PL198972B1 - Sposób i system do dekodowania określonego symbolu komunikatu z wielu symboli komunikatów umieszczonych w sygnale audio - Google Patents

Abstract

Przedstawione zostaj a systemy i sposoby s lu zace do dekodowania symbolu komunikatu zawar- tego w sygnale audio. Symbol komunikatu jest reprezentowany przez pierwszy i drugi symbol kodowy przesuni ete wzgl edem siebie w czasie. Warto sci reprezentuj ace sygnaly kodowe s a gromadzone, a nast epnie zgromadzone warto sci s a sprawdzane w celu wykrycia symbolu komunikatu. PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i system do dekodowania określonego symbolu komunikatu z wielu symboli komunikatów umieszczonych w sygnale audio.

Istnieje wiele powodów, dla których trwale lub nieusuwalnie umieszcza się sygnały informacyjne w sygnałach audio, proces taki nazywany będzie tu „nakładaniem znaku wodnego”. Taki dźwiękowy znak wodny może stanowić przykładowo, oznaczenie autorstwa, zawartości, gatunku, istnienia praw autorskich, lub tym podobnych informacji dotyczących zaznaczonego w ten sposób sygnału audio. Alternatywnie do sygnału audio mogą zostać wprowadzone innego rodzaju informacje dotyczące, czy to samego sygnału, czy też bezpośrednio z nim nie związane. Informacje tego typu mogą być włączone do sygnałów audio, w różnym celach, do których należą identyfikacja, lub też są adresem lub też poleceniem dotyczącym bądź nie samego sygnału.

Znaczące korzyści wynikają z zakodowania sygnału audio wraz z informacjami pozwalającymi na wygenerowanie zakodowanego sygnału audio, posiadającego zasadniczo takie same charakterystyki odbioru jak oryginalne nie zakodowane sygnały audio. Ostatnio, stosowane z powodzeniem techniki wykorzystują efekt psycho-akustycznego maskowania występujący w ludzkim układzie słuchu, w którym określone dźwięki są niesłyszalne dla człowieka, gdy są odbierane w towarzystwie innych dźwięków.

Jedno ze szczególnie użytecznych zastosowań efektu maskowania psycho-akustycznego zostało przedstawione w opisach patentowych USA numer 5,450,490 i 5,764,763 (Jensen i inni), w których informacja jest reprezentowana przez sygnał kodu wieloczęstotliwościowego, który jest włączony w sygnał audio, w oparciu o zdolności maskowania sygnału audio. Zakodowany sygnał audio ma postać odpowiednią do emisji i odbioru, jak również zapisu i powielania. Po odebraniu, sygnał audio jest przetwarzany w celu wykrycia obecności sygnału kodu wieloczęstotliwościowego. Czasami w odebranym sygnale wykryciu podlega tylko część sygnału kodu wieloczęstotliwościowego, na przykład pewna liczba pojedynczych częstotliwości cząstkowych kodu, umieszczonego w oryginalnym sygnale audio. Jeśli wykryto wystarczająco dużą liczbę cząstek kodu, sam sygnał informacji może zostać odtworzony.

Zasadniczo sygnały audio posiadające niskie poziomy amplitudy, będą posiadały minimalną zdolność, jeśli w ogóle będą takową posiadały, do maskowania sygnału informacji. Przykładowo, takie niskie poziomy amplitudy mogą występować w czasie przerwy w rozmowie, w czasie przerwy pomiędzy dwoma segmentami muzycznymi, lub nawet w określonych rodzajach muzyki. W czasie dłuższego okresu występowania niskich poziomów amplitudy, trudnym może okazać się włączenie sygnału kodu do sygnału audio bez spowodowania wystąpienia słyszalnych różnic pomiędzy zakodowanym sygnałem audio, a oryginalnym sygnałem audio.

Kolejnym problemem jest występowanie błędów sekwencyjnych pojawiających się w czasie transmisji lub odtwarzania zakodowanych sygnałów audio. Błędy sekwencyjne mogą pojawić się jako chwilowo ciągłe segmenty sygnału błędu. Błędy takie mają typowo charakter nieprzewidywalny i zasadniczo wpływają na zawartość zakodowanego sygnału audio. Błędy sekwencyjne powstają typowo w wyniku niemożliwości obsłużenia przez kanał transmisyjny lub urządzenie odtwarzające zewnętrznych zakłóceń, takich jak nakładające się sygnały pochodzące z różnych kanałów transmisyjnych, wystąpienia zakłóceń w sygnale zasilającym system, przerw normalnej pracy urządzeń, oraz wprowadzenia szumu zakłócającego (zamierzonego lub nie), lub tym podobnych przyczyn. W systemie transmisyjnym, takie warunki mogą spowodować, iż fragmenty przesyłanego zakodowanego sygnału audio są całkowicie nieodbierane lub w sposób znaczny zmienione. Brakujący fragment zakodowanego sygnału audio, lub zmieniony fragment zakodowanego sygnału audio może być w całości nie, do odzyskania, podczas gdy w innych przypadkach wprowadzone zmiany sygnału powodują, iż odczyt osadzonego sygnału informacyjnego staje się niemożliwy. W wielu zastosowaniach, takich jak radio i telewizja, retransmisja w czasie rzeczywistym zakodowanych sygnał ów audio jest po prostu niemoż liwa do zrealizowania.

W systemach akustycznie odtwarzają cych sygnał y audio zapisane na noś niku, wiele róż nych czynników może spowodować powstanie błędów sekwencyjnych w odtwarzanym sygnale akustycznym. Zwykle obecność nieregularności nośnika zapisu, spowodowane uszkodzeniem, zanieczyszczeniem, zużyciem, powodują, iż pewne fragmenty zapisanego sygnału audio są nie odtwarzalne lub znacząco zmienione po odtworzeniu. Ponadto niewłaściwe pozycjonowanie, lub zakłócenia występujące w mechanizmie zapisującym lub odtwarzającym, względem nośnika zapisu mogą spowodować błędy typu sekwencyjnego podczas odtwarzania zapisanych sygnałów audio. Ponadto ograniczenia akustyczne głośnika jak również charakterystyki akustyczne środowiska, w jakim odsłuchiwany jest

PL 198 972 B1 sygnał audio, mogą powodować powstanie przestrzennych nieregularności w rozkładzie energii akustycznej. Takie nieregularności mogą powodować występowanie błędów sekwencyjnych w odbieranych sygnałach akustycznych, zakłócających odczytywanie kodu.

Tak więc celem prezentowanego wynalazku jest wprowadzenie systemów i sposobów służących do wykrywania symboli kodów umieszczonych w sygnałach audio, które łagodziłyby problemy spowodowane okresami niskich poziomów sygnałów, oraz wystąpieniem błędów sekwencyjnych.

Kolejnym celem wynalazku jest wprowadzenie takich systemów i sposobów, które pozwoliłyby na niezawodną pracę w niekorzystnych warunkach.

Kolejnym celem wynalazku jest wprowadzenie takich systemów i sposobów, które zapewniałyby odpowiednią stabilność pracy.

Według wynalazku sposób dekodowania określonego symbolu komunikatu z wielu symboli komunikatów umieszczonych w sygnale audio w systemie dekodowania zawierającym wejście, bufor gromadzący oraz procesor, w którym to sposobie na wejściu odbiera się sygnał audio, w którym włączone są symbole komunikatu, tak że symbole komunikatu są niesłyszalne, gdy sygnał audio jest odtwarzany akustycznie, po czym wartości sygnału reprezentujące symbole komunikatu gromadzi się w buforze gromadzącym, a następnie zgromadzone wartości sygnału sprawdza się w procesorze wykrywając symbole komunikatu, charakteryzuje się tym, że gdy zestaw symboli komunikatów jest umieszczony w określonym komunikacie jako zestaw symboli kodowych, a określony komunikat jest reprezentowany przez pierwszy i drugi symbol kodowy umieszczone i przesunięte względem siebie w czasie w sygnale audio. Przynajmniej jeden symbol kodowy reprezentują cy inny symbol komunikatu jest umieszczony w sygnale audio w czasie pomiędzy pierwszym i drugim symbolem kodowym, w buforze gromadzącym gromadzi się pierwsze wartości sygnału pierwszego symbolu kodowego reprezentujące określony symbol a następnie drugą wartość sygnału drugiego symbolu kodowego reprezentujące określony symbol komunikatu, po czym procesor sprawdza zgromadzone pierwsze i drugie wartości wykrywając określony symbol komunikatu.

Ponadto sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że odbiera się pierwszy i drugi symbol kodowy przez przetworzenie sygnału akustycznego na sygnał elektryczny, przy czym sygnał akustyczny zawiera wiele symboli komunikatu obejmujących dane dotyczące źródła akustycznego sygnału audio, ponadto przechowuje się dane reprezentujące oznaczenia wykrytych symboli komunikatu.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że ponadto przesyła się zapisane dane w celu wygenerowania oceny widowni.

Według wynalazku system do dekodowania określonego symbolu komunikatu z zestawu symboli komunikatów umieszczanych w sygnale audio, zawierający wejście do odbierania sygnału audio, w którym to sygnale umieszczono symbole komunikatu tak, że symbole komunikatu są niesłyszalne, gdy sygnał audio jest odtwarzany akustycznie; bufor gromadzący połączony z wejściem tak, że odbiera podawany sygnał audio i gromadzący wartości sygnału reprezentujące sygnały komunikatu oraz procesor połączony z buforem gromadzącym odbierający wartości sygnału i sprawdzający zgromadzone wartości sygnału, charakteryzuje się tym, że wejście jest włączone tak, że odbiera zestaw symboli komunikatu dla określonego komunikatu w postaci zestawu symboli kodowych, przy czym określony symbol komunikatu jest reprezentowany przez pierwszy i drugi symbol kodowy umieszczone i przesunię te wzglę dem siebie w czasie w sygnale audio, a ponadto przynajmniej jeden symbol kodowy reprezentujący inne symbole komunikatu jest umieszczony w sygnale audio w czasie pomiędzy symbolami pierwszym i drugim; natomiast bufor gromadzący jest włączony tak, że gromadzi pierwsze wartości sygnału pierwszego symbolu kodowego reprezentujące określony symbol komunikatu oraz drugą wartość sygnału drugiego symbolu kodowego reprezentującego określony symbol komunikatu; a ponadto zawiera procesor połączony z buforem gromadzącym tak, że sprawdza zgromadzone pierwsze i drugie wartości sygnału i wykrywa określony symbol komunikatu reprezentowany przez pierwszy i drugi symbol kodowy.

Ponadto system według wynalazku charakteryzuje się tym, że bufor gromadzący jest dostosowany do generowania trzeciej wartości sygnału obliczonej na podstawie pierwszej i drugiej wartości sygnału, a procesor jest dostosowany do wykrywania określonego symbolu komunikatu na podstawie trzeciej wartości sygnału.

