ES2354347T3 - Decodificación de información en una señal audio. - Google Patents

Abstract

Un sistema (90) para decodificar una instancia de un símbolo de mensaje representado por una pluralidad de símbolos de código (S1, ... SN) en una señal audio, incluyendo: medios para recibir (93) símbolos de código primero y segundo que representan un símbolo de mensaje común, estando separados los símbolos de código primero y segundo en tiempo en la señal audio, siendo el primer símbolo de código parte de un primer segmento de mensaje que incluye una primera secuencia o símbolo marcador (SA), siendo el segundo símbolo de código parte de un segundo segmento de mensaje que incluye una segunda secuencia o símbolo marcador (SB); medios para acumular (95) un primer valor de señal que representa el primer símbolo de código y un segundo valor de señal que representa el segundo símbolo de código; y medios para examinar (95) los valores de señal primero y segundo acumulados para detectar el símbolo de mensaje común.

Description

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a métodos y aparato para extraer una señal de información de una señal audio codificada. 5

Hay varios motivos para incorporar permanentemente o de forma indeleble señales de información a señales audio, denominadas “filigrana”. Dicha filigrana audio puede proporcionar, por ejemplo, una indicación de autoría, contenido, procedencia, existencia de derechos de autor, o análogos para las señales audio así marcadas. Alternativamente, se puede incorporar otra información a señales audio con relación a la señal propiamente dicha o no relacionada con ella. La información puede ser incorporada a una señal audio para varios fines, tal como 10 identificación o como una dirección u orden, relacionada o no con la señal propiamente dicha.

Hay considerable interés por codificar señales audio con información para producir señales audio codificadas que tienen sustancialmente las mismas características perceptibles que las señales audio no codificadas originales. Recientes técnicas exitosas explotan el efecto de enmascaramiento psicoacústico del sistema auditivo humano por lo que algunos sonidos son humanamente imperceptibles cuando son recibidos junto con otros sonidos. 15

Una utilización especialmente exitosa del efecto de enmascaramiento psicoacústico se describe en las Patentes de Estados Unidos número 5.450.490 y número 5.764.763 (Jensen y colaboradores) en las que se representa información por una señal de código de frecuencia múltiple que se incorpora a una señal audio basada en la capacidad de enmascaramiento de la señal audio. La señal audio codificada es adecuada para transmisión y recepción de difusión así como para grabación y reproducción. Cuando es recibida, la señal audio es procesada para 20 detectar la presencia de la señal de código de frecuencia múltiple. A veces, solamente una porción de la señal de código de frecuencia múltiple, por ejemplo, un número de componentes de código de frecuencia única, insertada en la señal audio original es detectada en la señal audio recibida. Si se detecta una cantidad suficiente de componentes de código, la señal de información propiamente dicha puede ser recuperada.

En general, una señal acústica que tenga bajos niveles de amplitud, solamente tendrá capacidad mínima, si 25 es que la tiene, de enmascarar acústicamente una señal de información. Por ejemplo, dichos niveles de amplitud bajos pueden tener lugar durante una pausa en una conversación, durante un interludio entre segmentos de música, o incluso dentro de algunos tipos de música. Durante un período prolongado de niveles de amplitud bajos, puede ser difícil incorporar una señal de código en una señal audio sin hacer que la señal audio codificada difiera del original de manera acústicamente perceptible. 30

Otro problema es la aparición de errores de ráfaga durante la transmisión o reproducción de señales audio codificadas. Los errores de ráfaga pueden aparecer como segmentos temporalmente contiguos de error de señal. Tales errores generalmente son impredecibles y afectan sustancialmente al contenido de una señal audio codificada. Los errores de ráfaga surgen típicamente del fallo en un canal de transmisión o dispositivo de reproducción debido a severa interferencias externas, tales como un solapamiento de señales de diferentes canales de transmisión, la 35 aparición de picos de potencia del sistema, una interrupción en las operaciones normales, una introducción de ruido contaminante (intencionadamente o de otro modo), y análogos. En un sistema de transmisión, tales circunstancias pueden hacer que una porción de las señales audio codificadas transmitidas no se pueda recibir de ningún modo o se altere de forma significativa. A falta de retransmisión de la señal audio codificada, la porción afectada del audio codificado puede ser completamente irrecuperable, mientras que en otros casos las alteraciones de la señal audio 40 codificada puede hacer que la señal de información incrustada sea indetectable. En muchas aplicaciones, tales como difusión de radio y televisión, la retransmisión en tiempo real de señales audio codificadas es simplemente inviable.

En sistemas para reproducir acústicamente señales audio grabadas en medios, varios factores pueden producir errores de ráfaga en la señal acústica reproducida. Comúnmente, una irregularidad en los medios de grabación, producida por daño, obstrucción o desgaste, da lugar a que algunas porciones de señales audio grabadas 45 no se puedan reproducir o se alteren de forma significativa a la reproducción. Además, la desalineación o la interferencia con el mecanismo de grabación o reproducción con relación al medio de grabación pueden producir errores del tipo de ráfaga durante una reproducción acústica de señales audio registradas. Además, las limitaciones acústicas de un altavoz, así como las características acústicas del entorno de audición, pueden dar lugar a irregularidades espaciales en la distribución de energía acústica. Tales irregularidades pueden hacer que se 50 produzcan errores de ráfaga en las señales acústicas recibidas, en interferencia con la recuperación de código.

OBJETOS Y RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar sistemas y métodos para detectar símbolos de código en señales audio que alivian los problemas producidos por períodos de bajos niveles de señal y errores de ráfaga. 55

Otro objeto de la invención es proporcionar tales sistemas y métodos que proporcionan una operación fiable en condiciones adversas.

Otro objeto de la invención es proporcionar tales sistemas y métodos que son robustos.

Según un primer aspecto, la presente invención reside en un sistema según la reivindicación 1. Según un segundo aspecto, la presente invención reside en un método según la reivindicación 16. 60

En algunas realizaciones, los valores de señal primero y segundo son acumulados almacenando los valores por separado y el símbolo de mensaje común es detectado examinando ambos valores almacenados por separado. Los valores de señal primero y segundo pueden representar valores de señal derivados de otros múltiples valores de señal, tales como valores de componentes de código de frecuencia individuales, o un solo valor de señal, tal como una medida de la magnitud de un componente de frecuencia de código único. Además, se puede obtener un valor 5 derivado como una combinación lineal de múltiples valores de señal, tal como una suma de valores ponderados o no ponderados, o como una función no lineal de los mismos.

En otras realizaciones, los valores de señal primero y segundo son acumulados produciendo un tercer valor de señal derivado de los valores primero y segundo. El tercer valor de señal en algunas realizaciones es derivado a través de una combinación lineal de los valores de señal primero y segundo, tal como una suma ponderada o no 10 ponderada de los mismos, o como una función no lineal de los mismos.

Otros objetos, características, y ventajas según la presente invención serán evidentes por la descripción detallada siguiente de algunas realizaciones ventajosas al leerla en unión con los dibujos acompañantes en los que los mismos componentes son identificados por los mismos números de referencia.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS 15

La figura 1 es un diagrama de bloques funcionales de un aparato codificador.

La figura 2 es una tabla a la que se hará referencia al explicar una metodología para codificar información en una señal audio.

Las figuras 3A, 3B, y 3C son diagramas esquemáticos que ilustran una metodología de codificación de señales audio. 20

La figura 4 es otra tabla a la que se hará referencia al explicar una metodología para codificar información en una señal audio.

La figura 5 es un diagrama de bloques que ilustra un sistema de codificación de señales audio de etapas múltiples.

La figura 6 es un diagrama de bloques funcionales de un medidor personal portátil. 25

La figura 7 es un diagrama de bloques funcionales que ilustra un aparato decodificador.

La figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra una metodología para recuperar un código de información de una señal audio codificada.

La figura 9 es un diagrama esquemático de una memoria intermedia SNR circular usada al realizar la metodología de la figura 8. 30

La figura 10 es un diagrama de flujo que ilustra otra metodología para recuperar un código de información de una señal audio codificada.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE ALGUNAS REALIZACIONES VENTAJOSAS

La presente invención se refiere al uso de codificación especialmente robusta que convierte información en secuencias redundantes de símbolos de código. En algunas realizaciones, cada símbolo de código se representa por 35 un conjunto de diferentes señales de código de frecuencia única predeterminadas; sin embargo, en otras realizaciones diferentes símbolos de código pueden compartir opcionalmente algunas señales de código de frecuencia única o pueden ser proporcionados por una metodología que no asigna componentes de frecuencia predeterminados a un símbolo dado. La secuencia redundante de símbolos es incorporada a las señales audio para producir señales audio codificadas que no son observadas por el oyente, pero que, no obstante, son recuperables. 40

La secuencia redundante de símbolos de código es especialmente adecuada para incorporación a señales audio que tienen baja capacidad de enmascaramiento, tales como señales audio que tienen muchas porciones de baja amplitud o análogos. Además, cuando está incorporada a señales audio, la secuencia redundante de símbolos de código resiste la degradación por errores de ráfaga que afectan temporalmente a señales audio contiguas. Como se ha descrito anteriormente, tales errores pueden ser el resultado de procesos imperfectos de grabación, 45 reproducción y/o almacenamiento de señales audio, transmisión de las señales audio a través de un canal con pérdida y/o ruido, irregularidades en un entorno acústico, o análogos.

Para recuperar la información codificada en algunas realizaciones ventajosas, las señales audio codificadas son examinadas en un intento de detectar la presencia de componentes de código de frecuencia única predeterminados. Durante el proceso de codificación, algunos componentes de código de frecuencia única pueden 50 no haber sido incorporados a las señales audio en algunos intervalos de señal debido a insuficiente capacidad de enmascaramiento en las señales audio en estos intervalos. Los errores de ráfaga que hayan corrompido porciones de las señales audio codificadas pueden dar lugar al borrado de algunas señales de código de las señales audio codificadas o a la introducción de señales erróneas, tal como ruido, en las señales audio codificadas. Así, es probable que el examen de las señales audio codificadas ponga de manifiesto una versión muy distorsionada de la 55 secuencia original de conjuntos de señales de código de frecuencia única que representaban la información.

Los componentes de código de frecuencia única que son recuperados, junto con las señales erróneas adicionales que son detectadas erróneamente como señales de código, son procesados para discernir la secuencia original de símbolos de código, si es posible. Las operaciones de procesado y detección de señales de código están específicamente adaptadas para explotar la fuerza de la metodología de codificación. Como resultado, la metodología de detección y procesado de la presente invención proporciona mejor tolerancia al error.

La figura 1 es un diagrama de bloques funcionales de un codificador de señal audio 10. El codificador 10 5 implementa una función opcional de generación de símbolo 12, una función de generación de secuencia de símbolos 14, una función de codificación de símbolos 16, una función de evaluación/ajuste de efecto de enmascaramiento acústico 18, y una función de inclusión de señal audio 20. Preferiblemente el codificador 10 incluye un sistema informático controlado por software. El ordenador puede estar provisto de un procesador analógico para muestrear una señal analógica audio a codificar, o puede introducir la señal audio directamente en forma digital, con o sin 10 remuestreo. Alternativamente, el codificador 10 puede incluir uno o más componentes discretos de procesado de señal.

La función de generación de símbolo 12, cuando se emplea, traduce una señal de información a un conjunto de símbolos de código. Esta función se puede llevar a cabo utilizando un dispositivo de memoria, tal como una EPROM de semiconductores del sistema informático, en la que se prealmacena una tabla de símbolos de código 15 adecuados para indexación con respecto a una señal de información. Un ejemplo de una tabla para traducir una señal de información a un símbolo de código para algunas aplicaciones se representa en la figura 2. La tabla puede estar almacenada en un disco duro u otro dispositivo adecuado de almacenamiento del sistema informático. La función de generación de símbolo también se puede llevar a cabo con uno o más componentes discretos, tal como una EPROM y dispositivos de control asociados, por una matriz lógica, por un circuito integrado específico de 20 aplicación, o cualquier otro dispositivo adecuado o combinación de dispositivos. La función de generación de símbolo también puede ser implementada por uno o más dispositivos que también implementen una o varias de las funciones restantes ilustradas en la figura 1.

La función de generación de secuencia de símbolos 14 formatea los símbolos producidos por la función de generación de símbolos (o introducidos directamente en el codificador 10) a una secuencia redundante de símbolos 25 de código o información. Como parte del proceso de formateo, en algunas realizaciones se añaden símbolos marcadores y/o de sincronismo a la secuencia de símbolos de código. La secuencia redundante de símbolos de código está diseñada para ser especialmente resistente a errores de ráfaga y procesos de codificación de señal audio. Más adelante se ofrecerá una explicación adicional de secuencias redundantes de símbolos de código según algunas realizaciones en conexión con la explicación de las figuras 3A, 3B y 3C. Preferiblemente, la función de 30 generación 14 se implementa en un dispositivo de procesado, tal como un sistema microprocesador, o por un dispositivo de formateo dedicado, tal como un circuito integrado específico de aplicación o una matriz lógica, por una pluralidad de componentes o una combinación de los anteriores. La función de generación de secuencia de símbolos también puede ser implementada por uno o más dispositivos que también implementan una o varias de las funciones restantes ilustradas en la figura 1. 35

Como se ha indicado anteriormente, la función de generación de secuencia de símbolos 14 es opcional. Por ejemplo, el proceso de codificación se puede llevar a cabo de tal manera que la señal de información sea traducida directamente a una secuencia de símbolos predeterminada, sin implementar funciones separadas de generación de símbolos y de generación de secuencia de símbolos.

Cada símbolo de la secuencia de símbolos así producido es convertido por la función de codificación de 40 símbolos 16 a una pluralidad de señales de código de frecuencia única. En algunas realizaciones ventajosas la función de codificación de símbolos es realizada por medio de un dispositivo de memoria del sistema informático, tal como una EPROM de semiconductores, en la que se prealmacenan conjuntos de señales de código de frecuencia única que corresponden a cada símbolo. Un ejemplo de una tabla de símbolos y los conjuntos correspondientes de señales de código de frecuencia única se representa en la figura 4. 45

Alternativamente, los conjuntos de señales de código pueden ser almacenados en un disco duro u otro dispositivo de almacenamiento adecuado del sistema informático. La función de codificación también puede ser implementada por uno o más componentes discretos, tal como una EPROM y dispositivos de control asociados, por una matriz lógica, por un circuito integrado específico de aplicación o cualquier otro dispositivo adecuado o combinación de dispositivos. La función de codificación también se puede llevar a cabo por uno o más dispositivos 50 que también implementen una o varias de las funciones restantes ilustradas en la figura 1.

En la alternativa, la secuencia codificada puede ser generada directamente a partir de la señal de información, sin implementar las funciones separadas 12, 14 y 16.

