CN1379951A - 数字计算机系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于灵活地添加补充的数字程序内容,诸如,例如可交易的广告内容、游戏、民意测验、竞赛、交互式音乐视频、以及通常的电子商务内容等,到用于由数字重放装置重放的预准备数字媒体文件、诸如一个MP3音频文件等中的新颖过程和系统,其特征在于:通过在其中嵌入表示这种补充程序内容的可执行代码来修改该预准备的媒体文件,并且允许该重放装置解码和执行该补充的程序资料的呈现,作为对该预准备媒体文件内容重放的附加。

Description

数字计算机系统
发明领域
本发明涉及包含在诸如播放器之类的数字媒体重放装置中的数字计算机系统领域，用于通过重放一个或多个音频、视频、静止图像、三维或者其它多种类型的媒体格式来播放或者允许观看；以及，尤其是涉及，通过用于无缝地将表示这种补充内容的可执行程序代码嵌入到各种播放器或者观看器可以执行的各种类型的预先准备媒体文件中，使得这种系统具有一个扩展功能，以用诸如交易广告之类的图形、交互式和/或电子商务的内容、交互式的音乐视频等类似内容、以及通常的电子商务来补充这些系统预先准备的显示。本发明尤其，但决不是仅仅，对“MP3”媒体格式及其类似格式非常有用，这将在以后进行讨论。
背景技术
在视频、音频、声音、文本及其它多媒体格式中嵌入各种类型信息的一般概念先前已经被广泛地使用了。迄今为止已经使用了两种主要的方法来实现这些目的：(1)扩展该格式或者创建一种包含那种数据类型的新格式；或者(2)使用允许该数据被恢复但是不影响该格式的向后兼容性的技术来嵌入数据。
第二种方法的实例频繁地出现在通信和娱乐媒体中；例如彩色电视广播的向后兼容性，或者嵌入在一个视频信号中的子标题及其它信息的传输。另一个非常普遍的应用的例子是：为了诸如知识产权保护的目的，在一个媒体文件中编码识别信息，从而使它是坚固的以防止质量降低，以及转换该媒体文件——这经常被称为“压制水印”。然而，这些技术及其它类似特性旨在相对低位速率数据、大约每秒22个二进制数字(位)数据的嵌入。这种数据一般包括简短的和简单的ASCII文本或者其它唯一标识符。在另一个应用中，就防止计算机复制一个拷贝受保护的数据文件来说，一个控制代码被用来为一个计算机系统提供一个非常简短的信号控制代码。
在现有专利中说明了这种和相关的技术和使用的有：美国专利US4,379,947(处理数据和音频的同时传输)、US5,185,800(基于精神听觉条件利用自适应量化为转换的数字音频广播信号使用位分配)、US5,687,236(隐写技术)；US5,710,834(通过图形图象传送的编码信号)、US5,832,119(通过嵌入到经验数据中的控制信号来控制系统)、US5,850,481(嵌入的文件，但不是用于任意数据或者计算机代码)、US5,889,868(在数字数据中的数字水印)、以及5,893,067(隐藏在音频信号中的回声数据)。
描述了这种技术的现有出版物包含
Bender，W.D.Gruhl，M Morimoto以及A.Lu，“Techniques fordata hiding”，IBM Systems Journal，Vol.35，No.3 & 4，1996，第313-336页；
MPEG Spec-ISO/IEC 11172，parts 1-3，“Information Technology-coding of moving pictures and associated audio for digital storagemedia at up to about 1.5Mbits”，Copyright 1993，ISO/1EC；以及ID3v2 spec：http：/www.id3.org/casy.html和http：//www.id3.org/id3v2.3.0.html
