DE10145602A1

DE10145602A1 - Process for embedding data in audio data and a process for extraction using an extraction program

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Publication number: DE10145602A1
Application number: DE2001145602
Authority: DE
Original assignee: DIGI4MEDIA GES fur EFFIZIENTE
Current assignee: DIGI4MEDIA GES fur EFFIZIENTE
Priority date: 2001-09-15
Filing date: 2001-09-15
Publication date: 2003-04-03

Abstract

The uncompressed audio data from a CD (4) is extracted to provide wave data (14). Modified wave data is produced (24) by application of an embedding program (16) that uses data in a compressed binary form from a video source (18). This data can later be obtained using an extraction program.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einlagern von Nutzdaten und/oder von eine Extraktion der Nutzdaten ermöglichenden Verwaltungsdaten in unkomprimierte digitale Audiodaten. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, ein Verfahren zum Extrahieren von Nutzdaten, die durch das erfindungsgemäße Verfahren in Audiodaten eingelagert wurden, und eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Extrahieren der Nutzdaten. The present invention relates to a method for Storage of user data and / or an extraction of the Administrative data enabling user data in uncompressed digital audio data. Furthermore, the present invention an apparatus for performing the inventive method, a method for Extracting user data by the inventive Procedures in audio data were stored, and a Device for performing the method according to the invention to extract the user data.

Beim Übergang von analogen zu digitalen Tonträgern etablierte sich für DAT-Rekorder und Audio-CDs ein Datenformat als Standard, das als Sony®-Phillips®-Format bezeichnet wird. Dieser Standard, der bis heute weltweit eingesetzt wird, dient beispielsweise zur Abspeicherung von Musikstücken auf Compact-Discs (CDs), wobei eine Abtastfrequenz von 44,1 kHz vorgesehen ist. Die Ablage der Audiodaten erfolgt bei diesem Standard in Datenstrukturen fester Größe, die bei Audio-CDs als Samples bezeichnet werden. Ein Sample umfasst dabei zwei Abtast- beziehungsweise Samplewerte, von denen der eine dem linken Stereokanal zugeordnet ist, während der andere dem rechten Stereokanal zugeordnet ist. In the transition from analog to digital sound carriers established itself for DAT recorders and audio CDs Data format as standard, that as Sony®-Phillips® format referred to as. This standard, which is still worldwide today is used, for example, for storing Pieces of music on compact discs (CDs), one Sampling frequency of 44.1 kHz is provided. The filing of the With this standard, audio data takes place in data structures fixed size, referred to as samples on audio CDs become. A sample comprises two sampling or sample values, one of which is the left Stereo channel is assigned while the other is the right one Stereo channel is assigned.

Auf dem Gebiet der Datenverarbeitung ist weiterhin die sogenannte CD-ROM bekannt, die sowohl zum Einlesen von Daten als auch zum Abspeichern von Daten verwendet wird, wobei letzteres mit Hilfe sogenannter CD-Brenner erfolgt. Auf einer CD-ROM werden die Daten analog zu denen auf einer Festplatte organisiert abgelegt. In the field of data processing is still the So-called CD-ROM known, both for reading Data as well as for storing data is used the latter using CD burners. On a CD-ROM, the data is analogous to that on organized a hard drive.

Obwohl sich die Datenformate für eine Audio-CD und eine CD-ROM unterscheiden, sind Mischformen bekannt, bei denen außer dem normalen Musikinhalt der Audio-CD zusätzlich noch andere Nutzdaten wie beispielsweise Notenpartituren, weitere textuelle und graphische Informationen und ausführbare Programme enthalten sind, mit deren Hilfe in den Daten recherchiert werden kann, oder mit deren Hilfe beispielsweise während des Musikabspielens ein Cursor in der Notenpartitur angezeigt wird, der synchron mitläuft. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise der von Sony® und Phillips® freigegebene zusätzlich nutzbare Datenbereich auf einer Audio-CD bekannt, wobei in diesem zusätzlichen Datenbereich beliebige Nutzdaten abgelegt werden können. Dabei handelt es sich um den sogenannten CD-Text- Standard, bei dem bis zu 6 sogenannte Subchannel-Bits mit Nutzdaten belegt werden. Diese Bits gehören zum Subcode- Byte, wobei jeder Frame, das heißt eine Gruppe von sechs Samples, ein Subcode-Byte enthält. Auf diese Weise stehen bis zu 4 MByte für Nutzdaten zur Verfügung. Standard-CD- Player ignorieren diese zusätzlichen Subchannel-Daten. Weiterhin wurde von Sony® und Phillips® mit der sogenannten Enhanced-Music-CD ein wesentlich weitergehendes Verfahren eingeführt, bei dem die CD zwei Sessions enthält. In der ersten Session befinden sich die Audio-Tracks und in der zweiten Session können Computerdateien abgelegt werden. Audio-CD-Player können generell nur Single- Session-CDs lesen und finden daher nur die. Audio-Tracks vor. Although the data formats for an audio CD and a Differentiate CD-ROM, mixed forms are known in which in addition to the normal music content of the audio CD other useful data such as score scores, further textual and graphic information and executable programs are included, with the help of which Data can be researched, or with their help for example, a cursor in while playing music the sheet music score is shown, which is synchronized. In this context, for example, is that of Sony® and Phillips® approved additional usable Data area known on an audio CD, in which Any user data can be stored in the additional data area can. This is the so-called CD-Text Standard, in which up to 6 so-called subchannel bits are included User data are occupied. These bits belong to the subcode Bytes, each frame, that is, a group of six Samples containing a subcode byte. Stand this way up to 4 MByte available for user data. Standard CD Players ignore this additional subchannel data. Furthermore, Sony® and Phillips® with the so-called Enhanced Music CD a much more extensive Process introduced in which the CD contains two sessions. The audio tracks and are in the first session Computer files can be stored in the second session become. Audio CD players can generally only be Therefore, session CDs only read and find them. Audio tracks in front.

Den vorstehend beschriebenen Verfahren ist gemeinsam, dass, sofern zusätzliche Nutzdaten auf einer Audio-CD vorgesehen werden, diese zusätzlichen Nutzdaten in separaten Datenbereichen der Audio-CD abgelegt werden, und zwar mit speziellen Datenformaten. Für die zusätzlichen Nutzdaten sind daher zusätzliche Speicherkapazitäten auf einem Datenträger vorzusehen. The methods described above have in common that provided additional payload on an audio CD are provided, this additional user data in separate data areas of the audio CD are stored, and with special data formats. For the extra User data therefore have additional storage capacities to provide a data carrier.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit der Nutzdaten in unkomprimierte digitale Audiodaten eingelagert werden können, ohne die erforderliche Speicherkapazität nennenswert zu erhöhen. Die Bereitstellung eines Verfahrens sowie einer Vorrichtung zum Extrahieren der erfindungsgemäß eingelagerten Nutzdaten zählt ebenfalls zur Aufgabe der vorliegenden Erfindung. The present invention is based on the object to provide a method and an apparatus with which User data in uncompressed digital audio data can be stored without the required Increase storage capacity significantly. The provision of a Method and an apparatus for extracting the User data stored according to the invention also counts to the object of the present invention.

Ein Teil dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Einlagern von Nutzdaten und/oder von eine Extraktion der Nutzdaten ermöglichenden Verwaltungsdaten in unkomprimierte digitale Audiodaten, die in Form von mehrere Bits umfassenden Samples vorliegen und ein Audiosignal beschreiben, mit den folgenden Schritten:

a) Auswerten von zumindest einigen der Samples, um innerhalb der Samples ein oder mehrere Bits als ausgewählte Bits festzulegen, deren Informationsgehalt bei der akustischen Wiedergabe der Audiodaten von untergeordneter Bedeutung ist, und
b) Ersetzen zumindest einiger der durch den Verfahrensschritt a) festgelegten ausgewählten Bits durch Bits der Nutzdaten und/oder der Verwaltungsdaten oder aus diesen gewonnene Bits.