La función de evaluación/ajuste de efecto de enmascaramiento acústico 18 determina la capacidad de una señal audio de una señal audio de entrada de enmascarar señales de código de frecuencia única producidas por la 55 función de codificación de símbolos 16. En base a una determinación de la capacidad de enmascaramiento de la señal audio, la función 18 genera parámetros de ajuste para regular las magnitudes relativas de las señales de código de frecuencia única de modo que tales señales de código sean inaudibles por un oyente humano cuando sean incorporadas a la señal audio. Donde se determina que la señal audio tiene baja capacidad de enmascaramiento, debido a baja amplitud de señal u otras características de la señal, los parámetros de ajuste 60 pueden reducir las magnitudes de algunas señales de código a niveles sumamente bajos o pueden anular totalmente tales señales. A la inversa, donde se determina que la señal audio tiene una mayor capacidad de enmascaramiento, tal capacidad puede ser utilizada a través de la generación de parámetros de ajuste que aumentan las magnitudes de señales de código particulares. Por lo general es más probable que las señales de código que tengan magnitudes incrementadas sean distinguibles del ruido y por ello detectables por un dispositivo de decodificación. Otros detalles de algunas realizaciones ventajosas de dicha función de evaluación/ajuste se exponen en las Patentes de Estados Unidos número 5.764.763 y número 5.450.490 de Jensen y colaboradores, tituladas Aparato y métodos para incluir 5 códigos en señales audio y decodificar.

En algunas realizaciones, la función 18 aplica los parámetros de ajuste a las señales de código de frecuencia única para producir señales de código de frecuencia única ajustadas. Las señales de código ajustadas son incluidas en la señal audio por la función 20. Alternativamente, la función 18 suministra los parámetros de ajuste junto con las señales de código de frecuencia única para ajuste e inclusión en la señal audio por la función 20. En 10 otras realizaciones, la función 18 se combina con una o más funciones 12, 14 y 16 para producir directamente señales de código de frecuencia única de magnitud ajustada.

En algunas realizaciones, la función de evaluación/ajuste de efecto de enmascaramiento acústico 18 se implementa en un dispositivo de procesado, tal como un sistema microprocesador que también puede implementar una o más de las funciones adicionales ilustradas en la figura 1. La función 18 también se puede llevar a cabo por un 15 dispositivo dedicado, tal como un circuito integrado específico de aplicación o una matriz lógica, o por una pluralidad de componentes discretos, o una combinación de los anteriores.

La función de inclusión de código 20 combina los componentes de código de frecuencia única con la señal audio para producir una señal audio codificada. En una implementación sencilla, la función 20 añade simplemente las señales de código de frecuencia única directamente a la señal audio. Sin embargo, la función 20 puede 20 superponer las señales de código sobre la señal audio. Alternativamente, el modulador 20 puede modificar las amplitudes de frecuencias dentro de la señal audio según una entrada de la función de evaluación de efecto de enmascaramiento acústico 18 para producir una señal audio codificada que incluya las señales de código ajustadas. Además, la función de inclusión de código se puede llevar a cabo en el dominio de tiempo o en el dominio de frecuencia. La función de inclusión de código 20 puede ser implementada por medio de un circuito de adición, o por 25 medio de un procesador. Esta función también puede ser implementada por uno o más dispositivos descritos anteriormente que también implementen una o varias de las funciones restantes ilustradas en la figura 1.

Una o más de las funciones 12 a 20 pueden ser implementadas por un solo dispositivo. En algunas realizaciones ventajosas, las funciones 12, 14, 16 y 18 son implementadas por un solo procesador, y en otras un solo procesador lleva a cabo todas las funciones ilustradas en la figura 1. Además, dos o más funciones 12, 14, 16 y 30 18 pueden ser implementadas por medio de una sola tabla mantenida en un dispositivo de almacenamiento apropiado.

La figura 2 ilustra una tabla de traducción ejemplar para convertir una señal de información en un símbolo de código. Como se representa, una señal de información puede incluir información relativa al contenido, las características, u otras consideraciones relativas a una señal audio concreta. Por ejemplo, se contempla que una 35 señal audio pueda ser modificada de manera que incluya una indicación inaudible de la reivindicación de derechos de autor en el programa audio. Correspondientemente, se puede utilizar un símbolo, tal como S1, para indicar que se reivindicación derechos de autor a la obra particular. Igualmente, un autor puede ser identificado con un símbolo único S2 o una estación de difusión identificada con un símbolo único S3. Además, una fecha concreta podría ser representada por un símbolo S4. Naturalmente, se podría incluir otros muchos tipos de información en una señal de 40 información y traducir a un símbolo. Por ejemplo, información tal como direcciones, órdenes, claves de encriptado, etc, pueden ser codificadas en tales símbolos. Alternativamente, se puede utilizar conjuntos o secuencias de símbolos, además o en lugar de símbolos individuales, para representar tipos particulares de información. Como otra alternativa, se puede implementar todo un lenguaje simbólico para representar cualquier tipo de señal de información. Además, la información codificada no tiene que estar relacionada con la señal audio. 45

La figura 3A es un diagrama esquemático que ilustra un flujo de símbolos que podrían ser generados por la función de generación de símbolos 12 de la figura 1, mientras que las figuras 3B y 3C son diagramas esquemáticos que ilustran secuencias de símbolos que podrían ser generados por la función de generación de secuencia de símbolos 14 de la figura 1 en respuesta al flujo de símbolos de la figura 3A. En las figuras 3A a 3C se usan S1, S2, S3 y S4 como ejemplos de símbolos para ilustrar características de la presente invención y no tienen la finalidad de 50 limitar su aplicabilidad. Por ejemplo, la información representada por alguno o más de los símbolos S1, S2, S3 o S4 puede ser seleccionada arbitrariamente sin respecto a lo representado por alguno o algunos otros símbolos.

La figura 3B ilustra un ejemplo de una unidad central de una secuencia de símbolos redundante representativa de un conjunto de entrada de cuatro símbolos, S1, S2, S3 y S4. La unidad central comienza con un primer segmento de mensaje que tiene una secuencia o un símbolo marcador, SA, seguido de los cuatro símbolos de 55 datos de entrada, seguidos de tres segmentos de mensaje de repetición compuesto cada uno de una secuencia o símbolo marcador, SB, y los cuatro símbolos de entrada. Para muchas aplicaciones, esta unidad central solo es suficientemente redundante para proporcionar el nivel requerido de capacidad de supervivencia. Alternativamente, esta unidad central se puede repetir para aumentar la capacidad de supervivencia. Además, la unidad central puede tener más o menos de cuatro segmentos de mensaje, así como segmentos que tienen más o menos de cuatro o 60 cinco símbolos.

Generalizando a partir de este ejemplo, un conjunto de entrada de N símbolos, S1, S2, S3, …, SN-1, SN, se representa por la secuencia de símbolos redundante incluyendo SA, S1, S2, S3, … SN-1, SN, seguido de (P-1) segmentos de repetición incluyendo SB, S1, S2, S3, … SN-1, SN. Como en el ejemplo, esta unidad central se puede repetir para aumentar la capacidad de supervivencia. Además, la secuencia de símbolos en los segmentos de mensaje se puede variar de segmento a segmento a condición de que el decodificador esté dispuesto para reconocer símbolos correspondientes en los varios segmentos. Además, se pueden emplear diferentes símbolos de 5 secuencia o marcador y sus combinaciones, y las posiciones de los marcadores con respecto a los símbolos de datos se pueden disponer de forma diferente. Por ejemplo, la secuencia puede tomar la forma, S1, S2, …, SA, …, SN o la forma, S1, S2, …, SN, SA.

La figura 3C ilustra un ejemplo de una unidad central ventajosa de una secuencia de símbolos redundante representativa de un conjunto de entrada de cuatro símbolos de datos, S1, S2, S3, y S4. La unidad central comienza 10 con una secuencia o símbolo marcador, SA, seguido de los cuatro símbolos de datos de entrada, seguidos de una secuencia o símbolo marcador, SB, seguido de S(1+δ) mod M, S(2+δ) mod M, S(3+δ) mod M, S(4+δ) mod M, donde M es el número de diferentes símbolos en el conjunto de símbolos disponible y donde δ es una desviación que tiene un valor de entre 0 y M. En una realización ventajosa, la desviación δ se selecciona como una suma de verificación CRC. En otras realizaciones, el valor de la desviación δ se varía de vez en cuando para codificar información adicional en el 15 mensaje. Por ejemplo, si la desviación puede variar de 0 a 9, se pueden codificar nueve estados de información diferentes en la desviación.