Langelaar，G.C.等人在“Copy Protection for Multimedia Databased on Labeling Techniques”中介绍了通过编码低位速率信息使用压制水印来进行的、用于多媒体数据标记以及尤其用于版权标记的技术的一个综述。然而，在本发明中，是一种用于以高位速率在一个媒体文件中嵌入一组可执行程序指令的新颖技术，而实质上没有影响用户重放该媒体的感受，并且其特征在于，它不同于现有技术，可执行代码序列被嵌入到没有被特别地预设计为用于或者包含这种可执行代码的容器的音频、视频、图像或者声音格式，诸如例如娱乐音乐或视频程序等中。
这个补充的嵌入被无缝地和容易地完成，以允许补充的图形、交互式和/或电子商务程序内容，诸如上面提及的交易及其它广告、交互式音乐视频和电子商务内容，被合并到娱乐或者其它媒体文件中，用于由播放器和观看器在重放该原始娱乐或者其它媒体文件资料时执行。
这种技术具有四个主要优点：
1)可执行代码可以被直接放置在该媒体文件中，以简化内容发行并允许数据和可执行代码紧密地集成在一起；
2)加强的观看器能够透明地访问该可执行代码；
3)现有的观看器是向后兼容的，并且仍然能够观看该媒体文件；以及
4)大量的补充数据可以被容易地嵌入到该媒体文件中。
此外，使用隐写技术，本发明能够以很高的位速率嵌入数据。例如，在随后讨论的一个实施例中，每秒超过3000位的可执行代码数据被嵌入到一个以128,000比特/秒(bits/sec)的位速率编码的MP3音频文件中。(在这里随后结合表格1进行讨论)。
发明内容
因此，本发明的一个主要目的是：提供一种新的及改进的过程和系统，用于无缝地嵌入可执行程序代码到预先准备的媒体文件格式里，用于由数字媒体播放器以及观看装置或系统等执行，以提供诸如以上提及的交易广告、游戏、交互式音乐视频、电子商务等之类的补充内容，用于由该数字播放器和观看装置或系统在继续呈现该初始的预准备媒体文件程序时进行执行和显示。
一个进一步的目的是提供这样一种尤其适用于“MP3”应用等的新颖技术。
另一个目的是通过允许用户和相关数字媒体文件或者唱盘播放器和观看器等还呈现补充的交易广告和电子商务功能等，来开拓新的处理业务的方法，这将在随后得到更充分的说明。
其它和进一步的目的将在下文中进行说明，并且在附加的权利要求中进行详细地描绘。
概述
然而，概括来说，从它一个更宽阔的观点上来看，本发明包含一个用于用补充的数字程序内容来补充将要由一个数字重放装置执行的预准备媒体数字文件内容的过程，该过程包含：以可执行代码形式准备这种补充的数字程序内容，并且将该可执行代码嵌入到该预准备的媒体文件里，用于由该重放装置执行以补充该预准备的媒体文件内容的重放。
从另一个观点上看，本发明提供了一种用于灵活地将补充的数字程序内容添加到由数字重放装置执行的一个预准备媒体文件的重放中的系统，该系统包含：用于修改该预准备的媒体数字文件以在其中嵌入表示这种补充程序内容的可执行代码序列的装置，在该数字重放装置中提供的、用于在该数字重放装置重放所修改的媒体文件期间解码该嵌入代码的装置；以及，除用于重放该媒体文件的预准备内容的装置之外，还在该数字重放装置处提供了响应于该解码、呈现补充的程序内容的装置。
最佳和最好模式实施例、设计、应用以及实现将在随后进行充分的描述。
附图说明
现在将参考附图对本发明加以描述。
图1a、1b、1c是说明了通过本发明中嵌入的可执行代码序列和用户及其它数字“MP3”播放器一起使用可完成的新颖补充显示的示意图；
图1是一个显示了根据本发明一个最佳实施例操作的编码过程和系统的概述的框图及流程图；
图2是一个类似的框图，显示了当由该媒体播放器或者观看器执行时，解码嵌入在图1中创建的可执行代码的媒体文件的概述；
图3也是一个类似于图1的框图，但是详细地显示了利用id3v2编码(在先前引用的“ID3v2 spec”中进行了论述)，对说明的MPEG音频(在先前引用的“MPEG spec”中进行了论述)特定实例的编码；
图4和5是类似的框图，分别对MPEG使用了辅助位编码和专用流编码；
图6是一个显示了结合先前(和随后)讨论的隐写技术到编码里的框图；以及
图7说明了利用本发明中的编码技术的上述压制水印过程的使用。
本发明最佳实施例的描述
在描述本发明的新颖过程和系统的最佳实现之前，相信有必要定义以及提供所涉及的各个术语和系统部件的说明实例。
