RU2251819C2 - Вставка дополнительных данных в кодированный сигнал - Google Patents

Вставка дополнительных данных в кодированный сигнал Download PDF

Info

Publication number
RU2251819C2
RU2251819C2 RU2000125744/09A RU2000125744A RU2251819C2 RU 2251819 C2 RU2251819 C2 RU 2251819C2 RU 2000125744/09 A RU2000125744/09 A RU 2000125744/09A RU 2000125744 A RU2000125744 A RU 2000125744A RU 2251819 C2 RU2251819 C2 RU 2251819C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
additional data
dsd
prediction filter
bit
Prior art date
Application number
RU2000125744/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2000125744A (ru
Inventor
Франсискус Л. А. Й. КАМПЕРМАН (NL)
Франсискус Л. А. Й. КАМПЕРМАН
Альфонс А. М. Л. БРЮКЕРС (NL)
Альфонс А. М. Л. БРЮКЕРС
ДЕР ВЛЕТЕН Ренатус Й. ВАН (NL)
ДЕР ВЛЕТЕН Ренатус Й. ВАН
Original Assignee
Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Publication of RU2000125744A publication Critical patent/RU2000125744A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2251819C2 publication Critical patent/RU2251819C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/236—Assembling of a multiplex stream, e.g. transport stream, by combining a video stream with other content or additional data, e.g. inserting a URL [Uniform Resource Locator] into a video stream, multiplexing software data into a video stream; Remultiplexing of multiplex streams; Insertion of stuffing bits into the multiplex stream, e.g. to obtain a constant bit-rate; Assembling of a packetised elementary stream
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/236—Assembling of a multiplex stream, e.g. transport stream, by combining a video stream with other content or additional data, e.g. inserting a URL [Uniform Resource Locator] into a video stream, multiplexing software data into a video stream; Remultiplexing of multiplex streams; Insertion of stuffing bits into the multiplex stream, e.g. to obtain a constant bit-rate; Assembling of a packetised elementary stream
    • H04N21/2362—Generation or processing of Service Information [SI]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Editing Of Facsimile Originals (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способам и устройствам вставки дополнительных данных, например "вставки водяных знаков", в аудио сигнал и извлечения их из сжатого аудио сигнала. Техническим результатом является разработка способа и устройства вставки дополнительных данных в кодированный аудио сигнал, которые обеспечивают считывание дополнительных данных без декодирования всего аудио сигнала и без влияния на качество музыки. Технический результат достигается тем, что при вставке дополнительных данных, аудио сигнал разделяют на кадры, для каждого кадра генерируют набор коэффициентов фильтра с предсказанием, кодируют с предсказанием каждый кадр с использованием упомянутых коэффициентов, а для вставки дополнительных данных по меньшей мере один из выбранных коэффициентов фильтра задают равным значению этих дополнительных данных. Таким образом, никакого влияния на скорость передачи битов вообще не будет. 5 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству и способу вставки дополнительных данных в кодированный сигнал.
Существует растущая потребность включения дополнительных данных в кодированные данные, такие как кодированные аудио- и видеосигналы, предпочтительно без увеличения скорости передачи данных. В частности, если дополнительные данные используют в качестве "водяных знаков", их следует добавлять так, чтобы они были невидимы при восприятии. "Водяные знаки" могут содержать информацию, например, об источнике документов и аудиовизуальных программ или состоянии авторских прав на них. Они могут использоваться для юридической защиты владельца авторских прав и позволяют отслеживать пиратское использование и поддерживать защиту интеллектуальной собственности.
Например, в формате супераудиокомпакт-дисков (САКД) используется кодирование без потерь (КБП) для увеличения вдвое эффективности использования данных на диске. Кодер без потерь необходим для того, чтобы обеспечить время воспроизведения многоканальной аудиоинформации до 74 минут с качеством САКД. Как подчеркивают слова "кодирование без потерь", требуемый объем памяти для любых данных значительно уменьшается таким образом, что после декодирования исходный сигнал воспроизводится с идентичностью до бита. Такой кодер или декодер описан, например, в публикации Фонса Брюкерса, Вернера Оумена, Рене ван дер Влейтена, Леона ван дер Керкхофа "Усовершенствованное кодирование без потерь однобитовых аудиосигналов" ("Improved Lossless Coding of 1-Bit Audio Signals", by Fons Bruekers, Werner Oomen, Rene van der Vieuten, Leon van der Kerkhof), сигнальный экземпляр №4563(I-6), представленный на 103-м съезде Общества инженеров по звуковой технике (ОИЗТ), проходившем 26-29 сентября 1997 г. в Нью-Йорке. Кодирование осуществляют путем деления потока входных данных на кадры и определения набора оптимизированных параметров для каждого кадра. Часть этих параметров выдается для предсказания с целью устранения избыточностей. Разность между исходным сигналом и предсказанным сигналом, которую называют остаточным сигналом, содержит значительно меньше уместной информации, если можно найти "хорошие" параметры предсказания. Когда возникает необходимость кодирования без потерь, нельзя не учитывать остаточный сигнал, но если он содержит мало уместной информации, его можно очень эффективно подвергнуть статистическому кодированию, используя другую часть оптимизированных параметров. Поскольку в наборе параметров сохраняется избыточная информация, этот набор параметров, а также подвергнутый статическому кодированию остаточный сигнал, запоминают, т.к. они нужны для кодирования без потерь.