Generalizando a partir de este ejemplo, un conjunto de entrada de N símbolos, S1, S2, S3,...SN-1, SN, se representa por la secuencia de símbolos redundante incluyendo SA, S1, S2, S3, … SN-1, SN, SB, S(1+δ) mod M, S(2+δ) mod M, S(3+δ) mod M,...S(N-1+δ)mod M, S(N+δ)mod M. Es decir, la misma información se representa por dos o más símbolos 20 diferentes en la misma unidad central y se reconoce según su orden en ella. Además, estas unidades centrales se pueden repetir para aumentar la capacidad de supervivencia. Dado que la misma información se representa por múltiples símbolos diferentes, la codificación se hace sustancialmente más robusta. Por ejemplo, la estructura de una señal audio puede imitar el componente de frecuencia de uno de los símbolos de datos SN, pero la probabilidad de que la señal audio también imite su desviación correspondiente S(N+δ) mod M en su aparición predeterminada es muy 25 inferior. Además, dado que la desviación es la misma para todos los símbolos dentro de un segmento dado, esta información proporciona otra comprobación de la validez de los símbolos detectados dentro de dicho segmento. En consecuencia, el formato de codificación de la figura 3C reduce sustancialmente la probabilidad de falsas detecciones inducidas por la estructura de la señal audio.

Una robustez particular de la secuencia redundante ejemplificada en la figura 3 es su utilización de los 30 símbolos de entrada en su orden original seguido por (a) una disposición diferente de los símbolos de entrada, (b) una disposición de símbolos que incluye otros símbolos en lugar de uno o más símbolos de entrada, con o sin redisposición de orden de símbolos de entrada, o (c) una disposición de símbolos diferentes de los símbolos de entrada. Las disposiciones (b) y (c) son especialmente robustas dado que, después de la codificación de símbolos, se logra una mayor diversidad de señales de código de frecuencia única. Suponiendo que los símbolos de entrada 35 son codificados colectivamente de entre un primer grupo de señales de código, los símbolos en las disposiciones (b) y (c) serán codificados con otro grupo de señales de código que en cierta medida no solapan el primer grupo. Una mayor diversidad de señales de código aumentará generalmente la probabilidad de que algunas señales de código estén dentro de la capacidad de enmascaramiento de la señal audio.

La tabla de la figura 4 ilustra una conversión ejemplar para una secuencia o símbolo marcador, SA, una 40 secuencia o símbolo marcador, SB, y N símbolos de datos, S1, S2, S3, …, SN-1, SN, a conjuntos correspondientes de M señales de código de frecuencia única f1x, f2x, f3x, …, f[M-1]x, fMx, donde x referencia el subíndice identificativo del símbolo concreto. Aunque las señales de código de frecuencia única pueden tener lugar durante todo el rango de frecuencia de la señal audio y, en cierta medida, fuera de dicho rango de frecuencia, las señales de código de esta realización caen dentro del rango de frecuencia de 500 Hz a 5500 Hz, pero pueden ser seleccionadas como un 45 rango de frecuencia diferente. En una realización, los conjuntos de M señales de código de frecuencia única pueden compartir algunas señales de código de frecuencia única; sin embargo, en una realización preferida, las señales de código de frecuencia única están completamente sin solapamiento. Además, no es necesario que todos los símbolos estén representados por el mismo número de componentes de frecuencia.

La figura 5 ilustra un sistema polietápico de codificación de señal audio 50. Este sistema implementa 50 múltiples codificadores de señal audio para codificar sucesivamente una señal audio 52 cuando avanza a lo largo de una red típica de distribución de señal audio. En cada etapa de distribución, la señal audio es codificada sucesivamente con una señal de información pertinente a la etapa particular. Preferiblemente, las codificaciones sucesivas de las respectivas señales de información no producen señales de código que se solapen en frecuencia. No obstante, debido a la naturaleza robusta de la metodología de codificación, el solapamiento parcial entre los 55 componentes de frecuencia de las respectivas señales de información codificadas es tolerable. El sistema 50 incluye una facilidad de registro 54; un emisor 66; una estación de retransmisión 76; codificadores de señal audio 58, 70, y 80; una grabadora de señal audio 62; una facilidad de oyente 86; y un decodificador de señal audio 88.

La facilidad de registro 54 incluye un aparato para recibir y codificar señales audio y registrar señales audio codificadas en un medio de almacenamiento. Específicamente, la facilidad 54 incluye un codificador de señal audio 60 58 y una grabadora de señal audio 62. El codificador de señal audio 58 recibe una alimentación de señal audio 52 y una señal de información de registro 56 y codifica la señal audio 52 con la señal de información 56 para producir una señal audio codificada 60. La alimentación de señal audio 52 puede ser producida por cualquier fuente convencional de señales audio tal como un micrófono, un aparato para reproducir señales audio registradas, o análogos. La señal de información de registro 56 incluye preferiblemente información relativa a la alimentación de señal audio 52, tal como su autoría, contenido, o procedencia, o la existencia de derechos de autor, o análogos. Alternativamente, la señal de información de registro 56 puede incluir cualquier tipo de datos.

La grabadora 62 es un dispositivo convencional para registrar señales audio codificadas 60 en un medio de 5 almacenamiento que es adecuado para distribución a uno o más emisores 66. Alternativamente, la grabadora de señal audio 62 se puede omitir totalmente. Las señales audio codificadas 60 pueden ser distribuidas mediante distribución de los medios de almacenamiento registrados o mediante un enlace de comunicación 64. El enlace de comunicación 64 se extiende entre la facilidad de registro 54 y el emisor 66 y puede incluir un canal de difusión, un enlace de microondas, una conexión de cable o fibra óptica, o análogos. 10

El emisor 66 es una estación de difusión que recibe señales audio codificadas 60, además codifica dichas señales 60 con una señal de información de emisor 68 para producir una señal audio codificada dos veces 72, y difunde la señal audio codificada dos veces 72 a lo largo de un recorrido de transmisión 74. El emisor 66 incluye un codificador de señal audio 70 que recibe la señal audio codificada 60 de la facilidad de registro 54 y una señal de información de emisor 68. La señal de información de emisor 68 puede incluir información relativa al emisor 66, tal 15 como un código de identificación, o relativa al proceso de difusión, tal como la hora, la fecha o características de la difusión, el (los) receptor(es) previsto(s) de la señal emitida, o análogos. El codificador 70 codifica la señal audio codificada 60 con señal de información 68 para producir una señal audio codificada dos veces 72. El recorrido de transmisión 74 se extiende entre el emisor 66 y la estación de retransmisión 76 puede incluir un canal de difusión, un enlace de microondas, una conexión de cable o fibra óptica, o análogos. 20

La estación de retransmisión 76 recibe una señal audio codificada dos veces 72 del emisor 66, además codifica dicha señal con una señal de información de estación de retransmisión 78, y transmite la señal audio codificada tres veces 82 a una facilidad de oyente 86 mediante un recorrido de transmisión 84. La estación de retransmisión 76 incluye un codificador de señal audio 80 que recibe la señal audio codificada dos veces 72 del emisor 66 y una señal de información de estación de retransmisión 78. La señal de información de estación de 25 retransmisión 78 incluye preferiblemente información relativa a la estación de retransmisión 76, tal como un código de identificación, o relativa al proceso de retransmitir la señal emitida, tal como la hora, la fecha o características de la retransmisión, el (los) receptor(es) de la señal retransmitida, o análogos. El codificador 80 codifica la señal audio codificada dos veces 72 con la señal de información de estación de retransmisión 78 para producir una señal audio codificada tres veces 82. El recorrido de transmisión 84 se extiende entre la estación de retransmisión 76 y la 30 facilidad de oyente 86 y puede incluir un canal de difusión, un enlace de microondas, una conexión de cable o fibra óptica, o análogos. Opcionalmente, el recorrido de transmisión 84 puede ser un recorrido de transmisión acústico.