System według wynalazku charakteryzuje się tym, że bufor gromadzący jest dostosowany do generowania trzeciej wartości sygnału przy zastosowaniu liniowej kombinacji pierwszej i drugiej wartości sygnału.

PL 198 972 B1

System według wynalazku charakteryzuje się tym, że bufor gromadzący jest dostosowany do generowania trzeciej wartości sygnału przy zastosowaniu nieliniowej funkcji dla pierwszej i drugiej wartości sygnału.

System według wynalazku charakteryzuje się tym, że zarówno pierwszy i drugi symbol kodowy, zawierają określoną liczbę elementów częstotliwościowych, a procesor jest dostosowany do wygenerowania pierwszego i drugiego zestawu wartości cząstkowych, przy czym każdy zestaw odpowiada odpowiednio pierwszemu i drugiemu symbolowi kodowemu, a każda wartość cząstkowa każdego zestawu reprezentuje cechy charakterystyczne odpowiedniego elementu częstotliwościowego odpowiedniego symbolu, oraz do wygenerowania pierwszej wartości sygnału na podstawie pierwszego zestawu wartości cząstkowych i do wygenerowania drugiej wartości sygnału na podstawie drugiego zestawu wartości cząstkowych.

System według wynalazku charakteryzuje się tym, że zestaw symboli komunikatu jest reprezentowany przez zbiór zestawów pierwszych i drugich symboli kodowych, przy czym każdy z zestawów reprezentuje odpowiadający mu jeden z wielu symboli komunikatu, a zbiór zestawów pierwszych i drugich symboli kodowych jest uło żonych w komunikat o okreś lonej sekwencji, zawierają cej przynajmniej jeden symbol znacznika, oraz przynajmniej jeden symbol danych, natomiast bufor gromadzący jest dostosowany do gromadzenia zestawów pierwszych i drugich wartości sygnału, każdy zestaw wartości sygnału reprezentuje odpowiedni jeden z zestawów pierwszych i drugich symboli kodowych i zawiera pierwszą wartość sygnału reprezentującą pierwszy symbol kodowy odpowiedniego zestawu symbolu kodowego, oraz drugą wartość sygnału reprezentującą jego drugi symbol kodowy, procesor jest dostosowany do wykrywania komunikatu przez wykrycie obecności symbolu znacznika na podstawie jego zestawu wartości sygnału, oraz do wykrywania przynajmniej jednego symbolu danych na podstawie wykrytej obecności symbolu znacznika oraz odpowiedniego zestawu wartości sygnału przynajmniej jednego symbolu danych.

System według wynalazku charakteryzuje się tym, że bufor gromadzący jest dostosowany do przechowywania pierwszej i drugiej wartości sygnału, a procesor jest dostosowany do wykrywania określonego symbolu komunikatu przez sprawdzenie pierwszej oraz drugiej wartości sygnału.

System według wynalazku charakteryzuje się tym, że bufor gromadzący jest dostosowany do generowania pierwszej i drugiej wartości sygnału w oparciu o wiele innych wartości sygnału.

System według wynalazku charakteryzuje się tym, że pierwsza i druga wartość sygnału są wygenerowane na podstawie odpowiednich zestawów czasowo przesuniętych wartości sygnałów, przy czym każda z czasowo przesuniętych wartości sygnału reprezentuje wartość odpowiedniego pierwszego lub drugiego symbolu kodowego w odpowiadającym mu okresie czasu.

System według wynalazku charakteryzuje się tym, że pierwszy i drugi symbol kodowy zawierają określoną liczbę elementów częstotliwościowych, ponadto system zawiera procesor do generowania pierwszego i drugiego zestawu wartości cząstkowych, każdy zestaw odpowiada odpowiednio jednemu z symboli pierwszemu lub drugiemu, a każda wartość cząstkowa z każdego zestawu reprezentuje cechy charakterystyczne odpowiedniego elementu częstotliwościowego odpowiedniego symbolu, oraz do generowania pierwszej wartości sygnału w oparciu o pierwszy zestaw wartości cząstkowych, oraz generowania drugiej wartości sygnału w oparciu o drugi zestaw wartości cząstkowych.

System według wynalazku charakteryzuje się tym, że wejście zawiera przetwornik akustyczny służący do przetwarzania akustycznego sygnału audio na sygnał elektryczny, akustyczny sygnał audio zawiera wiele symboli kodowych reprezentujących wiele symboli komunikatu zawierającego dane źródła akustycznego sygnału audio, a ponadto zawiera pamięć służącą do przechowywania oznaczeń wykrytych symboli komunikatu.

System według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera ponadto obudowę systemu przystosowaną do przenoszenia przez osobę będącą na widowni oraz nadajnik do przesyłania zapisanych danych w celu wygenerowania oceny widowni.

Ponadto według wynalazku system do dekodowania określonego symbolu komunikatu ze zbioru symboli komunikatów umieszczonych w sygnale audio, zawierający urządzenie wejściowe do odbierania sygnału audio, w którym sygnale umieszczono zestaw symboli komunikatów tak, że symbole komunikatu są niesłyszalne, gdy sygnał audio jest odtwarzany akustycznie oraz procesor cyfrowy połączony komunikacyjnie z urządzeniem wejściowym, odbierający od niego sygnał audio, przy czym procesor cyfrowy jest dostosowany do gromadzenia pierwszych wartości sygnału reprezentujących symbole komunikatu, a ponadto jest dostosowany do sprawdzania zgromadzonych wartości sygnału w celu wykrycia określonego symbolu komunikatu, charakteryzuje się tym, że zestaw symboli komunikatów

PL 198 972 B1 jest wcześniej umieszczony w określonym komunikacie jako zestaw symboli kodowych, a określony komunikat jest reprezentowany przez pierwszy i drugi symbol kodowy włączone i przesunięte względem siebie w czasie w sygnale audio, przy czym przynajmniej jeden symbol kodowy reprezentujący inny symbol komunikatu jest wcześniej włączony w sygnał audio i umieszczony w czasie pomiędzy pierwszym i drugim symbolem kodowym, a cyfrowy procesor jest dostosowany do gromadzenia pierwszych wartości sygnału reprezentujących pierwszy symbol kodowy oraz drugich wartości sygnału reprezentujących drugi symbol kodowy, ponadto procesor cyfrowy jest dostosowany do sprawdzania zgromadzonych pierwszych i drugich wartości sygnału w celu wykrycia określonego symbolu komunikatu.

Ponadto system według wynalazku charakteryzuje się tym, że urządzenie wejściowe zawiera przetwornik akustyczny służący do przetwarzania akustycznego sygnału audio na sygnał elektryczny, akustyczny sygnał audio zawiera wiele symboli kodowych reprezentujących wiele symboli komunikatu obejmujących dane źródła sygnału akustycznego, procesor cyfrowy posiada pamięć służącą do przechowywania danych reprezentujących oznaczenia wykrytych symboli komunikatu.

System według wynalazku charakteryzuje się tym, że ponadto zawiera obudowę systemu przystosowaną do przenoszenia przez osobę będącą na widowni oraz nadajnik do przesyłania zapisanych danych w celu wygenerowania oceny widowni.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 jest schematem funkcjonalnym kodera, fig. 2 jest tablicą, do której czynione będą odniesienia podczas objaśniania metodologii kodowania informacji w sygnale audio, fig. 3A, 3B i 3C są schematami ilustrującymi metodologię kodowania sygnału audio, fig. 4 jest kolejną tablicą, do której czynione będą odniesienia podczas opisywania metodologii kodowania informacji w sygnale audio, fig. 5 jest schematem ilustrującym system wielostopniowego kodowania sygnału audio, fig. 6 jest schematem blokowym osobistego przenośnego miernika, fig. 7 jest schematem blokowym przedstawiającym urządzenie dekodujące, fig. 8 jest siecią działań przedstawiającą metodologię wydobywania kodu informacji z zakodowanego sygnału audio, fig. 9 jest schematem bufora kołowego współczynników SNR, wykorzystywanego do realizacji metodologii przedstawionej na fig. 8, fig. 10 jest siecią działań ilustrującą kolejną metodologię służącą do wydobywania kodu informacji z zakodowanego sygnału audio.

Przedmiotem prezentowanego wynalazku jest zastosowanie szczególnie silnego systemu kodowania, który przekształca informacje w nadmiarowe sekwencje symboli kodowych. W określonych przykładach wykonania, każdy symbol kodowy jest reprezentowany przez zestaw różnych, określonych wcześniej sygnałów kodowych pojedynczej częstotliwości, jednakże w innych przykładach wykonania inne symbole kodowe mogą opcjonalnie współdzielić określone sygnały kodowe pojedynczej częstotliwości, lub mogą zostać wprowadzone z wykorzystaniem metodologii, która nie przypisuje określonych wcześniej elementów częstotliwościowych do danego symbolu. Nadmiarowa sekwencja symboli zostaje dołączona do sygnałów audio w celu wygenerowania zakodowanych sygnałów audio tak, iż jest ona niesłyszalna dla słuchacza, jednakże możliwy jest jej odczyt.

Sekwencja nadmiarowych symboli kodowych jest szczególnie odpowiednia do włączenia w sygnały audio posiadające niewielką pojemność maskującą, takie jak sygnały audio posiadające wiele fragmentów o niskiej amplitudzie, lub sygnały im podobne. Dodatkowo, gdy włączona w sygnały audio, nadmiarowa sekwencja symboli kodowych opiera się degradacji spowodowanej błędami sekwencyjnymi, które występują w chwilowo ciągłych sygnałach audio. Tak jak to pisano powyżej, błędy takie mogą być wynikiem niedokładnego zapisu, odczytu sygnału audio, i/lub wynikać z procesu przechowywania, przesyłania sygnału audio kanałami stratnymi i/lub w których występują szumy, nieregularnością środowiska dźwiękowego, lub tym podobnymi przyczynami.

Aby odzyskać zakodowaną informację w szczególnie korzystnych przykładach wykonania, zakodowane sygnały audio są sprawdzane podczas próby wykrycia obecności określonych wcześniej składników kodowych pojedynczej częstotliwości. W czasie trwania procesu kodowania, niektóre składniki kodowe pojedynczej częstotliwości mogą nie zostać włączone do sygnałów audio w określonych przedziałach sygnału z uwagi na niewystarczającą pojemność maskującą sygnałów audio w tych okresach czasu. Błędy sekwencyjne, które uszkodziły fragmenty zakodowanego sygnału audio, mogą powodować usunięcie określonych sygnałów kodowych występujących w zakodowanym sygnale audio lub wprowadzeniem sygnału błędu, takiego jak szum, do zakodowanego sygnału audio. Tak, więc sprawdzenie zakodowanych sygnałów audio prawdopodobnie ujawni w znacznym stopniu zmienioną wersję oryginalnej sekwencji zestawów sygnałów kodowych pojedynczych częstotliwości, która reprezentuje informację.

