JP4760540B2 - Information embedding device for acoustic signals - Google Patents

Information embedding device for acoustic signals Download PDF

Info

Publication number
JP4760540B2
JP4760540B2 JP2006152024A JP2006152024A JP4760540B2 JP 4760540 B2 JP4760540 B2 JP 4760540B2 JP 2006152024 A JP2006152024 A JP 2006152024A JP 2006152024 A JP2006152024 A JP 2006152024A JP 4760540 B2 JP4760540 B2 JP 4760540B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
window function
basic window
basic
frame
spectrum
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006152024A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007322673A (en
Inventor
敏雄 茂出木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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 Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2006152024A priority Critical patent/JP4760540B2/en
Publication of JP2007322673A publication Critical patent/JP2007322673A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4760540B2 publication Critical patent/JP4760540B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for embedding information into an acoustic signal, having improved accuracy at extraction time and increasing a volume of information which can be embedded. <P>SOLUTION: When the acoustic signal is divided into predetermined sections, and a rate of spectrum intensity of a head part and a tail part of a low frequency component of the predetermined section is changed based on a value of information arrangement of additional information to be embedded, frequency conversion is performed after a window function corresponding to the header part or a window function corresponding to the tail part, and a window function corresponding to the center part are combined. Thereby, accuracy at extraction time is improved by suppressing the occurrence of a quasi harmonics component. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、CD・DVD等を用いた民生・業務用途における鑑賞用のパッケージ音楽分野、放送事業者等が商業目的で配信する放送・ネットワーク音楽配信分野における音楽著作権の保護(不正コピーの監視)および音楽属性情報の提供(楽曲タイトル検索サービス)分野、ミュージアム、イベント会場における展示説明ナレーションに連動した文字情報の提供サービス分野、放送番組やCD/DVDパッケージの音声信号からURLなどの情報を抽出し、携帯電話を用いて所定のコンテンツに関連するwebサイトにアクセスして詳細情報を抽出したり、アンケートに回答したりする非接触なインターネットのゲートウェイサービス分野に関する。   The present invention relates to the protection of music copyright (monitoring illegal copying) in the field of package music for viewing for consumer and business use using CDs and DVDs, and the field of broadcasting and network music distribution distributed for commercial purposes by broadcasters and the like. ) And music attribute information (music title search service) field, museum, event information service service field linked to exhibition explanation narration, URL and other information extracted from audio signals of broadcast programs and CD / DVD packages In addition, the present invention relates to a non-contact Internet gateway service field in which a mobile phone is used to access a web site related to a predetermined content and extract detailed information or answer a questionnaire.

最近、流れている音楽のタイトル等を知ることができる楽曲属性情報の提供サービスとして、放送された音楽に対して日時と地域を放送局に照会したり、携帯電話で流れている音楽断片を録音してデータベースに登録されているメロディーと照合したりするサービスが実用化されている(例えば、特許文献1、2参照)。   As a service to provide music attribute information that allows you to know the titles of music that has been played recently, you can query the broadcast station for the date and time of the broadcast music, and record music fragments that are being played on mobile phones. Services that collate with melodies registered in the database have been put into practical use (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特許文献1、2に記載の発明では、録音した音楽の断片と、データベースに登録されているメロディーと照合するため、データベースに登録される楽曲が増えると、処理負荷が増え、類似したメロディーを誤判定する可能性が増える。そこで、曲名やアーチスト情報などの楽曲属性情報を不可聴な電子透かしとして音響信号に埋め込む手法も提案されている(例えば、特許文献3〜6参照)。   In the inventions described in Patent Documents 1 and 2, since the recorded music fragments are checked against the melodies registered in the database, the processing load increases as the number of songs registered in the database increases, and similar melodies are mistaken. The possibility of judging increases. Therefore, a method of embedding music attribute information such as a song name and artist information as an inaudible digital watermark in an acoustic signal has also been proposed (see, for example, Patent Documents 3 to 6).

特許文献1〜6に記載の手法では、埋め込み可能な情報量が少なく、音質が少なからず劣化し、各種信号処理により透かし情報が消失し、またアナログコピーに対しては、透かし検出が困難であるという問題がある。そこで、本出願人は、音響信号の低周波数領域を複数の窓関数により分割し、埋め込むべき属性情報(付加情報)の情報配列の値に基づいて、低周波成分の先頭部分と後部部分のスペクトル強度の割合を変更する際、低周波成分の先頭部分と後部部分を互いに非対称な窓関数により抽出することにより付加情報を埋め込むことができる手法を提案した(特許文献7参照)。
特開2002−259421号公報 特開2003−157087号公報 特開平11−145840号公報 特開平11−219172号公報 特許第3321767号公報 特開2003−99077号公報 特願2005−308980号
In the methods described in Patent Documents 1 to 6, the amount of information that can be embedded is small, the sound quality is deteriorated to some extent, watermark information is lost by various signal processing, and watermark detection is difficult for analog copies. There is a problem. Therefore, the present applicant divides the low frequency region of the acoustic signal by a plurality of window functions, and based on the value of the information array of the attribute information (additional information) to be embedded, the spectrum of the head portion and the rear portion of the low frequency component When changing the intensity ratio, a method has been proposed in which additional information can be embedded by extracting the leading portion and the trailing portion of the low-frequency component using mutually asymmetric window functions (see Patent Document 7).
JP 2002-259421 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-157087 JP-A-11-145840 JP-A-11-219172 Japanese Patent No. 3321767 JP 2003-99077 A Japanese Patent Application No. 2005-308980

上記特許文献7に記載の手法では、窓関数を時系列に2分割して情報を埋め込む手法をとり、2つの窓成分の分離を明瞭にするため、中央部に細長い窓を設け、埋め込み時は3つの窓関数処理を行って中央部の窓成分を削除する処理を行っていた。窓関数の本来の目的は、原信号を部分的に切り出してフーリエ変換などの信号処理を行う際に、切り出し処理に基づく擬似高調波成分の発生を抑えることにある。しかし、特許文献7に記載のように窓関数を分割すると、分割に基づく擬似高調波成分が発生し、特に中央部の細長い窓では余分な擬似信号成分が加わり、埋め込まれた音響信号の品質劣化および埋め込まれた付加情報の抽出精度の低下につながっていた。   In the method described in Patent Document 7, a method is used in which information is embedded by dividing the window function into two in time series, and in order to clarify the separation of the two window components, an elongated window is provided in the center portion. Three window function processes were performed to remove the window component at the center. The original purpose of the window function is to suppress the generation of pseudo-harmonic components based on the clipping process when the original signal is partially clipped and subjected to signal processing such as Fourier transform. However, when the window function is divided as described in Patent Document 7, a pseudo-harmonic component based on the division is generated. In particular, an extra pseudo signal component is added to the elongated window at the center, and the quality of the embedded acoustic signal is deteriorated. In addition, the extraction accuracy of embedded additional information was reduced.

また、上記特許文献7に記載の手法では、低周波成分が小さいために埋め込みができないフレームが存在した場合であっても、効率の良い埋め込みを可能とするために、1ワードの先頭であるか途中であるかを示すフラグビットを埋め込むようにしていた。このため、2ビット以下単位に分割されるとオーバーヘッドが大きくなるという問題がある。   Also, in the technique described in Patent Document 7, even if there is a frame that cannot be embedded because the low frequency component is small, is it the beginning of one word in order to enable efficient embedding? A flag bit indicating whether it was in the middle was embedded. For this reason, there is a problem that the overhead increases when divided into units of 2 bits or less.

また、上記特許文献7に記載の手法では、データが埋め込まれた領域よりさらに低周波領域に残っている直流成分が抽出時に埋め込み領域に回りこみ、信号判定精度の低下につながっている。   In the method described in Patent Document 7, a DC component remaining in a lower frequency region than in a region where data is embedded wraps around the embedded region during extraction, leading to a decrease in signal determination accuracy.

そこで、本発明は、抽出時の精度を高めるとともに、埋め込み可能な情報量を増大させることが可能な音響信号に対する情報の埋め込み装置を提供することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an information embedding device for an acoustic signal that can increase the accuracy of extraction and increase the amount of information that can be embedded.

上記課題を解決するため、本発明では、時系列のサンプル列で構成される音響信号に対して、付加情報を聴取不能な状態で埋め込む装置であって、前記音響信号より、所定数Nのサンプルを音響フレームとして互いにN未満の所定サンプル数に対応する時刻だけずれた2種類のAタイプ音響フレーム、Bタイプ音響フレームを読み込む音響フレーム読込手段と、前記Aタイプ音響フレームに対しては第1基本窓関数、第2基本窓関数、第3基本窓関数を用いてそれぞれ周波数変換を行い、埋め込むべき付加情報の値に基づいて、前記第1基本窓関数kw(1,i)あるいは前記第3基本窓関数kw(3,i)を第1合成窓関数W(1,i)として当該第1合成窓関数W(1,i)に対応するスペクトルである第1合成窓スペクトルを生成するとともに、前記第2基本窓関数kw(2,i)と前記第3基本窓関数kw(3,i)あるいは前記第1基本窓関数kw(1,i)を合成した第2合成窓関数W(2,i)に対応するスペクトルである第2合成窓スペクトルを生成し、前記Bタイプ音響フレームに対しては第4基本窓関数を用いて周波数変換を行い、前記第4基本窓関数に対応するスペクトルである第4基本窓スペクトルを生成する周波数変換手段と、前記生成された各窓スペクトルから、所定の低周波数帯に対応する低周波スペクトルをそれぞれ抽出し、前記埋め込むべき付加情報の情報配列の値に基づいて、前記抽出した各低周波スペクトルのうち、前記第1合成窓関数と前記第2合成窓関数による低周波スペクトル強度の割合を変更すると共に、第4基本窓関数による低周波スペクトルの各成分を除去する低周波成分変更手段と、前記変更された低周波スペクトルを含む各窓スペクトルに対して周波数逆変換を行って、改変音響フレーム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フレームを順次出力する改変音響フレーム出力手段と、を有しており、前記第1基本窓関数、第2基本窓関数、第3基本窓関数、第4基本窓関数は、加算すると、全区間固定値1になるように設定されたものであり、前記第1基本窓関数と第2基本窓関数、前記第2基本窓関数と第3基本窓関数は、同一時刻において、双方が同時に0でない値をもつような箇所が存在するように設定され、前記第1基本窓関数と第3基本窓関数は、一方が0でない値をもつ場合に他方は必ず0となるように設定されているとともに、各窓関数の両側が非対称な余弦関数をもつように設定された音響信号に対する情報の埋め込み装置を提供する。
In order to solve the above-described problem, the present invention is an apparatus for embedding additional information in an inaudible state in an acoustic signal composed of a time-series sample sequence, and a predetermined number N of samples are obtained from the acoustic signal. And an acoustic frame reading means for reading two types of A-type acoustic frames and B-type acoustic frames that are shifted by a time corresponding to a predetermined number of samples less than N, and a first basic for the A-type acoustic frames. Frequency conversion is performed using a window function, a second basic window function, and a third basic window function, respectively, and the first basic window function kw (1, i) or the third basic window function is determined based on the value of additional information to be embedded. A first composite window spectrum that is a spectrum corresponding to the first composite window function W (1, i) is generated using the window function kw (3, i) as the first composite window function W (1, i). In both cases, the second basic window function kw (2, i) and the third basic window function kw (3, i) or the second basic window function kw (1, i) combined with the second synthetic window function W ( 2, i) is generated, a second synthesized window spectrum is generated, frequency conversion is performed on the B-type acoustic frame using a fourth basic window function, and the second basic window function corresponds to the fourth basic window function. A frequency conversion means for generating a fourth basic window spectrum, which is a spectrum, and a low frequency spectrum corresponding to a predetermined low frequency band from each of the generated window spectra, and an information array of the additional information to be embedded Based on the value, the ratio of the low frequency spectrum intensity by the first synthetic window function and the second synthetic window function is changed among the extracted low frequency spectra, and the low frequency by the fourth basic window function is changed. Low frequency component changing means for removing each component of the wave spectrum, frequency inverse converting means for generating a modified acoustic frame by performing frequency inverse conversion on each window spectrum including the changed low frequency spectrum, and Modified acoustic frame output means for sequentially outputting the generated modified acoustic frames, wherein the first basic window function, the second basic window function, the third basic window function, and the fourth basic window function are added. Then, the entire interval fixed value is set to 1, and the first basic window function and the second basic window function, and the second basic window function and the third basic window function are both at the same time. Are set so that there is a non-zero value at the same time, and the first and third basic window functions are set so that when one has a non-zero value, the other is always zero. by Tei Rutotomoni, each Provided is an information embedding device for an acoustic signal set so that both sides of a window function have an asymmetric cosine function.

本発明によれば、音響信号を所定区間に区分し、埋め込むべき付加情報の情報配列の値に基づいて、前記所定区間の低周波成分の先頭部分と後部部分のスペクトル強度の割合を変更するにあたり、先頭部分に対応した窓関数または後部部分に対応した窓関数と、中央部分に対応する窓関数を合成した後、周波数変換するようにしたので、擬似高調波成分の発生を抑えることができ、抽出時の精度を高めることが可能となるという効果を奏する。   According to the present invention, the acoustic signal is divided into predetermined sections, and the ratio of the spectral intensity of the first portion and the rear portion of the low frequency component in the predetermined section is changed based on the value of the information array of the additional information to be embedded. Since the frequency conversion is performed after synthesizing the window function corresponding to the head part or the window function corresponding to the rear part and the window function corresponding to the center part, generation of the pseudo-harmonic component can be suppressed, There is an effect that the accuracy at the time of extraction can be increased.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
(1.本発明の基本概念)
まず、本発明の基本概念について説明する。上述のように、本出願人は、特許文献7において、複数の窓関数を用いて、音響信号の低周波数領域を時系列に3つに分割し、そのうちの2つの低周波数帯の成分の比率を属性情報のビット値、または区切りおよび例外処理に応じて変更することにより、付加情報を埋め込むことができる手法を提案している。特許文献7において用いた3つの窓関数を利用する点については、本発明も同様である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(1. Basic concept of the present invention)
First, the basic concept of the present invention will be described. As described above, in the patent document 7, the present applicant uses a plurality of window functions to divide the low frequency region of the acoustic signal into three in time series, and the ratio of the components of the two low frequency bands among them. A method has been proposed in which additional information can be embedded by changing the value according to the bit value of attribute information, or the delimiter and exception processing. The present invention is the same in that the three window functions used in Patent Document 7 are used.

ここで、本発明で用いる基本窓関数について図9を用いて説明する。本発明では、図9(b)〜図9(d)に示したような基本窓関数kw(1,i)、kw(2,i)、kw(3,i)を用意した。基本窓関数kw(1,i)は、音響フレームの前部を抽出するためのものであり、図9(b)に示すように前部の所定のサンプル番号iの位置において、最大値1をとり、後部においては、最小値0をとるように設定されている。どのサンプル番号の場合に最大値をとるかについては、基本窓関数kw(1,i)の設計によって異なってくるが、本実施形態では、後述する〔数式1〕で定義される。基本窓関数kw(1,i)を乗じることにより、図9(a)に示すような音響フレームの信号波形は、図9(f)に示すように、前部に信号成分が残り、後部の信号成分が削除されたものとなり、これがフーリエ変換対象となる。   Here, the basic window function used in the present invention will be described with reference to FIG. In the present invention, basic window functions kw (1, i), kw (2, i), and kw (3, i) as shown in FIGS. 9B to 9D are prepared. The basic window function kw (1, i) is for extracting the front part of the acoustic frame, and has a maximum value of 1 at the position of a predetermined sample number i in the front part as shown in FIG. 9B. In the rear part, the minimum value is set to 0. Which sample number has the maximum value depends on the design of the basic window function kw (1, i), but in this embodiment, it is defined by [Equation 1] described later. By multiplying by the basic window function kw (1, i), the signal waveform of the acoustic frame as shown in FIG. 9A has a signal component remaining in the front part as shown in FIG. The signal component is deleted, and this becomes a Fourier transform target.

また、基本窓関数kw(2,i)は、音響フレームの中央部を抽出するためのものであり、図9(c)に示すように、中央部の所定のサンプル番号iの位置において、最大値1をとり、前部、後部においては、最小値0をとるように設定されている。どのサンプル番号の場合に最大値をとるかについては、基本窓関数kw(2,i)の設計によって異なってくるが、本実施形態では、後述する〔数式2〕で定義される。基本窓関数kw(2,i)を乗じることにより、図9(a)に示すような音響フレームの信号波形は、図9(g)に示すように、中央部に信号成分が残り、前部と後部の信号成分が除去されたものとなり、これがフーリエ変換対象となる。   Further, the basic window function kw (2, i) is for extracting the central portion of the acoustic frame. As shown in FIG. 9C, the basic window function kw (2, i) is maximum at a predetermined sample number i in the central portion. The value 1 is set, and the front part and the rear part are set to take the minimum value 0. Which sample number takes the maximum value depends on the design of the basic window function kw (2, i), but in this embodiment, it is defined by [Equation 2] described later. By multiplying the basic window function kw (2, i), the signal waveform of the acoustic frame as shown in FIG. 9 (a) has a signal component remaining at the center as shown in FIG. 9 (g). And the rear signal component are removed, and this is subjected to Fourier transform.

また、基本窓関数kw(3,i)は、音響フレームの後部を抽出するためのものであり、図9(d)に示すように、前部においては最小値0をとり、後部の所定のサンプル番号iの位置において、最大値1をとるように設定されている。どのサンプル番号の場合に最大値をとるかについては、基本窓関数kw(3,i)の設計によって異なってくるが、本実施形態では、後述する〔数式3〕で定義される。基本窓関数kw(3,i)を乗じることにより、図9(a)に示すような音響フレームの信号波形は、図9(h)に示すように、前部の信号成分が除去され、後部に信号成分が残ったものとなり、これがフーリエ変換対象となる。   The basic window function kw (3, i) is for extracting the rear part of the acoustic frame. As shown in FIG. 9 (d), the front part has a minimum value of 0 and a predetermined value in the rear part. The maximum value 1 is set at the position of sample number i. Which sample number takes the maximum value depends on the design of the basic window function kw (3, i), but in this embodiment, it is defined by [Equation 3] described later. By multiplying the basic window function kw (3, i), the signal waveform of the acoustic frame as shown in FIG. 9A is removed from the front signal component as shown in FIG. The signal component remains, and this becomes a Fourier transform target.

また、本発明では、音響フレームを重複させて読み込み、奇数フレーム(または偶数フレーム)については、基本窓関数kw(1,i)、基本窓関数kw(2,i)、基本窓関数kw(3,i)を用い、偶数フレーム(または奇数フレーム)については、図9(e)に示したような基本窓関数kw(4,i)を用いるようにした。   In the present invention, acoustic frames are read in duplicate, and for odd frames (or even frames), the basic window function kw (1, i), the basic window function kw (2, i), and the basic window function kw (3 , I) and the basic window function kw (4, i) as shown in FIG. 9E is used for even frames (or odd frames).

なお、本発明においては、音響フレームは重複して読み込まれる。すなわち、奇数番目の音響フレームと偶数番目の音響フレームは、所定数のサンプルを重複して読み込む。上記のように、奇数フレームと偶数フレームでは、用いられる窓関数が異なるが、奇数フレームと偶数フレームは単に奇数か偶数かの違いだけであるため、どちらに対して処理をどちらの処理を行っても良い。したがって、本明細書では、奇数フレーム、偶数フレームの一方をAタイプフレーム、他方をBタイプフレームと呼ぶことにする。本実施形態では、偶数フレームをAタイプフレーム、奇数フレームをBタイプフレームとして説明するが、逆に奇数フレームをAタイプフレーム、偶数フレームをBタイプフレームとしても良い。   In the present invention, sound frames are read in duplicate. That is, a predetermined number of samples are redundantly read in the odd-numbered sound frames and the even-numbered sound frames. As mentioned above, the window function used is different between odd frames and even frames, but because odd frames and even frames are simply the difference between odd and even, which one is processed for which? Also good. Therefore, in this specification, one of the odd-numbered frame and the even-numbered frame is referred to as an A-type frame, and the other is referred to as a B-type frame. In the present embodiment, the even frame is described as an A type frame and the odd frame is described as a B type frame. Conversely, the odd frame may be an A type frame and the even frame may be a B type frame.

本実施形態では、基本窓関数kw(1,i)〜基本窓関数kw(4,i)は、以下の〔数式1〕〜〔数式4〕で定義される。なお、図9において、横軸は時間軸(i)である。iは、後述するように、各音響フレーム内のN個のサンプルに付した通し番号であるため時刻tに比例している。また、図9(a)(f)(g)(h)(i)において縦軸は信号の振幅値(レベル)を示す。図9(b)〜(e)において縦軸は基本窓関数kw(1,i)、kw(2,i)、kw(3,i)、kw(4,i)の値を示しており、kw(1,i)、kw(2,i)、kw(3,i)、kw(4,i)の最大値はいずれも1である。   In the present embodiment, the basic window function kw (1, i) to the basic window function kw (4, i) are defined by the following [Equation 1] to [Equation 4]. In FIG. 9, the horizontal axis is the time axis (i). As described later, i is a serial number assigned to N samples in each acoustic frame, and is proportional to time t. 9A, 9F, 9G, 9H, and 9I, the vertical axis indicates the amplitude value (level) of the signal. 9B to 9E, the vertical axis indicates the values of the basic window functions kw (1, i), kw (2, i), kw (3, i), kw (4, i), The maximum values of kw (1, i), kw (2, i), kw (3, i), and kw (4, i) are all 1.