Part of this object is achieved according to the invention by a method for storing user data and / or administration data which enables extraction of the user data in uncompressed digital audio data, which are in the form of samples comprising several bits and describe an audio signal, with the following steps:

a) evaluating at least some of the samples in order to define one or more bits as selected bits within the samples, the information content of which is of minor importance in the acoustic reproduction of the audio data, and
b) replacing at least some of the selected bits determined by method step a) with bits of the useful data and / or the management data or bits obtained from these.

Im Gegensatz zu den eingangs beschriebenen bekannten Verfahren, bei denen auf einer Audio-CD bestimmte, nicht direkt für das Musiksignal genutzte Datenbereich zur Ablage von Zusatzdaten genutzt werden, verwendet das erfindungsgemäße Verfahren die Audiodaten selbst als Träger der Nutzdaten. Die beispielsweise ein Musiksignal beschreibenden Audiodaten werden selbst modifiziert, indem die Nutzdaten eingelagert werden. Einlagerung bedeutet dabei, dass die Samples so verändert werden, dass eine jeweils zu bestimmende Anzahl von ausgewählten Bits durch Bits der Nutzdaten und/oder der Verwaltungsdaten ersetzt wird. Zwar wird das Audioausgangssignal bei dieser Vorgehensweise in gewissem Maße "verunreinigt", jedoch derart, dass die Modifikation für einen normal geübten Hörer nicht wahrnehmbar ist oder zumindest nicht als störend empfunden wird. In contrast to the known ones described at the beginning Procedures where certain on an audio CD are not Data area used directly for the music signal The storage of additional data is used inventive method the audio data itself as Carrier of the user data. For example, a music signal descriptive audio data are modified themselves, by storing the user data. warehousing means that the samples are changed in such a way that a number of selected bits to be determined in each case by bits of the user data and / or the administrative data is replaced. Although the audio output signal is at to some extent, "contaminated" this approach, however, such that the modification is normal for one experienced listeners are not perceivable or at least not as is perceived as disturbing.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vorzugsweise vor, dass die Samples, einen ersten Samplewert und einen zweiten Samplewert umfassen, wobei der erste Samplewert einen Abtastwert für einen linken Stereokanal und der zweite Samplewert einen Abtastwert für einen rechten Stereokanal angibt, wie dies eingangs bereits erläutert wurde. Jeder Sample kann dabei beispielsweise bis zu 2 × 16 Bit für die beiden Stereokanäle des Audiosignals zur Verfügung stellen. The method according to the invention preferably provides that the samples, a first sample value and a comprise second sample value, the first sample value being one Sample for one left stereo channel and the second Sample value a sample for a right stereo channel indicates how this was already explained at the beginning. Everyone Sample can, for example, up to 2 × 16 bits for the two stereo channels of the audio signal are available put.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Verfahrensschritt a) die folgenden Teilschritt umfasst:

1. Erfassen der einem jeweiligen Samplewert zugeordneten Samplewert-Bitanzahl, und
2. Festlegen einer Anzahl von niederwertigen Bits des jeweiligen Samplewertes als ausgewählte Bits dieses Samplewertes, in Abhängigkeit von der in Schritt a1) erfassten Samplewert-Bitanzahl.

In one embodiment of the method according to the invention, it is provided that method step a) comprises the following substep:

1. Detect the number of sample values assigned to a respective sample value, and
2. Definition of a number of low-order bits of the respective sample value as selected bits of this sample value, depending on the number of sample value bits acquired in step a1).

Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, die als "lineare Einlagerung" bezeichnet werden kann, können die einzelnen Samplewerte beispielsweise sequenziell (und dabei beispielsweise immer nacheinander der rechte und der linke Kanal jedes Samples) aus den Audiodaten ausgelesen werden und für jeden Samplewert kann die Samplewert-Bitanzahl bestimmt werden, um in Abhängigkeit von dieser Samplewert-Bitanzahl die ausgewählten Bits festzulegen. In this embodiment of the invention Procedures called "linear stocking" can, for example, the individual sample values sequentially (and for example always one after the other the right and left channels of each sample) from the Audio data are read out and for each sample value the sample value bit number can be determined to be in Dependence on this number of sample values the selected bits.

In diesem Zusammenhang kann das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin vorsehen, dass die Anzahl von niederwertigen Bits mit Hilfe eines vorgegebenen Prozentsatzes der Samplewert-Bitanzahl bestimmt wird. In diesem Fall ist die Anzahl der ausgewählten Bits und damit die Anzahl der eingelagerten Nutzdaten-Bits proportional zur jeweiligen Samplewert-Bitanzahl. Diese Ausführungsform ist besonders einfach zu realisieren, weil in diesem Fall mit Ausnahme von lediglich zwei Werten, die für die spätere Datenextraktion benötigt werden, keine Verwaltungsdaten erforderlich sind. Die für die spätere Datenextraktion benötigen beiden Werten betreffen dabei insbesondere die Anzahl von Samples mit Einlagerungen und die gewählte prozentuale Einlagerungsrate. Ein Nachteil dieser relative einfachen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass sie noch keinen Gebrauch macht von bekannten, in wissenschaftlichen Untersuchungen gewonnenen Erkenntnissen bezüglich der physiologischen Eigenschaften des menschlichen Hörens, das heißt Erkenntnissen darüber, welche Anteile des Musiksignals modifiziert werden dürfen, ohne dass dies deutlich wahrnehmbar ist. Das einfache Ersetzen der unteren Audiodaten-Bits durch Nutzdaten-Bits bewirkt ein leichtes zusätzliches Rauschen. Dieses zusätzliche Rauschen kann jedoch in vielen Fällen in Kauf genommen werden und es wird insbesondere dadurch in Grenzen gehalten, dass bei der linearen Einlagerung an leisen Stellen, das heißt an Stellen mit kleinen Samplewerten, auch proportional weniger Bits ersetzt werden, so dass lediglich eine entsprechend kleine Störung erzeugt wird. Diese relativ einfache Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist beispielsweise für die Einlagerung von Nutzdaten in Audiodaten von älteren Analogaufnahmen anwendbar, die historisch bedingt ohnehin ein relativ starkes Rauschen aufweisen, das in der Regel sogar stärker ist als das durch die Einlagerung erzeugte Rauschen. Darüber hinaus ist, im Gegensatz zu dem durch die Einlagerung bedingten Rauschen, das durch die Aufnahme bedingte Rauschen unabhängig von der Signalhöhe. In this context, the invention Procedures continue to provide that the number of least significant bits using a predetermined percentage of the Sample value bit number is determined. In this case the number of bits selected and thus the number of stored user data bits proportional to the respective Sample value bit number. This embodiment is special easy to implement because in this case with one exception of just two values for the later Data extraction is needed, no administrative data required are. The one for later data extraction Both values relate in particular to the number of samples with inclusions and the selected percentage storage rate. One disadvantage of this relative simple embodiment of the method according to the invention is that she’s not yet using known, in scientific studies gained knowledge regarding the physiological Properties of human hearing, that is, knowledge about what portions of the music signal modified may be allowed without this being clearly perceptible. The simple replacement of the lower audio data bits with User data bits cause a slight additional Noise. However, this additional noise can be in many Cases are accepted and it will be particularly limited in that the linear Storage in quiet places, that is, in places with small sample values, also proportionally fewer bits replaced be, so that only a correspondingly small Disturbance is generated. This relatively simple embodiment the method according to the invention is for example for the storage of user data in audio data from older ones Analog recordings applicable, which are historically anyway have a relatively strong noise, which is usually is even stronger than that generated by the storage Noise. In addition, contrary to that is through the noise caused by the embedding caused by the Recording-related noise regardless of the signal level.

