編碼源碼的編碼裝置和方法,解碼源碼的解碼裝置和方法
【專利摘要】本申請涉及對源碼進行編碼的編碼裝置和方法，對源碼進行解碼的解碼裝置和方法，其中解碼裝置包括：源碼輸入部，用于通過聲波接收裝置從編碼裝置輸入有所輸出的源碼；幀分割部，用于按照預定的時間間隔分割所述源碼以生成多個幀；頻率辨別部，用于通過針對所述多個幀分別進行的頻率分析以辨別出與所述多個幀分別對應的頻率；以及信息生成部，用于分別基于在可聽聲波頻率帶寬和非可聽聲波頻率帶寬中與所述辨別出的頻率分別相應的頻率帶寬、以及所述辨別出的頻率確定多個部分信息，并且基于所述多個部分信息生成與所述源碼對應的信息。
【專利說明】編碼源碼的編碼裝置和方法，解碼源碼的解碼裝置和方法

【技術領域】
[0001] 本申請涉及對源碼進行編碼的編碼裝置和方法，對源碼進行解碼的解碼裝置和方 法。

【背景技術】
[0002] 隨著電腦、電子、通信技術的飛速發(fā)展，利用無線通信網（WirelessNetwork)提供 了多種多樣的無線通信服務。因此，在利用無線通信網的移動通信系統(tǒng)中提供的服務逐漸 發(fā)展成不僅包括聲音服務，而且還包括傳輸諸如電路（Circuit)、數據、分組數據等數據的 多媒體通信服務。一般而言，包括手機、智能手機、PDA等的移動通信終端為與移動通信網 進行連動并且能夠提供語音通信和數據通信的裝置。
[0003] 并且，具有諸如紅外線（IrDa)感應器或者藍牙（Bluetooth)等通信模塊的移動通 信終端不經由移動通信網，在移動通信終端之間可以收發(fā)特定數據（圖像、音頻）。
[0004] 最近，正在開發(fā)將聲音作為通信手段的技術。與此相關，韓國公開專利 2007-0035552公開了利用語音數據想無線終端提供優(yōu)惠券或者認證碼的技術方案。


【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種及時在限定的頻率帶寬內，可以表現多種信息的源碼 編碼裝置和方法，以及解碼裝置和方法。并且，本發(fā)明的另一目的在于在遠程環(huán)境下提高源 碼識別率。并且，本發(fā)明的再一目的在于提供一種在室內環(huán)境中解決由回音導致的問題的 源碼編碼裝置和方法，以及解碼裝置和方法。并且，本發(fā)明的再一目的在于提供一種能夠同 時執(zhí)行聲音識別和源碼識別的源碼編碼裝置和方法，以及解碼裝置和方法。本發(fā)明的再一 目的在于提供一種利用從編碼裝置輸出的源碼能夠獲知編碼裝置的位置的解碼裝置和方 法。然而，本實施例要解決的技術問題并不限于上述的技術問題，并且還可以存在其他的技 術問題。
[0006] 為實現上述目的，本發(fā)明一實施例提供了一種針對源碼進行解碼以生成信息的解 碼裝置，包括：源碼輸入部，用于通過聲波接收裝置從編碼裝置輸入有所輸出的源碼；幀分 割部，用于按照預定的時間間隔分割所述源碼以生成多個幀；頻率辨別部，用于通過針對所 述多個幀分別進行的頻率分析以辨別出與所述多個幀分別對應的頻率；以及信息生成部， 用于分別基于在可聽聲波頻率帶寬和非可聽聲波頻率帶寬中與所述辨別出的頻率分別相 應的頻率帶寬、以及所述辨別出的頻率確定多個部分信息，并且基于所述多個部分信息生 成與所述源碼對應的信息。
[0007] 并且，本發(fā)明一實施例提供了一種針對源碼進行解碼以生成信息的方法，包括：通 過聲波接收裝置從編碼裝置輸入有所輸出的源碼；按照預定的時間間隔分割所述源碼以生 成多個幀；通過針對所述多個幀分別進行的頻率分析，辨別出與所述多個幀分別對應的頻 率；分別基于在可聽聲波頻率帶寬和非可聽聲波頻率帶寬中與所述辨別出的頻率分別相應 的頻率帶寬、以及所述辨別出的頻率確定多個部分信息；以及基于所述多個部分信息生成 與所述源碼對應的信息。
[0008] 并且，本發(fā)明一實施例提供了一種針對與信息對應的源碼進行編碼的編碼裝置， 包括：部分信息生成部，用于生成與所述信息對應的多個部分信息；頻率確定部，用于確定 與在可聽聲波頻率帶寬和非可聽聲波頻率帶寬中的所述多個部分信息分別對應的頻率帶 寬，在所述確定的頻率帶寬內確定與所述多個部分信息分別對應的頻率；音頻信號生成部， 用于生成與所述多個頻率分別對應的多個音頻信號；源碼生成部，用于按照預定的時間間 隔結合所述多個音頻信號，從而生成與所述信息對應的所述源碼。
[0009] 并且，本發(fā)明一實施例提供了一種針對與信息對應的源碼進行編碼的方法，包括： 生成與所述信息對應的多個部分信息；確定與在可聽聲波頻率帶寬和非可聽聲波頻率帶寬 中的所述多個部分信息分別對應的頻率帶寬，在所述確定的頻率帶寬內確定與所述多個部 分信息分別對應的頻率；生成與所述多個頻率分別對應的多個音頻信號；按照預定的時間 間隔結合所述多個音頻信號，從而生成與所述信息對應的所述源碼；以及通過聲波輸出裝 置輸出所述生成的源碼。
[0010] 根據上述的解決本發(fā)明的技術問題的解決方式中的任一解決方式，能夠提供一種 通過給單一信息分配多個頻率帶寬，在限定的頻率帶寬內，可以表現多種信息的源碼編碼 裝置和方法，以及解碼裝置和方法。并且，通過線譜強調法在遠程環(huán)境下可以提高源碼識別 率。并且，通過對連續(xù)的同一信息分配其他頻率帶寬，可以提供一種在室內環(huán)境中解決由回 音導致的問題的源碼編碼裝置和方法，以及解碼裝置和方法。