如早先所述，在本发明中，是一个以多媒体格式提供和用新方法将表示补充内容的可执行代码嵌入到多媒体文件现在预准备的内容(音频、视频、静止图像、三维、它们的组合、或者其它的媒体格式)中的整体构思，其中这些多媒体文件被提供用来由数字计算机系统或者装置(诸如便携式音乐播放器、PDA或者个人数字助理、数字电视、汽车用立体声系统、家用音频系统、视频墙、网络电视、控制台和便携式数字游戏设备等等)进行播放或者观看。通过在该预先准备的媒体文件中无缝地嵌入这样的补充内容可执行代码序列，该播放器或者观看装置在呈现预先准备的媒体文件程序的同时，在解码该代码中，还可以呈现这种补充的或者附加的内容(例如，广告、交互式音乐视频、电子商务、游戏、民意测验、和竞赛等等，如先前提到的那样)——做为它的一个结果，添加了不可计量的附加信息和便利性，还显著增加了商业和用户机会——事实上，是在播放器或者观看装置处进行或者处理这种事务的一种新方法。
例如，参考图1a、1b和1c，作为在示范的现在普遍广泛分布的“MP3”音频播放器上的呈现，说明了根据本发明通过在媒体文件中嵌入有序可执行代码添加图形、交互式和允许电子商务的内容。缩写“MP3”描述了一个MPEG层III音频文件——一种目前在全世界广泛使用的标准音频文件格式，如在公布的标准ISO/1EC 11172-3中所述。缩写MPEG代表由运动图像专家组(Motion Picture Experts Group)开发的音频与视频压缩格式，并且由ISO/IEC JTC1正式化，作为以上提及的国际标准ISO/IEC11172的1-3部分。部分1阐明了该系统，部分2是视频，部分3是音频编码。
在图1a中，显示了将一个468×60像素交互式旗帜广告(“United Colors Of Benetton”)嵌入到在一个“Free Amp”类型MP3播放器内显示的MP3流中——添加媒体显示到播放器音乐(歌曲“Paint It Black”)中。通过使用音乐销售产品，这允许了登广告者赞助的音乐文件。因此由本发明开展了直接向无论什么人口统计想要的事物进行推销和销售的功能，同时也允许了对音乐发行的资助。
在图1b中提供了类似的新途经的开拓，其中说明了在一个有名的商业“Sonique”MP3播放器内嵌入可执行代码(在这种情况下，如跳舞图所示，是对用户的鼠标移动和音乐的拍子作出响应并和它们同步的一个交互式音乐视频)。
作为由本发明提供的新商业请求机会的第三个例子，图1c说明了在Sonique MP3播放器另一个有名的商业版本内嵌入可执行代码(在这种情况下，是带有图形用户界面的一个电子商务应用)，以允许用户购票(这样被标记了的)或者CD。这开拓了一个新的而且先前难以获得的嵌入的购买点销售的途径，其允许在重放装置处直接向听众发布完全可交易的广告和商品销售。
此外，根据本发明的新颖技术，在媒体文件中嵌入这个可执行代码是以这样一种方式无缝进行的，如随后说明的那样，从而使兼容的播放器/观看器能够提取可执行代码并且根据它执行操作，而不兼容的播放器/观看器仍能播放该媒体文件就好象其中没有附加的嵌入信息一样。当前，在图1a、1b和1c中显示的这些播放器类型中没有一个支持诸如说明的那样的显示；它们仅仅允许从MP3流中提取有限的数据、诸如歌曲标题和歌词信息，以及能够在MP3播放时被执行的独立下载的代码(“插件”)。它们不允许如由本发明所实施得那样在MP3流中嵌入可执行代码序列。
容易利用本发明中嵌入的可执行代码序列程序进行操作的媒体文件类型的实例包括，但是不局限于，先前列举的音频、视频、静止图像、三维、或者这些的组合或者其它媒体格式。这些中有MP3、SDMI、CD音频、AIFF、AU、WAV、RealAudio、Quicktime、MPEG、AVI、JPEG、JFIF、GIF、PNG、TIFF、DXF、或者VRML。
在可以被嵌入到这种媒体文件里的可执行代码程序类型当中有Java文件、Macromedia Director、Shockwave或者Flash、Perl、VRML、TCL、Visual Basic、机器码、字节代码、任何诸如cab、jar或者zip之类的存档格式、或者任何这些程序和任何不可执行的媒体、包含但不是限于图像、音频、三维或者文本的任何组合。该内容可以是、但不局限于，正如先前提到的广告、娱乐、实用程序、应用、教育、设计、交互式广告、可交易的商品销售、或者交互式内容诸如音乐视频、游戏、民意测验以及竞赛等。