Zur Verbesserung der vorstehend erläuterten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Prozentsatz der Samplewert- Bitanzahl in Abhängigkeit von den Audiodaten festgelegt wird. Dadurch ergibt sich eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die prozentuale Einlagerungsrate nicht über die gesamten Audiodaten hinweg konstant ist, sondern beispielsweise für unterschiedliche Stellen eines Musikstücks variiert wird. Dadurch ist es möglich, je nach Art der Audiodaten, die jeweils höchste gerade nicht mehr wahrnehmbare Einlagerungsrate zu verwenden, so dass insbesondere an besonders sensiblen Stellen, beispielsweise eines Musikstücks, eine kleinere Einlagerungsrate verwendet werden kann. Es ist klar, dass diese Vorgehensweise mehr Verwaltungsdaten erfordert als die im Zusammenhang mit der konstanten Einlagerungsrate erwähnten beiden Werte. To improve the above Embodiment of the method according to the invention can furthermore the percentage of sample value Number of bits determined depending on the audio data becomes. This results in an embodiment of the inventive method in which the percentage Storage rate not across the entire audio data is constant, but for example for different ones Places a piece of music is varied. That’s it possible, depending on the type of audio data, the highest imperceptible storage rate use, so that particularly sensitive Places, for example a piece of music, a smaller one Storage rate can be used. It is clear that this approach requires more administrative data than those related to the constant storage rate mentioned two values.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, die gegebenenfalls mit der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kombiniert werden kann, sieht vor, dass der Verfahrensschritt a) die folgenden Teilschritte umfasst:

1. Feststellen welche Fourierkoeffizienten des fouriertransformierten Audiosignals bei der akustischen Wiedergabe des rücktransformierten Audiosignals von untergeordneter Bedeutung sind,
2. Festlegen derjenigen Bits in den Audiodaten als ausgewählte Bits, die den Koeffizienten mit untergeordneter Bedeutung entsprechen.

Another embodiment of the method according to the invention, which can optionally be combined with the embodiment described above, provides that method step a) comprises the following substeps:

1. Determine which Fourier coefficients of the Fourier-transformed audio signal are of subordinate importance in the acoustic reproduction of the back-transformed audio signal,
2. Set those bits in the audio data as selected bits that correspond to the coefficients of minor importance.

Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, die als "Einlagerung im Frequenzspektrum" bezeichnet werden kann, werden die Nutzdaten nicht unmittelbar in den Samplewerten der Audiodaten eingelagert, sondern das durch die Audiodaten beschriebene Audiosignal wird indirekt durch die Einlagerung modifiziert. Zwar ändern sich auch in diesem Fall die Samplewerte, die Einlagerungen können aber nicht mehr direkt aus den Samplewerten extrahiert werden. Eine derartige Ausführungsform ist deutlich komplizierter als die vorstehend erwähnte "lineare Einlagerung". Sie bietet jedoch den Vorteil einer wesentlich besser gerechtfertigten Vorschrift zur Modifikation der Audiodaten. In this embodiment of the invention Procedure which is called "incorporation in the frequency spectrum" the user data are not immediately stored in the sample values of the audio data, but becomes the audio signal described by the audio data modified indirectly by storage. Change though in this case, the sample values that However, inclusions can no longer be taken directly from the sample values be extracted. Such an embodiment is much more complicated than the one mentioned above "linear storage". However, it offers the advantage of one much better justified regulation on Modification of the audio data.

Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Feststellen der Fourierkoeffizienten mit untergeordneter Bedeutung erfolgt, indem aus den Audiodaten Fourierkoeffizienten errechnet werden, die mit Fourierkoeffizienten verglichen werden, die bei einem Standardkomprimierungsverfahren erhalten werden. Bei dem Standardkomprimierungsverfahren handelt es sich dabei vorzugsweise um ein Komprimierungsverfahren, das die heute bereits sehr fundierten wissenschaftlichen Untersuchungen bezüglich der physiologischen Eigenschaften des menschlichen Hörens berücksichtigt und quantitative Aussagen darüber gestattet, welche Anteile eines beispielsweise durch die Audiodaten beschriebenen Musiksignals modifiziert werden können, ohne dass dies deutlich wahrnehmbar ist. Um aus den Audiodaten vergleichbare Fourierkoeffizienten errechnen zu können, ist es in der Regel erforderlich, die Intervalle von Samplewerten zu kennen, die bei dem jeweiligen Standardkomprimierungsverfahren eingesetzt werden, das die zum Vergleich herangezogenen Fourierkoeffizienten liefert. In this embodiment of the invention The method can also provide that the determination the Fourier coefficient with minor importance takes place by using Fourier coefficients from the audio data are calculated, which are compared with Fourier coefficients with a standard compression method be preserved. With the standard compression method it is preferably a Compression method that is already very well founded today scientific studies regarding the physiological Characteristics of human hearing are taken into account and quantitative statements allow what proportions one described for example by the audio data Music signal can be modified without this is clearly noticeable. To get out of the audio data to be able to calculate comparable Fourier coefficients it usually required the intervals of Knowing sample values for each Standard compression methods are used, the the to Comparison of the Fourier coefficients used.

Auch wenn die bei dem jeweiligen Standardkomprimierungsverfahren verwendeten Intervalle von Samplewerten nicht zuverlässig bekannt sind, ist es jedoch möglich, die von den Standardkomprimierungsverfahren berücksichtigten wissenschaftlichen Erkenntnisse bezüglich der physiologischen Eigenschaften des menschlichen Hörens indirekt auszunutzen. Zu diesem Zweck kann bei der in Rede stehenden Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weiterhin vorgesehen sein, dass die ursprünglichen Audiodaten mit einem Standardkomprimierungsverfahren komprimiert und anschließend mit einem entsprechenden Standarddekomprimierungsverfahren wieder dekomprimiert werden, um dekomprimierte Audiodaten zu erhalten, und dass das Feststellen der Fourierkoeffizienten mit untergeordneter Bedeutung umfasst, dass aus den ursprünglichen Audiodaten errechnete Fourierkoeffizienten mit aus den dekomprimierten Audiodaten errechneten Fourierkoeffizienten verglichen werden. Die Werte aller Fourierkoeffizienten, die nach der Anwendung des Standardkomprimierungsverfahrens beziehungsweise des Standarddekomprimierungsverfahrens nicht mehr vorhanden sind, wurden durch das Standardkomprimierungsverfahren als für den Höreindruck nicht relevant eingestuft und können daher durch andere Werte ersetzt werden, um die Nutzdaten einzulagern, solange die neuen Werte bezüglich der Anzahl belegter Bits kleiner als die ursprünglichen Fourierkoeffizientenwerte sind. Indem entsprechend der jeweils zulässigen Anzahl austauschbarer Bits die entsprechende Bitanzahl aus einem Bitstrom der einzulagernden Nutzdaten genommen wird, entstehen die modifizierten Fourierkoeffizientenwerte, die dann die Audiodaten mit Einlagerungen definieren, die durch die Fourier-Rücktransformation erzeugt werden. Even if that with the respective Standard compression methods did not use intervals of sample values are reliably known, it is possible, however, that of the standard compression method scientific knowledge regarding the physiological properties of human hearing indirectly exploit. For this purpose can be discussed in the standing embodiment of the method according to the invention continue to be provided that the original Audio data using a standard compression method compressed and then with a corresponding Standard decompression procedures can be decompressed to to get decompressed audio, and that that Determine the Fourier coefficients with subordinate Meaning includes that from the original audio data calculated Fourier coefficients from the decompressed audio data calculated Fourier coefficients be compared. The values of all Fourier coefficients that after using the standard compression method or the standard decompression procedure no longer exist, were replaced by the Standard compression method than for the auditory impression is not classified relevant and can therefore by other values to be replaced to store the user data as long as the new values with regard to the number of used bits smaller than the original Fourier coefficient values. By according to the permissible number exchangeable bits the corresponding number of bits from one Bit stream of the user data to be stored is taken, the modified Fourier coefficient values arise, which then define the audio data with inclusions that are generated by the Fourier inverse transformation.