Если необходима дополнительная информация, например в целях "вставки водяных знаков", то ее можно добавлять, как широко известно, путем добавления ее в исходный сигнал таким образом, что изменение сигнала будет незаметным для слушателя. Сигнал, измененный подобным образом, больше нельзя рассматривать как (побитно достоверный) исходный сигнал. Кроме того, этот тип "вставки водяных знаков" имеет недостаток, заключающийся в том, что невозможно обнаружить "водяные знаки", присутствующие в кодированном сигнале, при отсутствии декодирования без потерь. По причинам простоты декодера "водяных знаков", желательно иметь выбор для обнаружения "водяных знаков" до декодирования без потерь.
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы разработать устройство и способ вставки дополнительных данных в кодированный информационный сигнал, которые обеспечивают считывание дополнительных данных без декодирования всего сигнала и не влияют на качество музыки.
С этой целью, способ, соответствующий изобретению, отличается тем, что для вставки дополнительных данных вставляют в данные дополнительную информацию, а вспомогательную информацию, необходимую для кодирования дополнительных данных, получают из других данных, доступных в процессе кодирования.
Преимущество настоящего изобретения состоит в том, что из-за вставки данных в кодируемые данные нельзя удалить дополнительную информацию без искажения содержимого кодированного сигнала. Вспомогательную информацию, необходимую для кодирования дополнительных данных, получают из других данных, доступных в процессе кодирования, и эту вспомогательную информацию для кодирования дополнительных данных не нужно записывать или запоминать для последующего процесса декодирования. Таким образом, этот способ очень экономичен в отношении скорости передачи битов.
Другая задача изобретения состоит в том, чтобы разработать альтернативу первому решению.
С этой целью, далее способ, соответствующий изобретению, отличается тем, что для вставки дополнительных данных воздействуют на набор параметров дополнительными данными. Таким образом, для считывания "водяного знака" нужно декодировать не все из полных данных, а лишь часть данных, в которой содержатся параметры, используемые для кодирования и/или декодирования. Поскольку дополнительную информацию вставляют в набор параметров, не нужно тратить дополнительный бит для этой информации.
Дополнительную информацию можно вставлять путем выбора четного или нечетного числа параметров или путем выбора наименьшего значащего бита, например первого параметра. Например, четное число параметров представляет значение "1" бита "водяного знака", а нечетное число параметров представляет значение "0" бита "водяного знака".
Преимущество изобретения вытекает из того, что, по практическим причинам (вычислительные возможности, затраты и т.д.), для кодирования определяют не наилучший набор параметров, а "целесообразно хороший" набор параметров. Следовательно, эти алгоритмы, как правило, предназначены для работы с субоптимальным набором параметров. Таким образом, малые изменения в наборе параметров, подобные изменению наименьшего значащего бита параметра, добавлению фиктивного параметра для достижения нечетного или четного числа параметров, или вносимые каждый раз, когда необходимо вставить бит "водяного знака" или даже не учитывать параметр, чтобы достичь нечетного или четного числа параметров, не будут оказывать большое влияние на эффективность кодирования. Иногда такое малое изменение набора параметров может даже с запасом улучшить процесс кодирования.
Преимущество изобретения заключается в том, что если данные нужно сохранять в форме данных, кодированных без потерь, то нельзя удалить "водяные знаки" без декодирования сигнала и повторного кодирования без потерь этих данных с измененным набором параметров. Поскольку декодеру без потерь нужны все коэффициенты, пропущенный или неправильный коэффициент, который удален или изменен для исключения "водяного знака", приведет к потере сигнала на протяжении кадра для всех каналов.
Фиг.1 изображает устройство для вставки двух независимых дополнительных данных х, у в сигнал, кодированный без потерь. Первые данные х используются для вставки информации w о "водяном знаке". Поскольку длина "водяного знака" w больше, чем у информации, которую можно было бы запомнить с помощью дополнительных данных, "водяной знак" w упаковывается генератором 1 упаковки в транспортный пакет, который обеспечивает вставку битов пачки данных типа последовательного сигнала. Посредством синхрокомбинации, включенной в заголовок транспортного пакета, можно легко вернуться к началу транспортного пакета. Биты х транспортного пакета побитно вставляются в сигнал, кодированный без потерь, в качестве так называемых битов Х передачи цифрового сигнала (битов Х_ПЦС).