Wydobyte elementy kodowe pojedynczych częstotliwości, wraz z błędnymi sygnałami dodatkowymi, które błędnie zostały zdekodowane jako sygnały kodowe, są przetwarzane w celu określenia

PL 198 972 B1 oryginalnej sekwencji symboli kodowych, jeśli jest to możliwe. Wykrycie sygnału kodowego oraz operacje przetwarzania są w sposób szczególny dostosowane do wykorzystania siły metodologii kodowania. W rezultacie, metodologia wykrywania i przetwarzania według prezentowanego wynalazku cechuje poprawiona tolerancja na błędy.

Figura 1 jest schematem blokowym przedstawiającym koder 10 sygnału audio. Koder 10 implementuje opcjonalną funkcję 12 generowania symboli, funkcję 14 generowania sekwencji symboli, funkcję 16 kodowania symboli, funkcję 18 określania/korygowania efektu maskowania akustycznego, funkcję 20 wprowadzania do sygnału audio. Korzystnie koder 10 zawiera sterowany programowo system komputerowy. Komputer może być wyposażony w procesor analogowy służący do próbkowania analogowego sygnału audio, który ma zostać zakodowany, może przyjmować dane bezpośrednio w postaci cyfrowej, przy lub przy braku ponownego próbkowania. Alternatywnie, koder 10 może zawierać jeden lub większą liczbę elementów przetwarzających sygnał dyskretny.

Funkcja 12 generowania symboli, gdy zastosowana, tłumaczy sygnał informacji na zestaw symboli kodowych. Funkcja ta może być realizowana z wykorzystaniem urządzenia pamięci, takiego jak półprzewodnikowy EPROM systemu komputerowego, w którym zapisano tablicę symboli kodowych, przystosowaną do indeksowania w odniesieniu do sygnału informacji. Przykład tablicy wykorzystywanej do translacji sygnału informacji na symbole kodowe dla określonych aplikacji został przedstawiony na fig. 2. Tablica może być przechowywana na dysku twardym lub w innym odpowiednim urządzeniu przechowującym systemu komputerowego. Funkcja generowania symboli może być także realizowana przez jedne lub większą liczbę elementów dyskretnych, takich jak pamięć EPROM i przypisane do niej urządzenie sterujące, przez tablicę logiczną, przez układ elektroniczny specyficzny dla danego zastosowania, lub przez inne odpowiednie urządzenie lub połączenie urządzeń. Funkcja generowania symboli może być także zaimplementowana przez jedno lub szereg urządzeń, które implementują także jedną lub większą liczbę pozostałych funkcji przedstawionych na fig. 1.

Funkcja 14 generowania sekwencji symboli formatuje symbole wygenerowane przez funkcję generującą symbole (lub wprowadzaną bezpośrednio do kodera 10) w nadmiarową sekwencję kodu lub symboli informacji. W niektórych przykładach wykonania częścią procesu formatowania jest dodawanie symboli znaczników i/lub synchronizacji do sekwencji symboli kodowych. Nadmiarowa sekwencja symboli kodowych jest zaprojektowana tak, aby była szczególnie odporna na błędy sekwencyjne, oraz podatna na przetwarzanie związane z kodowaniem sygnału audio. Szczegółowe omówienie nadmiarowej sekwencji symboli kodowych według określonych przykładów wykonania zostanie przedstawione poniżej w połączeniu z opisem fig. 3A, 3B i 3C. Korzystnie funkcja generująca 14 jest implementowana w urządzeniu przetwarzającym, takim jak system mikroprocesorowy, lub w dedykowanym urządzeniu formatującym, takim jak specyficzny dla danego zastosowania zintegrowany obwód lub tablica logiczna, przez wiele pojedynczych elementów lub kombinację wcześniej wymienionych środków. Funkcja generująca sekwencję symboli może być także zaimplementowana przez jedno lub większą liczbę urządzeń, które także implementują jedną lub większą liczbę pozostałych funkcji przedstawionych na fig. 1.

Tak jak wspomniano powyżej, funkcja 14 generowania sekwencji symboli jest funkcją opcjonalną. Przykładowo, proces kodowania może być realizowany w taki sposób, że sygnał informacji jest tłumaczony bezpośrednio na określoną sekwencję symboli, bez implementowania oddzielnych funkcji generowania symboli, oraz generowania sekwencji symboli.

Każdy symbol w sekwencji symboli tak wygenerowany jest konwertowany przez funkcję 16 kodowania symboli na wiele sygnałów kodowych pojedynczych częstotliwości. W określonych korzystnych przykładach wykonania funkcja kodowania symboli jest realizowana przez środki urządzenia pamięci systemu komputerowego, takie jak półprzewodnikowy EPROM, w którym zapisano zestawy sygnałów kodowych pojedynczych częstotliwości, które odpowiadają każdemu z symboli. Przykład tablicy symboli i odpowiadającego im zestawu sygnałów kodowych pojedynczych częstotliwości, przedstawiono na fig. 4.

Alternatywnie, zestawy sygnałów kodowych mogą być przechowywane na dysku twardym lub w innym odpowiednim urzą dzeniu przechowują cym systemu komputerowego. Funkcja kodują ca moż e być realizowana przez jeden lub większą liczbę elementów dyskretnych, takich jak pamięci EPROM oraz odpowiadające jej urządzenia sterujące, w postaci tablicy logicznej, przez zastosowanie specyficznych obwodów zintegrowanych lub jakiegokolwiek innego odpowiedniego urządzenia lub połączenia urządzeń. Funkcja kodująca może być także zrealizowana przez jedno lub większą liczbę urządzeń, które realizują także jedną lub większą liczbę pozostałych funkcji przedstawionych na fig. 1.

PL 198 972 B1

Alternatywnie, zakodowana sekwencja może być wygenerowana bezpośrednio z sygnału informacji, bez konieczności implementowania funkcji 12, 14 i 16.

Funkcja 18 określająca/korekcyjna efektu maskowania akustycznego, określa zdolność wejściowego sygnału audio do maskowania sygnałów kodowych pojedynczych częstotliwości wygenerowanych przez funkcję 16 kodowania symboli. Na podstawie określenia zdolności maskującej sygnału audio, funkcja 18 generuje parametry korekcyjne pozwalające na korekcję względnych amplitud sygnałów kodowych pojedynczych częstotliwości tak, aby sygnały kodowe pozostały niesłyszalne dla człowieka, po włączeniu do sygnału akustycznego. Gdy wykryto, iż sygnał audio ma niewielką zdolność maskującą, co wynika z niewielkiej amplitudy sygnału lub innych charakterystyk sygnału, parametry korekcyjne mogą zredukować amplitudę określonych sygnałów kodowych do poziomów ekstremalnie niskich lub też wyzerować całkowicie takie sygnały. Przeciwnie, gdy stwierdzono, iż sygnał posiada większą zdolność maskującą ta sytuacja może zostać wykorzystana przez zwiększenie parametrów korygujących tak, aby zwiększeniu uległa amplituda konkretnych sygnałów kodowych. Sygnały kodowe posiadają zwiększone amplitudy są zasadniczo łatwiej rozróżnialne od szumu, a więc bardziej prawdopodobne jest ich wykrycie przez urządzenie dekodujące. Szczegóły konkretnego szczególnie korzystnego przykładu wykonania takiej funkcji określającej/korygującej są przedstawione w opisach patentowych USA 5,764,763 i 5,450,490 Jensen i inni, z których ka ż dy jest zatytuł owany „Apparatus and Methods for Including Codes in Audio Signals and Decoding”, które są włączone tu w cał o ś ci przez odniesienie.

W okreś lonych przykładach wykonania, funkcja 18 nakłada parametry korekcyjne na sygnały kodowe pojedynczych częstotliwości, w celu wygenerowania skorygowanych sygnałów kodowych pojedynczych częstotliwości. Skorygowane sygnały kodowe są włączane w sygnał audio przez funkcję 20. Alternatywnie funkcja 18 dostarcza parametry korekcyjne wraz z sygnałami kodowymi pojedynczych częstotliwości przewidzianymi do korekcji i umieszczenia w sygnale audio przez funkcję 20. W innych przykładach wykonania, funkcja 18 jest połączona wraz jedną z funkcji 12, 14 lub 16 w celu wygenerowania bezpośrednio sygnałów kodowych o skorygowanej amplitudzie.

W określonych przykładach wykonania, funkcja 18 oceny/korekcji efektu maskowania akustycznego, jest implementowana w urządzeniu przetwarzającym, takim jak system mikroprocesorowy, który może także realizować jedną lub większą liczbę dodatkowych funkcji przedstawionych na fig. 1. Funkcja 18 może być realizowana przez urządzenie dedykowane, takie jak specyficzny dla danej aplikacji obwód zintegrowany lub tablica logiczna, lub przez wiele elementów dyskretnych, lub też kombinację wyżej wymienionych elementów.

Funkcja 20 włączania kodu łączy elementy kodu pojedynczej częstotliwości z sygnałem audio w celu wygenerowania zakodowanego sygnał u audio. W najprostszej implementacji, funkcja 20 po prostu dodaje sygnały kodowe pojedynczych częstotliwości bezpośrednio do sygnału audio. Jednakże, funkcja 20 może nakładać sygnały kodowe na sygnał audio. Alternatywnie, modulator 20 może modyfikować amplitudy częstotliwości w sygnale audio zgodnie z sygnałem pochodzących z funkcji 18 określania efektu maskującego, w celu wygenerowania zakodowanego sygnału audio, który zawiera skorygowane sygnały kodowe. Co więcej, funkcja osadzania kodu może być realizowana w dziedzinie czasu lub w dziedzinie częstotliwości. Funkcja 20 wprowadzania kodu może być zaimplementowana przy pomocy obwodu sumującego lub procesora. Funkcja ta może być także zaimplementowana przez jedno lub większą liczbę urządzeń opisanych, powyżej, które także implementują jedną lub większą liczbę pozostałych funkcji przedstawionych na fig. 1.

Jedna lub większa liczba funkcji 12 do 20 może zostać zaimplementowana przy pomocy pojedynczego urządzenia. W określonych korzystnych przykładach wykonania funkcje 12, 14, 16 i 18 są implementowane przez pojedynczy procesor, w innych przykładach wykonania pojedynczy procesor realizuje wszystkie funkcje przedstawione na fig. 1. Ponadto, dwie lub większa liczba funkcji 12, 14, 16 i 18 moż e być zaimplementowane w postaci pojedynczej tablicy przechowywanej w odpowiednim urządzeniu przechowującym.

