RU2492579C2 - Device for embedding digital information into audio signal - Google Patents

Device for embedding digital information into audio signal Download PDF

Info

Publication number
RU2492579C2
RU2492579C2 RU2010138118/08A RU2010138118A RU2492579C2 RU 2492579 C2 RU2492579 C2 RU 2492579C2 RU 2010138118/08 A RU2010138118/08 A RU 2010138118/08A RU 2010138118 A RU2010138118 A RU 2010138118A RU 2492579 C2 RU2492579 C2 RU 2492579C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
signal
output
adder
information
Prior art date
Application number
RU2010138118/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010138118A (en
Inventor
Сергей Викторович Жидков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Цифрасофт"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Цифрасофт" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Цифрасофт"
Priority to RU2010138118/08A priority Critical patent/RU2492579C2/en
Publication of RU2010138118A publication Critical patent/RU2010138118A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2492579C2 publication Critical patent/RU2492579C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: device for embedding digital information into an audio signal includes, connected to its first input, a first input of a subtractor and a band-pass filter, the output of which is connected to the first input of an adder and the second input of the subtractor, the output of which is connected, through series-connected residual signal analyser and replacement signal former, to the second input of the adder, the output of which is connected to the first input of an additional adder and a signal divider, the output of which is connected, through series-connected amplitude spectrum computer, global masking threshold computer and subsidiary signal former, to the second input of the additional adder, wherein additional inputs of the replacement signal former and the subsidiary signal former are connected to the second input of the embedding device, and the output of the additional adder is connected to the output of the embedding device.
EFFECT: minimising duration of transmission with minimum possible coding redundancy of a separate information message.
6 dwg

Description

Предлагаемые технические решения относятся к способам и устройствам для широкого вещания, в частности к технике передачи цифровых сообщений, встроенных в аудиопрограмму радиостанций аналогового вещания.The proposed technical solutions relate to methods and devices for broadcasting, in particular to the technique of transmitting digital messages embedded in the audio program of analogue broadcasting stations.

Несмотря на то что в последнее время развивается цифровое радиовещание (появились соответствующие стандарты, способы и устройства цифровой передачи данных), аналоговые системы радиовещания на базе амплитудной (AM) и частотной модуляции (ЧМ) до сих пор остаются весьма популярными ввиду ряда преимуществ, таких как:Despite the fact that digital broadcasting has been developing recently (the corresponding standards, methods and devices for digital data transmission have appeared), analogue broadcasting systems based on amplitude (AM) and frequency modulation (FM) are still very popular due to a number of advantages, such as :

(1) простота, а следовательно, и дешевизна реализации как передающей, так и приемной аппаратуры;(1) simplicity, and consequently, the cheapness of the implementation of both transmitting and receiving equipment;

(2) наличие огромного количества устройств для приема аналоговых сигналов радиовещания (особенно, для стандартов с ЧМ);(2) the presence of a huge number of devices for receiving analog broadcasting signals (especially for FM standards);

(3) высокое качество звуковых программ (для ЧМ стереовещания).(3) high quality sound programs (for FM stereo broadcasting).

Стоит заметить, что до сих пор (2010 год) ни одна из стран, даже среди самых передовых и технологически развитых, не отказалась полностью от аналогового радиовещания. Учитывая эти обстоятельства, можно ожидать, что аналоговое радиовещание будет продолжать оставаться одним из базовых способов звукового вещания на протяжении десятков лет.It is worth noting that so far (2010) not a single country, even among the most advanced and technologically advanced, has completely abandoned analogue broadcasting. Given these circumstances, we can expect that analog broadcasting will continue to be one of the basic methods of sound broadcasting for decades.

Однако аналоговым системам радиовещания все же присущи недостатки и ограничения - это, прежде всего, отсутствие интегрированных цифровых сервисов, таких как передача мультимедиа контента (фото, форматированный текст, веб-сервисы), уже привычных и ожидаемых пользователем современной цифровой аппаратуры.However, analogue broadcasting systems still have drawbacks and limitations - this is, first of all, the lack of integrated digital services, such as multimedia content transfer (photos, formatted text, web services), already familiar and expected by the user of modern digital equipment.

В настоящее время существуют варианты расширения функциональности аналогового радиовещания.Currently, there are options for expanding the functionality of analog broadcasting.

Известен предложенный фирмой Нокиа способ передачи цифровой информации совместно с передачей основной аудиопрограммы в аналоговый системе радиовещания (Nokia Visual Radio - «Визуальное Радио», [1]), обеспечивающий передачу мультимедийного контента (веб-страницы, графика и т.д.) одновременно с передачей аудиосигнала. В соответствии с концепцией «Визуального Радио» дополнительную мультимедийную информацию, ассоциированную с основной аудиопрограммой, предварительно загружают на централизованный сервер системы «визуального радио», затем эту информацию в определенные моменты времени (синхронно со звуковой программой) передают по сети мобильного Интернета через оператора мобильной связи на мобильный телефон пользователю (фиг.1). Таким образом, пользователь совместно с аудиопрограммой, передаваемой по одному каналу связи, получает ассоциированную с ней цифровую информацию по другому каналу связи. Данный способ имеет ряд недостатков:Known is the method proposed by Nokia for transmitting digital information together with the transmission of the main audio program in an analogue broadcasting system (Nokia Visual Radio - “Visual Radio”, [1]), which provides the transmission of multimedia content (web pages, graphics, etc.) simultaneously with audio transmission. In accordance with the concept of “Visual Radio”, additional multimedia information associated with the main audio program is pre-loaded onto the central server of the “visual radio” system, then this information is transmitted at certain points in time (synchronously with the sound program) via the mobile Internet via a mobile operator to a mobile phone to a user (FIG. 1). Thus, the user, together with the audio program transmitted over one communication channel, receives digital information associated with it through another communication channel. This method has several disadvantages:

(1) обязательно наличие активного подключения к мобильному Интернету, что технически не всегда оправдано. Поэтому область применения данной технологии ограничена мобильными телефонами;(1) an active connection to the mobile Internet is mandatory, which is technically not always justified. Therefore, the scope of this technology is limited to mobile phones;

(2) потребление мобильного Интернет графика, что требует оплаты со стороны пользователя (радиослушателя);(2) consumption of mobile Internet graphics, which requires payment by the user (radio listener);

(3) одновременная загрузка по каналам мобильного Интернета одинаковых данных каждым из пользователей, что ведет к неэффективному расходу ресурса мобильного оператора и даже к перегрузке сети при большом числе пользователей (например, при массовых событиях, таких как популярные спортивные соревнования и т.д.).(3) the simultaneous download of the same data on the channels of the mobile Internet by each of the users, which leads to inefficient consumption of the mobile operator’s resource and even to network congestion with a large number of users (for example, during mass events, such as popular sports, etc.) .