〔数式1〕
i≦3N/8のとき、kw(1,i)=0.5−0.5cos(8πi/(3N))
3N/8<i≦N/2のとき、kw(1,i)=0.5−0.5cos(8π(i−N/4)/N)
i>N/2のとき、kw(1,i)=0.0
[Formula 1]
When i ≦ 3N / 8, kw (1, i) = 0.5−0.5 cos (8πi / (3N))
When 3N / 8 <i ≦ N / 2, kw (1, i) = 0.5−0.5 cos (8π (i−N / 4) / N)
When i> N / 2, kw (1, i) = 0.0

〔数式2〕
i≦3N/8のとき、kw(2,i)=0.0
3N/8<i≦N/2のとき、kw(2,i)=0.5−0.5cos(8π(i−3N/8)/N)
N/2<i≦3N/4のとき、kw(2,i)=0.5−0.5cos(4π(i−N/4)/N)
i>3N/4のとき、kw(2,i)=0.0
[Formula 2]
When i ≦ 3N / 8, kw (2, i) = 0.0
When 3N / 8 <i ≦ N / 2, kw (2, i) = 0.5−0.5 cos (8π (i−3N / 8) / N)
When N / 2 <i ≦ 3N / 4, kw (2, i) = 0.5−0.5 cos (4π (i−N / 4) / N)
When i> 3N / 4, kw (2, i) = 0.0

〔数式3〕
i≦N/2のとき、kw(3,i)=0.0
i>N/2のとき、kw(3,i)=0.5−0.5cos(4π(i−N/2)/N)
[Formula 3]
When i ≦ N / 2, kw (3, i) = 0.0
When i> N / 2, kw (3, i) = 0.5−0.5 cos (4π (i−N / 2) / N)

〔数式4〕
i≦N/4のとき、kw(4,i)=0.0
N/4<i≦N/2のとき、kw(4,i)=0.5−0.5cos(4π(i−N/4)/N)
N/2<i≦7N/8のとき、kw(4,i)=0.5−0.5cos(8π(i−N/8)/(3N))
i>7N/8のとき、kw(4,i)=0.0
[Formula 4]
When i ≦ N / 4, kw (4, i) = 0.0
When N / 4 <i ≦ N / 2, kw (4, i) = 0.5−0.5 cos (4π (i−N / 4) / N)
When N / 2 <i ≦ 7N / 8, kw (4, i) = 0.5−0.5 cos (8π (i−N / 8) / (3N))
When i> 7N / 8, kw (4, i) = 0.0

なお、図9および上記〔数式1〕〜〔数式4〕から明らかなように、基本窓関数kw(1,i)とkw(3,i)は、互いに非対称な形状である。これは、後述する抽出側において、両者の識別を容易にするためである。また、基本窓関数kw(1,i)、kw(2,i)、kw(3,i)は、iが所定の値のときに最大値1をとり、iがその他の値をとる場合には、iの値に応じて単調増加、または単調減少する基本窓関数を分割したものであるため、基本窓関数kw(1,i)とkw(3,i)が定まると、基本窓関数kw(2,i)も必然的に定まる。このため、基本窓関数kw(2,i)は左右非対称の形状となっている。   As is clear from FIG. 9 and [Formula 1] to [Formula 4], the basic window functions kw (1, i) and kw (3, i) have asymmetric shapes. This is for facilitating identification between the two on the extraction side described later. The basic window functions kw (1, i), kw (2, i), kw (3, i) take a maximum value of 1 when i is a predetermined value, and i takes other values. Is obtained by dividing the basic window function that monotonically increases or decreases according to the value of i. Therefore, when the basic window functions kw (1, i) and kw (3, i) are determined, the basic window function kw (2, i) is inevitably determined. For this reason, the basic window function kw (2, i) has an asymmetric shape.

本発明においては、奇数フレームと偶数フレームを、所定サンプルずつ重複して読み込むため、情報の埋め込みを行った後、音響信号に復元する際に、窓関数を乗じた奇数フレームと、窓関数を乗じた偶数フレームの重複サンプルを加算した場合に、ほぼ元の値に戻るようにしなければならない。このため、基本窓関数kw(4,i)の形状は、基本窓関数kw(1,i)、kw(2,i)、kw(3,i)の値に応じて必然的に定まる。すなわち、奇数フレームと偶数フレームの重複部分において、基本窓関数kw(1,i)、kw(2,i)、kw(3,i)、kw(4,i)を加算すると、全区間固定値1になるように定義されている。   In the present invention, since odd frames and even frames are redundantly read by a predetermined number of samples, after embedding information and then restoring to an acoustic signal, the odd frame multiplied by the window function and the window function are multiplied. When overlapping samples of even frames are added, it is necessary to return almost to the original value. Therefore, the shape of the basic window function kw (4, i) is inevitably determined according to the values of the basic window functions kw (1, i), kw (2, i), and kw (3, i). That is, when the basic window functions kw (1, i), kw (2, i), kw (3, i), kw (4, i) are added in the overlapping portion of the odd frame and the even frame, the fixed value for the entire section is obtained. It is defined to be 1.

本発明では、上記基本窓関数を合成して、以下の〔数式5〕に従って、合成窓関数W(1,i)、W(2,i)を生成し、これらの合成窓関数を用いてフーリエ変換を実行する。   In the present invention, the above basic window functions are synthesized, and synthesized window functions W (1, i) and W (2, i) are generated according to the following [Equation 5], and Fourier is obtained using these synthesized window functions. Perform the conversion.

〔数式5〕
第1の値(例えば“0”)を埋め込む場合で、前部に低周波成分を残す場合
W(1,i)=kw(1,i)
W(2,i)=kw(2,i)+kw(3,i)
第2の値(例えば“1”)を埋め込む場合で、後部に低周波成分を残す場合
W(1,i)=kw(3,i)
W(2,i)=kw(1,i)+kw(2,i)
[Formula 5]
When embedding the first value (for example, “0”) and leaving the low frequency component in the front part W (1, i) = kw (1, i)
W (2, i) = kw (2, i) + kw (3, i)
When embedding the second value (for example, “1”) and leaving a low frequency component at the rear part W (1, i) = kw (3, i)
W (2, i) = kw (1, i) + kw (2, i)

上記〔数式5〕では、低周波成分を残す側の基本窓関数は合成せず、低周波成分を除去する側の基本窓関数を基本窓関数kw(2,i)と合成するようにしている。上記〔数式5〕において、1ワードの区切りを示す情報を埋め込む場合等、ビット値を埋め込まない場合には、前部と後部のどちらにも低周波成分を残さないため、どちらを利用するような設定にしておいても良い。   In the above [Equation 5], the basic window function that leaves the low frequency component is not synthesized, and the basic window function that removes the low frequency component is synthesized with the basic window function kw (2, i). . In the above [Equation 5], when not embedding a bit value, such as when embedding information indicating a delimiter of one word, a low frequency component is not left in either the front part or the rear part. It may be set.

(2.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は音響フレーム読込手段、20は周波数変換手段、30は低周波成分変更手段、40は周波数逆変換手段、50は改変音響フレーム出力手段、60は記憶手段、61は音響信号記憶部、62は付加情報記憶部、63は改変音響信号記憶部、70は付加情報読込手段である。なお、図1に示す装置は、ステレオ音響信号、モノラル音響信号の両方に対応可能であるが、ここでは、ステレオ音響信号に対して処理を行う場合について説明していく。
(2. Information embedding device for acoustic signals)
FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of an information embedding device for an acoustic signal according to the present invention. In FIG. 1, 10 is an acoustic frame reading means, 20 is a frequency converting means, 30 is a low frequency component changing means, 40 is a frequency inverse converting means, 50 is a modified acoustic frame output means, 60 is a storage means, and 61 is an acoustic signal storage. , 62 is an additional information storage unit, 63 is a modified acoustic signal storage unit, and 70 is an additional information reading means. The apparatus shown in FIG. 1 can deal with both a stereo sound signal and a monaural sound signal. Here, a case where processing is performed on a stereo sound signal will be described.

音響フレーム読込手段10は、付加情報の埋め込み対象とする元のステレオ音響信号の各チャンネルから所定数のサンプルを1フレームとして読み込む機能を有している。周波数変換手段20は、音響フレーム読込手段10が読み込んだ音響信号のフレームをフーリエ変換等により周波数変換してフレームスペクトルを生成する機能を有している。低周波成分変更手段30は、Aタイプの音響フレームについては、生成されたフレームスペクトルから2つの所定周波数範囲に相当するスペクトル集合を2セット抽出し、付加情報記憶部62から抽出した付加情報に基づいて、低周波強度データのスペクトル集合間の割合(比率)を変更し、Bタイプの音響フレームについては、生成されたフレームスペクトルの所定周波数範囲の低周波強度データを“0”にする機能を有している。周波数逆変換手段40は、変更された低周波強度データを含む複数のフレームスペクトルに対して周波数逆変換を行うことにより、改変音響フレームを生成する機能を有している。改変音響フレーム出力手段50は、生成された改変音響フレームを順次出力する機能を有している。記憶手段60は、付加情報を埋め込む対象とするステレオ音響信号を記憶した音響信号記憶部61と、ビット配列として構成され、ステレオ音響信号に埋め込まれる付加情報を記憶した付加情報記憶部62と、付加情報埋め込み後の改変音響信号を記憶する改変音響信号記憶部63を有しており、その他処理に必要な各種情報を記憶するものである。付加情報読込手段70は、付加情報記憶部62から付加情報を抽出する機能を有している。なお、付加情報とは、音響情報に付加して埋め込むべき情報であり、タイトルやアーティスト名等の属性情報、および属性情報以外の他の情報を含むものである。図1に示した各構成手段は、現実にはコンピュータおよびその周辺機器等のハードウェアに専用のプログラムを搭載することにより実現される。すなわち、コンピュータが、専用のプログラムに従って各手段の内容を実行することになる。   The sound frame reading means 10 has a function of reading a predetermined number of samples as one frame from each channel of the original stereo sound signal to be embedded with additional information. The frequency conversion means 20 has a function of generating a frame spectrum by frequency-converting the frame of the acoustic signal read by the acoustic frame reading means 10 by Fourier transformation or the like. The low frequency component changing means 30 extracts two sets of spectrum sets corresponding to two predetermined frequency ranges from the generated frame spectrum for the A type sound frame, and based on the additional information extracted from the additional information storage unit 62. The ratio (ratio) between the spectrum sets of the low frequency intensity data is changed, and for the B type sound frame, the low frequency intensity data in the predetermined frequency range of the generated frame spectrum is set to “0”. is doing. The frequency reverse conversion means 40 has a function of generating a modified acoustic frame by performing frequency reverse conversion on a plurality of frame spectra including the changed low frequency intensity data. The modified sound frame output means 50 has a function of sequentially outputting the generated modified sound frames. The storage means 60 includes an acoustic signal storage unit 61 that stores a stereo acoustic signal to be embedded with additional information, an additional information storage unit 62 that is configured as a bit array and stores additional information embedded in the stereo acoustic signal, and an additional information It has a modified acoustic signal storage unit 63 for storing the modified acoustic signal after information is embedded, and stores various information necessary for other processing. The additional information reading means 70 has a function of extracting additional information from the additional information storage unit 62. The additional information is information that should be added to the sound information and embedded, and includes attribute information such as a title and artist name, and other information other than the attribute information. Each component shown in FIG. 1 is actually realized by installing a dedicated program in hardware such as a computer and its peripheral devices. That is, the computer executes the contents of each means according to a dedicated program.

(3.埋め込み装置の処理動作)
次に、図1に示した音響信号に対する情報の埋め込み装置の処理動作について図2のフローチャートに従って説明する。ここでは、音響信号として、L(左)、R(右)の2チャンネルを有するステレオ音響信号に対して処理を行う場合について説明していく。図2は、付加情報1ワード分の処理に対応したものとなっている。1ワードとしては、任意のビット数に設定することができるが、通常1バイトに設定する。まず、付加情報読込手段70は、付加情報記憶部62から付加情報を1ワード単位で読み込む(S101)。具体的には、音響信号に対する情報の埋め込み装置として用いられるコンピュータ内のレジスタに1ワード読み込むことになる。続いて、モードを区切りモードに設定する(S102)。モードは区切りモードと、ビットモードの2種類が存在する。区切りモードは1ワード単位の区切りにおける処理を行うモードを示し、ビットモードは1ワードの各ビットの値に基づいた処理を行うモードを示している。付加情報記憶部62から1ワード読み込んだ場合には、その直後に必ず区切りモードに設定されることになる。
(3. Processing operation of the embedding device)
Next, the processing operation of the information embedding device for the acoustic signal shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. Here, a case where processing is performed on a stereo sound signal having two channels of L (left) and R (right) as sound signals will be described. FIG. 2 corresponds to processing of one word of additional information. One word can be set to an arbitrary number of bits, but is usually set to 1 byte. First, the additional information reading means 70 reads additional information from the additional information storage unit 62 in units of one word (S101). Specifically, one word is read into a register in a computer used as an information embedding device for an acoustic signal. Subsequently, the mode is set to the separation mode (S102). There are two types of modes: separation mode and bit mode. The delimiter mode indicates a mode for performing processing in a delimiter in units of one word, and the bit mode indicates a mode for performing processing based on the value of each bit of one word. When one word is read from the additional information storage unit 62, the delimiter mode is always set immediately after that.

続いて、音響フレーム読込手段10が、音響信号記憶部61に記憶されたステレオ音響信号の左右の各チャンネルから、それぞれ所定数のサンプルを1音響フレームとして読み込む(S104)。音響フレーム読込手段10が読み込む1音響フレームのサンプル数は、適宜設定することができるが、サンプリング周波数が44.1kHzの場合、4096サンプル程度とすることが望ましい。したがって、音響フレーム読込手段10は、左チャンネル、右チャンネルについてそれぞれ4096サンプルずつ、順次音響フレームとして読み込んでいくことになる。本発明においては、音響フレームとしてAタイプとBタイプが存在する。Aタイプの音響フレーム、Bタイプの音響フレームは、それぞれ同タイプの先行する音響フレームの最後のサンプルの次のサンプルを先頭サンプルとして設定される。そして、AタイプとBタイプの音響フレームは互いに所定数(本実施形態では2048)のサンプルを重複して設定される。例えば、Aタイプの音響フレームを先頭からA1、A2、A3…とし、Bタイプの音響フレームを先頭からB1、B2、B3…とすると、A1はサンプル1〜4096、A2はサンプル4097〜8192、A3はサンプル8193〜12288、B1はサンプル2049〜6144、B2はサンプル6145〜10240、B3はサンプル10241〜14336となる。なお、AタイプとBタイプは相対的なものであるので、どちらが先であっても良い。すなわち、上記とは逆にA1がサンプル2049〜6144、A2がサンプル6145〜10240、A3がサンプル10241〜14336、B1がサンプル1〜4096、B2がサンプル4097〜8192、B3がサンプル8193〜12288であっても良い。図2の例では、Bタイプ音響フレームを先に設定した場合を示している。   Subsequently, the acoustic frame reading means 10 reads a predetermined number of samples as one acoustic frame from each of the left and right channels of the stereo acoustic signal stored in the acoustic signal storage unit 61 (S104). The number of samples of one sound frame read by the sound frame reading means 10 can be set as appropriate, but is desirably about 4096 samples when the sampling frequency is 44.1 kHz. Therefore, the acoustic frame reading means 10 sequentially reads 4096 samples for each of the left channel and the right channel as acoustic frames. In the present invention, there are A type and B type as acoustic frames. In the A-type acoustic frame and the B-type acoustic frame, the next sample after the last sample of the preceding acoustic frame of the same type is set as the first sample. The A-type and B-type sound frames are set by overlapping a predetermined number (2048 in this embodiment) of samples. For example, if the A type acoustic frame is A1, A2, A3... From the top and the B type acoustic frame is B1, B2, B3... From the top, A1 is samples 1 to 4096, A2 is samples 4097 to 8192, A3. Is samples 8193-12288, B1 is samples 2049-6144, B2 is samples 6145-10240, and B3 is samples 10241-14336. Since the A type and the B type are relative, either one may be first. In other words, A1 is samples 2049 to 6144, A2 is samples 6145 to 10240, A3 is samples 10241 to 14336, B1 is samples 1 to 4096, B2 is samples 4097 to 8192, and B3 is samples 8193 to 12288. May be. In the example of FIG. 2, the case where the B type sound frame is set first is shown.

続いて、周波数変換手段20は、読み込んだBタイプの音響フレームに対して、周波数変換を行って、その音響フレームのスペクトルであるフレームスペクトルを得る(S105)。具体的には、S104で読み込んだBタイプの音響フレームについて、窓関数を利用して周波数変換を行う。周波数変換としては、フーリエ変換、ウェーブレット変換その他公知の種々の手法を用いることができる。本実施形態では、フーリエ変換を用いた場合を例にとって説明する。   Subsequently, the frequency conversion means 20 performs frequency conversion on the read B-type sound frame to obtain a frame spectrum that is a spectrum of the sound frame (S105). Specifically, frequency conversion is performed using the window function for the B type acoustic frame read in S104. As frequency conversion, Fourier transform, wavelet transform, and other various known methods can be used. In the present embodiment, a case where Fourier transform is used will be described as an example.

一般に、所定の信号に対してフーリエ変換を行う場合、信号を所定の長さに区切って行う必要があるが、この場合、所定長さの信号に対してそのままフーリエ変換を行うと、区切り部分が不連続になる。そこで、一般にフーリエ変換を行う場合には、ハニング窓と呼ばれる窓関数を用いて、信号の値を変化させた後、変化後の値に対してフーリエ変換を実行する。S105においてフーリエ変換を行う場合、具体的には、左チャンネル信号Xl(i)、右チャンネル信号Xr(i)(i=0,…,N−1)に対して、窓関数W(4,i)を用いて、以下の〔数式6〕に従った処理を行い、左チャンネルに対応する変換データの実部Al(4,j)、虚部Bl(4,j)、右チャンネルに対応する変換データの実部Ar(4,j)、虚部Br(4,j)を得る。なお、窓関数W(4,i)=基本窓関数kw(4,i)である。   In general, when Fourier transform is performed on a predetermined signal, it is necessary to divide the signal into a predetermined length. It becomes discontinuous. Therefore, in general, when performing Fourier transform, a signal value is changed using a window function called a Hanning window, and then Fourier transform is performed on the changed value. When performing Fourier transform in S105, specifically, the window function W (4, i) is applied to the left channel signal Xl (i) and the right channel signal Xr (i) (i = 0,..., N−1). ), The processing according to the following [Equation 6] is performed, and the conversion corresponding to the real part Al (4, j), the imaginary part Bl (4, j) and the right channel of the conversion data corresponding to the left channel is performed. The real part Ar (4, j) and the imaginary part Br (4, j) of the data are obtained. Note that window function W (4, i) = basic window function kw (4, i).

〔数式6〕
Al(4,j)=Σi=0,…,N-1W(4,i)・Xl(i)・cos(2πij/N)
Bl(4,j)=Σi=0,…,N-1W(4,i)・Xl(i)・sin(2πij/N)
Ar(4,j)=Σi=0,…,N-1W(4,i)・Xr(i)・cos(2πij/N)
Br(4,j)=Σi=0,…,N-1W(4,i)・Xr(i)・sin(2πij/N)
[Formula 6]
Al (4, j) = Σi = 0,..., N-1 W (4, i) · Xl (i) · cos (2πij / N)
Bl (4, j) = Σi = 0,..., N-1 W (4, i) .Xl (i) .sin (2πij / N)
Ar (4, j) = Σi = 0,..., N-1 W (4, i) .Xr (i) .cos (2πij / N)
Br (4, j) = Σi = 0,..., N-1 W (4, i) · Xr (i) · sin (2πij / N)

〔数式6〕において、iは、各音響フレーム内のN個のサンプルに付した通し番号であり、i=0,1,2,…N−1の整数値をとる。また、jは周波数の値について、値の小さなものから順に付した通し番号であり、iと同様にj=0,1,2,…N−1の整数値をとる。サンプリング周波数が44.1kHz、N=4096の場合、jの値が1つ異なると、周波数が10.8Hz異なることになる。次に、低周波成分変更手段30は、窓4成分(第4窓関数による低周波スペクトルの各成分)の除去を行う(S106)。具体的には、窓4成分に対して、以下の〔数式7〕に従った処理を実行することになる。   In [Expression 6], i is a serial number assigned to N samples in each acoustic frame, and takes an integer value of i = 0, 1, 2,... N−1. Further, j is a serial number assigned in order from the smallest value of the frequency value, and takes an integer value of j = 0, 1, 2,... N−1 similarly to i. When the sampling frequency is 44.1 kHz and N = 4096, if the value of j is different by one, the frequency will be different by 10.8 Hz. Next, the low frequency component changing means 30 removes the window 4 components (the components of the low frequency spectrum by the fourth window function) (S106). Specifically, the processing according to the following [Formula 7] is executed for the window 4 component.