Dabei müssen die Anzahlen der in den einzelnen Koeffizienten ausgetauschten Bitwerte in der Regeln in entsprechenden Verwaltungsdaten abgelegt werden, das heißt zusätzlich zu den Nutzdaten müssen in diesem Fall auch die benötigten Verwaltungsdaten in die Koeffizienten eingelagert werden. Dadurch verringert sich zwar das Volumen der einlagerbaren Nutzdaten, aufgrund der Berücksichtigung von Hör-physiologischen Erkenntnissen ist die Einlagerung der Nutzdaten bei einer späteren Wiedergabe des Audiosignals von einem durchschnittlichen Hörer jedoch nicht mehr oder kaum noch feststellbar. The numbers of each Coefficients exchanged bit values in the rules in corresponding administrative data are stored, that is in this case, in addition to the user data, the required administrative data in the coefficients be stored. This does reduce the volume of the storable user data, based on the consideration the storage of hearing-physiological knowledge the user data when the However, audio signal from an average listener no longer or hardly ascertainable.

In diesem Zusammenhang kann das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin vorsehen, dass das Standardkomprimierungsverfahren ein irreversibles Komprimierungsverfahren ist. Derartige Komprimierungsverfahren nutzen die Tatsache aus, dass beim menschlichen Hören bestimmte Anteile des Frequenzspektrums von anderen Anteilen überdeckt werden, das heißt keinen relevanten Beitrag zum Höreindruck liefern. Das bedeutet, dass bei der Untersuchung des Frequenzspektrums des Musiksignals, das heißt bei der dafür erforderlichen Fouriertransformation einige der Fourierkoeffizienten weggelassen werden können, ohne einen merklichen Qualitätsverlust nach der Rücktransformation hinnehmen zu müssen. Dadurch ist es möglich, das abzuspeichernde Datenvolumen deutlich zu reduzieren. Die bekannten irreversiblen Standardkomprimierungsverfahren unterscheiden sich in den jeweiligen Algorithmen zur Bestimmung der irrelevanten Fourierkoeffizienten. In this context, the invention Procedures continue to provide that the Standard compression method is an irreversible compression method. Such compression methods take advantage of the fact from the fact that certain parts of the Frequency spectrum are covered by other components, that means no relevant contribution to the auditory impression deliver. This means that when examining the Frequency spectrum of the music signal, that is, for that required Fourier transform some of the Fourier coefficients can be omitted without one noticeable loss of quality after the back transformation to have to accept This makes it possible to significantly reduce the data volume to be saved. The known irreversible standard compression methods differ in the respective algorithms Determination of the irrelevant Fourier coefficients.

Ohne darauf beschränkt zu sein, kann das erfindungsgemäße Verfahren in diesem Zusammenhang vorsehen, dass das Standardkomprimierungsverfahren das MP3-Verfahren ist. Without being limited to this, the invention can Procedures in this context provide that the The standard compression method is the MP3 method.

Unabhängig von der jeweiligen speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Verwaltungsdaten angeben, wo und wie die Nutzdaten eingebracht werden beziehungsweise wurden, um eine Extraktion der eingelagerten Nutzdaten zu ermöglichen. Im einfachsten Fall kann dabei beispielsweise für jedes Sample die Anzahl der eingelagerten Nutzdaten-Bits angegeben werden. Weiterhin sind beispielsweise auch beim "linearen Einlagerungsverfahren" dann Verwaltungsdaten erforderlich, wenn nur an bestimmten definierten Stellen des Musikstücks Einlagerungen vorgenommen werden sollen, etwa aus Synchronisationsgründen bei eingelagerten Videodaten. In diesem Fall werden dann gezielt Musikintervalle gewählt und markiert, in denen Einlagerungen vorgenommen werden. Regardless of the specific embodiment of the method according to the invention is preferred provided that the administrative data indicate where and how the User data are or have been introduced in order an extraction of the stored user data enable. In the simplest case, for example for each sample the number of stored user data bits can be specified. Furthermore, for example "linear putaway" then administrative data required if only in certain defined places the music piece should be stored, for reasons of synchronization with stored Video data. In this case, music intervals are then targeted selected and marked in which storages are made become.

Die notwendige Einlagerung von Verwaltungsdaten erfordert in einigen Fällen erneut Verwaltungsdaten, so dass es sich um einen rekursiven Vorgang handelt, der beispielsweise dadurch gestartet werden kann, dass an seinem Anfang eine bestimmte Menge von Verwaltungsdaten nicht eingelagert, sondern in anderer Weise abgelegt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in diesem Zusammenhang vorsehen, dass Startverwaltungsdaten vorgesehen werden, die angeben wo und wie Verwaltungsdaten und/oder Nutzdaten eingebracht werden beziehungsweise wurden, um eine Extraktion der eingelagerten Nutzdaten zu ermöglichen. Beispielsweise können die Startverwaltungsdaten außerhalb eines Musiksignals auf dem Trägermedium abgelegt werden, beispielsweise in anderen Bereichen der 2 × 32 Bit Sony®- Phillips®-Samples. Die Startverwaltungsdaten werden dabei vorzugsweise vor den Samples mit Einlagerungen abgelegt. Weiterhin ist es möglich, die Startverwaltungsdaten innerhalb der Audiodaten abzulegen, vorzugsweise jedoch nicht als Einlagerung sondern als Datenvorspann. Für einen derartigen Datenvorspann können beispielsweise zusätzliche Samples eingefügt oder vorhandene Samplewerte überschrieben werden. Der Datenvorspann ist dabei vorzugsweise in jedem der betroffenen Samples mit einer so geringen Bitanzahl belegt und insgesamt kurz genug, dass die als Audiosamples interpretierten Daten des Datenvorspanns bei der Wiedergabe des Audiosignals nicht als störend empfunden werden. The necessary storage of administrative data requires in some cases administrative data again, so it is a recursive process that can be started, for example, by Do not start a certain amount of administrative data stored but stored in a different way. The The method according to the invention can be used in this context provide for start management data to be provided which specify where and how administrative data and / or User data are brought in or were to be a To enable extraction of the stored user data. For example, the start management data can be outside a music signal are stored on the carrier medium, for example in other areas of the 2 × 32 bit Sony® Phillips® samples. The start management data will be there preferably stored in front of the samples with inclusions. It is also possible to enter the start administration data to be stored within the audio data, but preferably not as storage but as data header. For such a data header, for example additional samples inserted or existing sample values be overwritten. The header is there preferably in each of the affected samples with such a small number of bits occupied and overall short enough that the data of the. interpreted as audio samples Data leader when playing the audio signal not as be perceived as disturbing.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorsehen, dass die Verwaltungsdaten und/oder die Startverwaltungsdaten in kodierter Form abgelegt werden, insbesondere in Form einer Huffman-Kodierung. Die Verwaltungsdaten beziehungsweise die Startverwaltungsdaten erfordern bei dieser Vorgehensweise eine geringere Speicherkapazität. The method according to the invention can provide that the Administrative data and / or the start administrative data in coded form, especially in the form a Huffman coding. The administrative data or the start administration data required for this Procedure a lower storage capacity.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann unabhängig von der jeweiligen Ausführungsform weiterhin vorsehen, dass die Nutzdaten komprimierte Nutzdaten sind. The method according to the invention can be used independently of the respective embodiment further provide that the User data is compressed user data.

