ES2310926T3 - Metodo y aparato para identificar automaticamente un programa con una señal acustica. - Google Patents
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Abstract
METODO Y DISPOSITIVO PARA IDENTIFICAR AUTOMATICAMENTE UN PROGRAMA TRANSMITIDO POR UNA ESTACION DE RADIO O POR UN CANAL DE TELEVISION, O GRABADO EN UN MEDIO, AÑADIENDO UN MENSAJE CODIFICADO INAUDIBLE A LA SEÑAL DE SONIDO DEL PROGRAMA, IDENTIFICANDO EL MENSAJE EL CANAL O ESTACION EMISOR, EL PROGRAMA Y/O LA FECHA EXACTA. EN UNA REALIZACION, LA SEÑAL DE SONIDO ES TRANSMITIDA A TRAVES DE UN CONVERTIDOR ANALOGICO-DIGITAL A UN PROCESADOR DE DATOS QUE PERMITE QUE LOS COMPONENTES DE FRECUENCIA SEAN SEPARADOS, PERMITIENDO QUE LA ENERGIA EN ALGUNOS DE LOS COMPONENTES DE FRECUENCIA SEA ALTERADA EN UNA FORMA PREDETERMINADA PARA FORMAR UN MENSAJE DE IDENTIFICACION CODIFICADO, Y ESTANDO LA SALIDA DEL PROCESADOR DE DATOS CONECTADA, A TRAVES DE UN CONVERTIDOR DIGITAL-ANALOGICO, A UNA SALIDA DE AUDIO PARA EMITIR O GRABAR LA SEÑAL DE SONIDO. EN OTRA REALIZACION, SE EMPLEA UN FILTRO PASABANDA ANALOGICO PARA SEPARAR UNA BANDA DE FRECUENCIAS DE LA SEÑAL DE SONIDO, DE FORMA QUE LA ENERGIA EN LA BANDA SEPARADA PUEDA SER, ASI, ALTERADA PARA CODIFICAR LA SEÑAL DE SONIDO. LA INVENCION ES PARTICUALRMENTE APLICABLE A LA MEDIDA DE AUDIENCIAS DE PROGRAMAS EMITIDOS POR RADIO O TELEVISION, O QUE ESTAN GRABADOS.
Description
Método y aparato para identificar
automáticamente un programa con una señal acústica.
La invención se refiere a un método y a un
aparato para identificar automáticamente un programa incluyendo una
señal acústica, tal como un programa de radio o un programa de
televisión, en particular, o un programa registrado en un medio tal
como un disco microsurco, una cinta magnética, un disco compacto
para lectura por láser, o un disco óptico.
Dicha identificación automática de programas es
aplicable a medir la audiencia de estaciones de radio o canales de
televisión, a supervisar la inclusión de programas de publicidad en
emisiones de televisión o radio, o de hecho a llevar la cuenta de
los derechos debidos a autores o a realizadores por la misión
pública de sus obras.
Se ha propuesto añadir un mensaje codificado
inaudible a la señal acústica de un programa a identificar,
incluyendo el mensaje codificado información tal como la identidad
del canal o estación emisora, la identidad del programa, y
posiblemente la fecha exacta de transmisión. Un decodificador
especializado asociado con una televisión o receptor radio sirve
para extraer el mensaje codificado añadido a la señal acústica y
para registrarlo en una memoria.
Para asegurar que el mensaje codificado sea
inaudible al salir por el altavoz o altavoces de un receptor, debe
estar a una frecuencia muy baja (por ejemplo 40 Hz), o debe estar en
una frecuencia audible, pero emitirse en un nivel por debajo del
nivel de la señal acústica (en el rango -50 dB a -60 dB).
El inconveniente esencial de estos medios
propuestos es que requieren un decodificador especializado a
integrar en la televisión o receptor radio. Las características de
los altavoces en tales receptores son tales que, en general, no
pasan señales a frecuencias por debajo de aproximadamente 100 Hz.
Cuando el mensaje codificado es emitido a una frecuencia audible,
pero a un nivel por debajo del nivel de la señal acústica, también
es muy difícil captar el mensaje usando un micrófono, en particular
dado que la directividad de un altavoz incrementa con la
frecuencia, como hace la atenuación de la señal que reproduce.
Otra técnica propuesta consiste en usar un tipo
de modulación para emitir la señal acústica y otro tipo de
modulación para emitir el mensaje codificado. De nuevo, es necesario
aquí que un decodificador especializado esté integrado en el
receptor de manera que sea capaz de recuperar el mensaje
codificado.
US-A-3845391
describe una técnica para identificar un programa con un código de
identificación en el que el código es modulado en una subportadora
de frecuencia audio y transmitido con el programa. Se corta del
material de programa una ventana de anchura de banda estrecha y un
período corto de tiempo para acomodar la subportadora audio
modulada que transporta el código. La cantidad en que el código
modula la subportadora se rastrea con la envolvente audio del
programa para reducir la capacidad del oyente de oír el código. El
equipo receptor responde automáticamente a la presencia de la
subportadora y detecta el código. Un filtro de paso de banda en el
receptor pasa solamente la subportadora modulada, que entonces es
demodulada para proporcionar el código binario de identificación,
que se registra en un medio de registro.
EP-A-0135192
describe un codificador de programa audio en el que un mensaje es
codificado a la señal audio eliminando una banda de frecuencias del
programa audio usando un filtro de intervalo e insertando un código
binario continuo que tiene una duración de aproximadamente seis
segundos. Se emplea un decodificador incluyendo filtros de paso de
banda en el receptor para extraer el código de la señal audio de
entrada y la pone en un registro apropiado conjuntamente con una
señal de tiempo para indicar el tiempo de recepción.
Un objeto de una realización de la presente
invención es proporcionar un método y aparato para identificar
automáticamente un programa incluyendo una señal acústica en la que
hay un mensaje codificado inaudible, por medio de un decodificador
que es totalmente independiente del receptor para recibir el
programa.
Otro objeto de una realización de la invención
es proporcionar un método y aparato de este tipo que permite medir
las audiencias de las emisiones de radio y televisión.