Figura 2 przedstawia przykładową tablicę translacji służącą do konwersji sygnału informacji na symbole kodowe. Tak jak to przedstawiono, sygnał informacji może zawierać informacje dotyczące zawartości i charakterystyk, lub innych czynników dotyczących konkretnego sygnału audio. Przykładowo, uważa się, że sygnał audio konkretnego utworu mógłby zostać zmodyfikowany tak, aby zawierać informacje dotyczące zastrzeżonych praw autorskich. Odpowiednio, symbol taki jak S1 może być wykorzystany do wskazania, iż dane dzieło jest chronione prawem autorskim. W podobny sposób, przy pomocy unikalnego symbolu S2, możliwe jest zidentyfikowanie autora danego utworu, stacja emitująca

PL 198 972 B1 dany utwór może być zidentyfikowana przy zastosowaniu unikalnego symbolu S3. Ponadto, konkretna data może być reprezentowana przez symbol S4. Oczywiście możliwe jest włączenie do sygnału informacji i przetłumaczenie na symbole, informacji innego typu. Przykładowo, z wykorzystaniem takich symboli możliwe jest zakodowanie informacji takich jak adresy, polecenia, klucze szyfrujące i tym podobne. Alternatywnie, możliwe jest wykorzystanie zestawu lub sekwencji symboli, oprócz lub zamiast pojedynczych symboli, reprezentujących konkretne typy informacji. Inną alternatywą może być zastosowanie całego symbolicznego języka, który pozwala na przedstawienie sygnału informacji dowolnego typu. Ponadto, zakodowane informacje nie muszą dotyczyć sygnału audio.

Figura 3A jest schematem przedstawiającym strumień symboli, które mogły być wygenerowane przez funkcję generującą symbole 12 z fig. 1, podczas gdy figury 3B i 3C są schematami przedstawiającymi sekwencje symboli, które mogły być wygenerowane przez funkcję 14 generującą sekwencje symboli z fig. 1 w odpowiedzi na strumień symboli z fig. 3A. Na fig. 3A do 3C, S1, S2, S3 i S4 są wykorzystywane jako przykłady symboli ilustrujących cechy prezentowanego wynalazku, i nie są jego ograniczeniem implementacyjnym. Przykładowo, informacja reprezentowana przez którykolwiek lub większą liczbę symboli S1, S2, S3 i S4 może być wybrana arbitralnie, niezależnie od tego czy jest reprezentowana przez jakikolwiek lub jakiekolwiek inne symbole.

Figura 3B ilustruje przykład jednostki głównej nadmiarowej sekwencji symboli reprezentującej wejściowy zestaw czterech symboli S1, S2, S3 i S4. Jednostka główna rozpoczyna się pierwszym segmentem komunikatu, posiadającym sekwencję lub symbol znacznika SA, po którym występują cztery symbole danych wejściowych, po których występują trzy powtarzające się segmenty komunikatu, z których każ dy zawiera sekwencję lub symbol znacznika SB, oraz cztery symbole wejściowe. W przypadku wielu aplikacji, sama jednostka główna jest wystarczająco nadmiarowa, aby zapewnić wymagany poziom możliwości przetrwania informacji. Alternatywnie, jednostka główna sama może zostać powtórzona w celu zwiększenia możliwości przetrwania informacji. Ponadto, jednostka główna może posiadać mniej lub więcej niż cztery segmenty komunikatu, jak również segmenty posiadające więcej lub mniej niż cztery lub pięć symboli.

Uogólniając ten przykład, wejściowy zestaw N symboli S1, S2, S3,...,SN-1, SN jest reprezentowany przez nadmiarową sekwencję symboli zawierającą SA, S1, S2, S3,...,SN-1, SN, po której występuje (P-1) powtarzających się segmentów SB, S1, S2, S3, . . . , SN-1, SN. Tak jak w przykładzie, jednostka główna może sama być powtórzona w celu zwiększenia możliwości przetrwania informacji. Ponadto sekwencja symboli w segmentach komunikatu może być różna w poszczególnych segmentach, o ile dekoder jest wstanie rozpoznać odpowiednie symbole znajdujące się w różnych segmentach. Co więcej, możliwe jest zastosowanie różnego rodzaju sekwencji lub symboli znaczników, lub też ich kombinacji, a pozycje znaczników względem symboli danych mogą być w rożny sposób. Przykładowo, sekwencja może przyjąć postać S1, S2, . . . , SA, . . . , SN lub postać S1 S3, . . ., SN, SA.

Figura 3C przedstawia przykład korzystnej części głównej nadmiarowej sekwencji symboli, reprezentującej wejściowy zestaw czterech symboli danych S1, S2, S3, i S4. Jednostka główna rozpoczyna się sekwencją lub symbolem znacznika S, po którym występują cztery symbole danych wejściowych, po których występuje sekwencja lub symbol znacznika SB, po którym występują symbole S₍₁+_e) mod M, S^+δ) mod m, S^+δ) mod M.S(4+a) mod m gdzie M jest liczbą różnych symboli w dostępnym zestawie symboli, a δ jest przesunięciem posiadającym wartość pomiędzy 0, a M. W korzystnych przykładach wykonania, przesunięcie δ jest wybierane tak, iż posiada wartość sumy kontrolnej CRC. W innych przykładach, wartość przesunięcia δ zmienia się w czasie, co pozwala na zakodowanie dodatkowej informacji w komunikacie. Przykładowo, jeśli przesunięcie może zmieniać się od 0 do 9, w przesunięciu można zakodować dziewięć różnych stanów informacji.

Uogólniając ten przypadek, wejściowy zestaw N symboli, S1, S2, S3,...,SN-1, jest reprezentowany przez nadmiarową sekwencję symboli zawierającą SA, S₁, S₂, S₃,...,S_N._1l, S_N, SB, S(₁₊₅)_{mod M}, S(₂+^ _{mod M}, S^+δ) mod M.---S(N-i+a) mod m, S(n₊₅) mod m, której, ta sama informacja jest reprezentowana przez dwa lub większą liczbę różnych symboli przy takiej samej jednostce głównej, rozpoznawanej przez jej uporządkowanie. Ponadto, jednostki główne mogą same być powtarzane w celu zwiększenia możliwości przetrwania informacji. Ponieważ te same informacje są reprezentowane przez wiele różnych symboli, kodowanie jest zasadniczo silniejsze. Przykładowo, struktura sygnału audio może naśladować składową częstotliwościową jednego z symboli danych SN, ale prawdopodobieństwo, że sygnał audio będzie naśladował odpowiadające mu przesunięcie S(_N+^> _{mod M} w miejscu jego występowania jest znacznie niższe. Ponadto, ponieważ przesunięcie jest takie samo dla wszystkich symboli w danym segmencie, ta informacja pozwala na dokonanie kolejnego sprawdzenia potwierdzającego poprawność wykrytych symboli dla danego

PL 198 972 B1 segmentu. W rezultacie, format kodowania z fig. 3C zasadniczo redukuje prawdopodobieństwo fałszywych wykryć symboli spowodowanych strukturą sygnału audio.

Szczególna siła nadmiarowej sekwencji przedstawiona na fig. 3 tkwi w wykorzystaniu symboli wejściowych w ich oryginalnym porządku, po którym występuje (a) inny układ symboli wejściowych, (b) układ symboli, który zawiera inne symbole w miejsce jednego lub większej liczby symboli wejściowych, wraz lub bez zmiany wejściowego porządku symboli wejściowych, lub (c) układ symboli innych niż symbole wejściowe. Układy (b) i (c) są szczególnie silne, ponieważ po zakodowaniu symboli, uzyskana zostaje większa różnorodność sygnałów kodowych pojedynczych częstotliwości. Zakładając, iż symbole wejściowe zostały zakodowane wspólnie z wykorzystaniem pierwszej grupy sygnałów kodowych, symbole w układach (b) i (c) zostaną zakodowane z wykorzystaniem innej grupy sygnałów kodowych, która do pewnego stopnia nie pokrywa się z pierwszą grupą. Większa różnorodność sygnałów kodowych zasadniczo zwiększa prawdopodobieństwo, że niektóre z sygnałów kodowych zostaną objęte maskowaniem sygnału audio.

Tablica z fig. 4 przedstawia przykładowe konwersje dla sekwencji lub symbolu znacznika, SA, sekwencji lub symbolu znacznika SB, oraz N symboli danych, S1, S2, S3, ...,SN-1, SN, na odpowiadające im zestawy M sygnałów kodowych pojedynczych częstotliwości f_1x, f_2x, f_3x,...,f[M-i]x, f_Mx , gdzie x określa identyfikujący indeks dolny konkretnego symbolu. Mimo, iż sygnały kodowe pojedynczych częstotliwości mogą występować w zakresie częstotliwości sygnału audio i do pewnego stopnia poza tym zakresem, sygnały kodowe w tym przykładzie wykonania zawierają się w zakresie częstotliwości 500 Hz do 5500 Hz, ale mogą być wybrane z innego zakresu częstotliwości. W jednym z przykładów wykonania, zestaw M sygnałów kodowych pojedynczych częstotliwości może dzielić określone sygnały kodowe pojedynczych częstotliwości jednakże, w korzystnym przykładzie wykonania, sygnały kodowe pojedynczych częstotliwości nie nakładają się całkowicie. Co więcej, nie jest konieczne, aby wszystkie symbole były reprezentowane przez taką samą liczbę składników częstotliwościowych.

Figura 5 przedstawia system 50 wielostopniowego kodowania sygnału audio. System ten implementuje wiele koderów sygnału audio, które kolejno kodują sygnał audio 52, gdy ten przesyłany jest wzdłuż typowej sieci dystrybucji sygnału audio. Na każdym stopniu dystrybucji, sygnał audio jest kolejno kodowany z wykorzystaniem sygnału informacji odpowiadającym danemu stopniowi. Korzystnie, kolejne kodowania odpowiednich sygnałów informacji nie generują sygnałów kodowych, które nakładają się w dziedzinie częstotliwości. Niemniej, w wyniku silnego charakteru metodologii kodowania, częściowe nakładanie się składników częstotliwościowych odpowiednio zakodowanych sygnałów informacji jest tolerowane. System 50 zawiera urządzenie rejestrujące 54; emiter 66; stację przekaźnikową 76, kodery sygnału audio 58, 70 i 80; rejestrator 62 sygnału audio; urządzenia słuchacza 86; oraz dekoder sygnału audio 88.