Da beispielsweise bei der Herstellung einer CD Übertragungsfehler auftreten beziehungsweise bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Einlagerungsverfahrens Rundungsfehler entstehen können, zur Extraktion der Nutzdaten das Audiosignal jedoch in der Regel Bit-genau ausgewertet werden muss, kann es bei bestimmten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft sein, dass die Nutzdaten mit Redundanzen zur nachträglichen Fehlerkorrektur versehen werden. Zur Durchführung einer derartigen Korrektur stehen dem Fachmann verschiedene hochentwickelte Standardverfahren zur Verfügung. For example, when making a CD Transmission errors occur or during use the storage method according to the invention Rounding errors can arise for the extraction of the user data However, the audio signal is usually evaluated bit-precisely must be, it can be in certain embodiments of the be advantageous method that the User data with redundancies for subsequent Error correction. To carry out such Correction is available to the expert in various ways sophisticated standard procedures available.

Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsform und ohne darauf beschränkt zu sein, kann das erfindungsgemäße Verfahren vorsehen, dass die Nutzdaten Videodaten und/oder Bilddaten umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Nutzdaten Textdaten umfassen. Regardless of the particular embodiment and without the invention can be limited to this Procedures provide that the user data is video data and / or include image data. Additionally or alternatively it can be provided that the user data is text data include.

Bei einigen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Audiodaten im Wave-Format vorliegen. Die insbesondere dem Windows®- Standard entsprechenden Wave-Dateien bestehen bis auf einen kleinen Header ausschließlich aus den die Samplewerte enthaltenden Samples. In some embodiments of the invention The method can provide that the audio data in the Wave format available. The especially the Windows® Standard wave files exist except for a small header exclusively from the Samples containing sample values.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren vorsehen, dass die Audiodaten über einen Audio-Ripper erhalten werden. Audio-Ripper sind handelsübliche Softwarewerkzeuge, mit denen beispielsweise Wave-Dateien durch Auslesen einer Audio-CD erzeugt werden können. Furthermore, the method according to the invention can provide that the audio data is received via an audio ripper become. Audio rippers are commercially available Software tools with which, for example, wave files can be read out an audio CD can be generated.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren vorsehen, dass die Audiodaten mit den eingelagerten Nutzdaten auf einem Datenträger abgespeichert werden. Bei einem derartigen Datenträger kann es sich beispielsweise um eine Audio-CD handeln, die durch einen sogenannten CD-Brenner erzeugt werden kann. Selbstverständlich ist es ebenfalls denkbar, die Audiodaten mit den eingelagerten Nutzdaten auf anderen Datenträgern zu speichern oder sie beispielsweise über das Internet zu versenden. Furthermore, the method according to the invention can provide that the audio data with the stored user data be stored on a data carrier. At a such a disk can be, for example Audio CD act through a so-called CD burner can be generated. Of course it is too conceivable, the audio data with the stored user data on other media or save them for example, to send over the Internet.

Vorzugsweise ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren jedoch vorgesehen, dass der Datenträger eine Compact-Disc ist. Is preferred in the method according to the invention however, the disk provided a compact disc is.

Jede Vorrichtung die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist, fällt in den Schutzbereich der zugehörigen Ansprüche. Any device to carry out the is suitable falls within the scope of protection the associated claims.

Auch jeder Datenträger, der durch das erfindungsgemäße Verfahren eingelagerte Nutzdaten und/oder Verwaltungsdaten trägt, fällt in den Schutzbereich der zugehörigen Ansprüche. Also any data carrier by the invention Process stored user data and / or Carries administrative data, falls within the scope of protection of the associated Expectations.

Gleiches gilt für jedes Verfahren zum Extrahieren von Nutzdaten, die durch das erfindungsgemäßen Verfahren zum Einlagern der Nutzdaten und/oder der Verwaltungsdaten in Audiodaten eingelagert wurden. Die Durchführung des Verfahrens zum Extrahieren der Nutzdaten entspricht dabei im Wesentlichen der Umkehrung des Verfahrens zum Einlagern der Nutzdaten. Beispielsweise besteht die Extraktion von Nutzdaten, die direkt in die Samplewerte eingelagert wurden, beispielsweise durch die "lineare Einlagerung", im Wesentlichen darin, die Samplewerte sequenziell aus der Audio-CD auszulesen, mit Hilfe der ebenfalls eingelagerten Verwaltungsdaten für jeden der späteren Samplewerte die Anzahl der eingelagerten Bits zu ermitteln, diese Bits auszulesen und an einen Bitstrom anzuhängen. Auf diese Weise werden die eingelagerten Nutzdaten wieder reproduziert. Zur Extraktion von Nutzdaten, die durch die "Einlagerung im Frequenzbereich" eingelagert wurden, wird die gleiche Fouriertransformation wie beim Einlagerungsvorgang durchgeführt. Da die Samplewerte durch die Einlagerung modifiziert wurden ergeben sich Fourierkoeffizienten mit Einlagerungen. Das heißt die Fouriertransformation liefert in diesem Fall wieder die gleichen Fourierkoeffizienten, die nach der Ersetzung der Bits während des Einlagerungsvorgangs entstanden sind. Mit Hilfe der wiedergewonnenen Verwaltungsinformationen können die betroffenen Fourierkoeffizienten identifiziert werden. Dadurch kann ein Bitstrom erzeugt werden, der die eingelagerten Nutzdaten reproduziert. Für die jeweilige Anzahl von ausgetauschten Bits sind bei dieser Ausführungsform in der Regel keine Verwaltungsinformationen notwendig, da in diesem Fall vorzugsweise der gesamte Koeffizientenwert bei der Einlagerung ersetzt wird. The same applies to any method for extracting User data that by the inventive method for Storage of user data and / or administrative data in Audio data were stored. The implementation of the The procedure for extracting the user data corresponds to Essentially the reverse of the storage procedure the user data. For example, there is the extraction of User data stored directly in the sample values were, for example by "linear storage", essentially in making the sample values sequentially the audio CD with the help of the stored administrative data for each of the later ones Sample values to determine the number of bits stored, this Read bits and attach them to a bit stream. On this way, the stored user data is restored reproduced. For the extraction of user data by the "Storage in the frequency domain" was stored the same Fourier transform as for Storage process carried out. Since the sample values by the Storage were modified Fourier coefficients with inclusions. That is called In this case, Fourier transformation returns the same Fourier coefficients after the replacement of the bits during of the storage process have arisen. With the help of recovered administrative information can affected Fourier coefficients can be identified. This allows a bit stream to be generated which reproduced stored user data. For the respective number of bits exchanged are in this embodiment Usually no administrative information is necessary because in this case, preferably the entire coefficient value is replaced during storage.

Auch jede Vorrichtung, die zum Extrahieren von Nutzdaten, die durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Einlagern von Nutzdaten und/oder Verwaltungsdaten in Audiodaten eingelagert wurden, fällt in den Schutzbereich der zugehörigen Ansprüche. Any device that is used to extract user data, which by the inventive method for storage of user data and / or administrative data in audio data were placed in the protection area of the associated claims.