La facilidad de oyente 86 recibe la señal audio codificada tres veces 82 de la estación de retransmisión 76. En aplicaciones de estimación de audiencia, la facilidad de oyente 86 está situada donde un oyente humano puede percibir una reproducción acústica de señal audio 82. Si la señal audio 82 es transmitida como una señal 35 electromagnética, la facilidad de oyente 86 incluye preferiblemente un dispositivo para reproducir acústicamente dicha señal para el oyente humano. Sin embargo, si la señal audio 82 está almacenada en un medio de almacenamiento, la facilidad de oyente 86 incluye preferiblemente un dispositivo para reproducir la señal 82 del medio de almacenamiento.

En otras aplicaciones, tal como identificación de música y supervisión comercial, se emplea una facilidad de 40 supervisión más bien que el oyente 86. En dicha facilidad de supervisión, la señal audio 82 es procesada preferiblemente para recibir el mensaje codificado sin reproducción acústica.

El decodificador de señal audio 88 puede recibir la señal audio codificada tres veces 82 como una señal audio u opcionalmente como una señal acústica. El decodificador 88 decodifica la señal audio 82 para recuperar una o más señales de información codificadas en ella. Preferiblemente, la(s) señal(es) de información recuperada(s) es 45 (son) procesada(s) en la facilidad de oyente 86 o registrada(s) en un medio de almacenamiento para procesado posterior.

Alternativamente, la(s) señal(es) de información recuperada(s) puede(n) ser convertida(s) a imágenes para presentación visual al oyente.

En una realización alternativa, se omite la facilidad de registro 54 en el sistema 50. La alimentación de señal 50 audio 52, que representa, por ejemplo, una actuación audio en directo, es suministrada directamente al emisor 66 para codificación y difusión. Consiguientemente, la señal de información del emisor 68 puede incluir además información relativa a la alimentación de señal audio 52, tal como su autoría, contenido, o procedencia, o la existencia de derechos de autor, o análogos.

En otra realización alternativa, se omite la estación de retransmisión 76 en el sistema 50. El emisor 66 55 proporciona la señal audio codificada dos veces 72 directamente al oyente 86 mediante el recorrido de transmisión 74 modificado de manera que se extienda entremedio. Como otra alternativa, la facilidad de registro 54 y la estación de retransmisión 76 se pueden omitir en el sistema 50.

En otra realización alternativa, el emisor 66 y la estación de retransmisión 76 se omiten en el sistema 50. Opcionalmente, el enlace de comunicación 64 se modifica de manera que se extienda entre la facilidad de registro 60 54 y la facilidad de oyente 86 y de manera que lleve la señal audio codificada 60 entremedio. Preferiblemente, la grabadora de señal audio 62 registra la señal audio codificada 60 en un medio de almacenamiento que a continuación es transportado a la facilidad de oyente 86. Un dispositivo de reproducción opcional en la facilidad de oyente 86 reproduce la señal audio codificada del medio de almacenamiento para decodificación y/o reproducción acústica.

La figura 6 proporciona un ejemplo de un medidor personal portátil 40 para uso en aplicaciones de 5 estimación de audiencia. El medidor 90 incluye un alojamiento 92, ilustrado en líneas de transparencia, que tiene un tamaño y forma que permiten que lo lleve una persona miembro de audiencia. Por ejemplo, el alojamiento puede tener el mismo tamaño y forma que una unidad buscapersonas.

Un micrófono 93 está dentro del alojamiento 92 y sirve como un transductor acústico para transducir la energía acústica recibida, incluyendo señales audio codificadas, a señales analógicas eléctricas. Las señales 10 analógicas son convertidas a digitales por un convertidor analógico a digital y las señales digitales son enviadas después a un procesador de señal digital (DSP) 95. El DSP 95 implementa un decodificador según la presente invención con el fin de detectar la presencia de códigos predeterminados en la energía audio recibida por el micrófono 93 indicando que la persona que lleva el medidor personal portátil 90 ha sido expuesta a una difusión de una cierta estación o canal. Si es así, el DSP 95 guarda una señal que representa dicha detección en su memoria 15 interna junto con una señal de tiempo asociada.

El medidor 90 también incluye un transmisor/receptor de datos, tal como un transmisor/receptor de infrarrojos 97 acoplado con el DSP 95. El transmisor/receptor 97 permite al DSP 95 suministrar sus datos a una facilidad para procesar tales datos de múltiples medidores 90 para producir estimaciones de audiencia, con el fin de recibir instrucciones y datos, por ejemplo, para preparar el medidor 90 para llevar a cabo un nuevo estudio de 20 audiencia.

El diagrama de bloques funcionales de la figura 7 ilustra decodificadores según algunas realizaciones ventajosas de la presente invención. Una señal audio que puede ser codificada como se ha descrito anteriormente con una pluralidad de símbolos de código, es recibida en una entrada 102. La señal audio recibida puede ser una señal emitida, de Internet o comunicada de otro modo, o una señal reproducida. Puede ser una señal de 25 acoplamiento directo o acústico. Por la descripción siguiente en conexión con los dibujos acompañantes se apreciará que el decodificador 100 es capaz de detectar códigos además de los dispuestos en los formatos descritos anteriormente.

Para señales audio recibidas en el dominio de tiempo, el decodificador 100 transforma tales señales al dominio de frecuencia por medio de una función 106. La función 106 es realizada preferiblemente por un procesador 30 digital que implementa una transformada rápida de Fourier (FFT) aunque en alternativa se puede emplear una transformada directa del coseno, una transformada chirp o un algoritmo de transformada Winograd (WFTA). Se puede emplear cualquier otra función de transformación del dominio de tiempo a frecuencia que proporcione la resolución necesaria en lugar de éstas. Se apreciará que, en algunas implementaciones, la función 106 también se puede llevar a cabo por filtros analógicos o digitales, por un circuito integrado específico de aplicación, o cualquier 35 otro dispositivo adecuado o combinación de dispositivos. La función 106 también puede ser implementada por uno o más dispositivos que también implementen una o varias de las funciones restantes ilustradas en la figura 7.

Las señales audio convertidas en dominio de frecuencia son procesadas en una función de derivación de valores de símbolo 110, para producir un flujo de valores de símbolo para cada símbolo de código incluido en la señal audio recibida. Los valores de símbolo producidos pueden representar, por ejemplo, energía de señal, 40 potencia, nivel de presión sonora, amplitud, etc, medidos de forma instantánea o en un período de tiempo, en una escala absoluta o relativa, y pueden ser expresados como un solo valor o como múltiples valores. Donde los símbolos son codificados como grupos de componentes de frecuencia única teniendo cada uno una frecuencia predeterminada, los valores de símbolo preferiblemente representan valores de componente de frecuencia única o uno o más valores en base a valores de componente de frecuencia única. 45

La función 110 la puede llevar a cabo un procesador digital, tal como un procesador de señal digital (DSP) que lleva a cabo ventajosamente algunas o todas las demás funciones del decodificador 100. Sin embargo, la función 110 también se puede llevar a cabo mediante un circuito integrado específico de aplicación, o por cualquier otro dispositivo adecuado o combinación de dispositivos, y puede ser implementada por aparatos separados de los medios que implementen las funciones restantes del decodificador 100. 50

El flujo de los valores de símbolo producidos por la función 110 se acumula en el tiempo en un dispositivo de almacenamiento apropiado en base de símbolo a símbolo, como indica la función 116. En particular, la función 116 es ventajosa para uso al decodificar símbolos codificados que se repiten periódicamente, acumulando periódicamente valores de símbolo para los varios símbolos posibles. Por ejemplo, si se espera que un símbolo dado recurra cada X segundos, la función 116 puede servir para almacenar un flujo de valores de símbolo durante un 55 período de nX segundos (n>1), y añadirlo a los valores almacenados de uno o más flujos de valores de símbolo de nX segundos de duración, de modo que los valores de símbolo máximos se acumulen en el tiempo, mejorando la relación de señal a ruido de los valores almacenados.