Urządzenia rejestrujące 54 obejmują urządzenia służące do odbierania i kodowania sygnałów audio, oraz zapisywania zakodowanych sygnałów audio na nośniku zapisu. W szczególności urządzenia rejestrujące 54 zawierają koder 58 sygnału audio, oraz rejestrator 62 sygnału audio. Koder sygnału audio 58 odbiera strumień sygnału audio 52 oraz sygnał informacji zapisu 56, koduje sygnał audio 52 z wykorzystaniem sygnału informacji 56 w celu wygenerowania zakodowanego sygnału audio 60. Strumień sygnału audio 52 może być wygenerowany przy pomocy konwencjonalnego źródła sygnału audio takiego jak mikrofon, urządzenia służącego do odtwarzania zapisanych sygnałów audio, lub tym podobnych urządzeń. Sygnał informacji zapisu 56 korzystnie zawiera informacje dotyczące strumienia sygnału audio 52, a określające autora, zawartość, gatunek, istnienie praw autorskich, lub tym podobne informacje. Alternatywnie sygnał informacji zapisu 56 może zawierać dane dowolnego typu.

Rejestrator 62 jest urządzeniem konwencjonalnym służącym do zapisywania zakodowanych sygnałów audio 60 na nośniku zapisu, który jest odpowiedni do dystrybucji do jednego lub wielu emitentów 66. Alternatywnie rejestrator sygnału audio 62 może być całkowicie pominięty. Zakodowane sygnały audio 60 mogą być dystrybuowane przy pomocy zapisanych nośników zapisu lub poprzez połączenie komunikacyjne 64. Połączenie komunikacyjne 64 ciągnie się pomiędzy urządzeniami zapisu 54, a emitentem 66 i może obejmować kanał emisji, połączenie mikrofalowe, połączenie przewodowe lub światłowodowe, lub tym podobne połączenie komunikacyjne.

Emitent 66 to stacja emisyjna, która odbiera zakodowane sygnały audio 60, koduje takie sygnały 60 z wykorzystaniem sygnału informacji emitenta 68 w celu wygenerowania dwukrotnie zakodowanego sygnału audio 72, a następnie emituje dwukrotnie zakodowany sygnał audio 72 wzdłuż ścieżki transmisji 74. Emitent 66 obejmuje koder sygnału audio 70, który odbiera zakodowany sygnał audio 60 od urządzeń rejestrujących 54, oraz sygnał informacji emitenta 68. Sygnał informacji emitenta 68 może

PL 198 972 B1 zawierać informacje dotyczące emitenta 68, takie jak kod identyfikacyjny, lub dotyczące procesu emisji, takie jak czas, datę lub charakterystykę emisji, przewidzianych odbiorców sygnału emisji, lub tym podobne informacje. Układ kodujący 70 koduje zakodowany sygnał audio 60 z wykorzystaniem sygnału informacji 60 w celu wygenerowania dwukrotnie zakodowanego sygnału audio 72. Ścieżka transmisji 74 ciągnąca się pomiędzy emitentem 66, a stacją przekaźnikową 76, może obejmować kanał emisyjny, połączenie mikrofalowe, połączenie przewodowe lub światłowodowe, lub tym podobne połączenie komunikacyjne.

Stacja przekaźnikowa 76 odbiera dwukrotnie zakodowany sygnał audio 72 pochodzący od emitenta 66, koduje go ponownie z wykorzystaniem sygnału informacji stacji przekaźnikowej 78, a następnie przesyła trzykrotnie zakodowany sygnał audio 82 do urządzeń słuchacza 86 poprzez ścieżkę transmisyjną 84. Stacja przekaźnikowa 76 zawiera koder 80 sygnału audio, który odbiera dwukrotnie zakodowany sygnał audio 72 pochodzący od emitenta 66, oraz sygnał 78 informacji stacji przekaźnikowej. Sygnał 78 informacji stacji przekaźnikowej, korzystnie zawiera informacje dotyczące stacji przekaźnikowej 76, taki jak kod identyfikacyjny, lub dotyczące procesu przekazywania sygnału audio, takie jak czas, datę lub charakterystykę przekazywania, przewidzianych odbiorców sygnału emisji, lub tym podobne informacje. Koder 80 koduje dwukrotnie zakodowany sygnał audio 72 z wykorzystaniem sygnału 78 informacji stacji przekaźnikowej, w celu wygenerowania trzykrotnie zakodowanego sygnału audio 82. Ścieżka transmisyjna 84 ciągnie się pomiędzy stacją przekaźnikową 76, a urządzeniami słuchacza 86, i może obejmować kanał komunikacyjny, połączenie mikrofalowe, przewodowe lub światłowodowe, lub tego typu połączenie komunikacyjne. Opcjonalnie ścieżka transmisyjna 84 może być akustyczną ścieżką transmisyjną.

Urządzenia słuchacza 86 odbierają trzykrotnie zakodowany sygnał audio 82 pochodzący ze stacji przekaźnikowej 76. W aplikacjach polegających na odtwarzaniu sygnału, urządzenia słuchacza 86 są umieszczone w takim miejscu, w którym człowiek może usłyszeć akustyczną reprodukcję sygnału audio 82. Jeśli sygnał audio 82 jest przesyłany w postaci sygnałów elektromagnetycznych, urządzenia słuchacza 86 korzystnie posiadają urządzenie służące do akustycznego odtworzenia tego sygnału osobie słuchającej. Jednakże, jeśli sygnał audio 82 jest przechowywany na nośniku, urządzenia słuchacza 86 korzystnie obejmują urządzenie zdolne odtworzyć sygnał 82 z nośnika zapisu.

W innych zastosowaniach, takich jak identyfikacja utworu i komercyjne monitorowanie emisji, zamiast urządzeń słuchacza 86 zastosowane są urządzenia monitorujące. W przypadku urządzeń monitorujących, sygnał audio 82 korzystnie jest przetwarzany w celu uzyskania zakodowanych komunikatów, a nie odtwarzania sygnału akustycznego.

Dekoder sygnału audio 88 może odbierać trzykrotnie zakodowany sygnał audio 82 w postaci sygnału audio lub opcjonalnie, sygnału akustycznego. Dekoder 88 dekoduje sygnał audio 82 w celu wydobycia z niego jednego lub większej liczby sygnałów informacyjnych w nim zakodowanych. Korzystnie, wydobyty sygnał (sygnały) informacji są przetwarzane przez urządzenia słuchacza 86 lub zapisywane na nośniku zapisu w celu późniejszego przetworzenia.

Alternatywnie, wydobyty sygnał (sygnały) mogą być przekształcone na obrazy w celu graficznego przedstawia ich słuchaczowi.

W alternatywnych przykładach wykonania, urządzenia zapisujące 54 jest usunięte z systemu 50. Strumień sygnału 52, reprezentujący przykładowo występ na żywo, jest doprowadzany bezpośrednio do emitenta 66 w celu zakodowania i emisji. Tak, więc sygnał 68 informacji emitenta może ponadto zawierać informacje dotyczące strumienia sygnału audio 52, określające autora, zawartość, gatunek, istnienie praw autorskich, lub tym podobne informacje.

W innym alternatywnym przykładzie wykonania, w systemie 50 całkowicie pominięto stację przekaźnikową 76. Emitent 66 dostarcza dwukrotnie zakodowany sygnał audio 72 bezpośrednio do słuchacza 86 poprzez ścieżkę transmisyjną 74, która jest tak zmodyfikowana, iż ciągnie się pomiędzy nimi. W kolejnym rozwiązaniu alternatywnym, zarówno urządzenia rejestrujące 54, jak i stacja przekaźnikowa 76 zostają wyeliminowane z systemu 50.

W kolejnym alternatywnym przykł adzie wykonania wynalazku, w systemie 50 pominię to emitenta 66, oraz stację przekaźnikową 76. Opcjonalnie połączenie komunikacyjne 64 zostaje tak zmodyfikowane, iż ciągnie się pomiędzy urządzeniami rejestrującymi 54, a urządzeniami słuchacza 86, przenosząc pomiędzy nimi zakodowany sygnał audio 60. Korzystnie rejestrator 62 sygnału audio zapisuje zakodowany sygnał audio 60 na nośniku zapisu, który jest następnie przenoszony do urządzeń słuchacza 86. Opcjonalne urządzenie odtwarzające wchodzące w skład urządzeń słuchacza 86 odtwarza zakodowany sygnał audio z nośnika zapisu w celu zdekodowania i/lub akustycznego odtworzenia sygnału audio.

PL 198 972 B1

Figura 6 przedstawia przykład przenośnego osobistego miernika 40 wykorzystywanego w aplikacjach obejmujących ocenę widowni. Miernik 90 zawiera obudowę 92, zaznaczoną liniami przerywanymi, posiada wielkość i kształt umożliwiające jego przenoszenie przez osobę znajdującą się na widowni. Przykładowo obudowa może mieć taki kształt i wielkość jak jednostka przywołująca.

Mikrofon 93 znajdujący się wewnątrz obudowy 92 i służący jako przetwornik akustyczny, przetwarza odebraną energię akustyczną, obejmującą zakodowany sygnał audio, na analogowe sygnały elektryczne. Analogowe sygnały elektryczne są przekształcane na sygnał cyfrowy przez przetwornik analogowo cyfrowy, sygnały cyfrowe są następnie dostarczane do cyfrowego procesora sygnałowego (DSP) 95. Procesor DSP 95 implementuje funkcje dekodera zgodne z prezentowanym wynalazkiem, w celu wykrycia obecności określonych kodów w sygnale energii akustycznej odebranej przez mikrofon 93, wskazujących, że osoba nosząca osobisty przenośny miernik 90 została wystawiona na działanie emisji określonej stacji lub kanału. Jeśli tak jest, procesor DSP 95 przechowuje sygnał reprezentujący takie wykrycie w swojej pamięci wraz z przypisanym temu zdarzeniu znacznikiem czasowym.

Miernik 90 zawiera także, nadajnik/odbiornik danych, taki jak nadajnik/odbiornik podczerwieni 97 połączony z procesorem DSP 95. Nadajnik/odbiornik 97 umożliwia procesorowi DSP 95 przesłanie swoich danych w celu przetworzenia tak, więc dane pochodzące z wielu mierników 90 mogą wygenerować ocenę odbioru sygnału wśród publiczności, jak również pozwala na odebranie instrukcji i danych przykładowo, pozwalających przygotować miernik 90 do przeprowadzenia kolejnych pomiarów wśród publiczności.

Dekodery według określonych korzystnych przykładów wykonania prezentowanego wynalazku przedstawione są w postaci schematu blokowego na fig. 7. Sygnał audio, który może być zakodowany tak jak to opisano powyżej, z wykorzystaniem wielu symboli kodowych, jest odbierany na wejściu 102. Odebrany sygnał audio może być pochodzić z emisji, internetu lub może być sygnałem przesłanym w inny sposób, lub też być sygnałem odtwarzanym. Moż e być też to sygnał odbierany bezpośrednio lub poprzez połączenie akustyczne. Na podstawie poniższego opisu wraz z załączonymi rysunkami, można zauważyć, iż dekoder 100 jest zdolny do wykrywania kodów zawartych w formatach innych niż te ujawnione powyżej.