现在按次序说明根据本发明如何可以实现在预准备媒体文件中进行编码以及代码嵌入。据此参考图1，其中显示了一个这样标记的预准备媒体文件(音频、图像、视频、三维、数据库、或者其它以上提及的多媒体数据)，以及一个预先定义的预准备可执行代码序列(诸如先前提及的计算机程序Java类文件、MacromediaShockwave和Flash、二进制可执行代码、字节代码、Visual Basic、Java Script、等等)被送到一个编码处理器用于嵌入诸如例如随后描述的编码类型的代码序列。如随后讨论的那样，取决于该媒体文件格式以及用于要被创建的媒体文件的任何众所周知的压缩技术，可以使用众所周知的编码过程。然后产生一个带有嵌入的可执行代码的修改的媒体文件，这没有改变它和现有文件格式的向后兼容性，并且实质上没有改变用户重放该预准备媒体文件内容的体验。
此外，应注意到，本发明将表示对该媒体文件预准备内容的补充的内容的可执行代码序列嵌入到没有被特别地预先设计为用于或包含任何这种可执行代码的一个容器的媒体格式中。该代码被直接放置到该媒体文件里，以简化内容分配以及允许数据和可执行代码紧密地集成在一起，如先前所述那样。
在图2中，显示了在播放器或者观看重放装置处，带有嵌入的可执行代码的媒体文件被送到一个解码处理器，如随后描述的那样。原始的预准备的媒体文件内容【例如，图1a中的歌曲“PaintIt Black”】在解码过程中通常是不改变的，这是因为删除可执行代码经常是难以实施的，并且这样做一般不会改善用户的重放体验，而且该媒体文件内容显示在图2的左手端，和重放环境中的媒体播放器装置进行通信。解码的可执行代码【例如，表示图1a中的“United Colors Of Benetton”显示内容】，和在图1中编码的原始可执行代码逐位相同，被传送(图2的右手边)给该重放环境的执行部分。作为一个可选的特征，显示了在“验证过程”处可使用一个众所周知的校验或数字签名来验证该代码在它被执行之前是未经改变的。
此外，在想要的地方，可执行代码【例如，上面讨论的“UnitedColors Of Benetton”显示】的执行可以通过众所周知的通信和媒体文件【歌曲“Paint It Black”或者它的一个选定部分】的播放器重放同步，这由图标“SYNC”示意地显示。
作为一个更具体的例子，图3图示了其中将被嵌入可执行代码的先前描述的MPEG音频文件的使用。  再次参考先前引用的“MPEG Spec”和“ID3v2 Spec”出版物—MPEG音频文件是(但不局限于)使用层I、II、或III编码来进行编码的一个MPEG-1、MPEG-2、或者MPEG-2.5文件。如图1所示，可执行代码，其在图3中也是这样标记的，可以是任何类型的计算机程序，诸如Java类文件、Macromedia Shock wave和Flash、二进制可执行代码、字节代码、Visual Basic、Java Script等。该可执行代码首先通过修改形式为％11111111 111xxxxx的任何连续字节而被显示为不同步的，从而使它们不类似于在MPEG音频流中的一个同步字节。然后该代码以ID3v2格式密封，该格式在公众网址http：//id3.org中有文档说明，并且如图所示在编码过程中作为一个ID3v2标记被插入在MP3音频流的开始处。这导致一个带有嵌入的可执行代码的MPEG音频文件是向后兼容的，但是稍微大一些以容纳该嵌入的代码，并且音频数据未受影响，而且任何存在的MPEG同步信号都由不同步方案处理了。
更具体地说，特别参考位于http：//www.id3.org/id3v2.3.0.html、之前引用的可公开获得的ID3v2.3.0规范(“ID3v2”)，现在将详细说明用于这样一个MPEG音频流的一个最佳编码系统。在ID3v2规范中描述了多个现有的内容类型，那里称为“帧”。帧主要被定义用于ASCII文本数据、诸如歌曲标题及歌词，或者用于一幅将要被嵌入到MPEG音频文件中的静止图像。在这个说明书中，我们创建并且定义了一种新型的ID3帧，称为“EXEC”，它被设计作为可执行内容的一个容器，通常用于在播放音频的同时被执行。