Otro objeto de una realización de la invención
es proporcionar un método y aparato de este tipo que simplifica la
supervisión de las emisiones de obras registradas en medios tales
como discos microsurco, cintas magnéticas, discos compactos para
lectura por láser, o discos ópticos.
Para ello, la presente invención según un
aspecto proporciona un método de identificar automáticamente un
programa que incluye una señal acústica, incluyendo un mensaje
codificado inaudible en la señal acústica, conteniendo el mensaje
datos correspondientes a la identidad de un canal o estación
emisora, a la identidad del programa, y/o a la fecha exacta de
emisión, incluyendo el método los pasos de seleccionar al menos una
banda estrecha de frecuencias audibles en la señal acústica, alterar
la energía de la señal acústica en dicha banda de frecuencias de
manera característica que está predeterminada y se repite, y emitir
la señal acústica incluyendo las alteraciones o al registrarla en un
medio.
\newpage
Preferiblemente, las alteraciones en la energía
en la señal acústica en dicha banda de frecuencias son del tipo de
pulso o cuasi-pulso.
En comparación con la técnica anterior, este
método presenta varias ventajas:
Las alteraciones aplicadas a la energía de la
señal acústica en una banda estrecha de frecuencias audibles pueden
ser reproducidas sin dificultad por el altavoz de un receptor
mientras que todavía permanecen completamente inaudibles,
independientemente de la calidad del altavoz;
Se puede crear un mensaje de identificación de
programa repitiendo estas alteraciones según un código
predeterminado, mensaje que puede incluir una cantidad
relativamente grande de información tal como la identidad del canal
o estación emisora, la identidad del programa propiamente dicha, y
la fecha exacta de transmisión;
La calidad de la señal acústica incluyendo el
mensaje codificado no se degrada de forma audible;
El espectro de frecuencia general de la señal
acústica no se cambia perceptiblemente añadiendo el mensaje
codificado;
La energía total de la señal acústica no se
cambia perceptiblemente;
El método de la invención es aplicable
independientemente del tipo de modulación usado para transmitir la
señal acústica;
El mensaje de identidad codificado puede ser
detectado en la señal acústica reproducida por el altavoz de un
receptor (o de un aparato para reproducir un registro) por medio de
un decodificador situado dentro de la zona de escucha del altavoz
sin que haya necesidad de proporcionar ningún tipo de conexión entre
el decodificador y el receptor o dispositivo reproductor;
El decodificador puede ser portátil; y
Puede estar instalado permanentemente en la zona
de escucha del altavoz de un receptor o dispositivo reproductor, o
puede ser llevado por una persona.
Según otro aspecto de la invención, el método
incluye comparar la energía de la señal acústica en dicha banda de
frecuencias con un umbral y alterar dicha energía solamente si es
mayor que el umbral.
De esta forma, el mensaje codificado no se añade
a la señal acústica del programa durante los períodos de silencio,
durante los que sería audible.
La duración de los pulsos que alteran la señal
acústica en dicha banda estrecha de frecuencia es preferiblemente
inferior a aproximadamente 100 ms, por ejemplo aproximadamente 10
ms.
La tasa de repetición de estos pulsos puede
estar en el rango de 5 Hz a 20 Hz, por ejemplo.
La banda estrecha de frecuencia incluyendo el
mensaje codificado está preferiblemente entre aproximadamente 100
Hz y aproximadamente 700 Hz y puede tener una anchura de unas pocas
decenas de hertzios.
La energía de la señal acústica en dicha banda
de frecuencias puede ser alterada reduciendo dicha energía a un
valor que es sustancialmente cero, o, por el contrario,
incrementando dicha energía a un valor predeterminado.
Según otro aspecto de la invención, el método
también incluye seleccionar al menos dos bandas de frecuencia
estrechas de la señal acústica y alterar la energía de la señal
acústica en dichas dos bandas de frecuencia simultáneamente de
manera predeterminada y repetida para codificar el mensaje de
identidad.
La tasa de datos codificados se puede
incrementar así añadiendo simultáneamente diferentes porciones del
mensaje en una pluralidad de bandas de frecuencia estrechas en la
señal acústica.
También es posible así mejorar la inaudibilidad
del mensaje codificado reduciendo la energía de la señal acústica
en una banda de frecuencias mientras se incrementa dicha energía en
otra banda de frecuencias con el fin de compensar los cambios de
energía en la señal acústica entre las dos bandas de frecuencia.
Según otro aspecto de la invención, el método
incluye dividir la señal acústica en componentes de frecuencia, de
manera analógica por filtración o de manera digital por una
transformada Fourier o por una transformación de ondas pequeñas,
alterando la energía de los componentes de frecuencia que están en
dicha(s) banda(s) de frecuencia de manera
predeterminada, y reconstruyendo posteriormente la señal acústica y
emitiéndola o registrándola en un medio.
Según otro aspecto de la invención, el método
incluye captar la señal acústica conteniendo el mensaje de
identificación codificado cuando la señal es reproducida por un
altavoz, detectar las alteraciones realizadas en la energía de la
señal en al menos una de dichas bandas de frecuencia, deducir el
mensaje de identificación codificado, y almacenar el mensaje en una
memoria.
Uno o más componentes de frecuencia son
extraídos de la señal acústica captada en la salida del altavoz o
de manera analógica por filtración o de manera digital por una
transformada Fourier, o por una transformación de ondas pequeñas, y
entonces dichas alteraciones que constituyen el mensaje codificado
son detectadas en el (los) componen-
te(s) de frecuencia correspondiente(s) a dicha(s) banda(s) de frecuencia estrecha(s).
te(s) de frecuencia correspondiente(s) a dicha(s) banda(s) de frecuencia estrecha(s).
Según otro aspecto, la invención también
proporciona un aparato para identificar automáticamente un programa
que incluye una señal acústica que transporta un mensaje codificado
inaudible incluyendo datos correspondientes a la identidad de un
canal o estación emisora, a la identidad del programa, y/o a la
fecha exacta de emisión, incluyendo el aparato medios que permiten
que la energía de la señal acústica en al menos una banda estrecha
previamente determinada de frecuencias audibles sea alterada de
manera predeterminada y repetida, constituyendo el conjunto de
alteraciones producidas de esta forma el mensaje codificado.
