SE519882C2 - Apparatur och metoder för att inkludera koder i audiosignaler och för avkodning av sådana koder. - Google Patents

Description

25 519 882 2 Det har också föreslagits att koda binära signaler genom att sprida de binära koderna i frekvenser genom hela audiobandet. Ett problem med denna föreslagna metod är att i frånvaro av audiosignalkomponenter för maskering av kodfrekvenserna dessa kan bli hörbara. Denna metod förlitar sig därför på den påstådda bruslika karaktären hos koderna för att anta att lyssnama inte kommer att ta någon notis om deras närva- ro. I många fall är detta antagande emellertid inte giltigt Lex. när det gäller klassisk musik som innehåller delar med relativt litet audiosignalsinnehåll eller under pauser i tal.

Ytterligare en teknik har föreslagits i vilken dubbeltonsmultifrekvenskoder (DTMF) sätts in i en audiosignal. DTMF-kodema påstås detekteras baserat på deras frekven- ser och duration. Audiosignalkomponenter kan emellertid misstas för en eller båda tonerna i varje DTMF-kod så att antingen närvaron av en kod kan missas av detek- torn eller signalkomponenter kan misstas för en DTMF-kod. Det noteras vidare att varje DTMF -kod inkluderar en ton som är gemensam med en annan DTMF-kod. På motsvarande sätt kan en signalkomponent som motsvarar en ton i en annan DTMF- kod kombineras med tonen i en DTMF-kod vilken samtidigt är närvarande i signa- len och resulterar i en falsk detektering.

Uppfinningens syfte Således är det ett syfte med uppfinningen att åstadkomma kodande och avkodande apparatur och metoder vilka övervinner nackdelarna med de tidigare nämnda tekni- kema.

Det är vidare ett syfte med uppfinningen att åstadkomma kodande apparatur och metoder för att inkludera koder i audiosignaler så att kodema är ohörbara för det mänskliga örat som ljud men kan detekteras tillförlitligt av avkodningsapparaturen. 10 15 20 25 30 519 882 3 Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att åstadkomma avkodande apparatur och metoder for tillförlitlig återhämtning av koder som finns i audiosignaler.

Sammanfattning av uppfinningen Enligt en forsta aspekt av uppfinningen innefattar apparatur och metoder for inklu- derande av en kod med minst en kodfrekvenskomponent med en audiosignal med ett flertal audiosignalfrekvenskomponenter organ for och stegen: utvärdering av en fonnåga hos en forsta uppsättning av flertalet audiosignalfre- kvenskomponenter att maskera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten for mänsklig hörsel for att åstadkomma en forsta maskeringsuppskattning; utvärdering av en förmåga hos en andra uppsättning av flertalet audiosignalfrekvenskomponen- ter skild från den forsta uppsättningen därav att maskera den åtminstone en kodfre- kvenskomponenten for mänsklig hörsel for att åstadkomma en andra maskerings- uppskattning; ansättande av en amplitud till den åtminstone en kodfrekvenskompo- nenten baserat på ett val av en av de forsta och andra maskeringsuppskattningama; och inkluderande av den åtminstone en kodfrekvenskomponenten i audiosignalen.

Enligt en arman aspekt av uppfinningen innefattar en apparat for inkludering av en kod med åtminstone en kodfrekvenskomponent i en audiosignal med ett flertal au- diosignalfrekvenskomponenter: en digital dator med en ingång for att ta emot audio- signalen, där den digitala datom är programrnerad att utvärdera respektive förmågor hos de forsta och andra uppsättningama av flertalet audiosignalfrekvenskomponen- ter att maskera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten for mänsklig hörsel for att åstadkomma respektive forsta och andra maskeringsuppskattningar, den andra uppsättningen av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter skild från den forsta uppsättningen därav, där den digitala datom vidare är programmerad att ansätta en amplitud till den åtminstone en kodfrekvenskomponenten baserat på ett val mellan den forsta och andra maskeringsuppskattningen; och organ for inkluderande av den åtminstone en kodfrekvenskomponenten i audiosignalen. 10 15 20 25 30 519 882 4 Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen innefattar apparatur och metoder for in- kluderande av en kod med ett flertal kodfrekvenskomponenter i en audiosignal med ett flertal audiosignalfrekvenskomponenter, där flertalet kodfrekvenskomponenter inkluderar en forsta kodfrekvenskomponent med en forsta frekvens och en andra kodfrekvenskomponent med en andra frekvens skild från den forsta frekvensen, or- gan for respektive stegen: utvärdering av en förmåga hos åtminstone en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter att maskera en kodfrekvenskomponent med den forsta frekvensen for mänsklig hörsel fór att åstadkomma en forsta maskeringsut- värdering; utvärdering av en forrnåga hos åtminstone en av flertalet audiosignalfre- kvenskomponenter att maskera en kodfrekvenskomponent med den andra frekven- sen for mänsklig hörsel for att åstadkomma en andra maskeringsutvärdering; ansät- tande av en särskild amplitud for den forsta kodfrekvenskomponenten baserat på den forsta maskeringsutvärderingen och ansättande av en särskild amplitud till den andra kodfrekvenskomponenten baserat på den andra maskeringsutvärderingen; och inkluderande av flertalet kodfrekvenskomponenter i audiosignalen.

I enlighet med ännu en aspekt av uppfinningen, innefattar en apparat for inklude- rande av en kod med ett flertal kodfrekvenskomponenter i en audiosignal med ett flertal audiosignalfrekvenskomponenter, där flertalet kodfrekvenskomponenter in- nefattar en forsta kodfrekvenskomponent med en forsta frekvens och en andra kod- frekvenskomponent med en andra kodfrekvens skild från den forsta frekvensen: en digital dator med en ingång som tar emot audiosignalen, där den digitala datorn är programmerad att utvärdera en förmåga hos åtminstone en av flertalet audiosignal- frekvenskomponenter att maskera en kodfrekvenskomponent med den forsta fre- kvensen for mänsklig hörsel for att åstadkomma en forsta särskild maskeringsutvär- dering och att utvärdera en förmåga hos åtminstone en av flertalet audiosignalfre- kvenskomponenter att maskera en kodfrekvenskomponent med den andra frekven- sen för mänsklig hörsel for att åstadkomma en andra särskild maskeringsutvärde- ring; där den digitala datom vidare är programmerad att ansätta en motsvarande amplitud på den forsta kodfrekvenskomponenten baserat den forsta särskilda maske- 10 15 20 25 30 519 882 > - « ~ . i . 5 ringsutvärderingen och att ansätta en motsvarande amplitud på den andra kodfre- kvenskomponenten baserat på den andra särskilda maskeringsutvärderingen; och organ for inkluderande av flertalet kodfrekvenskomponenter i audiosignalen.

Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen innefattar apparatur och metoder for in- kluderande av en kod med åtminstone en kodfrekvenskomponent i en audiosignal innefattande ett flertal audiosignalfrekvenskomponenter, organ for och stegen: ut- värdering av en formåga hos åtminstone en av ett flertal audiosignalfrekvenskom- ponenter inom ett forsta audiosignalintervall på en tidskala hos audiosignalen när den återges som ljud under ett motsvarande forsta tidsintervall att maskera den åt- minstone en kodfrekvenskomponent for mänsklig hörsel när den återges som ljud under ett andra tidsintervall motsvarande ett andra audiosignalintervall forskjutet från det forsta audiosignalintervallet for att åstadkomma en forsta maskeringsutvär- dering; ansättande av en amplitud på den åtminstone en kodfrekvenskomponenten baserat på den forsta maskeringsutvärderingen; och inkludering av den åtminstone en kodfrekvenskomponenten i en del av audiosignalen inom det andra audiosignal- intervallet.

Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen innefattar en apparat for inkludering av en kod med åtminstone en kodfrekvenskomponent i en audiosignal innefattande ett flertal audiosignalfrekvenskomponenter: en digital dator med en ingång for att ta emot audiosignalen, där den digitala datorn är programmerad att utvärdera en for- måga hos åtminstone en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter inom ett forsta audiosignalintervall på en tidskala i audiosignalen när den återges som ljud under ett motsvarande forsta tidsintervall att maskera den åtminstone en kodfrekvenskompo- nenten for mänsklig hörsel när den återges som ljud under ett andra tidsintervall motsvarande ett andra audiosignalintervall fórskjutet från det forsta audiosignalin- tervallet for att åstadkomma en forsta maskeringsutvärdering; den digitala datom vidare är programrnerad att ansätta en amplitud på den åtminstone en kodfrekvens- komponenten baserat på den forsta maskeringsutvärderingen; och organ for inklude- 10 15 20 25 30 « I - i r n 519 882 6 ring av den åtminstone en kodfrekvenskomponenten i en del av audiosignalen inom det andra audiosignalintervallet.

Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen innefattar apparatur och metoder för in- kludering av en kod med åtminstone en kodfrekvenskomponent i en audiosignal med ett flertal audiosignalfrekvenskomponenter organen för och stegen: åstadkom- mande av en första tonsignal vilken väsentligen representerar en enda första av flertalet av audiosignalfrekvenskomponenter; utvärdering av en förmåga hos den första enda av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter att maskera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten för mänsklig hörsel baserat på den första tonsignalen för att åstadkomma en första maskeringsutvärdering; ansättande av en amplitud på den åtminstone en kodfrekvenskomponenten baserat på den första maskeringsutvär- deringen; och inkluderande av den åtminstone en kodfrekvenskomponenten i audio- signalen.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen innefattar en apparat för inkludering av en kod med åtminstone en kodfrekvenskomponent i en audiosignal med ett flertal au- diosignalfrekvenskomponenter: en digital dator med en ingång för att ta emot audio- signalen, där den digitala datorn är programmerad att åstadkomma en första tonsig- nal väsentligen representerande en första enda av ett flertal audiosignalfrekvens- komponenter och att utvärdera en förmåga hos den första enda av flertalet audiosig- nalfrekvenskomponenter att maskera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten för mänsklig hörsel baserat på den första tonsignalen för att åstadkomma en första maskeringsutvärdering; där den digitala datorn vidare är programmerad att ansätta en amplitud till den åtminstone en kodfrekvenskomponenten baserat på den första maskeringsutvärderingen; och organ för att inkludera den åtminstone en kodfre- kvenskomponenten i audiosignalen.

Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen innefattar apparatur och metoder för detektering av en kod i en kodad audiosignal, där den kodade audiosignalen inne- 10 15 20 25 30 519 882 7 fattar ett flertal audiofrekvenssignalkomponenter och åtminstone en kodfrekvens- komponent med en amplitud och en audiofrekvens vald for maskering av kodfre- kvenskomponenten for mänsklig hörsel genom åtminstone en av flertalet audiofre- kvenssignalkomponenter, organ for och stegen: fastställande av en förväntad kod- amplitud på den åtminstone en kodfrekvenskomponenten baserat på den kodade au- diosignalen; och detektering av kodfrekvenskomponenten i den kodade audiosigna- len baserat på den förväntade kodamplituden därav.

Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen åstadkoms en programmerad digital dator for detektering av en kod i en kodad audiosignal, vilken kodade audiosignal innefattar ett flertal audiofrekvenssignalkomponenter och åtminstone en kodfre- kvenskomponent med en amplitud och en audiofrekvens vald for att maskera kod- frekvenskomponenten för mänsklig hörsel med åtminstone en av flertalet audiofre- kvenssignalkomponenter, vilken digital dator innefattar: en ingång for att ta emot den kodade audiosignalen; en processor programrnerad for att fastställa en förväntad kodamplitud på den åtminstone en kodfrekvenskomponenten baserat på den kodade audiosignalen, att detektera kodfrekvenskomponenten i den kodade audiosignalen baserat på den förväntade kodamplituden och att åstadkomma en utsignal for detek- terad kod baserat på den detekterade kodfrekvenskomponenten; och en utgång kopplad till processorn Rör att åstadkomma utsignalen för detekterad kod.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen åstadkoms apparatur och metoder for de- tektering av en kod i en kodad audiosignal, vilken kodade audiosignal har ett flertal frekvenskomponenter innefattande ett flertal audiofrekvenssignalkomponenter och åtminstone en kodfrekvenskomponent med en forbestämd audiofrekvens och en forbestämd amplitud for att särskilja den åtminstone en kodfrekvenskomponenten från flertalet audiofrekvenssignalkomponenter, vilken apparatur och vilka metoder innefattar organ för respektive stegen: bestärrming av en amplitud på en frekvens- komponent i den kodade audiosignalen inom ett forsta område av audiofrekvenser innefattande den forbeståmda audiofrekvensen hos den åtminstone en kodfrekvens- 10 15 20 25 30 519 882 8 komponenten; fastställande av en brusamplitud for det första området av audiofre- kvenser; och detektering av närvaron av den åtminstone en kodfrekvenskomponen- ten i det första området audiofrekvenser baserat på den fastställda brusamplituden och den bestämda amplituden hos frekvenskomponenten.

Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen åstadkoms en digital dator för detekte- ring av en kod i en kodad audiosignal, vilken kodade audiosignal har ett flertal fre- kvenskomponenter innefattande ett flertal audiofrekvenssignalkomponenter och åt- minstone en kodfrekvenskomponent med en forbestämd audiofrekvens och en for- bestämd amplitud for att särskilja den åtminstone en kodfrekvenskomponenten från flertalet audiofrekvenssignalkomponenter innefattande: en ingång för att ta emot den kodade audiosignalen; en processor kopplad till ingången för att ta emot den kodade audiosignalen och programrnerad for att bestämma en amplitud på en fre- kvenskomponent i den kodade audiosignalen inom ett forsta ornråde audiofrekven- ser innefattande den forbestärnda audiofrekvensen på den åtminstone en kodfre- kvenskomponenten; vilken processor vidare är programrnerad att fastställa en brus- amplitud för det första området audiofrekvenser och att detektera närvaron av den åtminstone en kodfrekvenskomponenten i det forsta området audiofrekvenser base- rat på den fastställda brusamplituden och den bestämda amplituden på frekvens- komponenten däri; vilken processor kan användas for att åstadkomma en kodutsig- nal baserat på den detekterade närvaron av den åtminstone en kodfrekvenskompo- nenten; och en utgång kopplad till processorn for att åstadkomma kodsignalen vid utgången.

Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen åstadkoms apparatur och metoder for att koda en audiosignal, innefattande organ for respektive stegen: generering av en kod innefattande ett flertal kodfrekvenskomponentuppsättningar, där varje uppsätt- ning kodfrekvenskomponenter representerar inbördes olika kodsymboler och inne- fattande ett flertal inbördes olika kodfrekvenskomponenter, där kodfrekvenskompo- nentema i kodfrekvenskomponentuppsättningama bildar komponentkluster separe- 10 15 20 25 30 519 882 9 ..«= » . . , . ._ rade från varandra i frekvensdomänen, där varje komponentkluster har ett särskilt förbestämt frekvensområde och består av en frekvenskomponent från varje uppsätt- ning kodfrekvenskomponenter som finns inom dess särskilda förbestämda frekvens- område, där komponentkluster vilka är närliggande i frekvensdomänen separeras av särskilda frekvensmängder, varje förbestämt frekvensområde för varje särskilt kom- ponentkluster är mindre än frekvensmängden som separerar respektive komponent- kluster från dess närliggande komponentkluster; och kombinering av koden med au- diosignalen.

Enligt ännu en aspekt av uppfinningen åstadkoms en digital dator för kodning av en audiosignal innefattande: en ingång för att ta emot audiosignalen, en processor pro- grammerad att åstadkomma en kod innefattande ett flertal kodfrekvenskomponent- uppsättningar, där varje uppsättning kodfrekvenskomponenter representerar en sär- skild kodsymbol och innefattar ett flertal av inbördes olika kodfrekvenskomponen- ter, där kodfrekvenskomponenterna inom uppsättningarna kodfrekvenskomponenter utgör komponentkluster åtskilda från varandra i frekvensdomänen, där varje kom- ponentkluster har ett särskilt förbestämt frekvensornråde och består av en frekvens- komponent från varje kodfrekvenskomponentuppsättning som faller inom dess sär- skilda förbestämda frekvensområde, där komponentkluster vilka är närliggande inom frekvensdomänen separeras av särskilda frekvensområden, där varje förbes- tärnt frekvensområde för varje särskilt komponentkluster är mindre än frekvensom- rådet som separerar respektive komponentkluster från dess närliggande komponent- kluster; och organ för kombinering av koden med audiosignalen.

De ovanstående och andra syften, särdrag och fördelar med uppfinningen kommer att framgå i följande detaljerade beskrivning av speciella fördelaktiga utföringsfor- mer, vilken skall läsas i samband med de bifogade ritningarna vilka utgör en del därav, och vari motsvarande element identifieras med samma referensnummer i flertalet vyer på ritningarna. 10 15 20 25 519 882 10 Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 är ett funktionellt blockschema av en avkodare enligt en aspekt av uppfin- ningen; fig. 2 är ett funktionellt blockschema av en digital kodare enligt en utforingsfonn av uppfinningen; fig. 3 är ett blockschema av ett kodningssystem for användning vid kodning av au- diosignaler i analog form; fig. 4 ger spektraldiagram for användning vid illustrering av frekvenssamrnansätt- ningarna hos olika datasymboler kodade enligt utforingsfonnen i fig. 3; fig. 5 och 6 är fimktionella blockscheman for användning vid illustrering av funk- tionen på utforingsfonnen i fig. 3; fig. 7A-7C är flödesscheman for illustrering av en programrutin som används i utfo- ringsformen i fig. 3; fig. 7D och 7E är flödesscheman for illustrering av en altemativ programrutin som används i utforingsformen i fig. 3; fig. 7F är en graf som visar en linjär approximation av ett entonsrnaskeringsforhål- lande; fig. 8 är ett blockschema for en kodare som använder analoga kretsar; fig. 9 är ett blockschema av en krets for bestämning av en vägningsfaktor i utfo- ringsformen i fig. 8; fig. 10 är ett funktionellt blockschema av en avkodare i enlighet med vissa särdrag hos uppfinningen; fig. 11 är ett blockschema av en avkodare i enlighet med en utforingsform av upp- finningen med användning av digital Signalbehandling; fig. 12A och l2B är flödesscheman for användning vid beskrivning av funktionen på avkodaren i fig. 11; fig. 13 ärett funktionellt blockschema av en avkodare i enlighet med vissa utfo- ringsformer av uppfinningen; 10 15 20 25 30 519 sszínlm 11 fig. 14 är ett blockschema av en utföringsform av en analog avkodare i enlighet med uppfinningen; fig. 15 är ett blockschema av en komponentdetektor i utföringsformen i fig. 14; och fig. 16 och 17 är blockscheman för apparatur i enlighet med en utföringsform av uppfinningen innefattade i ett system för utförande av lyssnaruppskattningar för vitt spridd information.

Detaljerad beskrivning av speciella fördelaktiga utföringsformer Kodning Föreliggande uppfinning implementerat tekniker för inkludering av koder i audio- signaler i avsikt att optimera sarmolikheten för exakt återvinning av informationen i koderna ur signalerna, under säkerställande av att kodema är ohörbara för det mänskliga örat när den kodade audion reproduceras som ljud även om kodernas fre- kvenser faller inom det hörbara frekvensområdet.

I fig. 1 illustreras ett funktionellt blockschema av en kodare i enlighet med en aspekt av uppfinningen. En audiosignal som skall kodas tas emot vid en ingángspol 30. Audiosignalen kan t.ex. representera ett program som skall sändas i radio, au- diodelen av en TV-sändning eller en musikalisk komposition eller annan sorts au- diosignal som skall spelas in på något sätt. Vidare kan audiosignalen vara privat kommunikation såsom telefonöverföring eller en privat inspelning av något slag.

Dessa är emellertid exempel på tillämpligheten av uppfinningen och det finns ingen avsikt att begränsa dess omfång genom sådana exempel.

Som visat i funktionsblock 34 i fig. 1 uppskattas möjligheten av en eller flera kom- ponenter av den mottagna audiosignalen att maskera ljud med frekvenser motsva- rande de på kodfrekvenskomponenten eller komponentema som skall läggas till au- diosignalen. Flera uppskattningar kan utföras for en enda kodfrekvens, en separat 10 15 20 25 30 519 882 12 uppskattning för var och en av ett flertal kodfrekvenser kan utföras, flera uppskatt- ningar för var och en av ett flertal kodfrekvenser kan åstadkommas, en eller flera gemensamma uppskattningar för flera kodfrekvenser kan utföras eller en kombina- tion av en eller flera av de föregående kan implementeras. Varje uppskattning utförs baserat på frekvensen på kodkomponenten eller kodkomponenterna som skall mas- keras och frekvensen eller frekvensema på audiosignalkomponenten eller kompo- nentema vars maskeringsförrnåga skall uppskattas. Om kodkomponenten och den maskerande audiokomponenten eller komponenterna inte faller inom väsentligen samtidiga signalintervall, så att de skulle reproduceras som ljud vid märkbart olika tidsintervall, måste dessutom effekterna av skillnaderna i signalintervall mellan kodkomponenten eller komponentema som skall maskeras och den maskerande programkomponenten eller komponenterna också beaktas.

I vissa utföringsforrner utförs företrädesvis flera uppskattningar för varje kodkom- ponent genom separat beaktande av förmågan hos olika delar av audiosignalen att maskera varje kodkomponent. Enligt en utföringsfonn uppskattas förmågan hos var och en av ett flertal väsentligen entonsaudiosignalkomponenter att maskera en kod- komponent baserat på frekvensen på audiosignalkomponenten, dess amplitud (som definierat nedan) och för kodkomponenten relevanta tidspararnetrar, vilken maske- ring här nedan kallas tonmaskering.

Termen amplitud används här för att beteckna vilket signalvärde eller värden som helst vilket kan användas för att uppskatta maskeringsförmåga, för att välja storle- ken på en kodkomponent, för att detektera dess närvaro i en reproducerad signal, eller som annars använd, innefattande värden som signalenergi, effekt, spänning, ström, intensitet och tryck, mätt absolut eller relativt, och mätt momentant eller ac- kumulerat. Amplitud kan mätas som ett medelvärde i ett fönster, ett aritmetiskt me- delvärde, genom integrering, som ett RMS-värde, som en ackumulering av absoluta eller relativa diskreta värden, eller på annat sätt beroende på vad som är lämpligt. 10 15 20 25 30 519 882 13 I andra utföringsforrner, förutom tonmaskeringsuppskattningar eller alternativet, uppskattas förmågan hos audiosignalkomponentema inom ett relativt smalt fre- kvensband tillräckligt nära en given kodkomponent att maskera komponenten (här kallad smalbandsmaskering). I ytterligare andra utföringsformer uppskattas förmå- gan hos flera kodkomponenter inom ett relativt brett band av frekvenser att maskera komponenten. Förmågan hos programaudiokomponenter i signalintervall som före- går eller följ er en given komponent eller komponenter att maskera densamma icke simultant uppskattas. Denna typ av uppskattning är speciellt användbar när audio- signalkomponenter inom ett givet signalintervall har otillräckligt stora amplituder för att medge inbegripandet av kodkomponenter med tillräckligt stora amplituder i samma signalintervall så att de är urskiljbara mot bruset.