[0011] 并且，根據上述的解決本發(fā)明的技術問題的解決方式中的任一解決方式，能夠提 供能夠同時執(zhí)行聲音識別和源碼（可聽聲波頻率帶寬或者非可聽聲波頻率帶寬）識別的源 碼編碼裝置和方法，以及解碼裝置和方法。通過利用多個聲波接收裝置預測編碼裝置的方 位角，從而可以提供一種能夠獲知編碼裝置的位置的解碼裝置和方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明源碼系統(tǒng)的結構圖。
[0013] 圖2為根據本發(fā)明一實施例的編碼裝置的結構圖。
[0014] 圖3為用于說明給部分信息映射頻率的實例的示意圖。
[0015] 圖4為用于說明確定與部分信息對應的頻率的實例的示意圖。
[0016] 圖5為根據本發(fā)明一實施例的解碼裝置的結構圖。
[0017] 圖6為用于說明本發(fā)明解碼裝置的操作的實例的示意圖。
[0018] 圖7為用于說明本發(fā)明解碼裝置的操作的實例的示意圖。
[0019] 圖8為用于說明本發(fā)明解碼裝置的操作的實例的示意圖。
[0020] 圖9和圖10a至圖10e為用于說明圖8的位置信息生成部26的操作的實例的示 意圖。
[0021] 圖11為根據本發(fā)明一實施例的源碼編碼方法的操作流程圖。
[0022] 圖12為根據本發(fā)明一實施例的源碼解碼方法的操作流程圖。
[0023] 附圖標記說明
[0024] 10 :編碼裝置
[0025] 20 :解碼裝置

【具體實施方式】
[0026] 以下，參考附圖詳細說明本發(fā)明的實施例，以使得本領域的普通技術人員能夠容 易地實施本發(fā)明。但是，本發(fā)明可以以多種不同的形式實施，并不局限于在此說明的實施 例。然后，為了準確的說明本發(fā)明，與說明無關的部分被省略掉，并且在整個說明書中對相 似的部分使用了相似的附圖標記。
[0027] 在整個說明書中，當某一部分與另一部分連接時，不僅包括直接連接的情況，而且 還包括中間設置有其他部件以電連接方式連接的情況。并且，當某一部分包括某種構成要 素時，在沒有特別的相反記載的前提下，并不是指排除其他構成要素，而是指包括其他構成 要素，因此應當理解為：存在一個或一個以上的其他特征、數字、步驟、操作、構成要素、部件 或者它們的組合，而不是預先排除上述可能性。
[0028] 在本說明書中，"部"包括通過硬件實現的單元（unit)、通過軟件實現的單元、利用 兩者來實現的單元。并且，一個單元可以通過兩個以上的硬件來實現，兩個以上的單元可以 通過一個硬件來實現。
[0029] 在本說明書中，當描述成由終端或者裝置執(zhí)行操作或功能時，在與相應終端或者 裝置連接的服務器中可以執(zhí)行其中一部分操作或功能。與此相同，當描述成由服務器執(zhí)行 操作或功能時，在與相應服務器連接的終端或者裝置中可以執(zhí)行其中一部分操作或功能。
[0030] 以下實施例為用于幫助理解本發(fā)明的說明，而并非用于限制本發(fā)明權利的范圍。 因此，執(zhí)行與本發(fā)明相同的功能的同一領域內的發(fā)明依然屬于本發(fā)明權利范圍。
[0031] 圖1為根據本發(fā)明一實施例源碼系統(tǒng)的結構圖。如圖1所示，源碼系統(tǒng)包括：編碼 裝置10和解碼裝置20。然而，圖1的源碼系統(tǒng)僅為本發(fā)明一實施例，因此圖1不得限定解 釋本發(fā)明，并且基于圖1可以有多種應用。例如，根據本發(fā)明多種實施例中的一個實施例， 源碼系統(tǒng)還可以包括：控制服務器，用于控制編碼裝置或者解碼裝置的操作。并且，根據本 發(fā)明多種實施例中的一個實施例，在源碼系統(tǒng)中除了編碼裝置10和解碼裝置20之外，可以 一同考慮用戶5的聲音。
[0032] 編碼裝置10生成源碼。具體而言，編碼裝置10生成與信息對應的多個部分信息； 在可聽聲波頻率帶寬和非可聽聲波頻率帶寬中確定與生成的多個部分信息分別對應的頻 率帶寬；在確定的頻率帶寬內確定與生成的多個部分信息分別對應的頻率；生成與確定的 多個頻率對應的多個音頻信號；按照預定的時間間隔把生成的多個音頻信號予以結合，從 而生成與信息對應的源碼。此時，源碼可以被表現成語音QR碼，可以基于可聽聲波頻率帶 寬內頻率或者非可聽聲波頻率帶寬內頻率而生成。例如，可聽聲波頻率帶寬可以為100Hz 以上，8000Hz以下；非可聽聲波頻率帶寬可以為15000Hz以上，24000Hz以下。
[0033] 編碼裝置10輸出通過聲波輸出裝置生成的源碼。此時，作為聲波輸出裝置一實例 為喇叭裝置，但并不限于此。并且輸出的源碼被輸入至解碼裝置20。
[0034] 編碼裝置10確定與一個信息（或者部分信息）對應的兩個以上的頻率，可以生成 與兩個以上的頻率對應的單一音頻信號。依此，編碼裝置10可以表現出更多種信息。
[0035] 當同一信息（或者部分信息）連續(xù)出現時，編碼裝置10可以不同地確定與連續(xù)的 兩個以上的部分信息分別對應的頻率。依此，編碼裝置10可以去除因當相同的頻率連續(xù)出 現時發(fā)生的反向成分而導致的噪音和錯誤。一般而言，頻率是指中心頻率，但是也可以指一 定范圍的頻率帶寬。例如，頻率可以為15000Hz，或者可以為15000Hz至15200Hz的頻率帶 寬。
[0036] 編碼裝置10與音律和源碼結合，可以將結合的聲波輸出。此時，音律可以是指在 物體上產生的聲音和其響音，這種音律可以是指可聽聲波頻率帶寬的聲音（或者聲波）。作 為音律的實例可以有聲音或者音樂，但是并不限于此。依此，編碼裝置10不僅可以傳送更 多種信息，而且可以提高傳送的穩(wěn)定性和效率。