Este aparato incluye además medios de generación
de código que transforman los datos de identidad de canal,
estación, programa y/o fecha a al menos una secuencia de señales de
pulso de cuasi-pulso que definen las alteraciones a
realizar en la energía de la señal acústica en la o cada banda de
frecuencias indicada.
Preferiblemente, este aparato incluye medios
para comparar la energía de la señal en dicha banda de frecuencias
con un umbral, y medios para evitar que dicha energía sea alterada
cuando esté por debajo del umbral.
En una primera realización, este aparato incluye
medios de conversión analógica a digital para la señal acústica,
estando conectados dichos medios de conversión a medios de procesado
de datos que reciben la señal digitalizada y diseñados para
dividirla en componentes de frecuencia, alterar la energía de la
señal en dicha banda de frecuencias según el mensaje codificado a
incluir, y reconstruir la señal a partir de sus componentes de
frecuencia, conjuntamente con medios de conversión digital a
analógica conectados a la salida de los medios de procesado de
datos.
En otra realización, este aparato incluye un
conjunto de filtros de frecuencia conectados en paralelo y que
reciben la señal acústica en sus entradas, incluyendo dicho conjunto
al menos un filtro de paso de banda para extraer dicha banda de
frecuencias estrecha de la señal acústica y para aplicarla a una
entrada de un interruptor controlado cuya otra entrada está
conectada a una salida de medios generadores de código, incluyendo
también el conjunto de filtros unos filtros de paso bajo y de paso
alto para transmitir las frecuencias de la señal acústica que no se
incluyen en dicha banda de frecuencias, y un circuito sumador cuyas
entradas están conectadas respectivamente a la salida del
interruptor controlado y a las salidas de los filtros de paso bajo y
de paso alto para reconstituir la señal acústica.
Según otro aspecto de la presente invención se
facilita un método para incluir un mensaje codificado inaudible en
una señal acústica que forma al menos una parte de un programa,
conteniendo el mensaje datos que indican al menos uno de un canal o
estación emisora que proporciona dicho programa, una identidad de
dicho programa y una fecha de emisión de dicho programa, incluyendo
los pasos de seleccionar al menos una banda de frecuencias audibles
en la señal acústica, alterar la energía de la señal acústica en
dicha al menos una banda de frecuencias audibles de manera
característica que es predeterminada y se repite para formar una
señal acústica codificada, y al menos uno de emitir el programa
incluyendo la señal acústica codificada y registrar la señal
acústica codificada en un medio de registro.
En una realización, el paso de seleccionar al
menos una banda de frecuencias audibles incluye dividir la señal
acústica en componentes de frecuencia por uno de filtración
analógica, transformada Fourier digital y transformación digital de
ondas pequeñas, el paso de alterar la energía de la señal acústica
incluye alterar la energía de los componentes de frecuencia de
manera predeterminada, y reconstruir la señal acústica para formar
la señal acústica codificada.
Según otro aspecto de la presente invención se
facilita un aparato para incluir un mensaje codificado inaudible en
una señal acústica que forma al menos una parte de un programa,
conteniendo el mensaje datos que indican al menos uno de un canal o
estación emisora que proporciona dicho programa, una identidad de
dicho programa y una fecha de emisión de dicho programa, incluyendo
medios para seleccionar al menos una banda de frecuencias audibles
en la señal acústica, y medios de alteración de energía para alterar
la energía de la señal acústica en dicha al menos una banda de
frecuencias audibles de manera característica que es predeterminada
y se repite para formar una señal acústica codificada.
Una realización incluye además medios de
generación de código para transformar al menos uno de datos de
identidad de canal, estación, programa y fecha en al menos una
secuencia de señales de pulso de cuasi-pulso y los
medios de alteración de energía son operativos para alterar la
energía de la señal acústica en dicha al menos una banda de
frecuencias audibles en respuesta a dichas señales de pulso o
cuasi-pulso.
En una realización, el aparato incluye además
medios de conversión analógica a digital para convertir la señal
acústica a forma digital, donde dichos medios selectores y dichos
medios de alteración de energía incluyen medios de procesado de
datos para dividir la señal acústica digitalizada en una pluralidad
de componentes de frecuencia de los que al menos uno cae dentro de
dicha al menos una banda de frecuencias audibles, siendo además
operativos dichos medios de procesado de datos para alterar la
energía del al menos único componente de frecuencia dentro de dicha
al menos una banda de frecuencias audibles para codificar dicho al
menos único componente de frecuencia con datos de dicho mensaje
codificado inaudible, y para combinar dicha pluralidad de
componentes de frecuencia incluyendo el al menos único componente de
frecuencia codificado para formar una señal acústica digital
codificada, incluyendo además el aparato medios de conversión
digital a analógica para convertir la señal acústica digital
codificada a forma analógica como dicha señal acústica
codificada.
En otra realización, dichos medios selectores
incluyen al menos unos medios de filtración de paso de banda para
separar dicha al menos una banda de frecuencias audibles de dicha
señal acústica, medios de filtración de paso bajo para separar
porciones de baja frecuencia de dicha señal acústica que tiene
frecuencias inferiores a dicha al menos una banda de frecuencias
audibles de dicha señal acústica y medios de filtración de paso
alto para separar porciones de alta frecuencia de dicha señal
acústica que tiene frecuencias más grandes que dicha al menos una
banda de frecuencias audibles, dichos medios de alteración de
energía incluyen medios de conmutación acoplados con dichos medios
de filtración de paso de banda para recibir dicha al menos una banda
de frecuencias audibles para proporcionar selectivamente dicha al
menos una banda de frecuencias audibles en su salida en respuesta a
dicha al menos una secuencia de señales de pulso o
cuasi-pulso de dichos medios de generación de
código para codificar dicha al menos una banda de frecuencias
audibles, incluyendo además dicho aparato medios sumadores para
combinar la al menos una banda codificada de frecuencias audibles
con las porciones de baja y alta frecuencia de dicha señal acústica
para formar la señal acústica codificada.