Företrädesvis uppskattas en kombination av två eller flera tonmaskeringsförrnågor, smalbandsmaskeringsförmågor (och icke simultan maskeringsförrnâga om nödvän- digt eller tillämpligt), för flera kodkomponenter. När kodkomponentema ligger till- räckligt nära i frekvens behöver inte separata uppskattningar utföras för var och en.

I vissa andra fördelaktiga utföringsformer utförs en glidande tonanalys istället för separata ton-, smalbands- och bredbandsanalyser, vilket undviker behovet att klassa programaudion som ton-, smalband- eller bredband.

När en kombination av maskeringsförrnågor uppskattas åstadkommer varje upp- skattning företrädesvis en maximalt tillåten amplitud för en eller flera kodkompo- nenter så att en maxamplitud kan välj as genom jämförelse av alla uppskattningama som utförts och vilka avser en given komponent, vilken maxamplitud kommer att säkerställa att varje komponent icke desto mindre kommer att maskeras av audio- signalen när denna reproduceras som ljud så att alla komponenterna blir ohörbara för mänsklig hörsel. Genom maximering av amplituden för varje komponent maxi- meras likaså sannolikheten för detektering av dess närvaro baserat på dess arnplitud.

Det är naturligtvis inte väsentligt att den maximalt möjliga amplituden användes, 10 15 20 25 30 519 882 14 i l i eftersom det bara är nödvändigt vid avkodning för att möjliggöra särskiljning av ett tillräckligt stort antal kodkomponenter från audiosignalkomponenter och annat brus.

Resultaten av uppskattningarna matas ut som visat vid 36 i fig. 1 och görs tillgängli- ga för en kodgenerator 40. Kodgenereringen kan utföras på ett antal olika sätt. En speciellt fördelaktig teknik ansätter en unik uppsättning kodfrekvenskomponenter till var och en av ett flertal datatillstånd eller symboler, så att under ett givet signal- intervall ett motsvarande datatillstånd representeras genom närvaron av dess speci- ella uppsättning kodfrekvenskomponenter. På detta sätt reduceras audiosignalkom- ponenternas störande inverkan på koddetekteringen eftersom ett tillräckligt stort antal kodkomponenter kommer att vara detekterbara i en fördelaktigt hög andel av signalintervallen trots att programaudiosignalerna stör detekteringen av andra kom- ponenter. Vidare förenklas implementeringen av maskeringsuppskattningama när kodkomponentemas frekvenser är kända innan de genereras.

Andra former av kodning kan också implementeras. T.ex. frekvensskiftsmodulering (F SK), frekvensmodulering (FM), frekvenshopp och bredbandskodning såväl som kombinationer av de föregående kan användas. Ytterligare andra kodningstekniker vilka kan användas vid utnyttjande av uppfinningen kommer att tydliggöras i be- skrivningen nedan.

Data som skall kodas tas emot vid en ingång 42 på kodgeneratorn 40 vilken svarar genom att åstadkomma dess unika grupp kodfrekvenskomponenter och ansätta en amplitud till var och en baserat på uppskattningarna som erhållits från utgången 36.

Kodfrekvenskomponentema som sålunda åstadkommits matas till en första ingång på en summerarkrets 46 vilken tar emot audiosignaler som skall kodas på en andra ingång. Kretsen 46 adderar kodfrekvenskomponentema till audiosignalen och matar ut en kodad audiosignal på en utgång 50. Kretsen 46 kan vara antingen en analog eller digital summerarkrets beroende på typen av signaler som matas till den. Den summerande funktionen kan också implementeras i programvara och om så är fallet 10 15 20 25 30 519 882 i ,_,_ 15 ti. m. kan en digital processor, som används för att utföra maskeringsuppskattningen och åstadkomma koden också användas för att summera koden, med audiosignalen. I en utföringsfonn åstadkoms koden som tidsdomändata i digitalforrn vilka sedan sum- meras med audiodata i tidsdomänen. I en annan omvandlas audiosignalen till fre- kvensdomänen i digitalfonn och adderas till koden vilken likaså är representerad som digitalfrekvensdomändata. I de flesta applikationer omvandlas sedan de sum- merade frekvensdomändata till tidsdomändata.

Från det följ ande kommer att framgå att maskeringsuppskattning såväl som kod åstadkommande funktioner kan utföras antingen med digital eller analog behandling eller genom en kombination av digital och analog behandling. Dessutom kan, även om audiosignalen kan tas emot i analog form vid ingången 30 och adderas till kod- komponentema i analog form av kretsen 46 som visas i fig. 1, audiosignalen alter- nativt omvandlas till digital form när den tagits emot, adderas till kodkomponenter- na i digital form och matas ut antingen i digital eller analog form. När signalen skall spelas in på en CD eller på ett digitalt audioband kan den t.ex. matas ut i digital form, medan den om den skall sändas med konventionell radio- eller 'FV-sändnings- teknik matas ut i analog form. Olika andra kombinationer av analog och digital be- handling kan också implementeras.

I vissa utföringsforrner inkluderas kodkomponentema för bara en kodsymbol i taget i audiosignalen. I andra utföringsforrner inkluderas emellertid komponenterna för ett flertal kodsymboler simultant i audiosignalen. I vissa utföringsformer upptar kom- ponenterna för en symbol ett frekvensband och de för en annan upptar ett andra fre- kvensband simultant. Alternativt kan komponentema för en symbol finnas i samma band som en annan eller i ett överlappande band så länge deras komponenter är sär- skiljbara tex. genom ansättande av inbördes olika frekvenser eller frekvensintervall.

En utföringsform av en digital kodare illustreras i ñg. 2. I denna utföringsform tas en audiosignal emot i analogforrn vid en ingång 60 och konverteras till digitalform 10 15 20 25 30 519 882 16 av en A/D-omvandlare 62. Den digitaliserade audiosignalen matas för maskerings- uppskattning som visat funktionellt av blocket 64 enligt vilket den digitaliserade au- diosignalen separeras i frekvenskomponenter t.ex. genom F F T (Fast Fourier Trans- form), vågtransform eller någon annan tid till frekvensdomäntransfonn, eller genom digital filtrering. Därefter uppskattas maskeringsförmågan hos audiosignalfrekvens- komponenter inom intressanta frekvensfâllor med avseende på deras tonmaskerings- förmåga, smalbandsmaskeringsförmåga och bredbandsmaskeringsförmåga (och, om nödvändigt eller tillämpligt, icke simultan maskeringsförmåga). Alternativt upp- skattas maskeringsfönnågan hos audiosignalfrekvenskomponenter inom intressanta frekvensfållor med en glidande tonanalys.

Data som skall kodas tas emot vid en ingång 68 och för varje datatillstånd som mot- svarar ett givet signalintervall åstadkoms dess speciella grupp av kodkomponenter som visat genom funktionsblocket för signalgenerering 72, och dessa underkastas nivåjustering som visat med blocket 76 vilket också matas med relevanta maske- ringsuppskattningar. Signalgenerering kan t.ex. implementeras med hjälp av en söktabell och lagring av varje kodkomponent som data i tidsdomänen eller genom interpolation av lagrade data. Kodkomponentema kan antingen lagras permanent eller genereras vid initiering av systemet i fig. 2 och sedan lagras i minne såsom i ett RAM för att matas ut på lämpligt sätt som svar på data som tas emot vid ingång- en 68. Komponentemas värden kan också beräknas vid den tid då de genereras.

Nivåj ustering utförs för varje kodkomponent baserat på relevanta maskeringsupp- skattningar som beskrivs ovan, och de kodkomponenter vars amplitud har justerats för att säkerställa ohörbarhet adderas till den digitaliserade audiosignalen som visat vid summeringssymbolen 80. Beroende på den tid som är nödvändig för att utföra föregående processer kan det vara önskvärt att fördröja den digitaliserade audiosig- nalen som visat vid 82 genom temporär lagring i minne. Om audiosignalen inte för- dröjs adderas de arnplitudjusterade kodkomponentema, efter att en F FT och maske- ringsuppskattningar har utförts för ett första intervall av audiosignalen, till ett andra 10 15 20 25 519 882,, z _ _ 17 f» <1 intervall av audiosignalen vilket följ er på det första intervallet. Om audiosignalen tördröjs kan emellertid i stället de amplitudj usterade kodkomponentema adderas till det första intervallet och en simultan maskeringsuppskattning kan då användas.

Dessutom kan en amplitud ansättas till kodkomponenten baserat på den icke simul- tana maskeringsfönnågan hos en del av audiosignalen inom det första intervallet, om delen av audiosignalen under det första intervallet åstadkommer en större ma- skeringskapacitet för en kodkomponent som adderas under det andra intervallet, än delen av audiosignalen under det andra intervallet skulle ge kodkomponenten under samma intervall. På detta sätt kan både simultan och icke simultan maskeringskapa- cítet uppskattas och en optimal arnplitud kan ansättas till varje kodkomponent base- rat på den mest fördelaktiga uppskattningen.

I vissa tillämpningar såsom radio- och TV-sändningar eller analog inspelning (som på konventionella bandkassetter) omvandlas den kodade audiosignalen i digitalforrn till analog fonn av en digital-till-analog-omvandlare (DAC) 84. När signalen skall överföras eller spelas in i digital fonn kan emellertid DAC:en 84 uteslutas.

De olika funktionema som illustreras i fig. 2 kan t.ex. implementeras med en digital signalprocessor eller med en persondator, arbetsstation, stordator eller annan digital dator.

F ig. 3 är ett blockschema av ett kodningssystem för användning vid kodning av au- diosignaler i analog form såsom i en konventionell radio- eller TV-sändningsstudio.

I systemet i fig. 3 övervakar en värdprocessor 90, vilken t.ex. kan vara en person- dator, valet och genereringen av information som skall kodas för att inkluderas i en analog audiosignal som tas emot vid en ingång 94. Värdprocessom 90 är kopplad till ett tangentbord 96 och till en monitor 100, såsom en CRT-monitor, så att använ- daren kan välja ett önskat meddelande som skall kodas ur en meny med tillgängliga meddelanden som visas på monitorn 100. Ett typiskt meddelande att kodas i en sänd 10 15 20 25 30 519 882 18 : ø » . . i a audiosignal kan inkludera stations- eller kanalidentifikationsinforrnation, program eller segmentinforrnation och/eller en tidkod.

När det önskade meddelandet har matats in till värdprocessom 90 fortsätter värden att mata ut data som representerar symbolerna i meddelandet till en digital signal- processor (DSP) 104 vilken fortsätter att koda varje symbol som tas emot från värd- processom 90 i form av en unik uppsättning kodsignalskomponenter som beskrivet här nedan. I en utföringsforrn genererar värdprocessom en dataström med fyra till- stånd, dvs. en dataström i vilken varje dataenhet kan anta ett av fyra distinkta data- tillstând, vilka vardera representerar en unik symbol inklusive två synkroniserings- symboler benämnda E och S och två meddelandeinformationssymboler 1 och 0, vil- ka vardera representerar var sitt binärt tillstånd. Det förstås att vilket antal distinkta datatillstånd som helst kan användas. T.ex. kan istället för två meddelandeinforrna- tionssymboler tre datatillstånd representeras med tre unika symboler vilket medger en motsvarande större mängd information att överföras med en dataström av given storlek.

När programrnaterialet representerar tal t.ex. är det fördelaktigt att överföra en sym- bol under en relativt längre tidsperiod än i fallet med programaudio med väsentligen mer kontinuerligt energiinnehåll för att tillåta naturliga pauser och uppehåll som finns i tal. På motsvarande sätt ökas antalet möjliga meddelandeinforrnationssym- boler för att säkerställa att inforrnationsgenomströmningen är tillräckligt hög i detta fall. För symboler som representerar upp till fem bitar åstadkommer symbolöverfö- ringslängder på två, tre och fyra sekunder ökande sannolikheter för korrekt avkod- ning. I några sådana utföringsforrner avkodas en initialsymbol (E) när (i) energin i FFT-fållorna för denna symbol är störst, (ii) medelenergin minus standardavvikelsen på energin för denna symbol är större än medelvärdesenergin plus medelvärdesstan- dardavvikelsen på energin för alla andra symboler, och (iii) formen på energimot- tidskurvan för denna symbol har en allmän klockform med toppen vid tidsgränsen mellan symbolerna. 10 15 20 25 30 519 882 . = ~ . « . - 19 Enligt utfóringsformen i fig. 3 svarar DSP:n 104, när den har tagit emot symbolerna i ett givet meddelande för kodning, genom att generera en unik uppsättning kodfre- kvenskomponenter fór varje symbol vilka den tillhandahåller vid en utgång 106.

Med hänvisning till fig. 4 visas spektraldiagram för var och en av de fyra datasym- bolema S, E, 0 och 1 i datauppsättningsexemplet som beskrivits ovan. Som visat i fig. 4 representeras symbolen S i denna utföringsfonn av en unik grupp av tio kod- frekvenskomponenter fl till f10 anordnade på lika frekvensavstånd inom ett område som sträcker sig från ett frekvensvärde något större än 2kHz till ett frekvensvärde något under 3 kHz. Symbolen E representeras av en andra unik grupp av tio kodfre- kvenskomponenter fl 1 till f20 anordnade inom frekvensspektrum på lika avstånd från ett forsta frekvensvärde något större än 2 kHz upp till ett frekvensvärde något under 3 kHz, varvid varje kodkomponent fl 1 till f20 har ett unikt frekvensvärde skilt från alla andra inom samma grupp liksom från alla frekvensema fl till flO.

Symbolen 9 representeras av ytterligare en unik grupp av tio kodfrekvenskompo- nenter f2l till BO likaså anordnade på lika frekvensavstånd från ett värde något stör- re än 2 kHz upp till ett värde något mindre än 3kHz och vilka var och en har ett unikt frekvensvärde skilt från alla andra i sarnrna grupp såväl som från alla frekven- sema fl till f20. Slutligen representeras symbolen 1 av ytterligare en unik grupp av tio kodfrekvenskomponenter f31 till f40 likaså anordnade på lika frekvensavstånd från ett värde något större än 2 kHz till ett värde något mindre än 3 kHz, så att varje komponent f3l till f40 har ett unikt frekvensvårde skilt från alla de andra frekvens- komponenterna fl till f40. Genom att använda multipla kodfrekvenskomponenter for varje datatillstånd så att kodkomponentema i varje tillstånd är väsentligen sepa- rerade från varandra i frekvens kommer störningar (såsom icke kodade audiosignal- komponenter eller andra stömingar) inom ett avkänningsband som är gemensamt med någon av kodkomponentema i ett givet datatillstånd mindre sannolikt att störa detekteringen av de återstående komponenterna i det datatillståndet.

Enligt andra utfóringsformer är det fördelaktigt att representera symbolema med multipla frekvenskomponenter, t.ex. tio kodtoner eller frekvenskomponenter vilka 10 15 519 882 20 inte är jämnt spridda i frekvens, och vilka inte har samma förskjutning från symbol till symbol. Undvikande av ett fullständigt förhållande mellan kodfrekvenser för en symbol genom hopklumpning av tonerna reducerar effekterna av frekvenssvävning och rumsnollor, dvs. lägen där ekon från rummets väggar stör korrekt avkodning.

Följande uppsättning kodtonfrekvenskomponenter för de fyra symbolema (0, 1, S och E) åstadkoms for att mildra effekterna av rumsnollor, där fl till f 10 represente- rar respektive kodfrekvenskomponenter för var och en av de fyra symbolerna (ut- tryckt i Hertz): ”O” ”1” ”S” ”E” fl l046.9 1054.7 1062.5 1070.3 f2 1l95.3 l203.l 1l79.7 1l87.5 f3 l35l.6 l343.8 13359 l328.1 f4 1492.2 l484.4 l507.8 1500.0 f5 l656.3 l664.l 167l.9 l679.7 f6 l859.4 1867.2 1843.8 185l.6 f7 2078.] 2070.3 2062.5 2054.7 f8 2296.9 2289.l 2304.? 23 12.5 f9 2546.9 2554.? 2562.5 2570.3 flO 2859.4 2867.2 2843.8 285l.6 Allmänt uttryckt varierar spektralinnehållet i koderna enligt exemplen givna ovan relativt litet när DSP 104 slår om sin utgång från något av datatillstånden S, E, 0 och I till något annat. Enligt en aspekt av uppfinningen i särskilt fördelaktiga utförings- former paras varje kodfrekvenskomponent i varje symbol med en frekvenskompo- nent i vart och ett av de andra datatillstånden så att skillnaden däremellan är mindre än dess kritiska bandbredd. För ett par av rena toner är den kritiska bandbredden ett frekvensområde inom vilket frekvensseparationen mellan de två tonema kan varie- ras utan att väsentligen öka ljudstyrkan. Eftersom frekvensseparationen mellan när- liggande toner i fallet med varje datatillstånd S, E, 0 och 1 är densamma, och efter- som varje ton i varje datatillstånd S, E, 0 och 1 paras med respektive ton i de andra 10 15 20 25 30 519 882 i, 21 så att skillnaden i frekvens däremellan är mindre än den kritiska bandbredden för det paret kommer det att bli väsentligen ingen skillnad i ljudstyrka vid övergång från något av datatillstånden S, E, 0 och 1 till något annat när dessa återges som ljud.

Genom minimering av skillnaden i frekvens mellan kodkomponenterna i varje par påverkas dessutom de relativa sannolikheterna att detektera varje datatillstånd när det är mottaget väsentligen inte av frekvenskarakteristiken hos överföringsförbin- delsen. En ytterligare fördel med att para komponenterna i olika datatillstånd så att de är relativt nära i frekvens är att en maskeringsutvärdering som utförts för en kod- komponent i ett första datatillstånd kommer att vara väsentligen riktig för en mot- svarande komponent i nästa datatillstånd när omslag mellan tillstånd äger rum.

Alternativt kommer det att visa sig, i den icke likforrniga kodtonsutspridningsmo- dellen för minimering av effektema av rumsnollor, att frekvensema som valts för varje kodfrekvenskomponent fl till flO ligger samlade runt en frekvens, t.ex. ligger frekvenskomponentema för fl, f2 och B i närheten av 1055 Hz, 1180 Hz respektive 1340 Hz. Speciellt enligt detta utföringsexempel är tonema åtskilda med två gånger FFT upplösningen, för en upplösning på 4 Hz är tonema som visas t.ex. åtskilda med 8 Hz, och de är valda för att ligga i mitten av frekvensområdet för en FFT fålla.

Vidare varieras ordningen på de olika frekvenser vilka tilldelas kodfrekvenskompo- nenterna fl till fl0 för att representera de olika symbolema 0, 1, S och E inom varje kluster. De frekvenser som valts för komponentema fl, f2 och få motsvarar t.ex. symbolema (0, 1, S, E), (S, E, 0, 1) respektive (E, S, 1, 0) från lägsta till högsta fre- kvens, dvs. (1046,9, l054,7, 1062,5, l070,3), (1 179,7, 1 187,5, l195,3, l203,1»), (l328,l, 1335,9, 1.343,8, 135 1,6). En fördel med den här modellen är att även om det finns en rumsnolla vilken interfererar med korrekt mottagning av en kodkompo- nent elimineras i allmänhet samma ton från varje symbol så att det är enklare att av- koda en symbol från de återstående komponentema. På motsatt sätt är det svårare att korrekt avkoda symbolen om en rumsnolla eliminerar en komponent från en symbol men inte från en annan symbol. 10 15 20 25 519 882 22 Det blir uppenbart att alternativt antingen fler eller färre än fyra separata datatill- stånd eller symboler kan användas för kodning. Dessutom kan varje datatillstånd eller symbol representeras av fler eller färre än tio kodtoner, och även om det är att föredra att samma antal toner används för att representera varje datatillstånd är det inte nödvändigt i alla applikationer att antalet kodtoner som används för att repre- sentera varje datatillstånd är detsarmna. Företrädesvis skiljer sig varje kodton i fre- kvens från alla andra kodtoner för att maximera sarmolikheten fór att särskilja varje datatillstånd vid avkodning. Det är emellertid inte nödvändigt i alla applikationer att ingen kodtonsfrekvens delas med två eller flera datatillstånd.

Fig. 5 är ett funktionellt blockdiagram till vilket hänvisas vid förklaringen av kod- ningsförfarandet som utförs med utföringsformen i fig. 3. Som beskrivet ovan mot- tar DSP:n 104 data från värdprocessorn 90 betecknande sekvensen datatillstånd som skall matas ut av DSP:n 104 som respektive grupper av kodfrekvenskomponenter.

DSP:n 104 genererar fördelaktigtvis en uppslagningstabell över tidsdomänrepre- sentationer för varje kodfrekvenskomponent fl till f40 vilken den sedan lagrar i ett RAM representerat av minnet 110 i fig. 5. Som svar på de data den mottagit från värdprocessom 90 genererar DSP:n 104 en motsvarande adress vilken den lägger på en adressingång på minnet 110 som visat vid 112 i fig. 5 för att få minnet 110 att mata ut tidsdomändata för var och en av de tio frekvenskomponentema som motsva- rar datatillstånden som skall matas ut vid den tidpunkten.

Med hänvisning till fig. 6, vilken är ett funktionellt blockdiagram för illustrering av speciella operationer som utförs av DSP:n 104, lagrar minnet 110 en sekvens av tidsdomänvärden för varje frekvenskomponent i varje symbol S, E, 0 och l. I denna speciella utföringsfonn lagras, eftersom kodfrekvenskomponentema sträcker sig från ungefär 2 kHz upp till ungefär 3 kHz, ett tillräckligt stort antal tidsdomänsam- pel i minnet l10 för varje frekvenskomponent fl till f40 så att de kan matas ut med en frekvens högre än Nyquist-frekvensen hos den högsta frekvenskodkomponenten. 10 15 20 25 30 519 882 23 Tidsdomänkodkomponentema matas ut med en ungefär-ligen hög hastighet från minnet 110 vilket lagrar tidsdomänkomponenter för varje kodfrekvenskomponent representerande en förbestämd varaktighet så att (n) tidsdomänkomponenter lagras för varje kodfrekvenskomponent fl till f40 för (n) tidsintervall tl till tn, som visat i fig. 6. Om t.ex. symbolen S skall kodas under ett givet signalintervall under det för- sta intervallet tl matar minnet 110 ut tidsdomänkomponenterna fl till fl0 motsva- rande det intervallet som lagrat i minnet 110. Under nästa intervall matas tidsdo- mänkomponentema fl till fl0 för intervallet t2 ut av minnet 110. Denna process fortsätter sekventiellt för intervallen t3 till tn och tillbaka till tl tills den kodade symbolens S varaktighet har utlöpt.

