JPH02162569A - 信号識別システム - Google Patents

信号識別システム

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JPH02162569A
JPH02162569A JP1276155A JP27615589A JPH02162569A JP H02162569 A JPH02162569 A JP H02162569A JP 1276155 A JP1276155 A JP 1276155A JP 27615589 A JP27615589 A JP 27615589A JP H02162569 A JPH02162569 A JP H02162569A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は信号識別装置に関し、特に信号の順次の識別が
可能なように、信号にコードを重ねた装置に関する。か
かる装置は、例えばサウンド録音に際して、録音のオリ
ジナル、録音の著作権者あるいは支払うべき著作権料の
有無等を識別する情報を録音産業に与えるような特殊な
用途に用いられる。
本出願人の出願になるヨーロッパ特許出願第02450
37号明細書には、サウンドトラック録音に際して識別
コードを形成する装置が記載されており、この装置は、
オーディオ信号から2つの所定の周波数帯を除去して信
号中にノツチを形成するためのエンコーダ回路を備λて
いる。このエンコーダ回路は、適当な識別コードの形を
した信号をこれらノツチに挿入するようになっているが
、このコード信号は、ノツチの中心周波数におけるパル
スよりなり、そのコードシーケンスの各桁の値が1つの
周波数で表わされ、各桁の異なる値は他の周波数で表わ
される。
このような装置を用いると、ディジクル技術またはアナ
ログ技術を用いて、耳に聴^ないが回復可能な態様でコ
ードを高忠実度オーディオ信号中に挿入することが可能
になる。しかしながら、この装置は、オリジナルの録音
工程において用いられたのと同じ周波数において動作す
る狭帯域ノツチフィルタを用いることによって、ホーム
・コピアのような可能性のある詐取者がコードをフィル
ターアウトすることが可能であるために、防護の問題が
生じている。
本発明の1つの目的は、オーディオ信号の劣化を伴うこ
となしにフィルタアウトするのがより困難な識別コード
をサウンドトラック録音時に発生させるのに適した装置
を提供することにある。
本発明の1つの態様によれば、エンコーディング手段を
備えた信号識別装置が提供される。この信号識別装置は
、与^られた信号の帯域幅内における複数の異なる所定
の周波数帯から周波数帯の1つの可変のシーケンスを選
択する手段と、選択された周波数帯のシーケンスを上記
与えられた信号から除去して、対応するノツチのシーケ
ンスを上記与えられた信号内に形成する手段と、挿入を
受ける上記ノツチの帯域幅の範囲内の周波数を有する各
コード信号のシーケンスを上記ノツチに挿入する手段と
、上記与λられた信号中の何れにコード信号が存在する
かを決定するデコーディング手段とを備えている。
本発明による装置においては、ノツチの周波数帯が信号
スペクトルの広い範囲に拡がりつるために、すべての可
能なノツチ周波数帯を同時に除去または妨害しようとす
る詐取者のいがなる企ても、オーディオ信号の著しい歪
を招くことになる。個個のノツチの存在を検出して、各
ノツチの周波数帯の範囲内にあるデータをフィルターア
ウトすることは可能であるが、少なくとも平均的なホー
ム・コピアの能力を超えた高度の信号処理手段が必要で
あろう。さらにノツチは擬似ランダム方式における信号
スペクトルの周辺で動かしつるが、コドの存在は、信号
がオーディオ信号の場合可聴的に、あるいは電子的テス
ト装置を用いて検出するのがより困難になる。
本発明による好ましい実施例においては、少なくとも3
つの異なる所定の周波数帯があり、各コード信号が2つ
の異なる所定の周波数帯の範囲内の周波数を有している
また、本発明によれば、与えられた信号のコーディング
のためのエンコーディング装置が提供され、このエンコ
ーディング装置は、与えられた信号の帯域幅内における
複数の異なる所定の周波数帯から周波数帯の1つの可変
のシーケンスを選択する手段と、選択された周波数帯の
シーケンスを上記与えられた信号から除去して、対応す
るノツチのシーケンスを上記与えられた信号中に形成す
る手段と、挿入を受ける上記ノツチの帯域幅の範囲内の
周波数を有する各コード信号のシーケンスを上記ノツチ
に挿入する手段とを備えている。
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。本実施例は、高忠実度ミュージック・サウンドトラッ
クに識別コード信号を形成するように設計された装置で
あり、本出願人の出願になる前述したヨーロッパ特許出