上記〔数式6〕に従った処理を実行することにより、各音響フレームの信号成分を周波数に対応した成分であるスペクトルで表現されたフレームスペクトルが得られる。続いて、低周波成分変更手段30が、生成されたフレームスペクトルから3つの所定周波数範囲のスペクトル集合を抽出する。人間の聴覚は、200〜300Hz程度までの低周波成分については、方向性を感知しにくくなっていることが知られている(コロナ社1990年10月30日発行「音響工学講座1.基礎音響工学、日本音響学会編」p247図9・26参照)。したがって、本実施形態では、低周波成分を300Hz程度以下としている。周波数300Hz付近は、上記jが29に相当するので、上記〔数式6〕により算出された実部Al(4,j)、虚部Bl(4,j)、実部Ar(4,j)、虚部Br(4,j)、のうち、j≦29(=M)のものを抽出することになる。   By executing the processing according to the above [Equation 6], a frame spectrum in which the signal component of each acoustic frame is expressed by a spectrum corresponding to the frequency is obtained. Subsequently, the low frequency component changing unit 30 extracts a spectrum set of three predetermined frequency ranges from the generated frame spectrum. Human hearing is known to be less sensitive to directionality for low frequency components up to about 200-300 Hz (Corona Corp., issued October 30, 1990, "Sound Engineering Course 1. Basic Acoustics"). Engineering, Acoustical Society of Japan ”p.247 (see FIGS. 9 and 26). Therefore, in this embodiment, the low frequency component is about 300 Hz or less. In the vicinity of a frequency of 300 Hz, j corresponds to 29, so the real part Al (4, j), the imaginary part Bl (4, j), the real part Ar (4, j) calculated by the above [Equation 6], Among the imaginary parts Br (4, j), those with j ≦ 29 (= M) are extracted.

〔数式7〕
j=1〜Mの各成分に対して
Al´(4,j)=0
Bl´(4,j)=0
ステレオの場合、右信号に対応した以下も算出
E(4,j)={Al(4,j)2+Bl(4,j)2+Ar(4,j)2+Br(4,j)21/2
Ar´(4,j)=Ar(4,j)・E(4,j)/{Ar(4,j)2+Br(4,j)21/2
Br´(4,j)=Br(4,j)・E(4,j)/{Ar(4,j)2+Br(4,j)21/2
[Formula 7]
For each component of j = 1 to M, Al ′ (4, j) = 0
Bl ′ (4, j) = 0
In the case of stereo, the following corresponding to the right signal is also calculated. E (4, j) = {Al (4, j) 2 + B1 (4, j) 2 + Ar (4, j) 2 + Br (4, j) 2 } 1 / 2
Ar ′ (4, j) = Ar (4, j) · E (4, j) / {Ar (4, j) 2 + Br (4, j) 2 } 1/2
Br ′ (4, j) = Br (4, j) · E (4, j) / {Ar (4, j) 2 + Br (4, j) 2 } 1/2

次に、周波数逆変換手段40が、上記S106の処理により窓4成分が除去されたフレームスペクトルを周波数逆変換して改変音響フレームを得る処理を行う(S107)。この周波数逆変換は、当然のことながら、周波数変換手段20がS105において実行した手法に対応していることが必要となる。本実施形態では、周波数変換手段20において、フーリエ変換を施しているため、周波数逆変換手段40は、フーリエ逆変換を実行することになる。具体的には、上記〔数式7〕のいずれかにより得られたスペクトルの左チャンネルの実部Al´(4,j)、虚部Bl´(4,j)、右チャンネルの実部Ar´(4,j)、虚部Br´(4,j)を用いて、以下の〔数式8〕に従った処理を行い、Xl´(i)、Xr´(i)を算出する。なお、上記〔数式7〕において改変されていない周波数成分については、以下の〔数式8〕においてはAl´(4,j)、Bl´(4,j)、Ar´(4,j)、Br´(4,j)として、元の値であるAl(4,j)、Bl(4,j)、Ar(4,j)、Br(4,j)を用いる。   Next, the frequency inverse transform means 40 performs a process of obtaining a modified acoustic frame by performing frequency inverse transform on the frame spectrum from which the window four components have been removed by the process of S106 (S107). As a matter of course, this frequency inverse transform needs to correspond to the method executed by the frequency transform unit 20 in S105. In the present embodiment, since the frequency transform unit 20 performs the Fourier transform, the frequency inverse transform unit 40 executes the Fourier inverse transform. Specifically, the real part Al ′ (4, j), the imaginary part Bl ′ (4, j) of the left channel of the spectrum obtained by any of the above [Equation 7], the real part Ar ′ ( 4, j) and imaginary part Br ′ (4, j) are used to perform processing according to the following [Equation 8] to calculate Xl ′ (i) and Xr ′ (i). For frequency components that are not modified in the above [Expression 7], in the following [Expression 8], Al ′ (4, j), Bl ′ (4, j), Ar ′ (4, j), Br The original values Al (4, j), Bl (4, j), Ar (4, j), and Br (4, j) are used as ′ (4, j).

〔数式8〕
Xl´(i)=1/N・{ΣjAl´(4,j)・cos(2πij/N)−ΣjBl´(4,j)・sin(2πij/N)}+Xlp(i+N/2)
Xr´(i)=1/N・{ΣjAr´(4,j)・cos(2πij/N)−ΣjBr´(4,j)・sin(2πij/N)}+Xrp(i+N/2)
[Formula 8]
Xl' (i) = 1 / N · {Σ j Al' (4, j) · cos (2πij / N) -Σ j Bl' (4, j) · sin (2πij / N)} + Xlp (i + N / 2 )
Xr' (i) = 1 / N · {Σ j Ar' (4, j) · cos (2πij / N) -Σ j Br' (4, j) · sin (2πij / N)} + Xrp (i + N / 2 )

上記〔数式8〕によりBタイプの改変音響フレームの左チャンネルの各サンプルXl´(i)、右チャンネルの各サンプルXr´(i)、が得られることになる。改変音響フレーム出力手段50は、得られた改変音響フレームを順次出力ファイルに出力する。続いて、音響フレーム読込手段10が、音響信号記憶部61に記憶されたステレオ音響信号の左右の各チャンネルから、それぞれ所定数のサンプルをAタイプの音響フレームとして読み込む(S108)。上述のように、Aタイプの音響フレームとBタイプの音響フレームは、2048サンプル重複したものとなっている。したがって、音響フレーム読込手段10は、S108においては、S104でBタイプ音響フレームを読み込んだ位置から2048サンプル分移動させて、音響フレームを読み込むことになる。   By the above [Equation 8], each sample Xl ′ (i) of the left channel and each sample Xr ′ (i) of the right channel of the B type modified acoustic frame are obtained. The modified sound frame output means 50 sequentially outputs the obtained modified sound frames to an output file. Subsequently, the acoustic frame reading means 10 reads a predetermined number of samples as A-type acoustic frames from the left and right channels of the stereo acoustic signal stored in the acoustic signal storage unit 61 (S108). As described above, the A type sound frame and the B type sound frame are overlapped by 2048 samples. Therefore, in S108, the acoustic frame reading means 10 moves the 2048 samples from the position where the B-type acoustic frame was read in S104, and reads the acoustic frame.

続いて、周波数変換手段20は、読み込んだAタイプの音響フレームに対して、周波数変換を行って、その音響フレームのスペクトルであるフレームスペクトルを得る(S109)。具体的には、各音響フレームについて、窓関数W(1,i)、W(2,i)の2つの合成窓関数を用いて行う。この合成窓関数W(1,i)、W(2,i)は、埋め込もうとするビット値が第1の値(“0”)か第2の値(“1”)であるかに基づいて、上記〔数式5〕に従って合成窓関数を設定し、周波数変換手段20が算出する。なお、周波数変換としては、フーリエ変換、ウェーブレット変換その他公知の種々の手法を用いることができるが、上記S105の場合と同様、本実施形態では、フーリエ変換を用いる。   Subsequently, the frequency conversion means 20 performs frequency conversion on the read A-type sound frame to obtain a frame spectrum that is a spectrum of the sound frame (S109). Specifically, for each acoustic frame, two synthetic window functions of window functions W (1, i) and W (2, i) are used. The composite window functions W (1, i) and W (2, i) are used to determine whether the bit value to be embedded is the first value (“0”) or the second value (“1”). Based on the above [Equation 5], the composite window function is set, and the frequency conversion means 20 calculates it. As the frequency conversion, Fourier transform, wavelet transform, and other various known methods can be used. In the present embodiment, Fourier transform is used as in the case of S105.

S109においてフーリエ変換を行う場合、具体的には、左チャンネル信号Xl(i)、右チャンネル信号Xr(i)(i=0,…,N−1)に対して、2つの合成窓関数W(1,i)、W(2,i)を用いて、以下の〔数式9〕に従った処理を行い、左チャンネルに対応する変換データの実部Al(1,j)、Al(2,j)、虚部Bl(1,j)、Bl(2,j)、右チャンネルに対応する変換データの実部Ar(1,j)、Ar(2,j)、虚部Br(1,j)、Br(2,j)を得る。なお、上記〔数式5〕に示した内容から、第1合成窓関数W(1,i)は、第1の値を埋め込もうとする場合、音響フレームの前部付近において値が大きくなる関数となっていて、逆に第2の値を埋め込もうとする場合、音響フレームの後部付近において値が大きくなる関数となっている。   When the Fourier transform is performed in S109, specifically, two composite window functions W (() for the left channel signal Xl (i) and the right channel signal Xr (i) (i = 0,..., N−1). 1, i) and W (2, i) are used to perform processing according to the following [Equation 9], and real parts Al (1, j), Al (2, j) of the conversion data corresponding to the left channel ), Imaginary part Bl (1, j), Bl (2, j), real part Ar (1, j), Ar (2, j) of the conversion data corresponding to the right channel, imaginary part Br (1, j) , Br (2, j). From the contents shown in [Formula 5], the first composite window function W (1, i) is a function that increases in the vicinity of the front portion of the acoustic frame when the first value is to be embedded. On the contrary, when the second value is to be embedded, it is a function that increases in the vicinity of the rear portion of the acoustic frame.

〔数式9〕
Al(1,j)=Σi=0,…,N-1W(1,i)・Xl(i)・cos(2πij/N)
Bl(1,j)=Σi=0,…,N-1W(1,i)・Xl(i)・sin(2πij/N)
Al(2,j)=Σi=0,…,N-1W(2,i)・Xl(i)・cos(2πij/N)
Bl(2,j)=Σi=0,…,N-1W(2,i)・Xl(i)・sin(2πij/N)
Ar(1,j)=Σi=0,…,N-1W(1,i)・Xr(i)・cos(2πij/N)
Br(1,j)=Σi=0,…,N-1W(1,i)・Xr(i)・sin(2πij/N)
Ar(2,j)=Σi=0,…,N-1W(2,i)・Xr(i)・cos(2πij/N)
Br(2,j)=Σi=0,…,N-1W(2,i)・Xr(i)・sin(2πij/N)
[Formula 9]
Al (1, j) = Σi = 0,..., N-1 W (1, i) .Xl (i) .cos (2πij / N)
Bl (1, j) = Σi = 0,..., N-1 W (1, i) · Xl (i) · sin (2πij / N)
Al (2, j) = Σi = 0,..., N-1 W (2, i) · Xl (i) · cos (2πij / N)
Bl (2, j) = Σi = 0,..., N-1 W (2, i) · Xl (i) · sin (2πij / N)
Ar (1, j) = Σi = 0,..., N-1 W (1, i) .Xr (i) .cos (2πij / N)
Br (1, j) = Σ i = 0,..., N-1 W (1, i) · Xr (i) · sin (2πij / N)
Ar (2, j) = Σi = 0,..., N-1 W (2, i) .Xr (i) .cos (2πij / N)
Br (2, j) = Σi = 0,..., N-1 W (2, i) .Xr (i) .sin (2πij / N)

上記〔数式6〕と同様に、〔数式9〕において、iは、各音響フレーム内のN個のサンプルに付した通し番号であり、i=0,1,2,…N−1の整数値をとる。また、jは周波数の値について、値の小さなものから順に付した通し番号であり、iと同様にj=0,1,2,…N−1の整数値をとる。サンプリング周波数が44.1kHz、N=4096の場合、jの値が1つ異なると、周波数が10.8Hz異なることになる。   As in [Formula 6] above, in [Formula 9], i is a serial number assigned to N samples in each acoustic frame, and an integer value of i = 0, 1, 2,... Take. Further, j is a serial number assigned in order from the smallest value of the frequency value, and takes an integer value of j = 0, 1, 2,... N−1 similarly to i. When the sampling frequency is 44.1 kHz and N = 4096, if the value of j is different by one, the frequency will be different by 10.8 Hz.

上記〔数式9〕に従った処理を実行することにより、各音響フレームの信号成分を周波数に対応した成分であるスペクトルで表現されたフレームスペクトルが得られる。続いて、低周波成分変更手段30が、生成されたフレームスペクトルから2つの所定周波数範囲のスペクトル集合を抽出する。上述のように、人間の聴覚は、200〜300Hz程度までの低周波成分については、方向性を感知しにくくなっているため、ここでも、低周波成分を300Hz程度以下としている。周波数300Hz付近は、上記jが29に相当するので、上記〔数式9〕により算出された実部Al(1,j)、Al(2,j)、虚部Bl(1,j)、Bl(2,j)、実部Ar(1,j)、Ar(2,j)、虚部Br(1,j)、Br(2,j)のうち、j≦29(=M)のものを抽出することになる。   By executing the processing according to the above [Equation 9], a frame spectrum in which the signal component of each acoustic frame is expressed by a spectrum corresponding to the frequency is obtained. Subsequently, the low frequency component changing unit 30 extracts two sets of spectra in a predetermined frequency range from the generated frame spectrum. As described above, the human auditory sense makes it difficult to detect the directionality of the low frequency component up to about 200 to 300 Hz, so the low frequency component is set to about 300 Hz or less. In the vicinity of a frequency of 300 Hz, j corresponds to 29, so the real part Al (1, j), Al (2, j), imaginary part Bl (1, j), Bl ( 2, j), real part Ar (1, j), Ar (2, j), imaginary part Br (1, j), Br (2, j), where j ≦ 29 (= M) is extracted Will do.

続いて、低周波成分変更手段30は、第1合成窓関数W(1,i)側において、左チャンネルの実部Al(1,j)、虚部Bl(1,j)、右チャンネルの実部Ar(1,j)、虚部Br(1,j)を利用して、以下の〔数式10〕により、合算値E1を算出する。 Subsequently, the low-frequency component changing unit 30 performs real part Al (1, j), imaginary part Bl (1, j) of the left channel, real part of the right channel on the first composite window function W (1, i) side. By using the part Ar (1, j) and the imaginary part Br (1, j), the total value E 1 is calculated by the following [Equation 10].

〔数式10〕
1=Σj=m,…,M-3{Al(1,j)2+Bl(1,j)2+Ar(1,j)2+Br(1,j)2
[Formula 10]
E 1 = Σ j = m,..., M-3 {Al (1, j) 2 + Bl (1, j) 2 + Ar (1, j) 2 + Br (1, j) 2 }

上記〔数式10〕により算出されたE1は音響フレーム前部付近または後部付近のスペクトル集合の成分強度の合算値を示すことになる。続いて、この合算値E1がレベル下限値Lev以上であるかどうかの判定を行う。レベル下限値Levは、音響信号Xl(i)、Xr(i)の振幅最大値が1に正規化されており、M=29に設定されている場合、0.5に設定する。このLev=0.5という値は、経験的にアナログ変換への耐性が維持できるレベルであり、低周波成分が少ない場合は適宜下げることになるが、その場合は、アナログ変換により検出精度も低下することになる。 E 1 calculated by the above [Equation 10] indicates the sum of the component intensities of the spectrum set in the vicinity of the front part or the rear part of the acoustic frame. Subsequently, it is determined whether or not the total value E 1 is equal to or higher than the level lower limit value Lev. The level lower limit value Lev is set to 0.5 when the maximum amplitude value of the acoustic signals Xl (i) and Xr (i) is normalized to 1 and M = 29 is set. This value of Lev = 0.5 is a level at which the resistance to analog conversion can be maintained empirically, and when there are few low frequency components, it will be reduced as appropriate. In this case, the detection accuracy also decreases due to analog conversion. Will do.

合算値E1がレベル下限値Lev以上であるかどうかを判断するのは、信号の強度が小さいと、信号を変化させても、その変化を抽出側で検出することができないためである。また、本実施形態では、埋め込むビット値がいずれの値であっても前後部成分(第1合成窓関数W(1,i)による低周波スペクトルの各成分)に埋め込むこととしている。ここで、第1合成窓関数W(1,i)による低周波スペクトルの各成分を前後部成分と呼ぶのは、上記〔数式5〕に示したように、第1合成窓関数W(1,i)の実態は前部に0でない値を有する第1基本窓関数または後部に0でない値を有する第3基本窓関数であり、埋め込むべき付加情報のビット値に応じて、どちらかが置き換えられたものだからである。したがって、実際には、第1の値(“0”)の場合、第1基本窓関数による低周波スペクトルの各成分(基本窓1成分)に、ビット値が第2の値(“1”)の場合、第3基本窓関数による低周波スペクトルの各成分(基本窓3成分)に、埋め込まれることになる。したがって、合算値E1が下限値Lev未満であるとき、付加情報のビット値に応じた記録をせず、以下区切りモードと同様に〔数式11〕に基づく処理を行い、埋め込む予定の現在のビットから継続処理するため、読み込み位置を現状のまま維持し、モードを区切りモードに設定する(S110)。一方、合算値E1がレベル下限値Lev以上であるときには、モードを判断することになる。 The reason why it is determined whether or not the total value E 1 is equal to or higher than the level lower limit value Lev is that if the signal strength is small, even if the signal is changed, the change cannot be detected on the extraction side. Further, in the present embodiment, regardless of the bit value to be embedded, it is embedded in the front and rear components (each component of the low frequency spectrum by the first composite window function W (1, i)). Here, each component of the low-frequency spectrum by the first composite window function W (1, i) is referred to as the front and rear component, as shown in the above [Equation 5], the first composite window function W (1, The actual condition i) is a first basic window function having a non-zero value in the front part or a third basic window function having a non-zero value in the rear part, and either one is replaced depending on the bit value of the additional information to be embedded. Because it is a thing. Therefore, in actuality, in the case of the first value (“0”), the bit value is the second value (“1”) for each component of the low frequency spectrum (basic window 1 component) by the first basic window function. In this case, the low frequency spectrum component (basic window three components) by the third basic window function is embedded. Therefore, when the total value E 1 is less than the lower limit value Lev, the recording according to the bit value of the additional information is not performed, and the processing based on [Equation 11] is performed in the same manner as in the delimiter mode, and Therefore, the reading position is maintained as it is and the mode is set to the separation mode (S110). On the other hand, when the total value E 1 is equal to or higher than the level lower limit value Lev, the mode is determined.

低周波成分変更手段30は、モードが区切りモードである場合、左(L)チャンネル信号において、前後部成分と窓2成分の低周波成分を均等(全て0となる場合も含む)とする処理を行う(S112)。具体的には、以下の〔数式11〕に従って、L側の双方を0に設定する処理を実行することになる。この場合、右(R)チャンネル信号の前後部成分と窓2成分は必ずしも均等ではない。   When the mode is the separation mode, the low frequency component changing unit 30 performs processing for equalizing (including the case where all of the low frequency components of the front and rear components and the window 2 component are all 0) in the left (L) channel signal. It performs (S112). Specifically, according to the following [Equation 11], processing for setting both L side to 0 is executed. In this case, the front and rear components of the right (R) channel signal and the window 2 component are not necessarily equal.

〔数式11〕
j=1〜Mに対して、
Al´(1,j)=0
Bl´(1,j)=0
Al´(2,j)=0
Bl´(2,j)=0
ステレオの場合、右信号に対応した以下も算出
E(1,j)={Al(1,j)2+Bl(1,j)2+Ar(1,j)2+Br(1,j)21/2
Ar´(1,j)=Ar(1,j)・E(1,j)/{Ar(1,j)2+Br(1,j)21/2
Br´(1,j)=Br(1,j)・E(1,j)/{Ar(1,j)2+Br(1,j)21/2
E(2,j)={Al(2,j)2+Bl(2,j)2+Ar(2,j)2+Br(2,j)21/2
Ar´(2,j)=Ar(2,j)・E(2,j)/{Ar(2,j)2+Br(2,j)21/2
Br´(2,j)=Br(2,j)・E(2,j)/{Ar(2,j)2+Br(2,j)21/2
[Formula 11]
For j = 1 to M,
Al ′ (1, j) = 0
Bl ′ (1, j) = 0
Al ′ (2, j) = 0
Bl ′ (2, j) = 0
In the case of stereo, the following corresponding to the right signal is also calculated: E (1, j) = {Al (1, j) 2 + Bl (1, j) 2 + Ar (1, j) 2 + Br (1, j) 2 } 1 / 2
Ar ′ (1, j) = Ar (1, j) · E (1, j) / {Ar (1, j) 2 + Br (1, j) 2 } 1/2
Br ′ (1, j) = Br (1, j) · E (1, j) / {Ar (1, j) 2 + Br (1, j) 2 } 1/2
E (2, j) = {Al (2, j) 2 + Bl (2, j) 2 + Ar (2, j) 2 + Br (2, j) 2 } 1/2
Ar ′ (2, j) = Ar (2, j) · E (2, j) / {Ar (2, j) 2 + Br (2, j) 2 } 1/2
Br ′ (2, j) = Br (2, j) · E (2, j) / {Ar (2, j) 2 + Br (2, j) 2 } 1/2

上記〔数式11〕に従った処理を実行することにより、左チャンネルのフレームスペクトルの低周波数成分は、前後部成分と窓2成分共に“0” で同一となる。この前後部成分と窓2成分が均等のパターンは、付加情報の先頭位置(区切り)を示す情報か、または前述の合算値E1が下限値Lev未満であることにより、当該フレームにビット値の記録が行なわれなかったことを示す情報となる。なお、上記〔数式11〕においては、前後部成分と窓2成分ともにAl´(j)=Bl´(j)=0としているが、抽出側で区切りであることが認識可能とすることを目的としているため、十分小さな値であれば、必ずしも0とする必要はない。また、必ずしも前後部成分と窓2成分において同一である必要はなく、差が小さければ良い。この意味で、ここでは「均等」という言葉を用いている。 By executing the processing according to the above [Equation 11], the low-frequency component of the left channel frame spectrum is the same for both the front and rear components and the window 2 component of “0”. The pattern in which the front and rear components and the window 2 components are equal is information indicating the head position (separation) of the additional information or the sum value E 1 is less than the lower limit value Lev. Information indicating that recording was not performed. In the above [Equation 11], Al ′ (j) = Bl ′ (j) = 0 is set for both the front and rear components and the two components of the window, but the purpose is to make it possible to recognize the separation on the extraction side. Therefore, if the value is sufficiently small, it is not always necessary to set it to zero. Further, the front and rear components and the window 2 components do not necessarily have to be the same, and it is sufficient that the difference is small. In this sense, the term “equal” is used here.