Вторые данные у вставляют в виде так называемых битов Y передачи цифрового сигнала (битов Y_ПЦС). Вставленные биты Y_ПЦС задают равными значению "1", чтобы указать, что сигнал, кодированный без потерь, применим к современному формату. Если в будущем возникнет потребность иметь флаг, то можно использовать бит Y_ПЦС. Должно быть очевидно для квалифицированных специалистов в данной области техники, что бит Y_ПЦС можно также использовать в других системах записи в форме потока структурированных данных для вставки информации, которая имеет длину больше одного бита.
Чтобы закодировать потоки параллельных данных, которые называют каналами С0... Сn-1 данных, стерео- или многоканальные записи прямого потока данных (DSD-записи) делят на кадры. В конкретном варианте осуществления изобретения используют семьдесят пять кадров в секунду для каждого канала Ci. Хотя скорость передачи данных сигнала w "водяного знака" зависит от скорости передачи кадров, изобретение не ограничивается какой-либо конкретной скоростью передачи кадров.
Для каждого кадра управляющее устройство, которое не показано, так как оно не является частью изобретения, распознает, какой режим используется для кодирования: простой режим кодирования без потерь (КБП) или кодированный режим КБП. Простой режим КБП используют в исключительных случаях, если коэффициент сжатия кадра недостаточен, а кадр фактически содержит простой DSD.
Выбранный алгоритм КБП создан на основе фильтра с предсказанием и таблицы вероятностей. Для оптимизации коэффициента сжатия блок 4 управления параметрами снова анализирует отдельно каждый кадр каждого канала. Блок 4 управления параметрами вычисляет для каждого канала Ci набор Ai=ai(1)... ai(ki) коэффициентов фильтра с предсказанием для каждого фильтра с предсказанием и набор Пi=π i(1)... π i(mi) коэффициентов таблицы вероятностей для каждой таблицы вероятностей. В конкретном варианте осуществления изобретения длина коэффициента аi фильтра с предсказанием составляет девять битов, тогда как число ki коэффициентов фильтра с предсказанием изменяется, но ограничено максимальным значением 128. Каждый коэффициент 711 таблицы вероятностей имеет длину семь битов. Число mi коэффициентов таблицы вероятностей также изменяется, но ограничено максимальным значением шестьдесят четыре. Как правило, оно составляет от тридцати двух до шестидесяти четырех. Эти числа приведены в качестве примеров и представляют собой числа, которые, как обнаружилось, дают наилучшие результаты для аудиосигналов, но не следует считать, что изобретение ограничивается этими числами. Конечно, эти числа зависят от скорости передачи кадров, алгоритма фильтрации с предсказанием и содержимого сигнала источника. Однако, можно было бы найти и другие числа, обеспечивающие больший коэффициент cжатия.
Определение оптимальных коэффициентов а, π затруднено и требует значительной вычислительной мощности. Поэтому находят компромисс для выбора как раз "целесообразно хорошего" набора коэффициентов. Поскольку для каждого канала Ci вычисляется отдельный набор Ai, Пi коэффициентов, то наборы коэффициентов, используемых для каждого канала, будут отличаться друг от друга, но не обязательно отличаться в каждом случае.
Для вставки бита Y_ПЦС в кадр генератор 3 флагов изменяет наименьший значащий бит НЗБ первого коэффициента а0 (1) фильтра. Как уже упоминалось выше, небольшое изменение коэффициентов фильтра не должно вызывать значительное ухудшение в проведении кодирования.
Все коэффициенты наборов А и П, включая измененный коэффициент а0 (1), являются значимыми для кодированного сигнала и поэтому должны быть записаны для процесса считывания или декодирования, который будет проведен позже. Поскольку все наборы А, а также П, коэффициентов по-прежнему имеют некоторую избыточность, то для генерации сжатых слоев А’, П’ данных используют первый 5 и второй 6 блоки сжатия. Предпочтительно используют алгоритм сжатия, который обеспечивает соответствующую декомпрессию слов А’ и П’ наиболее простым образом с тем, чтобы можно было без больших усилий проводить считывание вставленного бита Y_ПЦС.
Также важно, чтобы для кодирования без потерь использовались коэффициенты, значения которых изменены, а не исходные оцененные коэффициенты. В противном случае будет ухудшаться процесс декодирования. В этом конкретном варианте осуществления изобретения функцию декодера без потерь делят между собой блок 7 предсказания кодирования для каждого канала Ci и арифметический кодер 9, который является общим для всех блоков 7 предсказания кодирования. Структура блока 7 предсказания кодирования изображена на фиг.2.