Известен «Способ передачи цифровой информации в звуковых каналах радиовещания и телефонных каналах» (заявка на изобретение №2006144618, опубл. 20.06.2008, Бюл.17), при котором осуществляют сложение звукового сигнала с модулированным сигналом, полученным широкополосной угловой модуляцией поднесущей частоты сигналом цифровой информации. Этому способу присущи недостатки, возникающие за счет использования отдельной поднесущей частоты, перечисленные при описании нижеприведенного ближайшего аналога.The well-known "Method for transmitting digital information in sound broadcasting and telephone channels" (application for invention No. 2006144618, publ. 06/20/2008, Bull.17), in which the addition of the audio signal with a modulated signal obtained by wideband angular modulation of the subcarrier frequency by a digital signal information. This method has inherent disadvantages arising from the use of a separate subcarrier frequency, listed in the description of the closest analogue below.

Таким аналогом является система цифрового вещания (Radio Data System - RDS) [2] для радиостанций с ЧМ модуляцией, работающих в диапазоне 87.5-108 МГц, включающая источник аудиопрограммы, подключенный к одному входу модуля вставки, соединенного с радиопередатчиком для передачи в эфир, и источник информационных сообщений, подключенный к другому входу модуля вставки через формирователь (кодер) информационных сообщений (фиг.2). В системе используют способ передачи цифровой информации, при котором совместно с основной звуковой программой осуществляют передачу цифрового потока данных. При этом цифровую информацию предварительно кодируют, а в модуле вставки преобразуют кодированное цифровое сообщение в аналоговый сигнал и организуют совмещение основной программы и информационного сообщения посредством их параллельной передачи, используя для сообщения отдельную поднесущую частоту, не связанную с основной звуковой программой.Such an analogue is a digital broadcasting system (Radio Data System - RDS) [2] for FM radio stations operating in the range 87.5-108 MHz, including an audio program source connected to one input of an insert module connected to a radio transmitter for broadcasting, and the source of information messages connected to another input of the insertion module through the shaper (encoder) of information messages (figure 2). The system uses a method of transmitting digital information, in which, together with the main sound program, a digital data stream is transmitted. In this case, the digital information is pre-encoded, and in the insertion module, the encoded digital message is converted into an analog signal and the combination of the main program and the information message is arranged by means of their parallel transmission, using a separate subcarrier frequency that is not associated with the main sound program.

Такие системы используют для передачи базовой информации о радиостанции (например, название станции), а также другой короткой текущей текстовой информации (например, название проигрываемой песни), в силу того, что, как и в традиционных методах цифрового вещания, используют постоянную скорость передачи, что малоэффективно в данном случае, так как эта скорость должна быть минимальной, рассчитанной на наихудший случай во избежание потерь информационных сообщений. В связи с этим использование данной системы для передачи мультимедийных данных, таких, например, как веб-страницы, ограничено низкой скоростью цифрового потока, высокой избыточностью протокола, а также отсутствием механизма коррекции ошибок при передаче.Such systems are used to transmit basic information about the radio station (for example, the name of the station), as well as other short current text information (for example, the name of the song being played), due to the fact that, as in traditional methods of digital broadcasting, they use a constant transmission speed, which is ineffective in this case, since this speed should be minimal, calculated for the worst case in order to avoid loss of information messages. In this regard, the use of this system for the transmission of multimedia data, such as, for example, web pages, is limited by the low speed of the digital stream, the high redundancy of the protocol, as well as the absence of a mechanism for error correction during transmission.

Кроме того:Besides:

- для RDS используется отдельный частотный ресурс, который мог бы быть более эффективно использован для передачи других программ или данных;- for RDS, a separate frequency resource is used, which could be more efficiently used to transfer other programs or data;

- данные, передаваемые через RDS, не синхронизированы с основной программой, что создает трудности при ретрансляции и организации канала доставки сигнала от радиостудии до передатчика;- data transmitted via RDS is not synchronized with the main program, which creates difficulties in relaying and organizing a channel for delivering a signal from a radio studio to a transmitter;

- для передачи сигналов RDS необходимо радиооборудование, которое требует экономических затрат на калибровку, сертификацию и профилактику. Кроме того, радиоприемник должен поддерживать декодирование RDS на аппаратном уровне, и если это не предусмотрено производителем (например, при минимизации стоимости приемника), то нет никакой возможности декодировать RDS данные программным путем;- To transmit RDS signals, radio equipment is required, which requires economic costs for calibration, certification and maintenance. In addition, the radio must support RDS decoding at the hardware level, and if this is not provided by the manufacturer (for example, to minimize the cost of the receiver), then there is no way to decode RDS data programmatically;

- невозможность использования в AM радиовещании, где нельзя использовать дополнительные поднесущие.- the impossibility of using AM broadcasting where additional subcarriers cannot be used.

Целью предлагаемых технических решений является создание устройства вставки цифровой информации в аудиосигнал и способа передачи цифровой информации в канале радиовещания, пригодных для использования как в системах с ЧМ, так и с AM, позволяющих передавать большие объемы информации непосредственно в канале радиовещания без потери субъективного качества звучания.The aim of the proposed technical solutions is to create a device for inserting digital information into an audio signal and a method for transmitting digital information in a broadcasting channel, suitable for use in both FM and AM systems, allowing large amounts of information to be transmitted directly to the broadcasting channel without loss of subjective sound quality.

Целью является также создание системы передачи цифровой информации в канале радиовещания, позволяющей минимизировать продолжительность с минимально возможной избыточностью кодирования при передаче отдельного информационного сообщения (до момента уверенного приема пользователем).The goal is also to create a digital information transmission system in the broadcasting channel, which allows to minimize the duration with the minimum possible coding redundancy when transmitting a separate information message (up to the moment of confident reception by the user).

Цель в устройстве вставки цифровой информации в аудиосигнал (далее -устройство вставки) и способе передачи цифровой информации в канале радиовещания (далее - способ передачи) достигается тем, что совмещенную передачу цифрового и аудиосигналов осуществляют вставкой (внедрением) непосредственно в транслируемый радиостанцией звуковой сигнал цифровой информации, ассоциированной либо неассоциированной с основной аудиопрограммой.The purpose of the device for inserting digital information into an audio signal (hereinafter referred to as an insertion device) and a method for transmitting digital information in a broadcasting channel (hereinafter referred to as a transmission method) is achieved by the fact that the combined transmission of digital and audio signals is carried out by inserting (embedding) a digital information audio signal directly into a broadcast radio station associated or unassociated with the main audio program.

Первый вариант.First option.

На первый вход устройства вставки поступает исходный аудиосигнал, на второй -кодированное цифровое информационное сообщение, а на выход - суммарный аудиосигнал с кодированным цифровым информационным сообщением. При этом к первому входу устройства подключен первый вход вычитателя и полосовой фильтр, к выходу которого подключены первый вход сумматора и второй вход вычитателя. Выход вычитателя через последовательно соединенные анализатор остаточного сигнала и формирователь (генератор) заменяющего сигнала подключен ко второму входу сумматора, выход которого является выходом устройства. Дополнительный вход формирователя заменяющего сигнала является вторым входом устройства.The first input of the insertion device receives the original audio signal, the second encoded digital information message, and the output - the total audio signal encoded with a digital information message. In this case, the first input of the subtractor and the bandpass filter are connected to the first input of the device, the first input of the adder and the second input of the subtractor are connected to the output of this device. The output of the subtractor through a series-connected analyzer of the residual signal and the generator (generator) of the replacement signal is connected to the second input of the adder, the output of which is the output of the device. An additional input of the driver of the replacement signal is the second input of the device.