一方、低周波成分変更手段30は、モードがビットモードである場合、付加情報記憶部62から抽出した付加情報のビット配列のビット値がいずれの値においても、左チャンネル信号の前後部成分が優位となる状態に変更する処理を行う(S111)。ここで、「優位」とは、一方の窓成分のスペクトル集合におけるスペクトル強度が、他方の窓成分のスペクトル集合におけるスペクトル強度よりも大きいことを示す。そこで、S111においては、第1の値と第2の値をとり得るビット値に応じて上記〔数式5〕に従って算出した合成窓関数を利用したフーリエ変換後の成分に対して、以下の〔数式12〕、〔数式13〕に従った処理を実行することにより、前後部成分のスペクトル強度を優位な状態に変更する処理を行う。   On the other hand, when the mode is the bit mode, the low-frequency component changing means 30 is dominant in the front and rear components of the left channel signal regardless of the bit value of the bit array of the additional information extracted from the additional information storage unit 62. A process of changing to a state to become is performed (S111). Here, “dominant” indicates that the spectral intensity in the spectrum set of one window component is larger than the spectral intensity in the spectrum set of the other window component. Therefore, in S111, for the component after Fourier transform using the composite window function calculated according to [Formula 5] according to the bit value that can take the first value and the second value, the following [Formula 12] and [Formula 13] are executed to change the spectral intensity of the front and rear components to a dominant state.

〔数式12〕
j=0〜Mの各成分に対して
Al´(2,j)=0
Bl´(2,j)=0
ステレオの場合、右信号に対応した以下も算出
E(2,j)={Al(2,j)2+Bl(2,j)2+Ar(2,j)2+Br(2,j)21/2
Ar´(2,j)=Ar(2,j)・E(2,j)/{Ar(2,j)2+Br(2,j)21/2
Br´(2,j)=Br(2,j)・E(2,j)/{Ar(2,j)2+Br(2,j)21/2
[Formula 12]
For each component of j = 0 to M, Al ′ (2, j) = 0
Bl ′ (2, j) = 0
In the case of stereo, the following corresponding to the right signal is also calculated: E (2, j) = {Al (2, j) 2 + Bl (2, j) 2 + Ar (2, j) 2 + Br (2, j) 2 } 1 / 2
Ar ′ (2, j) = Ar (2, j) · E (2, j) / {Ar (2, j) 2 + Br (2, j) 2 } 1/2
Br ′ (2, j) = Br (2, j) · E (2, j) / {Ar (2, j) 2 + Br (2, j) 2 } 1/2

なお、この場合、前後部成分に対しては、以下の〔数式13〕に従った処理を実行する。   In this case, the processing according to the following [Equation 13] is executed for the front and rear components.

〔数式13〕
j=0〜m−1、j=M−2、M−1、Mの各成分に対して
Al´(1,j)=0
Bl´(1,j)=0
ステレオの場合、右信号に対応した以下も算出
E(1,j)={Al(1,j)2+Bl(1,j)2+Ar(1,j)2+Br(1,j)21/2
Ar´(1,j)=Ar(1,j)・E(1,j)/{Ar(1,j)2+Br(1,j)21/2
Br´(1,j)=Br(1,j)・E(1,j)/{Ar(1,j)2+Br(1,j)21/2
更にステレオの場合、残存成分を強調させるため、次のように右チャンネル成分を左チャンネル成分に移動させる処理を行う。
j=m〜M−3の各成分に対して
Ar´(1,j)=0
Br´(1,j)=0
Al´(1,j)=Al(1,j)・E(1,j)/{Al(1,j)2+Bl(1,j)21/2
Bl´(1,j)=Bl(1,j)・E(1,j)/{Al(1,j)2+Bl(1,j)21/2
[Formula 13]
For each component of j = 0 to m−1, j = M−2, M−1, and M ′, Al ′ (1, j) = 0
Bl ′ (1, j) = 0
In the case of stereo, the following corresponding to the right signal is also calculated: E (1, j) = {Al (1, j) 2 + Bl (1, j) 2 + Ar (1, j) 2 + Br (1, j) 2 } 1 / 2
Ar ′ (1, j) = Ar (1, j) · E (1, j) / {Ar (1, j) 2 + Br (1, j) 2 } 1/2
Br ′ (1, j) = Br (1, j) · E (1, j) / {Ar (1, j) 2 + Br (1, j) 2 } 1/2
Further, in the case of stereo, processing for moving the right channel component to the left channel component is performed as follows in order to emphasize the remaining component.
For each component of j = m to M-3, Ar ′ (1, j) = 0
Br ′ (1, j) = 0
Al ′ (1, j) = Al (1, j) · E (1, j) / {Al (1, j) 2 + Bl (1, j) 2 } 1/2
Bl ′ (1, j) = Bl (1, j) · E (1, j) / {Al (1, j) 2 + Bl (1, j) 2 } 1/2

上記〔数式12〕〔数式13〕による処理を行った結果、前後部成分のj=0、…、m−1とj=M−2、M−1、Mにおいては、値が“0”となるが、他は所定値以上の信号成分が存在することになる。したがって、この場合、前後部成分が優位な状態にスペクトル強度の割合が変更されたことになる。なお、本実施形態では、m=10としている。   As a result of performing the processing according to the above [Equation 12] and [Equation 13], when j = 0,..., M−1 and j = M−2, M−1, M of the front and rear components, the value is “0”. However, there are other signal components that are equal to or greater than a predetermined value. Therefore, in this case, the ratio of the spectral intensity is changed so that the front and rear components are dominant. In the present embodiment, m = 10.

ここで、上記〔数式12〕〔数式13〕による処理による低周波成分の状況を図3に示す。図3において、上下方向は周波数方向であり、j=2047は22.05kHzに対応している。図3(a)は特許文献7に示した従来方式、図3(b)は本発明による方式を示す。図3(b)は、上記〔数式13〕において、m=10、M=29とした場合を示している。また、網掛けの濃さは、信号成分の強度を概念的に示したものである。図3において、上下方向は周波数方向であり、j=2047は22.05kHzに対応している。従来方式も本発明もj=30(300Hz程度)以上の高周波成分に対しては、変更を加えず、原音を維持する点については同じである。また、j=27〜29の成分を左(L)信号から右(R)信号に移動させているのも、従来方式と同じである。   Here, the situation of the low frequency component by the processing according to the above [Formula 12] and [Formula 13] is shown in FIG. In FIG. 3, the vertical direction is the frequency direction, and j = 2047 corresponds to 22.05 kHz. FIG. 3A shows the conventional system shown in Patent Document 7, and FIG. 3B shows the system according to the present invention. FIG. 3B shows a case where m = 10 and M = 29 in the above [Equation 13]. The shaded shade conceptually indicates the intensity of the signal component. In FIG. 3, the vertical direction is the frequency direction, and j = 2047 corresponds to 22.05 kHz. The conventional method and the present invention are the same in that the original sound is maintained without changing the high frequency component of j = 30 (about 300 Hz) or more. Also, the component of j = 27 to 29 is moved from the left (L) signal to the right (R) signal as in the conventional method.

本発明が従来方式と異なるのは、従来方式がj=0を原音維持とし、j=1〜29の成分を原則右(R)信号から左(L)信号に移動させ、j=1〜26の成分に対しては付加情報に応じて選択的に右(R)信号から左(L)信号に移動させることにより、j=1〜26を埋め込み領域としているのに対して、本発明ではj=0〜29の成分を原則右(R)信号から左(L)信号に移動させ、j=10〜26の成分に対しては付加情報に応じて選択的に右(R)信号から左(L)信号に移動させることにより、j=10〜26を埋め込み領域としている点である。なお、埋め込み領域については、優位とされた窓成分についての強度を表現しおり、対応する反対側のRチャンネルの窓成分が移動されて加算されており、優位でない窓成分については、逆方向に移動され、Rチャンネルの窓成分に加算されることになる。   The present invention is different from the conventional method in that the conventional method sets j = 0 to maintain the original sound, moves the components of j = 1 to 29 in principle from the right (R) signal to the left (L) signal, and j = 1 to 26. In the present invention, j = 1 to 26 is set as an embedding area by selectively moving from the right (R) signal to the left (L) signal in accordance with the additional information. = 0 to 29 components are moved from the right (R) signal to the left (L) signal in principle, and the components of j = 10 to 26 are selectively changed from the right (R) signal to the left (in accordance with the additional information). L) By moving to a signal, j = 10 to 26 is set as an embedded region. The embedding region expresses the strength of the dominant window component, the corresponding R channel window component on the opposite side is moved and added, and the non-dominant window component moves in the reverse direction. And added to the window component of the R channel.

上記〔数式12〕および〔数式13〕に従った処理を実行することにより、付加情報のビット配列の各ビット値の如何にかかわらず、左チャンネル信号の前後部成分が優位のパターンに変更されることになる。   By executing the processing according to the above [Equation 12] and [Equation 13], the front and rear components of the left channel signal are changed to a dominant pattern regardless of the bit values of the bit array of the additional information. It will be.

この場合、高周波帯と低周波数帯の間には、必ず信号成分が“0”の部分が存在し、これにより、高周波帯と低周波数帯の信号成分が混在することを防いでいる。結局、低周波成分変更手段30は、区切りモードの場合に〔数式11〕に基づく処理をS112において行い、ビットモードの場合に〔数式11〕又は〔数式12〕〔数式13〕に基づく処理をS111において行うことになる。   In this case, there is always a portion where the signal component is “0” between the high frequency band and the low frequency band, thereby preventing the signal components of the high frequency band and the low frequency band from being mixed. Eventually, the low frequency component changing means 30 performs the processing based on [Equation 11] in the separation mode in S112, and the processing based on [Equation 11] or [Equation 12] and [Equation 13] in the bit mode. Will be done.

次に、周波数逆変換手段40が、上記S111、S112の処理により各窓成分のスペクトル集合間の割合が変更されたフレームスペクトルを周波数逆変換して改変音響フレームを得る処理を行う(S114)。この周波数逆変換は、当然のことながら、周波数変換手段20がS105において実行した手法に対応していることが必要となる。本実施形態では、周波数変換手段20において、フーリエ逆変換を施しているため、周波数逆変換手段40は、フーリエ逆変換を実行することになる。具体的には、上記〔数式11〕〜〔数式13〕のいずれかにより得られたスペクトルの左チャンネルの実部Al´(1,j)等、虚部Bl´(1,j)等、右チャンネルの実部Ar´(1,j)等、虚部Br´(1,j)等を用いて、以下の〔数式14〕に従った処理を行い、Xl´(i)、Xr´(i)を算出する。なお、上記〔数式11〕〜〔数式13〕において改変されていない周波数成分については、Al´(1,j)等として、元の周波数成分であるAl(1,j)等を用いる。   Next, the frequency inverse transform means 40 performs the process of obtaining the modified acoustic frame by performing the frequency inverse transform on the frame spectrum in which the ratio between the spectrum sets of each window component is changed by the processes of S111 and S112 (S114). As a matter of course, this frequency inverse transform needs to correspond to the method executed by the frequency transform unit 20 in S105. In the present embodiment, since the frequency transform unit 20 performs the inverse Fourier transform, the frequency inverse transform unit 40 performs the inverse Fourier transform. Specifically, the real part Al ′ (1, j), etc., the imaginary part Bl ′ (1, j), etc. of the left channel of the spectrum obtained by any of the above [Formula 11] to [Formula 13], the right Using the real part Ar ′ (1, j) of the channel, the imaginary part Br ′ (1, j), etc., processing according to the following [Equation 14] is performed, and Xl ′ (i), Xr ′ (i ) Is calculated. For the frequency components that are not modified in the above [Formula 11] to [Formula 13], Al (1, j) or the like that is the original frequency component is used as Al ′ (1, j) or the like.

〔数式14〕
Xl´(i)=1/N・{ΣjAl´(1,j)・cos(2πij/N)−ΣjBl´(1,j)・sin(2πij/N)}+1/N・{ΣjAl´(2,j)・cos(2πij/N)−ΣjBl´(2,j)・sin(2πij/N)}+Xlp(i+N/2)
Xr´(i)=1/N・{ΣjAr´(1,j)・cos(2πij/N)−ΣjBr´(1,j)・sin(2πij/N)}+1/N・{ΣjAr´(2,j)・cos(2πij/N)−ΣjBr´(2,j)・sin(2πij/N)}+Xrp(i+N/2)
[Formula 14]
Xl' (i) = 1 / N · {Σ j Al' (1, j) · cos (2πij / N) -Σ j Bl' (1, j) · sin (2πij / N)} + 1 / N · { Σ j Al' (2, j) · cos (2πij / N) -Σ j Bl' (2, j) · sin (2πij / N)} + Xlp (i + N / 2)
Xr' (i) = 1 / N · {Σ j Ar' (1, j) · cos (2πij / N) -Σ j Br' (1, j) · sin (2πij / N)} + 1 / N · { Σ j Ar' (2, j) · cos (2πij / N) -Σ j Br' (2, j) · sin (2πij / N)} + Xrp (i + N / 2)

上記〔数式14〕においては、式が繁雑になるのを防ぐため、Σj=0,…,N-1をΣjとして示している。上記〔数式14〕における第1式の“+Xlp(i+N/2)”、第2式の“+Xrp(i+N/2)”の項は、直前に改変された改変音響フレームのデータXlp(i)、Xrp(i)が存在する場合に、時間軸上N/2サンプル分重複することを考慮して加算するためのものである。上記〔数式14〕によりAタイプの改変音響フレームの左チャンネルの各サンプルXl´(i)、右チャンネルの各サンプルXr´(i)、が得られることになる。改変音響フレーム出力手段50は、得られた改変音響フレームを順次出力ファイルに出力する。こうして1つの音響フレームに対する処理を終えたら、モードの判定を行い(S116)、モードが区切りモードである場合は、モードをビットモードに設定した後(S117)、音響フレーム読込手段10が、Bタイプ音響フレームを読み込む(S104)。一方、モードがビットモードである場合は、低周波成分変更手段30が付加情報のビット配列中の次のビットを読み込む(S103)。以上のような処理を音響信号の両チャンネルの全サンプルに渡って実行していく。すなわち、所定数のサンプルを音響フレームとして読み込み、音響信号から読み込むべき音響フレームがなくなったら(S104)、処理を終了する。なお、S101において読み込んだ1ワードのデータの各ビットに対応する処理を終えた場合、S103からS101に戻り、付加情報の次のワードを読み込み処理をすることになる。付加情報の全ワードに対して処理が終了した場合は、付加情報の先頭ワードに戻って処理を行う。この結果、全ての音響フレームに対して処理を行った全ての改変音響フレームが出力ファイルに記録されて、改変音響信号として得られる。得られた改変音響信号は、記憶手段60内の改変音響信号記憶部63に出力され、記憶される。 In the above [Expression 14], Σ j = 0,..., N−1 is shown as Σ j in order to prevent the expression from becoming complicated. The terms “+ Xlp (i + N / 2)” in the first equation and “+ Xrp (i + N / 2)” in the second equation in the above [Equation 14] are the data Xlp (i) of the modified acoustic frame modified immediately before, When Xrp (i) exists, the addition is performed in consideration of the overlap of N / 2 samples on the time axis. According to the above [Equation 14], each sample Xl ′ (i) of the left channel and each sample Xr ′ (i) of the right channel of the type A modified acoustic frame are obtained. The modified sound frame output means 50 sequentially outputs the obtained modified sound frames to an output file. When the processing for one acoustic frame is completed in this way, the mode is determined (S116). If the mode is the separation mode, the mode is set to the bit mode (S117), and then the acoustic frame reading means 10 is the B type. An acoustic frame is read (S104). On the other hand, when the mode is the bit mode, the low frequency component changing means 30 reads the next bit in the bit array of the additional information (S103). The above processing is executed over all samples of both channels of the acoustic signal. That is, a predetermined number of samples are read as sound frames, and when there are no more sound frames to be read from the sound signal (S104), the process ends. When the processing corresponding to each bit of 1-word data read in S101 is completed, the process returns from S103 to S101, and the next word of the additional information is read. When the processing is completed for all the words of the additional information, the processing returns to the first word of the additional information. As a result, all modified acoustic frames that have been processed for all acoustic frames are recorded in the output file and obtained as modified acoustic signals. The obtained modified acoustic signal is output to and stored in the modified acoustic signal storage unit 63 in the storage unit 60.

以上の処理による左チャンネル信号の変化の様子について、上記特許文献7と比較して説明する。図10に、特許文献7に記載の手法によるビット埋め込みの手順を示す。図10において、図面左右方向は、時間軸方向である。また、図中多数存在する矩形は、改変音響フレームの基本窓1成分、基本窓3成分の存在(削除されていないこと)を示している。上述のように、特許文献7に記載の手法では、低周波成分が小さいために埋め込みができないフレームが存在した場合には、1ワードの先頭(新規)であるか途中(継続)であるかを示すフラグビットを埋め込むようにしていた。また、図中“区”は区切り、“新”は新規、“継”は継続、“1”“0”は付加情報のビット値を示している。図10の例では、8ビット、6ビット、12ビットの連続する3ワードの付加情報を埋め込む場合を示している。図10に示すように、最初に区切りを示す情報が埋め込まれた後は、新規を示す情報が埋め込まれ、続いて、ビット値を示す情報が埋め込まれる。低周波成分が小さいために埋め込みができないフレームが存在しない場合には、連続して1ワード分の8ビットが埋め込まれ、その後、再び、区切りを示す情報、新規を示す情報が埋め込まれ、続いて、ビット値を示す情報が埋め込まれる。低周波成分が小さいために埋め込みができないフレームが存在した場合には、図10に示す3ワード目のように、1ビット目の後、区切りを示す情報が埋め込まれ、1ワードの途中であるために、次には、継続を示す情報が埋め込まれ、続いて、2ビット目から埋め込まれる。   The state of the change in the left channel signal by the above processing will be described in comparison with Patent Document 7 above. FIG. 10 shows a bit embedding procedure by the method described in Patent Document 7. In FIG. 10, the horizontal direction in the drawing is the time axis direction. In addition, a large number of rectangles in the figure indicate the presence (not deleted) of the basic window 1 component and the basic window 3 component of the modified acoustic frame. As described above, in the method described in Patent Document 7, if there is a frame that cannot be embedded because the low-frequency component is small, it is determined whether it is the beginning (new) or halfway (continuation) of one word. The flag bit shown was embedded. In the figure, “section” indicates a partition, “new” indicates new, “join” indicates continuation, and “1” and “0” indicate bit values of additional information. In the example of FIG. 10, a case is shown in which additional information of three consecutive words of 8 bits, 6 bits, and 12 bits is embedded. As shown in FIG. 10, after the information indicating the delimiter is first embedded, the information indicating new is embedded, and subsequently the information indicating the bit value is embedded. When there is no frame that cannot be embedded because the low frequency component is small, 8 bits for one word are continuously embedded, and then information indicating a delimiter and information indicating new are embedded again, The information indicating the bit value is embedded. When there is a frame that cannot be embedded because the low-frequency component is small, information indicating a delimiter is embedded after the first bit as in the third word shown in FIG. Next, information indicating continuation is embedded, and then embedded from the second bit.