Istället för att mata ut alla tio kodkomponenterna t.ex. fl till fl0 under ett tidsinter- vall matas i vissa utföringsformer bara de av kodkomponentema som ligger inom den kritiska bandbredden för audiosignalens toner ut. Detta är ett allmänt konserva- tivt angreppssätt för att säkerställa ohörbarhet för kodkomponentema.

Med hänvisning återigen till fig. 5 tjänar DSP:n 104 också till att justera amplitu- dema på tidsdomänkomponenterna som matats ut av minnet 110 så att, när kodfre- kvenskomponentema återges som ljud, kommer de att maskeras av komponenter i audiosignalen i vilken de har inkluderats på så sätt att de är ohörbara för mänsklig hörsel. Följaktligen förses DSP:n 104 även med audiosignalen som mottagits på ingângspolen 94 efter tillämplig filtrering och analog-till-digital omvandling. Koda- ren i fig. 3 innefattar mer speciellt ett analogt bandpassfilter 120 vilket tjänar till att väsentligen avlägsna audiosignalfrekvenskomponenter utanför ett band av intresse för utvärdering av maskeringstörmågan hos den mottagna audiosignalen vilken i föreliggande utföringsform sträcker sig från ungefär 1,5 kHz till ungefär 3,2 kHz.

Filtret 120 tjänar även till att ta bort högfrekvenskomponenter i audiosignalen vilka kan förorsaka vikning när signalen därefter digitaliseras av en analog-till-digital- omvandlare (A/D) 124 vilken opererar vid tillräckligt hög samplingsfrekvens. 10 15 20 25 30 519 882 24 Som visat i fig. 3 matas den digitaliserade audiosignalen av A/D 124 till DSP:n 104 där, som visat vid 130 i fig. 5, prograrnaudiosignalen undergår frekvensområdesse- parering. Enligt denna utföringsforrn utförs frekvensområdessepareringen som en Fast Fourier Transform (FFT) vilken utförs periodiskt med eller utan tidsmässigt överlapp för att åstadkomma successiva frekvensfållor, var och en med en förbes- tärnd frekvensbredd. Andra tekniker finns tillgängliga för att åtskilja frekvenskom- ponenterna i audiosignalema såsom vågtransfonn, diskret Walsh Hadamard trans- form, diskret Hadamard transform, diskret kosinustransform liksom olika digitala filtertekniker.

När DSP:n 104 har separerat frekvenskomponentema i den digitaliserade audiosig- nalen till successiva frekvensfållor som närrmt ovan fortsätter den med att utvärdera förmågan hos de olika frekvenskomponenterna som finns i audiosignalen att maske- ra de olika kodkomponentema som matats ut av minnet 110, och att producera re- spektive amplitudjusteringsfaktorer vilka tjänar till att justera amplitudema på de olika kodfrekvenskomponenterna så att de kommer att maskeras av programaudion vid återgivning som ljud så att de blir ohörbara för mänsklig hörsel. Dessa proces- ser representeras av blocket 134 i fig. 5.

För audiosignalkomponenter som är väsentligen samtidiga med de kodfrekvens- komponenter de skall maskera (men vilka föregår kodfrekvenskomponentema med en kort tidsperiod), utvärderas maskeringsförrnågan hos programaudiokomponen- tema på tonbasis, liksom på smalbandsmaskeringsbasis och på bredbandsmaske- ringsbasis som ovan beskrivet. För varje kodfrekvenskomponent vilken matas ut vid en given tid av minnet 110 utvärderas en tonmaskeringsfönnåga för var och en av ett flertal audiosignalfrekvenskomponenter baserat på energinivåema i var och en av respektive fållor inom vilka dessa komponenter faller liksom på frekvenssambandet mellan varje fålla och respektive kodfrekvenskomponent. Utvärderingen i varje fall (ton-, smalbands- och bredbands-) kan ta formen av en amplitudjusteringsfaktor el- ler på annat sätt möjliggöra tilldelningen av en kodkomponentsamplitud så att kod- 10 15 20 25 30 519 882 25 komponenten maskeras av audiosignalen. Alternativt kan utvärderingen göras med en glidande tonanalys.

I fallet med smalbandsmaskering utvärderas i denna utföringsfonn för varje respek- tive kodfrekvenskomponent energiinnehållet i frekvenskomponenter under en för- bestämd nivå inom ett förbestämt frekvensband innefattande respektive kodfre- kvenskomponent för att härleda en separat utvärdering av maskeringsförmågan. I vissa implementationer mäts smalbandsmaskeringsförmågan baserat på energiinne- hållet i dessa audiosignalfrekvenskomponenter under medelvärdet på energinivåema inom fâllan inom det förbestämda frekvensbandet. I denna implementation summe- ras energinivåema på komponentema under energinivåema på komponentema un- der fållans medelvärdesenergi (som en komponenttröskel) för att åstadkomma en smalbandig energinivå som svar på vilken en motsvarande smalbandig maskerings- utvärdering för respektive kodkomponent identifieras. En annan smalbandig energi- nivå kan istället åstadkommas genom att välja en komponenttröskel annan än me- delvärdesenerginivån. Dessutom används i ytterligare utföringsformer medelvärdes- energinivån på alla audiosignalkomponenter inom det förbestämda frekvensbandet istället som den smalbandiga energinivån för att tilldela en smalbandig maskerings- utvärdering till respektive kodkomponent. Enligt ytterligare utföringsforrner an- vänds det totala energiinnehållet i audiosignalkomponentema inom det förbestämda frekvensbandet istället, medan i andra utföringsformer en minimumkomponentnivå inom det förbestämda frekvensbandet används för detta ändamål.

Slutligen bestäms i speciella implementationer det bredbandiga energiinnehållet i audiosignalen för att utvärdera förmågan hos audiosignalen att maskera respektive kodfrekvenskomponent på en bredbandig maskeringsbasis. Enligt denna utförings- form baseras den bredbandiga maskeringsutvärderingen på den lägsta smalbandiga energinivån som hittas under förfarandet för smalbandig maskeringsutvärdering som beskrivits ovan. Det vill säga, om fyra separata förbestämda frekvensband har ut- forskats under förfarandet för smalbandig maskeringsutvärdering som beskrivits 10 15 20 25 30 519 882 26 ovan och bredbandigt brus tillåts innefatta den lägsta smalbandiga energinivån bland alla fyra förbestämda frekvensbanden (hur de än är bestämda), så multipliceras den- na lägsta smal-bandiga energinivå med en faktor som är lika med kvoten mellan det område av frekvenser som alla fyra smalbanden spänner över och bandbredden på det förbestämda frekvensbandet som har den lägsta smalbandiga energinivån. Den resulterande produkten betecknar en tillåten total kodeffektsnivå. Om den totala till- låtna kodeffektnivån betecknas P och koden innefattar tio kodkomponenter tilldelas var och en amplitudjusteringsfaktor för att åstadkomma en komponenteffektsnivå vilken är 10 dB mindre än P. Altemativt beräknas bredbandigt brus för ett förbes- tämt relativt brett band innefattande kodkomponenterna genom val av en av tekni- kerna som diskuterats ovan for att bestämma den smal-bandiga energinivån men med användning av audiosignalkomponentema istället genom det förbestämda rela- tivt breda bandet. När väl det bredbandiga bruset har bestämts på valt sätt tilldelas respektive kodkomponent en motsvarande bredbandig maskeringsutvärdering.

Amplitudjusteringsfaktorn för varje kodfrekvenskomponent väljs sedan baserat på den av ton-, smalbands- och bredbandsmaskeringsutvärderingama som ger den högsta tillåtna nivån för respektive komponent. Detta maximerar sannolikheten för att varje respektive kodfrekvenskomponent skall bli särskiljbar från brus som inte är audiosignal medan det samtidigt säkerställs att respektive kodfrekvenskomponent kommer att maskeras så att den är ohörbar för mänsklig hörsel.

Amplitudjusteringsfaktorema väljs för var och en av ton-, smalbands- och bred- bandsmaskering baserat på följande faktorer och omständigheter. I fallet med ton- maskering tilldelas faktorerna på basis av frekvensema och på audiosignalkompo- nentema vars maskeringsförrnåga skall utvärderas och frekvensen eller frekvensema på kodkomponentema som skall maskeras. Vidare åstadkommer en given audiosig- nal inom vilket valt intervall som helst förmågan att maskera en given kodkompo- nent inom samma intervall (dvs. samtidig maskering) vid en maximumnivå som är större än den vid vilken samma audiosignal över det valda intervallet kan maskera 10 15 20 25 30 519 882 27 samma kodkomponent vilken kommer före eller efter det valda intervallet (dvs. icke samtidig maskering). Förhållandena under vilka den kodade audiosignalen kommer att höras av en publik eller annan lyssnande grupp såsom tillämpligt bör lämpligen också tas i beaktande. Om t.ex. TV-audio skall kodas beaktas de distorderande ef- fekterna i en typisk lyssnarmiljö företrädesvis efiersom vissa frekvenser dämpas mer än andra i en sådan miljö. Mottagande och reproducerande utrustning (såsom grafis- ka utj ärnnare) kan orsaka liknande effekter. Miljö- och utrustningsrelaterade effek- ter kan kompenseras genom att välja tillräckligt låga amplitudjusteringsfaktorer för att säkerställa maskering under förväntade förhållanden.

Enligt vissa utföringsformer utvärderas bara en av ton-, smalbands- eller bredbands- maskeringsförmågan. Enligt andra utföringsformer utvärderas två sådana olika typer av maskeringsförmåga och enligt ytterligare andra används alla tre.

Enligt vissa utföringsforrner används en glidande tonanalys för att utvärdera maske- ringsförrnågan hos audiosignalen. En glidande tonanalys uppfyller i allmänhet ma- skeringsreglema för smalbandigt brus, bredbandigt brus och enskilda toner utan att erfordra audiosignalklassificering. Vid glidande tonanalys betraktas audiosignalen som en uppsättning diskreta toner var och en centrerad i en respektive F F T-fre- kvensfålla. I allmänhet beräknas enligt den glidande tonanalysen först effekten på audiosignalen i varje FFT-fålla. Sedan utvärderas för varje kodton maskeringsef- fektema av de diskreta tonerna i audiosignalen i varje F FT-fålla separerad i frekvens från kodtonen med inte mer än den kritiska bandbredden för audiotonen baserat på audiosignaleffekten i varje sådan fålla med användning av maskeringsförhållandena för enkeltonsmaskering. Maskeringseffekterna av alla relevanta diskreta toner i au- diosignalen summeras för varje kodton och justeras sedan för det antal toner inom den kritiska bandbredden för audiosignaltonema och audiosignalens komplexitet.

Som förklarat nedan är programmaterialets komplexitet enligt vissa utföringsformer empiriskt baserat på kvoten av effekterna i de relevanta tonerna i audiosignalen och roten ur summan av effekterna i kvadrat i sådana audiosignaltoner. Komplexiteten 10 15 20 25 30 519 882 28 tjänar till att svara för det faktum att det smalbandiga bruset och bredbandiga bruset vardera åstadkommer mycket bättre maskeringseffekter än vad som erhålls genom en enkel summering av de toner som används som modell för smalbandigt och bredbandigt brus.

Enligt vissa utföringsformer vilka använder en glidande tonanalys får ett förbestämt antal sampel av audiosignalen först undergå en stor FFT vilken åstadkommer hög upplösning men kräver längre behandlingstid. Sedan får successiva delar av det för- bestärnda antalet sampel undergå en relativt mindre F F T vilken är snabbare men åstadkommer lägre upplösning. Amplitudfaktorema som kom från den stora FFT:n sammansätts med de som kom från de mindre FFT:erna, vilket i allmänhet motsva- rar tidsriktning av den mer frekvensexakta stora F FT:n med den högre tidsexakthe- ten hos den mindre F F T:n. l utföringsforrnen i fig. 5 justerar DSP:n 104 amplituden på varje kodfrekvenskom- ponent när en lämplig amplitudjusteringsfaktor har valts för varje kodfrekvenskom- ponent som matats ut ur minnet 110 som visat med funktionsblocket amplitudju- stering 114. Enligt andra utföringsfonner genereras från början varje kodfrekvens- komponent så att dess amplitud anpassas till dess respektive justeringsfaktor. Med hänvisning även till fig. 6 multiplicerar amplitudjusteringsoperationen i DSP:n 104 enligt denna utföringsforrn de tio valda tidsdomänkodfrekvenskomponentvärdena fl till f40 för det aktuella tidsintervallet tl till tn med respektive amplitudjusterings- faktor GA1 till GAIO och sedan fortsätter DSP:n 104 med att addera de amplitudju- sterade tidsdomänkomponenterna för att åstadkomma en sammansatt kodsignal vil- ken den matar ut på sin utgång 106. Med hänvisning till fig. 3 och 5 omvandlas den sammansatta kodsignalen till analog form av digital-till-analog-omvandlaren (DAC) 140 och matas därefter till en första ingång på en summerarkrets 142. Summerar- kretsen 142 tar emot audiosignalen från ingångspolen 94 på en andra ingång och adderar den sammansatta analoga kodsignalen till den analoga audiosignalen för att åstadkomma en kodad audiosignal på en utgång 146. 10 15 20 25 30 519 882 29 I radiosändarapplikationer modulerar den kodade audiosignalen en bärvåg och sänds genom luften. I NTSC TV-sändningsapplikationer modulerar den kodade audiosig- nalfrekvensen en underbärvåg och blandas med en sammansatt videosignal så att den kombinerade signalen används för att modulera en sändarbärvåg för luftbuma sändningar. Radio- och TV-signalema kan naturligtvis också sändas över kabel (t.ex. konventionell eller fiberoptisk kabel), satellit eller annat. I andra tillämpningar kan den kodade audion spelas in antingen för distribution i inspelad form eller för påföljande sändning eller annan spridning. Kodad audio kan också användas i punkt till punkt sändningar. Olika andra applikationer, sändnings- och inspelningstekniker kan tänkas.

Fig. 7A-7C visar flödesscheman för att illustrera en mjukvarurutin som utförs av DSP:n 104 för att implementera utvärderingen av ton-, smalbands- och bredbands- maskeringsfunktioner beskrivna ovan. Fig. 7A illustrerar en huvudslinga i mjukva- ruprogramrnet i DSP:n 104. Programmet initieras genom ett kommando från värd- processom 90 (steg 150), varvid DSP:n 104 initierar sina hårdvaruregister (steg 152) och sedan fortsätter till steg 154 för att beräkna oviktade tidsdomänkodkomponent- data som illustrerat i fig. 6 vilka den sedan lagrar i minne för att läsas ut när det be- hövs för att generera tidsdomänkodkomponenter, som närrmt härovan. Alternativt kan detta steg uteslutas om kodkomponentema lagras permanent i ett ROM eller an nat icke flyktigt lagringsmedium. Det är också möjligt att beräkna kodkomponent- data vid behov även om detta ökar processorbelastningen. Ett annat alternativ är att åstadkomma oviktade kodkomponenter i analog form och sedan justera amplituder- na på de analoga komponentema med hjälp av viktningsfaktorer producerade av en digitalprocessor.

När tidsdomändata har beräknats och lagrats skickar DSP:n 104 i steg 156 en begä- ran till värdprocessom 90 om nästa meddelande som skall kodas. Meddelandet är en sträng av tecken, heltal eller andra uppsättningar datasymboler vilken unikt identifi- erar kodkomponentgruppema som skall matas ut av DSP:n 104 i en ordning vilken 10 15 20 25 30 519 882 30 är förbestämd av meddelandet. Enligt andra utföringsformer bestämmer värden, med vetskap om DSP:n utdatahastighet, själv när den skall mata ut nästa meddelande till DSP:n genom att ställa en lämplig klocka och mata ut meddelandet vid ett tidsutläs- ningsförhållande. Enligt ytterligare en alternativ utföringsforrn är en avkodare kopp- lad till en utgången på DSP:n 104 för att ta emot de utmatade kodkomponentema i ordning för avkodning av desamma och mata tillbaka meddelandet till värdproces- som som det matats ut av DSP:n så att värden kan bestämma när den skall mata yt- terligare ett meddelande till DSP:n 104. Enligt ytterligare andra utföringsfonner ut- förs funktionerna i värdprocessorn 90 och DSP:n 104 av 'en enda processor.

När nästa meddelande har tagits emot från värdprocessom enligt steg 156 fortsätter DSP:n med att generera kodkomponentema för varje symbol i meddelandet i ord- ning och mata de kombinerade viktade kodfrekvenskomponentema till sin utgång 106. Denna process representeras av en slinga benämnd 160 i fig. 7A.

Vid inträde i slingan 160 aktiverar DSP:n 104 klockavbrotten 1 och 2 och går sedan in i subrutin 162 "beräkna viktfaktorer", vilken kommer att beskrivas i samband med flödesschemana i fig. 7B och 7C. Med hänvisning till fig. 7B bestämmer DSP:n vid inträde i subrutinen 162 "beräkna viktningsfaktorer" först om ett tillräckligt antal först när audiosignalsampel har lagrats för att medge en högupplöst F FT att utföras i avsikt att analysera spektralinnehållet i audiosignalen under ett närmast föregående förbestämt audiosignalintervall som visat i steg 163. Vid igångsättning måste först ett tillräckligt antal audiosignalsampel ackumuleras för att utföra FF T:n. Om en överlappande FF T används behöver emellertid under påföljande passeringar genom slingan motsvarande färre datasampel lagras innan nästa FFT utförs.

Som syns i fig. 7B förblir DSP:n i en slinga vid steg 163 i väntan på nödvändig sampelackumulering. Vid varje klockavbrott 1 åstadkommer A/Dzn 124 ett nytt di- gitaliserat sampel av programaudiosignalen vilket ackumuleras i en databuffert i DSP:n 104 som visat av subrutin 164 i fig. 7A. 10 15 20 25 30 519 sszïunw z __ 31 Tillbaka till fig. 7B. När ett tillräckligt stort antal datasampel har ackumulerats av DSP:n fortsätter behandlingen i ett steg 168 vari ovan nämnda högupplösta FFT ut- förs på audiosignaldatasamplen för det mest nyliga audiosignalintervallet. Därefter beräknas som visat med referens 170 en respektive viktningsfaktor eller amplitudj u- steringsfaktor för var och en av de tio kodfrekvenskomponentema i den aktuella symbolen som kodas. I ett steg 172 bestäms den av frekvensfällorna som åstad- kommits av den högupplösta FFT:n (steg 168) vilken åstadkommer förmågan att maskera den högsta nivån av respektive kodkomponent på en enkeltonsbas (den dominanta tonen) på ett sätt som beskrivits ovan.

Med hänvisning till fig. 7C bestäms viktningsfaktorn för den dominanta tonen i ett steg 176 och kvarhålls för jämförelse med relativ maskeringsförmåga åstadkommen av smalbands- och bredbandsmaskering, och om den befinns vara den mest effekti- va maskeringen används den som en viktningsfaktor för att ställa amplituden på den aktuella kodfrekvenskomponenten. I ett påföljande steg 180 utförs en utvärdering av smalbands- och bredbandsmaskeringsförrnågor på ett sätt som beskrivits ovan. Där- efter bestäms i ett steg 182 om smalbandsmaskering åstadkommer den bästa fönnå- gan att maskera respektive kodkomponent och om så är fallet uppdateras viktnings- faktorn i ett steg 184 baserat på smalbandsmaskering. I ett påföljande steg 186 be- stäms om bredbandsmaskering åstadkommer den bästa förmågan att maskera re- spektive kodfrekvenskomponent och om så är fallet justeras i ett steg 190 viktnings- faktom för respektive kodfrekvenskomponent baserat på bredbandsmaskering. Se- dan bestäms i ett steg 192 ifall viktningsfaktorema har valts för varje kodfrekvens- komponent som skall matas ut nu för att representera den aktuella symbolen och om inte återinitieras slingan för att välja en viktningsfaktor för nästa kodfrekvenskom- ponent. Om emellertid viktningsfaktorerna för alla komponenter har valts avslutas subrutinen som visat i steg 194.

I händelse av klockavbrott 2 fortsätter behandlingen i en subrutin 200 vari funktio- nema illustrerade i fig. 6 ovan utförs. Det vill säga i subrutin 200 används de vikt- 10 15 20 25 30 519 882 _ 32 ningsfaktorer som beräknats inom subrutin 162 för att multiplicera respektive tids- domänvärden för den aktuella symbolen som skall matas ut, och sedan adderas de viktade tidsdomänkodkomponentvärdena och matas ut som en viktad sammansatt kodsignal till DAC 140. Varje kodsymbol matas ut under en förbestämd tidsperiod efter vars slut behandlingen återgår till steg 156 från steg 202.

F ig. 7D och 7E visar flödesscheman illustrerande en implementering av den glidan- de tonanalystekniken fiör utvärdering av maskeringseffekter hos en audiosignal. Vid steg 702 initieras variabler såsom storleken i sampel på en stor FFT och en mindre FF T, antalet mindre FF T per stor FFT och antalet kodtoner per symbol, Lex. 2048, 256, 8 respektive 10.

I stegen 704-708 analyseras ett antal sampel motsvarande en stor FF T. I steg 704 er- hålls audiosignalsampel. I steg 706 erhålls effekten på programrnaterialet i varje FFT-fälla. I steg 708 erhålls den tillåtna kodtonseffekten i varje motsvarande FFT- fâlla vilken står för effekterna hos alla de relevanta audiosignaltonerna i den fållan för var och en av tonerna. Flödesschemat i fig. 7E visar steg 708 mer detalj erat.