La función 116 la puede llevar a cabo un procesador digital, tal como un DSP, que lleve a cabo ventajosamente algunas o todas las demás funciones del decodificador 100. Sin embargo, la función 110 también se 60 puede llevar a cabo usando un dispositivo de memoria separado de dicho procesador, o por un circuito integrado específico de aplicación, o por cualquier otro dispositivo adecuado o combinación de dispositivos, y puede ser implementada por aparatos separados de los medios que implementen las funciones restantes del decodificador 100.

Los valores de símbolo acumulados almacenados por la función 116 son examinados entonces por la función 120 para detectar la presencia de un mensaje codificado y enviar el mensaje detectado en una salida 126. La 5 función 120 se puede llevar a cabo por concordancia de los valores acumulados almacenados o una versión procesada de tales valores, contra configuraciones almacenadas, por correlación o por otra técnica de concordancia de configuración. Sin embargo, la función 120 se lleva a cabo ventajosamente examinando valores de símbolo máximos acumulados y su tiempo relativo, para reconstruir su mensaje codificado. Esta función se puede llevar a cabo después de que el primer flujo de valores de símbolo haya sido almacenado por la función 116 y/o después de 10 que cada flujo posterior haya sido añadido, de modo que el mensaje sea detectado una vez que las relaciones de señal a ruido de los flujos de valores de símbolo almacenados acumulados pongan de manifiesto una configuración de mensaje válida.

La figura 8 es un diagrama de flujo para un decodificador según una realización ventajosa de la invención implementado por medio de un DSP. El paso 130 se ha previsto para las aplicaciones en que la señal audio 15 codificada es recibida en forma analógica, por ejemplo, donde ha sido captada por un micrófono (como en la realización de la figura 6) o un receptor RF.

El decodificador de la figura 8 está especialmente adaptado para detectar símbolos de código cada uno de los cuales incluye una pluralidad de componentes de frecuencia predeterminados, por ejemplo diez componentes, dentro de un rango de frecuencia de 1000 Hz a 3000 Hz. Está diseñado específicamente para detectar un mensaje 20 que tiene la secuencia ilustrada en la figura 3C donde cada símbolo ocupa un intervalo de medio segundo. En esta realización ejemplar, se supone que el conjunto de símbolos consta de doce símbolos, teniendo cada uno diez componentes de frecuencia predeterminados, de los que ninguno es compartido con ningún otro símbolo del conjunto de símbolos. Se apreciará que el decodificador de la figura 8 puede ser modificado fácilmente para detectar diferentes números de símbolos de código, diferentes números de componentes, diferentes secuencias de símbolos 25 y duraciones de símbolo, así como componentes dispuestos en diferentes bandas de frecuencia.

Con el fin de separar los varios componentes, el DSP lleva a cabo repetidas veces FFTs en muestras de señal audio que caen dentro de sucesivos intervalos predeterminados. Los intervalos se pueden solapar, aunque esto no es necesario. En una realización ejemplar, se realizan diez FFTs de solapamiento durante cada segundo de operación del decodificador. Consiguientemente, la energía de cada período de símbolo cae dentro de cinco 30 períodos FFT. Las FFTs pueden ser con ventana, aunque esto se puede omitir con el fin de simplificar el decodificador. Las muestras son almacenadas y, cuando se disponga así de un número suficiente, se realiza una nueva FFT, como indican los pasos 134 y 138.

En esta realización, los valores de componente de frecuencia son producidos en una base relativa. Es decir, cada valor de componente se representa como una relación de señal a ruido (SNR), producida como sigue. La 35 energía dentro de cada bin de frecuencia de la FFT en que puede caer un componente de frecuencia de cualquier símbolo, proporciona el numerador de cada SNR correspondiente. Su denominador se determina como una media de valores de bin adyacentes. Por ejemplo, se puede usar la media de siete de los ocho valores de energía de bin circundantes, ignorándose el valor más grande de los ocho con el fin de evitar la influencia de un valor de energía de bin posible grande que podría resultar, por ejemplo, de un componente de señal audio cerca del componente de 40 frecuencia de código. Además, dado que también podría aparecer un valor de energía grande en el bin de componentes de código, por ejemplo, debido a ruido o un componente de señal audio, la SNR está apropiadamente limitada. En esta realización, si SNR=>6,0, entonces SNR se limita a 6,0, aunque se puede seleccionar un valor máximo diferente.

Las diez SNRs de cada FFT y correspondientes a cada símbolo que puede haber, se combinan para formar 45 SNRs de símbolo que se almacenan en una memoria intermedia circular de SNR de símbolo, como se ha indicado en el paso 142 e ilustrado esquemáticamente en la figura 9. En algunas realizaciones, las diez SNRs para un símbolo dado son añadidas simplemente, aunque se puede emplear otras formas de combinar las SNRs.

Como indica la figura 9, las SNRs de símbolo para cada uno de los doce símbolos A, B y 0-9 se almacenan en la memoria intermedia de SNR de símbolo como secuencias separadas, un símbolo SNR para cada FFT para 50 50 FFTs. Después de que los valores producidos en las 50 FFTs han sido almacenados en la memoria intermedia de SNR de símbolo, se combinan nuevas SNRs de símbolo con los valores previamente almacenados, como se describe más adelante.

Cuando la memoria intermedia de SNR de símbolo está llena, se detecta en un paso 146. En algunas realizaciones ventajosas, las SNR almacenadas se ajustan para reducir la influencia de ruido en un paso 152, 55 aunque este paso es opcional en muchas aplicaciones. En este paso opcional se obtiene un valor de ruido para cada símbolo (fila) en la memoria intermedia obteniendo la media de todas las SNRs de símbolo almacenadas en la fila respectiva cada vez que la memoria intermedia se llena. Entonces, para compensar los efectos de ruido, este valor medio o “de ruido” se resta de cada uno de los valores de SNR de símbolo almacenados en la fila correspondiente. De esta manera, un “símbolo” que sólo aparezca brevemente, y por ello no sea una detección válida, es promediado 60 en el tiempo. Con referencia también a la figura 3C, con el fin de no inflar el valor de ruido en el decodificador, preferiblemente el esquema de codificación se limita de modo que el mismo símbolo no aparezca dos veces en la primera mitad del mensaje (es decir, dentro de la secuencia de símbolos SA, S1, S2, S3, S4).