Según otro aspecto, la invención también
proporciona al menos un dispositivo para decodificar el mensaje
incluido en la señal acústica, estando destinado dicho dispositivo
a colocarse en rango de un altavoz que reproduce la señal,
incluyendo el dispositivo un micrófono para captar la señal
reproducida por el altavoz, medios para procesar dicha señal para
detectar las alteraciones hechas en la energía de la señal en
dicha(s) banda(s) de frecuencia estrecha(s) y
para deducir de ella el mensaje incluido en la señal, y medios para
almacenar dicho mensaje en una memoria.
En una primera realización, el dispositivo
decodificador incluye un convertidor analógico a digital que conecta
la salida del micrófono a la entrada de medios de procesado de
datos incluyendo al menos un microprocesador que permite que la
señal digitalizada en la salida del micrófono sea dividida en
componentes de frecuencia, que permite que las alteraciones de la
energía en los componentes de frecuencia de la señal sean detectadas
en la(s) banda(s) de frecuencia antes
especificada(s), que permite que el mensaje codificado sea
deducido de ella, y que permite que sea registrado en una
memoria.
En otra realización, el dispositivo
decodificador incluye al menos un filtro de paso de banda que recibe
la señal de salida del micrófono para extraer de ella la banda de
frecuencias que transporta el mensaje codificado y para aplicarla a
circuitos analógicos para detectar las alteraciones realizadas en la
señal acústica en dicha banda de frecuencias.
El dispositivo decodificador es fácilmente
portátil y puede incluir un detector de movimiento.
Según otro aspecto de la invención, se facilita
un método de estimar una audiencia de información audible
ampliamente diseminada, donde la información audible ampliamente
diseminada incluye un código de identificación inaudible que indica
su fuente e incluido dentro de al menos una banda de frecuencias de
la información audible ampliamente diseminada modificando un nivel
de energía de una porción de una señal audible de la información
audible ampliamente diseminada dentro de la al menos única banda de
frecuencias. El método incluye los pasos de: seleccionar un grupo
de individuos de entre la audiencia; proporcionar a cada individuo
un dispositivo de supervisión personal respectivo capaz de ser
llevado por dicho individuo, incluyendo el dispositivo personal de
supervisión medios para convertir sonidos incluyendo la información
audible ampliamente diseminada recibida por él en una señal de
procesado, medios para extraer el código de identificación inaudible
de la señal procesada detectando las modificaciones en su nivel de
energía dentro de la al menos única banda de frecuencias, y medios
para almacenar información del código extraído que indica la fuente
de la información audible ampliamente diseminada; recoger
información con relación a información audible ampliamente
diseminada proporcionada a cada uno del grupo de individuos durante
un período predeterminado de tiempo con el uso de cada dispositivo
de supervisión personal respectivo llevado por él extrayendo códigos
de identificación inaudibles de señales de procesado convertidas de
sonidos incluyendo dicha información audible ampliamente diseminada
recibida por el respectivo dispositivo de supervisión llevado por
cada individuo del grupo de individuos y almacenar la información
del código extraído; y producir una estimación de la audiencia de al
menos una fuente de información audible ampliamente diseminada en
base a la información
recogida.
recogida.
En una realización, el paso de recoger
información incluye extraer y almacenar códigos de identificación
que representan estaciones y/o canales de radio y/o televisión que
proporcionan dicha información audio ampliamente diseminada como al
menos una parte de una señal transmitida por ellos.
En otra realización, el paso de recoger
información incluye extraer y almacenar códigos de identificación
que identifican estaciones de radio que transmiten señales de radio
como dicha información audio ampliamente diseminada.
En otra realización, el paso de recoger
información incluye extraer y almacenar códigos de identificación
que representan estaciones y/o canales de televisión que
proporcionan dicha información audio ampliamente diseminada como
una parte de una señal de televisión transmitida por ellos.
\newpage
En otra realización, el paso de producir la
estimación de audiencia incluye transferir la información almacenada
por cada uno de los dispositivos de supervisión personales a un
procesador centralizado y producir dicha estimación de audiencia
con el uso de dicho procesador centralizado en base a la información
transferida a él.
Según otro aspecto de la invención, se facilita
un dispositivo de supervisión para uso al recoger información para
estimar una audiencia de información audible ampliamente diseminada
mientras es llevado por un miembro individual de la audiencia,
incluyendo la información audible ampliamente diseminada un código
de identificación inaudible que indica su fuente e incluido dentro
de al menos una banda de frecuencias de la información audible
ampliamente diseminada modificando un nivel de energía de una
porción de una señal audible de la información audible ampliamente
diseminada dentro de la al menos única banda de frecuencias. El
dispositivo de supervisión incluye: una caja; medios para unir la
caja a la persona de un miembro individual de la audiencia; medios
transductores para convertir sonidos incluyendo la información
audible ampliamente diseminada recibida por ellos en una señal de
procesado; medios de extracción de código para extraer el código de
identificación inaudible de la señal procesada detectando las
modificaciones en su nivel de energía dentro de la al menos única
banda de frecuencias; y medios de almacenamiento para almacenar
información del código extraído que indica la fuente de la
información audible ampliamente diseminada; soportándose los medios
transductores, los medios de extracción de código y los medios de
almacenamiento dentro de la caja.
La invención se entenderá mejor y otros
aspectos, detalles, y ventajas de la misma aparecerán más claramente
al leer la descripción siguiente dada a modo de ejemplo y con
referencia a los dibujos acompañantes, en los que:
La figura 1 es un diagrama de bloques de aparato
de una realización de la invención para codificar una señal
acústica emitida por una estación de radio o por un canal de
televisión, o registrada en un medio.
La figura 2 es un gráfico que representa
diagramáticamente una porción de la forma en que la señal es
codificada en una banda estrecha de frecuencia.
La figura 3 es un diagrama de bloques que
representa un dispositivo decodificador según una realización de la
invención.
La figura 4 es un diagrama de bloques que
representa una variante de realización del dispositivo
decodificador.
Y la figura 5 es un diagrama de bloques de una
variante de realización del dispositivo para codificar la señal
acústica de un programa.
Se hace referencia inicialmente a la figura 1
que es un diagrama de bloques de una primera realización de aparato
para codificar la señal acústica de un programa transmitido por una
estación de radio o por un canal de televisión, o registrado en un
medio tal como un disco microsurco, una cinta magnética, un disco
compacto para lectura por láser, o un disco óptico.