I steg 710-712 analyseras ett antal sampel motsvarande en mindre FF T på liknande sätt som steg 706-708 för en stor FF T. I steg 714 kombineras de tillåtna kodeffek- tema som erhållits från den större FFT:n i steg 708 och den mindre FFTzn i steg 712 för den del sampel som har underkastats en mindre FFT. I steg 716 blandas kodto- nema med audiosignalen för att bilda kodad audio, och i steg 718 matas den kodade audion ut till DAC:n 140. I steg 720 avgörs ifall steg 710-718 skall upprepas, dvs. ifall det finns delar av audiosignalsamplen vilka har underkastats en stor FF T men inte en mindre FFT. Sedan analyseras i steg 722 om det finns några mer audiosam- pel ett nästa antal sampel motsvarande en stor FF T.

Fig. 7E visar detaljer för steg 708 och 712 vari beräknas den tillåtna kodeffekten i varje FFT-fälla. I allmänhet behandlar denna procedur audiosignalen som bestående 10 15 20 25 30 519 882 33 .MHN H- .f av en uppsättning toner (se exemplet nedan), beräknar maskeringseffekten hos varje audiosignalton på varje kodton, summerar rnaskeringseffekterna och justerar for densiteten av kodtoner och komplexiteten på audiosignalen.

I steg 752 bestäms intressant band. Låt t.ex. bandbredden som används for kodning vara 800 Hz - 3200 Hz och samplingsfrekvensen vara 44100 sampel/sek. Startfållan börjar vid 800 Hz och slutfållan slutar vid 3200 Hz.

I steg 754 bestäms maskeringseffekten hos varje relevant audiosignalton på varje kod i denna fålla med användning av maskeringskurvan för en enkel ton och med kompensering for att audiosignalens FFT-fållas bredd är skild från noll genom be- stämning (1) av ett forsta maskeringsvärde baserat på antagandet att all audiosignal- effekt finns i den övre änden av fållan, och (2) ett andra maskeringsvärde baserat på antagandet att all audiosignaleffekt finns i den lägre änden av fållan, och sedan val av den av de forsta och de andra maskeringsvärdena som är minst.

Fig. 7F visar en approximation av en entonsmaskeringskurva for en audiosignalton vid en frekvens på tPGM vilken är ungefär 2200 Hz i detta exempel, enligt Zwis- locki, J .J ., "Masking: Experimental and Theoretical Aspects of Simultaneous, For- ward, Backward and Central Masking ", 1978, in Zwicker et al., ed., Psychoacous- tics: Facts and Models, sid. 283-316, Springer Verlag, New York. Bredden på det kritiska bandet (CB) definieras av Zwislocki som: kritiskt band = 0,002 * fPGM1,5 + 100 Med följande definitioner och där "maskerare" är audiosignaltonen, BRKPOINT = 0,3 / +/- 0,3 kritiska band/ PEAKFAC = 0,025l19 / -16 db från maskeraren/ BEATFAC = 0,0025 12 / -26 db från maskeraren/ mNEG = -2,40 / -24 db per kritiskt band/ mPOS = -0,70 / -7 db per kritiskt band/ 10 15 20 25 30 519 882 34 cf = kodfrekvens mf = maskerarfrekvens cband = kritiskt band runt fPGM då kan maskeringsfaktom, mfaktor, beräknas som följer: brkpt = cband * BRKPOINT om i negativ lutning på kurvan i fig. 7F, mfaktor = PEAKFAC * l0** (mNEG* mf-brkpt-cD/cband) om på platta området av kurvan i fig. 7F, mfaktor = BEATFAC om på positiv lutning i kurvan i fig. 7F, mfaktor = PEAKFAC * 10** (mPOS * cf-brkpt-mD/cband).

Specifikt beräknas en första mfaktor baserat pâ antagandet att all audiosignaleffekt finns i den undre delen av dess fâlla, sedan beräknas en andra mfaktor med antagan- det att all audiosignaleffekt finns i den övre änden av dess fälla, och den mindre av den första och andra mfaktorn väljs som maskeringsvärde som åstadkommits av au- diosignaltonen fór den valda kodtonen. I steg 754 utförs denna behandling för varje relevant audiosignalton för varje kodton.

I steg 756 justeras varje kodton med var och en av maskeringsfaktorema motsva- rande audiosignaltonema. I denna utföringsform multipliceras maskeringsfaktom med audiosignaleffekten i relevant fälla.

I steg 758 summeras resultatet av multipliceringen av maskeringsfaktom med audio- signaleffekten för varje fålla för att åstadkomma en tillåten effekt för varje kodton.

I steg 760 justeras de tillåtna kodtonseffekterna för antalet kodtoner inom en kritisk bandbredd på vardera sidan av kodtonen som utvärderas, och för komplexiteten i audiosignalen. Antalet kodtoner inom det kritiska bandet, CTSUM, räknas. Juster- ingsfaktorn, ADJFAC, ges av: 10 15 20 25 519 882 35 ADJFAC = GLOBAL * (Psuixa/Pnssffi / cTsUM där GLOBAL är en reduktionsfaktor som svarar för inexakthet hos kodaren på grund av tidsfördröjningar i FFT utförandet, (PSUM/PRSS)1,5 är en empirisk kor- rektionsfaktor för kom-plexitet och 1/CTSUM representerar helt enkelt en delning av audiosignaleffekten över alla kodtoner den skall maskera. PSUM är summan av maskeringstoneffektnivåerna som tilldelats maskeringen av kodtonen vars ADJFAC håller på att bestämmas. Roten ur kvadratsumman av effekten (PRSS) ges av: PRSS = SQRT( Z (pf ) ), i = FFT-fällor inom bandet.

Med antagande av t.ex. en total maskeringstoneffekt inom ett band jänmt spritt över en, två och tre toner ger Antal toner Toneffekt PSUM PRSS 1 10 1 * 10 = 10 10 2 5,5 2 *s = 10 sQRT (2 * 52) = 7.07 3 3.3, 3.3, 3.3 3* 3.3 = 10 sQRT (3 * 3.32) = 5.77 Således mäter PRSS toppbenägenheten (ökande värden) hos maskeringseffekten el- ler utspridningsbenägenhet (minskande värden) på programmaterialet.

I steg 762 i fig. 7E bestäms om det finns några fler fållor inom det intressanta ban- det och om så är fallet behandlas de som beskrivet ovan.

Exempel på maskeringsberäkningar kommer nu att ges. En audiosignalsymbol vid O dB antas så att de âstadkomna värdena är maximala kodtonseffekter relativt audio- signaleffekten. Fyra fall beskrivs: en enkel 2500 Hz ton; tre toner vid 2000, 2500 och 3000 Hz; smalbandigt brus beskrivet som 75 toner inom det kritiska bandet centrerat vid 2600, dvs. 75 toner likformigt utspridda på. 5 Hz avstånd inom området 10 15 5 1 9 s s 2 _ 36 2'- 2415 till 2785 Hz; och bredbandigt brus beskrivet som 351 toner lik-fonnigt ut- spridda på 5 Hz avstånd i området 1750 till 3250 Hz. För varje fall jämförs det be- räknade resultatet från en glidande tonanalys (STA) med det beräknade resultatet från valet av den bästa av enkeltons-, smalbandsbrus- och bredbandsbrusanalyserna.

Enkel ton Multipla toner Smalbandigt brus Bredbandigt brus Kod STA bäst STA bäst STA bäst STA bäst ton av 3 3 3 3 (H2) (dB) (dB) (dB) (dB) (dB) (dB) (dB) (dB) 1976 -50 -49 -28 -30 -19 ET 14 12 2070 -45 -45 -22 -32 -14 ET 13 12 2163 -40 -39 -29 -25 -9 ET 13 12 2257 -34 -33 -28 -28 -3 ET 12 12 2351 -28 -27 -20 -28 1 ET 12 12 2444 -34 -34 -23 -33 2 7 13 12 2538 -34 -34 -24 -24 3 7 13 12 2632 -24 -24 -18 -24 5 7 14 12 2726 -26 -26 -21 -26 5 7 14 12 2819 -27 -27 -22 -27 6 ET 15 12 I den glidande tonanalysen (STA) är t.ex. for enkeltonsfallet maskeringstonen 2500 Hz, vilket motsvarar en kritisk bandbredd på 0,002 * 25001,5 + 100 = 350 Hz. Bryt- punktema for kurvan i fig. 7F ligger vid 2500 i 0,3*35O eller 2395 och 2605 Hz.

Kodfrekvensen på 1976 ses vara på den negativt lutande delen av kurvan i fig. 7F så maskeringsfaktorn är: mfaktor = O 025119 * 10-2,4*(2500-105-1976)/350 = 3,364 * 106 = -44,7 dB Det finns tre kodtoner inom det kritiska bandet på 1976 Hz, så maskeringseffekten delas upp mellan dem: 3,364 * 102 / 3 = -49,s dB l0 15 20 25 30 519 882 37 Detta resultat avrundas till de -50 dB som visas överst till vänster i sampelberäk- ningstabellen. i I "bäst av 3" analysen beräknas tonmaskering enligt enkeltonsmetoden som förkla- rats ovan i samband med fig. 7F.

I "bäst av 3" analysen beräknas smalbandsbrusmaskering genom att forst beräkna medeleffekten över ett kritiskt band centrerat på frekvensen hos kodtonen av intres- se. Toner med effekt större än medeleffekten betraktas inte som del av bruset och avlägsnas. Surnmeringen av den återstående effekten är smalbandsbruseffekten. Den maximalt tillåtna kodtonseffekten är -6 dB av smalbandsbruseffekten for alla kodto- ner inom en kritisk bandbredd for kodtonen av intresse.

I "bäst av 3" analysen beräknas bredbandsbrusmaskering genom beräkning av smal- bandsbruseffekten for kritiska band centrerade vid 2000, 2280, 2600 och 2970 Hz.

Den minsta resulterande smalbandsbruseffekten multipliceras med kvoten av den totala bandbredden och den tillämpliga kritiska bandbredden for att hitta bredbands- bruseffekten. Om t.ex. bandet som är centrerat vid 2600 Hz har en 370 Hz kritisk bandbredd och är det minsta, multipliceras dess smalbandsbruseffekt med 1322 Hz/ 3 70 Hz = 3,57 för att åstadkomma bredbandsbruseffekten. Den tillåtna kodtons- effekten är -3 dB av bredbandsbruseffekten. När det finns tio kodtoner är den maxi- mala effekten som tillåts for var och en 10 dB mindre eller -13 dB av bredbands- bruseffekten.

De glidande tonanalysberäkningama visar sig allmänt motsvara "bäst av 3" beräk- ningama, vilket antyder att glidande tonanalys är en robust metod. Dessutom är re- sultaten som åstadkoms av den glidande tonanalysen i fallet med multipla toner bätt- re, dvs. tillåter högre kodtonseffekter än i "bäst av 3" analysen, vilket antyder att den glidande tonanalysen är lämplig även for fall vilka inte passar så bra in i "bäst av 3" beräkningarna. 10 15 20 25 30 519 882 ss Med hänvisning till fig. 8 visas däri i blockschemaform en utforingsforrn av en ko- dare vilken använder analoga kretsar. Den analoga kodaren tar emot en audiosignal i analog form vid en ingångspol 210 från vilken audiosignalen matas som en ingång till N komponentgeneratorkretsar 2201 till 220N vilka var och en genererar en re- spektive kodkomponent Cl-CN. För enkelhets och klarhets skull visas bara kompo- nentgeneratorkretsama 2201 och 220N i fig. 8. I avsikt att styrbart generera kod- komponenter för respektive datasymbol som skall inkluderas i audiosignalen för att bilda en kodad audiosignal, förses varje komponentgeneratorkrets med en respektive dataingångspol 2221 till 222N vilka tjänar som en aktiveringsingång for sin respek- tive komponentgeneratorkrets. Varje symbol kodas som en underuppsättning kod- komponenter Cl till CN genom att valbart lägga på en aktiveringssignal på vissa speciella komponentgeneratorkretsar 2201 till 220N. De genererade kodkomponen- tema som motsvarar varje datasymbol matas som ingångar till en summerarkrets 226 vilken tar emot den inmatade audiosignalen från ingångsterminal 210 på ytterli- gare en ingång och tjänar till att addera kodkomponentema till den inkommande au- diosignalen för att producera den kodade audiosignalen vilken den matar ut på en av sina utgångar.

Varje komponentgeneratorkrets är likartad i konstruktion och innefattar en respekti- ve viktningsfaktorbestämningskrets 2301 till 230N, en respektive signalgenerator 2321 till 232N och en respektive omkopplingskrets 2341 till 234N. Var och en av signalgeneratorema 2321 till 232N producerar en sinsemellan olik kodkomponent- frekvens och matar den genererade komponenten till respektive omkopplarkrets 2341 till 234N, vilka var och en har en andra ingång kopplad till jord och en utgång kopplad till en ingång på respektive multiplicerarkrets 2361 till 236N. Som svar på mottagandet av en aktiveringsinsignal på sin respektive dataingångspol 2221 till 222N, svarar var och en av omkopplarkretsarna 2341 till 234N genom att koppla ut- gången på sin respektive signalgenerator 2321 till 23 2N till ingången på motsvaran- de multiplicerarkrets 2361 till 236N. Vid frånvaro av en aktiveringssignal på datain- gången kopplar emellertid varje ornkopplarkrets 2341 till 234N sin utgång till den 10 15 20 25 30 519 882 39 f :": f. .:..;I. jordade ingången så att utgången på motsvarande multiplicerare 2361 till 236N ligg- er på nollnivå.

Varje viktningsfaktorbestämmarkrets 2301 till 23 ON tjänar till att utvärdera förmå- gan hos frekvenskomponenter i audiosignalen inom ett motsvarande frekvensband att maskera kodkomponenten som åstadkommits av motsvarande generator 2321 till 23 2N för att åstadkomma en viktningsfaktor vilken den matar som en ingång till motsvarande multiplicerarkrets 2361 till 236N i avsikt att justera amplituden på motsvarande kodkomponent för att säkerställa att den maskeras av den delen av au- diosignalen som har utvärderats med viktningsfaktorbestämmarkretsen. Med hän- visning även till fig. 9 illustreras där i blockschemaform konstruktionen på vikt- ningsfaktorbestämmarkretsarna 2301 till 230N, beskrivet som en krets 230 som ex- empel. Kretsen 230 innefattar ett maskeringsfilter 240 vilket tar emot en audiosignal på en av sina ingångar och tjänar till att separera den del av audiosignalen vilken skall användas för att producera en viktningsfaktor som skall matas till respektive multiplikator 2361 till 23 6N. Karakteristiken på markeringsfiltret väljs vidare för att vikta amplitudema på audiosignalfrekvenskomponentema enligt deras relativa för- mågor att maskera respektive kodkomponent.

Delen av audiosignalen som valts av maskeringsfiltret 240 matas till en absolutvär- deskrets 242 vilken producerar en utgång som representerar ett absolutvärde av en del av signalen inom frekvensbandet som passerat maskeringsfiltret 240. Utsignalen från absolutvärdeskretsen 242 matas som en ingång till en skalningsförstärkare 244 vilken har en förstärkning som är vald för att producera en utsignal vilken när den multipliceras med utsignalen från motsvarande omkopplare 2341 till 234N kommer att producera en kodkomponent på utgången på motsvarande multiplikator 2361 till 236N vilket säkerställer att den multiplicerade kodkomponenten kommer att maske- ras med den valda delen av audiosignalen som passerat maskeringsfiltret 240 när den kodade audiosignalen återges som ljud. Varje viktningsfaktorbestärrnnarkrets 2301 till 230N producerar därför en signal som representerar en utvärdering av för- l0 15 20 25 30 519 882 40 mågan hos den valda delen av audiosígnalen att maskera motsvarande kodkompo- nent.

I andra utföringsformer av analoga kodare enligt uppfinningen åstadkoms multipla viktningsfaktorbestämrnarkretsar för varje kodkomponentgenerator, och varje mul- tipel viktningsfaktorbestänrrnarkrets motsvarande en given kodkomponent utvärde- rar förmågan hos en speciell del av audiosígnalen att maskera den speciella kompo- nenten när den kodade audiosígnalen återges som ljud. Ett flertal sådana viktnings- faktorbestärnmarkretsar kan t.ex. åstadkommas, vilka var och en utvärderar förmå- gan hos en av audiosignalen inom ett relativt smalt frekvensband (sådant att audio- signalenergi inom ett sådant band med största sannolikhet utgörs av en enda fre- kvenskomponent) att maskera respektive kodkomponent när den kodade audion återges som ljud. Ytterligare en viktningsfaktorbestännnarkrets kan åstadkommas för samma respektive kodkomponent för utvärdering av förmågan hos audiosignal- energi inom ett kritiskt band, vilket har kodkomponentfrekvensen som centrumfre- kvens, att maskera kodkomponenten när den kodade audiosígnalen återges som ljud. Även om de olika elementen i utföringsformen i fig. 8 och 9 är implementerade med analoga kretsar är det uppenbart att samma funktioner som utförs av sådana analoga kretsar även kan implementeras, helt eller delvis, med digitala kretsar.

Avkodning Nu kommer avkodare och avkodningsmetoder att beskrivas vilka är speciellt anpas- sade för avkodning av audiosignaler som är kodade enligt uppfinningens teknik som beskrivits här ovan, liksom allmänt för avkodning av koder inkluderade i audiosig- naler så att kodema kan särskiljas därifrån baserat på amplitud. Enligt speciella sär- drag hos uppfinningen och med hänvisning till funktionsblockschemat i fig. 10 de- tekteras närvaron av en eller flera kodkomponenter i en kodad audiosignal genom fastställande av en förväntad amplitud eller amplituder för kodkomponenten/kom- 10 15 20 25 30 519 882 41 ponentema baserat på antingen den ena eller båda av audiosignalnivån och icke au- diosignalbrusnivån som visat i funktionsblock 250. En eller flera signaler represen- terande en sådan förväntad amplitud eller amplituder åstadkoms, som vid 252 i fig. 10, för att bestämma närvaron av kodkomponenten genom detektering av en signal motsvarande den Förväntade amplituden eller amplitudema som visat av funktions- blocket 254. Avkodare enligt uppfinningen är speciellt väl anpassade for att detekte- ra närvaron av kodkomponenter vilka är maskerade av andra komponenter i audio- signalen eftersom amplitudförhållandet mellan kodkomponentema och de andra au- diosignalkomponentema är, i viss utsträckning, förbestämt.

Fig. 11 är ett blockdiagram av en avkodare enligt en utföringsform av uppfinningen vilken använder digital Signalbehandling för att extrahera koder från kodade audio- signaler som mottagits av avkodaren i analog form. Avkodaren i fig. ll har en ingångspol 260 för att ta emot den kodade analoga audiosignalen vilken t.ex. kan vara en signal som plockats upp av en mikrofon och innefatta TV- eller radiosänd- ningar återgivna som ljud av en mottagare eller sådana kodade analoga audiosigna- ler åstadkomna i form av elektriska signaler direkt från en sådan mottagare. Sådan kodad analog audio kan också åstadkommas genom återgivande av en ljudinspel- ning såsom en CD eller bandkassett. Analoga behandlingskretsar 262 är kopplade till ingången 260 för att ta emot den kodade analoga audion och tjänar till att utföra signalförstärkning, automatisk förstärkningskontroll och lågpassantivikningsfiltre- ring före analog-till-digital omvandling. Dessutom tjänar de analoga behandlings- kretsarna 262 till att utföra bandpassfiltrerande operationer för att säkerställa att de signaler som matas ut därifrån är begränsade till ett område frekvenser inom vilket kodkomponentema kan finnas. De analoga behandlingskretsama 262 matar ut de behandlade analoga audiosignalema till en analog-till-digital-omvandlare (A/D) 263 vilken omvandlar de mottagna signalerna till digital forrn och matar desamma till en digital signalprocessor (DSP:n) 266 vilken behandlar de digitaliserade analoga sig- nalerna för att detektera närvaron av kodkomponenter och bestämmer vilka kodsyrn- boler de representerar. Den digitala signalprocessom 266 är kopplad till ett minne 10 15 20 25 519 882 42 270 (innefattande både program och datalagrande minnen) och till in/utgångskretsar (I/O) 272 för att ta emot yttre kommandon (t.ex. ett kommando för initiering av av- kodning eller ett kommando för att mata ut lagrade koder) och för utmatning av av- kodade meddelanden.

Furiktionssättet hos den digitala avkodaren i tig. 11 för att avkoda audiosignaler kodade med hjälp av anordningen i fig. 3 kommer nu att beskrivas. De analoga be- handlingskretsama 262 tjänar till att bandpassfiltrera de kodade audiosignalema med ett passband som sträcker sig från ungefär 1,5 kHz till 3,1 kHz och DSP:n 266 samplar de filtrerade analoga signalerna med en tillräckligt hög frekvens. Den digi- taliserade audiosignalen separeras sedan av DSP:n 266 till frekvenskomponentom- råden eller fällor genom F FT behandling. Mer speciellt utförs en överlappande F F T inom ett fönster på ett förbestämt antal av de senaste datapunkterna så att en ny FFT utförs periodiskt vid mottagande av ett tillräckligt antal nya sampel. Data viktas som beskrivet ovan och FFT:n utförs för att åstadkomma ett förbestämt antal frekvens- fållor vilka var och en har en förbestämd bredd. Energin B(i) för varje frekvensfålla inom ett ornråde som inrymmer kodkomponentfrekvensema beräknas av DSP:n 266.

En brusnivåuppskattning utförs kring varje fålla i vilken en kodkomponent kan be- finna sig. När avkodaren i fig. ll används för att avkoda signalerna som kodats en- ligt utföringsformen i fig. 3 finns i enlighet härmed 40 frekvensfållor inom vilka en kodkomponent kan finnas. För varje sådan frekvensfålla uppskattas en brusnivå som följer. Först beräknas en medel-energi B(i) i frekvensfålloma inom ett fönster som sträcker sig i frekvens över och under den speciella frekvensfållan av intresse j (dvs. den fålla inom vilken kodkomponenten kan finnas) enligt följande förhållande: E (j) = 1 . zw-.izßw 10 15 20 25 30 519 882 43 där i = (j-w) -> (j+w) och w representerar utsträckningen av fönstret över och under fållan av intresse bland flertalet fållor. Sedan uppskattas en brusnivå NSU) i fre- kvensfållan j enligt följande formel: NSU) = (Z Bnov/Xßov) där Bn(i) är lika med B(i) (energinivån i fållan i) om B(i) < B(i), och B(i) är lika med noll annars, och B(i) är lika med 1 om B(i) < EÜ) och Ö(i) är lika med noll an- nars. Det vill säga, bruskomponentema antas innefatta de komponenter som har en nivå lägre än medelenerginivån inom det speciella fönster som omger fållan av in- tresse och innefattar således audiosignalkomponenter vilka faller under den medel- energinivån.

När brusnivån för fållan av intresse har uppskattats uppskattas ett signalbrusförhål- lande för den fållan SNRÜ) genom delning av energinivån B(i) i fållan av intresse med den uppskattade brusnivån NSU). Värdena på SNRÜ) används både för att de- tektera närvaron och tidsförhâllandena hos synkroniseringssymboler liksom tillstån- den hos datasymbolerna som beskrivet nedan. Olika tekniker kan användas för att eliminera audiosignalkomponenter från att betraktas som kodkomponenter på statis- tisk bas. T.ex. kan antas att fållan som har det högsta signalbrusförhållandet inne- fattar en audiosignalkomponent. En annan möjlighet är att utesluta de fållor som har ett SNRÜ) över ett förbestämt värde. Ytterligare en möjlighet är att eliminera de fållor som har det högsta och/eller det lägsta SNRÜ) från betraktelse.

Vid användning för att detektera närvaron av koder i audiosignaler kodade med hjälp av anordningen i fig. 3 ackumulerar anordningen i fig. ll data indikerande närvaron av kodkomponenter i var och en av fålloma av intresse gång på gång under åtminstone huvuddelen av det förbestämda intervall i vilket en kodsymbol kan fin- nas. I enlighet härmed upprepas föregående process flertalet gånger och data avse- ende komponentnärvaro ackumuleras för varje fålla av intresse under den tidsperio- 10 15 20 25 519 882 44 den. Tekniker för att fastställa lärnpliga detekteringstider baserat på användningen av synkroniseringskoder kommer att diskuteras i mer detalj här nedan. När DSP:n 266 har ackumulerat sådan data under en relevant tidsperiod bestämmer den vilken av möjliga kodsignaler som fanns i audiosignalen på det sätt som beskrivs nedan.

DSP:n 266 lagrar sedan den detekterade kodsymbolen i minnet 270 tillsammans med en tidsstämpel för att identifiera den tid vid vilken symbolen detekterades base- rat på en intern klocksignal i DSP:n. Därefter bringar DSP:n som svar på en lämplig styrsignal till DSP:n 266 mottagen via I/O kretsen 272 minnet 270 att mata ut de lagrade kodsymbolerna och tidsstämplama via I/O kretsarna 272.

Flödesschemana i fig. 12A och 12B illustrerar sekvensen operationer som utförs av DSP:n 266 vid avkodning av en symbol som är kodad i den analoga audiosignalen som tas emot vid ingångspolen 260. Med hänvisning först till fig. 12A går DSP:n 266 vid initiering av avkodningsprocessen in i en huvudpro-gramslinga vid ett steg 450 i vilket den ställer en flagga SYNCH så att DSP:n 266 först börjar en operation för att detektera närvaron av synksymbolerna E och S i den inmatade audiosignalen i en förbestärnd meddelandeföljd. När steg 450 utförts anropar DSP:n 266 en subrutin DET, vilken är illustrerad i flödesschemat i fig. l2B för att leta efter närvaron av kodkomponenter vilka representerar synksymbolerna i audiosignalen.

Med hänvisning till fig. 12B samlar och lagrar DSP:n i ett steg 454 sampel av den inmatade audiosignalen gång på gång tills ett tillräckligt antal har lagrats för att ut- föra FFTzn som beskrivits ovan. När detta har uppnåtts utsätts lagrade data för en viktningsfunktion såsom en kvadrerad kosinusviktningsfunktion, Kaiser-Bessel- funktion, Gaussisk (Poisson) funktion, Hanning funktion eller arman lämplig vikt- ningsfimktion som visas i steg 456 för uppdelning av data i olika fönster. När kod- komponenterna är tillräckligt distinkta krävs emellertid ingen viktning. Fönsterupp- delade data underkastas sedan en överlappad FFT som visat i steg 460. 10 15 20 25 30 519 882 45 När FFT har utförts testas SYNCH-flaggan i ett steg 462 för att se om den är ställd (då en synksymbol förväntas) eller återställd (då en databitssymbol för-väntas). Ef- tersom DSP:n initialt ställer SYNCH-flaggan för att detektera närvaron av kodkom- ponenter vilka representerar synksymboler fortsätter programmet till ett steg 466 vari frekvensdomändata erhållna med hjälp av FFT:n i steg 460 utvärderas för att bestämma om sådana data indikerar närvaron av komponenter som representerar en E synksymbol eller en S synksymbol.

I avsikt att detektera närvaron och tidsförhållandena för synkroniseringssymbolerna bestäms först summan av värdena på SNR(j) för varje möjlig synksymbol och data- symbol. Vid en given tid under processen med detektering av synkroniseringssym- boler kommer en speciell symbol att förväntas. Som ett första steg vid detektering av den förväntade symbolen bestäms det om summan av dess motsvarande värden på SNR(j) är större än någon av de andra. Om så är fallet fastställs en detekterings- tröskel baserat på brusnivåema i frekvensfållorna vilka kan innehålla kodkompo- nenter. Det vill säga eftersom vid en given tid bara en kodsymbol är inkluderar i den kodade audiosignalen kommer bara en fjärdedel av fällorna av intresse att innehålla kodkomponenter. De återstående tre fjärdedelama kommer att innehålla brus, dvs. programaudiokomponenter och/eller annan ovidkommande energi. Detekterings- tröskeln åstadkoms som ett medelvärde av värdena SNR(j) för alla de 40 frekvens- fålloma av intresse men kan justeras med en multiplikationsfaktor för att ta hänsyn till effektema av omgivande brus och/eller kompensera för iakttagna fel.

När detekteringströskeln således har fastställts jämförs summan av värdena SNR(j) för den förväntade synkroniseringssymbolen med detekteringströskeln för att avgöra om den är större än tröskeln eller inte. Om den är större noteras en giltig detektering av den förväntade synkroniseringssymbolen. När detta har åstadkommits som visat i steg 470 återgår programmet till huwdprocesslingan i fig. 12A vid ett steg 472 där det bestäms (som förklarat nedan) huruvida ett mönster hos kodade data uppfyller förbestämda kvalifikationskriterium. Om inte återvänder processen till steg 450 för 10 15 20 25 30 519 882 46 att på nytt påbörja en sökning efter närvaron av en synksymbol i audiosignalen, men om sådana kriterier uppfylls bestäms det huruvida det förväntade synkmönstret (dvs. den förväntade sekvensen av symboler E och S) har mottagits till fullo och detekte- rats som visat i steg 474.

Emellertid kommer efter den första passagen genom subrutinen DET otillräckliga data att ha samlats för att avgöra om mönstret uppfyller kvalifikationskriterierna så att från steget 474 återvänder processen till subrutinen DET för att utföra ytterligare en FFT och utvärdera närvaron av en synksymbol. När subrutinen DET har utförts ett förbestämt antal gånger kommer DSP:n när processen återgår till steg 472 att av- göra om samlade data uppfyller kvalifikationskriteriumet för ett synkmönster.

Det vill säga, när DET har utförts ett sådant förbestämt antal gånger har ett motsva- rande antal utvärderingar utförts i steg 466 i subrutinen DET. Antalet gånger en E- symbol hittades använd i en utföringsfonn som ett mått på mängden E-symbolenergi under motsvarande tidsperiod. Emellertid kan andra mått på E-symbolenergi (såsom det totala antal SNR i E-fållan vilka överskrider medel-energin i fållan) användas i stället. Efter att subrutinen DET återigen anropas och en ytterligare utvärdering ut- förs i steg 466 adderas i steg 472 denna mest nyliga utvärdering till de som acku- mulerats under det förbestämda intervallet och den äldsta utvärderingen bland dessa som tidigare ackumulerats förkastas. Denna process fortsätter under flera passager genom DET subrutinen och i steget 472 söks en topp i E-symbolenergin. Om en så- dan topp inte återfinns leder detta till ett beslut att ett synkmönster inte har påträffats så att processen återvänder från steg 472 till steg 450 för att ställa synkflaggan en gång till och påbörja sökningen efier ett synkmönster igen.

Om emellertid ett sådant maximum i E signalenergi har påträffats fortsätter utvärde- ringsprocessen som utförs i steg 47 2 efter subrutinen DET 452 med användning av samma antal utvärderingar från steg 466 varje gång men förkastande den äldsta ut- värderingen och adderande den nyaste så att ett glidande datafönster används för 10 15 20 25 30 519 882 47 detta syfte. När denna process fortsätter bestäms efter ett förbestämt antal passager i steg 472 om ett byte från E-symbol till S-symbol har ägt rum. Detta bestäms i en ut- föringsforrn som den punkt där det totala antalet SNR i S-fållan som resulterar från steg 466 inom det glidande fönstret först överskrider det totala antalet SNR i E- fållan under samma intervall. När denna bytespunkt har påträffats fortsätter process- ningen på det sätt som beskrivits ovan för att leta efter ett maximum i S-symbol- energi vilket indikeras av det största antalet S detekteringar inom det glidande data- fönstret. Om ett sådant maximum inte återfinns eller maximat inte påträffas inom en förväntad tidsrymd efier maximumet i E-symbolenergi fortsätter processen från steg 472 tillbaka till steg 450 för att på nytt påbörja sökningen efter ett synkmönster.

Om föregående kriterium uppfylls förklaras ett synkmönster närvarande i steg 474 och processen fortsätter i steg 480 att bestämma de förväntade bitintervallen baserat på maxvärdena i E och S symbolenergi och den detekterade omslagspunkten. I stäl- let för föregående process för detektering av närvaron av synkmönstret kan andra förfaranden användas. Enligt ytterligare en utföringsform, vad beträffar ett synk- mönster vilket inte uppfyller kriterium såsom de som beskrivits ovan men vilket approximerar ett kvalificerande mönster (dvs. det detekterade mönstret är inte klart icke lcvalificerande), kan en bestämning huruvida synkmönstret har detekterats sena- reläggas under det att ytterligare analys baserad på utvärderingar utförs (som förkla- ras här nedan) för att fastställa närvaron av databitar i förväntade dataintervall som följer det potentiella synkmönstret. Baserat på total detekterad data, dvs. både under det förmodade synkmönsterintervallet och under de förmodade bitintervallen kan en retrospektiv kvalificering av det möjliga synkmönstret utföras. Åter till flödesschemat i fig. 12A. När synkmönstret har kvalificerats i steg 480 som nämnt ovan bestäms bittakten baserat på de två maxvärdena och omslagspunkten.

Det vill säga dessa värden medelvärdesbildas för att bestämma de förväntade start- och stoppunkterna för varje påföljande databitintervall. När detta har åstadkommits âterställs SYNCH-flaggan i steg 482 för att indikera att DSP:n kommer att leta efter 10 15 20 25 30 519 882 43 närvaron av endera möjliga bittillståndet. Sedan anropas återigen subrutinen DET 452 och, med hänvisning till fig. 12B också, subrutinen utförs på samma sätt som beskrivits ovan till steg 462 vari tillståndet på SYNCH-flaggan indikerar att ett bit- tillstånd bör bestämmas och processen fortsätter sedan till ett steg 486. I steget 486 söker DSP:n efter närvaron av kodkomponenter vilka indikerar antingen ett noll- bitstillstånd eller ett ettbitstillstånd på det sätt som beskrivits ovan.

När detta har uppnåtts återgår processen vid steg 470 till huvudprocesslingan i fig. 12A i ett steg 490 där det avgörs huruvida tillräckligt med data har mottagits för att bestämma bittillståndet. För att göra detta måste flera passager genom subrutinen 452 göras så att efter den första passagen återgår processen till subrutinen DET 452 för att utföra ytterligare en utvärdering baserad på en ny FFT. När subrutinen 452 har utförts ett förbestämt antal gånger utvärderas i steg 486 data som sålunda sam- lats för att bestämma huruvida mottagna data indikerar antingen ett nolltillstånd, ett ettillstånd eller ett obestämbart tillstånd (vilket skulle kunna lösas med användning av paritetsdata). Det vill säga det totala antalet SNR i nollfållan jämförs med det to- tala antalet SNR i ettfållan. Det som är högst bestämmer datatillståndet och om de är lika är datatillståndet obestämbart. Om antalen SNR i nollfållan och ettfållan alter- nativt inte är lika men är ganska nära kan ett obestämbart datatillstånd förklaras. Om ett större antal datasymboler används kan även den symbol för vilken den högsta SNR-summan återfinns bestämmas att vara den mottagna symbolen.

När processen återigen återgår till steg 490 detekteras bestämning av bittillståndet och processen fortsätter till ett steg 492 vari DSP:n lagrar data i minnet 270 indike- rande tillståndet på respektive bit för att sätta samman ett ord med ett förbestämt antal symboler representerade av de kodade komponenterna i den mottagna audio- signalen. Därefter bestäms det i ett steg 496 huruvida mottagna data har åstadkom- mit alla bitama i det kodade ordet eller meddelandet. Om inte återgår processen till DET subrutinen 452 för att avgöra bittillståndet på nästa förväntade meddelande- symbol. I steg 496 bestäms emellertid att den sista symbolen i meddelandet har 10 15 20 25 30 519 ßæfïw , 49 . .H . mottagits, processen återvänder till steg 450 for att ställa SYNCH-flaggan for sök- ning efter närvaron av ett nytt meddelande genom detektering av närvaron av dess synksymboler representerade av kodkomponenter i den kodade audiosignalen.

Med hänvisning till fig. 13 används i vissa utfóringsformer den ena eller båda av icke kodsaudiosignalkomponenter och armat brus (tillsammans hänvisat till i detta avseende som "brus") for att åstadkomma ett jämfórelsevärde såsom en tröskel som indikerat vid funktionsblocket 276. En eller flera delar av den kodade audiosignalen jämförs med jämforelsevärdet som visat i funktionsblocket 277 for att detektera närvaron av kodkomponenter. Företrädesvis processas först den kodade audiosig- nalen för att isolera komponenter inom frekvensbandet eller banden vilka kan inne- hålla kodkomponenter, och dessa ackumuleras sedan under en tidsperiod for att medelvärdesbilda bort brus som visat i funktionsblocket 278.

Med hänvisning till fig. 14 illustreras däri en utfóringsform av en analog avkodare enligt uppfinningen i blockschemaform. Avkodaren i fig. 14 innefattar en ingångs- pol 280 vilken är kopplad till fyra grupper av komponentdetektorer 282, 284, 286 och 288. Varje grupp komponentdetektorer 282-288 tjänar till att detektera närvaron av kodkomponenter i den inmatade audiosignalen vilka representerar var sin kod- symbol. I utforingsfonnen i fig. 14 är avkodningsanordningen anordnad att detekte- ra närvaron av vilken som helst av 4N kodkomponenter, där N är ett heltal, på så sätt att koden består av fyra olika symboler vilka var och en representeras av en unik grupp av N kodkomponenter. På motsvarande sätt innefattar de fyra grupperna 282- 288 4N komponentdetektorer.

En utfóringsfonn av en av de 4N komponentdetektorema i grupperna 282-288 illu- streras i blockschemaform i fig. 15 och representeras däri som komponentdetektom 290. Komponentdetektorn 290 har en ingång 292 kopplad till ingången 280 på av- kodaren i fig. 14 for att ta emot den kodade audiosignalen. Komponentdetektom 290 innefattar en övre kretsgren med ett brusskattningsfilter 294 vilket i en utforings- 10 l5 20 25 30 519 882 so form har formen av ett bandpassfilter med ett relativt brett passband för att släppa igenom audiosignalenergi inom ett band centrerat på frekvensen hos respektive kodkomponent som skall detekteras. Alternativt och företrädesvis innefattar brus- skattningsfiltret 294 istället två filter, av vilka ett har ett passband som sträcker sig uppåt från frekvensen på respektive kodkomponent som skall detekteras och ett andra filter som har ett passband med en övre kant under frekvensen på kodkompo- nenten som skall detekteras, så att de två filtren tillsammans släpper igenom energi med frekvenser över och under (men som inte inkluderar) frekvensen på kompo- nenten som skall detekteras men inom en frekvensnärhet därav. En utgång på brus- skattningsfiltret 294 är förbunden med en ingång på en absolutvärdeskrets 296 vil- ken producerar en utsignal som representerar absolutvärdet av utsignalen från brus- skattningsfiltret 294 till ingången på en integrator 300 vilken ackumulerar sina in- signaler för att producera ett utgångsvärde som representerar signalenergi inom de- lar av frekvensspektrumet som ligger nära men inte inkluderar frekvensen på kom- ponenten som skall detekteras och matar ut detta värde till en icke inverterande in- gång på en differensförstärkare 302 vilken fungerar som en logaritrnisk förstärkare.

Komponentdetektom i fig. 15 innefattar även en undre gren innefattande ett signal- skattningsfilter 306 med en ingång kopplad till ingången 292 för att ta emot den ko- dade audiosignalen och som tjänar till att släppa igenom ett band av frekvenser vä- sentligen smalare än det relativt breda band som släpps igenom av brusskattnings- filtret 294 så att signalskattningsfiltret 306 släpper igenom signalkomponenter vä- sentligen bara vid frekvensen på respektive kodsignalkomponent som skall detekte- ras. Signalskattningsfiltret 306 har en utgång kopplad till en ingång på ytterligare en absolutvärdeskrets 308 vilken tjänar till att producera en signal på en utgång repre- senterande ett absolutvärde av signalen som passerat genom signalskattningsfiltret 306. Utgången på absolutvärdeskretsen 308 är kopplad till en ingång på ytterligare en integrator 310. Integratom 310 ackumulerar värdena som matats ut av kretsen 308 för att producera en utsignal representerande energi inom det smala passbandet på signalskattningsfiltret under en förbestämd tidsperiod. 10 15 20 25 30 519 882 51 -n w;- Varje integrator 300 och 310 har en återställningspol kopplad att ta emot en gemen- sam återställningssignal som lagts på en pol 312. Återställningssignalen åstadkoms av en styrkrets 314 illustrerad i fig. 14 vilken producerar återställningssignalen peri- odiskt.

Tillbaka till fig. 15. Utgången på integratom 310 matas till en inverterande ingång på förstärkaren 302 vilken är anordnad att producera en utsignal som representerar skillnaden mellan utsignalen från integratom 310 och den från integratom 300. Ef- tersom förstärkaren 302 är en logaritmisk förstärkare komprimeras området av möj- liga utvärden för att reducera det dynamiska ornrådet hos utgången för att anbringas på en fönsterkomparator 316 för detektering av närvaron eller frånvaron av en kod- komponent under ett givet intervall som bestämts av styrkretsen 314 medelst an- bringande av återställningssignalen. Fönsterkomparatom matar ut en kodnärvaro- signal i det fall insignalen som matas från förstärkaren 302 faller mellan en undre tröskel anordnad som ett fixt värde vid en undre tröskelingång på komparatom 316 och en fix övre tröskel anbringad på en övre tröskelingångspol på komparatom 316.

Med hänvisning till fig. 14 igen kopplar var och en av de N komponentdetektorema 290 i varje komponentdetektorgrupp utgången på sin respektive fönsterkomparator 316 till en ingång på en kodbestämningslogikkrets 320. Kretsen 320 ackumulerar under styming av styrkretsen 314 de olika kodnärvarosignalema från de 4N kompo- nentdetektorkretsarna 290 under ett flertal återställningscykler som fastställts av styrkretsen 314. Vid slutet på intervallet för detektering av en given symbol bestämt som beskrivet här nedan bestämmer kodbestämningslogikkretsen 320 vilken kod- symbol som mottagits som den symbol för vilken det största antalet komponenter detekterades under intervallet och matar ut en signal indikerande den detekterade kodsymbolen på en utgångspol 322. Utsignalen kan lagras i minnet och sättas sam- man till ett större meddelande eller datafil, sändas eller användas på annat sätt (t.ex. som en styrsignal). 10 15 20 25 30 519 882 52 Symboldetekteringsintervall för avkodama som beskrivits ovan i samband med fig. 11, 12A, 12B, 14 och 15 kan fastställas baserat på tidsförhållandena i synkronise- ringssymbolerna som sänds med varje kodat meddelande och vilka har en förbe- stämd varaktighet och ordning. T.ex. kan ett kodat meddelande inkluderat i en au- diosignal innefatta två dataintervall med den kodade E-symbolen följt av två data- intervall med den kodade S-symbolen, vilka båda beskrivits ovan i samband med fig. 4. Avkodama i fig. ll, 12A, 12B, 14 och 15 är initialt anordnade att söka efter närvaron av den första förväntade synkroniseringssymbolen, dvs. den kodade E- symbolen vilken sänds under en förbestämd period, och bestämma dess sändnings- intervall. Därefter söker avkodarna efter närvaron av kodkomponenter som karakte- riserar symbolen S och när den detekteras bestämmer avkodama dess sändningsin- tervall. Utifrån de detekterade sändningsintervallen bestäms övergångspunkten från E-symbolen till S-symbolen, och från denna punkt ställs detekteringsintervallen för var och en av databitsymbolema. Under varje detekteringsintervall ackumulerar av- kodaren kodkomponenter för att bestämma respektive symbol som sänts under in- tervallet på det sätt som beskrivits ovan. Även om olika element i utföringsformen enligt fig. 14 och 15 är implementerade med analoga kretsar är det klart att samma funktioner som därmed utförs även kan implementeras helt eller delvis med digitala kretsar.

Med hänvisning till fig. 16 och 17 illustreras däri ett system för att åstadkomma skattningar av hörande av vittspridd information såsom TV och radioprogram. Fig. 16 är ett blockschema av en radiosändningsstation för sändning av audiosignaler genom lufien vilka har kodats för att identifiera stationen tillsammans med en sänd- ningstid. Om så önskas kan identiteten hos ett program eller segment vilket sänds också inkluderas. En prograrnaudiokälla 340 såsom en CD-spelare, digital audio- bandspelare eller levande audiokälla styrs av stationsskötaren med hjälp av styrap- paratur 342 för att styrbart mata ut audiosignaler som skall sändas. En utgång 344 på programaudiokällan är kopplad till en ingång på en kodare 348 enligt utföringsfor- 10 15 20 25 30 519 882 53 men i fig. 3 och innefattande DSP:n 104, bandpassfiltret 120, analog-till-digital-om- vandlaren (A/D) 124, digital-till-analog-omvandlaren (DAC) 140 och summerar- kretsen 142. Styrapparaturen 342 innefattar värdprocessorn 90, tangentbord 96 och monitor 100 ur utföringsfonnen i fig. 3, så att värdprocessom innefattad inom styr- apparaturen 342 är kopplad till DSP:n innefattad inom kodaren 348 i fig. 16. Koda- ren 348 fungerar under styrning av styrapparaturen 342 för att inkludera ett kodat meddelande periodiskt i audion som skall sändas, vilket meddelande innefattar lämpliga identifieringsdata. Kodaren 348 matar ut den kodade audion till ingången på en radiosändare 350 vilken modulerar en bärvåg med den kodade programaudion och sänder densamma genom lufien med hjälp av en antenn 352. Värdprocessom innefattad inom styrapparaturen 342 är programmerad med hjälp av tangentbordet för att styra kodaren att mata ut det lämpliga kodade meddelandet innefattande sta- tionsidentifikationsdata. Värdprocessorn producerar automatiskt sändningstidsdata med hjälp av en referensklockkrets.

Med hänvisning även till fig. 17 är en personlig övervakningsanordning 380 i sy- stemet inrymd i ett hölje 382 vilket är tillräckligt litet i storlek för att bäras på en person i en publik vilken deltar i en publikskattningsstudie. Var och en av ett antal publikmedlernmar förses med en personlig övervakningsanordning såsom anord- ningen 380 vilken skall bäras på publikmedlemmen under specificerade tider varje dag under studieperioden såsom en förbestämd enveckorsperiod. Den personliga övervakningsanordningen 380 innefattar en vidvinkelmikrofon 386 vilken klockar upp ljud som är tillgängliga för publikmedlemmen som bär anordningen 380, inklu- sive radioprogram som återges som ljud av prataren i en radiomottagare såsom ra- diomottagaren 390 i tig. 17.

Den personliga övervakningsanordningen 380 innefattar även signalbehandlings- kretsar 394 med en ingång kopplad till en utgång på mikrofonen 386 och som tjänar till att förstärka dess utgång och utsätta densamma för bandpassfiltrering både för att dämpa frekvenser utanför ett audiofrekvensband innefattande de olika frekvens- 10 15 20 25 30 519 882 54 komponenterna i koden som inkluderats i programaudion av kodaren 348 i fig. 16 liksom att utföra antivikningsfiltrering före analog-till-digital-omvandling.

Digitala kretsar i den personliga övervakningsanordning 380 illustreras i fig. 17 i funktionsblockschemaforrn innefattande ett avkodningsblock och ett styrblock vilka båda kan implementeras t.ex. med en digital signalprocessor. Ett program- och da- talagringsminne 404 är kopplat både till avkodaren 400 för att ta emot detekterade koder för lagring liksom till styrblocket 402 för styrning av skriv- och läsoperationer i minnet 404. En in/utgångskrets (I/O) 406 är kopplat till minnet 404 för att ta emot data som skall matas ut av den personliga övervakningsanordningen 380 liksom för att lagra information såsom programinstruktioner. I/O-kretsen 406 är även kopplad till styrblocket 402 för styrning av in- och utgångsoperationer i anordningen 380.

Avkodaren 400 fungerar enligt avkodaren i fig. 11 beskriven här ovan och matar ut stationsidentifierande och tidskoddata för lagring i minnet 404. Den personliga övervakningsanordningen 380 är också försedd med en kontakt schematiskt visad vid 410 för att mata ut ackumulerad stationsidentifierande och tidskoddata lagrad i minnet 404 liksom för att ta emot kommandon från en yttre enhet.

Den personliga övervakningsanordningen 380 kan företrädesvis fimgera tillsam- mans med dockningsstationen beskriven i US-patentansökan nr 08/l0l,558 inläm- nad den 2 augusti I993 med titeln "Compliance Incentives for Audience Monito- ring/Recording Devices", vilken är gemensamt överlåten med föreliggande ansökan och vilken innefattas såsom referens härmed. Dessutom är den personliga övervak- ningsanordningen 380 företrädesvis försedd med de ytterligare särdragen hos den bärbara sändnings-exponerings-övervakningsanordningen vilken även är beskriven i nämnda US-patentansökan nr 08/10 1,558.

Dockningsstationen kommunicerar via modem över telefonlinjema med en centrali- serad dataprocessningsanordning för att ladda upp identifikations- och tidskoddata 10 l5 20 25 30 519 882 . i | . ~ s 55 för att producera rapporter angående publiks tittande och/eller lyssnande. Den cent- raliserade anordningen kan även ladda ner information till dockningsstationen för dennas användning och/eller för tillhandahållande till anordningen 380 såsom exe- kverbar programinformation. Den centraliserade anordningen kan även tillhandahål- la information till dockningsstationen och/eller anordningen 380 över en RF-kanal såsom en existerande FM-sändning kodad med sådan information på ett sätt enligt uppfinningen. Dockningsstationen och/eller anordningen 380 är försedd med en FM-mottagare (ej visat för enkelhets och klarhets skull) vilken demodulerar den ko- dade FM-sändningen för att mata densamma till en avkodare enligt uppfinningen.

Den kodade FM-sändningen kan även matas via kabel eller annat transmissionsme- dium.

Förutom övervakning med personliga övervakningsenheter kan stationära enheter (såsom "set-top units") användas. "Set-top"-enheterna kan kopplas att ta emot den kodade audion i elektrisk form från en mottagare eller kan annars använda en mik- rofon såsom mikrofonen 386 i fig. 17. "Set-top"-enhetema kan då övervaka valda kanaler med eller utan samtidig övervakning av publiksammansättningen med an- vändning av uppfinningen.

Andra applikationer kan beaktas för kodning och avkodningstekniker enligt uppfin- ningen. I en applikation förses ljudspåret i reklamsändningar med koder för identifi- kation för att medge reklamövervakning för att säkerställa att reklamen har sänts (med TV- eller radiosändning eller annat) på uppgjorda tider.

I ytterligare applikationer sänds styrsignaler i form av koder producerade enligt upp- finningen. l en sådan applikation tar en interaktiv leksak emot och avkodar en kodad styrsignal inkluderad i audiodelen av en TV- eller radiosändning eller i en ljudin- spelning och utför en handling som svar. I en annan inkluderas upphovsstyrkoder i audiodelar av TV- eller radiosändningar eller i ljudinspelningar så att en mottagande eller återgivande anordning genom avkodning av sådana koder kan utföra en upp- 10 l5 20 25 30 519 882 56 hovsstyrfunktion för att selektivt förhindra mottagning eller reproduktion av sänd- ningar och inspelningar. Styrkoder kan även inkluderas i trådlösa telefonöverföring- ar för att förhindra otillåten tillgång till användning av trådlösa telefon ID. I en an- nan applikation inkluderas koder i telefonsändningama för att skilja röst- och data- sändningar för att lämpligt styra valet av överföringsväg för att undvika störning av sända data.

Olika sändningsidentifikationsfunktioner kan även implementeras t.ex. för att säker- ställa äktheten i militära överföringar och röstkommunikation med flygplan. Över- vakningsapplikationer beaktas även. I en sådan applikation bär deltagarna i mark- nadsundersökningsstudier personliga övervakningsanordningar vilka tar emot koda- de meddelanden som adderats till allmänna anrop eller liknande audiosignaler i affa- rer eller köpcentra för att registrera deltagamas närvaro. I en annan bär anställda personliga övervakningsanordningar vilka tar emot kodade meddelanden som adde- rats till audiosignaler på arbetsplatsen för att övervaka deras närvaro vid tilldelade platser.

Säker kommunikation kan även implementeras med användning av kodnings- och avkodningsteknikema enligt uppfinningen. I en sådan applikation utförs säker un- dervattenskommunikation med hjälp av kodning och avkodning enligt uppfinningen antingen genom tilldelning av kodkomponentnivåer så att koderna maskeras av om- givande undervattenljud eller genom en ljudkälla vid placeringen av kodsändaren.

I en annan utförs säker personsökningsöverföring genom inkludering av maskerade koder i andra luftsända audiosignalöverföringar som skall tas emot och avkodas av en personsökaranordning.

Kodnings- och avkodningsteknikema enligt uppfinningen kan också användas för att identifiera röstsignaturer. I en telefonbeställningsapplikation t.ex. kan en lagrad röstregistrering jämföras med en levande röst. Som ett annat exempel kan data så- som ett säkerhetsnummer och/eller tid på dagen kodas och kombineras med ett 10 15 20 25 30 519 882 57 röstuttryck och sedan avkodas och användas för att automatiskt styra behandlingen av röstprovet. Den kodande anordningen i detta scenario kan antingen vara ett till- behör till en telefon eller annan röstkommunikationsanordning eller också en separat fix enhet använd när röstprovet lagras direkt utan att sändas över telefonlinj er eller annat. En ytterligare applikation är åstadkommande av en verifikationskod i ett min- ne i en bärbar telefon så att röstsignalen innefattar verifikationskoden vilket möjlig- gör detektering av icke auktoriserade sändningar.

Det är också möjligt att uppnå bättre användning av bandbredden på en kommuni- kationskanal genom att inkludera data i rösten eller andra audioöverfóringar. I en sådan applikation inkluderas data avseende avläsningar av flygplansinstrument i röstöverföringarna från luften till marken för att underrätta flygledarna om ett flyg- plans fimktionella tillstånd utan behov av separata röst- och datakanaler. Kodnivå- ema är valda så att kodkomponentema maskeras av röstöverföringen så att störning- ar därmed undviks.

Piratkopiering av band, obehörig kopiering av upphovsrättsligt skyddade arbeten så- som audio/videoinspelningar och musik kan även detekteras genom kodning av ett unikt identifikationsnummer på audiodelen av varje behörig kopia med hjälp av kodningstekniken enligt uppfinningen. Om det kodade identifikationsnumret detek- teras från flera kopior är obehörig kopiering uppenbar.

Ytterligare en applikation bestämmer programmen som har spelats in med använd- ning av en videobandspelare innefattande en avkodare enligt uppfinningen. Video- program (såsom underhållningsprogram, reklam etc.) kodas enligt uppfinningen med en identifikationskod som identifierar programmet. När videobandspelaren för- sätts i inspelningsmod matas audiodelarria av signalema som spelas in till avkodaren for att detektera identifikationskoderna däri. De detekterade kodema lagras i ett minne i videobandspelaren for påföljande användning vid generering av en rapport avseende inspelningsanvändning. 10 15 20 25 30 519 58 Data som indikerar upphovsrättsligt skyddade arbeten vilka har sänts av en station eller på annat vis överförts av en operatör kan samlas med användning av uppfin- ningen för att fastställa skyldighet för upphovsrättsliga royalties. Arbetena kodas med respektive identifikationskoder vilka unikt identifierar dem. En övervaknings- enhet försedd med de sända eller på annat vis överförda signalerna från en eller flera stationer eller operatörer åstadkommer audiodelar därav till en avkodare enligt upp- finningen vilken detekterar de däri förekommande identifikationskodema. De de- tekterade kodema lagras i ett minne för användning vid generering av en rapport som skall användas för att bestämma royaltyskyldigheter.

Föreslagna avkodare enligt filmexpertgruppens (MPEG) standard 2 innefattar redan några delar av den akustiska expansionsprocessen som behövs för att extrahera ko- dade data enligt uppfinningen, så inspelningshämrnande tekniker (t.ex. för att för- hindra obehörig inspelning av upphovsrättsligt skyddade arbeten) med användning av koder enligt uppfinningen är väl lämpade för MPEG 2 avkodare. En lämplig av- kodare enligt uppfinningen åstadkoms i inspelningsanordningen eller som ett tillbe- hör och detekterar närvaron av en kopiehämmande kod i audio som matas in för in- spelning. Inspelningsanordningen svarar på den härnrnande koden som sålunda de- tekterats för att hindra inspelning av motsvarande audiosignal och eventuella med- följ ande signaler såsom en videosignal.

Upphovsrättslig information som kodats enligt uppfinningen ligger inom bandet, kräver inte ytterligare tidsstyming eller synkronisering och medföljer naturligt pro- grarnmaterialet.

I ytterligare applikationer inkluderar program som sänds genom lufien, per kabel eller överförs på annat sätt, eller program som är inspelade på band, disk eller annat audiodelar som är kodade med styrsignaler för användning i en eller flera tittar- eller lyssnarstyrda anordningar. Ett program som t.ex. beskriver den bana en cyklist kan tänkas följa innefattar en ljuddel kodad enligt uppfinningen med styrsignaler att an- 10 15 519 882 59 'm vändas i en stillastående träningscykel för att styra pedalmotståndet eller trögheten enligt den uppenbara lutningen hos den avbildade banan. När användaren trampar den stillastående cykeln ser han eller hon programmet på en TV eller annan monitor och audiodelen av programmet återges som ljud. En mikrofon i den stillastående cy- keln omvandlar det återgivna ljudet och en avkodare enligt uppfinningen detekterar styrsignalema däri och matar desamma till en pedalmotståndsstyrenhet i träningscy- keln.

Från det föregående är det uppenbart att uppfinningens tekniker kan implementeras helt eller delvis med användning av analog eller digital kretsteknik och att alla eller delar av signalbehandlingsfunktionerna kan utföras antingen genom hårdvarukopp- lade kretsar eller med användning av digitala signalprocessorer, mikroprocessorer, mikrodatorer, multipla processorer (t.ex. parallella processorer) eller liknande. Även om specifika utföringsformer av uppfinningen har beskrivits i detalj häri skall det förstås att uppfinningen inte år begränsad till dessa precisa utföringsforrner och att olika modifikationer kan göras av en fackman utan avsteg från uppfinningcns idé eller omfattning såsom definierat i bifogade krav.

Claims (95)

10 15 20 25 30 519 882 60 Patentkrav

1. Anordning for inkludering av en kod med åtminstone en kodfrekvenskomponent i en audiosignal med ett flertal audiosignalfrekvenskomponenter, innefattande: forsta maskeringsutvärderingsorgan for utvärdering av en maskeringsforrnâga hos en forsta uppsättning av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter att maskera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten for mänsklig hörsel så att den åtminstone ena kodfrekvenskomponenten är ohörbar när den inkluderas i audiosignalen for att åstadkomma en forsta maskeringsutvärdering; andra maskeringsutvärderingsorgan for utvärdering av en rnaskeringsformåga hos en andra uppsättning av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter skild från den forsta uppsättningen därav att maskera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten for mänsklig hörsel så att den åtminstone ena kodfrekvenskomponenten är ohörbar när den inkluderas i audiosignalen for att åstadkomma en andra maskeringsutvärde- ring; amplitudtilldelningsorgan for tilldelning av en amplitud till den åtminstone en kod- frekvenskomponenten baserat på en vald en av den forsta och andra maskeringsut- värderingen; och kodinkluderingsorgan for inkludering av den åtminstone en kodfrekvenskompo- nenten i audiosignalen.

2. Anordning enligt krav 1, vari den forsta uppsättningen av flertalet audiosignalfre- kvenskomponenter väljs från ett forsta frekvensområde och den andra uppsättningen av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter väljs från ett andra frekvensområde, smalare än det forsta frekvensområdet.

3. Anordning enligt krav 2, vari den andra uppsättningen av flertalet audiosignalfre- kvenskomponenter är väsentligen begränsad till en enda audiosignalfrekvenskom- ponent. 10 15 20 25 30 519 882 ansa; 61

4. Anordning enligt krav 2, vari organet for inkludering av den åtminstone en kod- frekvenskomponenten är anordnad att inkludera ett flertal kodfrekvenskomponenter i audiosignalen.

5. Anordning enligt krav 4, vari flertalet kodfrekvenskomponenter innefattar en for- sta komponent och en andra komponent med en minimumfrekvens respektive en maximumfrekvens bland alla frekvenser i flertalet kodfrekvenskomponenter och det forsta frekvensområdet sträcker sig åtminstone från minimumfrekvensen hos flerta- let kodsignalkomponenter till deras maximumfrekvens.

6. Anordning enligt krav 4, vari den andra uppsättningen av flertalet audiosignalfre- kvenskomponenter innefattar ett flertal andra uppsättningar av audiosignalfrekvens- komponenter, där var och en av flertalet av andra uppsättningar väljs från ett re- spektive frekvensområde smalare än det forsta frekvensområdet, där det andra ma- skeringsutvärderingsorganet är anordnat att utvärdera fonnågan hos var och en av flertalet uppsättningar att maskera åtminstone var sin av flertalet kodsignalkompo- nenter for att åstadkomma motsvarande andra maskeringsutvärderingar, där arnpli- tudtilldelningsorganet är anordnat att tilldela en motsvarande amplitud till var och en av flertalet kodsignalkomponenter baserat på åtminstone en av de motsvarande andra utvärderingarna, där kodinkluderingsorganet är anordnat att inkludera flertalet kodsignalkomponenter i audiosignalen.

7. Anordning enligt krav 6, vari var och en av flertalet av andra uppsättningar audio- signalfrekvenskomponenter är väsentligen begränsad till en enda audiosignalfre- kvenskomponent.

8. Anordning enligt krav 7, vari den forsta uppsättningen av flertalet audiosignalfre- kvenskomponenter väljs ur ett område av audiosignalfrekvenser med en bandbredd motsvarande den hos ett kritiskt band for den åtminstone en kodfrekvenskompo- nenten. 10 15 20 25 519 882 i.. .t 62

9. Anordning enligt krav l, vari koden innefattar ett flertal kodfrekvenskomponent- uppsättningar, där varje kodfrekvenskomponentuppsättning representerar respektive olika kodsymboler och innefattar ett flertal av respektive olika kodfrekvenskompo- nenter, där kodfrekvenskomponentema i kodfrekvenskomponentuppsättningarna bildar komponentkluster åtskilda från varandra inom frekvensdomänen, där varje komponentkluster har ett respektive fórbestämt frekvensområde och innefattar en frekvenskomponent från var och en av kodfrekvenskomponentuppsättningarna vilka faller inom dess respektive fórbestämda frekvensområde, där komponentkluster vil- ka är närliggande i frekvensdomänen är separerade med respektive frekvensmängder och vari det forbestämda frekvensområdet for varje respektive komponentkluster är mindre än frekvensmängden som separerar respektive komponentkluster från sitt närliggande komponentkluster.

10. Anordning enligt krav 1, vari det första maskeringsutvärderingsorganet är an- ordnat att detektera signaleffekt i audiosignalfrekvenskomponenter ur den forsta uppsättningen inom ett specificerat frekvensområde, att bestämma forsta och andra maskeringsfaktorer med villkoren att signaleffekten vid var och en av den första re- spektive andra frekvensen ligger inom det specificerade frekvensområdet, där den andra frekvensen är skild från den forsta frekvensen, att välja den av den forsta och andra maskeringsfaktom som representerar en lägre amplitud på den åtminstone en kodfrekvenskomponenten och att bestämma maskeringsfórmågan hos den första uppsättningen av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter baserat på den valda maskeringsfaktom.

11. ll. Anordning enligt krav 1, i kombination med organ för avkodning av den kodade audiosignalen for att detektera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten.

12. Anordning enligt krav l, vari amplitudtilldelningsorganet är anordnat att välja en av den forsta och andra maskeringsutvärderingen baserat på relativ förmåga hos den f,-cswf.v..-ww~w-fl---~e~ '- r ~ - ~ 10 15 20 25 30 519 882 63 forsta och andra uppsättningen av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter att maskera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten.

13. Metod for inkludering av en kod med åtminstone en kodfrekvenskomponent i en audiosignal med ett flertal audiosignalfirekvenskomponenter innefattande stegen: utvärdering av en maskeringsformåga hos en forsta uppsättning av flertalet audio- signalfrekvenskomponenter att maskera den åtminstone en kodfrekvenskomponen- ten for mänsklig hörsel så att den åtminstone ena kodfrekvenskomponenten är ohör- bar när den inkluderas i audiosignalen for att åstadkomma en forsta maskeringsut- värdering; utvärdering av en maskeringsfonnåga hos en andra uppsättning av flertalet audio- signalfrekvenskomponenter att maskera den åtminstone en kodfrekvenskomponen- ten for mänsklig horsel så att den åtminstone ena kodfrekvenskomponenten är ohör- bar när den inkluderas i audiosignalen for att åstadkomma en andra maskeringsut- värdering; tilldelning av en amplitud till den åtminstone en kodfrekvenskomponenten baserat på en vald en av den forsta och andra maskeringsutvärderingen; och inkludering av den åtminstone en kodfrekvenskomponenten i audiosignalen.

14. Metod enligt krav 13, vidare innefattande steget att avkoda den kodade audio- signalen for att detektera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten.

15. Metod enligt krav 13, vidare innefattande steget att åstadkomma den åtminstone en kodfrekvenskomponenten som svar på data representerande åtminstone en av en såndarkälla, en audio- och/eller videoprograrnkälla och en audio- och/eller video- programidentifikation.

16. Metod enligt krav 13, vari koden innefattar ett flertal kodfrekvenskomponent- uppsättningar, där var och en av kodfrekvenskomponentuppsättningama represente- rar respektive olika kodsymboler och innefattar ett flertal respektive olika kodfre- _.,.,.,,,,_ç_ -____-.. e .. _ _ 10 15 20 25 30 519 882 64 kvenskomponenter, där kodfrekvenskomponentema i kodfrekvenskomponentupp- sättningama bildar komponentkluster åtskilda från varandra inom frekvensdomänen, där varje komponentkluster har ett respektive forbestämt frekvensområde och inne- fattar en frekvenskomponent från varje kodfrekvenskomponentuppsättning som faller inom dess respektive forbestämda frekvensområde, där komponentkluster som är närliggande i frekvensdomänen är separerade av respektive frekvensmängder och vari det forbestämda frekvensområdet for varje respektive komponentkluster är mindre än frekvensmängderna som separerar respektive komponentkluster från sitt närliggande komponentkluster.

17. Metod enligt krav 13, vari steget att utvärdera maskeringsformågan hos den for- sta uppsättningen innefattar detektering av signaleffekt i audiosignalfrekvenskom- ponenter i den forsta uppsättningen inom ett specificerat frekvensområde, bestäm- ning av forsta och andra maskeringsfaktorer med villkoren att signaleffekten vid re- spektive forsta och andra frekvenser är inom det specificerade frekvensområdet där den andra frekvensen är skild från den forsta frekvensen, val av den av de forsta och andra maskeringsfaktorema vilken representerar en lägre amplitud for den åtminsto- ne en kodfrekvenskomponenten och bestämning av maskeringsformågan hos den forsta uppsättningen av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter baserat på den valda maskeringsfaktom.

18. Anordning for inkludering av en kod med åtminstone en kodfrekvenskomponent i en audiosignal med ett flertal audiosignalfrekvenskomponenter innefattande: en digital dator med en ingång for att ta emot audiosignalen, vilken digitala dator är programmerad att utvärdera respektive maskeringsfonnågor hos forsta och andra uppsättningar av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter att maskera den åtmin- stone en kodfrekvenskomponenten for mänsklig hörsel så att den åtminstone ena kodfrekvenskomponenten är ohörbar när den inkluderas i audiosignalen for att åstadkomma respektive forsta och andra maskeringsutvärderingar, där den andra uppsättningen av flertalet andra signalfrekvenskomponenter är skild från den forsta, 10 15 20 25 30 519 882 65 vilken digital dator vidare är programrnerad att tilldela en amplitud till den åtmin- stone en kodfrekvenskomponenten baserat på en vald en av den första och andra maskeringsutvärderingen; och organ för inkludering av den åtminstone en kodfrekvenskomponenten i audiosigna- len.

19. Anordning enligt krav 18, vari den digitala datorn är anordnad att välja den för- sta uppsättningen av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter som de av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter inom en första grupp audiofrekvenser och vidare är anordnad att välja den andra uppsättningen av flertalet audiosignalfrekvenskom- ponenter från en andra grupp av audiofrekvenser innefattande åtminstone en fre- kvens utanför den första gruppen av audiofrekvenser.

20. Anordning enligt krav 18, vari den digitala datom innefattar en ingång för att ta emot data representerande åtminstone en av en sändarkälla, en audio- och/eller vi- deoprograrnkälla och en audio- och/eller videoprogramidentifikation och är pro- grammerad att åstadkomma den åtminstone en kodfrekvenskomponenten som svar på nämnda data.

21. Anordning enligt krav 18, i kombination med en avkodare med en ingång för att ta emot den kodade audiosignalen och anordnad att detektera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten.

22. Anordning enligt krav 18, vari den digital datom är progrannnerad att åstad- komma koden som ett flertal kodfrekvenskomponentuppsättningar, där varje kod- frekvenskomponentuppsättning representerar en respektive olik kodsymbol och in- kluderar ett flertal respektive olika kodfrekvenskomponenter, där kodfrekvenskom- ponenterna i kodfrekvenskomponentuppsåttningama bildar komponentkluster åt- skilda från varandra i frekvensdomänen, där varje komponentkluster har ett respek- tive förbestämt frekvensområde och innefattar en frekvenskomponent från varje l0 15 20 25 519 882 66 kodfrekvenskomponentuppsättning som faller inom deras respektive forbestämda frekvensområde, där komponentkluster som är närliggande i frekvensdomänen är separerade av respektive frekvensmängder och vari det forbestämda frekvensområ- det for varje respektive komponentkluster är mindre än frekvensmängdema som se- parerar respektive komponentkluster från dess närliggande komponentkluster.

23. Anordning enligt krav 18, vari den digitala datorn är programmerad att detektera signaleffekt i audiosignalfrekvenskomponenter i den forsta uppsättningen inom ett specificerat frekvensområde for att bestämma forsta och andra maskeringsfaktorer med villkoren att signaleffekten for de forsta respektive andra frekvensema är inom det specificerade frekvensområdet, där den andra frekvensen är skild från den forsta frekvensen, att välja den av den forsta och andra maskeringsfaktom som represente- rar en lägre amplitud på den åtminstone en kodfrekvenskomponenten och att tilldela amplituden till den åtminstone en kodfrekvenskomponenten baserat på den valda maskeringsfaktorn.

24. 214. Anordning for inkludering av en kod med ett flertal kodfrekvenskomponenter i en audiosignal med ett flertal audiosignalfrekvenskomponenter, där flertalet kodfre- kvenskomponenter innefattar en forsta kodfrekvenskomponent med en forsta fre- kvens och en andra kodfrekvenskomponent med en andra frekvens skild från den forsta frekvensen, innefattande: forsta maskeringsutvärderingsorgan for utvärdering av en maskeringsformåga hos åtminstone en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter att maskera en kodfre- kvenskomponent med den forsta frekvensen for mänsklig hörsel så att den åtminsto- ne ena kodfrekvenskomponenten är ohorbar när den inkluderas i audiosignalen for att åstadkomma en forsta respektive maskeringsutvärdering; andra maskeringsutvärderingsorgan for utvärdering av en maskeringsformåga hos åtminstone en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter att maskera en kodfre- kvenskomponent med den andra frekvensen for mänsklig hörsel så att den åtminsto- -f ...om ...firwu-nfl... ___... ...f - - 10 15 20 25 30 519 882 67 ne ena kodfrekvenskomponenten är ohörbar när den inkluderas i audiosignalen for att åstadkomma en andra respektive maskeringsutvärdering; amplitudtilldelningsorgan for tilldelning av en respektive amplitud till den forsta kodfrekvenskomponenten baserat på den forsta respektive maskeringsutvärderingen och for tilldelning av en respektive amplitud till den andra kodfrekvenskomponen- ten baserat på den andra respektive maskeringsutvärderingen; och kodinkluderingsorgan for inkludering av flertalet kodfrekvenskomponenter i audio- signalen.

25. Anordning enligt krav 24, vari den forsta och andra respektive maskeringsu- tvärderingen innefattar signalnivådata motsvarande respektive nivåer hos den forsta och andra kodfrekvenskomponenten.

26. Anordning enligt krav 24, vari koden innefattar ett flertal kodfrekvenskompo- nentuppsättningar, där varje kodfrekvenskomponentuppsättning representerar re- spektive olika kodsymboler och innefattar ett flertal av respektive olika kodfre- kvenskomponenter, där kodfrekvenskomponentema i kodfrekvenskomponentupp- sättningen bildar komponentkluster åtskilda från varandra i frekvensdomänen, där varje komponentkluster har ett forbestämt frekvensområde och innefattar en fre- kvenskomponent från varje kodfrekvenskomponentuppsättning som faller inom dess respektive forbestämda frekvensområde, där komponentkluster vilka är närliggande i frekvensdomänen är separerade av respektive frekvensmängder och vari det for- bestämda frekvensområdet for varje respektive komponentkluster är mindre än den frekvensmängd som separerar respektive komponentkluster från dess närliggande komponentkluster.

27. . Anordning enligt krav 24, vari det forsta maskeringsutvärderingsorganet är an- ordnat att detektera signaleffekt i audiosignalfrekvenskomponenter i den åtminstone en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter inom ett specificerat frekvensområ- de, att bestämma forsta och andra maskeringsfaktorer med villkoren att signaleffek- 10 15 20 25 519 882 68 . « « , r 1 ten i den första respektive andra frekvensen är inom det specificerade frekvensom- rådet, där den andra frekvensen är skild från den första frekvensen, att välja den av den första och andra maskeringsfaktorn som representerar den lägre amplituden för den åtminstone en kodfrekvenskomponenten och att bestämma maskeringsförrnågan hos den åtminstone en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter baserat på den valda maskeringsfaktom.

28. Anordning enligt krav 24, i kombination med organ för avkodning av den koda- de audiosignalen för att detektera den första och andra kodfrekvenskomponenten.

29. Anordning enligt krav 24, vidare innefattande organ för att åstadkomma den för- sta kodfrekvenskomponenten till att representera en första infonnationssymbol och för att åstadkomma den andra kodfrekvenskomponenten till att representera en andra informationssymbol skild från den första informationssymbolen.

30. Anordning enligt krav 29, vari kodinkluderingsorganet är anordnat att inkludera den första och andra kodfrekvenskomponenten i ett gemensamt intervall i audiosig- nalen.

31. Anordning enligt krav 24, vidare innefattande organ för att åstadkomma den för- sta och andra kodfrekvenskomponenten som svar på data representerande åtminsto- ne en av en sändarkälla, en audio- och/eller videoprograrnkälla och en audio- och/eller videoprogramidentifikation.

32. Metod för inkludering av en kod med ett flertal kodfrekvenskomponenter i en audiosignal med ett flertal audiosignalfrekvenskomponenter, där flertalet kodfre- kvenskomponenter innefattar en första kodfrekvenskomponent med en första fre- kvens och en andra kodfrekvenskomponent med en andra frekvens skild från den första frekvensen, innefattande stegen: 10 15 20 25 30 519 882 e. w. 69 utvärdering av en maskeringsformåga hos åtminstone en av ett flertal audiosignal- frekvenskomponenter att maskera en kodfrekvenskomponent med den forsta fre- kvensen for mänsklig hörsel så att den åtminstone ena kodfrekvenskomponenten är ohörbar när den inkluderas i audiosignalen for att åstadkomma en forsta respektive maskeringsutvärdering; utvärdering av en maskeringsfonnåga hos åtminstone en av ett flertal audiosignal- frekvenskomponenter att maskera en kodfrekvenskomponent med den andra fre- kvensen for mänsklig hörsel så att den åtminstone ena kodfrekvenskomponenten är ohörbar när den inkluderas i audiosignalen for att åstadkomma en andra respektive maskeringsutvärdering; tilldelning av en respektive amplitud till den forsta kodfrekvenskomponenten base- rat på den forsta respektive maskeringsutvärderingen och en respektive amplitud till den andra kodfrekvenskomponenten baserat på den andra respektive maskeringsut- värderingen; och inkludering av flertalet kodfrekvenskomponenter i audiosignalen.

33. Metod enligt krav 32, vidare innefattande steget att avkoda den kodade audio- signalen for att detektera den forsta och andra kodfrekvenskomponenten.

34. Metod enligt krav 32, vidare innefattande steget att åstadkomma den forsta och andra kodfrekvenskomponenten som svar på data representerande åtminstone en av en sändarkälla, en audio- och/eller videoprograrrikälla och en audio- och/eller video- programidentifikation.

35. Metod enligt krav 32, vari koden innefattar ett flertal kodfrekvenskomponent- uppsättningar, där varje kodfrekvenskomponentuppsättning representerar en re- spektive olika kodsymbol och innefattar ett flertal respektive olika kodfrekvens- komponenter, där kodfrekvenskomponentema i kodfrekvenskomponentuppsättning- arna bildar komponentkluster åtskilda från varandra i frekvensdomänen, där varje komponentkluster har ett respektive forbestämt frekvensområde och innefattar en .n .,..~«.~....~.~.,_...\-_____. 10 15 20 25 30 519 882 70 frekvenskomponent från varje kodfrekvenskomponentuppsättning som faller inom dess respektive forbestämda frekvensområde, där komponentkluster som är närlig- gande i frekvensdomänen är separerade av respektive frekvensmängder och vari det for bestämda frekvensområdet for varje respektive komponentkluster är mindre än frekvensmängden som separerar respektive komponentkluster från dess närliggande komponentkluster.

36. Metod enligt krav 32, vari steget att utvärdera maskeringsformågan hos åtmin- stone en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter att maskera en kodfrekvens- komponent med den forsta frekvensen inkluderar detektering av signaleffekt i au- diosignalfrekvenskomponenter inom ett specificerat frekvensområde, bestämning av forsta och andra maskeringsfaktorer med villkoren att signaleffekten i var och en av forsta respektive andra frekvenser är inom det specificerade frekvensområdet, där den andra frekvensen är skild från den forsta frekvensen, val av den av den forsta och andra maskeringsfaktom som representerar en lägre amplitud for den åtminsto- ne en frekvenskomponenten och bestämning av maskeringsforrnågan hos den åtmin- stone en av ett flertal audiosignalfrekvenskomponenter att maskera en kodfrekvens- komponent med den forsta frekvensen baserat på den valda maskeringsfaktom.

37. Anordning for inkludering av en kod med ett flertal kodfrekvenskomponenter i en audiosignal med ett flertal audiosignalfrekvenskomponenter, där flertalet kodfre- kvenskomponenter innefattar en forsta kodfrekvenskomponent med en forsta fre- kvens och en andra kodfrekvenskomponent med en andra kodfrekvens skild från den forsta frekvensen, innefattande: en digital dator med en ingång for att ta emot audiosignalen, vilken digital dator är programmerad att utvärdera en maskeringsforrnåga hos åtminstone en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter att maskera en kodfrekvenskomponent med den forsta frekvensen for mänsklig hörsel så att den åtminstone ena kodfrekvenskompo- nenten är ohorbar när den inkluderas i audiosignalen for att åstadkomma den forsta respektive maskeringsutvärderingen och att utvärdera en maskeringsforrnåga hos i .,.....-.-,~,......-,... ...___ _.. _... 10 15 20 25 30 519 882 . | - - . . a 71 åtminstone en av flertalet audiosignalfrekvenskompönenter att maskera en kodfre- kvenskomponent med den andra frekvensen för mänsklig hörsel så att den åtminsto- ne ena kodfrekvenskomponenten är ohörbar när den inkluderas i audiosignalen för att producera en andra respektive maskeringsutvårdering; vilken digital dator vidare är programmerad att tilldela en motsvarande amplitud till den första kodfrekvenskomponenten baserat på den första respektive maskeringsut- värderingen och att tilldela en motsvarande amplitud till den andra kodfrekvens- komponenten baserat på den andra respektive maskeringsutvärderingen; och organ för inkludering av flertalet kodfrekvenskomponenter i audiosignalen.

38. Anordning enligt krav 37, vari den första respektive andra maskeringsutvärde- ringen innefattar signalnivådata motsvarande respektive nivåer på den första och andra kodfrekvenskomponenten.

39. Anordning enligt krav 37, i kombination med en avkodare med en ingång för att ta emot den kodade audiosignalen och anordnad att detektera den första och andra kodfrekvenskomponenten.

40. Anordning enligt krav 37, vari den digitala datorn innefattar en ingång för att ta emot data representerande åtminstone en av en sändarkälla, en audio- och/eller vi- deoprograrrikälla, och en audio- och/eller videoprograrnidentifikation och är pro- gramrnerad att åstadkomma den första och andra kodfrekvenskomponenten som svar på nämnda data.

41. Anordning enligt krav 37, vari organet för inkludering av flertalet kodfrekvens- komponenter i audiosignalen innefattar en summerarkrets med en första ingång för att ta emot audiosignalen och en andra ingång kopplad till den digitala datorn för att ta emot flertalet kodfrekvenskomponenter och en utgång för att åstadkomma den kodade audiosignalen. 10 15 20 25 30 519 882 72

42. Anordning enligt krav 37, vari organet for inkludering av flertalet kodfrekvens- komponenter i audiosignalen innefattar den digitala datorn, vilken digital dator är programrnerad att addera flertalet kodfrekvenskomponenter till audiosignalen for att inkludera flertalet kodfrekvenskomponenter däri.

43. Anordning enligt krav 37, vari den digitala datorn är programrnerad att produce- ra koden som ett flertal kodfrekvenskomponentuppsättningar, där var och en av kod- frekvenskomponentuppsättningarna representerar sinsemellan skilda kodsymboler och innefattar ett flertal av sinsemellan skilda kodfrekvenskomponenter, där kodfre- kvenskomponentema i kodfrekvenskomponentuppsättningarna bildar komponent- kluster separerade från varandra i frekvensdomänen, där varje komponentkluster har var sitt forbestämt frekvensomrâde och består av en frekvenskomponent från varje kodfrekvenskomponentuppsättning som faller inom dess respektive forbestämda frekvensområde, där komponentkluster som är närliggande i frekvensdomänen är separerade av respektive frekvensmängder och vari det forbestämda frekvensområ- det for varje respektive komponentkluster är mindre än frekvensmängden som sepa- rerar respektive komponentkluster från dess närliggande komponentkluster.

44. Anordning enligt krav 37, vari den digitala datorn är programrnerad att utvärdera maskeringsforrnågan hos den åtminstone en av flertalet audiosignalfrekvenskompo- nenter genom att detektera signaleffekt for audiosignalfrekvenskomponenter inom ett specificerat frekvensområde, att bestämma forsta och andra maskeringsfaktorer avseende kodfrekvenskomponenten med den forsta frekvensen med villkoren att signaleffekten vid vardera av de forsta respektive andra frekvensema ligger inom det specificerade frekvensområdet, där den andra frekvensen är skild från den forsta frekvensen och att välja den av de forsta och andra maskeringsfaktorerna som repre- senterar en lägre amplitud for den åtminstone en kodfrekvenskomponenten, där den digitala datorn är programrnerad att tilldela amplituden till den forsta kodfrekvens- komponenten baserat på den valda maskeringsfaktom. 10 l5 20 25 30 519 882 i, _.. 73

45. Anordning för inkludering av en kod med åtminstone en kodfrekvenskomponent i en audiosignal innefattande ett flertal audiosignalfrekvenskomponenter, innefat- tande: maskeringsutvårderingsorgan for utvärdering av en förrnåga hos åtminstone en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter inom ett forsta audiosignalintervall på en tidsskala för audiosignalen när den återges som ljud under ett första motsvarande tidsintervall att maskera den åtminstone en frekvenskomponenten för mänsklig hör- sel vid återgivning som ljud under ett andra tidsintervall motsvarande ett andra au- diosignalintervall förskjutet från det första audiosignalintervallet så att den åtmin- stone ena kodfrekvenskomponenten är ohörbar när den inkluderas i en del av audio- signalen inom det andra audiosignalintervallet för att åstadkomma en forsta maske- ringsutvärdering; amplitudtilldelningsorgan for tilldelning av en amplitud till den åtminstone en kod- frekvenskomponenten baserat på den forsta maskeringsutvårderingen; och kodinkluderingsorgan för inkludering av den åtminstone en kodfrekvenskompo- nenten i delen av audiosignalen inom det andra audiosignalintervallet.

46. Anordning enligt krav 45, vari det andra audiosignalintervallet följer det forsta audiosignalintervallet på audiosignalens tidsskala.

47. Anordning enligt krav 45, vari det andra audiosignalintervallet föregår det första audiosignalintervallet på audiosignalens tidsskala.

48. Anordning enligt krav 45, i kombination med organ för avkodning av den koda- de audiosignalen för att detektera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten.

49. Anordning enligt krav 45, vidare innefattande organ för att producera den åtmin- stone en kodfrekvensenkomponenten som svar på data representerande åtminstone en av en såndarkälla, en audio- och/eller videoprogramkålla och en audio- och/eller videoprogramidentifikation. l0 15 20 25 30 n, f v . i, .r- . f. li* 519 se; 74 t t r v . t . - i - . . - . , i . . » n

50. Metod for inkludering av en kod med åtminstone en kodfrekvenskomponent i en audiosignal innefattande ett flertal audiosignalfrekvenskomponenter, innefattande stegen: utvärdering av en förmåga hos åtminstone en av flertalet audiosignalfrekvenskom- ponenter inom ett forsta audiosignalintervall på en tidsskala for audiosignalen när denna återges som ljud under ett motsvarande forsta tidsintervall att maskera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten for mänsklig hörsel vid återgivande som ljud under ett andra tidsintervall motsvarande ett andra audiosignalintervall for- skjutet från det forsta audiosignalintervallet så att den åtminstone ena kodfrekvens- komponenten år ohörbar när den inkluderas i en del av audiosignalen inom det andra audiosignalintervallet for att producera en forsta maskeringsutvärdering; tilldelning av en amplitud till den åtminstone en kodfrekvenskomponenten baserat på den forsta maskeringsutvärderingen; och inkludering av den åtminstone en kodfrekvenskomponenten i delen av audiosignalen inom det andra audiosignalintervallet.

51. Metod enligt krav 50, vidare innefattande steget att avkoda den kodade audio- signalen for att detektera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten.

52. Metod enligt krav 50, vidare innefattande steget att producera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten som svar på data representerande åtminstone en av en sändarkålla, en audio- och/eller videoprogramkälla och en audio- och/eller video- programidentifikation.

53. Anordning for inkludering av en kod med åtminstone en kodfrekvenskomponent i en audiosignal innefattande ett flertal audiosignalfrekvenskomponenter, innefat- tande: en digital dator med en ingång for att ta emot audiosignalen, vilken digital dator är programmerad att utvärdera en förmåga hos åtminstone en av ett flertal audiosignal- , what-win.,- -~.Y..¿._.._.. . _. _ ., 10 15 20 25 30 519 882 pp_V 75 * i l i: i frekvenskomponenter inom ett första audiosignalintervall på en tidskala för audio- signalen när denna återges som ljud under ett motsvarande första tidsintervall att maskera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten för mänsklig hörsel vid åter- givande som ljud under ett andra tidsintervall motsvarande ett andra audiosignalin- tervall förskjutet från det första audiosignalintervallet så att den åtminstone ena kod- frekvenskomponenten är ohörbar när den inkluderas i en del av audiosignalen inom det andra audiosignalintervallet för att producera en första maskeringsutvärdering; där den digitala datorn vidare är programmerad att tilldela en amplitud till den åt- minstone en kodfrekvenskomponenten baserat på den första maskeringsutvärdering- en; och organ för inkludering av den åtminstone en kodfrekvenskomponenten i delen av au- diosignalen inom det andra audiosignalintervallet.

54. Anordning enligt krav 53, i kombination med en avkodare med en ingång för att ta emot den kodade audiosignalen och anordnad att detektera de första och andra kodfrekvenskomponenterna däri.

55. Anordning enligt krav 53, vari den digitala datorn innefattar en ingång för att ta emot data representerande åtminstone en av en av sändarkälla, en audio- och/eller videoprograrnkälla och en audio- och/eller videoprogramidentifikation och är pro- grammerad att producera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten som svar på närnnda data.

56. Anordning för inkludering av kod med åtminstone en kodfrekvenskomponent i en audiosignal med ett flertal audiosignalfrekvenskomponenter, innefattande: tonsignalsproducerande organ för att producera en första tonsignal som represente- rar en första och väsentligen enda en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter; maskeringsutvärderingsorgan för utvärdering av en maskeringsfönnâga hos den för- sta väsentligen enda en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter att maskera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten för mänsklig hörsel baserat på den för- 10 15 20 25 30 519 882 __ i, 76 i i f 'i “i i 1 sta tonsignalen så att den åtminstone ena kodfrekvenskomponenten är ohörbar när den inkluderas i audiosignalen för att producera en första maskeringsutvärdering; arnplitudtilldelningsorgan för tilldelning av en amplitud till den åtminstone en kod- frekvenskomponenten baserat på den första maskeringsutvärderingen; och kodinkluderingsorgan för inkludering av den åtminstone en kodfrekvenskompo- nenten i audiosignalen.

57. Anordning enlig krav 56, vari det tonsignalsproducerande organet är anordnat att producera en andra tonsignal representerande en andra väsentligen enda en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter skild från den första väsentligen enda en, där maskeringsutvärderingsorganet är anordnat att utvärdera förmågan hos den andra väsentligen enda en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter att maskera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten för mänsklig hörsel baserat på den andra tonsignalen så att den åtminstone ena kodfrekvenskomponenten är ohörbar när den inkluderas i audiosignalen för att producera en andra maskeringsutvärdering och amplitudtilldelningsorganet är anordnat att tilldela en amplitud till den åtmin- stone en kodfrekvenskomponenten baserat på en vald en av den första och andra maskeringsutvärderingen.