Предпочтительно, чтобы выход сумматора был подключен к выходу устройства вставки через дополнительное устройство вставки цифровой информации в аудиосигнал, причем первый вход дополнительного устройства вставки подключен к выходу сумматора, второй вход - к второму входу устройства вставки, а выход - к выходу устройства вставки.Preferably, the output of the adder is connected to the output of the insertion device through an additional device for inserting digital information into the audio signal, with the first input of the additional insertion device connected to the output of the adder, the second input to the second input of the insertion device, and the output to the output of the insertion device.

Второй вариант.The second option.

На первый вход устройства вставки поступает исходный аудиосигнал, на второй - кодированное цифровое информационное сообщение, а на выход - суммарный аудиосигнал с кодированным цифровым информационным сообщением. При этом к первому входу устройства подключены первый вход сумматора и делитель сигнала, выход которого через последовательно соединенные вычислитель амплитудного спектра, вычислитель глобального порога маскирования и формирователь дополняющего сигнала соединен со вторым входом сумматора, выход которого является выходом устройства. Дополнительный вход формирователя дополняющего сигнала является вторым входом устройства.The original audio signal is supplied to the first input of the insertion device, the encoded digital information message is sent to the second, and the total audio signal with the encoded digital information message is output. At the same time, the first input of the adder and the signal divider are connected to the first input of the device, the output of which is through a series-connected amplitude spectrum calculator, a global masking threshold calculator, and an additional signal shaper connected to the second adder input, the output of which is the device output. The auxiliary input of the driver of the complementary signal is the second input of the device.

Предпочтительно, чтобы первый вход сумматора и делитель сигнала подключены к первому входу устройства вставки через дополнительное устройство вставки, причем первый вход дополнительного устройства вставки подключен к первому входу устройства вставки, второй вход - к второму входу устройства вставки, а выход - к первому входу сумматора и делителю сигнала.Preferably, the first input of the adder and the signal splitter are connected to the first input of the insertion device through an additional insertion device, the first input of the additional insertion device connected to the first input of the insertion device, the second input to the second input of the insertion device, and the output to the first input of the adder and signal divider.

Способ передачи цифровой информации в канале радиовещания включает одновременную передачу информационного сообщения и аудиосигнала, при этом предварительно кодированное информационное сообщение преобразуют в аудиосигнал с использованием психоакустической модели, преобразуют исходный аудиосигнал, вставляя в него аудиосигнал с информационным сообщением, а полученный суммарный аудиосигнал передают в канал радиовещания.A method for transmitting digital information in a broadcasting channel involves simultaneously transmitting an informational message and an audio signal, wherein a precoded informational message is converted into an audio signal using a psychoacoustic model, the original audio signal is converted by inserting an audio signal with an informational message into it, and the resulting total audio signal is transmitted to the broadcasting channel.

Вставку целесообразно осуществлять заменой части исходного аудиосигнала на аудиосигнал с информационным сообщением.The insertion is expediently carried out by replacing part of the original audio signal with an audio signal with an information message.

Вставку целесообразно осуществлять также дополнением исходного аудиосигнала аудиосигналом с информационным сообщением.It is also advisable to carry out the insertion by supplementing the original audio signal with an audio signal with an information message.

Целесообразно также одновременно с передачей декодировать суммарный аудиосигнал, а передачу следующего информационного сообщения начинать после успешного декодирования предыдущего.It is also advisable at the same time as the transmission to decode the total audio signal, and the transmission of the next information message should begin after the successful decoding of the previous one.

Описанное техническое решение (вставка цифрового сигнала передачи непосредственно в звуковой сигнал частичной его заменой либо дополнением при его незаметности) имеет существенное преимущество. Встроенная цифровая информация не ухудшает субъективное качество звучания и является абсолютно незаметной для радиослушателя, т.к. хорошо маскируется основным звуковым сигналом. При этом коммуникационный сигнал передают исключительно в слышимом частотном диапазоне, составляющем от 30 Гц до 15-16 кГц для ЧМ радиостанций и до 5-10 кГц - для AM радиостанций, т.е. не содержит частот, которые могли бы быть неслышимы для человеческого уха.The described technical solution (the insertion of a digital transmission signal directly into the audio signal by partial replacement or addition when it is invisible) has a significant advantage. Built-in digital information does not impair subjective sound quality and is completely invisible to the listener, as It is well masked by the main sound signal. In this case, the communication signal is transmitted exclusively in the audible frequency range of 30 Hz to 15-16 kHz for FM radio stations and up to 5-10 kHz for AM radio stations, i.e. does not contain frequencies that could be inaudible to the human ear.

Цель достигается в системе передачи цифровой информации в канале радиовещания (далее - система передачи), содержащей источник аудиопрограммы, источник информационных сообщений, формирователь информационных сообщений и аналоговый радиопередатчик, введением устройства (модуля) вставки информационного сообщения в аудиопрограмму и декодера информационного сигнала. При этом источник аудиопрограммы подключен к первому входу устройства вставки, источник информационных сообщений подключен к первому входу формирователя информационных сообщений, выход которого подключен ко второму входу устройства вставки, к выходу которого подключен радиопередатчик, а также декодер, подключенный ко второму входу формирователя информационных сообщений. В случае, когда в декодере не восстановлено переданное информационное сообщение, формирователь заново посылает его в устройство вставки для повторной передачи. Таким образом, идея данного подхода заключается в том, что формирователь передает информационное сообщение устройству вставки для продолжения встраивания в звуковой сигнал радиопрограммы цифровой информации, так или иначе связанной с одним и тем же информационным сообщением (в простейшем случае - просто повторяет одно и то же сообщение) до тех пор, пока оно не будет с высокой степенью вероятности доставлено до потенциальных получателей. Система позволяет применять минимальную избыточность при кодировании сообщения и достигать максимально возможной скорости передачи цифровой информации. При этом используют неоднородность звуковой программы практически любой радиостанции. Как правило, звуковая программа включает в себя музыку различных стилей, речь ди-джеев, рекламу и т.д., поэтому, в силу объективных причин пропускная способность канала передачи данных при встраивании сигнала цифровой передачи в аудиопрограмму не может быть постоянной. В некоторые моменты времени скорость передачи может быть очень низкой, а в другие - значительно превышать среднюю пропускную способность системы.The goal is achieved in a digital information transmission system in a broadcasting channel (hereinafter referred to as a transmission system) containing an audio program source, an information message source, an information message shaper and an analog radio transmitter by introducing a device (module) for inserting an information message into the audio program and an information signal decoder. In this case, the source of the audio program is connected to the first input of the insertion device, the source of information messages is connected to the first input of the shaper of information messages, the output of which is connected to the second input of the insertion device, the output of which is connected to a radio transmitter, as well as a decoder connected to the second input of the shaper of information messages. In the case when the transmitted informational message is not restored in the decoder, the former sends it again to the insertion device for retransmission. Thus, the idea of this approach is that the shaper transmits an information message to the insertion device to continue embedding digital information in the audio signal of the radio program that is somehow related to the same information message (in the simplest case, it simply repeats the same message ) until it is highly likely to be delivered to potential recipients. The system allows you to apply minimal redundancy in message encoding and achieve the highest possible digital information transfer rate. In this case, the heterogeneity of the sound program of almost any radio station is used. As a rule, a sound program includes music of various styles, speech of DJs, advertisements, etc., therefore, due to objective reasons, the throughput of a data transmission channel when embedding a digital transmission signal in an audio program cannot be constant. At some points in time, the transmission speed can be very low, and at others it can significantly exceed the average throughput of the system.