El aparato de la realización de la invención
está diseñado para añadir un mensaje de identificación codificado
inaudible a la señal acústica del programa que se ha de emitir o
registrar en el medio.
Para ello, el aparato incluye una entrada 10
para la señal acústica a codificar, conectada a la entrada de un
convertidor analógico a digital 12 cuya salida está conectada a una
entrada de medios de procesado de datos 14 incluyendo al menos un
microprocesador, memorias de trabajo, y memorias para almacenar
datos.
Los medios de procesado de datos 14 están
diseñados para realizar una operación 16 de dividir la señal
digitalizada proporcionada por el convertidor 12 en componentes de
frecuencia, realizándose convencionalmente la división por una
transformada Fourier, o por una transformación de ondas pequeñas,
dividiendo por ello la señal en un espacio
frecuencia-tiempo. Esta transformación de ondas
pequeñas es conocida por los expertos en la técnica que, si es
necesario, pueden consultar un artículo publicado en septiembre 1987
en las páginas 28 a 37 de la revista "Pour la Science".
La señal digitalizada es dividida en ondas
pequeñas o series Fourier ejecutando un programa registrado en una
memoria de los medios de procesado de datos 14 y sirve para
codificar una o más bandas de frecuencia estrechas de la señal
acústica para incluir en ella un mensaje de identificación
codificado. Las frecuencias elegidas para codificación son
frecuencias audibles, superiores a aproximadamente 100 Hz de manera
que estén en las bandas de paso de los altavoces de televisión o
receptores radio o dispositivos para reproducir grabaciones. Estas
frecuencias también son inferiores a 1000 Hz con el fin de evitar
problemas asociados con la directividad de los altavoces y con la
atenuación de energía sonora que se propaga en el aire, problemas
que aumentan con la frecuencia.
Las frecuencias seleccionadas para codificar la
señal acústica se eligen preferiblemente de manera que estén en el
rango de aproximadamente 100 Hz a aproximadamente 700 Hz. En la
práctica, el mensaje de identificación no es codificado en una sola
frecuencia, sino en una banda relativamente estrecha de frecuencias
que tiene una anchura de banda de unas pocas decenas de hertzios,
por ejemplo 50 Hz, o en una pluralidad de tales bandas de frecuencia
estrechas.
\newpage
La operación siguiente 18 realizada por los
medios de procesado de datos 14 consiste en seleccionar componentes
de frecuencia de la señal correspondientes a una o más de tales
bandas de frecuencia estrechas según datos previamente almacenados
en su memoria.
La operación siguiente 20 consiste en codificar
la energía en los componentes de frecuencia seleccionados. La
codificación es del tipo de pulso o cuasi-pulso y
consiste esencialmente en reducir la energía de la señal acústica
en cada banda estrecha de frecuencia bajo consideración a un valor
de sustancialmente cero o en incrementar dicha energía hasta un
valor predeterminado, realizándose esto durante cortos períodos de
tiempo que son preferiblemente menos de aproximadamente 100 ms de
modo que el mensaje codificado incluido en la señal acústica sea
inaudible.
Los medios de procesado de datos 14 incluyen
medios generadores de código 22 que transforman los datos que
constituyen el mensaje de identificación a secuencias de pulsos,
datos que pueden estar constituidos, por ejemplo, por el nombre de
una estación de radio o de un canal de televisión, el nombre del
programa, y la fecha exacta de emisión o registro. Estos datos
pueden ser transformados por los medios 22 a una secuencia de bits
o pulsos que modulan de manera correspondiente la energía de la
señal acústica en una banda de frecuencias, o los datos pueden ser
transformados a una pluralidad de secuencias de bits o pulsos que
modulan la energía de la señal acústica simultáneamente en una
pluralidad de bandas de frecuencia para aumentar la tasa de
código.
También es posible de esta forma a aumentar la
inaudibilidad del mensaje de código añadido a la señal acústica,
por ejemplo codificando el mensaje, incrementando simultáneamente la
energía de la señal acústica en una banda de frecuencias,
reduciendo al mismo tiempo la energía en otra banda de
frecuencias.
La energía en la señal acústica dentro de una
banda de frecuencias no se codifica preferiblemente a no ser que su
energía esté por encima de un valor mínimo, para no añadir el
mensaje de código a la señal acústica durante un período de
silencio. Esto se puede hacer simplemente haciendo que el programa
registrado en una memoria de los medios de procesado de datos 14
compare la energía de la señal acústica en la banda de frecuencias
en consideración con un umbral predeterminado, para realizar
codificación de dicha energía a condición de que sea mayor que el
umbral, y para parar la codificación cuando la energía esté por
debajo del umbral.
La operación siguiente 24 realizada por los
medios de procesado de datos 14 consiste en reconstituir una señal
acústica en forma digital a partir de los componentes de frecuencia
de la señal de entrada que no han sido codificados y los
componentes que han sido codificados. Así se obtiene una señal
digital en la salida de los medios de procesado de datos 14
correspondiente a la señal de entrada, pero incluyendo un mensaje de
identificación codificado.
Esta señal es aplicada a la entrada de un
convertidor digital a analógico 26 cuya salida está conectada a una
salida audio 28 que va a medios de emisión o registro
convencionales.
La figura 2 es un diagrama que representa un
ejemplo de cómo la energía de la señal acústica puede ser codificada
en una banda estrecha de frecuencias audibles. La curva A
representa cómo la energía de la señal acústica varía en función
del tiempo, e intervalos B y C representan dos pulsos de código
durante los que la energía se reduce sustancialmente a cero. En el
ejemplo representado, el primer pulso B tiene una duración de 10 ms,
el segundo pulso C tiene el doble de duración, es decir 20 ms, y
comienza aproximadamente 50 ms a aproximadamente 100 ms después del
inicio del primer pulso B.
Cualquier tipo de código puede ser usado para
transformar los datos del mensaje de identificación a secuencias de
pulsos, y, por ejemplo, tales códigos se pueden caracterizar por
pulsos de duración fija o variable, por la tasa de repetición de
los pulsos, por grupos de pulsos, etc.