Después de que las SNRs de símbolo han sido ajustadas restando el nivel de ruido, el decodificador intenta recuperar el mensaje examinando la configuración de valores de SNR máximos en la memoria intermedia en un paso 156. En algunas realizaciones, los valores de SNR máximos para cada símbolo están situados en un proceso de combinar sucesivamente grupos de cinco SNRs adyacentes, ponderando los valores en la secuencia en 5 proporción a la ponderación secuencial (6 10 10 10 6) y entonces añadiendo las SNRs ponderadas para producir una SNR de comparación centrada en el período de tiempo de la tercera SNR en la secuencia. Este proceso se lleva a cabo progresivamente durante todos los cincuenta períodos FFT de cada símbolo. Por ejemplo, un primer grupo de cinco SNRs para el símbolo “A” en los períodos FFT 1 a 5 es ponderado y añadido para producir una SNR de comparación para el período FFT 3. Entonces se produce otra SNR de comparación usando las SNRs de los 10 períodos FFT 2-6, y así sucesivamente hasta que se hayan obtenido valores de comparación centrados en los períodos FFT 3 a 48. Sin embargo, se puede emplear otros medios para recuperar el mensaje. Por ejemplo, se pueden combinar más o menos de cinco SNRs, se pueden combinar sin ponderación, o se pueden combinar de forma no lineal.

Después de haber obtenido los valores de SNR de comparación, el decodificador examina los valores de 15 SNR de comparación para una configuración de mensaje. En primer lugar, se localizan los símbolos de código marcador SA y SB. Una vez obtenida esta información, el decodificador intenta detectar los picos de los símbolos de datos. El uso de una desviación predeterminada entre cada símbolo de datos en el primer segmento y el símbolo de datos correspondiente en el segundo segmento proporciona una comprobación de la validez del mensaje detectado. Es decir, si ambos marcadores son detectados y se observa la misma desviación entre cada símbolo de datos en el 20 primer segmento y su símbolo de datos correspondiente en el segundo segmento, es altamente probable que se haya recibido un mensaje válido.

Con referencia a las figuras 3C y 9, suponiendo que el inicio de la memoria intermedia corresponda al inicio del mensaje (que generalmente no es el caso), un pico P de las SNRs de comparación para el símbolo “A” deberá aparecer en el tercer período FFT, como se ha indicado. Entonces el decodificador esperará que el pico siguiente 25 aparezca en la posición correspondiente al primer símbolo de datos 0-9 en el octavo período FFT. En este ejemplo, se supone que el primer símbolo de datos es “3”. Si el último símbolo de datos es “4” y el valor de δ es 2, el decodificador hallará un pico del símbolo “6” en período FFT 48, como se ha indicado en la figura 9. Si el mensaje es detectado así (es decir, marcadores detectados con símbolos de datos que aparecen donde se espera y con la misma desviación siempre), como se ha indicado en los pasos 162 y 166, el mensaje es registrado o enviado y se 30 borra la memoria intermedia de SNR.

Sin embargo, si no se halla el mensaje así, se realizan otras cincuenta FFTs de solapamiento en las porciones siguientes de la señal audio y las SNRs de símbolo así producidas son añadidas a las que ya hay en la memoria intermedia circular. El proceso de ajuste de ruido se lleva a cabo como antes y el decodificador intenta detectar de nuevo la configuración de mensaje. Este proceso se repite de forma continua hasta que un mensaje es 35 detectado. En alternativa, el proceso se puede llevar a cabo un número limitado de veces.

Será evidente por lo anterior la modificación de la operación del decodificador dependiendo de la estructura del mensaje, su tiempo, su recorrido de señal, su modo de detección, etc, sin apartarse del alcance de la presente invención. Por ejemplo, en lugar de almacenar SNRs, los resultados de FFT se pueden almacenar directamente para detectar un mensaje. 40

La figura 10 es un diagrama de flujo para otro decodificador según otra realización ventajosa igualmente implementada por medio de un DSP. El decodificador de la figura 10 está especialmente adaptado para detectar una secuencia de repetición de cinco símbolos de código que consta de un símbolo marcador seguido de cuatro símbolos de datos donde cada uno de los símbolos de código incluye una pluralidad de componentes de frecuencia predeterminados y tiene una duración de medio segundo en la secuencia de mensajes. Se supone que cada símbolo 45 está representado por diez componentes de frecuencia única y que el conjunto de símbolos incluye doce símbolos diferentes A, B y 0-9, como en el código de la figura 3C. Sin embargo, la realización de la figura 9 se puede modificar fácilmente para detectar cualquier número de símbolos, cada uno representado por uno o más componentes de frecuencia.

Los pasos empleados en el proceso de decodificación ilustrado en la figura 10 que corresponden a los de la 50 figura 8, se indican con los mismos números de referencia, y, en consecuencia, estos pasos no se describen más. La realización de la figura 10 usa una memoria intermedia circular que es de doce símbolos de ancho por 150 períodos de FFT de largo. Una vez que la memoria intermedia se ha llenado, nuevas SNRs de símbolo sustituyen lo que son los valores de SNR de símbolo más antiguos. En efecto, la memoria intermedia guarda una ventana de quince segundos de valores de SNR de símbolo. 55

Como se ha indicado en el paso 174, una vez que la memoria intermedia circular está llena, su contenido es examinado en un paso 178 para detectar la presencia de la configuración de mensaje. Una vez llena, la memoria intermedia permanece llena de forma continua, de modo que la búsqueda de configuración del paso 178 se puede llevar a cabo después de cada FFT.

Dado que cada mensaje de cinco símbolos se repite cada 2 1/2 segundos, cada símbolo se repite a 60 intervalos de 2 1/2 segundos o cada 25 FFTs. Con el fin de compensar los efectos de errores de ráfaga y análogos, las SNRs R1 a R150 se combinan añadiendo valores correspondientes de los mensajes de repetición para obtener 25 valores SNR combinados SNRn, n=1, 2 … 25, de la siguiente manera:

5

Consiguientemente, si un error de explosión diese lugar a la pérdida de un intervalo de señal i, solamente se habría perdido uno de los seis intervalos de mensaje, y es probable que las características esenciales de los valores SNR combinados no queden afectadas por este evento.

Una vez determinados los valores SNR combinados, el decodificador detecta la posición del pico del símbolo marcador como indican los valores SNR combinados y deriva la secuencia de símbolos de datos en base a 10 la posición del marcador y los valores pico de los símbolos de datos.

Una vez que el mensaje se ha formado así, como se ha indicado en los pasos 182 y 183, el mensaje es registrado. Sin embargo, a diferencia de la realización de la figura 8, la memoria intermedia no se borra. En cambio, el decodificador carga otro conjunto de SNRs en la memoria intermedia y continúa buscando un mensaje.

Como en el decodificador de la figura 8, será evidente por lo anterior la modificación del decodificador de la 15 figura 10 para diferentes estructuras de mensaje, tiempos de mensaje, recorridos de señal, modos de detección, etc, sin apartarse del alcance de la presente invención. Por ejemplo, la memoria intermedia de la realización de la figura 10 puede ser sustituida por cualquier otro dispositivo de almacenamiento adecuado; el tamaño de la memoria intermedia se puede variar; el tamaño de las ventanas de valores SNR se puede variar; y/o el tiempo de repetición de símbolos se puede variar. Además, en lugar de calcular y almacenar SNRs de señal para representar los 20 respectivos valores de símbolo, una medida de cada valor de símbolo con relación a los otros símbolos posibles, por ejemplo, un ranking de la magnitud de cada símbolo posible, se usa en cambio en algunas realizaciones ventajosas.

En otra variación que es especialmente útil en aplicaciones de medición de audiencia, un número relativamente grande de intervalos de mensaje se almacenan por separado para permitir un análisis retrospectivo de su contenido para detectar un cambio de canal. En otra realización, se emplean múltiples memorias intermedias, 25 acumulando cada una datos para un número diferente de intervalos para uso en el método de decodificación de la figura 8. Por ejemplo, una memoria intermedia podría almacenar un solo intervalo de mensajes, otra dos intervalos acumulados, una tercera cuatro intervalos y una cuarta ocho intervalos. Entonces se usan detecciones separadas en base al contenido de cada memoria intermedia para detectar un cambio de canal.