Целесообразно, чтобы устройство вставки было выполнено по первому вышеописанному варианту.It is advisable that the insertion device was made according to the first embodiment described above.

Целесообразно, чтобы устройство вставки было выполнено по второму вышеописанному варианту.It is advisable that the insertion device was made according to the second embodiment described above.

Возможно постепенное наращивание избыточности кодирования в формирователе информационных сообщений при низкой пропускной способности программы.It is possible to gradually increase coding redundancy in the information message generator with a low program throughput.

Дополнительно между выходом устройства вставки и декодером может быть включен имитатор канала радиопередачи для имитации помех и искажений выходного радиосигнала.Additionally, between the output of the insertion device and the decoder, a radio channel simulator can be included to simulate interference and distortion of the output radio signal.

На практике предлагаемые технические решения, когда цифровой информационный сигнал встраивают в аудиопрограмму радиостанций аналогового вещания, могут быть реализованы как программно, так и аппаратно. В случае аппаратной реализации, устройство вставки, формирователь цифровых информационных сообщений, декодер информационного сообщения, имитатор искажений сигнала в радиоканале могут быть реализованы в виде отдельного программно-аппаратного комплекса, включаемого в разрыв звукового сигнала, идущего от источника аудиопрограммы к радиопередатчику. В случае программной реализации, вышеперечисленные модули могут быть реализованы в виде программного обеспечения (ПО), которое установлено на том же компьютере, что и ПО для автоматизации радиовещания. В этом варианте, ПО для вставки информационного сигнала может программно разорвать цепь передачи звукового сигнала от ПО источника аудиопрограммы к ПО радиопередатчика. Например, в системе Windows такое возможно с использованием подключаемых модулей для обработки сигнала DirectX или путем реализации драйвера виртуального звукового устройства ввода-вывода.In practice, the proposed technical solutions, when a digital information signal is embedded in the audio program of analogue broadcasting radio stations, can be implemented both software and hardware. In the case of hardware implementation, the insertion device, the shaper of digital information messages, the decoder of the information message, the signal distortion simulator in the radio channel can be implemented as a separate software and hardware complex included in the gap of the audio signal coming from the source of the audio program to the radio transmitter. In the case of software implementation, the above modules can be implemented in the form of software (software) that is installed on the same computer as the software for broadcast automation. In this embodiment, the software for inserting an information signal can programmatically break the audio signal transmission circuit from the software source of the audio program to the software of the radio transmitter. For example, on a Windows system, this is possible using plug-ins for processing a DirectX signal or by implementing a driver for a virtual audio I / O device.

Реализация приемного устройства возможна программными средствами на мобильных телефонах и смартфонах или на аудиопроигрывателях и носимых компьютерах, имеющих в своем составе интегрированные устройства приема сигналов звукового вещания; или так же программными средствами на любых мобильных устройствах, имеющих в своем составе микрофон.The implementation of the receiving device is possible by software on mobile phones and smartphones or on audio players and wearable computers, which include integrated devices for receiving sound broadcasting signals; or software on any mobile device that includes a microphone.

Далее способ передачи в предпочтительном варианте будет описан на примере работы устройства вставки цифровой информации в аудиосигнал и системы передачи цифровой информации в канале радиовещания в предпочтительных вариантах.Next, the transmission method in the preferred embodiment will be described by the example of the operation of the device for inserting digital information into an audio signal and a digital information transmission system in a broadcasting channel in preferred embodiments.

Фиг.1 - структурная схема Nokia Visual Radio.Figure 1 - structural diagram of Nokia Visual Radio.

Фиг.2 - структурная схема Radio Data System.Figure 2 is a structural diagram of a Radio Data System.

Фиг.3 - структурная схема устройства вставки цифровой информации в аудиосигнал в предпочтительном варианте (с дополнительным устройством вставки).Figure 3 is a structural diagram of a device for inserting digital information into an audio signal in a preferred embodiment (with an additional insertion device).

Фиг.4 - варианты (а, б) выделения полосовым фильтром основного сигнала.Figure 4 - options (a, b) selection band-pass filter of the main signal.

Фиг.5 - структурная схема системы передачи цифровой информации в канале радиовещания в предпочтительном варианте.5 is a structural diagram of a system for transmitting digital information in a broadcasting channel in a preferred embodiment.

Фиг.6 - варианты приема пользователем переданной цифровой информации (а -мобильным устройством со встроенным радиоприемником, б - мобильным устройством через автономный радиоприемник).6 - options for receiving the transmitted digital information by the user (a - a mobile device with a built-in radio receiver, b - a mobile device through an autonomous radio receiver).

К первому входу (Вх1) устройства вставки цифровой информации в аудиосигнал 1 (устройство вставки), изображенного на фиг.3, подключены полосовой фильтр 2 и первый вход вычитателя 3. К выходу фильтра подключен второй вход вычитателя 3 и первый вход сумматора 4 («+»). Выход вычитателя через последовательно соединенные анализатор остаточного сигнала 5 и формирователь (генератор) заменяющего сигнала 6 подключен ко второму входу сумматора 4. При этом дополнительный вход формирователя заменяющего сигнала подключен к второму входу (Вх2) устройства вставки. Описанная часть устройства вставки составляет основное устройство вставки по первому варианту изобретения или первую цепь вставки цифрового информационного сигнала в аудиосигнал.The bandpass filter 2 and the first input of the subtracter 3 are connected to the first input (Bx1) of the device for inserting digital information into the audio signal 1 (insertion device) shown in Fig. 3, and the second input of the subtractor 3 and the first input of the adder 4 are connected to the output of the filter ("+ "). The output of the subtractor through a series-connected residual signal analyzer 5 and the replacement signal generator (generator) 6 is connected to the second input of the adder 4. The additional input of the replacement signal generator is connected to the second input (Bx2) of the insertion device. The described part of the insertion device constitutes the main insertion device according to the first embodiment of the invention or the first insertion circuit of a digital information signal into an audio signal.