[0037] 編碼裝置10還可以包括額外的通信模塊。編碼裝置10使用通信模塊，通過網絡可 以將與聲波關聯(lián)的附加信息傳送給解碼裝置20。此時，網絡是指在諸如終端以及服務器的 各個節(jié)點之間相互交換信息的連接結構，作為這種網絡（network)的實例包括有3GPP(3rd GenerationPartnershipProject)網絡，LTE(LongTermEvolution)網絡，WIMAX(World InteroperabilityforMicrowaveAccess)網絡，英特網（Internet)，LAN(LocalArea Network),WirelessLAN(WirelessLocalAreaNetwork),WAN(WideAreaNetwork), PAN(PersonalAreaNetwork),藍牙（Bluetooth)網絡，衛(wèi)星廣播網絡，模擬廣播網絡， DMB(DigitalMultimediaBroadcasting)網絡等，但并不限于此。
[0038] 解碼裝置20用于解碼源碼以生成信息。具體而言，解碼裝置20通過聲波接收裝 置從編碼裝置輸入有輸出的源碼；按照預定的時間間隔分割所述源碼以生成多個幀；通過 對多個幀的頻率分析辨別與各個多個幀對應的頻率；基于與在可聽聲波頻率帶寬和非可聽 聲波頻率帶寬中所述辨別的各個頻率相應的頻率帶寬、以及辨別的各個頻率，生成與源碼 對應信息。此時，作為部分信息的實例有文字，數字以及符號中的至少一個以上。并且，文 字還可以是包括數字以及符號的上位概念。
[0039] 解碼裝置20辨別出于一個幀對應的兩個以上的頻率，基于辨別的兩個以上的頻 率可以確定一個部分信息。依此，在編碼裝置10和解碼裝置20之間可以傳遞更為多樣化 的信息。
[0040] 解碼裝置20可以基于與多個幀分別對應的能量值辨別頻率。例如，解碼裝置20 將與多個幀分別對應的能量值進行平方處理，從而可以更為容易地辨別頻率。
[0041] 當在向解碼裝置20輸入的多個幀中第一幀的頻率與第二幀的頻率不同時，可以 相同地解釋第一幀的部分信息和第二幀的部分信息。如前所述，為此，當相同的部分信息連 續(xù)出現時，編碼裝置10可以不同地確定與連續(xù)的兩個以上的部分信息分別對應的頻率。依 此，編碼裝置10可以去除因當相同的頻率連續(xù)出現時發(fā)生的反向成分而導致的噪音和錯 誤。
[0042] 解碼裝置20針對通過聲波接收裝置接收的音律或者用戶5的聲音執(zhí)行音律識別， 基于針對音律的音律識別和源碼解碼可以生成信息。此時，音律可以是指從物體中發(fā)出來 的聲音及其響音，這種音律可以是指可聽聲波頻率帶寬的聲音（或者聲波）。作為音律的 實例可以有聲音或者音樂，但是并不限于此。并且當音律為聲音的時候，音律識別可以是 指聲音識別。并且，以下為了便于說明，將音律假設成聲音并展開說明，但本發(fā)明并不限于 此。另外，源碼可以基于可聽聲波頻率帶寬內的頻率或者非可聽聲波頻率帶寬內的頻率而 生成。即，根據一實施例，解碼裝置20可以同時針對與可聽聲波頻率帶寬相應的用戶5的 聲音執(zhí)行聲音識別，以及針對與可聽聲波頻率帶寬或者非可聽聲波頻率帶寬相應的源碼執(zhí) 行解碼。
[0043] 依此，以更多方式組合的信息不僅可以在編碼裝置10和解碼裝置20之間傳送，而 且還可以提高傳送的穩(wěn)定性及效率。
[0044] 解碼裝置20利用源碼可以獲知編碼裝置10的位置；解碼裝置20與編碼裝置10 的位置對應地執(zhí)行操作，或者基于編碼裝置10的位置信息可以向編碼裝置10的位置執(zhí)行 操作。例如，解碼裝置20可以向編碼裝置10的位置方向移動自己或者包括自己在內的家 電產品。此時，作為家電產品的實例可以是具有動力裝置的清潔機。又例如，解碼裝置20 可以向編碼裝置10的位置方向旋轉自己或者包括自己在內的家電產品。此時，作為家電產 品的實例可以是風扇或者空調。
[0045] 作為編碼裝置10和解碼裝置20的實例可以是便攜式終端或者包含在便 攜式終端的嵌入式裝置。其中，便攜式終端為能夠保障便攜性和移動性的移動通信 裝置，例如：可以包括PCS(PersonalCommunicationSystem),GSM(GlobalSystem forMobilecommunication),PDC(PersonalDigitalCellular),PHS(Personal HandyphoneSystem),PDA(PersonalDigitalAssistant),IMT(InternationalMobile Telecommunication)-2000,CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)-2000,ff-CDMA(ff-Code DivisionMultipleAccess),ffibro(WirelessBroadbandInternet)終端，LTE(LongTerm Evolution)終端，智能手機（Smartphone)，智能平板（SmartPad)，平板PC等各種種類的手 持（Handheld)型無線通信裝置。
[0046] 作為編碼裝置10和解碼裝置20另一實例可以是智能家電或者包含在智能家電的 嵌入式裝置。一般而言，智能家電是一種能夠自動調整以發(fā)揮最佳性能的家電產品，可以為 冷柜、洗衣機、空調、烤箱、微波爐、清潔機、風扇等，但并不限于此。
[0047] 通過下面的附圖，進一步詳細說明編碼裝置10和解碼裝置20的操作。