在下面的描述中，符号$xx用来指向一个十六进制编码的八位字节，例如，$00表示八个二进制数字00000000。这个帧的最初四个八位字节是ISO-8859-1(ASCII)字符”EXEC”。接下来这又继之以一个四个-八位字节的大小(Size)头部和一个两个-八位字节的标记(Flag)头部，如在ID3v2规范中描述的那样。这后面继之以$00以表示在该帧内使用ISO-8859-1文本编码，或者继之以$01以表示使用ISO/IEC 10646-1(Unicode)文本编码，这将在随后加以参考。接下来的元素是ISO 8859-I编码的可执行内容的MIME类型，如在IETF RFC 2045中描述的那样，这也将在随后加以参考，在其后面是$00。例如，上述的Macromedia Flash文件的MIME类型是″application/x-shockwave-flash″。这继之以在为那个帧定义的文本编码中的可执行代码的一个描述，如果编码是ASCII则由$00结束，或者如果编码是Unicode则用$00 $00结束。这继之以单个八位字节，如果没有校验和，则是$00，或者如果有一个校验和，则是$01，如结合图2描述的那样。如果有一个校验和，则这后面继之以一个通过对所有的可执行代码的八位字节求和并将该结果对256求模创建的校验和。这是有用的，是因为这使可执行代码在执行之前被检查，以减少可能导致错误指令被执行的传输误差存在的可能性。
最后的元素是被嵌入到该MPEG数据流中的可执行代码的二进制或者ASCII数据。如先前说明的那样，在图3中，必须在可执行代码内执行“不同步”步骤，其中必须代替任何存在的位序列11111111 111xxxxx，其中“x”表示一个可以是0或者1的位。这是因为MPEG播放器使用这样的一个位序列来识别音频数据的开始，否则将开始把该可执行代码解释为音频数据。在ID3v2规范中定义的不同步技术中，所有这样的序列被替换为序列1111111100000000 111xxxxx。另外，所有$FF$00形式的序列被替换为序列$FF$00$00。
刚刚描述的本发明中的EXEC帧然后被嵌入到ID3v2标记中，如在ID3v2规范中描述的那样。然后通过使用在ID3v2规范中描述的标准技术，产生的ID3v2标记被放置在图3中MPEG音频流的开始处。
在本发明的最佳实施例中，解码过程是上面详细描述的编码过程的简单逆转。从MPEG音频流的开始处提取ID3v2标记，并且从该EXEC帧中读出相关的数据。然后颠倒在可执行代码中的不同步步骤，由序列$FFXX替换所有存在的$FF 00 XX，其中XX表示任意的二进制八位字节。如果在该EXEC帧中编码有一个校验和，则将可执行代码的八位字节进行求和，并将结果对256取模，然后与编码的校验和相比较。如果它们相等，则执行继续。
基于可执行代码的MIME类型，用例子说明了一个适当的执行环境。在先前讨论的application/x-shockwave-flash类型的情况下，由Macromedia在位于http：//www.macromedia.com/software/flash/open/的Flash标准网页处描述了一个参考执行环境。然后激活该执行环境以在音频文件重放的同时开始执行该可执行代码。当正在重放的同时可以参考该执行环境定义附加的应用编程接口(API)以控制该执行环境相对于音频文件的精确动作。
在本发明的编码和解码过程部件中使用的上述技术的更全面的具体参考文献是：
【ISO-8859-1】ISO/IEC DIS 8859-1.
8-bit single-byte coded character sets，Part I：Latin alphabet No.1.Technical committee/subcommittee JTC I/SC 2；
【MIME】Freed.N.和N.Borenstein.，“Multipurpose InternetMail Extensions(IME)Part One：Format of Internet MessageBodies”，RFC 2045，Nov.1996.