En general, el mensaje de identificación puede
ser codificado en un número de bits que está en el rango de
aproximadamente 50 a aproximadamente 100, incluyendo por ello
suficiente redundancia para reducir los riesgos de error al
decodificar, estando la duración del mensaje de identificación
codificado en el rango de aproximadamente 3 s a aproximadamente 20
s y estando la tasa de repetición de su bits en el rango 5 Hz a 20
Hz.
En tales condiciones, el mensaje de
identificación codificado incluido en la señal acústica es inaudible
cuando la señal es reproducida por un altavoz de alta calidad.
La figura 3 es un diagrama de bloques de un
dispositivo decodificador de una realización de la invención que
está colocado en la zona de escucha de un altavoz 30 de un
dispositivo 32 para recibir un programa o para reproducir un
registro del programa.
El dispositivo decodificador incluye un
micrófono 34 que capta la señal acústica reproducida por el altavoz
30, y conectado mediante medios amplificadores 36 a un filtro de
paso de banda 38 cuya banda de paso incluye la(s)
banda(s) de frecuencia estrecha(s) que transportan el
mensaje codificado que identifica el programa. La salida del filtro
38 está conectada por un convertidor analógico a digital 40 a una
entrada de medios de procesado de datos 42 que incluyen al menos un
microprocesador juntamente con memoria de trabajo y memoria para
almacenar datos. Estos medios de procesado de datos 42 comienzan en
44 dividiendo las frecuencias de la señal digital proporcionada por
el convertidor 40, seleccionando en 46 los componentes de frecuencia
que incluyen el mensaje de identificación codificado, y detectando
posteriormente en 48 las alteraciones en la energía de la señal en
dichos componentes de frecuencia que corresponden a los bits de
código del mensaje de identificación. La operación siguiente 50
consiste en reconstituir el mensaje codificado que entonces se
almacena en una memoria 52.
El dispositivo decodificador también puede
incluir opcionalmente un detector de movimiento 54, tal como un
acelerómetro por ejemplo, añadiéndose la señal de salida de manera
apropiada al mensaje de código reconstituido antes de almacenarlo
en la memoria, para indicar si el dispositivo decodificador está
siendo movido por una persona.
También es posible utilizar un detector de
temperatura 55 además del detector de movimiento, dado que la
temperatura del dispositivo decodificador aumenta perceptiblemente
si es llevado por una persona. Cuando el dispositivo decodificador
es llevado por una persona, se aloja en una caja apropiada, indicada
esquemáticamente por la línea de punto y trazo 57 en la figura 3,
incluyendo medios apropiados para unir el dispositivo decodificador
encerrado a la persona o la ropa de la persona. Ventajosamente, la
caja es el tamaño de un busca o más pequeño para una persona pueda
llevarlo cómoda y convenientemente.
La ventaja de tales detectores de movimiento y/o
temperatura es, por ejemplo, que hace posible asociar la identidad
de la persona que lleva el dispositivo decodificador con la
identificación automática de los programas que una persona escucha
en la radio o la televisión o en un dispositivo para reproducir un
registro.
El dispositivo decodificador de una realización
de la invención hace posible así almacenar en su memoria los
mensajes de identificación de programa que capta sucesivamente
durante un cierto tiempo. El contenido de la memoria puede ser
transferido a intervalos regulares por medios apropiados a una
unidad procesadora central que decodifica los mensajes de
identificación y deduce mediciones de audiencia de programa, o que
escucha los programas captados por un dispositivo decodificador
colocado en una posición fija dada. Los datos recogidos por la
unidad central también pueden ser usados para supervisar la emisión
de programas de publicidad.
La figura 4 es un diagrama que representa otra
realización del aparato decodificador, en el que la señal acústica
captada por el micrófono 34 es procesada por medios analógicos en
lugar de por medios digitales.
Para ello, la salida del micrófono 34 está
conectada mediante los medios amplificadores 36 a un conjunto de
filtros 56 conectados en paralelo, conectándose sus salidas a las
entradas de un circuito o conjunto de circuitos 58 para detectar
pulsos de código formados en dichas bandas de frecuencia estrechas.
De manera convencional, un reloj de sincronización 60 está asociado
con el circuito 58 o con cada uno de los circuitos 58.
La salida del circuito o de cada circuito 58
está conectada a medios 62 para reconstruir el mensaje codificado,
que entonces se guarda en una memoria.
Cada filtro 56 es un filtro de capacitancia
conmutado que permite extraer una banda de frecuencias de la señal
acústica captada por el micrófono 34 correspondiente a una de las
bandas de frecuencia seleccionada en el aparato codificador. La
banda de paso de cada uno de los filtros 56 puede ser más grande que
la banda de frecuencias usada para codificar el mensaje de
identificación, por ejemplo a causa de distorsión o dispersión
armónica en la señal acústica reproducida por el altavoz. También
es posible proporcionar una pluralidad de filtros 56 que tienen
bandas de paso sustancialmente adyacentes.
Los bits que constituyen el mensaje encerrado
son detectados en el (los) circuito(s) 58 detectando los
bordes ascendente y descendente en las alteraciones de energía en
la señal acústica o en las bandas de frecuencia en cuestión, y
supervisando las duraciones de tales alteraciones.
La figura 5 es un diagrama de bloques de otra
realización del aparato codificador, que en este caso es del tipo
analógico.
La entrada audio 10 para la señal acústica a
procesar está conectada mediante medios amplificadores 64 a un
conjunto de filtros de frecuencia conectados en paralelo e
incluyendo uno o más filtros de paso de banda 66 cuyas bandas de
paso corresponden a las bandas de frecuencia estrechas a codificar,
conjuntamente con conjuntos de paso alto, paso bajo, y posiblemente
filtros de paso de banda 68 para transmitir los componentes de
frecuencia de la señal acústica que no están implicados en la
codificación.
La salida de cada filtro de paso de banda 66
está conectada a una entrada de un interruptor controlado 70 que
realiza la función de una puerta Y y que tiene otra entrada que
recibe una señal de control proporcionada por medios generadores de
código 72 asociados con un reloj de sincronización 74 y que sirve
para transformar en secuencias de bits los datos suministrados por
medios 76 para identificar el canal o estación emisora, medios 78
para identificar el programa, y un reloj 80 a efectos de fecha.