[0048] 圖2為根據本發(fā)明一實施例的編碼裝置的結構圖。如圖2所示，編碼裝置10包括： 部分信息生成部11、頻率確定部12、音頻信號生成部13、源碼生成部14和輸出部15。然而， 基于如圖2所示的構成要素可以有多種變形。例如，編碼裝置10還可以包括從用戶處輸入 信息的用戶接口、顯示器、聲波輸出裝置和聲波接收裝置中的至少一個以上。
[0049] 部分信息生成部11生成與信息對應的多個部分信息。此時，作為部分信息的實 例，可以有諸如"-1"、"a"的文字，諸如的數字和符號中的至少一個以上。并且， 文字可以是包括數字和符號的上位概念。
[0050] 頻率確定部12確定與多個部分信息分別對應的頻率。例如，頻率確定部12把作 為非可聽聲波頻率帶寬的15000Hz至20000Hz之間總共為5000Hz的帶寬以最小200Hz的 單位進行分割，從而區(qū)分成25個頻率之后，可以將被區(qū)分的25個頻率分別確定為與25個 部分信息分別對應的頻率。并且，頻率確定部12可以把作為可聽聲波頻率帶寬的100Hz至 8000Hz之間的多個頻率確定為與多個部分信息分別對應的頻率。
[0051] 圖3為用于說明給部分信息映射頻率的實例的示意圖。參考圖3的附圖標記31 來舉例說明（使用非可聽聲波頻率帶寬），頻率確定部12可以將頻率15000Hz映射至部分 信息"0"上，將頻率15200Hz映射至部分信息"1"上，將頻率15400Hz映射至部分信息"2" 上，將頻率17000Hz映射至部分信息"A"上。根據本發(fā)明一實施例，頻率確定部12可以將 頻率帶寬分別映射至部分信息上。例如，頻率確定部12可以將部分信息"0"映射至頻率 15000Hz至15200Hz上，將部分信息"1"映射至頻率15200Hz至15400Hz上，將部分信息"2" 映射至頻率15400Hz至15600Hz上，將部分信息"A"映射至頻率17000Hz至17200Hz上。
[0052] 并且，參考圖3的附圖標記32來舉例說明（使用可聽聲波頻率帶寬），頻率確定 部12可以將部分信息"0"映射至1700Hz上，將部分信息"1"映射至2100Hz上，將部分信 息"2"映射至2500Hz上，將部分信息"A"映射至5000Hz上。與此相同，即使是相同的部分 信息，也會根據所使用的頻率帶寬可以被映射至其他頻率。
[0053] 這種頻率映射信息作為一種電碼本（CodeBook)，可以被存儲在編碼裝置10和解 碼裝置20中。
[0054] 音頻信號生成部13生成與多個頻率分別對應的多個音頻信號。例如，音頻信號生 成部13可以生成與第一頻率對應的第一音頻信號，生成與第二頻率對應的第二音頻信號。
[0055] 音頻信號生成部13可以生成以頻率為中心（或者基本）頻率，或者具有載波頻率 的正玄波聲波信號并且作為音頻信號。例如，音頻信號生成部13可以生成將頻率15000Hz 作為基本頻率的正玄波聲波信號。根據本發(fā)明一實施例，正玄波聲波信號為離散信號樣品， 音頻信號生成部13使用編解碼器可以生成與正玄波聲波信號對應的模擬音頻信號。
[0056] 源碼生成部14利用多個音頻信號生成源碼。具體而言，源碼生成部14按照時間 間隔結合或者排列多個音頻信號，從而可以生成與信息對應的源碼。此時，按照時間間隔結 合或者排列的音頻信號分別可以構成源碼的各個幀。
[0057] 源碼可以包括頭部、體部及尾部。此時，體部包括多個音頻信號，頭部可以包括與 諸如編碼裝置的辨別信息、解碼裝置的辨別信息的附加信息對應的附加音頻信號（或者附 加源碼），尾部可以包括與諸如CRC(Cyclic Redundancy Check)的錯誤修訂碼對應的錯誤 修訂音頻信號（或者錯誤修訂源碼）。
[0058] 輸出部15通過聲波輸出裝置輸出生成的源碼。此時，作為聲波輸出裝置實例有喇 叭裝置。
[0059] 根據本發(fā)明一實施例，頻率確定部12確定與第一部分信息對應的第一頻率和第 二頻率，音頻信號生成部13可以生成與第一頻率帶寬和第二頻率帶寬對應的第一音頻信 號。與此相同，頻率確定部12為每一個部分信息分配或者映射兩個以上的頻率，音頻信號 生成部13基于兩個以上的頻率可以生成個別音頻信號。
[0060] 為每一個信息分配兩個頻率的話，相比現有的為每一個信息分配一個頻率的方 式，可以表現更為多樣的信息。例如，當給48000Hz執(zhí)行1024pointFFT時，非可聽15000 至20000Hz帶寬內可以使用的信息量能夠表現出25種（即將5000Hz除以20的值）信息； 相反地當為每一個信息分配2個頻率進行編碼時，理論上能夠表現出600種（即25乘以24 的值）信息。此時，考慮到對頻率的辨別力，排除鄰近的頻率的話，能夠穩(wěn)定地表現出500 種（即25乘以20的值）信息。此時，將為一個頻率對應地生成一個音頻信號或者源碼的 方式稱為純音編碼方法，將為兩個以上的頻率對應地生成一個音頻信號或者源碼的方式可 以稱為多音編碼方法。
[0061] 參考圖3的附圖標記33來舉例說明多音編碼方法，則頻率確定部12可以將作為 第一頻率的頻率15000Hz和作為第二頻率的頻率17000Hz均分配或映射至第一部分信息 "〇"上。然后，音頻信號生成部13生成將第一頻率的頻率15000Hz作為基本頻率的第一正 玄波聲波信號，將第二頻率的頻率17000Hz作為基本頻率的第二正玄波聲波信號，通過相 加生成的第一正玄波聲波信號和第二正玄波聲波信號可以生成第一音頻信號。