<url：ftp：//ftp.isi.edu/in-notes/rfc2045.txt>；以及
【UNICODE】ISO/IEC 10646-1.1993.
Universal Multiple-Octet coded Character Set(UCS)，Part 1：Architecture and Basic Multilingual Plane.Technicalcommittee/subcommittee：JTC1/SC2
<url：http：//www.unicode.org>。
在图4中说明了一个进一步的修改，例如，为了填充目的，MPEG音频文件允许在一个音频包末端处的辅助位。在MPEG-2中，这些位被用来编码环绕声数据。那里显示的MPEG音频文件容易进行附加的压缩以确保在音频帧的末端有空间用于插入可执行代码。为了提高音频压缩过程的质量，最好可以是从未压缩的音频文件进行再压缩，而不是以一个较低位速率再压缩该MPEG音频。如图4所示，然后在编码过程中利用在每个音频帧内的音频数据末端插入可执行代码，把这和可执行代码组合在一起。如上所述，因为MPEG-2使用辅助位来编码环绕声数据，所以必须确保嵌入的代码没有被曲解为环绕声音频数据。产生的带有嵌入的可执行代码的媒体文件再次是向后兼容的，但是由于附加的压缩音频质量可能是稍微减低了，但是是完全可以接受的。
在图5中说明了另一个MPEG变体修改，其中除了提供MPEG文件的标准音频与视频流之外，还提供了将要被编码的附加的“专用”数据流。如图所示，使用同步的或者不同步的专用数据流，将可执行代码在一个或多个专用数据包中进行编码，并且在编码过程中将可执行代码插入到已有的MPEG文件里。那样产生的嵌入可执行代码的媒体文件具有一个稍微增加的文件大小以容纳该可执行代码。
如先前提及的那样，可以有效地使用隐写技术，特别是在诸如数字“压制水印”的应用中(例如，参见较早引用的美国专利5,889，868和Langelaar的文章)。图6说明了使用这种隐写技术、根据本发明过程的编码，它允许嵌入远远多于现有技术、300比特/秒的可执行代码。
如该图左手端所示，该媒体文件进行一个选择过程，该选择过程涉及在该媒体文件中，基于具有对该文件的用户重放体验产生最小影响、对实际媒体文件内容能够进行的微小改变的标识，选择适当的位置。此外，这些改变必须是这样的，从而使它们能够容易地被自动化解码检测到，并且据此再现该信息。同时，在可执行代码侧(图6中的右手边)，通过提取该可执行代码的字节成为一位接一位的表示，把该代码转换成一个位流，以便使它们能够作为这种小改变被插入到媒体文件里。然后，在这个隐写编码过程中，如此转换的可执行代码通过任何众所周知的编码技术，包含例如先前引用的美国专利5,687 236中的那些技术，被插入在该媒体文件的适当位置处。产生的嵌入可执行代码的媒体文件，有时候可能由于该嵌入过程稍微减小了用户的通常重放体验，但是基本上是全部可以接受的。
在图7中，说明了媒体文件对一个坚固的水印和嵌入的可执行代码的包含。大多数的压制水印过程，包含那些先前参考的，都是坚固的，并且不容易通过媒体文件的修改除去，所以它们不会由嵌入可执行代码的一个随后的编码过程影响，如图7所示，其中说明了数据嵌入在压制水印之后进行。这适应于对媒体文件的修改不坚固的数据嵌入技术。
我们已经成功地执行了本发明这些不同编码技术中的几个的预先测试。使用取自Natalie Merchant的歌曲“Jealousy”的一个示例音频文件，我们使用Fraunhofer的mp3enc编码器以128k比特/秒编码该音频文件为一个MP3。该文件的编码部分是30秒长，并且是720K字节大小。选择的主要编码技术是相位/振幅频率域低比特编码技术(Phase/Magnitude Frequency Domain Low-BitCoding Technique)，同时改变在该文件中编码数据的间隔。
成功的结果如以下的表1所示：表1
文件 嵌入间隔 获得的数据率 影响的声音质量
原始CD 无 无 原始
mp3 无 无 微小的压缩影响