願第0245037号明細書に記載された装置に応用す
るものである。
まず第1図を参照すると、本装置は、ミュージック・ト
ラックの周波数スペクトルの範囲内における6つの異な
るノツチ周波数帯の全部のうちから選択されたノツチ周
波数帯ベアの3つの異なる組合せの選択にもとづくコー
ディング信号を用いるように設計されている。上記6つ
の周波数帯は、第1図に示されているように、楽E3か
らAs4までの各音の間の中間に位置している。したが
って、2つの周波数帯ベアの組合せ数は15である。
しかしながら、コード化されたオーディオ信号をデコフ
ドするのに最終的に必要なデコーダの数を減らして装置
を簡単にするために、本実施例では例えば図のAペア、
Bベア、およびCベアのように、許容される組合せの数
は3つに限定される。
この数3は、各ノツチ周波数帯の少なくとも1回使用を
確保する場合の最小の組合せ数である。
第2図および第3図を参照すると、ランダム・シーケン
ス・ジェネレータ201は、周波数帯ベアの可能な組合
せA、B、Cのうちのコーディング信号がある何れかを
選択するのに用いられ、2つのスイッチ203.205
を操作する。ランダム・シーケンス・ジェネレータ20
1に制御されて作動するフィルタ係数記憶器207は、
エンコーダ209内のディジタル信号処理(DSP)チ
ップに適切なソフトウェア信号をロードして、選択され
た周波数帯の周波数の適切な中心、例えばAペアの場合
の2713Hzおよび3228■Zにおいて、第3図に
301.303として示されている2つのノツチフィル
タをプログラムする。上記フィルタ係数記憶器207は
また、第3図に305として示されているマスキングフ
ィルタをプログラムするのに有効である。ランダム・シ
ーケンス・ジェネレータ201に応答するコード周波数
ジェネレータ211は、2つのノツチフィルタ301.
303の中心周波数において2進コーデイングパルスを
発生する。この場合、 2713Hzのパルスはコーデ
ィング信号の各データビットにおけるスペースすなわち
ゼロをあられし、3228Hzのパルスは各データビッ
トにおけるマークすなわち1をあられす。あるいはAペ
アが選択された場合、その逆もある。右側オーディオ信
号エンコーダは左側オーディオ信号エンコーダと等しい
構成を有するので、左側オーディオ信号エンコーダのみ
を示す第3図を特に参照すると、オーディオ信号がディ
ジタル信号に変換されていない場合、このエンコーダシ
ステムでは、各チャンネルの各オーディオ信号がA/D
コンバーク307を介してノツチフィルタ301.30
3に供給される。ディジタル化されたオーディオ信号は
またマスキングフィルタ305を含むエンコーダの制御
ブランチに供給され、このマスキングフィルタ305の
出力は、コード周波数ジェネレータ211の出力も供給
されるマルチプライヤ311に整流器309を介して供
給される。マルチプライヤ311の出力は加算器313
に接続され、加算器313は、このエンコーダが使用さ
れた場合、D/Aコンバータ315を介して所望のコー
ド化されたオーディオ信号を発生する。
このエンコーダ・システムの使用に際して、ノツチフィ
ルタ301.303は、ランダム・シーケンス・ジェネ
レータ201によって決定された周波数帯において一連
のノツチなオーディオ信号内に形成し、各ノツチは、ヨ
ーロッパ特許出願第0245037号明細書にさらに詳
細に記載されているような適切な周波数における適切な
コード信号にコード化される。マスキングフィルタ30
5を含む制御ブランチは、コード信号の振幅がコード信
号を適切にマスクしない高いか低いかの周波数における
オーディオ信号の振幅によっては決定されないことをf
呆証する。マJレチプライヤ311は、コード信号の振
幅がオーディオ信号の振幅より低い固定のレベルに保た
れうることを保証する。
第4図および第5図において、信号をデコードするため
に、並列に接続された3つのデコーダ401.403,
405を備^ることが必要であり、各デコーダはノツチ
周波数帯のペアA、B、Cの可能な組合せの1つに応答
する。各デコーダ401.403.405は同一であり
第5図に示す構成を有する。特に第5図を参照すると、
各チャンネルのエンコドされたステレオ信号は、コード
周波数をステレオ信号から分離させる作用をする最初の
バンドパスフィルタ501.502によって各デコーダ
401.403.405内で個々に濾波される。自動利
得制御ユニット503,504はコード信号の振幅を一
定レベルに調整する。ユニット503.504の出力の
間の差が減算器505において得られて、32ビツトの
コードに前文のともなった信号を発生する0次に271
3Hzのスペースデータ・ビット信号および3228H
zのマークデータ・ビット信号は適当なバンドパスフィ
ルタ507.509によって分離され、整流器511.