[0062] 根據本發(fā)明一實施例，第一正玄波聲波信號及第二正玄波聲波信號分別為離散信 號樣品，音頻信號生成部13使用編解碼器生成與第一正玄波聲波信號對應的第一模擬音 頻信號，生成與第二正玄波聲波信號對應的第二模擬音頻信號，通過相加生成的第一模擬 音頻信號和第二模擬音頻信號可以生成第一音頻信號。
[0063] 源碼生成部14將按照各個部分信息（例如，文字，數字，符號，標記等）生成的一 連串音頻信號存儲在緩沖器中之后，增加頭部和尾部，從而可以完成源碼。
[0064] 根據本發(fā)明一實施例，頻率確定部12針對作為相同的內容的第一部分信息和第 二部分信息可以分別不同地確定頻率。例如，當第一部分信息為"1"并且第二部分信息 為"1"時，即相同的文字連續(xù)出現時，頻率確定部12可以將第一部分信息的頻率確定為 15000Hz，將第二部分信息的頻率確定為19000Hz。
[0065] 一般而言，在室內識別環(huán)境中，根據室內結構可以存在多種反向。基于這種反向的 頻率成分會嚴重影響下一個信號列（或者部分信息）的頻率成分，從而導致在解碼時產生 錯誤的原因。尤其，當相同的部分信息連續(xù)出現時，反向成分嚴重影響下一個部分信息。對 此的解決方案為：當相同的部分信息連續(xù)出現時，頻率確定部12將第二個部分信息的頻率 帶寬確定為已定的特定頻率，從而可以減少因反向成分引起的錯誤。
[0066] 圖4為用于說明確定與部分信息對應的頻率的實例的示意圖。如圖4所示，若頻 率確定部12為了生成與"11"對應的源碼，將第一部分信息的頻率41和第二部分信息的頻 率42全部確定為與部分信息"1"對應的15000Hz，則有可能產生因反向成分而導致的噪音 或者錯誤。但是，頻率確定部12為了生成與" 11"對應的源碼，將第一部分信息的頻率43 確定為與部分信息"1"對應的15000Hz，將第二部分信息的頻率44確定為與部分信息"a" 對應的19000Hz，則可以顯著減小因反向成分而導致的噪音或者錯誤。此時，當"1"和"1"， "2"和"2"，"A"和"A"等連續(xù)的部分信息產生時，"a"可以為所使用的已確定的部分信息。 [0067] 圖5為根據本發(fā)明一實施例的解碼裝置的結構圖。如圖5所示，解碼裝置20包 括源碼輸入部21、幀分割部22、頻率辨別部23、信息生成部24和聲音識別部27。然而，圖 5所示的解碼裝置20只是本發(fā)明的一個實例，并且基于圖5所示的構成要素可以有多種變 化。例如，解碼裝置20還可以包括從用戶處輸入有信息的用戶接口、顯示器、聲波輸出裝置 和聲波接收裝置中的至少一個以上。
[0068] 源碼輸入部21通過聲波接收裝置從編碼裝置10輸入有輸出的源碼。此時，源碼 可以被表現成語音QR碼，意味著將信息編碼為聲波的形態(tài)。并且，作為聲波接收裝置有話 筒，但并不限于此。
[0069] 幀分割部22按照預定的時間間隔分割源碼以生成多個幀。例如，幀分割部22按 照1秒的時間間隔將源碼分割成多個幀。此時，當源碼為持續(xù)10秒的聲波時，源碼可以被 分割為10個幀。
[0070] 通過針對多個幀分別進行頻率分析，頻率辨別部23辨別與多個幀分別對應的頻 率。此時，多個幀分別包括預定頻率的音頻信號，與多個幀分別對應的頻率可以是指音頻信 號的頻率。一般而言，所述多個頻率選自15000Hz以上至24000Hz以下的范圍內，多個頻 率之間的間隔最小為200Hz，源碼可以為具有非可聽頻率的聲波。并且，所述多個頻率選自 100Hz以上至8000Hz以下的范圍內，源碼可以為具有可聽頻率的聲波。并且，頻率辨別部 23通過針對多個幀的頻率峰值分別進行分析，可以辨別頻率。
[0071] 例如，頻率辨別部23可以辨別出在多個幀中包括在第一幀的音頻信號頻率（即 15000Hz)，包括在第二幀的音頻信號頻率（即17000Hz)。與此相關地，例如，編碼裝置10把 作為非可聽聲波頻率帶寬的15000Hz至20000Hz之間總共為5000Hz的帶寬以200Hz的單 位進行分割，從而區(qū)分成25個頻率之后，可以將被區(qū)分的25個頻率分別確定為與25個部 分信息分別對應的頻率，生成與被確定的頻率對應的音頻信號從而可以排列在源碼的各個 幀上。
[0072] 頻率辨別部23通過頻率分析辨別頻率。為此，頻率辨別部23通過使用模擬源碼、 針對多個幀或者多個幀的音頻信號分別進行頻率變換和逆頻變換，從而可以辨別頻率。作 為頻率變換方法的一實例有FFT(FastFourierTransform)，作為逆頻變換方法的一實例 有IFFT(InverseFastFourierTransform)。
[0073] 音頻信號可以為以預定頻率為中心（或者基本）頻率，或者具有載波頻率的正玄 波聲波信號。例如，第一音頻信號為將頻率15000Hz作為基本頻率的正玄波聲波信號。根 據本發(fā)明一實施例，正玄波聲波信號為離散信號樣品，音頻信號可以為通過編解碼器從正 玄波聲波信號變換成的模擬音頻信號。
[0074] 信息生成部24生成與辨別的頻率分別對應的多個部分信息。此時，作為部分信息 的實例可以有諸如"1"、"a"等文字，諸如等數字和符號中的至少一個以上。并 且，文字可以為包括數字和符號的上位概念。
[0075] 例如，當源碼由3個幀構成、第一幀的頻率為15000Hz、第二幀的頻率為15200Hz， 第三幀的頻率為17000Hz時，信息生成部24分別生成與15000Hz對應的部分信息"0"、與 15200Hz對應的部分信息" 1"、以及與17000Hz對應的部分信息"A"。