Aunque se han descrito aquí en detalle realizaciones ilustrativas de la presente invención y modificaciones 30 de las mismas, se ha de entender que esta invención no se limita a estas realizaciones exactas y modificaciones, y que los expertos en la técnica pueden efectuar otras modificaciones y variaciones en ella sin apartarse del alcance de la invención definido por las reivindicaciones anexas.

Claims (19)

1. REIVINDICACIONES
2. 1. Un sistema (90) para decodificar una instancia de un símbolo de mensaje representado por una pluralidad de símbolos de código (S1, … SN) en una señal audio, incluyendo:

   medios para recibir (93) símbolos de código primero y segundo que representan un símbolo de mensaje común, estando separados los símbolos de código primero y segundo en tiempo en la señal 5 audio, siendo el primer símbolo de código parte de un primer segmento de mensaje que incluye una primera secuencia o símbolo marcador (SA), siendo el segundo símbolo de código parte de un segundo segmento de mensaje que incluye una segunda secuencia o símbolo marcador (SB);

   medios para acumular (95) un primer valor de señal que representa el primer símbolo de código y un segundo valor de señal que representa el segundo símbolo de código; y 10

   medios para examinar (95) los valores de señal primero y segundo acumulados para detectar el símbolo de mensaje común.
3. 2. El sistema de la reivindicación 1, donde los medios acumuladores son operativos para producir un tercer valor de señal derivado de los valores de señal primero y segundo y los medios examinadores son operativos para detectar el símbolo de mensaje común en base al tercer valor de símbolo. 15
4. 3. El sistema de la reivindicación 2, donde los medios acumuladores son operativos para producir el tercer valor de señal combinando linealmente los valores de señal primero y segundo.
5. 4. El sistema de la reivindicación 2, donde los medios acumuladores son operativos para producir el tercer valor de señal como una función no lineal de los valores de señal primero y segundo.
6. 5. El sistema de la reivindicación 2, donde los símbolos de código primero y segundo (S1, … SN) incluyen, 20 cada uno, un número predeterminado de componentes de frecuencia (f1A, … fMN), e incluyendo además medios para producir (95) conjuntos primero y segundo de valores de componente, correspondiendo cada conjunto a un símbolo respectivo de los símbolos de código primero y segundo y representando cada valor de componente de cada conjunto una característica de un componente de frecuencia respectivo del símbolo correspondiente, y medios para producir el primer valor de señal en base al primer conjunto de valores de componente y producir el segundo valor 25 de señal en base al segundo conjunto de valores de componente.
7. 6. El sistema de la reivindicación 2, donde los medios de recepción son operativos para recibir múltiples conjuntos de señales de código primera y segunda, representando cada conjunto un símbolo respectivo de una pluralidad de símbolos de mensaje dispuestos como un mensaje que tiene una secuencia predeterminada incluyendo al menos un símbolo marcador y al menos un símbolo de datos, los medios acumuladores son operativos 30 para acumular conjuntos de valores de señal primero y segundo, correspondiendo cada conjunto de valores de señal a un conjunto respectivo de los conjuntos de señales de código primera y segunda e incluyendo un primer valor de señal que representa la primera señal de código del conjunto de señales de código respectivo y un segundo valor de señal que representa su segunda señal de código y los medios examinadores son operativos para detectar el mensaje detectando la presencia del símbolo marcador en base a su conjunto de valores de señal y para detectar al 35 menos un símbolo de datos en base a la presencia detectada del símbolo marcador y el conjunto de valores de señal correspondiente del al menos símbolo único de datos.
8. 7. El sistema de la reivindicación 1, donde los medios acumuladores son operativos para almacenar los valores de señal primero y segundo, y los medios examinadores son operativos para detectar el símbolo de mensaje común examinando ambos valores de señal primero y segundo. 40
9. 8. El sistema de la reivindicación 7, donde los medios acumuladores son operativos para producir los valores de señal primero y segundo en base a otros múltiples valores de señal.
10. 9. El sistema de la reivindicación 8, donde los valores de señal primero y segundo son producidos a partir de respectivos conjuntos de valores de señal desplazados en el tiempo, representando cada uno de los valores de señal desplazados en el tiempo un valor de un símbolo respectivo de los símbolos de código primero y segundo 45 durante su período de tiempo correspondiente.
11. 10. El sistema de la reivindicación 8, donde los símbolos de código primero y segundo incluyen, cada uno, un número predeterminado de componentes de frecuencia, e incluyendo además medios para producir conjuntos primero y segundo de valores de componente, correspondiendo cada conjunto a un símbolo respectivo de los símbolos de código primero y segundo y representando cada valor de componente de cada conjunto una 50 característica de un componente de frecuencia respectivo del símbolo correspondiente, y medios para producir el primer valor de señal en base al primer conjunto de valores de componente y producir el segundo valor de señal en base al segundo conjunto de valores de componente.
12. 11. El sistema de la reivindicación 1, donde los medios de recepción incluyen un transductor acústico para transducir una señal audio acústica a una señal eléctrica, teniendo la señal audio acústica una pluralidad de 55 símbolos de código que representan una pluralidad de símbolos de mensaje incluyendo datos fuente para la señal audio acústica, e incluyendo además una memoria para almacenar indicaciones de símbolos de mensaje detectados.
13. 12. El sistema de la reivindicación 11, incluyendo además un alojamiento para que el sistema adaptado sea llevado en la persona miembro de audiencia y medios para transmitir los datos almacenados para uso al producir estimaciones de audiencia.
14. 13. El sistema de la reivindicación 1, donde:

    los medios para recibir los símbolos de código primero y segundo son un dispositivo de entrada; y

    los medios para acumular y los medios para examinar son un procesador digital en comunicación 5 con el dispositivo de entrada para recibir de él datos que representan los símbolos de código primero y segundo.
15. 14. El sistema de la reivindicación 13 donde el dispositivo de entrada incluye un transductor acústico para transducir una señal audio acústica a una señal eléctrica, teniendo la señal audio acústica una pluralidad de símbolos de código que representan una pluralidad de símbolos de mensaje incluyendo datos fuente para la señal 10 audio acústica, teniendo el procesador digital una memoria para almacenar datos que representan indicaciones de símbolos de mensaje detectados.
16. 15. El sistema de la reivindicación 14, incluyendo además un alojamiento para que el sistema adaptado sea llevado en la persona miembro de audiencia y medios para transmitir los datos almacenados para uso al producir estimaciones de audiencia. 15
17. 16. Un método para decodificar una instancia de un símbolo de mensaje representado por una pluralidad de símbolos de código (S1, …, SN) en una señal audio, incluyendo:

    recibir (102) símbolos de código primero y segundo que representan un símbolo de mensaje común, estando separados los símbolos de código primero y segundo en tiempo en la señal audio, siendo el primer símbolo de código parte de un primer segmento de mensaje incluyendo una primera secuencia o 20 símbolo marcador (SA), siendo el segundo símbolo de código parte de un segundo segmento de mensaje incluyendo una segunda secuencia o símbolo marcador (SB);

    acumular (116) un primer valor de señal que representa el primer símbolo de código y un segundo valor de señal que representa el segundo símbolo de código; y

    examinar (120) los valores de señal primero y segundo acumulados para detectar el símbolo de 25 mensaje común.
18. 17. El método de la reivindicación 16, donde el paso de recibir símbolos de código primero y segundo incluye transducir una señal audio acústica a una señal eléctrica, teniendo la señal audio acústica una pluralidad de símbolos de mensaje incluyendo datos fuente para la señal audio acústica, e incluyendo además almacenar datos que representan indicaciones de símbolos de mensaje detectados. 30
19. 18. El método de la reivindicación 17, incluyendo además transmitir los datos almacenados para uso al producir estimaciones de audiencia.