mp3 w/数据 系数1/16比特 2800K比特/秒 接近于原始mp3
系数1/8比特 5600K比特/秒
系数1/4比特 11200K比特/秒 某些影响
其中使用了一个媒体文件的一个音频部分的最低有效位的低比特编码的使用，可以被应用，从而在整个媒体文件的声谱中实质上平均地散播引入的噪音，就此减少它可察觉的影响。也可以使用频率域低比特编码来进行编码，其中使用了该媒体文件的压缩音频部分的系数的最低有效位。
对本领域技术人员来说还可以进行进一步的修改，但是这些修改被认为属于由附加权利要求所定义的本发明的精神和范围之内。

Claims (38)

1.一种用于用补充的数字程序内容补充由一个数字重放装置执行的预准备媒体数字文件内容的过程，包含：以可执行代码的形式准备这种补充的数字程序内容，并且将该可执行代码嵌入到该预准备媒体文件里，用于由该重放装置执行，以补充该预准备媒体文件内容的重放。
2.如权利要求1所述的过程，其特征在于：该媒体文件没有被预先准备以包含这种可执行代码，并且该代码作为补充的可执行代码的数字程序序列，被无缝地嵌入到该媒体文件里。
3.如权利要求2所述的过程，其特征在于：该媒体数字文件程序内容已经从包含音频、视频、图像、三维、数据库信息以及它们的组合的组中预先准备了。
4.如权利要求3所述的过程，其特征在于：以任何计算机程序格式准备可执行代码序列。
5.如权利要求4所述的过程，其特征在于：可执行代码序列从包含计算机编程的Java类文件、Macromedia Shockwave、Flash、二进制可执行代码、字节代码、Visual Basic以及Java Script的组中准备。
6.如权利要求4所述的过程，其特征在于：所述可执行代码序列的程序内容被选择为一个或多个图形的、交互式的、电子商务内容。
7.如权利要求6所述的过程，其特征在于：所述程序内容包括一个或多个广告、可交易的广告、交互式音乐视频、以及电子商务。
8.如权利要求3所述的过程，其特征在于：该媒体文件已经被预先准备了以包含音频程序格式，并且嵌入的可执行代码被准备了以提供图像补充。
9.如权利要求1所述的过程，其特征在于：在预定时间间隔实施在该媒体文件中的嵌入。
10.如权利要求1所述的过程，其特征在于：该代码的执行与该媒体文件的重放同步。
11.如权利要求1所述的过程，其特征在于：所述的将该可执行代码嵌入到该媒体文件里是无缝实施的，并具有和该媒体文件格式的向后兼容性，而且对于用户来说重放是不受影响的。
12.如权利要求11所述的过程，其特征在于：重放时在该代码的执行期间使用了一个校验和，以验证该嵌入的可执行代码已经被正确地提取了。
13.如权利要求1所述的过程，其特征在于：该嵌入通过隐写技术实施。
14.如权利要求13所述的过程，其特征在于：通过低比特编码和频率域低比特编码中的一个来实施在该媒体文件中可执行代码的编码。
15.如权利要求13所述的过程，其特征在于：在该媒体文件中以实质上大于300比特/秒可执行代码的速度实施嵌入。
16.如权利要求1所述的过程，其特征在于：该媒体文件是一个包含了一个MP3音频流的MPEG音频文件。
17.如权利要求16所述的过程，其特征在于：在编码过程中，在插入到来自于音频文件的MP3音频流的开始处之前，可执行代码与音频流的同步字节不同步，并且以ID3v2格式被封装。
18.如权利要求16所述的过程，其特征在于：在编码过程中，可执行代码位被插入到在每个音频帧中的音频文件数据的末端处以编码辅助数据。
19如权利要求18所述的过程，其特征在于：该MPEG音频文件被再压缩以确保在该帧末端有用于可执行代码的空间。
20.如权利要求16所述的过程，其特征在于：以专用数据包的形式编码该可执行代码，用于插入以及嵌入新的专用数据包到现有的MPEG文件里。
21.如权利要求13所述的过程，其特征在于：该可执行代码被转换成一个位流，并且被插入和嵌入在该媒体文件中的选定位置处，其中该选定位置被标识为在重放期间对该媒体文件内容的微小改变产生最少影响的位置。
22.如权利要求1所述的过程，其特征在于：在编码嵌入可执行代码到该媒体文件里之前，该媒体文件要进行一个数字压制水印过程。
