JP2006195061A - 音響信号に対する情報の埋め込み装置、音響信号からの情報の抽出装置および音響信号再生装置 - Google Patents
音響信号に対する情報の埋め込み装置、音響信号からの情報の抽出装置および音響信号再生装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 ステレオ音響信号の各チャンネルの信号について、周波数変換を行い(S1)、低周波成分を抽出する(S2)。両チャンネルの低周波成分の合算が所定値以上である場合は(S3)、埋め込むべき属性情報の配列要素の値に応じて(S4)、低周波成分のチャンネル間の比率を変化させた後(S5)、高周波成分と統合して周波数逆変換を行い(S6)、得られた改変音響ブロックを合成して属性情報が埋め込まれた改変音響信号を得る。
【選択図】 図2
Description
(1.音響信号に対する情報の埋め込み装置)
図1は、本発明に係る音響信号に対する情報の埋め込み装置の構成を示す機能ブロック図である。図1において、10は音響ブロック読込手段、20は周波数変換手段、30はスペクトル変換手段、40は周波数逆変換手段、50は改変音響ブロック出力手段、60は記憶手段、61は音響信号記憶部、62は属性情報記憶部、63は改変音響信号記憶部である。
Al(j)=Σi=0,…,N-1xl(i)・cos(2πij/N)
Bl(j)=Σi=0,…,N-1xl(i)・sin(2πij/N)
Ar(j)=Σi=0,…,N-1xr(i)・cos(2πij/N)
Br(j)=Σi=0,…,N-1xr(i)・sin(2πij/N)
E=Σj=1,…,M{Al(j)2+Bl(j)2+Ar(j)2+Br(j)2}
E(j)={Al(j)2+Bl(j)2+Ar(j)2+Br(j)2}1/2
Ar(j)=Ar(j)・E(j)/{Ar(j)2+Br(j)2}1/2
Br(j)=Br(j)・E(j)/{Ar(j)2+Br(j)2}1/2
Al(j)=0
Bl(j)=0
E(j)={Al(j)2+Bl(j)2+Ar(j)2+Br(j)2}1/2
Al(j)=Al(j)・E(j)/{Al(j)2+Bl(j)2}1/2
Bl(j)=Bl(j)・E(j)/{Al(j)2+Bl(j)2}1/2
Ar(j)=0
Br(j)=0
E(j)=0.5・{Al(j)2+Bl(j)2+Ar(j)2+Br(j)2}1/2
Al(j)=Al(j)・E(j)/{Al(j)2+Bl(j)2}1/2
Bl(j)=Bl(j)・E(j)/{Al(j)2+Bl(j)2}1/2
Ar(j)=Ar(j)・E(j)/{Ar(j)2+Br(j)2}1/2
Br(j)=Br(j)・E(j)/{Ar(j)2+Br(j)2}1/2
x´l(i)=1/N・{Σj=0,…,N-1Al(j)・cos(2πij/N)−Σj=0,…,N-1Bl(j)・sin(2πij/N)}
x´r(i)=1/N・{Σj=0,…,N-1Ar(j)・cos(2πij/N)−Σj=0,…,N-1Br(j)・sin(2πij/N)}
次に、本発明に係る音響信号からの情報の抽出装置について説明する。図3は、本発明に係る音響信号からの情報の抽出装置の一実施形態を示す構成図である。図3において、100は音響信号入力手段、110は音響ブロック獲得手段、120は周波数変換手段、130はスペクトル比率符号化手段、140は属性情報抽出手段である。
El=Cl・Σj=1,…,M{Al(j)2+Bl(j)2}
Er=Cr・Σj=1,…,M{Ar(j)2+Br(j)2}
Er/El>4の場合、埋め込みデータ=+1
El/Er>4の場合、埋め込みデータ=−1
その他の場合、埋め込みデータ=0
次に、本発明に係る音響信号再生装置について説明する。図4は、本発明に係る音響信号再生装置の一実施形態を示す構成図である。図3において、200は音響ブロック読込手段、210は周波数変換手段、220はスペクトル比率符号化手段、230は属性情報表示手段、240は再生ブロック投入手段、250は再生ブロック蓄積手段、260はサウンドデバイスドライバ、261はサウンドデバイス、262はタイマーである。
20・・・周波数変換手段
30・・・スペクトル変換手段
40・・・周波数逆変換手段
50・・・改変音響ブロック出力手段
60・・・記憶手段
61・・・音響信号記憶部
62・・・属性情報記憶部
63・・・改変音響信号記憶部
100・・・音響信号入力手段
110・・・音響ブロック獲得手段
120・・・周波数変換手段
130・・・スペクトル比率符号化手段
140・・・属性情報抽出手段
200・・・音響ブロック読込手段
210・・・周波数変換手段
220・・・スペクトル比率符号化手段
230・・・属性情報表示手段
240・・・再生ブロック投入手段
250・・・再生ブロック蓄積手段
260・・・サウンドデバイスドライバ
261・・・サウンドデバイス
262・・・タイマー
Claims (9)
- 複数のチャンネルで構成され、各チャンネルが時系列のサンプル列で構成される音響信号に対して、属性情報を聴取不能な状態で埋め込む装置であって、
前記音響信号の各チャンネルより、それぞれ所定数のサンプルを音響ブロックとして、所定数のサンプルを読み込む音響ブロック読込手段と、
前記読み込んだ各音響ブロックに対して周波数変換を行い、前記各チャンネルに対応する複数のスペクトルブロックを生成する周波数変換手段と、
前記生成された複数のスペクトルブロックから所定の周波数以下に相当する各スペクトル強度データを抽出し、前記埋め込むべき属性情報の情報配列の値に基づいて、チャンネル間で対応する前記スペクトル強度データの割合を変更するスペクトル変換手段と、
前記変更されたスペクトル強度データを含む前記複数のスペクトルブロックに対して周波数逆変換を行い、複数の改変音響ブロックを生成する周波数逆変換手段と、