これに対して、本発明では、低周波成分が小さいために埋め込みができないフレームが存在した場合、区切りを示す情報は埋め込まれるが、フラグビットを埋め込まず、続けて後続する付加情報のビット値を埋め込む処理を行う。図11に、本発明によるビット埋め込みの手順を示す。図11の例では、固定長8ビットの連続する4ワードの付加情報を埋め込む場合を示している。図11に示すように、最初に区切りを示す情報が埋め込まれた後は、ビット値を示す情報が埋め込まれる。低周波成分が小さいために埋め込みができないフレームが存在しない場合には、連続して1ワード分の8ビットが埋め込まれ、その後、再び、区切りを示す情報が埋め込まれ、続いて、ビット値を示す情報が埋め込まれる。低周波成分が小さいために埋め込みができないフレームが存在した場合には、図11に示す3ワード目のように、2ビット目の後、区切りを示す情報が埋め込まれるが、その直後には、継続を示す情報が埋め込まれることなく、3ビット目から埋め込まれる。なお、本実施形態で、低周波成分が小さいために埋め込みができないフレームが存在した場合とは、上記〔数式10〕により算出された合算値E1がレベル下限値Lev未満となる音響フレームが存在する場合を示している。 On the other hand, in the present invention, when there is a frame that cannot be embedded because the low frequency component is small, the information indicating the delimiter is embedded, but the flag bit is not embedded, and the bit value of the subsequent additional information is continuously displayed. Perform the embedding process. FIG. 11 shows a bit embedding procedure according to the present invention. In the example of FIG. 11, a case is shown where additional information of four consecutive words having a fixed length of 8 bits is embedded. As shown in FIG. 11, after the information indicating the break is first embedded, the information indicating the bit value is embedded. When there is no frame that cannot be embedded because the low-frequency component is small, 8 bits for one word are continuously embedded, and then information indicating a delimiter is embedded again, followed by a bit value. Information is embedded. If there is a frame that cannot be embedded because the low-frequency component is small, information indicating a delimiter is embedded after the second bit as in the third word shown in FIG. Is embedded from the third bit without being embedded. In the present embodiment, when there is a frame that cannot be embedded because the low frequency component is small, there is an acoustic frame in which the total value E 1 calculated by the above [Equation 10] is less than the level lower limit value Lev. Shows when to do.

図10、図11は、特許文献7と、本発明における処理の一例であるが、図10に示すように、特許文献7の手法では、36フレームを利用して26ビットしか埋め込むことができないのに対し、本発明の手法では、36フレームを利用して30ビットしか埋め込むことができ、埋め込み効率が高まる。   10 and 11 show an example of the processing in Patent Document 7 and the present invention. As shown in FIG. 10, the technique of Patent Document 7 can embed only 26 bits using 36 frames. On the other hand, in the method of the present invention, only 30 bits can be embedded using 36 frames, and the embedding efficiency is increased.

なお、本実施形態では、付加情報の1ワードを1バイトとした場合について説明したが、抽出側と取り決めがある限り、付加情報の1ワードを任意のビット数単位で記録することが可能である。   In the present embodiment, the case where one word of additional information is 1 byte has been described. However, as long as there is an agreement with the extraction side, one word of additional information can be recorded in an arbitrary number of bits. .

上記のようにして得られた改変音響信号の左チャンネルのうち、付加情報が埋め込まれている部分については、低周波成分は、前部成分と後部成分が均等となっているか、あるいは前部成分が優位か、後部成分が優位かの3通りの分布しかないことになる。しかし、高周波成分については、元の音響信号のままであるので、制作者の設定に基づいた種々な分布になる。また、上記の例で示したように、ステレオ音響信号を利用した場合には、左チャンネルにおいて変化させられた低周波成分は、上記〔数式11〕〜〔数式13〕の処理からも明らかなように、必ず右チャンネルの低周波成分に付加されている。したがって、右チャンネルが左チャンネルにおいて削除された成分を補っているため、両チャンネル全体として見ると、信号の劣化がない。人間の聴覚は、高周波成分については、方向性を感知し易いが、低周波成分については、方向性を感知しにくくなっている。したがって、低周波成分が一方に偏っていても、聴いている人にとっては、通常の音響信号と変わりなく聴こえることになる。   Of the left channel of the modified acoustic signal obtained as described above, for the portion where the additional information is embedded, the low frequency component is equal to the front component and the rear component, or the front component Therefore, there are only three distributions of whether the rear component is dominant. However, since the high frequency component remains the original acoustic signal, it has various distributions based on the setting of the producer. Further, as shown in the above example, when a stereo sound signal is used, the low frequency component changed in the left channel is apparent from the processing of [Expression 11] to [Expression 13]. In addition, it is always added to the low frequency component of the right channel. Therefore, since the right channel supplements the deleted component in the left channel, there is no signal degradation when viewed as both channels as a whole. Human auditory senses directionality with respect to high-frequency components, but it is difficult to sense directionality with respect to low-frequency components. Therefore, even if the low frequency component is biased to one side, it will be heard as if it is a normal acoustic signal for the listener.

(4.音響信号からの情報の抽出装置)
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4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4において、100は音響信号入力手段、110は基準フレーム獲得手段、120は位相変更フレーム設定手段、130は周波数変換手段、140は符号判定パラメータ算出手段、150は符号出力手段、160は付加情報抽出手段、170は音響フレーム保持手段である。
(4. Device for extracting information from acoustic signals)
Next, an apparatus for extracting information from an acoustic signal according to the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of an apparatus for extracting information from an acoustic signal according to the present invention. In FIG. 4, 100 is an acoustic signal input means, 110 is a reference frame acquisition means, 120 is a phase change frame setting means, 130 is a frequency conversion means, 140 is a code determination parameter calculation means, 150 is a code output means, and 160 is additional information. Extraction means 170 is an acoustic frame holding means.

音響信号入力手段100は、流れている音声をデジタル音響信号として取得し、入力する機能を有している。現実には、マイクロフォンおよびA/D変換器により実現される。マイクロフォンとしては、低周波成分が検出可能なものであれば、モノラル無指向性のものであっても、ステレオ指向性のものであっても使用可能である。ステレオ指向性のものであっても一方のチャンネルだけ利用すれば良い。また、図1に示した装置で情報の埋め込みを行った場合には、特別精度の高いものでなく、一般的な精度のマイクロフォンを用いても情報の抽出が可能となる。基準フレーム獲得手段110は、入力されたデジタルのモノラル音響信号(あるいはステレオ音響信号の1チャンネル)から所定数のサンプルで構成される音響フレームを基準フレームとして読み込む機能を有している。位相変更フレーム設定手段120は、基準フレームと所定サンプルずつ移動させることにより位相を変更した音響フレームを位相変更フレームとして設定する機能を有している。周波数変換手段130は、図1に示した周波数変換手段20と同様の機能を有している。符号判定パラメータ算出手段140は、生成されたフレームスペクトルから所定の周波数以下に相当する各低周波強度データを抽出し、基本窓1成分、基本窓3成分ごとに各低周波強度データの合算値EC1、EC2を以下の〔数式15〕に基づいて算出し、この合算値EC1、EC2を符号判定パラメータとし、この符号判定パラメータEC1、EC2の比率に基づいて、所定の状態であると判断する機能を有している。以下の〔数式15〕は上記〔数式10〕において右チャンネル成分を削除したものであり、これは抽出時には右チャンネル成分を参照しないためである。 The acoustic signal input unit 100 has a function of acquiring and inputting a flowing sound as a digital acoustic signal. In reality, it is realized by a microphone and an A / D converter. Any microphone can be used, as long as it can detect a low-frequency component, whether it is monaural omnidirectional or stereo directional. Even if it is stereo-directional, only one channel needs to be used. Further, when information is embedded by the apparatus shown in FIG. 1, the information can be extracted even if a microphone with a general accuracy is used instead of a high accuracy. The reference frame acquisition unit 110 has a function of reading an audio frame composed of a predetermined number of samples as a reference frame from the input digital monaural audio signal (or one channel of a stereo audio signal). The phase change frame setting means 120 has a function of setting, as a phase change frame, an acoustic frame whose phase has been changed by moving the reference frame and a predetermined sample at a time. The frequency conversion means 130 has the same function as the frequency conversion means 20 shown in FIG. The code determination parameter calculation means 140 extracts each low frequency intensity data corresponding to a predetermined frequency or less from the generated frame spectrum, and adds up the value E of each low frequency intensity data for each of the basic window 1 component and the basic window 3 component. C1 and E C2 are calculated based on the following [Equation 15], and the combined values E C1 and E C2 are used as code determination parameters. Based on the ratio of the code determination parameters E C1 and E C2 , It has a function to judge that there is. The following [Formula 15] is obtained by deleting the right channel component in the above [Formula 10] because the right channel component is not referred to during extraction.

〔数式15〕
C1=Σj=m,…,M-3{kAl(1,j)2+kBl(1,j)2
C2=Σj=m,…,M-3{kAl(3,j)2+kBl(3,j)2
[Formula 15]
E C1 = Σ j = m,..., M-3 {kAl (1, j) 2 + kBl (1, j) 2 }
E C2 = Σ j = m,..., M-3 {kAl (3, j) 2 + kBl (3, j) 2 }

符号出力手段150は、1つの基準フレームに対応する音響フレーム(基準フレームおよび位相変更フレーム)の中から最適な位相であると判断されるものを判断し、その音響フレームの状態に対応する符号を出力する機能を有している。付加情報抽出手段160は、符号出力手段150により出力された符号の集合である3値配列を、所定の規則により変換して意味のある付加情報として抽出する機能を有している。音響フレーム保持手段170は、連続する2個の基準フレームを保持可能なバッファメモリである。図4に示した各構成手段は、現実には情報処理機能を有する小型のコンピュータおよびその周辺機器等のハードウェアに専用のプログラムを搭載することにより実現される。特に、本発明の目的をより簡易に達成するためには、携帯型端末装置をハードウェアとして用いることが望ましい。   The code output means 150 determines what is determined to be the optimum phase from the acoustic frames (reference frame and phase change frame) corresponding to one reference frame, and selects a code corresponding to the state of the acoustic frame. It has a function to output. The additional information extraction unit 160 has a function of converting the ternary array, which is a set of codes output by the code output unit 150, according to a predetermined rule and extracting it as meaningful additional information. The acoustic frame holding means 170 is a buffer memory that can hold two consecutive reference frames. Each component shown in FIG. 4 is actually realized by mounting a dedicated program on hardware such as a small computer having an information processing function and its peripheral devices. In particular, in order to achieve the object of the present invention more easily, it is desirable to use a portable terminal device as hardware.

(5.抽出装置の処理動作)
次に、図4に示した音響信号からの情報の抽出装置の処理動作について図5のフローチャートに従って説明する。まず、本装置では、平均符号レベルHL1、HL2、位相判定テーブルS(p)、非符号カウンタNnを初期化する(S200)。これらについて説明する。平均符号レベルHL1、HL2は、ビット値に対応する2値が埋め込まれていたと判断される音響フレーム(以下、有効フレームと呼ぶことにする)についての、上記〔数式15〕で算出される低周波成分の合算値EC1、EC2の平均値、すなわち、過去の有効フレームにおける合算値EC1、EC2の平均値で与えられるものであり、初期値は、上記埋め込み装置においても用いられるレベル下限値Levに設定されている。位相判定テーブルS(p)は、位相を判定するためのテーブルであり、pは0〜5の整数値をとる。初期値はS(p)=0に設定されている。非符号カウンタNnは、信号レベルが低く、非符号(区切りを示す情報と同一)であると判断されるフレーム数のカウンタであり、初期状態では、Nn=0に設定される。
(5. Processing operation of extraction device)
Next, the processing operation of the apparatus for extracting information from the acoustic signal shown in FIG. 4 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in this apparatus, the average code levels HL1 and HL2, the phase determination table S (p), and the non-code counter Nn are initialized (S200). These will be described. The average code levels HL1 and HL2 are low frequencies calculated by the above [Formula 15] for an acoustic frame (hereinafter referred to as an effective frame) that is determined to have embedded a binary value corresponding to a bit value. sum the average value of E C1, E C2 components, i.e., which is given by the average value of the sum E C1, E C2 in previous valid frame, the initial value is, the level limit is also used in the above embedding device The value Lev is set. The phase determination table S (p) is a table for determining the phase, and p takes an integer value of 0 to 5. The initial value is set to S (p) = 0. The non-sign counter Nn is a counter of the number of frames that are determined to have a low signal level and non-sign (same as information indicating a break), and is set to Nn = 0 in the initial state.

このように、初期値が設定されている状態で、利用者が流れている音楽について、その楽曲名等の属性情報を知りたいと思った場合、まず、抽出装置に対して、抽出装置としての起動の指示を行う。これは、例えば、抽出装置を携帯電話機等の携帯端末で実現している場合は、所定のボタンを操作することにより実行できる。抽出装置は、指示が入力されると、音響信号入力手段100が、流れている音楽を録音し、デジタル化してデジタル音響信号として入力する。具体的には、無指向性マイクロフォン(または指向性マイクロフォンの一方のチャンネル)から入力される音声を、A/D変換器によりデジタル化する処理を行うことになる。   In this way, when the initial value is set and the user wants to know the attribute information such as the song name of the music that is flowing, first, the extraction device Instruct startup. For example, this can be executed by operating a predetermined button when the extraction device is realized by a mobile terminal such as a mobile phone. When an instruction is input to the extraction device, the acoustic signal input unit 100 records the flowing music, digitizes it, and inputs it as a digital acoustic signal. More specifically, the audio input from the omnidirectional microphone (or one channel of the directional microphone) is digitized by the A / D converter.

続いて、基準フレーム獲得手段110が、音響信号入力手段100から入力された音響信号から、所定数のサンプルで構成される音響フレームを基準フレームとして抽出する(S201)。具体的には、基準フレームを抽出して音響フレーム保持手段170に読み込むことになる。基準フレーム獲得手段110が基準フレームとして読み込む1音響フレームのサンプル数は、図1に示した音響フレーム読込手段10で設定されたものと同一にする必要がある。したがって、本実施形態の場合、基準フレーム獲得手段110は、4096サンプルずつ、順次基準フレームとして読み込んでいくことになる。音響フレーム保持手段170には、上述のように2個の基準フレームが格納可能となっており、新しい基準フレームが読み込まれると、古い基準フレームを破棄するようになっている。したがって、音響フレーム保持手段170には、常に基準フレーム2個分(連続する8192サンプル)が格納されていることになる。   Subsequently, the reference frame acquisition unit 110 extracts an acoustic frame including a predetermined number of samples from the acoustic signal input from the acoustic signal input unit 100 as a reference frame (S201). Specifically, the reference frame is extracted and read into the acoustic frame holding unit 170. The number of samples of one acoustic frame read as the reference frame by the reference frame acquisition unit 110 needs to be the same as that set by the acoustic frame reading unit 10 shown in FIG. Therefore, in the present embodiment, the reference frame acquisition unit 110 sequentially reads 4096 samples as reference frames. The acoustic frame holding means 170 can store two reference frames as described above, and when a new reference frame is read, the old reference frame is discarded. Therefore, the sound frame holding means 170 always stores two reference frames (continuous 8192 samples).

埋め込み装置で処理する音響フレームは、先頭から途切れることなく隣接して設定される基準フレームと、この基準フレームと位相を変更した位相変更フレームとに分けることができる。基準フレームについては、最初の基準フレームをサンプル番号1からサンプル番号4096までを設定したら、次の基準フレームは、サンプル番号4097からサンプル番号8192、さらに次の基準フレームは、サンプル番号8193からサンプル番号12288、というように途切れることなく設定される。そして、各基準フレームについて、1/6フレーム(約683サンプル)ずつ移動した5個の位相変更フレームを設定する。例えば、最初の基準フレームについては、サンプル番号683、1366、2049、2732、3413から始まる4096のサンプルで構成される5個の位相変更フレームが設定されることになる。続いて、周波数変換手段130、符号判定パラメータ算出手段140が、読み込んだ各音響フレームから、埋め込まれている情報を判定し、対応する符号を出力する(S202)。出力される情報の形式は、埋め込み側のビット値に対応する2値、および区切りとして入力された値の3値の形式となる。   The acoustic frame processed by the embedding device can be divided into a reference frame that is set adjacently without interruption from the head, and a phase change frame in which the phase is changed. For the reference frame, after setting the first reference frame from sample number 1 to sample number 4096, the next reference frame is sample number 4097 to sample number 8192, and the next reference frame is sample number 8193 to sample number 12288. It is set without interruption. Then, for each reference frame, five phase change frames moved by 1/6 frame (about 683 samples) are set. For example, for the first reference frame, five phase change frames configured by 4096 samples starting from sample numbers 683, 1366, 2049, 2732, and 3413 are set. Subsequently, the frequency conversion unit 130 and the code determination parameter calculation unit 140 determine embedded information from each read sound frame and output a corresponding code (S202). The format of the information to be output is a binary format corresponding to the bit value on the embedding side and a ternary format of values input as delimiters.

ここで、ステップS202の符号判定処理の詳細を図6のフローチャートに従って説明する。まず、周波数変換手段130が、読み込んだ各音響フレームに対して、周波数変換を行ってフレームスペクトルを得る(S401)。この処理は、図1に示した周波数変換手段20における処理に類似するものであるが、抽出判定にあたり第2基本窓関数成分を参照する必要がないため、合成窓関数ではなく、両端の第1および第3基本窓関数を用いる。また、抽出に用いるのは、左チャンネルだけであるので、以下の〔数式16〕に従った処理を行い、左チャンネルに対応する変換データの実部kAl(1,j)、kAl(3,j)、虚部kBl(1,j)、kBl(3,j)を得る。   Here, details of the code determination process in step S202 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the frequency conversion means 130 performs frequency conversion on each read sound frame to obtain a frame spectrum (S401). This process is similar to the process in the frequency conversion means 20 shown in FIG. 1, but it is not necessary to refer to the second basic window function component in the extraction determination, and therefore, it is not a composite window function but the first first of both ends. And a third basic window function. Since only the left channel is used for extraction, processing according to the following [Equation 16] is performed, and real parts kAl (1, j) and kAl (3, j) of the conversion data corresponding to the left channel are performed. ), Imaginary parts kBl (1, j), kBl (3, j) are obtained.

〔数式16〕
kAl(1,j)=Σi=0,…,N-1kw(1,i)・Xl(i)・cos(2πij/N)
kBl(1,j)=Σi=0,…,N-1kw(1,i)・Xl(i)・sin(2πij/N)
kAl(3,j)=Σi=0,…,N-1kw(3,i)・Xl(i)・cos(2πij/N)
kBl(3,j)=Σi=0,…,N-1kw(3,i)・Xl(i)・sin(2πij/N)
[Formula 16]
kAl (1, j) = Σi = 0,..., N-1 kw (1, i) · Xl (i) · cos (2πij / N)
kBl (1, j) = Σi = 0,..., N-1 kw (1, i) · Xl (i) · sin (2πij / N)
kAl (3, j) = Σi = 0,..., N-1 kw (3, i) · Xl (i) · cos (2πij / N)
kBl (3, j) = Σi = 0,..., N-1 kw (3, i) · Xl (i) · sin (2πij / N)

上記周波数変換手段130における処理により、周波数に対応した成分であるスペクトルで表現されたフレームスペクトルが得られる。続いて、符号判定パラメータ算出手段140は、平均符号レベルHL1、HL2の算出を行う(S402)。具体的には、過去基本窓1成分が優位な状態と判断された音響フレームについての合算値EC1の積算値であるv1を、過去基本窓1成分が優位な状態と判断された音響フレームの数であるn1で除算することによりHL1を算出し、過去基本窓3成分が優位な状態と判断された音響フレームについての合算値EC2の積算値であるv2を、過去基本窓3成分が優位な状態と判断された音響フレームの数であるn2で除算することによりHL2を算出する。したがって、平均符号レベルHL1、HL2は、過去対応する窓成分が優位な状態と判断された音響フレームの低周波強度データの合算値の平均値となる。 By the processing in the frequency conversion means 130, a frame spectrum expressed by a spectrum that is a component corresponding to the frequency is obtained. Subsequently, the code determination parameter calculation unit 140 calculates the average code levels HL1 and HL2 (S402). Specifically, v1 which is an integrated value of the total value E C1 for the sound frame for which the past basic window 1 component is determined to be dominant is used as the sound frame for which the past basic window 1 component is determined to be dominant. HL1 is calculated by dividing by n1, which is a number, and v2 which is the integrated value E C2 of the sound frames for which the past basic window three components are determined to be dominant is dominant for the past basic window three components. HL2 is calculated by dividing by n2, which is the number of sound frames determined to be in a bad state. Therefore, the average code levels HL1 and HL2 are average values of the sum values of the low-frequency intensity data of the acoustic frames that have been determined to have a dominant window component corresponding to the past.

さらに、符号判定パラメータ算出手段140は、生成されたフレームスペクトルから所定の周波数範囲の各低周波強度データを抽出する。抽出すべき周波数範囲は、埋め込み装置と対応させる必要がある。したがって、ここでは、周波数が100Hz程度以上かつ300Hz程度以下の低周波強度データを抽出することになり、埋め込み装置の場合と同様、上記〔数式9〕により算出された左チャンネルの実部Al(j)、虚部Bl(j)のうち、10≦j≦29のものを抽出する。そして、符号判定パラメータ算出手段140は、上記〔数式15〕に従った処理を実行することにより、基本窓1成分の合算値EC1、基本窓3成分の合算値EC2を算出する。抽出装置においては、これを符号判定パラメータとして用いる。 Furthermore, the code determination parameter calculation unit 140 extracts each low frequency intensity data in a predetermined frequency range from the generated frame spectrum. The frequency range to be extracted needs to correspond to the embedding device. Therefore, here, low frequency intensity data having a frequency of about 100 Hz or more and about 300 Hz or less is extracted, and the real part Al (j of the left channel calculated by the above [Equation 9] is extracted as in the case of the embedding device. ), 10 ≦ j ≦ 29 are extracted from the imaginary part Bl (j). The code determination parameter calculating means 140, by executing the processing according to the above [Equation 15], the basic window 1 component of the sum E C1, calculating a sum value E C2 of the basic window 3 components. In the extraction device, this is used as a code determination parameter.

続いて、符号判定パラメータ算出手段140は、候補符号テーブルの初期化を行う(S403)。候補符号テーブルは、1つの基準フレームおよび5個の位相変更フレームを特定する0〜5の位相番号および、この6個の音響フレームの状態から得られる3値の符号を記録するものである。   Subsequently, the code determination parameter calculation unit 140 initializes the candidate code table (S403). The candidate code table records a phase number of 0 to 5 that specifies one reference frame and five phase change frames, and a ternary code obtained from the states of the six acoustic frames.