[0076] 信息生成部24基于多個部分信息生成與源碼對應的信息。例如，當第一幀的部分 信息為"〇"、當第二幀的部分信息為" 1"、當第三幀的部分信息為"A"時，信息生成部24通 過組合部分信息，可以解碼或者生成與源碼對應的信息"01A"。除此之外的實例與前述的、 通過圖3描述的實例相同或者非常類似。
[0077] 源碼可以包括頭部、體部和尾部。此時，體部包括多個音頻信號，頭部可以包括與 諸如編碼裝置的辨別信息、解碼裝置的辨別信息的附加信息對應的附加音頻信號（或者附 加源碼），尾部可以包括與諸如CRC(Cyclic Redundancy Check)的錯誤修訂碼對應的錯誤 修訂音頻信號（或者錯誤修訂源碼）。信息生成部24基于包括在源碼中的頭部、體部和尾 部可以解碼或者生成信息或者部分信息。
[0078] 根據本發(fā)明一實施例，頻率辨別部23從第一幀辨別出第一頻率和第二頻率，信息 生成部24基于第一頻率和第二頻率可以生成第一部分信息。與此相同，頻率辨別部23可 以從一個幀辨別出兩個以上的頻率，信息生成部24可以生成與至少兩個以上的頻率對應 的一個部分信息。
[0079] 如上所述，給每一個信息分配兩個頻率的方式，相比現有的給每一個信息分配一 個頻率的方式相比，能夠表現出更多種的信息。例如，在解碼時為了容易分類，為每一個信 息表現方式分配200Hz的頻率時，非可聽15000至20000Hz帶寬內可以使用的信息量能夠 表現出25種（即將5000Hz除以20的值）信息；相反地當為每一個信息分配2個頻率進行 編碼時，理論上能夠表現出600種（即25乘以24的值）信息。此時，考慮到對頻率的辨別 力，排除鄰近的頻率的話，能夠穩(wěn)定地表現出500種（即25乘以20的值）信息。此時，將 為一個頻率對應地生成一個音頻信號或者源碼的方式稱為純音編碼方法，將為兩個以上的 頻率對應地生成一個音頻信號或者源碼的方式可以稱為多音編碼方法。
[0080] 參考圖3的附圖標記33來舉例說明多音編碼方法，則頻率辨別部23可以從第一 幀分別辨別出第一頻率的15000Hz和第二頻率的17000Hz，信息生成部24基于第一頻率和 第二頻率可以生成第一部分信息"0"。此時，結合第一模擬音頻信號和第二模擬音頻信號以 生成第一幀的音頻信號；第一模擬音頻信號通過編解碼器，從中心頻率為第一頻率的第一 正玄波聲波信號變換而來；第二模擬音頻信號通過編解碼器，從中心頻率為第二頻率的第 二正玄波聲波信號變換而來。
[0081] 根據本發(fā)明一實施例，頻率辨別部23基于與多個幀分別對應的能量值可以辨別 出頻率。一般而言，在lm以內的近距離輸出聲波的情況下，由解碼裝置20接收的聲波的 頻率光譜范圍具有尖銳（sharp)的圖案。即，接收的聲波信號對噪音比（SNR)優(yōu)秀，因此 解碼裝置20的識別率較高。但是，在5m以上的遠程輸出聲波的情況下，所接收的聲波的 SNR比較低，因此解碼裝置20難以執(zhí)行識別操作。對此的解決方案為：利用聲波的正玄波 音（tone)具有的光譜范圍的線性特征，執(zhí)行特征參數提取（FeatureExtraction)，從而可 以提高遠程環(huán)境下的的識別性能。作為特征參數提取的實例，將接收的聲波的能量值按照 多個幀進行平方，從而可以提高識別性能。
[0082] 例如，需要識別的特定頻率的光譜對數能量值（SpectrumLogEnergy)為10,噪音 (Noise)的光譜對數能量值5,則SNR為10減去5的數值，S卩5dB。但是，當頻率辨別部23將 聲波的能量值按照每一個幀進行平方時，預定幀的SNR為10dB(即10 = (10+10)-(5+5))。 SNR從5dB增加至10dB意味著：與噪音相比，音頻信號或者碼的辨別率非常高。
[0083] 根據本發(fā)明一實施例，當第一幀的頻率和第二幀的頻率不同時，信息生成部24在 特定情況下可以將第一幀的頻率的部分信息和第二幀的頻率的部分信息解釋為相同。
[0084] 一般而言，在室內環(huán)境中識別時，根據室內結構存在多種反響?；谶@種反向的頻 率成分會嚴重影響下一個信號列（或者部分信息）的頻率成分，從而導致在解碼時產生錯 誤的原因。尤其，當相同的部分信息連續(xù)出現時，反向成分嚴重影響下一個部分信息。對此 的解決方案為：當相同的部分信息連續(xù)出現時，編碼裝置10和解碼裝置20將第二個部分信 息的頻率帶寬確定為已定的特定頻率，從而可以減少因反向成分引起的錯誤。
[0085] 參考圖4進行說明如下，當信息生成部24把第一幀的頻率43辨別為15000Hz、把 第二幀的頻率44辨別為19000Hz時，即使第二幀的頻率與部分信息"a"對應，也不會將其 解釋為"a"，而是可以將其解釋為與第一幀的頻率15000Hz對應的部分信息"1"。最終，信 息生成部24可以將由第一幀和第二幀構成的信息確定為"11"。此時，"a"可以為當諸如 " 1 "和" 1 "，"2"和"2"以及"A"和"A"等連續(xù)的部分信息出現時所使用的已確定的部分信 肩、。
[0086] 根據本發(fā)明一實施例，考慮到聲音識別之后可以生成信息。聲音識別部27針對通 過聲波接收裝置接收的用戶的聲音執(zhí)行聲音識別，源碼輸入部21從編碼裝置10輸入有輸 出的源碼。信息生成部24可以基于針對聲音的聲音識別及源碼的識別生成信息。此時，根 據可聽聲波頻率帶寬的源碼的頻率和聲音的頻率選自100Hz以上至8000Hz以下的范圍內， 根據非可聽聲波頻率帶寬的源碼的頻率可以選自15000Hz以上至24000Hz以下的范圍內。