前記生成された改変音響ブロックを順次出力する改変音響ブロック出力手段と、
を有することを特徴とする音響信号に対する情報の埋め込み装置。 - 請求項1において、
前記音響ブロック読込手段は、隣接する音響ブロックと所定の割合のサンプル数だけ重複させて読み込み、読み込んだ音響ブロック全体に所定の窓関数を乗じて前記周波数変換手段に渡すものであり、
前記改変音響ブロック出力手段は、前記生成された改変音響ブロックを隣接する改変音響ブロックと連結させて出力するものであることを特徴とする音響信号に対する情報の埋め込み装置。 - 請求項1において、
前記スペクトル変換手段は、所定の周波数以下に相当する各スペクトル強度データとして、200Hz未満の低周波領域に相当する各スペクトル強度データを抽出するものであることを特徴とする音響信号に対する情報の埋め込み装置。 - 請求項1において、
前記複数のチャンネルで構成される音響信号が、左右2チャンネルで構成される音響信号であり、
前記属性情報の情報配列が第1の値と第2の値をとり得るビット列であり、
前記スペクトル変換手段は、前記情報配列の各ビット間に第3の値を配列要素とする3値情報配列に変換し、当該3値情報配列の配列要素の値が前記第1の値である場合に、前記左チャンネルのみに分布するものとし、前記3値情報配列の配列要素の値が前記第2の値である場合に、前記右チャンネルのみに分布するものとし、前記3値情報配列の配列要素の値が前記第3の値である場合に、左右チャンネル均等分布としてチャンネル間で対応する前記スペクトル強度データの割合を変更するものであることを特徴とする音響信号に対する情報の埋め込み装置。 - 複数のチャンネルで構成される音響信号に対して、あらかじめ前記音響信号に聴取不能な状態で埋め込まれた属性情報を抽出する装置であって、
前記音響信号の各チャンネルの所定の区間をデジタル化して、所定数のサンプルで構成される音響ブロックを、各チャンネルに対応して複数個獲得する音響ブロック獲得手段と、
前記獲得した各音響ブロックに対して周波数変換を行い、前記各チャンネルに対応する複数のスペクトルブロックを生成する周波数変換手段と、
前記生成された複数のスペクトルブロックから所定の周波数以下に相当する各スペクトル強度データを抽出し、各チャンネルごとに各スペクトル強度データの総和値を算出し、当該総和値のチャンネル間比率に基づいて、所定の符号を出力するスペクトル比率符号化手段と、
前記出力された符号に対応する情報配列を、所定の規則により変換して属性情報を抽出する属性情報抽出手段と、
を有することを特徴とする音響信号からの情報の抽出装置。 - 請求項5において、
音響ブロック獲得手段は、隣接する音響ブロックと所定の割合のサンプル数だけ重複させて読み込み、読み込んだ音響ブロック全体に所定の窓関数を乗じて前記周波数変換手段に渡すようにしていることを特徴とする音響信号からの情報の抽出装置。 - 複数のチャンネルで構成される音響信号に対して、あらかじめ前記音響信号に聴取不能な状態で埋め込まれた属性情報を抽出しながら音響再生する装置であって、
前記音響信号の各チャンネルより、それぞれ所定数のサンプルを音響ブロックとして読み込む音響ブロック読込手段と、
前記読み込んだ各音響ブロックに対して周波数変換を行い、前記各チャンネルに対応する複数のスペクトルブロックを生成する周波数変換手段と、
前記生成された複数のスペクトルブロックから所定の周波数以下に相当する各スペクトル強度データを抽出し、各チャンネルごとに各スペクトル強度データの総和値を算出し、当該総和値のチャンネル間比率に基づいて、所定の符号を出力するスペクトル比率符号化手段と
前記出力された符号に対応する情報配列を、属性情報に変換して表示出力する属性情報表示手段と、
前記音響ブロックを2つ以上蓄積する再生ブロック蓄積手段と、
前記音響ブロック読込手段により読み込まれた音響ブロックを前記再生ブロック蓄積手段に投入する再生ブロック投入手段と、
前記再生ブロック蓄積手段内に存在する音響ブロックのうち最初に投入された音響ブロックを音響再生し、再生終了後に当該音響ブロックを前記再生ブロック蓄積手段から削除させることで、新規に音響ブロックを投入できる余地を前記再生ブロック蓄積手段に設けるとともに、次に蓄積されている音響ブロックが存在する場合に、前記最初に投入された音響ブロックに連続して次の音響ブロックを音響再生する音響ブロック再生手段と、
を備えていることを特徴とする音響信号再生装置。 - 請求項7において、
前記再生ブロック投入手段が音響ブロックを投入する際に、
前記再生ブロック蓄積手段が新規に音響ブロックを受け入れる余裕がないためエラーになった場合、前記音響ブロック読込手段、前記周波数変換手段、前記スペクトル比率符号化手段、前記属性情報表示手段に対して、各動作を中断するメッセージを送り、前記各手段は、現在の状態で中断する制御を行っていることを特徴とする音響信号再生装置。 - 請求項8において、
前記音響ブロック再生手段が、1つの音響ブロックを再生終了する度に、前記音響ブロック読込手段、前記周波数変換手段、前記スペクトル比率符号化手段、前記属性情報表示手段に対して、各動作を実行許可するメッセージを送り、前記各手段が中断していた各動作を再開する制御を行っていることを特徴とする音響信号再生装置。
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-
2005
- 2005-01-12 JP JP2005005157A patent/JP2006195061A/ja active Pending
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