Bei bestimmten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Extrahieren von Nutzdaten kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung Interprozesskommunikationsmittel aufweist, die die extrahierten Daten an ein Verarbeitungsprogramm für die jeweiligen Nutzdaten weiterleiten. Bei einem derartigen Verarbeitungsprogramm für die Nutzdaten kann es sich beispielsweise um ein Programm zur Dekomprimierung von Videodaten handeln, sofern die Nutzdaten durch Videodaten gebildet sind. In certain embodiments of the invention Device for extracting user data can be provided be that the device Interprocess communication means having the extracted data on a Forward the processing program for the respective user data. With such a processing program for the User data can be, for example, a program for Decompression of video data act if the User data are formed by video data.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Extrahieren von Nutzdaten kann weiterhin einen Anschluss aufweisen, der dazu vorgesehen ist, mit einem digitalen Ausgang eines CD-Players verbunden zu werden. In diesem Fall kann die erfindungsgemäße Vorrichtung Konvertierungsmittel aufweisen, die die über den digitalen Ausgang erhaltenen Daten in geeignete Sampledaten umwandeln. The inventive device for extracting User data can also have a connection that is provided with a digital output CD players to be connected. In this case, the device according to the invention conversion means have the data received via the digital output convert into suitable sample data.

Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Extrahieren der Nutzdaten einen Videoausgang aufweist, um durch die Nutzdaten festgelegte Videosignale auszugeben. Selbstverständlich ist es ebenfalls möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Ausgang zum Anschluss eines Monitors auszustatten. Additionally or alternatively, it can be provided that the Device according to the invention for extracting the User data has a video output to through the user data output specified video signals. Of course it is also possible to use the invention Device with an output for connecting a monitor equip.

Insbesondere wenn die Nutzdaten Videodaten umfassen, kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Extrahieren der Nutzdaten vorgesehen sein, dass sie eine Videodaten- Dekomprimierungseinheit aufweist. In particular if the useful data comprise video data, can in the inventive device for extracting the User data can be provided that they a video data Has decompression unit.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen noch näher erläutert. The invention is described below with reference to the associated Drawings explained in more detail.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einlagern von Nutzdaten und/oder von Verwaltungsdaten in unkomprimierte digitale Audiodaten, Fig. 1 shows an embodiment of an apparatus for carrying out the method according to the invention for storage of user data and / or administrative data in uncompressed digital audio data,

Fig. 2 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Extrahieren von Nutzdaten, die durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Einlagern von Nutzdaten und/oder von Verwaltungsdaten in unkomprimierte digitale Audiodaten eingelagert wurden, Fig. 2 shows a first embodiment of an apparatus for extracting user data, which were stored by the inventive method for storing user data and / or administrative data in uncompressed digital audio data,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zum Extrahieren von Nutzdaten, die durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Einlagern von Nutzdaten und/oder von Verwaltungsdaten in unkomprimierte digitale Audiodaten eingelagert wurden, Fig. 3 shows a second embodiment of an apparatus for extracting user data, which were stored by the inventive method for storing user data and / or administrative data in uncompressed digital audio data,

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung zum Extrahieren von Nutzdaten, die durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Einlagern von Nutzdaten und/oder von Verwaltungsdaten in unkomprimierte digitale Audiodaten eingelagert wurden. FIG. 4 shows a third embodiment of a device for extracting user data that was inserted into uncompressed digital audio data by the inventive method for storing user data and / or administrative data.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einlagern von Nutzdaten und/oder von Verwaltungsdaten in unkomprimierte digitale Audiodaten. Gemäß der Anordnung von Fig. 1 enthält eine Audio-CD 10 unkomprimierte digitale Audiodaten. Diese unkomprimierten digitalen Audiodaten werden von einem Audio-Ripper 12 ausgelesen, der eine Wave-Datei 14 erzeugt. Die Wave-Datei 14 enthält außer einem kleinen Header ausschließlich die die Samplewerte umfassenden Daten. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform liest ein Einlagerungsprogramm 16 die Wave- Datei 14 aus. Dem Einlagerungsprogramm 16 werden weiterhin die einzulagernden Nutzdaten 22 zugeführt, die im dargestellten Fall durch Videodaten 18 gebildet sind, die durch eine Komprimierungseinheit 20 komprimiert wurden. Das Einlagerungsprogramm 16 erzeugt aus der Wave-Datei 14 und den Nutzdaten 22 eine modifizierte Wave-Datei 24, indem es beispielsweise die "lineare Einlagerung" oder die "Einlagerung im Frequenzbereich" der Nutzdaten durchführt, die vorstehend bereits erläutert wurde. Ein handelsüblicher CD-Brenner 26 liest die modifizierte Wave- Datei 24 aus und erzeugt eine Einlagerungen aufweisende Audio-CD 28. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Einlagern von Nutzdaten und/oder Verwaltungsdaten kann somit beispielsweise mittels eines handelsüblichen Personalcomputers durchgeführt werden, auf dem ein die erfindungsgemäßen Schritte durchführendes Einlagerungsprogramm 16 läuft. Dabei kann die volle maximale Spieldauer einer Audio-CD ausgenutzt werden. Dies ist bei Verwendung einer Multi-Session-CD nicht möglich. Fig. 1 shows an embodiment of an apparatus for carrying out the method according to the invention for storage of user data and / or administrative data in uncompressed digital audio data. According to the arrangement of FIG. 1, an audio CD 10 contains uncompressed digital audio data. This uncompressed digital audio data is read out by an audio ripper 12 , which generates a wave file 14 . In addition to a small header, the wave file 14 contains only the data comprising the sample values. In the embodiment shown in FIG. 1, a storage program 16 reads out the wave file 14 . The storage program 16 is also supplied with the useful data 22 to be stored, which in the illustrated case is formed by video data 18 which have been compressed by a compression unit 20 . The storage program 16 generates a modified wave file 24 from the wave file 14 and the user data 22 , for example by performing the “linear storage” or the “storage in the frequency domain” of the user data, which has already been explained above. A commercially available CD burner 26 reads out the modified wave file 24 and generates an audio CD 28 that contains embeddings . The method according to the invention for storing user data and / or administrative data can thus be carried out, for example, by means of a commercially available personal computer, on which a storage program 16 executing the steps according to the invention runs. The full maximum playing time of an audio CD can be used. This is not possible when using a multi-session CD.