513によって整流される。フィルタ507,509の
帯域幅は、オーディオ信号内に形成されるノツチよりも
一般に広くされ、再生装置における速度変化を許容する
このことは、コード復調に対してプログラム・ブレーク
スルー(Programme breakthroug
hlを許容し、時折りコード消失が発生するが、これは
整流器511,513によって加算器515および減算
器517内に発生したコンプリメンタリなコードシーケ
ンスの組合せによって克服される。したがって、減算器
517の出力は、プログラム・ブレークスルーがない場
合はゼロになる加算器515の出力とともに2倍振幅の
コード信号を発生させるから、プログラム・ブレークス
ルーは検知可能でかつ補償可能である。
再び第4図を参照すると、3つのデコーダ401゜40
3、405の出力は、適当なコード認識手段407によ
ってモニターされ、妥当なコード信号が発生すると、例
えばデイスプレィ(VDU)またはプリンタのような適
当なコード表示手段において識別され表示される。コー
ド認識手段407はまた、プログラム・ブレークスルー
の発見と補償に効果がある。一般にデコーダシステムか
らの出力はコード認識手段407で検査されて、予期さ
れたパターンのコードシーケンスが存在するかあるいは
コードを除去する企てがあるかをチエツクする。
このデコーダシステムは、高速DSP集積回路を用いて
、使用されるノツチ周波数の全数によって与えられる2
つのノツチの可能なすべての組合せから信号デコードし
なければならないが、同じコード化された信号入力に応
答して、しかしながら異なるノツチの組合せを吟味しつ
つ、1つのDSPチップ内の数個のデコーディング・ユ
ニットを動作させることが可能である。すべての可能な
ノツチの組合せを同時に吟味するようにこのデコーダ・
システムを動作させることによって、このデコーダ・シ
ステムは、ランダム・シーケンス・ジェネレータ201
によって発生されたノツチ周波数中のシーケンスに対す
るいかなる知識も必要としない。しかしながら、かかる
知識の用意は、デコーダ・システムの簡易化を可能にす
る。
上述の実施例による信号コーディング・システムでは、
ノツチ周波数の可能な3つの組合せは、A、B、Cの3
つのみであるが、より複雑なデコーダ・システムになる
としても、実際にはより多い数の組合せが用いられつる
。しかしながらDSPチップを用いるエンコーダ209
の場合゛には、オーディオ信号の1つのチャンネルにつ
いて2つのノツチフィルタ301.301および1つの
マスキングフィルタ305をオーディオ信号の必要とす
るのみである。このようにノツチ周波数のいかなる組合
せで、も単にソフトウェアの実行のみによって作成する
ことができる。しかしながら、本発明によるシステムを
ディジタル形式とすることで大きな利益があるが、アナ
ログ形式のシステムとすることも可能である。
本発明によるシステムには、さらに高度の技術を組入れ
ることができる。第6図には、より高度化されたエンコ
ーダの例が示されている。第6図には、第3図のエンコ
ーダおよび第5図のデコーダに対応するエンコーダおよ
びデコーダが同じ符号によって示されており、かつ左右
のステレオチャンネルの双方が示されている。第6図に
示されたエンコーダは、もし信号の内容が完全なコード
・シーケンスの挿入を許容するのに適さないとき、ある
いはコードがうま(デコードされないように見えるとき
に、オーディオ信号へのコードの挿入を阻止するのに役
立つコード切捨て手段を備えている。そこでこのエンコ
ーダは、オーディオ信号に例えば約1秒の遅延をもたら
す作用をするデイレ−・ユニット611,613.61
5,617を備えている。
この遅延は、それぞれ適当な上下のノツチ周波数帯に設
定されたバンドパスフィルタ507.509と、整流器
511.513と、加算器および減算器505.515
517とを備えたデコーダ部門を通じて、左右のノツチ
の設けられた入力信号から発生するオーディオ信号をレ
ベルチエツク部門619がモニターするのを可能にする
。各チャンネルにそれぞれ自動利得制御ユニット503
.504が設けられ、これらは、ミュージック信号系が
良好にコード化されている場合はコードが一定のレベル
を保つように、マスクされたミュージック信号系の利得
を絶えず変化させている。レベルチエツク部門619は
、コードの振幅がオーディオ信号の特定の部門で回復不
能な程低い場合に、コードが挿入されないことを保証す
る。オーディオ信号からの妨害もチエツクされて、コー
ドが著しく破壊されないことも保証する。コード・ジェ
ネレータ211は、もしオーディオ信号が1つのシーケ
ンスの存続期間にとって適当であれば、完全なコード・
シーケンスを発生するように、レベルチエツク・システ