[0087] 通過聲音識別，信息生成部24識別出聲音；生成與聲音對應的第一信息；與源碼 對應的第二信息；可以利用第一信息和第二信息生成信息。例如，利用第一信息針對第二信 息進行解碼，可以結合第一信息和第二信息生成信息。
[0088] 最小化相互之間的干涉，通過相同的硬件（例如，解碼裝置），可以將與可聽聲波 頻率帶寬相應的聲音以及與可聽聲波頻率帶寬或者非可聽聲波頻率帶寬相應的源碼相互 組合和識別。通過聲音和源碼的組合，可以向用戶提供更為多樣化的HMI(HumanMachine Interface)〇
[0089] 圖6為用于說明本發(fā)明解碼裝置的操作的實例的示意圖。如圖6所示，在步驟S601 中，解碼裝置20或者源碼輸入部21可以接收源碼。在步驟S602中，通過對源碼的解碼，解 碼裝置20,或者幀分割部22和頻率辨別部23可以識別出與源碼結合的多個音頻信號。
[0090] 接著，在步驟S603和步驟S604中，解碼裝置20或者聲音識別部27可以識別出通 過聲波接收裝置接收的音律（或者音律文件）。此時，音律可以是發(fā)自物體的聲音極其響 音，這種音律可以是可聽聲波頻率帶寬的聲音（或者響音）。作為音律的實例可以有聲音或 者音樂，但是并不限于此。
[0091] 在步驟S605中，解碼裝置20或者信息生成部24基于識別的源碼和音律（聲音） 可以生成信息。
[0092] 如上所述，根據本發(fā)明的結構步驟S601至步驟S605可以被分割為其他的步驟，或 者可以由更少的步驟組成。并且，根據需要可以省略一些步驟，并且改變一些步驟之間的順 序。
[0093] 圖7為用于說明本發(fā)明解碼裝置的操作的實例的示意圖。如圖7所示，解碼裝置 20還可以包括操作執(zhí)行部25。操作執(zhí)行部25執(zhí)行與生成的信息對應的操作。此時，信息 可以為控制信息。
[0094] 例如，當控制信息為關閉/開啟解碼裝置20或者包括解碼裝置的家電產品的電源 時，操作執(zhí)行部25可以關閉/開啟解碼裝置20或者包括解碼裝置的家電產品（例如，冷柜、 洗衣機、空調、清潔機等）的電源。又例如，當控制信息為移動解碼裝置20或者包括解碼裝 置的家電產品的電源時，操作執(zhí)行部25可以移動解碼裝置20或者包括解碼裝置的家電產 品。又例如，當控制信息為索取解碼裝置20或者包括解碼裝置的家電產品的狀態(tài)信息的控 制信息時，操作執(zhí)行部25生成與解碼裝置20或者家電產品對應的狀態(tài)信息，并且可以傳送 給編碼裝置10或者包括編碼裝置的移動裝置。此時，操作執(zhí)行部25可以生成與狀態(tài)信息 對應的聲波并輸出給編碼裝置10或者移動裝置。
[0095] 圖8為用于說明本發(fā)明解碼裝置的操作的實例的示意圖。如圖8所示，解碼裝置 20還可以包括位置信息生成部26。
[0096] 位置信息生成部26利用多個聲波接收裝置生成編碼裝置10或者包括編碼裝置的 移動裝置80的位置信息。此時，操作執(zhí)行部25基于生成的位置信息可以執(zhí)行操作。通過 圖8詳細說明則如下，當編碼裝置10或者移動裝置80的位置信息為A時，操作執(zhí)行部25 可以執(zhí)行或者控制風扇90的操作，以使得解碼裝置20或者包括解碼裝置20的風扇90的 旋轉方向朝向A。反面，當編碼裝置10或者移動裝置80的位置信息為B時，操作執(zhí)行部25 可以執(zhí)行或者控制風扇90的操作，以使得解碼裝置20或者包括解碼裝置20的風扇90的 旋轉方向朝向B。為此，操作執(zhí)行部25可以控制包括在風扇90的動力裝置。
[0097] 位置信息生成部26利用多個聲波接收裝置生成位置信息。具體而言，根據源碼分 別輸入至所述多個聲波接收裝置的時間差，位置信息生成部26可以生成位置信息。此時， 位置信息可以為多個聲波接收裝置和解碼裝置20中的至少一個以上與編碼裝置10之間的 方位角。
[0098] 圖9和圖10a至圖10e為用于說明圖8的位置信息生成部26的操作的實例的示 意圖。以下，參考圖9和圖10a至圖10e說明位置信息生成部26的操作實例。
[0099] 在諸如空調，風扇，自動清潔機等需要控制方向性的家電儀器內，作為接收源碼的 模塊的解碼裝置20即使沒有額外的網絡裝置，在近距離內可以與編碼裝置10或者內置有 編碼裝置10的移動裝置80進行聲波通信。此時，家電儀器可以根據編碼裝置10或者移動 裝置80的位置變化動態(tài)地執(zhí)行操作。例如，空調或者風扇通過獲知移動裝置80的位置，可 以將空調或者風扇的吹風方向調整為用戶所站的方向。為此，包括在解碼裝置的位置信息 生成部26需要生成編碼裝置10或者移動裝置80的位置信息。
[0100] 在步驟S901中，位置信息生成部26檢測聲波，若將被檢測的聲波判斷為控制信 息，則將被檢測的聲波判斷為要求生成位置信息的聲波。然后，位置信息生成部26將多個 幀分別重疊。例如，當各個幀包括1024個樣品時，位置信息生成部26可以將每512個樣品 進行重疊。
[0101] 在步驟S902中，位置信息生成部26推定聲波（或者源碼）分別輸入至多個聲波 接收裝置的時間的時間差。可以將其表現為時間差（IT'D:Inter-auralTimeDifference) 推定（Estimation)。
[0102] 例如，當位置信息生成部26基于三個聲波接收裝置（例如，話筒）之間的時間差 追蹤音源的位置時，若在頻率域上計算在時間域計算的相互關系（crosscorrelation),則 可以大幅減少計算量和計算時間并且可以獲得相同的結果。位置信息生成部26為了通過 數學式1獲取三個聲波接收裝置之間的時間差，分別將第一話筒-第二話筒、第二話筒-第 三話筒、第三話筒-第一話筒成對（或者信道）組合，分別求出各個成對之間的相互關系。