続いて、符号判定パラメータ算出手段140は、基本窓1成分の合算値EC1、基本窓3成分の合算値EC2がそれぞれ所定値以下であるかどうかの判定を行う(S404)。具体的には、所定値としてそれぞれ平均符号レベルHL1、HL2に0.001を乗じた値を設定する。合算値EC1が平均符号レベルHL1に0.001を乗じた値以下であり、かつ、合算値EC2が平均符号レベルHL2に0.001を乗じた値以下である場合、符号判定パラメータ算出手段140は、区切り情報であると判定する(S408)。 Subsequently, the code determination parameter calculating means 140 makes a determination basic window 1 component of the sum E C1, the sum E C2 of the basic window 3 components of whether each is below a predetermined value (S404). Specifically, values obtained by multiplying average code levels HL1 and HL2 by 0.001 are set as predetermined values. When the total value E C1 is equal to or less than the value obtained by multiplying the average code level HL1 by 0.001 and the total value E C2 is equal to or less than the value obtained by multiplying the average code level HL2 by 0.001, the code determination parameter calculation means 140 is determined to be delimiter information (S408).

一方、符号判定パラメータ算出手段140は、上記算出された符号判定パラメータEC1、EC2の所定値との比較判定および相互の比較判定を以下の〔数式17〕に従って行い(S405)、比較結果に対応する符号を出力する。 On the other hand, the code determination parameter calculation means 140 performs the comparison determination with the predetermined values of the calculated code determination parameters E C1 and E C2 and the mutual comparison determination according to the following [Equation 17] (S405), and the comparison result is obtained. Output the corresponding code.

〔数式17〕
C2>(所定値)かつEC2/EC1>2の場合、基本窓3成分が優位な状態
C1>(所定値)かつEC1/EC2>2の場合、基本窓1成分が優位な状態
上記以外の場合、両窓成分が均等
[Formula 17]
When E C2 > (predetermined value) and E C2 / E C1 > 2, the basic window 3 component is dominant. When E C1 > (predetermined value) and E C1 / E C2 > 2, the basic window 1 component is dominant. In other cases, both window components are equal

符号判定パラメータ算出手段140は、各音響フレーム単位で、上記判定結果に応じて3値の符号を出力する。すなわち、基本窓1成分が優位な状態と判定した場合には、第1のビット値(例えば“0”)を出力し(S406)、基本窓3成分が優位な状態と判定した場合には、第2のビット値(例えば“1”)を出力し(S407)、両基本窓成分が均等と判定した場合には、区切り情報を示す符号を出力する(S408)。なお、S405において、基本窓1成分が優位な状態と判定した場合は、EC1がHL1以上であるか、また、基本窓3成分が優位な状態と判定した場合は、EC2がHL2以上であるかを判定し、これらの条件を満たしていない場合は、区切り情報を示す符号を出力する(S408)。ここで「区切り情報」と判断される符号には、段落0048で述べた合算値E1が下限値Lev未満であることにより、当該フレームにビット値の記録が行なわれなかったことを示す埋め込みエラーを示す符号である場合も含まれるため、必ずしもワードの区切りでないことに留意する必要がある。区切り情報が真のワードの区切りを示すか否かは、以下で述べるようにビットカウンタが8以上に達しているかどうかで判断する。 The code determination parameter calculation unit 140 outputs a ternary code according to the determination result for each acoustic frame. That is, when it is determined that the basic window 1 component is in a dominant state, a first bit value (for example, “0”) is output (S406). When it is determined that the basic window 3 component is in a dominant state, A second bit value (for example, “1”) is output (S407), and if both basic window components are determined to be equal, a code indicating delimiter information is output (S408). In S405, if it is determined that the basic window 1 component is in a dominant state, E C1 is HL1 or higher, or if it is determined that the basic window 3 component is in a dominant state, E C2 is HL2 or higher. If these conditions are not satisfied, a code indicating delimiter information is output (S408). Here, the code determined as “separation information” includes an embedding error indicating that the bit value was not recorded in the frame because the total value E 1 described in paragraph 0048 is less than the lower limit value Lev. It is necessary to keep in mind that it is not necessarily a word delimiter. Whether or not the delimiter information indicates a true word delimiter is determined by whether or not the bit counter has reached 8 or more as described below.

基本窓1成分が優位な状態と判定して、第1のビット値を出力した場合(S406)、又は基本窓3成分が優位な状態と判定して、第2のビット値を出力した場合(S407)は、さらに、以下の〔数式18〕に従って位相判定テーブルS(p)の更新を行う(S409)。   When it is determined that the basic window 1 component is in the dominant state and the first bit value is output (S406), or when it is determined that the basic window 3 component is in the dominant state and the second bit value is output ( In step S407, the phase determination table S (p) is updated in accordance with the following [Equation 18] (S409).

〔数式18〕
基本窓1成分が優位な状態の場合、S(p)←S(p)+EC1/EC2
基本窓3成分が優位な状態の場合、S(p)←S(p)+EC2/EC1
[Formula 18]
S (p) ← S (p) + E C1 / E C2 when one component of the basic window is dominant
When the three basic window components are dominant, S (p) ← S (p) + E C2 / E C1

続いて、符号判定パラメータ算出手段140は、候補符号テーブルに、最適位相となる候補を保存する(S410)。具体的には、位相判定テーブルに記録されているS(p)の値が最大となる位相番号pの値、前記S406〜S408により判定された3値のいずれかの符号、その音響フレームについての上記〔数式10〕に従った処理を実行することにより算出した、低周波数成分に対応する各EC1、EC2の値を最適位相の候補として候補符号テーブルに保存する。 Subsequently, the code determination parameter calculation unit 140 saves the candidate for the optimum phase in the candidate code table (S410). Specifically, the value of the phase number p that maximizes the value of S (p) recorded in the phase determination table, one of the three values determined in S406 to S408, and the sound frame The values of E C1 and E C2 corresponding to the low frequency component calculated by executing the processing according to the above [Equation 10] are stored in the candidate code table as candidates for the optimum phase.

続いて、全ての位相番号pに対応する処理を終えたかどうかを判定する(S411)。これは、ある基準フレームに対して全ての位相変更フレームの処理を行ったかどうかを判定している。本実施形態では、pが0〜5までの値をとるので、6回分処理していない場合は、処理していた音響フレームから所定サンプル数ずらして、位相の異なる音響フレームを設定し、S404に戻って処理を繰り返す。なお、p=0の場合が基準フレームであり、p=1〜5の場合が位相変更フレームである。全ての位相番号pに対応する処理を終えた場合は、候補保存テーブルに記録されている位相番号pに対応する位相が最適位相であると判定し、候補保存テーブルに記録されている符号を出力する(S412)。   Subsequently, it is determined whether or not the processing corresponding to all the phase numbers p has been completed (S411). This determines whether all phase change frames have been processed for a certain reference frame. In the present embodiment, since p takes a value from 0 to 5, if the processing is not performed six times, an acoustic frame having a different phase is set by shifting a predetermined number of samples from the acoustic frame that has been processed. Return and repeat the process. The case where p = 0 is a reference frame, and the case where p = 1 to 5 is a phase change frame. When the processing corresponding to all the phase numbers p is completed, it is determined that the phase corresponding to the phase number p recorded in the candidate storage table is the optimum phase, and the code recorded in the candidate storage table is output. (S412).

再び図5のフローチャートに戻って説明する。S202による処理の結果、ビット値に相当する符号が出力された場合には、平均符号レベルのパラメータの更新および非符号カウンタの初期化処理を行う(S203)。具体的には、平均符号レベルHL1、HL2算出の際の分子となる積算値v1、v2にそれぞれ合算値EC1、EC2を加算して積算値v1、v2を更新し、分母となるフレーム数n1、n2にそれぞれ1を加算してフレーム数n1、n2を更新することにより行う。非符号カウンタの初期化処理は、上記S200の初期化処理における処理と同様、非符号カウンタNn=0と設定する。次に、出力されたビット値をバッファに保存する(S209)。続いて、ビットカウンタをカウントアップする(S210)。 Returning to the flowchart of FIG. If the code corresponding to the bit value is output as a result of the process in S202, the average code level parameter is updated and the non-code counter is initialized (S203). Specifically, the sum values E C1 and E C2 are added to the accumulated values v1 and v2 which are numerators when calculating the average code levels HL1 and HL2, respectively, and the accumulated values v1 and v2 are updated, and the number of frames serving as the denominator. This is done by adding 1 to n1 and n2, respectively, and updating the number of frames n1 and n2. In the initialization process of the non-sign counter, the non-sign counter Nn = 0 is set as in the process in the initialization process of S200. Next, the output bit value is stored in a buffer (S209). Subsequently, the bit counter is counted up (S210).

一方、S202による処理の結果、区切り情報に相当する符号が出力された場合には、非符号カウンタのカウントアップ処理を行う(S211)。具体的には、非符号カウンタNnの値に1を加算する。そして、非符号カウンタNnの値が所定値以上である場合は、S200に戻って初期化処理を行う。非符号カウンタNnの値が所定値未満である場合は、ビットカウンタが8以上であるかどうかを判断し、8未満である場合は、区切り情報に相当する符号はワードの区切りではなく埋め込みエラーを示す符号と判断し、現在のビットカウンタ値を維持してS201に戻って符号抽出処理を継続する。ビットカウンタが8以上である場合は、区切り情報に相当する符号はワードの区切りを示すと判断できるので、バッファに記録された1ワード分のデータを、付加情報抽出手段160が出力する(S206)。そして、ビットカウンタを0に初期化する(S207)。図5に示す処理を各基準フレームに対して実行することにより、付加情報が抽出されることになる。S201において全ての基準フレームが抽出されたと判断された場合には、処理を終了する。   On the other hand, if a code corresponding to the delimiter information is output as a result of the process in S202, the non-code counter is incremented (S211). Specifically, 1 is added to the value of the unsigned counter Nn. If the value of the non-sign counter Nn is greater than or equal to a predetermined value, the process returns to S200 and initialization processing is performed. When the value of the non-sign counter Nn is less than a predetermined value, it is determined whether the bit counter is 8 or more. If it is less than 8, the code corresponding to the delimiter information is not a word delimiter but an embedding error. The current bit counter value is maintained, and the process returns to S201 to continue the code extraction process. If the bit counter is 8 or more, it can be determined that the code corresponding to the delimiter information indicates a word delimiter, so that the additional information extraction unit 160 outputs the data for one word recorded in the buffer (S206). . Then, the bit counter is initialized to 0 (S207). By executing the processing shown in FIG. 5 for each reference frame, additional information is extracted. If it is determined in S201 that all reference frames have been extracted, the process ends.

上記S206の処理において、付加情報抽出手段160は、まず、符号判定パラメータ算出手段140により出力された3値の符号のうち、基本窓3成分と基本窓3成分が均等であることを示す符号を区切り位置として、その次の符号を先頭と仮定して、基本窓3成分が優位な状態、基本窓3成分が優位な状態であることを示す符号をビット値に対応させて、ビット配列を作成する。続いて、区切りを示す符号を抽出した際に、ビット配列のビットカウンタが8未満であれば、区切りを示す符号は埋め込みエラーを示すものと判断し、現状のビットカウンタの値を維持してビット配列の作成を継続する。ビット配列のビットカウンタが丁度8または8を超えていれば、区切りを示す符号はワード(1バイト)の区切りを示すものと判断し、ビット配列の最後の8ビットを、所定の規則により変換して意味のある付加情報として抽出する。ここで、8ビットを超える場合は、データの抽出処理を開始する直後に発生しやすく、区切りを示す符号を先頭と誤判断してビットカウンタを初期化した場合に発生する。所定の規則としては、情報を埋め込む者が意図した情報が受け取った者に認識可能な状態とできるものであれば、さまざまな規則が適用できるが、本実施形態では、文字情報として認識するための規則としている。すなわち、付加情報抽出手段160は、符号判定パラメータ算出手段140が判定し、符号出力手段150から出力される符号を1バイト(8ビット)単位で認識し、これを設定されたコード体系に従って文字情報を認識する。このようにして得られた文字情報は、表示装置(図示省略)の画面に表示出力される。   In the process of S206, the additional information extraction unit 160 first generates a code indicating that the basic window 3 component and the basic window 3 component are equal among the ternary codes output by the code determination parameter calculation unit 140. Assuming that the next code is the head as the delimiter position, a bit array is created by associating the code indicating that the basic window 3 component is dominant and the code indicating that the basic window 3 component is dominant with the bit value. To do. Subsequently, when the code indicating the delimiter is extracted, if the bit counter of the bit array is less than 8, the code indicating the delimiter is determined to indicate an embedding error, and the current bit counter value is maintained and the bit is maintained. Continue creating the array. If the bit counter of the bit array just exceeds 8 or 8, it is determined that the code indicating the delimiter indicates the delimiter of the word (1 byte), and the last 8 bits of the bit array are converted according to a predetermined rule. And extracted as meaningful additional information. Here, the case of exceeding 8 bits is likely to occur immediately after starting the data extraction process, and occurs when the bit counter is initialized by misjudging the code indicating the delimiter as the head. As the predetermined rule, various rules can be applied as long as the information intended by the person who embeds the information can be recognized by the person who has received it. As a rule. In other words, the additional information extraction unit 160 recognizes the code output from the code output unit 150 as determined by the code determination parameter calculation unit 140 in units of 1 byte (8 bits), and character information according to the set code system. Recognize The character information thus obtained is displayed and output on a screen of a display device (not shown).

従って、埋め込み装置により音響信号に、その楽曲の曲名やアーチスト等の属性情報を文字情報として埋め込んでおけば、利用者は、その音楽が流れているのを聞いて、その曲名やアーチストを知りたいと思ったときに、抽出装置として機能する自身の携帯端末に所定の操作を行えば、自身の携帯端末の画面に曲名やアーチスト等の属性情報が文字情報として表示されることになる。   Therefore, if the embedding device embeds the attribute information such as the song title or artist in the sound signal as the character information, the user wants to know the song title or artist by listening to the music being played. If a predetermined operation is performed on the mobile terminal that functions as the extraction device, attribute information such as a song title and an artist is displayed as character information on the screen of the mobile terminal.

(6.位相補正処理について)
上記のように、抽出時には、埋め込み時に埋め込んだ音響フレームに対応して、音響信号を読み込むことができるとは限らない。そこで、音響フレームの位相をずらして複数通り(本実施形態では6通り)で読み込み、その中で最適な位相を決定し、その位相で特定される音響フレームに対応する符号を出力することにしている。例えば、6通りで読み込む場合、先頭の音響フレームは、本来サンプル番号1〜4096のサンプルであるが、サンプル番号1、683、1366、2049、2732、3413から始まる4096のサンプルで構成される6個の各音響フレームに対して処理を行い、最適な音響フレームに対応する符号を出力することになる。この位相補正処理は、S403、S409、S410、S411、S412における処理を中心として行われることになる。
(6. About phase correction processing)
As described above, at the time of extraction, it is not always possible to read an acoustic signal corresponding to the acoustic frame embedded at the time of embedding. Therefore, the phase of the acoustic frame is shifted and read in a plurality of ways (six in this embodiment), the optimum phase is determined, and a code corresponding to the acoustic frame specified by the phase is output. Yes. For example, in the case of reading in six ways, the top acoustic frame is originally a sample of sample numbers 1 to 4096, but six pieces composed of 4096 samples starting from sample numbers 1, 683, 1366, 2049, 2732, and 3413 Are processed, and a code corresponding to the optimum acoustic frame is output. This phase correction process is performed centering on the processes in S403, S409, S410, S411, and S412.

(7.下限閾値補正処理について)
信号レベルが小さい場合には、窓成分の強度の大小が判定できず、抽出側で誤判断することが多くなる。そこで、合算値EC1およびEC2が所定の閾値以下のフレームについては、無効なフレームであると判断するようにしているが、この際の閾値を過去の有効フレームについての低周波強度の積算値を利用して補正する処理を行っている。このように閾値を変動させることにより、信号レベルが変動しても無効なフレームであるか、有効なフレームであるかを正確に判断することが可能となる。この下限閾値補正処理は、S402、S203における処理を中心として行われることになる。
(7. Lower limit correction process)
When the signal level is low, the magnitude of the intensity of the window component cannot be determined, and erroneous determination is often made on the extraction side. Therefore, it is determined that the frames whose sum values E C1 and E C2 are equal to or less than the predetermined threshold are invalid frames. The threshold at this time is set as the integrated value of the low frequency intensity for the past effective frames. Correction processing is performed using. By varying the threshold value in this way, it is possible to accurately determine whether the frame is invalid or valid even if the signal level varies. This lower limit threshold correction process is performed centering on the processes in S402 and S203.

(8.音響信号再生装置)
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7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7において、200は音響フレーム読込手段、210は付加情報抽出表示手段、240は再生フレーム投入手段、250は再生フレーム蓄積手段、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。本発明に係る音響信号再生装置は、モノラル音響信号でもステレオ音響信号でも再生可能であるが、図7に示す装置は、ステレオ音響信号を再生するものとして説明する。
(8. Sound signal reproduction device)
Next, the acoustic signal reproducing apparatus according to the present invention will be described. FIG. 7 is a block diagram showing an embodiment of an acoustic signal reproduction device according to the present invention. In FIG. 7, reference numeral 200 denotes an audio frame reading means, 210 denotes additional information extraction / display means, 240 denotes a reproduction frame input means, 250 denotes a reproduction frame storage means, 260 denotes a sound device driver, 261 denotes a sound device, and 262 denotes a timer. The sound signal reproducing apparatus according to the present invention can reproduce either a monaural sound signal or a stereo sound signal, but the apparatus shown in FIG. 7 will be described as reproducing a stereo sound signal.

音響フレーム読込手段200は、図1に示した音響フレーム読込手段10と同様、ステレオ音響信号の各チャンネルから所定数のサンプルをフレームして読み込む機能を有している。音響フレーム読込手段200により読み込まれた各音響フレームは、付加情報抽出表示手段210、再生フレーム投入手段240の2系統において処理されることになる。付加情報抽出表示手段210は、具体的には、図4に示した抽出装置のうち、位相変更フレーム設定手段120、周波数変換手段130、符号判定パラメータ算出手段140、符号出力手段150、付加情報抽出手段160、音響フレーム保持手段170、および付加情報抽出手段160が抽出した付加情報を表示出力する手段により構成されている。   Similar to the acoustic frame reading means 10 shown in FIG. 1, the acoustic frame reading means 200 has a function to frame and read a predetermined number of samples from each channel of the stereo acoustic signal. Each sound frame read by the sound frame reading means 200 is processed in two systems of the additional information extraction / display means 210 and the reproduction frame input means 240. More specifically, the additional information extraction / display unit 210 includes a phase change frame setting unit 120, a frequency conversion unit 130, a code determination parameter calculation unit 140, a code output unit 150, and an additional information extraction unit in the extraction apparatus illustrated in FIG. The means 160, the sound frame holding means 170, and the means for displaying and outputting the additional information extracted by the additional information extracting means 160 are configured.

再生フレーム投入手段240は、音響フレーム読込手段200により読み込まれた各音響フレームを再生フレーム蓄積手段250に投入する機能を有している。ただし、再生フレーム投入手段240は、単純に音響フレームを投入するだけでなく、後述するように、再生フレーム蓄積手段250に空きが無い場合は、音響フレームの投入を制御する機能も有している。再生フレーム蓄積手段250は、音響フレームを蓄積するバッファメモリを複数有しており、これらのバッファメモリに蓄積された音響フレームを、FIFO(ファーストイン・ファーストアウト)方式、すなわち、先に入ってきた情報が、先に出ていく方式で処理する機能を有している。すなわち、再生フレーム蓄積手段250は、再生フレーム投入手段240から投入された音響フレームを投入された順序で蓄積し、その順序でサウンドデバイスドライバ260に渡す機能を有することとなる。サウンドデバイスドライバ260は、サウンドデバイス261を駆動させて音響フレームを音響再生する機能を有しており、サウンドデバイス261は、デジタルデータである音響フレームをD/A変換して音声として再生する機能を有している。すなわち、サウンドデバイスドライバ260およびサウンドデバイス261は音響フレーム再生手段として機能することになる。タイマー262は、サウンドデバイスによる音響信号の再生と、外部機器の音響信号の再生とのタイミングをとるために利用するタイマーであり、コンピュータにおいて時刻管理を行うタイマーと共用されている。   The reproduction frame input unit 240 has a function of inputting each sound frame read by the sound frame reading unit 200 to the reproduction frame storage unit 250. However, the reproduction frame input unit 240 not only simply inputs an audio frame, but also has a function of controlling the input of an audio frame when the reproduction frame storage unit 250 is not empty, as will be described later. . The reproduction frame accumulating means 250 has a plurality of buffer memories for accumulating the sound frames, and the sound frames accumulated in these buffer memories are input into the FIFO (first in first out) system, that is, first. It has a function to process information in a way that goes out first. That is, the playback frame storage unit 250 has a function of storing the sound frames input from the playback frame input unit 240 in the input order and passing them to the sound device driver 260 in that order. The sound device driver 260 has a function of driving the sound device 261 to reproduce sound frames, and the sound device 261 has a function of D / A converting the sound frames that are digital data and reproducing them as sound. Have. That is, the sound device driver 260 and the sound device 261 function as sound frame reproduction means. The timer 262 is a timer used for timing the reproduction of the acoustic signal by the sound device and the reproduction of the acoustic signal of the external device, and is shared with a timer that performs time management in the computer.