Блок 7 предсказания кодирования содержит фильтр 71 с предсказанием, который инициализируется соответствующим набором Ai параметров фильтра. Посредством преобразователя 72 уровня двоичный "0" входного сигнала xi преобразуется в числовое значение "-1", а двоичное значение "1" преобразуется в числовое значение "+1" перед вводом входного сигнала в фильтр 71 с предсказанием. Выходной сигнал фильтра 71 с
предсказанием квантуется первым и вторым квантователями 73, 74. Выходной сигнал первого квантователя 73 подвергается логической операции "исключающее ИЛИ" вместе со входным сигналом посредством логического элемента 75 "исключающее ИЛИ" и образует остаточный сигнал ei, который является первым из двух выходных сигналов блока 7 предсказания кодирования. Выходной сигнал второго квантователя 74 служит в качестве индекса α i для таблицы вероятностей, запоминаемой в матрице 76. Таблица вероятностей состоит из набора Пi параметров вероятностей. Выходной сигнал матрицы 76 образует второй выходной сигнал блока 7 предсказания кодирования, т.е. сигнал pi вероятностей. Использование таблицы вероятностей более подробно описано в работе, указанной во вводной части описания.
Мультиплексор 8 осуществляет объединение остаточных сигналов е0... еn-1 в сигналы р0... рn-1 вероятностей. На один вход мультиплексора 8 также подается выходной сигнал генератора 2 "водяных знаков". Для вставки битов Х_ПЦС информации о "водяном знаке" мультиплексор 8 вставляет бит Х_ПЦС перед сигналом е. Благодаря конструкции арифметического кодера 9, коэффициент вероятности для кодирования бита Х_ПЦС, именуемый далее коэффициентом pw вероятности "водяного знака", является обязательным. Для экономии места в памяти в конкретном варианте осуществления изобретения коэффициент pw вероятности "водяного знака" получают из первого коэффициента а0 (1) фильтра с предсказанием. С этой целью первый коэффициент а0 (1) фильтра с предсказанием первого канала подают в модуль 10 вероятностей "водяных знаков". Посредством этого модуля первые семь битов коэффициента а0 (1) интерпретируются в обратном порядке как не имеющее знака интегральное число D, к которому прибавляют 1. При использовании этого полученного значения для коэффициента вероятности "водяного знака" запись коэффициента вероятности "водяного знака" становится необязательной, и дополнительный бит в блоке кодированных данных не требуется. Таким образом, вставка бита Х_ПЦС будет удлинять блок, подвергнутый КБП, лишь близко к пределу.
Арифметический кодер 9 генерирует сигнал кодированного DSD из сигнала е и сигнала р вероятности.
Поскольку арифметический кодер 9 вставляет бит Х_ПЦС в качестве первого бита каждого кодируемого блока, этот бит Х_ПЦС можно не размещать в качестве одиночного бита в кодированный DSD сигнал. Следовательно, его можно удалять без декодирования кодированного DSD-сигнала. Исключение или изменение одного или нескольких битов неизбежно вызовет потерю данных всего кадра. С другой стороны, для считывания "водяного знака" достаточен простейший арифметический декодер. Следовательно, это полностью отвечает идеалу "водяного знака": трудно удалить, но легко считывать. Поэтому, хоть и не обязательно вставлять бит Х_ПЦС перед сигналом е, но он несколько упростит процесс кодирования "водяного знака", поскольку нужно будет оценивать лишь начало кодированного DSD-сигнала.
Следующая таблица изображает не детализированный синтаксис кадра, закодированного в кодированном режиме КБП (таблица 1):
Бит КБП УПРАВЛ А' П' КОДИРОВАННЫЙ DSD
В этом случае бит КБП имеет значение "1", указывая блок данных, закодированных в кодированном режиме КБП. Биты суб-блока "УПРАВЛ" содержат некоторую информацию об управлении, например такую, как число ki коэффициентов фильтра с предсказанием и число mi коэффициентов вероятностей заданного канала Ci. Следующие два суб-блока А' и П' содержат наборы А коэффициентов фильтра с предсказанием и П коэффициентов вероятностей в сжатой форме. Последний блок "КОДИРОВАННОЕ DSD" в конечном счете содержит кодированный DSD-сигнал. Как пояснялось выше, длина блоков А, П данных и блока "КОДИРОВАННЫЙ DSD" изменяется от кадра к кадру.
Блоки данных, закодированных в кодированном режиме КБП, записывают на носитель информации, например такой, как супераудиокомпакт-диск (САКД) или многоцелевой цифровой диск (МЦД, DVD). Поскольку процесс записи на носитель информации и процесс считывания с носителя информации не являются частью изобретения, и специалистам в данной области техники известно множество подходящих средств для проведения таких процессов, этот аспект здесь не описывается, а символизируется пунктирной линией 11, и соответствующий этой позиции конструктивный элемент именуется дисковым интерфейсом.
В устройстве считывания, которое в конкретном варианте осуществления изобретения является устройством воспроизведения САКД или МЦД, блок данных определяется как блок, закодированный в кодированном режиме КБП, если первый бит, т.е. бит КБП, имеет значение "1". В этом случае блок данных подразделяется на блоки А', П' и "КОДИРОВАННОЕ ОСД" посредством данных, содержащихся в блоке данных управления, "УПРАВЛ". Суб-блоки А' и П' подвергают декомпрессии с помощью первого и второго блоков 12, 13 декомпрессии для восстановления наборов Аi, Пi коэффициентов. Для каждого канала предусмотрен отдельный блок 14 предсказания декодирования, причем каждый блок 14 предсказания декодирования содержит фильтр с предсказанием и таблицу вероятностей. В начале декодирования блока, закодированного в кодированном режиме КБП, загружают наборы Аi и Пi коэффициентов в подходящие фильтры с предсказанием и таблицы вероятностей блоков 14 предсказания кодирования.