Dla sygnałów audio odebranych w dziedzinie czasu, dekoder 110 transformuje takie sygnały do dziedziny częstotliwości przy pomocy funkcji 106. Funkcja 106 korzystnie jest realizowane procesor cyfrowy obliczający szybką transformatę Fouriera (FFT), niemniej alternatywnie możliwe jest wykorzystanie bezpośredniej transformaty kosinusowej, transformaty skomprymowanej lub algorytmu transformaty Winogradowa (WFTA). Możliwe jest zastosowanie dowolnej innej funkcji transformującej czas-częstotliwość, która daje wystarczającą rozdzielczość. Należy zauważyć, iż w niektórych implementacjach, funkcja 106 może być realizowana przez filtry analogowe lub cyfrowe, przez specyficzne dla aplikacji obwody zintegrowane, lub przez inne odpowiednie urządzenie lub połączenie urządzeń. Funkcja 106 może być zaimplementowana przez jedno lub większą liczbę urządzeń, które także implementują jedną lub większą liczbę pozostałych funkcji przedstawionych na fig. 7.

Przekształcone do dziedziny częstotliwości sygnały audio są przetwarzane przez funkcję 110 określania wartości kodów, w celu wygenerowania strumienia wartości symboli dla każdego kodu symbolu zawartego w odebranym sygnale audio. Wygenerowane wartości symboli mogą reprezentować, przykładowo energię sygnału, moc, poziom ciśnienia akustycznego, amplitudę i tym podobne wartości, mierzone chwilowo lub wartości średnie dla okresu czasu, w skali względnej lub bezwzględnej, ponadto mogą być przedstawione w postaci pojedynczej wartości lub wartości wielokrotne. Tam gdzie symbole zostały zakodowane w postaci grup składników jednoczęstotliwościowych o określonych częstotliwościach, wartości symbolu korzystnie reprezentują albo wartości elementu pojedynczej częstotliwości lub też jedną lub większą liczbę wartości na podstawie wartości elementów pojedynczych częstotliwości.

Funkcja 110 może być realizowana przez procesor cyfrowy, taki jak cyfrowy procesor sygnałowy (DSP), który korzystnie realizuje niektóre lub wszystkie pozostałe funkcje dekodera 100. Jednakże funkcja 110 może być także zrealizowana przez specyficzny dla zastosowania obwód zintegrowany, lub przez dowolne inne odpowiednie urządzenie lub połączenie urządzeń, i może być zaimplementowana w postaci urządzenia innego niż środki implementujące pozostałe funkcje dekodera 100.

Strumień wartości symboli wygenerowany przez funkcję 110 jest akumulowany w czasie, symbol po symbolu, w odpowiednim urządzeniu przechowującym, co przedstawiono w postaci funkcji 116. W szczególności, funkcja 116 jest korzystna przy dekodowaniu zakodowanych symboli, które powtarzają się okresowo, przez okresowe gromadzenie wartości symboli dla różnego rodzaju symboli. Przykładowo, oczekuje się, iż dany symbol pojawia się co X sekund, funkcja 116 może przechowywać

PL 198 972 B1 strumień wartości symboli przez okres nX sekund (n>1), i dodać do przechowywanych wartości jeden lub większą liczbę wartości symboli występujących w strumieniu w okresie nX sekund, tak więc wartości symboli akumulują się w czasie, poprawiając współczynnik sygnał-szum dla przechowywanych wartości.

Funkcja 116 może być realizowana przez procesor cyfrowy, taki jak cyfrowy procesor sygnałowy, który korzystnie realizuje niektóre lub wszystkie pozostałe funkcje dekodera 100. Jednakże funkcja 110 może być realizowana z wykorzystaniem urządzenia pamięci niezależnego od procesora, lub przez specyficzny dla danego zastosowania obwód zintegrowany lub przez dowolne inne odpowiednie urządzenie lub połączenie urządzeń, i może być zaimplementowana w postaci urządzenia innego niż środki implementujące pozostałe funkcje dekodera 100.

Zgromadzone wartości symboli zapisane przez funkcję 116 są następnie badane przez funkcję 120 w celu określenia obecności zakodowanego komunikatu i doprowadzenia wykrytego komunikatu na wyjście 126. Funkcja 120 może być zrealizowana przez porównanie zapisanych zgromadzonych wartości lub przetworzonych wersji tych wartości, z przechowywanymi wzorami, z wykorzystaniem korelacji lub innej techniki dopasowywania wzorców. Funkcja 120 korzystnie jest realizowana przez sprawdzenie zgromadzonych szczytowych wartości symboli oraz ich względnych czasów, w celu zrekonstruowania zakodowanego komunikatu. Funkcja ta może być zrealizowana po zapisaniu przez funkcję 116, pierwszego strumienia wartości symboli i/lub po każdym kolejnym dodaniu do niego kolejnego strumienia tak, że komunikat jest określany z chwilą, gdy współczynnik sygnał szum zgromadzonych strumieni wartości symboli pozwoli na określenie poprawnego wzorca komunikatu.

Figura 8 jest siecią działań dekodera według jednego z korzystnych przykładów wykonania wynalazku zaimplementowanego przez środki procesora sygnałowego DSP. Etap 130 został wprowadzony dla tego typu zastosowań, w których zakodowany sygnał audio jest odbierany na przykład w postaci analogowej, tam gdzie jest on wychwytywany przez mikrofon (tak jak to pokazano w przykładzie wykonania z fig. 6 lub przez odbiornik częstotliwości radiowych.

Dekoder z fig. 8 jest szczególnie dobrze dostosowany do wykrywania symboli kodowych, z których każdy zawiera wiele elementów pojedynczych określonych częstotliwości, na przykład dziesięć elementów, z zakresu częstotliwości 1000 Hz do 3000 Hz. Jest on zaprojektowany do wykrywania komunikatu posiadającego sekwencję przedstawioną na fig. 3C, w której każdy symbol zajmuje interwał pół sekundy. W tym przykładzie wykonania założono, że zestaw symboli zawiera dwanaście symboli, z których każdy generuje dziesięć elementów określonych pojedynczych częstotliwości, z których żadna nie jest dzielona z innym symbolem zestawu symboli. Należy zauważyć, iż dekoder z fig. 8 może być łatwo zmodyfikowany tak, aby wykrywać inną liczbę symboli, o innej liczbie elementów składowych, różnych sekwencji symboli i innym czasie trwania symboli, jak również elementów symboli pojawiających się w innych pasmach częstotliwości.

Aby rozdzielić różnego rodzaju elementy, procesor DSP kolejno realizuje szybkie transformaty Fouriera dla próbek sygnału audio przypadających na kolejne, określone przedziały czasowe. Przedziały czasowe mogą się na siebie nakładać, niemniej nie jest to wymagane. W przykładzie wykonania, w każdej sekundzie pracy dekodera realizowane jest dziesięć nakładających się na siebie szybkich transformat Fouriera FFT. Tak, więc energia każdego okresu trwania symbolu przypada na pięć okresów FFT. Transformaty FFT mogą obejmować okno czasowe, rozwiązanie takie może zostać pominięte w celu uproszczenia konstrukcji dekodera. Próbki są przechowywane, a gdy dostępna jest ich odpowiednia liczba, wykonywana jest nowa transformata FFT, co zaznaczono w etapach 134 i 138.

W tym przykładzie wykonania wartości elementów częstotliwościowych są względne. To jest, każda wartość elementu częstotliwościowego jest reprezentowana w postaci współczynnika sygnał-szum (SNR), wygenerowanego w sposób opisany poniżej. Energia zawarta w każdym prążku transformaty FFT, w którym może znaleźć się element częstotliwościowy dowolnego symbolu, stanowi licznik odpowiedniego współczynnika SNR. Jego mianownik jest określany jako średnia wartości sąsiednich prążków. Przykładowo możliwe jest wykorzystanie średniej wartości dla siedmiu z ośmiu sąsiednich prążków wartości energii, największa wartość ósmego prążka jest ignorowana, co pozwala uniknąć wpływu prawdopodobnie dużej energii prążka, wynikającej przykładowo, z obecności elementu sygnału audio sąsiedniego elementu kodu częstotliwościowego. Ponadto, wysoka energia prążka elementu kodu może być także wynikiem, przykładowo, wystąpieniem szumu lub elementu sygnału audio, współczynnik SNR jest, więc odpowiednio ograniczony. W tym przykładzie wykonania, jeśli współczynnik SNR=>6.0 wtedy SNR jest ograniczany do 6.0 niemniej możliwy jest wybór innej wartości maksymalnej.

PL 198 972 B1

Wykorzystanych dziesięć współczynników SNR dla każdej transformaty FFT odpowiadających każdemu symbolowi, może zostać połączone w celu utworzenia współczynników SNR, które są przechowywane w buforze kołowym współczynników SNR, co przedstawiono w etapie 142 zaznaczonym schematycznie na fig. 9. W określonych przykładach wykonania, współczynniki SNR dla danego symbolu są po prostu dodawane, niemniej możliwe jest zastosowanie innych sposobów łączenia współczynników SNR.

Tak jak to przedstawiono na fig. 9, współczynniki SNR symbolu dla każdego z dwunastu symboli A, B i 0 - 9, są zapisywane w buforze współczynników SNR symboli, jako niezależne sekwencje, jeden współczynnik SNR symbolu dla każdej transformaty FTT dla 50 transformat FFT. Po zapisaniu w buforze współ czynników SNR symboli, wygenerowanych warto ś ci dla 50 transformat FFT nowe współczynniki SNR symboli są łączone z poprzednio zapisanymi wartościami, co opisano poniżej.

Gdy bufor współczynników SNR symboli zostanie wypełniony, jest to stwierdzane w etapie 146. W określonych korzystnych przykładach wykonania, w etapie 152 zapisane współczynniki SNR są korygowane w celu zmniejszenia wpływu szumu, niemniej etap ten jest opcjonalny w wielu zastosowaniach. W opcjonalnym etapie, określana jest wartość szumu dla każdego symbolu (wiersza) w buforze, przez określenie średniej dla wszystkich współczynników SNR symboli w odpowiednim wierszu, za każdym razem, gdy bufor jest wypełniany. Następnie, aby skompensować efekty szumu, obliczona wartość średnia lub wartość „szumu” jest odejmowana od każdej zapisanej wartości współczynnika SNR w odpowiednim wierszu. W ten sposób uśredniono w czasie wykrycie „symboli” pojawiających się sporadycznie, a przez to nie będących symbolami poprawnymi. Odnosząc się do fig. 3C, w celu uniknięcia efektu kumulacji szumu w dekoderze, korzystnie schemat kodowania został ograniczony tak, aby ten sam symbol nie pojawiał się dwukrotnie w pierwszej połówce komunikatu (to jest w sekwencji symboli SA, S1, S2, S3, S4).