Las salidas de los conmutadores 70 están
conectadas a entradas de un circuito sumador 82 como también las
salidas de los otros filtros 68. La señal de salida del circuito
sumador 82 es la señal acústica inicial reconstituida, pero ahora
incluyendo el mensaje de identificación de programa codificado.
En general, la señal de identificación
codificada puede ser añadida de forma discontinua a la señal
acústica de programa, o de forma continua con el mensaje codificado
repetido sinfín en la señal acústica de programa.
Así, la invención hace posible codificar un
mensaje de identificación en la señal acústica de un programa,
mensaje que es inaudible cuando la señal acústica es reproducida por
altavoces, aunque sean de muy alta calidad, permitiendo, no
obstante, que las características de frecuencia y nivel del mensaje
codificado sean reproducidas incluso por altavoces de muy pobre
calidad, permitiendo por ello que el mensaje sea captado y extraído
de la señal acústica en condiciones de reproducción muy malas.
El procesado aplicado a la señal acústica por el
aparato codificador da origen a un retardo en la transmisión de la
señal acústica, retardo que puede ser de aproximadamente 0,1 segundo
a aproximadamente 1 segundo. Para un programa vídeo esto requiere
que la imagen y el sonido sean resincronizados después de haber
codificado la señal acústica. Tal resincronización es conocida por
los expertos en la técnica.
Según otro aspecto de la invención, se facilita
un método para recuperar un mensaje de identificación codificado en
una señal acústica que forma al menos una parte de un programa,
codificándose el mensaje de identificación alterando la energía de
la señal acústica en al menos una banda de sus frecuencias audibles,
siendo reproducida la señal acústica por un altavoz, incluyendo los
pasos de captar el sonido reproducido por el altavoz, detectar las
alteraciones realizadas en la energía de la señal acústica en dicha
al menos una banda de frecuencias audibles, recuperar el mensaje de
identificación de las alteraciones detectadas y almacenar el mensaje
de identificación en una memoria.
En una realización, el paso de detectar dichas
alteraciones incluye extraer al menos un componente de frecuencia
de dicha señal acústica por una de filtración analógica,
transformada Fourier digital y transformación digital de ondas
pequeñas, y determinar si dichas alteraciones están presentes en
dicho al menos único componente de frecuencia.
Según otro aspecto de la presente invención, se
facilita un aparato para recuperar un mensaje de identificación
codificado en una señal acústica que forma al menos una parte de un
programa, codificándose el mensaje de identificación alterando la
energía de la señal acústica en al menos una banda de sus
frecuencias audibles, siendo reproducida la señal acústica por un
altavoz, incluyendo: medios de micrófono para convertir la señal
acústica reproducida por dicho altavoz en una señal acústica
eléctrica, medios para detectar alteraciones en la energía de la
señal acústica eléctrica en dicha al menos una banda de frecuencias
audibles, medios para recuperar el mensaje de identificación de las
alteraciones detectadas, y medios para almacenar el mensaje de
identificación en una memoria.
En una realización, el aparato incluye además
medios convertidores analógico a digital para convertir la señal
acústica eléctrica a forma digital, donde los medios detectores, los
medios de recuperación y los medios de almacenamiento incluyen
medios de procesado de datos para dividir la señal acústica
digitalizada en una pluralidad de componentes de frecuencia de los
que al menos uno cae dentro de dicha al menos una banda de
frecuencias audibles, siendo además operativos dichos medios de
procesado de datos para detectar alteraciones en la energía del al
menos único componente de frecuencia, para recuperar el mensaje de
identificación de las alteraciones detectadas y para almacenar el
mensaje de identificación en dicha memoria.
Una realización incluye además medios para
determinar si dicho aparato está siendo llevado por una persona, y
medios para almacenar una indicación de dicha determinación.
En una realización, los medios de determinación
incluyen medios detectores de movimiento para detectar el
movimiento de dicho aparato indicando que dicho aparato está siendo
llevado por una persona.
En una realización, los medios de determinación
incluyen medios para detectar el calor corporal de una persona que
lleva dicho aparato.
Una realización del dispositivo de supervisión
incluye además medios para determinar si dicho dispositivo de
supervisión está siendo llevado por una persona, y medios para
almacenar una indicación de tal determinación.
En una realización, los medios de determinación
incluyen medios detectores de movimiento para detectar el
movimiento de dicho aparato indicando que dicho aparato está siendo
llevado por una persona.
En una realización, los medios de determinación
incluyen medios para detectar el calor corporal de una persona que
lleva dicho aparato.
Otras características aquí descritas se
reivindican en la solicitud, en tramitación, número 92920797.5, del
solicitante, publicada bajo el número de publicación
EP-A0606341.
Claims (17)
1. Un método para incluir un mensaje codificado
en una señal acústica que forma al menos una parte de un programa
de tal manera que el mensaje sea inaudible, conteniendo el mensaje
datos que indican al menos uno de un canal o estación emisora que
suministra dicho programa, una identidad de dicho programa y una
fecha de emisión de dicho programa, incluyendo los pasos de separar
la señal acústica en rangos de frecuencia por procesado digital,
alterar la energía de al menos uno de los rangos de frecuencia de
manera característica predeterminada, reconstruir la señal acústica
de los rangos de frecuencia separados incluyendo el rango de
frecuencia cuya energía ha sido alterada para formar una señal
acústica codificada y al menos uno de emitir el programa incluyendo
la señal acústica codificada y registrar la señal acústica
codificada en un medio de registro.
2. Un método según la reivindicación 1,
incluyendo separar la señal acústica en rangos de frecuencia por una
de transformada Fourier digital y transformación digital de ondas
pequeñas.
3. Un método según la reivindicación 1 o 2,
donde las alteraciones de la energía en la señal acústica en dicho
al menos único rango de frecuencia son del tipo de pulso o
cuasi-pulso.
4. Un método según cualquier reivindicación
precedente, incluyendo además el paso de comparar la energía de la
señal acústica en dicho rango de frecuencias con un umbral y donde
el paso de alterar la energía de la señal acústica incluye alterar
dicha energía solamente si es mayor que el umbral.