Блоки 14 предсказания декодирования также восстанавливают сигналы p0... pn-1 вероятностей, которые объединяются в сигнал р мультиплексором 15 устройства считывания. Сигнал р подается в арифметический декодер 17, который посредством сигнала р вероятности осуществляет декомпрессию данных, содержащихся в суб-блоке "КОДИРОВАННОЕ ОСД", с получением информационного потока (потока данных) е. Посредством демультиплексора 16 информационный поток е разделяют на разные остаточные сигналы е0... en-1 индивидуальных каналов и подают в блоки 14 предсказания декодирования.
Конструкция блока 14 предсказания декодирования изображена на фиг.3. Остаточный сигнал ei каждого канала подается на первый вход логического элемента "Исключающее ИЛИ" суб-блока декодирования. На выходе логического элемента "Исключающее ИЛИ" формируется выходной сигнал каждого канала Ci. Этот выходной сигнал также подается в преобразователь уровня, который выполняет ту же операцию, что и преобразователь уровня в вышеописанном устройстве записи. Выходной сигнал преобразователя уровня подается в фильтр с предсказанием. Выходной сигнал фильтра подается в два квантователя. Выход первого квантователя соединен со вторым входом логического элемента "Исключающее ИЛИ", а другой выходной сигнал квантователя используется в качестве индекса α i для таблицы вероятностей, запомненной в матрице. Значения pi всех вероятностей, выбираемых по индексу α i, подаются через мультиплексор в арифметический декодер.
Детектор 18 флагов используют для восстановления вставленных битов Y_ПЦС. Поскольку бит Y_ПЦС запомнен в ячейке для первого коэффициента, нужно проверять с помощью декодера 18 флагов только начало сжатого блока А'. Детектор 18 флагов осуществляет декомпрессию только начала блока А’ и осуществляет выборку первых коэффициентов а0 (1) фильтра первого канала и анализирует их наименьшие значащие биты для принятия решения о значении бита Y_ПЦС. Поскольку алгоритм сжатия блоков для блоков А и П выбран с возможностью обеспечения простой декомпрессии, детектор "водяных знаков" может быть сконструирован очень примитивно, по сравнению с декодером всего сигнала.
Для извлечения "водяного знака" w коэффициент а0=(1), определенный детектором 18 флагов "водяных знаков", подается в модуль 19 вероятностей "водяных знаков" устройства считывания. Модуль 19 вероятностей "водяных знаков" вычисляет, как было описано для устройства записи, коэффициент pw вероятности "водяного знака". Коэффициент pw вероятности "водяного знака" подается в арифметический декодер для декодирования бита Х_ПЦС. Поскольку бит Х_ПЦС является первым битом, выдаваемым арифметическим декодером, он может быть легко извлечен детектором 20 "водяных знаков". Однако, с помощью более сложного детектора такой бит можно извлечь из сигнала всегда, когда бы ни было принято решение вставить его. Блок 21 форматирования извлекает информацию w о "водяных знаках" из битов Х_ПЦС, которые подвергнуты обратному преобразованию из потока последовательных битов в блок данных с помощью синхрокомбинации.
Хотя функция обнаружения "водяных знаков" может быть встроена в другое декодирующее средство устройства считывания, эта структура показывает, что обнаружение "водяных знаков" можно проводить в отдельной ситуации. Нет необходимости декодировать весь кодированный DSD-сигнал. Следовательно, детектор 18 флагов "водяных знаков", модуль 19 вероятностей "водяных знаков", детектор 20 "водяных знаков" и блок 21 форматирования могут быть выполнены как единое целое в одном устройстве и работать без усложненных функций, встроенных в блоки 14 предсказания декодирования.
Перед этим был описан кодированный режим КБП. Как описано выше, если кодирование иногда не способствует уменьшению скорости передачи битов, приходится запоминать сигнал как простой DSD-сигнал. Этот информационный режим называется простым режимом КБП и изображен ниже (таблица 2).
Бит КБП Бит Х ПЦС Простой DSD
Бит КБП задан равным значению "0", указывая, что кадр содержит простой DSD-сигнал. Бит, следующий за битом КБП, используют для запоминания бита Х_ПЦС "водяного знака" в простом формате. За битом Х_ПЦС следуют данные "Простого DSD". Это гарантирует, что каждый кодированный блок содержит бит Х_ПЦС, независимо от того, имеется ли блок "Кодированный DSD" или "Простой DSD". Это обладает тем преимуществом, что поток последовательных данных битов Х_ПЦС не зависит от формата, который используется. С другой стороны, простой бит Х_ПЦС простого DSD-сигнала действительно можно изменять без какого-либо ущерба для содержимого сигнала блока в блоке "Простой DSD". Однако, поскольку блок "Простой DSD" является исключением в огромном большинстве, будет более чем достаточно неискаженных блоков "Кодированный DSD" для того, чтобы нести информацию по всей длине "водяного знака".