ムからのイネーブル信号に応答する。1つのコード・シ
ーケンスが終ると、同じシーケンスの先頭がデイレ−・
ユニット611.613.615.617から発生する
。次にコード化された信号は、コード・ジェネレータ2
11の制御下でクロス・フェード・ユニット619.6
12を通じて、コード・シーケンスの存続期間のあいだ
出力にクロス・フェードされる。
入力信号に対して2つの異なる周波数において各コード
信号を挿入することは特に利益があるが、本発明は、例
えば米国特許第3845391号明細書に記載されてい
るような、単一周波数においてコードが信号に挿入され
るように構成された信号コーディング・システムにも適
用可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図はステレオ・ミュージック録音信号内で選択され
た6つの可能なノツチ周波数を示す図、第2図は本シス
テムのためのエンコーダを示すブロック図、第3図は第
2図のエンコーダの一部を示す詳細ブロック図、第4図
はデコーダのブロック図、第5図は第4図に示されたデ
コーダの1つの詳細図、第6図は第3図に示されたエン
コーダの変形を示すブロック図である。 201・・・・・・ランダム・シーケンス・ジェネレー
タ 207・・・・・・フィルタ係数記憶器209・・・・
・・エンコーダ 211・・・・・・コード・ジェネレータ301.30
3・・・・・・ノツチフィルタ305・・・・・・マス
キングフィルタ307・・・・・・A/Dコンバータ 311・・・・・・マルチプライヤ 315・・・・・・D/Aコンバーク

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、与えられた信号の帯域幅内における複数の異なる所
    定の周波数帯から、周波数帯の1つの可変のシーケンス
    を選択する手段を備えたエンコーディング手段と、 選択された周波数帯のシーケンスを上記与えられた信号
    から除去して、対応するノッチのシーケンスを上記与え
    られた信号中に形成する手段と、 挿入を受ける上記ノッチの帯域幅の範囲内の周波数を有
    する各コード信号のシーケンスを上記ノッチに挿入する
    手段と、 上記与えられた信号中の何れにコード信号が存在するか
    を決定するデコーディング手段とを具備することを特徴
    とする信号識別装置。 2、少なくとも3つの異なる所定の周波数帯があり、各
    コード信号が2つの異なる所定の周波数帯の範囲内の周
    波数を有している請求項1記載の装置。 3、2つの異なる所定の周波数の値の範囲内のコード信
    号がそれぞれ異なる2進値を表わしている請求項2記載
    の装置。 4、上記デコーディング手段が、信号中の所定の周波数
    帯のあらゆる可能な組合せを実質的に同時に吟味する手
    段を含んでいる請求項1〜3のうちの何れか1つに記載
    された装置。 5、上記可変のシーケンスが所定のシーケンスであり、
    上記デコーディング手段が上記所定のシーケンスの順序
    で上記所定の周波数帯を吟味する手段を備えている請求
    項1〜4のうちの何れか1つに記載された装置。 6、与えられた信号の帯域幅内における複数の異なる所
    定の周波数帯から周波数帯の1つの可変のシーケンスを
    選択する手段と、 選択された周波数帯のシーケンスを上記与えられた信号
    から除去して、対応するノッチのシーケンスを上記与え
    られた信号中に形成する手段と、 挿入を受ける上記ノッチの帯域幅の範囲内の周波数を有
    する各コード信号のシーケンスを上記ノッチに挿入する
    手段と、 を具備している与えられた信号のコーディングのための
    エンコーディング装置。 7、少なくとも3つの異なる所定の周波数帯があり、各
    コード信号が2つの異なる所定の周波数帯の範囲内の周
    波数を備えている請求項6記載の装置。 8、2つの異なる所定の周波数の値の範囲内のコード信
    号がそれぞれ異なる2進値を表わしている請求項7記載
    の装置。 9、上記エンコーディング手段は、上記コード信号が探
    知不可能に見える場合、上記コード信号の上記ノッチへ
    の挿入を禁止する手段を含んでいる請求項6〜8のうち
    の何れか1つに記載された装置。 10、コード信号が信号中の所定の周波数帯の1つの可
    変のシーケンスよりなり、上記所定の周波数帯の複数の
    組合せを吟味する手段を含むことを特徴とする信号をデ
    コーディングするためのデコーディング装置。
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