23.如权利要求1所述的过程，其特征在于：该预准备的媒体文件是一个MP3文件，并且该可执行代码被无缝地嵌入其中，并且被准备以提供从包含可交易广告、游戏、民意测验、竞赛、交互式音乐视频和电子商务的组中选择出来的补充程序内容。
24.一种用于灵活地添加补充的数字程序内容到由数字重放装置进行的一个预准备媒体数字文件的重放中的系统，该系统包含：用于修改该预准备媒体文件以嵌入表示该补充程序内容的可执行代码序列的装置；在该数字重放装置中提供的、用于在该数字重放装置重放该修改的媒体文件期间解码该嵌入代码的装置；以及，除了用于重放该媒体文件的预准备内容的装置之外，在该数字重放装置处还提供了对解码做出响应、也用于在那里呈现该补充的程序内容的装置。
25.如权利要求24所述的系统，其特征在于：可执行代码序列被选择以包含一个或多个图形的、交互式的、电子商务程序内容。
26.如权利要求25所述的系统，其特征在于：所述程序内容包括一个或多个广告、可交易广告、游戏、民意测验、竞赛、交互式音乐视频以及电子商务。
27.如权利要求24所述的系统，其特征在于：该媒体文件是一个包含了一个MP3音频流的MPEG音频文件。
28.如权利要求27所述的系统，其特征在于：该修改装置包含用于在插入到来自音频文件的MP3音频流开始处之前、用于使可执行代码与音频流的同步字节不同步，并且以ID3v2格式封装该代码的装置。
29.如权利要求27所述的系统，其特征在于：在编码过程中，提供了用于插入可执行代码位到在每个音频帧中的音频文件数据的末端处以编码辅助数据的装置。
30.如权利要求29所述的系统，其特征在于：该MPEG音频文件被再压缩以确保在该帧末端有用于可执行代码的空间。
31.如权利要求27所述的系统，其特征在于：提供了用于以专用数据包编码该可执行代码、用于插入以及嵌入新的专用数据包到现有MPEG文件里的装置。
32.如权利要求24所述的系统，其特征在于：该修改装置包含隐写编码装置，以及其中，提供了用于转换该可执行代码成为一个位流、以及用于在该媒体文件的选定位置插入和嵌入上述位的装置，其中该选定位置被标识为在重放期间对该媒体文件内容的微小改变产生最少影响的位置。
33.如权利要求24所述的系统，其特征在于：提供了可操作用于在编码嵌入可执行代码到该媒体文件里之前、使该媒体文件进行一个数字压制水印过程的装置。
34.如权利要求24所述的系统，其特征在于：该预准备的媒体文件是一个MP3文件，并且该可执行代码被无缝地嵌入其中，并且被准备以提供从包含可交易广告、游戏、民意测验、竞赛、交互式的音乐视频和电子商务的组中选择出来的补充程序内容。
35.一种通过一个数字媒体播放装置的扩展使用处理广告和电子商务业务的方法，该方法包含：在预准备用于由所述装置进行娱乐重放的数字娱乐媒体文件中无缝地嵌入表示补充的数字广告和电子商务业务请求程序内容的可执行代码；并且修改所述装置以允许由该装置还解码所述代码，以便允许在所述装置处重放所述商业请求程序内容，作为对该娱乐文件重放的补充，并且没有影响该文件格式的向后兼容性，由此提供了先前在这种装置处没有提供的商业请求机会。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于：该媒体文件包含音频MPEG格式，并且所述重放装置适于播放这种格式的MP3数据流。
37.一种用于在由数字媒体内容呈现系统执行数字媒体流的期间、在这种数字媒体流里无缝地嵌入补充的程序内容的过程，该过程包含：以可执行代码的形式提供补充的数字程序内容；嵌入该可执行代码到该数字流中；在由该系统呈现该流的内容期间解码所编码的代码；以及在由系统呈现该流的内容期间，响应于这种解码呈现解码的补充程序内容。
38.如权利要求37所述的过程，其特征在于：嵌入、解码和呈现由一个计算机系统的软件控制实施；且该呈现作为在一个计算机屏幕处的播放和/或观看而实施。
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