図7に示す音響信号再生装置においては、上述のように、付加情報抽出表示手段210における付加情報を抽出・表示する系統と、再生フレーム投入手段240〜サウンドデバイスドライバ260の音響再生する系統の2系統が存在する。モノラル音響信号を処理する場合には、音響信号にチャンネルが1つしかなく、そのチャンネルに付加情報が埋め込まれているため、両系統とも1つのチャンネルの信号を処理する。一方、ステレオ音響信号を処理する場合には、音響再生系統は2つのチャンネルの信号を処理してステレオ再生するが、付加情報抽出系統は、付加情報が埋め込まれている1つのチャンネルの信号のみを処理することになる。   In the acoustic signal reproducing apparatus shown in FIG. 7, as described above, there are two systems, namely, a system for extracting and displaying additional information in the additional information extraction / display means 210 and a system for reproducing sound by the reproduction frame input means 240 to the sound device driver 260. A system exists. When processing a monaural sound signal, since there is only one channel in the sound signal and additional information is embedded in that channel, both systems process the signal of one channel. On the other hand, when processing a stereo sound signal, the sound reproduction system processes the signal of two channels and performs stereo reproduction. However, the additional information extraction system only processes the signal of one channel in which the additional information is embedded. Will be processed.

(9.再生装置の処理動作)
次に、図7に示した音響信号の再生装置の処理動作について説明する。図1に示した埋め込み装置により付加情報が埋め込まれた改変音響信号を記録した記録媒体を再生装置において再生すると、まず、音響フレーム読込手段200が記録媒体から読み取られたステレオ音響信号の各チャンネルから、それぞれ所定数のサンプルを1音響フレームとして読み込む。音響フレーム読込手段200が読み込む1音響フレームのサンプル数も、図1に示した音響フレーム読込手段10で設定されたものと同一にする必要がある。したがって、本実施形態の場合、音響フレーム読込手段200は、左チャンネル、右チャンネルについてそれぞれ4096サンプルずつ、順次音響フレームとして読み込んでいくことになる。また、図1に示した音響フレーム読込手段10において、音響フレームを、隣接する音響フレームとサンプルが重複するように読み込んでいる場合には、音響フレーム読込手段200においても、音響フレームを、隣接する音響フレームとサンプルが重複するように読み込んで行く。この場合、重複させるサンプル数は、音響フレーム読込手段10で重複させたサンプル数と同一とし、1音響フレームを構成する4096サンプルの半数の2048サンプルとする。なお、音響フレームを重複して読み込んだ場合であっても、付加情報抽出表示手段210に対しては、重複していない音響フレームのみを渡す処理を行う。また、付加情報抽出表示手段210に渡される音響フレームは、付加情報が埋め込まれている左チャンネルのものだけになる。
(9. Processing operation of playback device)
Next, the processing operation of the acoustic signal reproducing device shown in FIG. 7 will be described. When the recording device on which the modified acoustic signal in which the additional information is embedded by the embedding device shown in FIG. Each of a predetermined number of samples is read as one acoustic frame. The number of samples of one sound frame read by the sound frame reading means 200 needs to be the same as that set by the sound frame reading means 10 shown in FIG. Therefore, in the present embodiment, the acoustic frame reading means 200 sequentially reads 4096 samples for each of the left channel and the right channel as acoustic frames. Further, when the sound frame reading means 10 shown in FIG. 1 reads the sound frame so that the sample is overlapped with the sound frame adjacent to the sound frame, the sound frame reading means 200 is also adjacent to the sound frame. Read so that the sound frame and the sample overlap. In this case, the number of samples to be duplicated is the same as the number of samples duplicated by the acoustic frame reading means 10 and is 2048 samples, which is half of the 4096 samples constituting one acoustic frame. Even if the acoustic frame is read in duplicate, only the non-overlapping acoustic frame is passed to the additional information extraction / display unit 210. Further, the sound frame passed to the additional information extraction / display unit 210 is only for the left channel in which the additional information is embedded.

続いて、付加情報抽出表示手段210においては、読み込んだ各音響フレームを基準フレームとして、図4に示した抽出装置と同様の処理を行い、付加情報を抽出した後、画面に表示出力する。   Subsequently, the additional information extraction / display unit 210 performs the same processing as that of the extraction device shown in FIG. 4 using each of the read sound frames as a reference frame, extracts the additional information, and displays and outputs it on the screen.

一方、音響フレーム読込手段200により読み込まれた音響フレームは、再生フレーム投入手段240により再生フレーム蓄積手段250に蓄積されていく。再生フレーム蓄積手段250に少なくとも1フレーム蓄積されれば、サウンドデバイスドライバ260による再生処理は開始されるが、この再生処理は音響フレーム読込手段200、付加情報抽出表示手段210および再生フレーム投入手段240の処理に比べ圧倒的に処理時間がかかる。(換言すれば、付加情報抽出表示手段210などは再生処理に比べ圧倒的に速くなるように設計している。)そこで、本実施形態では、再生フレーム蓄積手段250に4フレームまで蓄積可能となっており、図7に示すように、音響フレーム読込手段200は、連続して次の音響フレームを読み込み、再生フレーム投入手段240により再生フレーム蓄積手段250に音響フレームを4フレームまで蓄積できるようにしている。再生フレーム蓄積手段250に4フレーム蓄積されると、音響フレーム読込手段200および再生フレーム投入手段240は、再生フレーム蓄積手段250に空きが発生するまで待機状態になる。従って、再生フレーム蓄積手段250には常時4フレーム分蓄積され、サウンドデバイスドライバ260は、再生フレーム蓄積手段250に蓄積された音響フレームのうち先頭の音響フレームを音響再生する。具体的には、サウンドデバイス261が音響フレームのデータをD/A変換してスピーカに出力することになる。音響再生された音響フレームは、再生フレーム蓄積手段250から削除される。   On the other hand, the sound frame read by the sound frame reading means 200 is accumulated in the reproduction frame accumulation means 250 by the reproduction frame input means 240. If at least one frame is stored in the playback frame storage unit 250, the playback process by the sound device driver 260 is started. This playback process is performed by the sound frame reading unit 200, the additional information extraction display unit 210, and the playback frame input unit 240. Processing time is overwhelmingly longer than processing. (In other words, the additional information extraction and display unit 210 is designed to be overwhelmingly faster than the reproduction process.) Therefore, in the present embodiment, the reproduction frame accumulation unit 250 can accumulate up to four frames. As shown in FIG. 7, the sound frame reading means 200 continuously reads the next sound frame so that the reproduction frame input means 240 can store up to four sound frames in the reproduction frame storage means 250. Yes. When four frames are accumulated in the reproduction frame accumulation unit 250, the sound frame reading unit 200 and the reproduction frame input unit 240 are in a standby state until a space is generated in the reproduction frame accumulation unit 250. Accordingly, four frames are always stored in the playback frame storage unit 250, and the sound device driver 260 plays back the first acoustic frame among the acoustic frames stored in the playback frame storage unit 250. Specifically, the sound device 261 D / A converts the sound frame data and outputs it to the speaker. The acoustic frame that has been acoustically reproduced is deleted from the reproduction frame storage means 250.

音響フレームが削除されて、再生フレーム蓄積手段250内に余裕ができると、再生フレーム投入手段240から音響フレームが再生フレーム蓄積手段250に投入される。これにより、再生フレーム蓄積手段250内は再び最大容量まで蓄積されることになる。読み込まれた音響フレームは、現実には、CPUが再生フレーム投入手段240として機能することにより、再生フレーム蓄積手段250内に投入される。この再生フレーム投入手段240は、音響フレームを再生フレーム蓄積手段250に単純に投入するだけでなく、再生フレーム蓄積手段250に空きが無い場合は、音響フレーム読込手段200、付加情報抽出表示手段210に対して処理を中断するメッセージを送り、再生フレーム蓄積手段250への音響フレームの投入を制御している。   When the sound frame is deleted and there is room in the reproduction frame storage means 250, the sound frame is input from the reproduction frame input means 240 to the reproduction frame storage means 250. As a result, the reproduction frame storage means 250 stores the maximum capacity again. In reality, the read sound frame is input into the reproduction frame accumulating unit 250 when the CPU functions as the reproduction frame input unit 240. The reproduction frame input unit 240 not only simply inputs the audio frame to the reproduction frame storage unit 250 but also if the reproduction frame storage unit 250 has no free space, the reproduction frame storage unit 250 displays the audio frame reading unit 200 and the additional information extraction / display unit 210. On the other hand, a message for interrupting the process is sent to control the input of the sound frame to the reproduction frame storage means 250.

一方、サウンドデバイス261は、再生フレーム蓄積手段250に蓄積された音響フレームのうち先頭の音響フレームを順次音響再生していく。この際、サウンドデバイス261は、1つの音響フレームの音響再生を終了する度に、音響フレーム読込手段200、付加情報抽出表示手段210、再生フレーム投入手段240に対して各処理の実行を許可するメッセージを送る。   On the other hand, the sound device 261 sequentially reproduces the first acoustic frame among the acoustic frames accumulated in the reproduction frame accumulation unit 250. At this time, each time the sound device 261 finishes the sound reproduction of one sound frame, the sound device 261 allows the sound frame reading means 200, the additional information extraction / display means 210, and the reproduction frame input means 240 to execute each process. Send.

ここで、上記再生装置における音響再生側、すなわち再生フレーム投入手段240、再生フレーム蓄積手段250、サウンドデバイスドライバ260の処理の概要を整理して図8のフローチャートに示す。まず、再生フレーム投入手段240が、再生フレーム蓄積手段250内に空いているバッファメモリが存在するかどうかを探索する(S601)。空いているバッファメモリが存在しない場合は、音響フレーム読込手段200に対して処理を中断するメッセージを送り、サウンドデバイス261からの再生終了メッセージの受信待ちとする(S602)。サウンドデバイスドライバ261からの再生終了メッセージがあった場合には、再生が終了した音響フレームを格納していたバッファメモリから削除して再生終了バッファを空きバッファに設定する(S603)。サウンドデバイス261からの再生終了メッセージは、同時に音響フレーム読込手段200、付加情報抽出表示手段210、再生フレーム投入手段240にも送信されるため、音響フレーム読込手段200、再生フレーム投入手段240が処理を再開する(S604)。続いて、空いているバッファメモリに音響フレームが格納される(S605)。一方、サウンドデバイス261では、常に、再生フレーム蓄積手段250内のバッファメモリを探索しており(S606)、音響フレームが存在する場合には、音響フレームを再生する(S607)。1つの音響フレームの再生を待ち(S608)、再生が終了したら、再生終了メッセージを音響フレーム読込手段200、再生フレーム投入手段240に送信する(S609)。   Here, the outline of the processing of the sound playback side in the playback apparatus, that is, the playback frame input means 240, the playback frame storage means 250, and the sound device driver 260 is organized and shown in the flowchart of FIG. First, the playback frame input means 240 searches for a free buffer memory in the playback frame storage means 250 (S601). If there is no vacant buffer memory, a message for interrupting the process is sent to the sound frame reading means 200 to wait for reception of a reproduction end message from the sound device 261 (S602). If there is a playback end message from the sound device driver 261, the playback end buffer is set as an empty buffer by deleting from the buffer memory storing the sound frame that has been played back (S603). Since the playback end message from the sound device 261 is simultaneously transmitted to the sound frame reading means 200, the additional information extraction / display means 210, and the playback frame input means 240, the sound frame reading means 200 and the playback frame input means 240 perform processing. The process is resumed (S604). Subsequently, the sound frame is stored in an empty buffer memory (S605). On the other hand, the sound device 261 always searches the buffer memory in the reproduction frame storage means 250 (S606), and when there is an acoustic frame, reproduces the acoustic frame (S607). Waiting for the reproduction of one acoustic frame (S608), when the reproduction is completed, a reproduction end message is transmitted to the acoustic frame reading means 200 and the reproduction frame input means 240 (S609).

図7に示した音響信号再生装置は、音響信号については、それが付加情報が埋め込まれているか否かに関わらず、同様に音響再生処理を行う。したがって、付加情報が埋め込まれていない音響信号もそのまま音響再生されることになる。音響信号のうち、左チャンネルの付加情報が埋め込まれている部分については、改変されている。しかし、高周波成分については、元の音響信号のままであるので、制作者の設定に基づいた種々な分布になる。また、上述のように、ステレオ音響信号を利用した場合には、左チャンネルにおいて変化させられた低周波成分は、上記〔数式11〕〜〔数式13〕の処理により必ず右チャンネルの低周波成分に付加されているので、両チャンネル全体として見ると、信号の劣化がない。そのため、通常の音響信号と変わりなく聴こえることになる。   The acoustic signal reproduction device shown in FIG. 7 performs the acoustic reproduction process on the acoustic signal regardless of whether or not the additional information is embedded in the acoustic signal. Therefore, the sound signal in which the additional information is not embedded is also reproduced as it is. Of the acoustic signal, the portion in which the additional information of the left channel is embedded is modified. However, since the high frequency component remains the original acoustic signal, it has various distributions based on the setting of the producer. As described above, when a stereo sound signal is used, the low-frequency component changed in the left channel is always changed to the low-frequency component in the right channel by the processing of [Formula 11] to [Formula 13]. Since it is added, there is no signal degradation when viewed as both channels as a whole. Therefore, it can be heard as normal sound signals.

(10.モノラル音響信号の場合)
上記実施形態においては、埋め込み装置、抽出装置、再生装置のいずれにおいても、左右のチャンネルを有するステレオ音響信号の左チャンネル信号に付加情報を埋め込む場合を例にとって説明したが、逆に右チャンネル信号に付加情報を埋め込むようにしても良い。本発明は、左右の特性には無関係だからである。また、1つのチャンネルしかないモノラル音響信号に対して処理を行う場合は、上記実施形態において、左チャンネル信号に対して行った処理を行うことになる。本発明は、1つのチャンネル信号に対して付加情報を埋め込み、また抽出を行うので、モノラル音響信号であってもステレオ音響信号であっても同様に行うことができる。
(10. In the case of monaural sound signal)
In the above embodiment, the case where the additional information is embedded in the left channel signal of the stereo sound signal having the left and right channels has been described as an example in any of the embedding device, the extraction device, and the playback device. Additional information may be embedded. This is because the present invention is not related to the left and right characteristics. Further, when processing is performed on a monaural sound signal having only one channel, the processing performed on the left channel signal is performed in the above embodiment. Since the present invention embeds and extracts additional information from one channel signal, it can be similarly performed for a monaural sound signal or a stereo sound signal.

(11.信号成分が小さくても情報の埋め込みを可能とする手法)
ここまで、説明してきた処理においては、前後部成分に所定の大きさ以上の信号成分が存在していることが必要となり、前後部成分が所定の大きさ以下の場合には、情報の埋め込みを行うことができない。そこで、以下、前後部成分が所定の大きさ以下であっても、信号の埋め込みを可能とする手法について説明する。
(11. Technique that enables information to be embedded even if the signal component is small)
In the processing described so far, it is necessary that a signal component having a predetermined size or more exists in the front and rear components, and if the front and rear components are less than a predetermined size, information is embedded. I can't do it. Therefore, a method for enabling signal embedding even when the front and rear components are equal to or smaller than a predetermined size will be described below.

この場合、図1に示した埋め込み装置における情報の埋め込み処理は、図2のフローチャートに従って行われるが、合算値E1がレベル下限値Lev未満となることがなくなるため、S109における周波数変換処理において低周波成分変更手段30がレベルの判定を行わず、さらに、S110に相当する区切りモードへの設定処理が存在しない。これは、この処理では、信号レベルが小さくても強制的に情報を埋め込むこととしているため、情報の埋め込みが不可能な信号レベルが小さい部分が存在するかどうかを判断し、区切りモードに設定する必要がないからである。 In this case, the information embedding process in the embedding apparatus shown in FIG. 1 is performed according to the flowchart of FIG. 2, but the total value E 1 is not less than the level lower limit value Lev. The frequency component changing means 30 does not determine the level, and there is no setting process for the separation mode corresponding to S110. This is because in this process, information is forcibly embedded even if the signal level is low, so it is determined whether there is a portion with a low signal level where information cannot be embedded, and the separation mode is set. It is not necessary.

したがって、S111における前後部成分を優位な状態に設定する処理としては、まず、以下の〔数式19〕に従って算出される固定値Vを、低周波成分の強度として、上記合算値E1に代えて設定する。 Therefore, the process of setting the front and rear components dominant state in S111, first, a fixed value V, which is calculated according to the following [Equation 19], as the intensity of the low-frequency component, instead of the sum E 1 Set.

〔数式19〕
V={0.5・Lev/(M−2−m)}1/2
[Formula 19]
V = {0.5 · Lev / (M−2−m)} 1/2

そして、ビット値がいずれの場合も、上記〔数式12〕および〔数式13〕に従った処理を実行した後、以下の〔数式20〕に従った処理を実行する。   Then, in any case of the bit value, after executing the processing according to the above [Equation 12] and [Equation 13], the processing according to the following [Equation 20] is executed.

〔数式20〕
j=m〜M−3の各成分に対して
Al´(1,j)=Al(1,j)・V/{Ar(1,j)2+Br(1,j)21/2
Bl´(1,j)=Bl(1,j)・V/{Ar(1,j)2+Br(1,j)21/2
[Formula 20]
For each component of j = m to M-3, Al ′ (1, j) = Al (1, j) · V / {Ar (1, j) 2 + Br (1, j) 2 } 1/2
Bl ′ (1, j) = Bl (1, j) · V / {Ar (1, j) 2 + Br (1, j) 2 } 1/2

上記のように、周波数成分が小さい場合に情報を埋め込んだ場合であっても、抽出側の、音響信号からの情報の抽出装置の構成は図4と同一であり、処理動作は図5のフローチャートに従ったものと同一である。また、音響信号再生装置の構成も図7と同一であり、処理動作は図8のフローチャートに従ったものと同一である。   As described above, even when information is embedded when the frequency component is small, the configuration of the extraction device for extracting information from the acoustic signal on the extraction side is the same as that in FIG. 4, and the processing operation is the flowchart in FIG. Is the same as Further, the configuration of the acoustic signal reproducing apparatus is the same as that in FIG. 7, and the processing operation is the same as that according to the flowchart of FIG.