Выход сумматора 4 подключен к первому входу дополнительного сумматора 7The output of the adder 4 is connected to the first input of the additional adder 7

(«+»), а также к его второму входу через последовательно соединенные делитель сигнала 8, вычислитель амплитудного спектра 9, вычислитель глобального порога маскирования 10 и формирователь дополняющего сигнала 11. Выход сумматора 7 является выходом (Вых) устройства вставки. При этом дополнительный вход формирователя дополняющего сигнала подключен к второму входу (Вх2) устройства вставки. Описанная часть устройства вставки составляет дополнительное устройство вставки или вторую (дополнительную) цепь вставки.("+"), As well as to its second input through a series-connected signal splitter 8, an amplitude spectrum calculator 9, a global masking threshold calculator 10, and a complementary signal shaper 11. The output of adder 7 is the output (s) of the insertion device. In this case, the additional input of the additional signal driver is connected to the second input (Bx2) of the insertion device. The described part of the insertion device constitutes an additional insertion device or a second (optional) insertion circuit.

Устройство вставки, осуществляющее комплексное встраивание информационных сообщений в исходный звуковой сигнал, работает следующим образом. На Вх1 подают исходный аудиосигнал радиопрограммы. На первом этапе с помощью фильтра и вычитателя сигнал разделяют на две составляющие: «основную» составляющую с наиболее слышимым содержимым сигнала и «остаточную» составляющую с менее заметным содержимым. При этом обе составляющие могут пересекаться по частоте, то есть, например, фильтр может иметь плавный спад на границе полосы пропускания (Фиг.4а). В предпочтительном варианте полосовой (разделяющий) фильтр формирует один или несколько провалов в частотной области, наименее слышимой для человеческого уха [3] (Фиг.4б). С выхода вычитателя «остаточный» сигнал поступает в анализатор остаточного сигнала 5, где его спектральный состав анализируют (например, с помощью преобразования Фурье или другого метода). Найденные спектральные характеристики «остаточного» сигнала передают в формирователь (генератор) заменяющего сигнала 6, на дополнительный вход (Вх2 устройства вставки) которого поступает также закодированное цифровое сообщение (в том числе модулированное, содержащее синхропосылки). В формирователе 6 формируют «заменяющий» сигнал, содержащий данные цифрового сообщения и имеющий спектральные характеристики, аналогичные «остаточному» сигналу. Сформированный таким образом «заменяющий» сигнал учитывает психоакустические особенности восприятия звука человеческим ухом (нечувствительность к фазовым искажениям) и поэтому почти неотличим от оригинального «остаточного» сигнала. Далее в сумматоре 4 «основной» сигнал с выхода фильтра суммируют с «заменяющим» сигналом, несущим цифровую информацию. Для облегчения процедуры формирования «заменяющего» сигнала возможно разбиение «остаточной» составляющей сигнала на сегменты длительностью, не превышающей интервала квазистационарности исходного звукового сигнала (примерно 10~40 мс). «Суммарный» сигнал на выходе сумматора 4 (выходе устройства в первом варианте исполнения) имеет тот же спектральный состав, что и исходный сигнал, но несколько измененную структуру фазового спектра (в ней и заложена цифровая информационная составляющая). При аккуратном выборе формы полосового фильтра, можно добиться практически полной субъективной акустической незаметности фазовых модификаций, вносимых «остаточным» сигналом, преобразованным в «заменяющий».The insertion device that implements the integrated embedding of information messages in the original audio signal operates as follows. Bx1 serves the original audio signal of the radio program. At the first stage, using a filter and a subtractor, the signal is divided into two components: the "main" component with the most audible signal content and the "residual" component with less noticeable content. In this case, both components can intersect in frequency, that is, for example, the filter can have a smooth decline at the border of the passband (Fig. 4a). In a preferred embodiment, the band-pass (dividing) filter forms one or more dips in the frequency domain, the least audible to the human ear [3] (Fig.4b). From the output of the subtractor, the “residual” signal enters the analyzer of the residual signal 5, where its spectral composition is analyzed (for example, using the Fourier transform or another method). The found spectral characteristics of the “residual” signal are transmitted to the shaper (generator) of the replacement signal 6, to the additional input (Bx2 of the insertion device) which also receives a coded digital message (including modulated, containing sync packets). In the shaper 6 form a "replacement" signal containing data of a digital message and having spectral characteristics similar to the "residual" signal. The “replacement” signal formed in this way takes into account the psychoacoustic features of sound perception by the human ear (insensitivity to phase distortion) and therefore is almost indistinguishable from the original “residual” signal. Next, in the adder 4, the "main" signal from the output of the filter is summed with a "replacement" signal that carries digital information. To facilitate the process of generating a "replacement" signal, it is possible to split the "residual" component of the signal into segments of a duration not exceeding the interval of quasistationarity of the original sound signal (approximately 10 ~ 40 ms). The “total" signal at the output of the adder 4 (the output of the device in the first embodiment) has the same spectral composition as the original signal, but a slightly changed structure of the phase spectrum (it contains the digital information component). With a careful choice of the shape of the band-pass filter, it is possible to achieve almost complete subjective acoustic invisibility of phase modifications introduced by the "residual" signal, converted into a "substitute".

На втором этапе производят генерирование «дополняющего» сигнала, который аддитивно добавляется к аудиосигналу, полученному на первом этапе и являющемуся исходным для дополнительного устройства вставки. Формирование «дополняющего» акустического сигнала производят следующим образом. Сначала аудиосигнал («суммарный» - с выхода первого сумматора либо «исходный» - с Вх1 устройства во втором варианте при использовании в блоке вставки только второй цепи) разбивают в делителе сигнала 8 на короткие сегменты, не превышающие интервала квазистационарности исходного аудиосигнала. Затем в блоке 9 вычисляют амплитудный спектр аудиосегмента с помощью, например, быстрого преобразования Фурье (БПФ), и далее в блоке 10 на основе психоакустической модели вычисляют глобальный порог маскирования. Глобальный порог маскирования определяет уровень и форму амплитудного спектра сигнала, который может быть добавлен к суммарному (исходному - во втором варианте исполнения) аудиосегменту, без ухудшения субъективного качества звуковой программы. Процедура вычисления глобального порога маскирования на основе психоакустической модели известна и используется практически во всех современных схемах сжатия аудиофайлов, таких, например, как MPEG Layer II/III [4], и поэтому в данной заявке эта процедура не описывается в деталях.At the second stage, a “complementary” signal is generated, which is additively added to the audio signal obtained at the first stage and which is the source for the additional insertion device. The formation of "complementary" acoustic signal is as follows. First, the audio signal (“total” - from the output of the first adder or “source” - from the Bx1 device in the second embodiment, when only the second circuit is used in the insertion unit) is split in the signal splitter 8 into short segments that do not exceed the interval of quasi-stationarity of the original audio signal. Then, in block 9, the amplitude spectrum of the audio segment is calculated using, for example, a fast Fourier transform (FFT), and then in block 10, the global masking threshold is calculated based on the psychoacoustic model. The global masking threshold determines the level and shape of the amplitude spectrum of the signal, which can be added to the total (original - in the second embodiment) audio segment, without compromising the subjective quality of the sound program. The procedure for calculating the global masking threshold based on the psychoacoustic model is known and used in almost all modern audio file compression schemes, such as, for example, MPEG Layer II / III [4], and therefore this procedure is not described in detail in this application.