58. Anordning enligt krav 57, vari amplitudtilldelningsorganet är anordnat att välja den av de första och andra maskeringsutvärderingarna som den av de första och andra maskeringsutvärderingama vilken indikerar en större förmåga hos en motsva- rande en av den första och andra väsentligen enda en av flertalet audiosignalfre- kvenskomponenter att maskera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten för mänsklig hörsel.

59. Anordning enligt krav 56, i kombination med avkodningsorgan för avkodning av den kodade audiosignalen för att detektera den åtminstone en kodfrekvenskompo- nenten. 10 l5 20 25 519 882 77

60. Anordning enligt krav 56, vidare innefattande organ for att producera den åtmin- stone en kodfrekvenskomponenten som svar på data representerande åtminstone en av en sändarkälla, en audio- och/eller videoprogramkälla och en audio- och/eller vi- I deoprogramidentifikation.

61. 6l. Anordning enligt krav 56, vari koden innefattar ett flertal kodfrekvenskompo- nentuppsåttningar, där varje kodfrekvenskomponentuppsättning representerar var sin åtskild kodsyrnbol och innefattar ett flertal motsvarande olika kodfrekvenskom- ponenter, där kodfrekvenskomponenterna i kodfrekvenskomponentuppsättningarna bildar komponentkluster separerade från varandra i frekvensdomänen, där varje komponentkluster har ett respektive forbestämt frekvensområde och innefattar en frekvenskomponent från varje kodfrekvenskomponentuppsättning som faller inom dess respektive forbestärnda frekvensområde, där komponentkluster som är närlig- gande i frekvensdomänen är separerade av respektive frekvensmängder och vari det forbestämda frekvensområdet for varje respektive komponentkluster är mindre än frekvensmängden som separerar det respektive komponentklustret från dess närlig- gande komponentkluster.

62. Anordning enligt krav 56, vari maskeringsutvärderingsorganet är anordnat att detektera signaleffekt i den forsta väsentligen enda en av flertalet audiosignalfre- kvenskomponenter inom ett specificerat frekvensområde, att bestämma forsta och andra maskeringsfaktorer med villkoren att signaleffekten vid varje respektive forsta och andra frekvenser är inom det specificerade frekvensområdet, där den andra fre- kvensen är skild från den forsta frekvensen, att välja den av de forsta och andra ma- skeringsfaktorerna som representerar en lägre amplitud på den åtminstone en kod- frekvenskomponenten och att bestämma maskeringsformågan hos den forsta vä- sentligen enda en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter baserat på den valda maskeringsfaktorn. 10 15 20 25 519 882 78

63. Anordning enligt krav 56, vari maskeringsutvärderingsorganet är anordnat att producera den forsta maskeringsutvärderingen bara när den åtminstone en kodfre- kvenskomponenten ligger inom ett kritiskt band for den forsta väsentligen enda en av flertalet audiosignalfiekvenskomponenter.

64. Anordning enligt krav 56, vari koden innefattar ett flertal kodfrekvenskompo- nenter och amplitudtilldelningsorganet är anordnat att tilldela amplituden till den åtminstone en kodfrekvenskomponenten baserat på ett antal av kodfrekvenskompo- nentema inom ett kritiskt band fior den åtminstone en kodfrekvenskomponenten.

65. Anordning enligt krav 56, vari det tonsignalproducerande organet även är an- ordnat att producera en andra tonsignal representerande en andra väsentligen enda en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter; där maskeringsutvärderingsorganet även är anordnat att utvärdera en förmåga hos den andra väsentligen enda en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter att maskera den åtminstone en kodfre- kvenskomponenten for mänsklig hörsel baserat på den andra tonsignalen så att den åtminstone ena kodfrekvenskomponenten är ohörbar när den inkluderas i audiosig- nalen for att producera en andra maskeringsutvärdering; och amplitudtilldelnings- organet är anordnat att tilldela amplituden till den åtminstone en kodfrekvenskom- ponenten baserat på de forsta och andra maskeringsutvärderingarna.

66. Anordning enligt krav 65, vari amplitudtilldelningsorganet är anordnat att till- dela amplituden till den åtminstone en kodfrekvenskomponenten baserat på en ef- fektfordelning mellan den forsta och andra tonsignalen.

67. Metod for inkludering av en kod med åtminstone en kodfrekvenskomponent i en audiosignal med ett flertal audiosignalfrekvenskomponenter, innefattande stegen: producering av en forsta tonsignal representerande en forsta väsentligen enda en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter; 10 15 20 25 30 519 882 79 utvärdering av en maskeringsförmåga hos den första väsentligen enda en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter att maskera den åtminstone en kodfrekvenskom- ponenten för mänsklig hörsel baserat på den första tonsignalen så att den åtminstone ena kodfrekvenskomponenten är ohörbar när den inkluderas i audiosignalen för att producera en första maskeringsutvärdering; tilldelning av en amplitud till den åtminstone en kodfrekvenskomponenten baserat på den första maskeringsutvärderingen; och inkludering av den åtminstone en kodfrekvenskomponenten i audiosignalen.

68. Metod enligt krav 67, vidare innefattande steget att avkoda den kodade audio- signalen för att detektera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten.

69. Metod enligt krav 67, vidare innefattandet steget att producera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten som svar på data representerande åtminstone en av en sändarkälla, en audio- och/eller videoprogramkälla och en audio- och/eller video- programidentifikation.

70. Metod enligt krav 67, vari koden innefattar ett flertal kodfrekvenskomponent- uppsättningar, där varje kodfrekvenskomponentuppsättning representerar var sin skild kodsymbol och innefattar ett flertal av respektive olika kodfrekvenskompo- nenter, där kodfrekvenskomponenterna i varje kodfrekvenskomponentuppsättning bildar komponentkluster separerade från varandra i frekvensdomänen, där varje komponentkluster har ett respektive förbestämt frekvensområde och innefattar en frekvenskomponent från varje kodfrekvenskomponentuppsättning som faller inom dess respektive förbestämda frekvensområde, där komponentkluster som är närlig- gande i frekvensdomänen är separerade av respektive frekvensmängder och vari det förbestämda frekvensområdet för varje respektive komponentkluster är mindre än frekvensmängden som separerar respektive komponentkluster från dess närliggande komponentkluster. 10 15 20 25 519 882 80

71. Metod enligt krav 67, vari steget att utvärdera maskeringsförmågan hos den för- sta väsentligen enda en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter innefattar de- tektering av signaleffekt för den första väsentligen enda en av flertalet audiosignal- frekvenskomponenter inom ett specificerat frekvensområde, bestämning av första och andra maskeringsfaktorer med villkoren att signaleffekten för respektive första och andra frekvenser är inom det specificerade frekvensområdet, där den andra fre- kvensen är skild från den första frekvensen, val av den av de första och andra ma- skeringsfaktorerna vilken representerar en lägre amplitud för den åtminstone en kodfrekvenskomponenten och bestämning av maskeringsförrnågan hos den första väsentligen enda en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter baserat på den valda maskeringsfaktorn.

72. Metod enligt krav 67, vari steget att utvärdera en maskeringsförrnåga äger rum bara när den åtminstone en kodfrekvenskomponenten ligger inom ett kritiskt band för den första väsentligen enda en av flertalet audiosignalfiekvenskomponenter.

73. Metod enligt krav 67, vari koden innefattar ett flertal kodfrekvenskomponenter och steget att tilldela en amplitud till den åtminstone en kodfrekvenskomponenten är baserat på ett antal kodfrekvenskomponenter inom ett kritiskt band för den åtmin- stone en kodfrekvenskomponenten.

74. Metod enligt krav 67, vidare innefattande stegen: producering av en andra ton- signal representerande en andra väsentligen enda en av flertalet audiosignalfre- kvenskomponenter; utvärdering av en maskeringsförmåga hos den andra väsentligen enda en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter att maskera den åtminstone en kodfrekvenskom- ponenten för mänsklig hörsel baserat på den andra tonsignalen så att den åtminstone ena kodfrekvenskomponenten är ohörbar när den inkluderas i audiosignalen för att producera en andra maskeringsutvärdering; och vari steget att tilldela tilldelar amp- 10 15 20 25 519 882 81 lituden till den åtminstone en kodfrekvenskomponenten baserat på den första och andra maskeringsutvärderingen.

75. Metod enligt krav 74, vari steget att tilldela tilldelar amplituden till den åtmin- stone en kodfrekvenskomponenten baserat på en effektfördelning mellan den första och andra tonsignalen.

76. Anordning för inkludering av en kod med åtminstone en kodfrekvenskornponent i en audiosignal med ett flertal audiosignalfrekvenskomponenter, innefattande: en digital dator med en ingång for att ta emot audiosignalen, vilken digitala dator är programmerad att producera en första tonsignal representerande en första väsentli- gen enda en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter och att utvärdera en ma- skeringsförmåga hos den första väsentligen enda en av flertalet audiosignalfre- kvenskomponenter att maskera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten för mänsklig hörsel baserat på den första tonsignalen så att den åtminstone ena kodfre- kvenskomponenten är ohörbar när den inkluderas i audiosignalen för att producera en första maskeringsutvärdering, där den digitala datom vidare är programmerad att tilldela en arnplitud till den åtminstone en kodfrekvenskomponenten baserat på den första maskeringsutvärderingen; och kodinkluderingsorgan för inkludering av den åtminstone en kodfrekvenskompo- nenten i audiosignalen.

77. Anordning enligt krav 76, vari den digitala datom innefattar en ingång för att ta emot data representerande åtminstone en av en sändarkälla, en audio- och/eller vi- deoprogranikälla och en audio- och/eller videoprogramidentifikation och är pro- grammerad att producera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten som svar på nämnda data. i,..-.-..,-.»~.-«.....-. .» ~ _ v 10 15 20 25 30 519 882 sz

78. Anordning enligt krav 76, i kombination med en avkodare med en ingång för att ta emot den kodade audiosignalen och anordnad att detektera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten.

79. Anordning enligt krav 76, vari den digitala datom är programmerad att produce- ra koden som ett flertal kodfrekvenskomponentuppsättningar, där varje kodfre- kvenskomponentuppsättning representerar respektive olika kodsymboler och inne- fattar ett flertal respektive olika kodfrekvenskomponenter, där kodfrekvenskompo- nenterna i kodfrekvenskomponentuppsättningama bildar komponentkluster åtskilda från varandra i frekvensdomänen, där varje komponentkluster har ett respektive för- bestämt frekvensområde och innefattar en frekvenskomponent från varje kodfre- kvenskomponentuppsättning som faller inom dess respektive förbestämda frekvens- område, där komponentkluster som är närliggande i frekvensdomänen är separerade av respektive frekvensmängder och vari det förbestämda frekvensområdet för varje respektive komponentkluster är mindre än frekvensmängden som separerar respek- tive komponentkluster från dess närliggande komponentkluster.

80. Anordning enligt krav 76, vari den digitala datorn är programmerad att detektera signaleffekt för den första väsentligen enda en av flertalet audiosignalfrekvenskom- ponenter inom ett specificerat frekvensområde, att bestämma första och andra ma- skeringsfaktorer med villkoren att signaleffekten för vardera av första respektive andra frekvenserna är inom det specificerade frekvensområdet, där den andra fre- kvensen är skild från den första frekvensen och att välja den av de första och andra rnaskeringsfaktorerna som representerar en lägre amplitud för den åtminstone en kodfrekvenskomponenten, där den digitala datom vidare är programmerad att till- dela amplituden till den åtminstone en kodfrekvenskomponenten baserat på den val- da maskeringsfaktorn.

81. 8 l. Anordning enligt krav 7 6, vari den digitala datom är programmerad att produce- ra den första maskeringsutvärderingen bara när den åtminstone en kodfrekvenskom- 10 15 20 25 30 519 882 83 ponenten ligger inom ett kritiskt band for den forsta väsentligen enda en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter.

82. Anordning enligt krav 76, vari koden innefattar ett flertal kodfrekvenskompo- nenter och den digitala datorn är programmerad att tilldela amplituden till den åt- minstone en kodfrekvenskomponenten baserat på ett antal kodfrekvenskomponenter inom ett kritiskt band for den åtminstone en kodfrekvenskomponenten.

83. Anordning enligt krav 76, vari den digitala datom är programmerad att produce- ra en andra tonsignal representerande en andra väsentligen enda en av flertalet au- diosignalfrekvenskomponenter; att utvärdera en förmåga hos den andra väsentligen enda en av flertalet audiosignalfrekvenskomponenter att maskera den åtminstone en kodfrekvenskomponenten for mänsklig hörsel baserat på den andra tonsignalen så att den åtminstone ena kodfrekvenskomponenten är ohörbar när den inkluderas i audiosignalen for att producera en andra maskeringsutvärdering; och att tilldela amplituden till den åtminstone en kodfrekvenskomponenten baserat på de forsta och andra maskeringsutvärderingarna.

84. Anordning enligt krav 83, vari den digitala datom är programmerad att tilldela amplituden till den åtminstone en kodfrekvenskomponenten baserat på en effektfor- delning mellan den forsta och andra tonsignalen.

85. Anordning for kodning av en audiosignal, innefattande: organ for generering av en kod innefattande ett flertal kodfrekvenskomponentupp- sättningar, där varje kodfrekvenskomponentuppsättning representerar var sin skild kodsymbol och innefattar ett flertal respektive olika kodfrekvenskomponenter, där kodfrekvenskomponentema i kodfrekvenskomponentuppsättningarna bildar kompo- nentkluster åtskilda från varandra i frekvensdomänen, där varje komponentkluster har ett respektive forbestämt frekvensområde och innefattar en frekvenskomponent från varje kodfrekvenskomponentuppsättning som faller inom dess respektive fór- 10 15 20 25 30 519 882 84 bestämda frekvensområde, där komponentkluster som är närliggande i frekvensdo- mänen är separerade av respektive frekvensmängder, där det fórbestämda frekvens- området for varje respektive komponentkluster är mindre än frekvensmängden som separerar respektive komponentkluster från dess närliggande komponentkluster; och kodinkluderingsorgan för kombinering av koden med audiosignalen.

86. Metod för kodning av en audiosignal, innefattande: generering av en kod innefattande ett flertal kodfrekvenskomponentuppsättningar, där varje kodfrekvenskomponentuppsättning representerar var sin skild kodsymbol och innefattar ett flertal respektive olika kodfrekvenskomponenter, där kodfre- kvenskomponenterna i kodfrekvenskomponentuppsättningarna bildar komponent- kluster åtskilda från varandra i frekvensdomänen, där varje komponentkluster har ett respektive förbestämt frekvensområde och innefattar en frekvenskomponent från varje kodfrekvenskomponentuppsättning som faller inom dess respektive förbes- tämda frekvensområde, där komponentkluster som är närliggande i frekvensdomä- nen är separerade av respektive frekvensmängder, där det fórbestämda frekvensom- rådet for varje respektive komponentkluster är mindre än frekvensmängden som se- parerar respektive komponentkluster från dess närliggande komponentkluster; och kombinering av koden med audiosignalen.

87. Anordning för kodning av en audiosignal, innefattande: en digital dator med en ingång för att ta emot audiosignalen, vilken digitala dator är programmerad att producera en kod innefattande ett flertal kodfrekvenskomponent- uppsättningar, där varje kodfrekvenskomponentuppsättning representerar var sin skild kodsymbol och innefattar ett flertal respektive olika kodfrekvenskomponenter, där kodfrekvenskomponentema i kodfrekvenskomponentuppsättningama bildar komponentkluster åtskilda från varandra i frekvensdomänen, där varje komponent- kluster har ett respektive fórbestämt frekvensområde och innefattar en frekvens- komponent från varje kodfrekvenskomponentuppsättning som faller inom dess re- spektive fórbestämda frekvensområde, där komponentkluster som är närliggande i 10 15 20 25 519 882¿¿; .U -fm 85 frekvensdomänen är separerade av respektive frekvensmängder, där det forbestämda frekvensområdet for varje respektive komponentkluster är mindre än frekvens- mängden som separerar respektive komponentkluster från dess närliggande kompo- nentkluster; och organ for att kombinera koden med audiosignalen.

88. Anordning for detektering av en kod i en kodad audiosignal, vilken kodade au- diosignal innefattar ett flertal audiofrekvenssignalkomponenter och åtminstone en kodfrekvenskomponent med en amplitud och en audiofrekvens vald for att maskera kodfrekvenskomponenten for mänsklig hörsel med åtminstone en av flertalet audio- frekvenssignalkomponenter, innefattande: organ for att fastställa en forväntad kodamplitud for den åtminstone en kodfre- kvenskomponenten baserat på den kodade audiosignalen; och organ for detektering av kodfrekvenskomponenten i den kodade audiosignalen base- rat på den förväntade kodamplituden.

89. Anordning enligt krav 88, vidare innefattande organ for detektering av en forsta komponent i den kodade audiosignalen vid audiofrekvensen för den åtminstone en kodfrekvenskomponenten och vari organet for detektering av kodfrekvenskompo- nenten är anordnat att bestämma huruvida en amplitud for den detekterade forsta komponenten motsvarar den förväntade kodamplituden.

90. Anordning enligt krav 88, vari organet for detektering av den forsta komponen- ten i den kodade audiosignalen innefattar organ for separering av den kodade audio- signalen i frekvenskomponentgrupper vardera innefattande en eller flera kompo- nenter inom ett motsvarande frekvensområde, där en forsta av frekvenskomponent- grupperna har ett motsvarande frekvensområde innefattande audiofrekvensen for den åtminstone en frekvenskomponenten. 10 15 20 25 519 882 86 X1 u.

91. Metod för detektering av en kod i en kodad audiosignal, där den kodade audio- signalen innefattar ett flertal audiofrekvenssignalkomponenter och åtminstone en kodfrekvenskomponent med en amplitud och en audiofrekvens vald för att maskera kodfrekvenskomponenten för mänsklig hörsel med åtminstone en av flertalet audio- frekvenssignalkomponenter, innefattande stegen: fastställande av en förväntad kodamplitud för den åtminstone en kodfrekvenskom- ponenten baserat på den kodade audiosignalen; och detektering av kodfrekvenskomponenten i den kodade audiosignalen baserat på den förväntade kodamplituden.

92. Prograrnmerad digital dator för detektering av en kod i en kodad audiosignal, vilken kodade audiosignal innefattar ett flertal audiofrekvenssignalkomponenter och åtminstone en kodfrekvenskomponent med en amplitud och en audiofrekvens vald för maskering av kodfrekvenskomponenten för mänsklig hörsel med åtminstone en av flertalet audiofrekvenssignalkomponenter, innefattande: en ingång för att ta emot den kodade audiosignalen; en processor programmerad att fastställa en förväntad kodamplitud för den åtminstone en kodfrekvenskomponenten baserat på den kodade audiosignalen, att detektera kodfrekvenskomponenten i den kodade audiosignalen baserat på den förväntade kodamplituden och att producera en utsignal för detekterad kod baserat på den detekterade kodfrekvenskomponenten; och en utgång kopplad till processom för att åstadkomma utsignalen för detekterad kod.

93. Anordning för detektering av en kod i en kodad audiosignal, vilken kodade au- diosignal har ett flertal frekvenskomponenter innefattande ett flertal audiofrekvens- signalkomponenter och åtminstone en kodfrekvenskomponent med en förbestämd audiofrekvens och en förbeståmd amplitud för att särskilja den åtminstone en kod- frekvenskomponenten från flertalet audiofrekvenssignalkomponenter, innefattande: 10 15 20 25 30 519 87 I I organ för att bestämrna en amplitud för frekvenskomponenter i den kodade audio- signalen inom ett första område audiofrekvenser innefattande den förbestämda au- diofrekvensen hos den åtminstone en kodfrekvenskomponenten; organ för att fastställa en brusamplitud för det första området audiofrekvenser; och organ för att detektera närvaron av den åtminstone en kodfrekvenskomponenten i det första området audiofrekvenser baserat på den fastställda brusamplituden och den bestämda amplituden på frekvenskomponenter däri.

94. Metod för detektering av en kod i en kodad audiosignal, vilken kodade audio- signal har ett flertal frekvenskomponenter innefattande ett flertal audiofrekvenssig- nalkomponenter och åtminstone en kodfrekvenskomponent med en förbestämd au- diofrekvens och en förbestämd amplitud för att särskilja den åtminstone en kodfre- kvenskomponenten från flertalet audiofrekvenssignalkomponenter, innefattande ste- gen: bestämning av en amplitud hos en frekvenskomponent i den kodade audiosignalen inom ett första område audiofrekvenser innefattande den förbestämda audiofrekven- sen på den åtminstone en kodfrekvenskomponenten; fastställande av en brusamplitud för det första området audiofrekvenser; och detektering av närvaron av den åtminstone en kodfrekvenskomponenten i det första området audiofrekvenser baserat på den fastställda brusamplituden och den bestäm- da amplituden på frekvenskomponenten.

95. Digital dator fór detektering av en kod i en kodad audiosignal, vilken kodade audiosignal har ett flertal frekvenskomponenter innefattande ett flertal audiofre- kvenssignalkomponenter och åtminstone en kodfrekvenskomponent med en förbes- tämd audiofrekvens och en förbestämd amplitud för särskiljande av den åtminstone en kodfrekvenskomponenten från flertalet audiofrekvenssignalkomponenter, inne- fattande: en ingång för att ta emot den kodade audiosignalen; en processor kopplad till ingången för att ta emot den kodade audiosignalen och programmerad att be- stämma en amplitud på en frekvenskomponent i den kodade audiosignalen inom ett 10 519 882 ss första område audiofrekvenser innefattande den fórbestämda audiofrekvensen for den åtminstone en kodfrekvenskomponenten; vilken processor vidare är program- merad att fastställa en brusamplitud for det forsta omrâdet audiofrekvenser och att detektera närvaron av den åtminstone en kodfrekvenskomponenten i det forsta om- rådet audiofrekvenser baserat på den fastställda brusamplituden och den bestämda amplituden på frekvenskomponenten; vilken processor är anordnad att producera en kodutgångssignal baserat pá den detekterade närvaron av den åtminstone en kodfre- kvenskomponenten; och en utgång kopplad till processom för att åstadkomma kod- signalen därvid.