音響信号に対する情報の埋め込み装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of an information embedding device for an acoustic signal. 図1に示した装置の処理概要を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process outline | summary of the apparatus shown in FIG. 本発明の処理による低周波成分の変化の状況を示す図である。It is a figure which shows the condition of the change of the low frequency component by the process of this invention. 本発明に係る音響信号からの情報の抽出装置の機能ブロック図である。1 is a functional block diagram of an apparatus for extracting information from an acoustic signal according to the present invention. 図4に示した装置の処理概要を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an outline of processing of the apparatus shown in FIG. 4. 図5のS202の符号判定処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the code | symbol determination process of S202 of FIG. 本発明に係る音響信号再生装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the acoustic signal reproducing device according to the present invention. 図7に示した装置の処理概要を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process outline | summary of the apparatus shown in FIG. 本発明で用いる基本窓関数を示す図である。It is a figure which shows the basic window function used by this invention. 従来の手法によるビット埋め込みの手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of the bit embedding by the conventional method. 本発明によるビット埋め込みの手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of the bit embedding by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・音響フレーム読込手段
20・・・周波数変換手段
30・・・低周波成分変更手段
40・・・周波数逆変換手段
50・・・改変音響フレーム出力手段
60・・・記憶手段
61・・・音響信号記憶部
62・・・付加情報記憶部
63・・・改変音響信号記憶部
70・・・付加情報読込手段
100・・・音響信号入力手段
110・・・基準フレーム獲得手段
120・・・位相変更フレーム設定手段
130・・・周波数変換手段
140・・・符号判定パラメータ算出手段
150・・・符号出力手段
160・・・付加情報抽出手段
170・・・音響フレーム保持手段
200・・・音響フレーム読込手段
210・・・付加情報抽出表示手段
240・・・再生フレーム投入手段
250・・・再生フレーム蓄積手段
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

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Sound frame reading means 20 ... Frequency conversion means 30 ... Low frequency component change means 40 ... Frequency reverse conversion means 50 ... Modified sound frame output means 60 ... Storage means 61 ... -Acoustic signal storage unit 62 ... Additional information storage unit 63 ... Modified acoustic signal storage unit 70 ... Additional information reading means 100 ... Acoustic signal input means 110 ... Reference frame acquisition means 120 ... Phase change frame setting means 130: Frequency conversion means 140 ... Code determination parameter calculation means 150 ... Code output means 160 ... Additional information extraction means 170 ... Acoustic frame holding means 200 ... Acoustic frame Reading means 210... Additional information extraction and display means 240... Playback frame input means 250... Playback frame storage means 260. Device driver 261 ... Sound device 262 ... Timer

Claims (7)

時系列のサンプル列で構成される音響信号に対して、付加情報を聴取不能な状態で埋め込む装置であって、
前記音響信号より、所定数Nのサンプルを音響フレームとして互いにN未満の所定サンプル数に対応する時刻だけずれた2種類のAタイプ音響フレーム、Bタイプ音響フレームを読み込む音響フレーム読込手段と、
前記Aタイプ音響フレームに対しては第1基本窓関数、第2基本窓関数、第3基本窓関数を用いてそれぞれ周波数変換を行い、埋め込むべき付加情報の値に基づいて、前記第1基本窓関数kw(1,i)あるいは前記第3基本窓関数kw(3,i)を第1合成窓関数W(1,i)として当該第1合成窓関数W(1,i)に対応するスペクトルである第1合成窓スペクトルを生成するとともに、前記第2基本窓関数kw(2,i)と前記第3基本窓関数kw(3,i)あるいは前記第1基本窓関数kw(1,i)を合成した第2合成窓関数W(2,i)に対応するスペクトルである第2合成窓スペクトルを生成し、前記Bタイプ音響フレームに対しては第4基本窓関数を用いて周波数変換を行い、前記第4基本窓関数に対応するスペクトルである第4基本窓スペクトルを生成する周波数変換手段と、
前記生成された各窓スペクトルから、所定の低周波数帯に対応する低周波スペクトルをそれぞれ抽出し、前記埋め込むべき付加情報の情報配列の値に基づいて、前記抽出した各低周波スペクトルのうち、前記第1合成窓関数と前記第2合成窓関数による低周波スペクトル強度の割合を変更すると共に、第4基本窓関数による低周波スペクトルの各成分を除去する低周波成分変更手段と、
前記変更された低周波スペクトルを含む各窓スペクトルに対して周波数逆変換を行って、改変音響フレーム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フレームを順次出力する改変音響フレーム出力手段と、を有しており、
前記第1基本窓関数、第2基本窓関数、第3基本窓関数、第4基本窓関数は、加算すると、全区間固定値1になるように設定されたものであり、
前記第1基本窓関数と第2基本窓関数、前記第2基本窓関数と第3基本窓関数は、同一時刻において、双方が同時に0でない値をもつような箇所が存在するように設定され、
前記第1基本窓関数と第3基本窓関数は、一方が0でない値をもつ場合に他方は必ず0となるように設定されているとともに、各窓関数の両側が非対称な余弦関数をもつように設定され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。
A device for embedding additional information in an inaudible state with respect to an acoustic signal composed of a time-series sample sequence,
An acoustic frame reading means for reading two types of A-type acoustic frames and B-type acoustic frames that are shifted by a time corresponding to a predetermined number of samples less than N from the acoustic signal, with a predetermined number of N samples as acoustic frames;
For the A type acoustic frame, frequency conversion is performed using the first basic window function, the second basic window function, and the third basic window function, respectively, and the first basic window is based on the value of the additional information to be embedded. The function kw (1, i) or the third basic window function kw (3, i) is defined as a first synthesized window function W (1, i), and the spectrum corresponding to the first synthesized window function W (1, i) A first synthetic window spectrum is generated, and the second basic window function kw (2, i) and the third basic window function kw (3, i) or the first basic window function kw (1, i) are obtained. Generating a second synthesized window spectrum that is a spectrum corresponding to the synthesized second synthesized window function W (2, i), performing frequency conversion on the B type acoustic frame using a fourth basic window function, A spectrum corresponding to the fourth basic window function. And frequency conversion means for generating a fourth basic window spectrum,
From each of the generated window spectra, a low frequency spectrum corresponding to a predetermined low frequency band is extracted, and based on the value of the information array of the additional information to be embedded, Low frequency component changing means for changing the ratio of the low frequency spectrum intensity by the first synthetic window function and the second synthetic window function and removing each component of the low frequency spectrum by the fourth basic window function;
Frequency inverse transform means for performing frequency inverse transform on each window spectrum including the modified low frequency spectrum to generate a modified acoustic frame;
Modified sound frame output means for sequentially outputting the generated modified sound frames,
The first basic window function, the second basic window function, the third basic window function, the fourth basic window function, adding, has been set to be all the sections fixed value 1,
The first basic window function and the second basic window function, and the second basic window function and the third basic window function are set so that there are places where both have non-zero values at the same time,
The first basic window function third basic window function, one other is always set to be 0 when has a non-zero value Tei Rutotomoni, to have a bilateral asymmetric cosine function for each window function information embedding device for the acoustic signal, characterized in that the one set in.
請求項1において、
前記低周波成分変更手段は、所定の固定値Vを、低周波数帯の強度として設定すると共に、前記固定値Vを利用して、前記第1合成窓関数による低周波成分に所定の強度を与えることにより、前記第1合成窓関数と前記第2合成窓関数による低周波スペクトル強度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。
In claim 1,
The low frequency component changing means sets a predetermined fixed value V as an intensity of a low frequency band and uses the fixed value V to give a predetermined intensity to the low frequency component by the first composite window function. Accordingly, the information embedding apparatus for the acoustic signal is characterized in that the ratio of the low frequency spectrum intensity by the first synthetic window function and the second synthetic window function is changed.
請求項1または請求項2において、
前記低周波成分変更手段は、所定の低周波数帯を300Hz以下の低周波領域に設定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。
In claim 1 or claim 2,
The information embedding apparatus for an acoustic signal, wherein the low frequency component changing means sets a predetermined low frequency band in a low frequency region of 300 Hz or less.
請求項1において、
前記音響信号が左右2チャンネルの時系列のサンプル列で構成されるステレオ音響信号であって、
前記音響フレーム読込手段は、各チャンネルに対応する2種類の音響フレームをそれぞれ読み込み、前記周波数変換手段は、各チャンネルのAタイプ音響フレームに対して周波数変換を行い、埋め込むべき付加情報の値に基づいて、各チャンネル別の第1合成窓スペクトルおよび第2合成窓スペクトルを生成するとともに、各チャンネルのBタイプ音響フレームに対して周波数変換を行い、第4基本窓スペクトルを生成するものであり、
前記低周波成分変更手段は、一方のチャンネルの窓スペクトルから抽出した所定の低周波数帯に対応する2セットのスペクトル集合に対して、
前記埋め込むべき付加情報の情報配列の値に基づいて、前記第1合成窓関数と前記第2合成窓関数による低周波スペクトル強度の割合を変更すると共に、第4基本窓関数の成分を削除し、前記一方のチャンネルにおいて行われた変更により削除された成分を補足するよう他方のチャンネルの前記スペクトル強度の前記スペクトル集合間の割合を変更するものであり、
前記周波数逆変換手段は、各チャンネルについて、変更されたスペクトル強度を含むフレームスペクトルに対して周波数逆変換を行って改変音響フレームを生成し、前記改変音響フレーム出力手段は、各チャンネルについて、生成された改変音響フレームを順次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。
In claim 1,
The acoustic signal is a stereo acoustic signal composed of a time-series sample sequence of two left and right channels,
The sound frame reading means reads two kinds of sound frames corresponding to each channel, and the frequency conversion means performs frequency conversion on the A type sound frame of each channel and based on the value of additional information to be embedded. The first synthesized window spectrum and the second synthesized window spectrum for each channel are generated, the frequency conversion is performed on the B type acoustic frame of each channel, and the fourth basic window spectrum is generated.
The low frequency component changing means is configured to perform two sets of spectrum sets corresponding to a predetermined low frequency band extracted from the window spectrum of one channel.
Based on the value of the information array of the additional information to be embedded, the ratio of the low frequency spectrum intensity by the first synthesized window function and the second synthesized window function is changed, and the component of the fourth basic window function is deleted, Changing the ratio between the spectral sets of the spectral intensity of the other channel to supplement the components removed by the changes made in the one channel;
The frequency inverse transform means generates a modified acoustic frame by performing frequency inverse transform on the frame spectrum including the changed spectrum intensity for each channel, and the modified acoustic frame output means is generated for each channel. A device for embedding information in an acoustic signal, wherein the modified acoustic frames are sequentially output.
請求項4において、
前記第1合成窓関数と前記第2合成窓関数による低周波スペクトル強度の割合を変更するにあたり、前記一方のチャンネルにおいて前記第2合成窓関数による成分を削除し、削除された成分を補足するよう他方のチャンネルの対応する成分に加算し、
前記一方のチャンネルにおいて削除されなかった前記第1合成窓関数による成分については、他方のチャンネルの対応する成分を削除して、当該削除した成分を前記一方のチャンネルの対応する成分に加算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。
In claim 4,
In changing the ratio of the low frequency spectrum intensity by the first synthesis window function and the second synthesis window function, the component by the second synthesis window function is deleted in the one channel to supplement the deleted component. Add to the corresponding component of the other channel,
For the component by the first synthesis window function that has not been deleted in the one channel, the corresponding component in the other channel is deleted, and the deleted component is added to the corresponding component in the one channel. An apparatus for embedding information in an acoustic signal.
時系列のサンプル列で構成される音響信号に対して、付加情報を聴取不能な状態で埋め込む方法であって、
前記音響信号より、所定数Nのサンプルを音響フレームとして互いにN未満の所定サンプル数に対応する時刻だけずれた2種類のAタイプ音響フレーム、Bタイプ音響フレームを読み込む音響フレーム読込段階と、
前記Aタイプ音響フレームに対しては第1基本窓関数、第2基本窓関数、第3基本窓関数を用いてそれぞれ周波数変換を行い、埋め込むべき付加情報の値に基づいて、前記第1基本窓関数kw(1,i)あるいは前記第3基本窓関数kw(3,i)を第1合成窓関数W(1,i)として当該第1合成窓関数W(1,i)に対応するスペクトルである第1合成窓スペクトルを生成するとともに、前記第2基本窓関数kw(2,i)と前記第3基本窓関数kw(3,i)あるいは前記第1基本窓関数kw(1,i)を合成した第2合成窓関数W(2,i)に対応するスペクトルである第2合成窓スペクトルを生成し、
前記Bタイプ音響フレームに対しては第4基本窓関数を用いて周波数変換を行い、前記第4基本窓関数に対応するスペクトルである第4基本窓スペクトルを生成する周波数変換段階と、
前記生成された各窓スペクトルから、所定の低周波数帯に対応する低周波スペクトルをそれぞれ抽出し、前記埋め込むべき付加情報の情報配列の値に基づいて、前記抽出した各低周波スペクトルのうち、前記第1合成窓関数と前記第2合成窓関数による低周波スペクトル強度の割合を変更すると共に、第4基本窓関数による低周波スペクトルの各成分を除去する低周波成分変更段階と、
前記変更された低周波スペクトルを含む各窓スペクトルに対して周波数逆変換を行って、改変音響フレームを生成する周波数逆変換段階と、
前記生成された改変音響フレームを順次出力する改変音響フレーム出力段階と、を有しており、
前記第1基本窓関数、第2基本窓関数、第3基本窓関数、第4基本窓関数は、加算すると、全区間固定値1になるように設定されたものであり、
前記第1基本窓関数と第2基本窓関数、前記第2基本窓関数と第3基本窓関数は、同一時刻において、双方が同時に0でない値をもつような箇所が存在するように設定され、
前記第1基本窓関数と第3基本窓関数は、一方が0でない値をもつ場合に他方は必ず0となるように設定されているとともに、各基本窓関数の両側が非対称な余弦関数をもつように設定され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方法。
A method of embedding additional information in an inaudible state for an acoustic signal composed of a time-series sample sequence,
An acoustic frame reading step of reading two types of A type acoustic frames and B type acoustic frames that are shifted by a time corresponding to a predetermined number of samples less than N from the acoustic signal as a predetermined number N of samples as acoustic frames;
For the A type acoustic frame, frequency conversion is performed using the first basic window function, the second basic window function, and the third basic window function, respectively, and the first basic window is based on the value of the additional information to be embedded. The function kw (1, i) or the third basic window function kw (3, i) is defined as a first synthesized window function W (1, i), and the spectrum corresponding to the first synthesized window function W (1, i) A first synthetic window spectrum is generated, and the second basic window function kw (2, i) and the third basic window function kw (3, i) or the first basic window function kw (1, i) are obtained. Generating a second synthesized window spectrum that is a spectrum corresponding to the synthesized second synthesized window function W (2, i);
A frequency conversion step of performing a frequency conversion on the B-type acoustic frame using a fourth basic window function to generate a fourth basic window spectrum that is a spectrum corresponding to the fourth basic window function;
From each of the generated window spectra, a low frequency spectrum corresponding to a predetermined low frequency band is extracted, and based on the value of the information array of the additional information to be embedded, A low frequency component changing step of changing a ratio of the low frequency spectrum intensity by the first synthetic window function and the second synthetic window function and removing each component of the low frequency spectrum by the fourth basic window function;
A frequency inverse transform stage that performs frequency inverse transform on each window spectrum including the modified low frequency spectrum to generate a modified acoustic frame;
Has a modified acoustic frame output stage for sequentially outputting the generated modified acoustic frame,
The first basic window function, the second basic window function, the third basic window function, the fourth basic window function, adding, has been set to be all the sections fixed value 1,
The first basic window function and the second basic window function, and the second basic window function and the third basic window function are set so that there are places where both have non-zero values at the same time,
The first basic window function and the third basic window function has a case with one of non-zero and the other is always set to be 0 Tei Rutotomoni, both sides are asymmetrical cosine function of each basic window functions embedding method of the information for the acoustic signal, characterized in that the set is intended to.
時系列のサンプル列で構成される音響信号に対して、付加情報を聴取不能な状態で埋め込む装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
前記音響信号より、所定数Nのサンプルを音響フレームとして互いにN未満の所定サンプル数に対応する時刻だけずれた2種類のAタイプ音響フレーム、Bタイプ音響フレームを読み込む音響フレーム読込手段、
前記Aタイプ音響フレームに対しては第1基本窓関数、第2基本窓関数、第3基本窓関数を用いてそれぞれ周波数変換を行い、埋め込むべき付加情報の値に基づいて、前記第1基本窓関数kw(1,i)あるいは前記第3基本窓関数kw(3,i)を第1合成窓関数W(1,i)として当該第1合成窓関数W(1,i)に対応するスペクトルである第1合成窓スペクトルを生成するとともに、前記第2基本窓関数kw(2,i)と前記第3基本窓関数kw(3,i)あるいは前記第1基本窓関数kw(1,i)を合成した第2合成窓関数W(2,i)に対応するスペクトルである第2合成窓スペクトルを生成し、
前記Bタイプ音響フレームに対しては第4基本窓関数を用いて周波数変換を行い、前記第4基本窓関数に対応するスペクトルである第4基本窓スペクトルを生成する周波数変換手段、
前記生成された各窓スペクトルから、所定の低周波数帯に対応する低周波スペクトルをそれぞれ抽出し、前記埋め込むべき付加情報の情報配列の値に基づいて、前記抽出した各低周波スペクトルのうち、前記第1合成窓関数と前記第2合成窓関数による低周波スペクトル強度の割合を変更すると共に、第4基本窓関数による低周波スペクトルの各成分を除去する低周波成分変更手段、
前記変更された低周波スペクトルを含む各窓スペクトルに対して周波数逆変換を行って、改変音響フレームを生成する周波数逆変換手段、
前記生成された改変音響フレームを順次出力する改変音響フレーム出力手段としてコンピュータを機能させ、
前記第1基本窓関数、第2基本窓関数、第3基本窓関数、第4基本窓関数は、加算すると、全区間固定値1になるように設定されたものであり、
前記第1基本窓関数と第2基本窓関数、前記第2基本窓関数と第3基本窓関数は、同一時刻において、双方が同時に0でない値をもつような箇所が存在するように設定され、
前記第1基本窓関数と第3基本窓関数は、一方が0でない値をもつ場合に他方は必ず0となるように設定されているとともに、各基本窓関数の両側が非対称な余弦関数をもつように設定されものであることを特徴とするプログラム。
A program that causes a computer to function as an apparatus for embedding additional information in an inaudible state with respect to an acoustic signal composed of a time-series sample sequence,
An acoustic frame reading means for reading two types of A-type acoustic frames and B-type acoustic frames which are shifted from the acoustic signal by a time corresponding to a predetermined number of samples less than N, with a predetermined number N of samples as acoustic frames;
For the A type acoustic frame, frequency conversion is performed using the first basic window function, the second basic window function, and the third basic window function, respectively, and the first basic window is based on the value of the additional information to be embedded. The function kw (1, i) or the third basic window function kw (3, i) is defined as a first synthesized window function W (1, i), and the spectrum corresponding to the first synthesized window function W (1, i) A first synthetic window spectrum is generated, and the second basic window function kw (2, i) and the third basic window function kw (3, i) or the first basic window function kw (1, i) are obtained. Generating a second synthesized window spectrum that is a spectrum corresponding to the synthesized second synthesized window function W (2, i);
Frequency conversion means for performing frequency conversion on the B type acoustic frame using a fourth basic window function to generate a fourth basic window spectrum that is a spectrum corresponding to the fourth basic window function;
From each of the generated window spectra, a low frequency spectrum corresponding to a predetermined low frequency band is extracted, and based on the value of the information array of the additional information to be embedded, A low frequency component changing means for changing a ratio of the low frequency spectrum intensity by the first synthetic window function and the second synthetic window function and removing each component of the low frequency spectrum by the fourth basic window function;
Frequency inverse transform means for performing a frequency inverse transform on each window spectrum including the modified low frequency spectrum to generate a modified acoustic frame;
Causing the computer to function as modified acoustic frame output means for sequentially outputting the generated modified acoustic frames;
The first basic window function, the second basic window function, the third basic window function, the fourth basic window function, adding, has been set to be all the sections fixed value 1,
The first basic window function and the second basic window function, and the second basic window function and the third basic window function are set so that there are places where both have non-zero values at the same time,
The first basic window function and the third basic window function has a case with one of non-zero and the other is always set to be 0 Tei Rutotomoni, both sides are asymmetrical cosine function of each basic window functions A program characterized by being set as follows .
JP2006152024A 2006-05-31 2006-05-31 Information embedding device for acoustic signals Expired - Fee Related JP4760540B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006152024A JP4760540B2 (en) 2006-05-31 2006-05-31 Information embedding device for acoustic signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006152024A JP4760540B2 (en) 2006-05-31 2006-05-31 Information embedding device for acoustic signals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007322673A JP2007322673A (en) 2007-12-13
JP4760540B2 true JP4760540B2 (en) 2011-08-31

Family

ID=38855543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006152024A Expired - Fee Related JP4760540B2 (en) 2006-05-31 2006-05-31 Information embedding device for acoustic signals

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4760540B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000057399A1 (en) * 1999-03-19 2000-09-28 Sony Corporation Additional information embedding method and its device, and additional information decoding method and its decoding device
JP2001148670A (en) * 1999-11-19 2001-05-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method and device for transmitting acoustic signal
JP2001184080A (en) * 1999-12-22 2001-07-06 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Method and system of electronic watermark of compressed audio data
JP2002044408A (en) * 2000-06-29 2002-02-08 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Method and system of digital watermark
JP2002521702A (en) * 1998-07-16 2002-07-16 ニールセン メディア リサーチ インコーポレイテッド System and apparatus for encoding an audible signal by adding an inaudible code to an audio signal for use in a broadcast program identification system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002521702A (en) * 1998-07-16 2002-07-16 ニールセン メディア リサーチ インコーポレイテッド System and apparatus for encoding an audible signal by adding an inaudible code to an audio signal for use in a broadcast program identification system
WO2000057399A1 (en) * 1999-03-19 2000-09-28 Sony Corporation Additional information embedding method and its device, and additional information decoding method and its decoding device
JP2001148670A (en) * 1999-11-19 2001-05-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method and device for transmitting acoustic signal
JP2001184080A (en) * 1999-12-22 2001-07-06 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Method and system of electronic watermark of compressed audio data
JP2002044408A (en) * 2000-06-29 2002-02-08 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Method and system of digital watermark

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007322673A (en) 2007-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4839775B2 (en) Information embedding device, method, and program for acoustic signal
JP4660275B2 (en) Information embedding apparatus and method for acoustic signal
JP2007121626A (en) Network connection device and network connection system
JP4629495B2 (en) Information embedding apparatus and method for acoustic signal
JP4867765B2 (en) Information embedding device for sound signal and device for extracting information from sound signal
JP5011849B2 (en) Information embedding device for sound signal and device for extracting information from sound signal
JP2007292827A (en) Acoustic signal retrieving apparatus
JP4531653B2 (en) Device for extracting information from acoustic signals
JP4770194B2 (en) Information embedding apparatus and method for acoustic signal
JP4839721B2 (en) Information embedding device for acoustic signals
JP2006201527A (en) Device for embedding information in sound signal, device for extracting information from sound signal, and sound signal reproducing device and method
JP5082257B2 (en) Acoustic signal retrieval device
JP2006195061A (en) Information embedding device for acoustic signal, information extracting device from acoustic signal and acoustic signal reproducing device
JP4713181B2 (en) Information embedding device for sound signal, device for extracting information from sound signal, and sound signal reproducing device
JP4760540B2 (en) Information embedding device for acoustic signals
JP4713180B2 (en) Device for extracting information from acoustic signals
JP4831335B2 (en) Information embedding device for sound signal and device for extracting information from sound signal
JP4760539B2 (en) Information embedding device for acoustic signals
JP5011855B2 (en) Information embedding device for sound signal and device for extracting information from sound signal
JP4831333B2 (en) Information embedding device for sound signal and device for extracting information from sound signal
JP4910959B2 (en) Information embedding device for sound signal and device for extracting information from sound signal
JP4831334B2 (en) Information embedding device for sound signal and device for extracting information from sound signal
JP4876978B2 (en) Information embedding device for sound signal and device for extracting information from sound signal
JP5011872B2 (en) Information embedding device for sound signal and device for extracting information from sound signal
JP5011865B2 (en) Information embedding device for sound signal and device for extracting information from sound signal

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090427

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110223

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110412

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110510

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110523

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140617

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees