk combined with the small data Dk may be 11 bits or 19 bits.

・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。
・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。
・Masking using audio and digital watermarking technology is not limited to forward masking, but may also be backward masking.
・Sound electronic watermarking methods are not limited to diffusion methods such as echo diffusion method and spread spectrum method. For example, an echo method, a periodic phase modulation method, a phase multiplexing method, an amplitude modulation method, etc. may be used. Further, the spread spectrum method may be a direct spread method or a frequency hopping method.

・埋込情報SC1,SC2,…,SCnを埋込む順番は、同じ埋込情報SCk(つまり同じ小データDk)を複数回ずつ繰り返す構成に限らず、全ての埋込情報SC1,SC2,…,SCn(つまり小データD1,D2,…,Dn)を1回ずつ順番に送信し、これを複数回繰り返してもよい。この構成によれば、小データを複数回(例えば5回)ずつ送信する構成に比べ、特に音切れやノイズがなければ、音響受信装置30が全ての小データD1,D2,…,Dnを早期に受信できる頻度が高まる。 - The order in which the embedded information SC1, SC2, ..., SCn is embedded is not limited to the configuration in which the same embedded information SCk (that is, the same small data Dk) is repeated multiple times, but all the embedded information SC1, SC2, ..., SCn (that is, small data D1, D2, . . . , Dn) may be sequentially transmitted once, and this may be repeated multiple times. According to this configuration, compared to a configuration in which the small data is transmitted multiple times (for example, 5 times), the acoustic receiving device 30 transmits all the small data D1, D2, ..., Dn early if there is no sound breakage or noise. The frequency with which you can receive messages will increase.

・埋込部28が複数の小データD1,D2,…,Dnを原音信号OSに埋込情報SC1,SC2,…,SCnとして埋め込む順番は、元データの先頭からの順番である並び順に限定されず、例えば、元データの末尾(エンド)からの並び順でもよい。 - The order in which the embedding unit 28 embeds the plurality of small data D1, D2, ..., Dn into the original sound signal OS as embedding information SC1, SC2, ..., SCn is limited to the order from the beginning of the original data. For example, the order of arrangement from the end of the original data may be used.

・放音部は、スピーカ12に限らず、イヤホンでもよい。
・誤り検出符号は、チェックサム等に限定されない。巡回冗長検査(CRC)、ハミング符号、パリティチェック、Adler-32、Luhnアルゴリズム、チェックディジット、Dammアルゴリズム、ヴァーヘフアルゴリズム等でもよい。
- The sound emitting unit is not limited to the speaker 12, and may be an earphone.
- Error detection codes are not limited to checksums, etc. Cyclic redundancy check (CRC), Hamming code, parity check, Adler-32, Luhn algorithm, check digit, Damm algorithm, Verhev algorithm, etc. may be used.

・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 spreading code is not limited to a PN sequence (pseudo-noise sequence), but 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
12…放音部の一例としてのスピーカ
20…音響送信装置
21…第1入力部
22…第2入力部
23…第1制御部
24…データ分割部
25…情報付与部
25A…順番情報付与部
25B…誤り検出符号付与部
26…拡散符号発生器
27…エンコード部
28…埋込部
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…データ取得部の一例を構成する抽出部
34…データ取得部の一例を構成するデコード部
35…データ再構築部
36…誤り符号検出部
38…出力部
AS…音響信号
Sas…音響信号
OS…原音信号
SC,SC1~SCn…埋込情報
IN…インターネット
DS…元データ
D1,D2,…,Dn,Dk…小データ
ND,ND1,ND2,…,NDn…順番情報
ED…誤り検出符号
ID1,ID2,…,IDn…単位データ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10...Acoustic communication system 12...Speaker as an example of a sound emitting part 20...Acoustic transmitter 21...1st input part 22...2nd input part 23...1st control part 24...Data division part 25...Information provision part 25A... Order information adding section 25B...Error detection code adding section 26...Spreading code generator 27...Encoding section 28...Embedding section 30...Acoustic receiving device 31...Microphone as an example of sound collecting section 32...Second control section 33...Data Extraction unit configuring an example of an acquisition unit 34...Decoding unit configuring an example of a data acquisition unit 35...Data reconstruction unit 36...Error code detection unit 38...Output unit AS...Acoustic signal Sas...Acoustic signal OS...Original sound signal SC , SC1 to SCn...Embedded information IN...Internet DS...Original data D1, D2,..., Dn, Dk...Small data ND, ND1, ND2,..., NDn...Order information ED...Error detection code ID1, ID2,..., IDn…Unit data

Claims (11)

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、
入力した元データを複数の小データに分割するデータ分割部と、
入力した原音信号に複数の前記小データを1つずつ順番に埋込情報として埋め込むことにより、当該埋込情報が埋め込まれた音響信号を前記放音部に放音させる埋込部とを備え、
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複数の埋込情報を抽出して当該複数の埋込情報から複数の前記小データを取得するデータ取得部と、
複数の前記小データを結合して前記元データを再構築するデータ再構築部と
を備え
前記音響送信装置は、前記小データに前記元データに再構築するための順番を指定する順番情報を付与する順番情報付与部を更に備え、
前記データ再構築部は、前記複数の小データを前記順番情報の順番に結合することで前記元データを再構築する音響通信システム。
An acoustic communication system comprising: an acoustic transmitting device having a sound emitting section that emits an acoustic signal in which embedded information is embedded; and an acoustic receiving device having a sound collecting section that collects the acoustic signal.
The acoustic transmitter includes:
a data division unit that divides the input original data into multiple small data;
an embedding unit that causes the sound emitting unit to emit an audio signal in which the embedded information is embedded by sequentially embedding the plurality of small data one by one as embedded information in the input original sound signal,
The acoustic receiving device includes:
a data acquisition unit that extracts a plurality of pieces of embedded information from the acoustic signal collected by the sound collection unit and acquires the plurality of small data from the plurality of pieces of embedded information;
a data reconstruction unit that reconstructs the original data by combining a plurality of the small data ,
The acoustic transmitting device further includes an order information adding unit that adds order information specifying an order for reconstructing the small data to the original data,
The data reconstruction unit is an acoustic communication system that reconstructs the original data by combining the plurality of small data pieces in the order of the order information.
前記音響受信装置は、複数の前記小データが全て揃うまでに、前記順番情報が同じであり且つ値が異なる複数の前記小データを取得した場合、当該複数の小データを保存し、
前記データ再構築部は、当該複数の小データのうち一つを用いて再構築した前記元データに誤りが検出された場合、保存された他の一つの前記小データを用いて前記元データを再構築する請求項に記載の音響通信システム。
If the acoustic receiving device acquires a plurality of pieces of small data having the same order information and different values before all of the plurality of pieces of small data are collected, the acoustic receiving device stores the plurality of pieces of small data;
When an error is detected in the original data reconstructed using one of the plurality of small data, the data reconstruction unit reconstructs the original data using the other saved small data. The acoustic communication system according to claim 1 , wherein the acoustic communication system is reconstructed.
前記音響送信装置は、複数の前記小データのうち少なくとも1つに誤り検出符号を付与する誤り検出符号付与部を備え、
前記音響受信装置は、複数の前記小データの値を用いて所定の演算を行って得た演算値と前記誤り検出符号の値とを比較することで前記元データの誤りを検出する誤り符号検出部を備える請求項1又は請求項に記載の音響通信システム。
The acoustic transmitting device includes an error detection code adding section that adds an error detection code to at least one of the plurality of small data,
The acoustic receiving device performs error code detection for detecting errors in the original data by comparing a calculated value obtained by performing a predetermined calculation using a plurality of values of the small data and a value of the error detection code. The acoustic communication system according to claim 1 or 2 , further comprising a section.
前記データ再構築部は、前記順番情報に抜けがあった場合、当該抜けた前記順番情報を通知することで当該順番情報が付与された前記小データの送付を要求し、複数の前記小データが全て揃ったら前記元データを再構築する請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の音響通信システム。 When there is a omission in the order information, the data reconstruction unit requests the sending of the small data to which the order information is attached by notifying the missing order information, and the plurality of small data are The acoustic communication system according to any one of claims 1 to 3, wherein the original data is reconstructed when all the original data is collected. 前記データ再構築部は、前記順番情報が同じ2つの前記小データの値が異なる場合、当該2つの前記小データのうち原音の振幅又は前記埋込情報の埋込強度の大きい一方を用いて前記元データを再構築する請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の音響通信システム。 When the two pieces of small data having the same order information have different values, the data reconstruction unit uses one of the two pieces of small data that has a larger amplitude of the original sound or a larger embedding strength of the embedded information to reconstruct the data. The acoustic communication system according to any one of claims 1 to 4, wherein original data is reconstructed. 前記音響送信装置は、前記小データ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原音信号に埋め込み、
前記データ取得部は、前記音響信号から抽出した前記埋込情報を前記小データに復号するデコード部を備える請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の音響通信システム。
The acoustic transmitting device includes an encoding unit that encodes the small data into embedded information,
The embedding unit embeds the embedding information into the original sound signal,
The acoustic communication system according to any one of claims 1 to 5, wherein the data acquisition unit includes a decoding unit that decodes the embedded information extracted from the acoustic signal into the small data.
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における前記音響送信装置であって、
入力した元データを複数の小データに分割するデータ分割部と、
前記元データに再構築するための順番を指定する順番情報を前記小データに付与する順番情報付与部と、
入力した原音信号に前記複数の小データを1つずつ順番に埋込情報として埋め込む埋込部と、
前記埋込情報が前記原音信号に埋め込まれた音響信号を放音する放音部と
を備える音響送信装置。
The acoustic transmitting device in the acoustic communication system according to any one of claims 1 to 6 ,
a data division unit that divides the input original data into multiple small data;
an order information adding unit that adds order information specifying an order for reconstructing the original data to the small data;
an embedding unit that sequentially embeds the plurality of small data one by one as embedding information into the input original sound signal;
An audio transmitting device comprising: a sound emitting unit that emits an audio signal in which the embedded information is embedded in the original sound signal.
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音響信号から複数の前記埋込情報を抽出し当該複数の埋込情報から複数の前記小データを取得するデータ取得部と、
複数の前記小データを前記順番情報の順番に結合することで前記元データを再構築するデータ再構築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 1 to 6 ,
a sound collection unit that collects the acoustic signal;
a data acquisition unit that extracts a plurality of the embedded information from the acoustic signal collected by the sound collection unit and acquires the plurality of small data from the plurality of embedded information;
An acoustic receiving device comprising: a data reconstruction unit that reconstructs the original data by combining a plurality of the small data pieces in the order of the order information .
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における前記音響送信装置が備えるコンピュータに実行させるプログラムであって、
コンピュータを、
入力した元データを複数の小データに分割するデータ分割部、
前記元データに再構築するための順番を指定する順番情報を前記小データに付与する順番情報付与部、
入力した原音信号に複数の前記小データを1つずつ順番に埋込情報として埋め込むことにより、前記埋込情報が前記原音信号に埋め込まれた音響信号を前記放音部に放音させる埋込部として機能させるためのプログラム。
A program executed by a computer included in the acoustic transmitting device in the acoustic communication system according to any one of claims 1 to 6 ,
computer,
A data division unit that divides the input original data into multiple small data pieces,
an order information adding unit that adds order information to the small data specifying an order for reconstructing the original data;
an embedding unit that sequentially embeds the plurality of pieces of small data one by one as embedded information in the input original sound signal, and causes the sound emitting unit to emit a sound signal in which the embedded information is embedded in the original sound signal; A program to function as
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における前記音響受信装置が備えるコンピュータに実行させるプログラムであって、
コンピュータを、
前記収音部が収音した音響信号から複数の前記埋込情報を抽出し当該複数の埋込情報から複数の前記小データを取得するデータ取得部、
複数の前記小データを前記順番情報の順番に結合することで前記元データを再構築するデータ再構築部として機能させるためのプログラム。
A program executed by a computer included in the acoustic receiving device in the acoustic communication system according to any one of claims 1 to 6 ,
computer,
a data acquisition unit that extracts the plurality of embedded information from the acoustic signal collected by the sound collection unit and obtains the plurality of small data from the plurality of embedded information;
A program for functioning as a data reconstruction unit that reconstructs the original data by combining a plurality of the small pieces of data in the order of the order information .
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における音響信号送信方法であって、
前記音響送信装置が、入力した元データを複数の小データに分割するデータ分割ステップと、
前記音響送信装置が、前記元データに再構築するための順番を指定する順番情報を前記小データに付与する順番情報付与ステップと、
前記音響送信装置が、入力した原音信号に前記複数の小データを1つずつ順番に埋込情報として埋め込むことにより、埋込情報が前記原音信号に埋め込まれた音響信号を前記放音部に放音させる埋込ステップと、
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複数の前記埋込情報を抽出し当該複数の埋込情報から複数の前記小データを取得するデータ取得ステップと、
複数の前記小データを前記順番情報の順番に結合することで前記元データを再構築するデータ再構築ステップとを備える音響信号送信方法。
An acoustic signal transmission method in an acoustic communication system comprising an acoustic transmitting device having a sound emitting section that emits an acoustic signal in which embedded information is embedded, and an acoustic receiving device having a sound collecting section that collects the acoustic signal. And,
a data dividing step in which the acoustic transmitting device divides the input original data into a plurality of small data;
an order information adding step in which the acoustic transmitting device adds order information to the small data specifying an order for reconstructing the original data;
The acoustic transmitting device sequentially embeds the plurality of small data pieces one by one in the input original sound signal as embedded information, thereby emitting the acoustic signal in which the embedded information is embedded in the original sound signal to the sound emitting section. An embedded step that makes a sound,
a data acquisition step in which the acoustic receiving device extracts a plurality of the embedded information from the acoustic signal collected by the sound collection unit and obtains the plurality of small data from the plurality of embedded information;
An acoustic signal transmission method comprising: a data reconstruction step of reconstructing the original data by combining a plurality of the small data in the order of the order information .
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