Po korekcji współczynników SNR symboli przez odjęcie poziomu szumów, dekoder w etapie 156 próbuje wydobyć komunikat przez sprawdzenie wzorca maksymalnych wartości współczynnika SNR w buforze. W określonych przykładach wykonania, maksymalne wartości współczynnika SNR dla każdego symbolu są umieszczane w procesie kolejnego łączenia grup pięciu sąsiednich współczynników SNR, przy nadaniu wag wartościom w sekwencji, proporcjonalnych do wag sekwencyjnych (6 10 10 10 6), a nastę pnie dodaniu waż onych współ czynników SNR w celu przeprowadzenia porównania współ czynnika SNR wypośrodkowanego w okresie czasu względem trzeciego współczynnika SNR w sekwencji. Proces taki jest realizowany sukcesywnie dla wszystkich pięćdziesięciu okresów FFT odpowiadających każdemu symbolowi. Przykładowo, pierwsza grupa pięciu współczynników SNR dla symbolu „A” w okresach FFT od 1 do 5, została dodana wagowo w celu wygenerowania współczynnika SNR porównawczego dla FFT okresu 3. Następnie, kolejny porównawczy współczynnik SNR jest generowany z wykorzystaniem współczynników SNR dla okresów FFT od 2 do 6, i tak dalej aż do uzyskania wartości porównawczych dla wypośrodkowanych dla okresów FFT od 3 do 48. Jednakże, do wydobycia komunikatu możliwe jest zastosowanie innych środków. Przykładowo, możliwe jest łączenie mniejszej lub większej od pięciu liczby współczynników SNR, mogą one zostać połączone bez stosowania wag, lub też mogą być połączone w sposób nieliniowy.

Po obliczeniu wartości porównawczych współczynników SNR, dekoder sprawdza wartości porównawcze SNR w celu odnalezienia wzorca komunikatu. Po pierwsze, lokalizowane są symbole kodowe SA i SB. Po uzyskaniu tej informacji, dekoder usiłuje wykryć wartości szczytowe symboli danych. Wykorzystanie informacji o określonym przesunięciu pomiędzy każdym symbolem danych w pierwszym segmencie, oraz odpowiadającym mu symboli danych w drugim segmencie, umożliwia sprawdzenie poprawności odczytanego komunikatu. To znaczy, jeśli oba znaczniki zostały wykryte, i zaobserwowano takie same przesunięcie pomiędzy każdym symbolem danych w pierwszym segmencie, oraz odpowiadającym mu symbolem danych w drugim segmencie, jest bardzo prawdopodobne, iż odebrano poprawny komunikat.

Odnośnie fig. 3C i fig. 9, zakładając, iż początek bufora odpowiada początkowi komunikatu (zwykle taka sytuacja nie występuje), wartość szczytowa P porównawczych współczynników SNR dla symbolu „S” powinna pojawić się w trzecim okresie FFT, co pokazano. Następnie dekoder będzie oczekiwał na pojawienie się kolejnej wartości szczytowej w pozycji odpowiadającej pierwszemu symbolowi danych 0 - 9 w ósmym okresie FFT. W tym przykładzie założono, że pierwszym symbolem danych jest „3”. Jeśli ostatnim symbolem danych jest „4” a wartość δ wynosi 2, dekoder odnajdzie wartość szczytową symbolu „6” w 48 okresie FFT, co pokazano na fig. 9. Jeśli komunikat został w powyższy sposób wykryty (to jest, wykryto znaczniki a symbole danych pojawiają się tam gdzie są

PL 198 972 B1 oczekiwane przy stałym przesunięciu), co pokazano w etapach 162, i 166, komunikat zostaje zarejestrowany lub przesłany na wyjście, a bufor współczynników SNR zostaje opróżniony.

Jednakże, jeśli komunikat nie został odnaleziony, obróbce poddawanych jest kolejnych pięćdziesiąt transformat FFT z nakładających się na siebie okresów dla kolejnych fragmentów sygnału audio, a współczynniki SNR symboli w ten sposób wygenerowane są dodawane do tych już znajdujących się w buforze kołowym. Proces korekcji szumu jest realizowany zanim dekoder będzie usiłował ponownie wykryć wzorzec komunikatu. Proces ten jest powtarzany ciągle aż do wykrycia komunikatu. Alternatywnie, proces ten może być realizowany ograniczoną liczbę razy.

Na podstawie powyższego opisu wiadomo, jak zmodyfikować pracę dekodera w zależności od struktury komunikatu, charakterystycznych dla niego przedziałów czasowych, jego ścieżki transmisji sygnału, trybu jego wykrywania i tym podobnych cech charakterystycznych, bez naruszania zakresu prezentowanego wynalazku. Przykładowo, w miejsce przechowywania współczynników SNR, wyniki mogą być przechowywane bezpośrednio w celu wykrycia komunikatu.

Figura 10 przedstawia sieć działań kolejnego dekodera według innego korzystnego przykładu wykonania, podobnie zaimplementowanego przy pomocy cyfrowego procesora sygnałowego. Dekoder przedstawiony na fig. 10 jest przystosowany do wykrywania powtarzającej się sekwencji pięciu symboli kodowych tworzących symbol znacznika, po którym występują cztery symbole danych, przy czym każdy z symboli kodowych zawiera wiele elementów o określonych pojedynczych częstotliwościach, oraz czas trwania wynoszący w tej sekwencji komunikatu, pół sekundy. Założono, iż każdy symbol jest reprezentowany przez dziesięć unikalnych elementów częstotliwościowych oraz, że zestaw symboli zawiera dwanaście symboli różnych symboli A, B i 0 - 9, takich jak przedstawione na fig. 3C. Jednakże przykład wykonania z fig. 9 może zostać z łatwością zmodyfikowany tak, aby możliwe było wykrycie dowolnej liczby symboli, z których każdy reprezentowany byłby przez jeden lub większą liczbę elementów częstotliwościowych.

Etapy zastosowane w procesie dekodowania przedstawionym na fig. 10, które odpowiadają tym przedstawionym na fig. 8 są oznaczone tymi samymi numerami referencyjnymi, i nie są ponownie opisywane. Przykład wykonania z fig. 10 wykorzystuje bufor kołowy, o szerokości dwunastu symboli i długości 150 okresów FFT. Gdy bufor zostanie wypełniony, nowe współczynniki SNR symboli zastępują, najstarsze wartości współczynników SNR ze znajdujących się w buforze. W efekcie, bufor przechowuje piętnastosekundowe okno wartości współczynników SNR symboli.

Tak jak to pokazano w etapie 74, z chwilą wypełnienia bufora, jego zawartość zostaje zbadana w etapie 178, w celu wykrycia obecnoś ci wzorca komunikatu. Po wypeł nieniu, bufor pozostaje wypeł niony w sposób ciągły tak, więc poszukiwanie wzorca w etapie 178 można przeprowadzać po wykonaniu każdej kolejnej transformaty FFT.

Ponieważ każdy komunikat złożony z pięciu symboli powtarza się co 2¹/2 sekundy, każdy symbol powtarza się w okresie 2¹/2 sekundy lub co 25 transformat FFT. Aby skompensować efekt występowania błędów sekwencyjnych i im podobnych błędów, współczynniki R1 do R50 są łączone przez dodanie odpowiednich wartości powtarzających się komunikatów w celu uzyskania 25 wartości połączonego współczynnika SNR, SNRn, n=1,2...25:

SNR. = Σ R+25i i = 0

Tak, więc jeżeli błąd sekwencyjny spowodowałby utratę okresu sygnału i, utracony został by tylko jeden z sześciu okresów, a zasadnicze cechy charakterystyczne wartości połączonego współczynnika SNR prawdopodobnie nie zostały by zmienione przez to zdarzenie.

Z chwilą okreś lenia wartości połączonego współczynnika SNR, dekoder wykrywa pozycję wartości szczytowej znacznika symbolu, wskazywaną przez wartość połączonego współczynnika SNR, i określa sekwencję symboli danych na podstawie pozycji znacznika oraz wartościach szczytowych symboli danych.

Po sformatowaniu komunikatu, co odbywa się w etapach 182 i 183, komunikat zostaje zarejestrowany. Jednakże w odróżnieniu od przykładu z fig. 8, bufor nie zostaje opróżniony. Zamiast tego, dekoder wprowadza do bufora kolejny zestaw współczynników SNR i kontynuuje poszukiwania komunikatu.

Tak jak w dekoderze z fig. 8, na podstawie wyższego opisu wiadomo jak zmodyfikować pracę dekodera z fig. 10 w zależności od struktury komunikatu, charakterystycznych dla niego przedziałów czasowych, jego ścieżki transmisji sygnału, trybu jego wykrywania i tym podobnych cech charakterystycznych, bez naruszania zakresu prezentowanego wynalazku. Przykładowo, bufor z przykładu wykonania przedstawionego

PL 198 972 B1 na fig. 10, może zostać zastąpiony przez dowolne inne odpowiednie urządzenie przechowujące; wielkość bufora może ulec zmianie; i/lub zmianie może ulec wielkość okien czasowych wartości współczynników SNR; i/lub zmianie może ulec okres powtarzalności symbolu. Ponadto zamiast obliczania i zapisywania wartości współczynników SNR symboli w celu określenia odpowiednich wartości symboli, przykładowo w niektórych korzystnych przykładach wykonania wykorzystuje się pozycję każdej możliwej amplitudy symbolu.

W kolejnej odmianie, która jest szczególnie użyteczna w aplikacjach wykorzystywanych przy pomiarach widowni, przechowywana jest stosunkowo duża liczba okresów komunikatu, są one przechowywane niezależnie od siebie, co pozwala na retrospektywną analizę ich zawartości pozwalając na wykrycie zmiany kanału. W innym przykładzie wykonania, wykorzystano wiele buforów, z których każdy gromadzi dane dla innej liczby okresów wykorzystując sposób przedstawiony na fig. 8. Przykładowo, jeden z buforów mógłby gromadzić dane dla pojedynczego okresu komunikatu, kolejny dwa okresy komunikatu, trzeci cztery okresy, a czwarty osiem przedziałów. Niezależne decyzje oparte na zawartości każdego bufora, są następnie wykorzystywane do wykrycia zmiany kanału.

Mimo iż opisano tu szczegółowo przykłady wykonania prezentowanego wynalazku jak również ich modyfikacje, należy zauważyć, iż wynalazek nie jest ograniczony wyłącznie do tych przykładów wykonania i ich modyfikacji, i osoba o stosownym wykształceniu może wprowadzić inne modyfikacje i zmiany nie naruszając zakresu i charakteru wynalazku, który został zdefiniowany w załączonych zastrzeżeniach patentowych.