Далее глобальный порог маскирования используют в формирователе дополняющего сигнала 11 для формирования амплитудного спектра модулированного цифрового сигнала, несущего информационное сообщение, поступившего с Вх2 устройства. Сформированный таким образом «дополняющий» сигнал в дополнительном сумматоре прибавляют к аудиосигналу, сформированному на первом этапе, с получением итогового («суммарного» для дополнительного устройства вставки). Поскольку «дополняющий» сигнал всегда находится ниже порога слышимости (т.к. представляет собой максимально возможный сигнал, не превышающий порога маскирования), его присутствие в «суммарном» сигнале на выходе устройства вставки не влияет на субъективное качество этого финального звукового сигнала.Further, the global masking threshold is used in the shaper of the complementary signal 11 to form the amplitude spectrum of a modulated digital signal carrying an information message received from the device Bx2. The “complementary” signal thus formed in the additional adder is added to the audio signal generated at the first stage, with the resultant (“total” for the additional insertion device) being obtained. Since the “complementary” signal is always below the threshold of audibility (since it is the maximum possible signal not exceeding the masking threshold), its presence in the “total” signal at the output of the insertion device does not affect the subjective quality of this final sound signal.

Таким образом, одно информационное сообщение используется для генерации двух типов сигналов («заменяющего» и «дополняющего») и их «когерентного» суммирования. Получается, что в итоге добавляют один сигнал, состоящий из двух компонент. За счет этого достигается более уверенный прием (в описанном устройстве вставки более быстрый) встроенного сообщения.Thus, one informational message is used to generate two types of signals (“replacing” and “complementing”) and their “coherent” summation. It turns out that as a result, one signal is added, consisting of two components. Due to this, a more confident reception (faster in the described insertion device) of the embedded message is achieved.

Описанная процедура добавления «замещающего» и «дополняющего» сигналов позволяет добиться максимальной скорости передачи данных по информационному каналу, при минимальной акустической заметности изменений, вносимых в исходный аудио сигнал.The described procedure for adding "substitute" and "complementary" signals allows you to achieve maximum data transfer speed through the information channel, with minimal acoustic noticeability of changes made to the original audio signal.

В случае стереовещания, для получения лучших результатов указанную процедуру вставки реализуют отдельно для каждого звукового канала.In the case of stereo broadcasting, to obtain better results, the specified insertion procedure is implemented separately for each audio channel.

Система передачи цифровой информации в канале радиовещания, изображенная на фиг.5, содержит источник аудиопрограммы 21 (ИП), подключенный к первому входу Вх1 устройства вставки 1 (УВ) информационного сообщения в аудиопрограмму, к выходу (Вых) которого подключен аналоговый радиопередатчик 22. Источник информационных сообщений 23 (ИС) подключен к первому входу Вх1 формирователя информационных сообщений 24 (ФИС), выход которого подключен ко второму входу Вх2 УВ 1, Выход (Вых) УВ 1 подключен также ко второму входу (Вх2) ФИС 24 через последовательно соединенные имитатор канала радиопередачи 25 (ИКР) и декодер 26 информационного сигнала.The digital information transmission system in the broadcasting channel shown in FIG. 5 contains an audio program source 21 (IP) connected to the first input Bx1 of the information message insertion device 1 (HC) into the audio program, to the output (s) of which an analog radio transmitter 22 is connected. Source information messages 23 (IP) is connected to the first input Вх1 of the information message generator 24 (FIS), the output of which is connected to the second input Вх2 УВ 1, Output (Out) УВ 1 is also connected to the second input (Вх2) ФИС 24 through a serial connection a simulated radio channel 25 (RBI) and a decoder 26 information signal.

ИС может быть внутренним архивом на электронном носителе, в который предварительно записаны информационные сообщения, либо локальной/глобальной компьютерной сети, из которой информационные сообщения динамически загружаютсяIP can be an internal archive on an electronic medium into which information messages are pre-recorded, or a local / global computer network from which information messages are dynamically loaded

Система работает следующим образом. ИП 21 передает радиопрограмму на первый вход (Вх1) УВ 1. В необходимые моменты времени от ИС 23 передают цифровое информационное сообщение на ФИС 24. При этом сообщения могут быть как ассоциированы с текущим звуковым потоком, так и абсолютно независимы. Возможна также комбинация этих вариантов. ФИС на каждом отрезке времени генерирует информационный пакет для передачи, который, так или иначе, связан с текущим информационным сообщением. В простейшем варианте это может быть циклическое повторение одной и той же информации, в более сложном варианте могут использовать постепенное наращивание избыточности кодирования и передачу дополнительных избыточных информационных бит, связанных с исходным сообщением. Такие методы кодирования достаточно широко известны (см. например [5]) и не обсуждаются в данной заявке.The system operates as follows. IP 21 transmits the radio program to the first input (Vx1) of HC 1. At the required time from the IS 23, a digital information message is transmitted to the FIS 24. In this case, the messages can be either associated with the current sound stream or completely independent. A combination of these options is also possible. FIS at each time interval generates an information packet for transmission, which, one way or another, is associated with the current information message. In the simplest version, this can be a cyclic repetition of the same information, in a more complex version, they can use a gradual increase in coding redundancy and the transmission of additional redundant information bits associated with the original message. Such encoding methods are widely known (see, for example, [5]) and are not discussed in this application.

Далее в ФИС осуществляют модулирование и вставку синхропосылок в кодированное информационное сообщение.Then, in the FIS, modulation and insertion of clock packages into an encoded information message is carried out.

Полученное кодированное сообщение передают на Вх2 УВ 1, где осуществляют его вставку в аудиопрограмму, как описано выше, и передают с Вых УВ 1 суммарный аудиосигнал в эфир через аналоговый радиопередатчик 22. С Вых УВ 1 суммарный аудиосигнал поступает также на декодер 26 (через ИКР 25). В случае успешного декодирования сообщения, декодер выдает сигнал в ФИС 24 на смену информационного сообщения, по которому в ФИС прекращают передачу на УВ 1. Таким образом, предполагают, что декодер на стороне пользователя должен также успеть декодировать данное сообщение. ИКР 25 используют для имитации типовых или наихудших условий искажений звукового сигнала при прохождении через радиолинк. Обычно такая имитация заключается в добавлении шума в сигнал из УВ 1 для снижения отношения сигнал/шум, хотя могут быть сымитированы и другие искажения. Таким образом, более точно предсказывают интервал времени, необходимый для уверенного приема сообщения на приемной стороне. Только после декодирования суммарного аудиосигнала осуществляют переход к передаче следующего сообщения (ФИС начинает прием и обработку сообщения от ИС). Таким образом осуществляют передачу независимых информационных сообщений.The received encoded message is transmitted to Vh2 HC 1, where it is inserted into the audio program, as described above, and the total audio signal is transmitted from the output of HC 1 through the analogue radio transmitter 22. From the output of HC 1, the total audio signal is also sent to decoder 26 (via RBI 25 ) In case of successful decoding of the message, the decoder gives a signal to FIS 24 to change the information message, by which the FIS stops transmitting to HC 1. Thus, it is assumed that the decoder on the user side should also have time to decode this message. RBI 25 is used to simulate typical or worst-case conditions for distortion of an audio signal when passing through a radio link. Typically, such an imitation consists in adding noise to the signal from HC 1 to reduce the signal-to-noise ratio, although other distortions can be simulated. Thus, more accurately predict the time interval necessary for reliable reception of the message at the receiving side. Only after decoding the total audio signal, the transition to the transmission of the next message is made (the FIS starts receiving and processing the message from the IC). Thus carry out the transmission of independent information messages.

Правильность декодирования в декодере определяют обычным способом, используя дополнительную избыточную информацию, внедренную в передаваемый ФИС сигнал, например CRC (циклическая проверка), хеш сообщения, контрольная сумма и т.д.The correct decoding in the decoder is determined in the usual way, using additional redundant information embedded in the transmitted FIS signal, for example, CRC (circular check), message hash, checksum, etc.

При необходимости синхронизации передачи цифровых сообщений с радиопрограммой также применяют известные методы. Например, при начале новой аудиопрограммы (ее фрагмента) через дополнительный выход ИП на вход ИС (на фиг.5 не показаны) подают команду для передачи нового сообщения в ФИС. Время подачи команды определяют по списку воспроизведения в ИП, который указывает, когда начинается новая программа, он и управляет передачей в данной ситуации.If necessary, synchronize the transmission of digital messages with the radio program also use known methods. For example, at the beginning of a new audio program (its fragment), an additional signal is sent to the input of the IC (not shown in FIG. 5) through an additional output of the IP, to send a new message to the FIS. The command submission time is determined by the playlist in the IP, which indicates when a new program starts, and it controls the transfer in this situation.

При временном отсутствии информационных сообщений (например, когда ассоциированное с данной программой сообщение уже передано, а время передачи следующего еще не наступило), в радиопередатчик поступает исходный аудиосигнал (радиопередача от источника 21), т.е суммарный аудиосигнал равен исходному.If there is a temporary absence of information messages (for example, when the message associated with this program has already been transmitted, and the next one has not yet arrived), the original audio signal (radio transmission from source 21) is received in the radio transmitter, i.e., the total audio signal is equal to the original one.

Описанная система позволяет использовать неоднородность звуковой программы (флуктуирующую теоретическую пропускную способность радиоканала) для согласования продолжительности передачи отдельного встроенного информационного сообщения с характером и свойствами исходящего материала аудио программы.The described system allows you to use the heterogeneity of the sound program (fluctuating theoretical bandwidth of the radio channel) to match the duration of the transmission of a single embedded information message with the nature and properties of the outgoing material of the audio program.

На фиг.6 (а, б) изображены варианты приема пользователем радиопрограммы и переданных в ней информационных сообщений. В первом варианте (фиг.6(а)) на приемной стороне декодер информационного сигнала может быть встроен в портативное или мобильное устройство с интегрированным радиоприемником аналогового вещания. Причем радиоприемник принимает суммарный сигнал и передает на звуковой выход, с которого через громкоговоритель его воспринимает пользователь как обычную радиопередачу, благодаря вышеописанным свойствам этого сигнала. Со звукового выхода суммарный сигнал поступает также на вход декодера, т.е. может быть подключен параллельно к громкоговорителю или головным телефонам. После приема декодирования поступившего цифрового сообщения, его передают через выход декодера на устройство отображения информационных сообщений для пользователя.Figure 6 (a, b) shows the options for the user to receive the radio program and the information messages transmitted therein. In the first embodiment (Fig. 6 (a)), on the receiving side, an information signal decoder can be integrated into a portable or mobile device with an integrated analogue broadcast radio. Moreover, the radio receiver receives the total signal and transmits to the audio output, from which the user perceives it through the loudspeaker as a normal radio broadcast, due to the above-described properties of this signal. From the audio output, the total signal is also input to the decoder, i.e. can be connected in parallel to a speaker or headphones. After receiving the decoding of the received digital message, it is transmitted through the decoder output to the information message display device for the user.

В альтернативном варианте (фиг.6(б)) прием цифровых сообщений, встроенных в звуковую программу, может осуществляться с помощью двух устройств: стандартного радиоприемника звукового вещания (с динамиком) и портативного устройства со встроенным микрофоном и декодером информационных сообщений, через выход которого информационные сообщения передают на устройство отображения (фиг.6б). Последний вариант является возможным, так как вся цифровая информация встроена непосредственно в звуковой сигнал, и соответственно она передается (хотя и с некоторыми потерями) и при ретрансляции звука через цепочку громкоговоритель-микрофон.In an alternative embodiment (Fig. 6 (b)), digital messages embedded in the sound program can be received using two devices: a standard sound broadcasting radio receiver (with speaker) and a portable device with a built-in microphone and an information message decoder, through the output of which information messages are transmitted to the display device (Fig.6b). The latter option is possible, since all digital information is embedded directly in the audio signal, and accordingly it is transmitted (albeit with some losses) even when the sound is relayed through a loudspeaker-microphone chain.

Несмотря на то что изобретение показано и описано со ссылкой на его конкретные варианты осуществления, специалистам в данной области техники следует понимать, что различные изменения по форме и содержанию могут быть сделаны без отступления от сущности и объема изобретения, определенных прилагаемой формулой изобретения.Although the invention has been shown and described with reference to its specific embodiments, those skilled in the art should understand that various changes in form and content can be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Хотя техническое решение описано с конкретным устройством вставки - в применении к системам на базе AM, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что использование ФИС и декодера (возможно и ИКР) позволяет достичь заявленного технического результата в любых аналоговых системах радиопередачи - как с AM, так и с ЧМ, а так же в системах с передачей информационных сообщений на параллельных частотах.Although the technical solution is described with a specific insertion device - as applied to AM-based systems, it should be clear to those skilled in the art that using an FIS and a decoder (possibly RBI) can achieve the claimed technical result in any analogue radio transmission systems - as with AM , and with FM, as well as in systems with the transmission of information messages at parallel frequencies.

Предложенные технические решения являются универсальными, т.к. не требуют дополнительного частотного ресурса. При использовании в ЧМ радиовещании, свободная поднесущая (в отличии от способа в системах RDS) может использоваться для передачи дополнительных данных (например, информации о дорожной обстановке). Кроме того, приемнику не требуется канал мобильного Интернета, т.е. отсутствует необходимость оплаты услуги со стороны пользователя и значительно расширяется ассортимент устройств, пригодных для приема мультимедиа контента.The proposed technical solutions are universal, because do not require an additional frequency resource. When used in FM broadcasting, the free subcarrier (as opposed to the method in RDS systems) can be used to transmit additional data (for example, traffic information). In addition, the receiver does not require a mobile Internet channel, i.e. there is no need to pay for the service on the part of the user and the range of devices suitable for receiving multimedia content is expanding significantly.

ЛитератураLiterature

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Visual_Radio (последний раз проверено 2010.03.01).[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Visual_Radio (last accessed 2010.03.01).

[2] D. Kopitz, RDS: The Radio Data System, Artech House Publishers, 1998, 376 стр.[2] D. Kopitz, RDS: The Radio Data System, Artech House Publishers, 1998, 376 pp.

[3] И. Алдошина, Основы психоакустики, часть 12: Громкость сложных звуков,[3] I. Aldoshina, Fundamentals of Psychoacoustics, part 12: The volume of complex sounds,

//Звукорежисер, №9, 2000 г. (http://rus.625-net.ru/audioproducer/2000/09/aldoshina.htm).// Sound engineer, No. 9, 2000 (http://rus.625-net.ru/audioproducer/2000/09/aldoshina.htm).

[4] Стандарт ISO-IEC 11172, part 3, Annex D[4] Standard ISO-IEC 11172, part 3, Annex D

[5] A. Shokrollahi, Raptor Codes, IEEE Trans. Information theory, vol. 52, no. 6, pp.2551-2567,2006.[5] A. Shokrollahi, Raptor Codes, IEEE Trans. Information theory, vol. 52, no. 6, pp. 2551-2567,2006.

Claims (1)

Устройство вставки цифровой информации в аудиосигнал, содержащее подключенные к первому его входу первый вход вычитателя и полосовой фильтр, к выходу которого подключены первый вход сумматора и второй вход вычитателя, выход которого через последовательно соединенные анализатор остаточного сигнала и формирователь заменяющего сигнала подключен ко второму входу сумматора, выход которого подключен к первому входу дополнительного сумматора и делителю сигнала, выход которого через последовательно соединенные вычислитель амплитудного спектра, вычислитель глобального порога маскирования и формирователь дополняющего сигнала соединен со вторым входом дополнительного сумматора, причем дополнительные входы формирователя заменяющего сигнала и формирователя дополняющего сигнала подключены ко второму входу устройства вставки, а выход дополнительного сумматора подключен к выходу устройства вставки. A device for inserting digital information into an audio signal containing the first input of the subtractor and a bandpass filter connected to its first input, the output of which is connected to the first input of the adder and the second input of the subtractor, the output of which is connected through a series-connected residual signal analyzer and a shaper of the replacement signal to the second input of the adder, the output of which is connected to the first input of an additional adder and a signal divider, the output of which is through series-connected amplitude calculator with ektra, calculator global masking threshold and the supplementary signal generator connected to the second input of the additional combiner, wherein the additional input of the substitute signal and the complementary signal generator connected to the second input inserter, and additional adder output is connected to the output of inserter.
RU2010138118/08A 2010-09-14 2010-09-14 Device for embedding digital information into audio signal RU2492579C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010138118/08A RU2492579C2 (en) 2010-09-14 2010-09-14 Device for embedding digital information into audio signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010138118/08A RU2492579C2 (en) 2010-09-14 2010-09-14 Device for embedding digital information into audio signal

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013126827/08A Division RU2554507C2 (en) 2013-06-11 2013-06-11 Method and system for transmitting digital information via broadcast channel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010138118A RU2010138118A (en) 2012-03-20
RU2492579C2 true RU2492579C2 (en) 2013-09-10

Family

ID=46029853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010138118/08A RU2492579C2 (en) 2010-09-14 2010-09-14 Device for embedding digital information into audio signal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2492579C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2623671C1 (en) * 2016-03-14 2017-06-28 ЭхоТаг Корпорэйшн Method of processing advertising messages
RU2696554C2 (en) * 2014-12-19 2019-08-02 Радиус Ко., Лтд Display system of mobile audio devices

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3717315A1 (en) * 1987-05-22 1988-12-15 Philips Patentverwaltung Method for synchronising a frame for subsequent decoding of additional information contained in digital signals
RU2249260C2 (en) * 1998-11-17 2005-03-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Method and device for extraction of additional data from information signal
US20080101456A1 (en) * 2006-01-11 2008-05-01 Nokia Corporation Method for insertion and overlay of media content upon an underlying visual media

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3717315A1 (en) * 1987-05-22 1988-12-15 Philips Patentverwaltung Method for synchronising a frame for subsequent decoding of additional information contained in digital signals
RU2249260C2 (en) * 1998-11-17 2005-03-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Method and device for extraction of additional data from information signal
US20080101456A1 (en) * 2006-01-11 2008-05-01 Nokia Corporation Method for insertion and overlay of media content upon an underlying visual media

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696554C2 (en) * 2014-12-19 2019-08-02 Радиус Ко., Лтд Display system of mobile audio devices
RU2623671C1 (en) * 2016-03-14 2017-06-28 ЭхоТаг Корпорэйшн Method of processing advertising messages

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010138118A (en) 2012-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4528365B1 (en) Transmitter
CA2972073C (en) Systems and method for digital radio broadcast with cross platform reception
CA2982341C (en) Systems and methods for detection of signal quality in digital radio broadcast signals
JP5876084B2 (en) Apparatus and method for enhancing radio programs
WO2007000829A1 (en) Information providing system
CA2992400C (en) Systems and methods for communicating time representations
CN105280212A (en) Audio mixing and playing method and device
DK1135969T3 (en) Digital wireless speaker system
CN103155030A (en) Method and apparatus for processing a multi-channel audio signal
CN102216983B (en) Apparatus and method for encoding at least one parameter associated with signal source
US10177729B1 (en) Auto level in digital radio systems
CN109644198B (en) Method and system for low-delay audio transmission in a mobile radio network
RU2492579C2 (en) Device for embedding digital information into audio signal
JP2011014994A (en) Radio broadcast receiver, radio broadcast receiving method, and radio broadcast receiving program
RU2554507C2 (en) Method and system for transmitting digital information via broadcast channel
Xu et al. Lsync: A universal event-synchronizing solution for live streaming
WO2011118017A1 (en) Sending device
US10484115B2 (en) Analog and digital audio alignment in the HD radio exciter engine (exgine)
KR101605264B1 (en) Data communication apparatus and method using audio signal in non-audible frequency
KR100781685B1 (en) Digital speaker broadcasting system
CN111508520A (en) Audio gain control method and device, broadcasting terminal and storage medium
CN115278857A (en) Anti-interference audio data transmission method and device
Edition et al. Digital Audio Broadcasting
KR20070013123A (en) Transmitter and receiver system for terrestrial digital multimedia broadcasting for equalizing each genre and method thereof

Legal Events

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

Effective date: 20150915