[发明专利]用来把码包括到音频信号中并且解码的设备和方法

说明书

发明的领域

本发明涉及用来把码包括到音频信号中、并且解译出这种码的设备和方法。

发明的背景

多年来，已经提出了一些技术，用来把码与音频信号混合起来使得(1)能够可靠地把码从音频信号中再生出来、同时，(2)当作为声音再生音频信号时，听不见码。对于实际应用来说，实现这两个目的是基本的。例如，广播工作者、广播节目制作者、以及为公共分配记录音乐的人，将不允许在其节目和记录中，包括听得见的码。

已多次提出用来编码音频信号的技术，至少可追溯到1961年10月10日、颁发给Hembrooke的美国专利No.3004104。在Hembrooke示出的编码方法中，为了对信号进行编码，有选择地把某一窄频带内音频信号的能量去掉。当噪声或信号失真把能量再引入该窄频带内、以致把码遮蔽时，这种技术便出现了问题。

在另一种方法中，颁发给crosby的美国专利No.3845391提出，从音频信号中消除某一窄频带，把码插入到该窄频带中。显然，这种技术遇到与Hembrooke同样的问题，正如在颁发给Howard的美国专利No.4703476中所详述的那样，Howard专利指出，它与Crosby共同受让。然而，Howard专利只考虑到改进Crosby的方法，并未脱离其基本途径。

已经提出，通过把二进制码扩展到整个音频频段的频率范围内、对二进制信号进行编码。所提出这个方法的问题在于，当不存在掩蔽码频的音频信号分量时，那么码频就可能变成听得见的了。因此，这种方法依靠要求码的噪声之类的字符，以假定听众将忽略码的存在。然而，在很多情况下，这种假定可能是无效的，例如，在包括一些音频信号含量相当小的部分的古典音乐的情况下，或者在讲话停顿的期间内。

已经提出了另一种技术，其中，把双音多频(DTMF)码插入到音频信号中。基于DTMF码的频率和持续时间，在大意上将其检出。然而，音频信号分量中每一个DTMF码的一个或两个单音可能出错，以至检波器可能把码的出现丢掉、或者，信号分量中的DTMF码可能出错。应该指出，此外，每一个DTMF码包括与另一个DTMF码共用的一个单音。因此，相应于不同DTMF码中一个单音的信号分量、可能与同时出现于信号中某一DTMF码的单音组合起来，形成了错误检出。

发明的目的

因此，本发明的一个目的是，提供克服了上述已提出技术的缺点的编码和解码的设备和方法。

本发明的另一个目的是，提供一种编码设备和方法，用来把码包括到音频信号中，以致该码不能作为声音人耳听见，但是，解码设备能够可靠地将该码解出。

本发明的又一个目的是，提供用来可靠地恢复出现于音频信号中的码的解码设备和方法。

发明的综述

根据本发明的第一个方面，用来把至少具有一个码频分量的码、包括到具有多个音频信号频率分量的音频信号中的设备和方法，包括下列装置和步骤：用来评价第一组多个音频信号频率分量对于人的听觉掩蔽所述至少一个码频分量的能力，以产生第一掩蔽评价值；用来评价与第一组不同的第二组多个音频信号频率分量对于人的听觉掩蔽所述至少一个码频分量的能力，以产生第二掩蔽评价值；基于选定的第一和第二掩蔽评价值之一，把一个幅度分配给所述至少一个码频分量；以及把该至少一个码频分量包括到音频信号中。

根据本发明的另一个方面，用来把至少具有一个码频分量的码、包括到具有多个音频信号频率分量的音频信号中的设备，包括：具有用来接收该音频信号的输入端的数字计算机，该数字计算机被编程，以评价第一和第二组多个音频信号频率分量对于人的听觉掩蔽所述至少一个码频分量的相应能力，以产生相应的第一和第二掩蔽评价值，第二组多个音频信号频率分量不同于其第一组，该数字计算机被编程，以基于选定的第一和第二掩蔽评价值之一，把一个幅度分配给该至少一个码频分量；以及用来把所述至少一个码频分量包括到音频信号中的装置。