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Extrahieren von Nutzdaten, die durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Einlagern von Nutzdaten und/oder von Verwaltungsdaten in unkomprimierte digitale Audiodaten eingelagert wurden. Gemäß der Anordnung von Fig. 2 liest ein Audio-Ripper 12 eine Einlagerungen aufweisende Audio-CD 28 aus, um eine Einlagerungen aufweisende Wave-Datei 24 zu erzeugen. Ein Extraktionsprogramm 30, extrahiert die Nutzdaten 22 aus der die Einlagerungen aufweisenden Wave-Datei 24. Das Extraktionsprogramm 30 führt dabei ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Extrahieren der Nutzdaten durch, wobei dieses Verfahren im Wesentlichen der Umkehr des jeweils verwendeten Einlagerungsverfahrens entspricht. Gemäß der Darstellung von Fig. 2 werden die extrahierten Nutzdaten 22 durch eine Dekomprimierungseinheit 32 dekomprimiert, die die dekomprimierten Nutzdaten einer Graphikkarte 34 zuführt, um die im dargestellten Fall durch Bilddaten gebildeten dekomprimierten Nutzdaten auf einem Bildschirm 36 zu visualisieren. Die Anordnung gemäß Fig. 2 ist insbesondere für Fälle geeignet, in denen das auf der Audio-CD enthaltene Audiosignal nicht unbedingt zusammen mit den eingelagerten Nutzdaten ausgelesen werden muss. FIG. 2 shows a first embodiment of a device for extracting user data that was inserted into uncompressed digital audio data by the inventive method for storing user data and / or administrative data. According to the arrangement of FIG. 2, an audio ripper 12 reads out an audio CD 28 having intercalations in order to generate a wave file 24 having intercalations. An extraction program 30 extracts the useful data 22 from the wave file 24 having the inclusions. The extraction program 30 carries out a method according to the invention for extracting the useful data, this method essentially corresponding to the reversal of the storage method used in each case. According to the illustration of FIG. 2, the extracted user data to be decompressed by a decompression unit 22 32 that supplies the extracted payload data of a graphics card 34 to those formed in the case shown by the decompressed image data payload to visualize on a screen display 36. The arrangement according to FIG. 2 is particularly suitable for cases in which the audio signal contained on the audio CD does not necessarily have to be read out together with the stored useful data.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zum Extrahieren von Nutzdaten, die durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Einlagern von Nutzdaten und/oder von Verwaltungsdaten in unkomprimierte digitale Audiodaten eingelagert wurden. Bei der Anordnung gemäß Fig. 3 werden die Samplewerte bereits während des Auslesens der Audio-CD als Strom von 2 × 16 Bit Sampledaten an ein im Vergleich zu dem Extraktionsprogramm 30 erweitertes Extraktionsprogramm 40 übergeben. Zu diesem Zweck werden die auf der die Einlagerungen aufweisenden Audio- CD 28 enthaltenden Daten durch einen erweiterten Audio- Ripper 38 ausgelesen, der die Sampledaten dem erweiterten Extraktionsprogramm 40 zuführt. Das erweiterte Extraktionsprogramm 40 führt einer erweiterten Video- Dekomprimierungseinheit 42 die extrahierten Nutzdaten zu, um die in den digitalen Audiodaten eingelagerten Nutzdaten über eine Graphikkarte 34 und einen Bildschirm beziehungsweise Monitor 36 oder eine Videokarte 44 und ein Standard-TV-Gerät 46 zu visualisieren. Die Übergabe der Sampledaten von dem erweiterten Audio-Ripper 38 zu dem erweiterten Extraktionsprogramm 40 sowie die Übergabe der extrahierten Nutzdaten von dem erweiterten Extraktionsprogramm 40 zu der erweiterten Video- Dekomprimierungseinheit 42 wird dabei durch Interprozesskommunikationsmittel gesteuert, die ein entsprechendes Timing sicherstellen. Diese Ausführungsform kommt beispielsweise in Frage, wenn die Musikinformation, die als Träger der Einlagerungen dient, nicht als der primäre Inhalt der CD betrachtet wird, sondern die eigentlich zu transportierende Information aus den eingelagerten Nutzdaten besteht. In diesem Fall kann eine entsprechende Audio-CD eine CD-Rom ersetzen. Wenn nicht die vollständige Kapazität einer CD-ROM benötigt, andererseits aber die auf der CD enthaltende Musik als eine Art von Beigabe, beispielsweise für Werbezwecke, betrachtet wird, kann eine derartige Audio-CD mit Einlagerungen für solche Zwecke anstelle einer CD-ROM verwendet werden. FIG. 3 shows a second embodiment of a device for extracting user data that was inserted into uncompressed digital audio data by the inventive method for storing user data and / or administrative data. In the arrangement according to FIG. 3, the sample values are already transferred as a stream of 2 × 16 bit sample data to an extraction program 40 , which is expanded in comparison to the extraction program 30 , while the audio CD is being read out. For this purpose, the data on the audio CD 28 containing the inclusions are read out by an extended audio ripper 38 , which feeds the sample data to the extended extraction program 40 . The extended extraction program 40 feeds the extracted user data to an extended video decompression unit 42 in order to visualize the user data stored in the digital audio data via a graphics card 34 and a screen or monitor 36 or a video card 44 and a standard TV set 46 . The transfer of the sample data from the expanded audio ripper 38 to the expanded extraction program 40 and the transfer of the extracted useful data from the expanded extraction program 40 to the expanded video decompression unit 42 are controlled by interprocess communication means which ensure appropriate timing. This embodiment comes into question, for example, if the music information that serves as the carrier of the storages is not regarded as the primary content of the CD, but rather the information that is actually to be transported consists of the stored user data. In this case, a corresponding audio CD can replace a CD-Rom. If the full capacity of a CD-ROM is not required, but on the other hand the music contained on the CD is regarded as a type of addition, for example for advertising purposes, such an audio CD with inserts can be used for such purposes instead of a CD-ROM ,

Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung zum Extrahieren von Nutzdaten, die durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Einlagern von Nutzdaten und/oder von Verwaltungsdaten in unkomprimierte digitale Audiodaten eingelagert wurden. Eine Anordnung gemäß Fig. 4 kann insbesondere eingesetzt werden, wenn sich die Audio-Information der CD und die eingelagerten Nutzdaten (beispielsweise komprimierte Videodaten) ergänzen sollen, das heißt praktisch gleichzeitig zur Verfügung gestellt werden müssen. In einem derartigen Fall kann beispielsweise eine sogenannte Set-Top-Box 56 Verwendung finden, die in der Praxis als separates Gerät vorliegen kann, das beispielsweise mit einem CD-Player 48 und einem Standard- TV-Gerät 46 verbunden wird. Gemäß der Darstellung von Fig. 4 befindet sich die Einlagerungen aufweisende Audio-CD 28 in einem insgesamt mit 48 bezeichneten CD- Player. Der CD-Player 48 weist einen analogen Ausgang auf, der mit einem Hifi-Verstärker 50 verbunden ist, an den seinerseits Lautsprecher 52 in bekannter Weise angeschlossen sind. Der CD-Player 48 weist weiterhin einen Digitalausgang 54 auf, der mit der Set-Top-Box 56 in Verbindung steht. Eine Konvertiereinrichtung 58 erzeugt aus den über den Digitalausgang 54 zugeführten Daten Sampledaten, die per Interprozesskommunikation dem erweiterten Extraktionsprogramm 40 zugeführt werden. Eine erweiterte Video-Dekomprimierungseinheit 42 empfängt die extrahierten Nutzdaten per Interprozesskommunikation und dekomprimiert diese. Die dekomprimierten Nutzdaten werden einer Videokarte 44 zugeführt, die einen Ausgangsanschluss der Set-Top-Box 56 bildet. An diesen Ausgang beziehungsweise an die Videokarte 44 ist ein Standard-TV- Gerät 46 angeschlossen, um die in das digitale Audiosignal eingelagerten Nutzdaten zu visualisieren. Obwohl dies nicht dargestellt ist, sind auch Ausführungsformen denkbar, bei denen ein erweiterter CD-Player die Funktionalität der dargestellten Set-Top-Box 56 integriert, das heißt selbst einen analogen Videoausgang bereitstellt. FIG. 4 shows a third embodiment of a device for extracting user data that was inserted into uncompressed digital audio data by the inventive method for storing user data and / or administrative data. An arrangement according to FIG. 4 can be used in particular if the audio information of the CD and the stored user data (for example compressed video data) are to be supplemented, that is to say they have to be made available practically simultaneously. In such a case, a so-called set-top box 56 can be used, for example, which in practice can be present as a separate device which is connected, for example, to a CD player 48 and a standard TV set 46 . According to the illustration in FIG. 4, the audio CD 28 with the inclusions is located in a CD player, designated overall by 48. The CD player 48 has an analog output which is connected to a hi-fi amplifier 50 , to which in turn loudspeakers 52 are connected in a known manner. The CD player 48 also has a digital output 54 , which is connected to the set-top box 56 . A converting device 58 generates sample data from the data supplied via the digital output 54 , which sample data is supplied to the extended extraction program 40 via interprocess communication. An extended video decompression unit 42 receives the extracted useful data via interprocess communication and decompresses it. The decompressed useful data are fed to a video card 44 , which forms an output connection of the set-top box 56 . A standard TV set 46 is connected to this output or to the video card 44 in order to visualize the useful data embedded in the digital audio signal. Although this is not shown, embodiments are also conceivable in which an expanded CD player integrates the functionality of the set-top box 56 shown , that is to say provides an analog video output itself.