Claims (18)

1. Sposób dekodowania określonego symbolu komunikatu z wielu symboli komunikatów umieszczonych w sygnale audio w systemie dekodowania zawierającym wejście, bufor gromadzący oraz procesor, w którym to sposobie na wejściu odbiera się sygnał audio, w którym włączone są symbole komunikatu, tak że symbole komunikatu są niesłyszalne, gdy sygnał audio jest odtwarzany akustycznie, po czym wartości sygnału reprezentujące symbole komunikatu gromadzi się w buforze gromadzącym, a następnie zgromadzone wartości sygnału sprawdza się w procesorze wykrywając symbole komunikatu, znamienny tym, że gdy zestaw symboli komunikatów jest umieszczony w określonym komunikacie jako zestaw symboli kodowych, a określony komunikat jest reprezentowany przez pierwszy i drugi symbol kodowy umieszczone i przesunięte względem siebie w czasie w sygnale audio, przy czym przynajmniej jeden symbol kodowy reprezentujący inny symbol komunikatu jest umieszczony w sygnale audio w czasie pomiędzy pierwszym i drugim symbolem kodowym, w buforze gromadzącym gromadzi się pierwsze wartości sygnału pierwszego symbolu kodowego reprezentujące określony symbol a następnie drugą wartość sygnału drugiego symbolu kodowego reprezentujące określony symbol komunikatu, po czym procesor sprawdza zgromadzone pierwsze i drugie wartości wykrywając określony symbol komunikatu.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ponadto odbiera się pierwszy i drugi symbol kodowy przez przetworzenie sygnału akustycznego na sygnał elektryczny, przy czym sygnał akustyczny zawiera wiele symboli komunikatu obejmujących dane dotyczące źródła akustycznego sygnału audio, ponadto przechowuje się dane reprezentujące oznaczenia wykrytych symboli komunikatu.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że ponadto przesyła się zapisane dane w celu wygenerowania oceny widowni.

4. System do dekodowania określonego symbolu komunikatu z zestawu symboli komunikatów umieszczanych w sygnale audio, zawierający wejście do odbierania sygnału audio, w którym to sygnale umieszczono symbole komunikatu tak, że symbole komunikatu są niesłyszalne, gdy sygnał audio jest odtwarzany akustycznie; bufor gromadzący połączony z wejściem tak, że odbiera podawany sygnał audio i gromadzący wartości sygnału reprezentujące sygnały komunikatu oraz procesor połączony z buforem gromadzącym odbierający wartości sygnału i sprawdzający zgromadzone wartości sygnału, znamienny tym, że wejście jest włączone tak, że odbiera zestaw symboli komunikatu dla określonego komunikatu w postaci zestawu symboli kodowych, przy czym określony symbol komunikatu jest reprezentowany przez pierwszy i drugi symbol kodowy umieszczone i przesunięte względem siebie w czasie w sygnale audio, a ponadto przynajmniej jeden symbol kodowy reprezentujący inne symbole komunikatu jest umieszczony w sygnale audio w czasie pomiędzy symbolami pierwszym i drugim; natomiast bufor gromadzący jest włączony tak, że gromadzi pierwsze wartości sygnału pierwszego symbolu

PL 198 972 B1 kodowego reprezentujące określony symbol komunikatu oraz drugą wartość sygnału drugiego symbolu kodowego reprezentującego określony symbol komunikatu; a ponadto zawiera procesor połączony z buforem gromadzącym tak, że sprawdza zgromadzone pierwsze i drugie wartości sygnału i wykrywa określony symbol komunikatu reprezentowany przez pierwszy i drugi symbol kodowy.

5. System według zastrz. 4, znamienny tym, że bufor gromadzący jest dostosowany do generowania trzeciej wartości sygnału obliczonej na podstawie pierwszej i drugiej wartości sygnału, a procesor jest dostosowany do wykrywania określonego symbolu komunikatu na podstawie trzeciej wartości sygnału.

6. System według zastrz. 5, znamienny tym, że bufor gromadzący jest dostosowany do generowania trzeciej wartości sygnału przy zastosowaniu liniowej kombinacji pierwszej i drugiej wartości sygnału.

7. System według zastrz. 5, znamienny tym, że bufor gromadzący jest dostosowany do generowania trzeciej wartości sygnału przy zastosowaniu nieliniowej funkcji dla pierwszej i drugiej wartości sygnału.

8. System według zastrz. 5, znamienny tym, że zarówno pierwszy i drugi symbol kodowy, zawierają określoną liczbę elementów częstotliwościowych, a procesor jest dostosowany do wygenerowania pierwszego i drugiego zestawu wartości cząstkowych, przy czym każdy zestaw odpowiada odpowiednio pierwszemu i drugiemu symbolowi kodowemu, a każda wartość cząstkowa każdego zestawu reprezentuje cechy charakterystyczne odpowiedniego elementu częstotliwościowego odpowiedniego symbolu, oraz do wygenerowania pierwszej wartości sygnału na podstawie pierwszego zestawu wartości cząstkowych i do wygenerowania drugiej wartości sygnału na podstawie drugiego zestawu wartości cząstkowych.

9. System wedł ug zastrz. 5, znamienny tym, ż e zestaw symboli komunikatu jest reprezentowany przez zbiór zestawów pierwszych i drugich symboli kodowych, przy czym każdy z zestawów reprezentuje odpowiadający mu jeden z wielu symboli komunikatu, a zbiór zestawów pierwszych i drugich symboli kodowych jest uł o ż onych w komunikat o okreś lonej sekwencji, zawierającej przynajmniej jeden symbol znacznika, oraz przynajmniej jeden symbol danych, natomiast bufor gromadzący jest dostosowany do gromadzenia zestawów pierwszych i drugich wartości sygnału, każdy zestaw wartości sygnału reprezentuje odpowiedni jeden z zestawów pierwszych i drugich symboli kodowych i zawiera pierwszą wartość sygnału reprezentującą pierwszy symbol kodowy odpowiedniego zestawu symbolu kodowego, oraz drugą wartość sygnału reprezentującą jego drugi symbol kodowy, procesor jest dostosowany do wykrywania komunikatu przez wykrycie obecności symbolu znacznika na podstawie jego zestawu wartości sygnału, oraz do wykrywania przynajmniej jednego symbolu danych na podstawie wykrytej obecności symbolu znacznika oraz odpowiedniego zestawu wartości sygnału przynajmniej jednego symbolu danych.

10. System według zastrz. 4, znamienny tym, że bufor gromadzący jest dostosowany do przechowywania pierwszej i drugiej wartości sygnału, a procesor jest dostosowany do wykrywania określonego symbolu komunikatu przez sprawdzenie pierwszej oraz drugiej wartości sygnału.

11. System według zastrz. 10, znamienny tym, że bufor gromadzący jest dostosowany do generowania pierwszej i drugiej wartości sygnału w oparciu o wiele innych wartości sygnału.

12. System według zastrz. 11, znamienny tym, że pierwsza i druga wartość sygnału są wygenerowane na podstawie odpowiednich zestawów czasowo przesuniętych wartości sygnałów, przy czym każda z czasowo przesuniętych wartości sygnału reprezentuje wartość odpowiedniego pierwszego lub drugiego symbolu kodowego w odpowiadającym mu okresie czasu.

13. System według zastrz. 11, znamienny tym, że pierwszy i drugi symbol kodowy zawierają określoną liczbę elementów częstotliwościowych, ponadto system zawiera procesor do generowania pierwszego i drugiego zestawu wartości cząstkowych, każdy zestaw odpowiada odpowiednio jednemu z symboli pierwszemu lub drugiemu, a każ da wartość czą stkowa z każ dego zestawu reprezentuje cechy charakterystyczne odpowiedniego elementu częstotliwościowego odpowiedniego symbolu oraz do generowania pierwszej wartości sygnału w oparciu o pierwszy zestaw wartości cząstkowych i generowania drugiej wartości sygnału w oparciu o drugi zestaw wartości cząstkowych.

14. System według zastrz. 4, znamienny tym, że wejście zawiera przetwornik akustyczny służący do przetwarzania akustycznego sygnału audio na sygnał elektryczny, akustyczny sygnał audio zawiera wiele symboli kodowych reprezentujących wiele symboli komunikatu zawierającego dane źródła akustycznego sygnału audio, a ponadto zawiera pamięć służącą do przechowywania oznaczeń wykrytych symboli komunikatu.

15. System według zastrz. 13, znamienny tym, że ponadto zawiera ponadto obudowę systemu przystosowaną do przenoszenia przez osobę będącą na widowni oraz nadajnik do przesyłania zapisanych danych w celu wygenerowania oceny widowni.

PL 198 972 B1

16. System do dekodowania określonego symbolu komunikatu ze zbioru symboli komunikatów umieszczonych w sygnale audio, zawierający urządzenie wejściowe do odbierania sygnału audio, w którym to sygnale umieszczono zestaw symboli komunikatów tak, ż e symbole komunikatu są niesłyszalne, gdy sygnał audio jest odtwarzany akustycznie oraz procesor cyfrowy połączony komunikacyjnie z urządzeniem wejściowym, odbierający od niego sygnał audio, przy czym procesor cyfrowy jest dostosowany do gromadzenia pierwszych wartości sygnału reprezentujących symbole komunikatu, a ponadto jest dostosowany do sprawdzania zgromadzonych wartoś ci sygnału w celu wykrycia określonego symbolu komunikatu, znamienny tym, że zestaw symboli komunikatów jest wcześniej umieszczony w określonym komunikacie jako zestaw symboli kodowych, a określony komunikat jest reprezentowany przez pierwszy i drugi symbol kodowy włączone i przesunięte względem siebie w czasie w sygnale audio, przy czym przynajmniej jeden symbol kodowy reprezentujący inny symbol komunikatu jest wcześniej włączony w sygnał audio i umieszczony w czasie pomiędzy pierwszym i drugim symbolem kodowym, a cyfrowy procesor jest dostosowany do gromadzenia pierwszych wartości sygnału reprezentujących pierwszy symbol kodowy oraz drugich wartości sygnału reprezentujących drugi symbol kodowy, ponadto procesor cyfrowy jest dostosowany do sprawdzania zgromadzonych pierwszych i drugich wartości sygnału w celu wykrycia określonego symbolu komunikatu.

17. System według zastrz. 16, znamienny tym, że urządzenie wejściowe zawiera przetwornik akustyczny służący do przetwarzania akustycznego sygnału audio na sygnał elektryczny, akustyczny sygnał audio zawiera wiele symboli kodowych reprezentujących wiele symboli komunikatu obejmujących dane źródła sygnału akustycznego, procesor cyfrowy posiada pamięć służącą do przechowywania danych reprezentujących oznaczenia wykrytych symboli komunikatu.

18. System według zastrz. 17, znamienny tym, że ponadto zawiera obudowę systemu przystosowaną do przenoszenia przez osobę będącą na widowni oraz nadajnik do przesyłania zapisanych danych w celu wygenerowania oceny widowni.