В дополнительном конкретном варианте осуществления изобретения в сигнал, кодированный без потерь, вставляют более одного дополнительного бита путем изменения более одного наименьшего значащего бита (НЗБ) параметров. Для вставки двух битов на кадр, например, не используются первый и второй коэффициенты 31(0), 32(0) первого аудиоканала. Эти два бита можно использовать для представления следующей информации (таблица 3)
НЗБ а0(1) НЗБ а0 (2) Содержание
0 0 Бит "0" "водяного знака"
0 1 Бит "1" "водяного знака"
1 0 Символ синхронизации
1 1 Резерв для будущего использования
Поскольку для использования в каждом кадре предусмотрен лишь один бит "водяного знака", информацию о "водяных знаках" приходится записывать в формате последовательных данных. Поэтому символ "10" синхронизации служит для обнаружения начала информации о "водяных знаках".

Claims (7)

1. Способ вставки дополнительных данных (у) в аудиосигнал прямого потока передачи (DSD), содержащий этапы:
- разделяют DSD-сигнал на кадры,
- генерируют (4) для каждого кадра набор коэффициентов (А) фильтра с предсказанием,
кодируют (7) с предсказанием каждый кадр, используя фильтр с предсказанием, принимающий упомянутые коэффициенты фильтра с предсказанием, для получения кодированного с предсказанием остаточного сигнала (е),
причем способ дополнительно содержит этапы изменения, по меньшей мере, одного из упомянутых коэффициентов фильтра с предсказанием так, чтобы он соответствовал упомянутым дополнительным данным.
2. Способ по п.1, в котором упомянутый этап изменения содержит изменение наименьшего значащего бита упомянутого, по меньшей мере, одного из упомянутых коэффициентов фильтра с предсказанием так, чтобы он соответствовал биту упомянутых дополнительных данных.
3. Способ по п.1, в котором упомянутый этап изменения содержит изменение наименьших значащих битов двух коэффициентов фильтра с предсказанием так, чтобы представлять одно из следующих состояний: (i) бит “0” дополнительных данных, (ii) бит “1” дополнительных данных или (iii) символ синхронизации.
4. Способ извлечения дополнительных данных (у) из сжатого аудиосигнала прямого потока передачи (DSD), содержащий этапы:
- разделяют сжатый DSD-сигнал на кадры,
- извлекают (12) из каждого кадра набор коэффициентов (А) фильтра с предсказанием,
- извлекают (18) упомянутые дополнительные данные из, по меньшей мере, одного из упомянутых коэффициентов фильтра с предсказанием.
5. Устройство для вставки дополнительных данных (у) в аудиосигнал прямого потока передачи (DSD), содержащее:
- средство разделения DSD-сигнала на кадры,
- средство генерирования (4) для каждого кадра набора коэффициентов (А) фильтра с предсказанием,
- средство кодирования (7) с предсказанием каждого кадра, используя фильтр с предсказанием, принимающий упомянутые коэффициенты фильтра с предсказанием, для получения кодированного с предсказанием остаточного сигнала (е),
причем устройство дополнительно содержит средство изменения (3), по меньшей мере, одного из упомянутых коэффициентов фильтра с предсказанием так, чтобы он соответствовал упомянутым дополнительным данным.
6. Устройство извлечения дополнительных данных (у) из сжатого аудиосигнала прямого потока передачи (DSD), содержащее:
- средство разделения сжатого DSD-сигнала на кадры,
- средство извлечения (12) из каждого кадра набора коэффициентов (А) фильтра с предсказанием,
- средство извлечения (18) упомянутых дополнительных данных из, по меньшей мере, одного из упомянутых коэффициентов фильтра с предсказанием.
7. Устройство воспроизведения для воспроизведения аудиосигнала, принятого в форме сжатого аудиосигнала прямого потока передачи (DSD), содержащее:
средство декомпрессии (17) сжатого сигнала, для получения декомпрессированного кодированного сигнала (е),
средство декодирования (14) декомпрессированного кодированного сигнала (е) для получения декодированного сигнала (Ci) и вспомогательной информации (р),
средство воспроизведения декодированного сигнала, отличающееся тем, что
устройство дополнительно содержит устройство извлечения дополнительных данных (у) из сжатого сигнала прямого потока передачи (DSD) и средство для подачи вспомогательной информации (р) к средству декомпрессии (17).