Obwohl dies nicht dargestellt ist, kommen, ohne darauf beschränkt zu sein, im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen auch die folgenden Anwendungsbeispiele in Betracht:

- Eine Audiowiedergabe mit gleichzeitiger Wiedergabe eines eingelagerten komprimierten Videos oder eines 3-D-Videos, das mit einer Spezialbrille visualisiert wird.
- Bisher über CD-Rom publizierte Daten können durch die erfindungsgemäße Lösung in Audiodaten eingelagert werden und die Audiodaten können dann, beispielsweise zu Werbezwecken, mit jedem konventionellen CD-Player abgespielt werden.
- Insbesondere zu Werbezwecken kann eine eingelagerte Nutzdaten aufweisende Audio-CD beispielsweise Stadtinformationen und textuelle Informationen umfassen, wobei beispielsweise eine akustische Stadtführung mit Hilfe eines tragbaren Wiedergabegerätes möglich ist.

Although this is not shown, the following examples of application can also be used in connection with the methods and devices according to the invention, without being restricted thereto:

- An audio playback with simultaneous playback of an embedded compressed video or a 3-D video, which is visualized with special glasses.
- Data previously published on CD-Rom can be stored in audio data using the solution according to the invention, and the audio data can then be played with any conventional CD player, for example for advertising purposes.
- For advertising purposes in particular, an audio CD having stored useful data can include, for example, city information and textual information, for example an acoustic city tour with the aid of a portable playback device.

Im Zusammenhang mit der "linearen Einlagerung" wird abschließend noch auf eine Abschätzung des zu erwartenden Einlagerungs-Volumens eingegangen. Bei der "linearen Einlagerung" lässt sich das einlagerbare Datenvolumen durch die mittlere Anzahl belegter Audiosignal-Bits in den Samplewerten der Audiodaten bestimmen. Die mittlere Belegung hängt dabei beispielsweise von der Art der Audiodaten, insbesondere vom Aussteuerungspegel der Aufnahme ab. Für den Beispielfall, dass bei Musikdaten im Mittel 8 von maximal 16 Bits belegt sind, ergeben sich bei 70 Minuten Spieldauer und einer relativ kleinen Einlagerungsrate von 30% die folgenden Werte:
70 × 60 Sekunden × 44 100 Sample/Sek. × 2 Stereo- Kanäle = 370 Mio. Samples. In connection with the "linear storage", an estimate of the expected storage volume will be discussed. With "linear storage", the data volume that can be stored can be determined by the average number of occupied audio signal bits in the sample values of the audio data. The average occupancy depends, for example, on the type of audio data, in particular on the level of the recording. For the example case that an average of 8 of a maximum of 16 bits are occupied for music data, the following values result with a playing time of 70 minutes and a relatively small storage rate of 30%:
70 × 60 seconds × 44 100 samples / sec. × 2 stereo channels = 370 million samples.

Bei einer mittleren Belegung von 8 Bit entspricht dies ca. 3 Milliarden Bits. With an average assignment of 8 bits about 3 billion bits.

Bei einer Einlagerungsrate von 30% ergeben sich daraus ca. 110 Megabyte Einlagerungsdaten. With a storage rate of 30% approx. 110 megabytes of storage data.

Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen. The preceding description of the exemplary embodiments according to the present invention only serves for illustrative purposes and not for the purpose of limiting the Invention. Various are within the scope of the invention Changes and modifications possible without the scope leave the invention and its equivalents.

Claims

1. A method for storing user data and / or administrative data which enables extraction of the user data in uncompressed digital audio data, which are in the form of samples comprising several bits and describe an audio signal, with the following steps:

a) evaluating at least some of the samples in order to define one or more bits as selected bits within the samples, the information content of which is of minor importance in the acoustic reproduction of the audio data, and

b) replacing at least some of the selected bits determined by method step a) with bits of the useful data and / or the management data or bits obtained from these.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the samples have a first sample value and a include second sample value, the first Sample value a sample value for a left stereo channel and the second sample value is a sample value for one right stereo channel indicates.

3. The method according to claim 2, characterized in that method step a) comprises the following substeps:

1. Detect the number of sample values assigned to a respective sample value, and

2. Definition of a number of low-order bits of the respective sample value as selected bits of this sample value, depending on the number of sample value bits acquired in step a1).

4. The method according to claim 3, characterized in that using the number of least significant bits a predetermined percentage of the sample value Number of bits is determined.

5. The method according to claim 4, characterized in that the percentage of the sample value bit count in Dependency on the audio data is set.

6. The method according to claim 1 or 2, characterized in that method step a) comprises the following substeps:

1. Determine which Fourier coefficients of the Fourier-transformed audio signal are of subordinate importance in the acoustic reproduction of the back-transformed audio signal,

2. Set those bits in the audio data as selected bits that correspond to the coefficients of minor importance.

7. The method according to claim 6, characterized in that that finding the Fourier coefficients with subordinate meaning takes place from the Audio data Fourier coefficients are calculated using Fourier coefficients are compared, which at a Standard compression methods can be obtained.

8. The method according to claim 6 or 7, characterized marked that the original audio data with a standard compression method and then with an appropriate one Standard decompression procedures are decompressed again, to get decompressed audio data and that the determination of the Fourier coefficients with subordinate meaning includes that from the Fourier coefficients calculated with original audio data calculated from the decompressed audio data Fourier coefficients are compared.

9. The method according to any one of claims 6 to 8, characterized characterized that the Standard compression method is an irreversible compression method.

10. The method according to any one of claims 6 to 9, characterized characterized that the The standard compression method is the MP3 method.

11. The method according to claim 4 or 5, characterized characterized that the administrative data indicate where and how the user data are introduced or were stored for an extraction of the To enable user data.

12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that start management data provided where and how Administrative data and / or user data are introduced respectively were to extract the enable stored user data.

13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the administrative data and / or the start management data in coded form be stored, especially in the form of a Huffman coding.

14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the user data are compressed user data.

15. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the user data with Provide redundancies for subsequent error correction become.

16. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the user data video data and / or include image data.

17. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the user data is text data include.

18. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the audio data in the wave Format.

19. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the audio data over an audio ripper can be obtained.

20. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the audio data with the stored user data on a data carrier can be saved.

21. The method according to claim 17, characterized in that the data carrier is a compact disc.

22. Device for performing the method according to any of the preceding claims.

23. Data carrier that is created by the method according to one of the Claims 1 to 21 in uncompressed digital Audio data stored user data and / or Carries administrative data.

24. Method for extracting user data generated by a method according to any one of claims 1 to 21 in Audio data were stored.

25. Device for extracting user data by a method according to any one of claims 1 to 21 in Audio data were stored.

26. The apparatus according to claim 25, characterized in that it has means of interprocess communication, the extracted user data Processing program for the respective user data hand off.

27. The apparatus of claim 25 or 26, characterized characterized in that it has a connection to it is provided with a digital output of a CD Players to be connected.

28. The device according to one of claims 25 to 27, characterized in that they have a video output has to be determined by the user data Output video signals.

29. The device according to one of claims 25 to 28, characterized in that it is a video data Has decompression unit.