5. Un método según la reivindicación 3 o 4,
donde los pulsos de alteración tienen una duración de menos de
aproximadamente 100 ms.
6. Un método según la reivindicación 5, donde
los pulsos de alteración tienen una duración de aproximadamente 5
ms a aproximadamente 10 ms.
7. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 6, donde la tasa de repetición de dichos pulsos
es aproximadamente 5 Hz a aproximadamente 20 Hz.
8. Un método según cualquier reivindicación
precedente, donde dicho rango de frecuencias audibles tiene una
anchura de unas pocas decenas de hertzios y está entre
aproximadamente 100 Hz y aproximadamente 700 Hz.
9. Un método según cualquier reivindicación
precedente, donde la alteración de la energía de la señal acústica
en dicho al menos único rango de frecuencias audibles incluye
reducir dicha energía a un valor de sustancialmente cero.
10. Un método según cualquier reivindicación
precedente, donde la alteración de la energía de la señal acústica
en dicho al menos único rango de frecuencias audibles incluye
incrementar dicha energía a un valor predeterminado.
11. Un método según cualquier reivindicación
precedente, donde el paso de seleccionar al menos una banda de
frecuencias audibles incluye seleccionar al menos dos bandas de
frecuencia de la señal acústica y el paso de alterar la energía de
la señal acústica incluye alterar la energía de la señal acústica en
dichas al menos dos bandas de frecuencia simultáneamente de manera
predeterminada y repetida.
12. Un aparato para incluir un mensaje
codificado en una señal acústica que forma al menos una parte de un
programa de tal manera que el mensaje codificado sea inaudible,
conteniendo el mensaje datos que indican al menos uno de un canal o
estación emisora que suministran dicho programa, una identidad de
dicho programa y una fecha de emisión de dicho programa, incluyendo
medios de conversión analógica a digital (12) para convertir la
señal acústica a forma digital, medios de procesado de datos (14)
para seleccionar al menos una banda de frecuencias audibles en la
señal acústica digitalizada dividiendo la señal acústica
digitalizada en una pluralidad de componentes de frecuencia de los
que al menos uno cae dentro de dicha al menos una banda de
frecuencias audibles, siendo además operativos dichos medios de
procesado de datos para alterar la energía del al menos único
componente de frecuencia dentro de dicha al menos una banda de
frecuencias audibles de manera característica que es predeterminada
para codificar dicho al menos único componente de frecuencia con
datos de dicho mensaje codificado inaudible, y para combinar dicha
pluralidad de componentes de frecuencia incluyendo el al menos
único componente de frecuencia codificado para formar una señal
acústica digital codificada, incluyendo el aparato además medios de
conversión digital a analógica (26) para convertir la señal acústica
digital codificada a forma analógica como dicha señal acústica
codificada.
13. Aparato según la reivindicación 12,
incluyendo además medios de generación de código (22) para
transformar al menos uno de los datos de identidad de canal,
estación, programa y fecha a al menos una secuencia de señales de
pulso o cuasi-pulso y los medios de alteración de
energía son operativos para alterar la energía de la señal acústica
en dicha al menos una banda de frecuencias audibles en respuesta a
dichas señales de pulso de cuasi-pulso.
14. Aparato según las reivindicaciones 12 o 13,
incluyendo además medios para comparar la energía de la señal en
dicha al menos una banda de frecuencias audibles con un umbral, y
medios para evitar dicha alteración de dicha energía cuando está
por debajo del umbral.
15. Un aparato para recuperar un mensaje de
identificación codificado en una señal acústica que forma al menos
una parte de un programa, codificándose el mensaje de identificación
alterando la energía de la señal acústica en al menos una banda de
sus frecuencias audibles, siendo reproducida la señal acústica por
un altavoz (30), incluyendo: medios de micrófono (34) para
convertir la señal acústica reproducida por dicho altavoz en una
señal acústica eléctrica, medios convertidores analógico a digital
(40) para convertir la señal acústica eléctrica a forma digital,
medios de procesado de datos (42) para dividir la señal acústica
digitalizada en una pluralidad de componentes de frecuencia de los
que al menos uno cae dentro de dicha al menos una banda de
frecuencias audibles, siendo además operativos dichos medios de
procesado de datos para detectar alteraciones en la energía del al
menos único componente de frecuencia, para recuperar el mensaje de
identificación de las alteraciones detectadas y para almacenar el
mensaje de identificación en una memoria.
16. Aparato según la reivindicación 15,
incluyendo además medios (57) para encerrar dicho aparato de tal
manera que dicho aparato pueda ser llevado por una persona.
17. Un método de recuperar un mensaje de
identificación codificado en señal acústica que forma al menos una
parte de un programa, codificándose el mensaje de identificación
alterando la energía de la señal acústica en al menos una banda de
sus frecuencias audibles, siendo reproducida la señal acústica por
un altavoz (30), incluyendo los pasos de captar el sonido
reproducido por el altavoz, dividir la señal acústica en una
pluralidad de componentes de frecuencia por procesado digital, de
los que al menos un componente de frecuencia caen dentro de la al
menos única banda de frecuencias audibles, detectar las alteraciones
producidas en la energía de la señal acústica en dicha al menos una
banda de frecuencias audibles determinando si dichas alteraciones
están presentes en dicho al menos único componente de frecuencia,
recuperar el mensaje de identificación de las alteraciones
detectadas y almacenar el mensaje de identificación en una memoria
(52).
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR9111989 | 1991-09-30 | ||
| FR9111989A FR2681997A1 (fr) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Procede et dispositif d'identification automatique d'un programme comportant un signal sonore. |
Publications (1)
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| ES98200710T Expired - Lifetime ES2310926T3 (es) | 1991-09-30 | 1992-09-15 | Metodo y aparato para identificar automaticamente un programa con una señal acustica. |
Family Applications Before (1)
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|---|---|---|---|
| ES92920797T Expired - Lifetime ES2125907T3 (es) | 1991-09-30 | 1992-09-15 | Metodo y aparato para identificar automaticamente un programa que comprende una señal de sonido. |
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