RU2000125744/09A 1999-01-13 2000-01-10 Вставка дополнительных данных в кодированный сигнал RU2251819C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99100580.2 1999-01-13
EP99100580 1999-01-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000125744A RU2000125744A (ru) 2002-09-10
RU2251819C2 true RU2251819C2 (ru) 2005-05-10

Family

ID=8237342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000125744/09A RU2251819C2 (ru) 1999-01-13 2000-01-10 Вставка дополнительных данных в кодированный сигнал

Country Status (15)

Country Link
US (1) US7334129B1 (ru)
EP (1) EP1062813A1 (ru)
JP (1) JP4504572B2 (ru)
KR (1) KR100729347B1 (ru)
CN (1) CN1184818C (ru)
AU (1) AU1984100A (ru)
BR (1) BR0004071A (ru)
CA (1) CA2323561C (ru)
ID (1) ID26575A (ru)
IL (1) IL138385A (ru)
PL (1) PL342815A1 (ru)
RU (1) RU2251819C2 (ru)
TR (1) TR200002630T1 (ru)
TW (1) TW536917B (ru)
WO (1) WO2000042770A1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8144923B2 (en) 2005-12-05 2012-03-27 Thomson Licensing Watermarking encoded content
RU2574848C2 (ru) * 2010-01-12 2016-02-10 Фраунхофер-Гезелльшафт цур Фёрдерунг дер ангеванден Форшунг Е.Ф. Аудио кодер, аудио декодер, способ кодирования аудио информации, способ декодирования аудио информации и компьютерная программа, использующая хэш-таблицу, которая описывает значимые значения состояния и границы интервала
US9633664B2 (en) 2010-01-12 2017-04-25 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Audio encoder, audio decoder, method for encoding and audio information, method for decoding an audio information and computer program using a modification of a number representation of a numeric previous context value
US9978380B2 (en) 2009-10-20 2018-05-22 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Audio encoder, audio decoder, method for encoding an audio information, method for decoding an audio information and computer program using a detection of a group of previously-decoded spectral values

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002045567A (ja) 2000-08-02 2002-02-12 Konami Co Ltd 携帯端末装置、ゲーム実行支援装置および記録媒体
KR100491029B1 (ko) * 2002-03-30 2005-05-24 연세대학교 산학협력단 디지털 비디오의 인증 및 조작 위치 파악을 위한 워터마크삽입 및 검출 방법
KR100956273B1 (ko) * 2002-04-19 2010-05-10 이르데토 아인드호벤 비.브이. 조건부 액세스 시스템 및 장치
CN100588245C (zh) * 2002-06-12 2010-02-03 爱迪德艾恩德霍芬公司 条件存取设备和方法
AU2003288665A1 (en) * 2003-01-15 2004-08-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Embedded revocation messaging
US7343210B2 (en) 2003-07-02 2008-03-11 James Devito Interactive digital medium and system
US7409002B2 (en) * 2003-09-30 2008-08-05 Intel Corporation Signal modulation
CN101253550B (zh) * 2005-05-26 2013-03-27 Lg电子株式会社 将音频信号编解码的方法
US8013766B2 (en) * 2006-08-30 2011-09-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Device and method for coding a data signal and device and method for decoding a data signal
WO2009088340A1 (en) * 2008-01-08 2009-07-16 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Adaptive filtering
DE102008014311A1 (de) * 2008-03-14 2009-09-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Einbetter zum Einbetten eines Wasserzeichens in eine Informationsdarstellung, Detektor zum Detektieren eines Wasserzeichens in einer Informationsdarstellung, Verfahren, Computerprogramm und Informationssignal
EP2634945B1 (en) * 2012-02-29 2014-12-24 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. Method and a device for increasing the amount of information bits comprised in a symbol

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01177227A (ja) * 1988-01-05 1989-07-13 Toshiba Corp 音声コーデック
US5748763A (en) * 1993-11-18 1998-05-05 Digimarc Corporation Image steganography system featuring perceptually adaptive and globally scalable signal embedding
DE69636084T2 (de) * 1995-09-28 2006-09-14 Nec Corp. Verfahren und Vorrichtung zum Einfügen eines Spreizspektrumwasserzeichens in Multimediadaten
KR100465359B1 (ko) * 1995-10-04 2005-04-06 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 디지털부호화비디오및/또는오디오신호의원터마킹방법및장치,그의검출방법및장치,및그의기록매체
US6122379A (en) * 1996-05-30 2000-09-19 Deloitte & Touche Inc. Method and apparatus for performing simultaneous data compression and encryption
US5889868A (en) * 1996-07-02 1999-03-30 The Dice Company Optimization methods for the insertion, protection, and detection of digital watermarks in digitized data
US5809139A (en) * 1996-09-13 1998-09-15 Vivo Software, Inc. Watermarking method and apparatus for compressed digital video