[0103] [數學式1]

【權利要求】
1. 一種針對源碼進行解碼w生成信息的解碼裝置，包括： 源碼輸入部，用于通過聲波接收裝置從編碼裝置輸入有所輸出的源碼； 峽分割部，用于按照預定的時間間隔分割所述源碼W生成多個峽； 頻率辨別部，用于通過針對所述多個峽分別進行的頻率分析W辨別出與所述多個峽分 別對應的頻率；W及 信息生成部，用于分別基于在可聽聲波頻率帶寬和非可聽聲波頻率帶寬中與所述辨別 出的頻率分別相應的頻率帶寬、W及所述辨別出的頻率確定多個部分信息，并且基于所述 多個部分信息生成與所述源碼對應的信息。
2. 根據權利要求1所述的解碼裝置， 所述頻率辨別部，用于辨別與在所述多個峽中的第一峽對應的第一頻率和第二頻率， 所述信息生成部，用于基于與所述第一頻率和第二頻率相應的頻率帶寬、W及所述第 一頻率和第二頻率確定在所述多個部分信息中的第一部分信息。
3. 根據權利要求1所述的解碼裝置， 所述部分信息為與所述辨別出的頻率分別對應的文字，數字和符號中的至少一個W 上。
4. 根據權利要求1所述的解碼裝置， 所述頻率辨別部，用于基于與所述多個峽分別對應的能量值辨別所述頻率。
5. 根據權利要求1所述的解碼裝置， 在所述多個峽中，第一峽的頻率不同于第二峽的頻率， 所述信息生成部，用于將所述第一峽的頻率的部分信息和所述第二峽的頻率的部分信 息解釋為相同。
6. 根據權利要求1所述的解碼裝置， 所述信息為控制信息， 所述解碼裝置還包括： 操作執(zhí)行部，用于執(zhí)行與所述控制信息對應的操作。
7. 根據權利要求1所述的解碼裝置， 所述頻率辨別部，用于分別分析所述多個峽的頻率的峰值。
8. 根據權利要求1所述的解碼裝置，還包括： 聲音識別部，用于針對通過所述聲波接收裝置接收的用戶聲音執(zhí)行聲音識別， 其中，所述信息生成部基于所述多個部分信息和所述聲音識別生成所述信息。
9. 根據權利要求1所述的解碼裝置， 根據所述可聽聲波頻率帶寬的源碼頻率W及所述聲音的頻率選自100化W上至 8000Hz W下的范圍內， 根據所述非可聽聲波頻率帶寬的源碼頻率W及所述聲音的頻率選自15000化W上至 24000Hz W下的范圍內。
10. 根據權利要求9所述的解碼裝置， 所述辨別出的頻率在所述非可聽聲波頻率帶寬內最小分別具有200化的差。
11. 根據權利要求1所述的解碼裝置，還包括： 位置信息生成部，用于利用多個聲波接收裝置生成所述編碼裝置位置信息； 其中，操作執(zhí)行部，基于所述位置信息用于向所述編碼裝置的位置執(zhí)行操作。
12. 根據權利要求1所述的解碼裝置， 所述位置信息生成部，基于所述源碼分別輸入至所述多個聲波接收裝置的時間差用于 生成所述位置信息。
13. 根據權利要求12所述的解碼裝置， 所述位置信息為在所述多個聲波接收裝置和所述解碼裝置中至少一個W上的裝置與 所述編碼裝置之間的方位角。
14. 一種針對源碼進行解碼W生成信息的方法，包括： 通過聲波接收裝置從編碼裝置輸入有所輸出的源碼； 按照預定的時間間隔分割所述源碼W生成多個峽； 通過針對所述多個峽分別進行的頻率分析，辨別出與所述多個峽分別對應的頻率； 分別基于在可聽聲波頻率帶寬和非可聽聲波頻率帶寬中與所述辨別出的頻率分別相 應的頻率帶寬、W及所述辨別出的頻率確定多個部分信息；W及 基于所述多個部分信息生成與所述源碼對應的信息。
15. -種針對與信息對應的源碼進行編碼的編碼裝置，包括： 部分信息生成部，用于生成與所述信息對應的多個部分信息； 頻率確定部，用于確定與在可聽聲波頻率帶寬和非可聽聲波頻率帶寬中的所述多個部 分信息分別對應的頻率帶寬，在所述確定的頻率帶寬內確定與所述多個部分信息分別對應 的頻率； 音頻信號生成部，用于生成與所述多個頻率分別對應的多個音頻信號； 源碼生成部，用于按照預定的時間間隔結合所述多個音頻信號，從而生成與所述信息 對應的所述源碼。
16. 根據權利要求15所述的編碼裝置， 所述頻率確定部，用于確定在所述多個部分信息中與第一部分信息對應的頻率帶寬， 在所述確定的頻率帶寬確定第一頻率和第二頻率， 其中所述音頻信號生成部，用于生成在所述多個音頻信號中與所述第一頻率和第二頻 率對應的第一音頻信號。
17. 根據權利要求15所述的編碼裝置， 在所述多個部分信息中第一部分信息和第二部分信息的內容相同， 所述第一部分信息的頻率和所述第二部分信息的頻率相互不同。
18. 根據權利要求15所述的編碼裝置， 根據所述可聽聲波頻率帶寬的源碼頻率選自100化W上至8000化W下的范圍內； 根據所述非可聽聲波頻率帶寬的源碼頻率選自15000化W上至24000Hz W下的范圍 內。
19. 一種針對與信息對應的源碼進行編碼的方法，包括： 生成與所述信息對應的多個部分信息； 確定與在可聽聲波頻率帶寬和非可聽聲波頻率帶寬中的所述多個部分信息分別對應 的頻率帶寬，在所述確定的頻率帶寬內確定與所述多個部分信息分別對應的頻率； 生成與所述多個頻率分別對應的多個音頻信號； 按照預定的時間間隔結合所述多個音頻信號，從而生成與所述信息對應的所述源碼； W及 通過聲波輸出裝置輸出所述生成的源碼。
【文檔編號】H04B11/00GK104467983SQ201410488116
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權日:2013年9月24日
【發(fā)明者】鄭熙錫, 陳世勛, 李炯曄, 卓鍾相 申請人:帕沃思株式會社