US6269338B1 (en) * 1996-10-10 2001-07-31 U.S. Philips Corporation Data compression and expansion of an audio signal
JP2000513167A (ja) * 1997-01-13 2000-10-03 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ディジタルビデオ信号内に補足データを埋め込む方法及び装置
KR100573627B1 (ko) * 1997-01-27 2006-11-10 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 기록된신호의복사방지용시스템
JP3412117B2 (ja) * 1997-04-25 2003-06-03 日本電信電話株式会社 量子化の符号化パラメータを用いる電子すかし作成方法およびその読出し方法
KR19980086811A (ko) * 1997-05-08 1998-12-05 니시무로 타이조 부가정보 매입과 재생을 위한 장치와 방법 및 그 기록 매체
US6037984A (en) * 1997-12-24 2000-03-14 Sarnoff Corporation Method and apparatus for embedding a watermark into a digital image or image sequence
US6332194B1 (en) * 1998-06-05 2001-12-18 Signafy, Inc. Method for data preparation and watermark insertion
US6275599B1 (en) * 1998-08-28 2001-08-14 International Business Machines Corporation Compressed image authentication and verification
US6285775B1 (en) * 1998-10-01 2001-09-04 The Trustees Of The University Of Princeton Watermarking scheme for image authentication
US6885749B1 (en) * 1999-10-01 2005-04-26 At&T Corp Scrambling a compression-coded signal

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8144923B2 (en) 2005-12-05 2012-03-27 Thomson Licensing Watermarking encoded content
US9978380B2 (en) 2009-10-20 2018-05-22 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Audio encoder, audio decoder, method for encoding an audio information, method for decoding an audio information and computer program using a detection of a group of previously-decoded spectral values
US11443752B2 (en) 2009-10-20 2022-09-13 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Audio encoder, audio decoder, method for encoding an audio information, method for decoding an audio information and computer program using a detection of a group of previously-decoded spectral values
RU2574848C2 (ru) * 2010-01-12 2016-02-10 Фраунхофер-Гезелльшафт цур Фёрдерунг дер ангеванден Форшунг Е.Ф. Аудио кодер, аудио декодер, способ кодирования аудио информации, способ декодирования аудио информации и компьютерная программа, использующая хэш-таблицу, которая описывает значимые значения состояния и границы интервала
US9633664B2 (en) 2010-01-12 2017-04-25 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Audio encoder, audio decoder, method for encoding and audio information, method for decoding an audio information and computer program using a modification of a number representation of a numeric previous context value

Also Published As

Publication number Publication date
EP1062813A1 (en) 2000-12-27
IL138385A (en) 2005-07-25
KR20010041826A (ko) 2001-05-25
US7334129B1 (en) 2008-02-19
CA2323561A1 (en) 2000-07-20
CN1184818C (zh) 2005-01-12
CA2323561C (en) 2013-03-26
TR200002630T1 (tr) 2000-12-21
AU1984100A (en) 2000-08-01
TW536917B (en) 2003-06-11
BR0004071A (pt) 2000-11-21
KR100729347B1 (ko) 2007-06-15
PL342815A1 (en) 2001-07-02
IL138385A0 (en) 2001-10-31
JP2002535893A (ja) 2002-10-22
CN1296701A (zh) 2001-05-23
WO2000042770A1 (en) 2000-07-20
JP4504572B2 (ja) 2010-07-14
ID26575A (id) 2001-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2251819C2 (ru) Вставка дополнительных данных в кодированный сигнал
JP3987582B2 (ja) ライスエンコーダ／デコーダを用いるデータ圧縮／拡張
EP2131590A1 (en) Method and apparatus for generating or cutting or changing a frame based bit stream format file including at least one header section, and a corresponding data structure
JP2002014697A (ja) ディジタルオーディオ装置
KR100762211B1 (ko) 제 1 디지털 정보신호를 전송매체를 통해 전송하기 위해제 2 디지털 정보신호 내부에 삽입하는 장치 및 방법
US7215611B2 (en) Compressed audio data editing method and apparatus
AU762222B2 (en) Transmitting device for transmitting a digital information signal alternately in encoded form and non-encoded form
US6069865A (en) Method and apparatus for cutting apart of a main signal and recording it as a synchronous signal
RU2267171C2 (ru) Передача цифрового информационного сигнала, имеющего м битовые выборки икм
MXPA00008915A (en) Embedding supplemental data in an encoded signal
JP4109124B2 (ja) 時系列信号の符号化装置
JP2004198559A (ja) 時系列信号の符号化方法および復号方法
JP2005244303A (ja) データ遅延装置及び同期再生装置並びにデータ遅延方法
JP2004070120A (ja) 時系列信号の符号化装置、復号装置および記録媒体
US20020191522A1 (en) DVD audio encoder and decoder
JPH04271071A (ja) 誤り修整方法
JPH09147496A (ja) オーディオ復号装置
JP2006154350A (ja) 符号化データ変換装置
JP2006050142A (ja) 放送用信号分散記憶装置および放送用信号送信装置
JP2002358100A (ja) 符号化装置、及び符号化記録装置
MXPA00008636A (en) Efficient coding of side information in a lossless encoder
JP2006349976A (ja) 音声フォーマット変換装置
JPH0879295A (ja) 符号化データの蓄積・転送装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100111