RU2571921C2 - Method of filtering binaural effects in audio streams - Google Patents

Method of filtering binaural effects in audio streams Download PDF

Info

Publication number
RU2571921C2
RU2571921C2 RU2014113884/08A RU2014113884A RU2571921C2 RU 2571921 C2 RU2571921 C2 RU 2571921C2 RU 2014113884/08 A RU2014113884/08 A RU 2014113884/08A RU 2014113884 A RU2014113884 A RU 2014113884A RU 2571921 C2 RU2571921 C2 RU 2571921C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
audio
binaural
internet
malicious
signal
Prior art date
Application number
RU2014113884/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014113884A (en
Inventor
Константин Олегович Гнидко
Сергей Владимирович Пилькевич
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "МедиаНадзор"
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 "МедиаНадзор" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "МедиаНадзор"
Priority to RU2014113884/08A priority Critical patent/RU2571921C2/en
Publication of RU2014113884A publication Critical patent/RU2014113884A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2571921C2 publication Critical patent/RU2571921C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Stereophonic System (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: method comprises calculating the difference between frequencies of left side and right side channels of an audio stereo signal; presenting the digitised audio signal in the form of a certain set of amplitude readings derived through defined time intervals and representing a certain number of binary bits, and via Fourier transform, presenting the audio signal in the form of coefficients which correspond to amplitude and phase values of fundamental harmonics, after which malicious frequency effects in the audio file are identified. This enables to protect users of mass-communication equipment from open malicious effect of multimedia (audio) content in real time.
EFFECT: enabling detection of malicious binaural effects in audio streams.
4 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к средствам защиты индивидуального, группового и массового сознания граждан от скрытых вредоносных воздействий в аудиопотоках.The invention relates to means for protecting individual, group and mass consciousness of citizens from hidden harmful influences in audio streams.

Наиболее распространенными вариантами скрытых вредоносных воздействий в аудиопотоках, циркулирующих в сети Интернет, с учетом ограничений, накладываемых современными характеристиками технических каналов передачи информации и физиологических особенностей слухового анализатора, являются бинауральные биения в области биоэффективных частот. Рассмотрим содержание данного типа воздействий.The most common options for hidden malicious influences in audio streams circulating on the Internet, taking into account the restrictions imposed by modern characteristics of the technical channels of information transfer and physiological features of the auditory analyzer, are binaural beats in the field of bioeffective frequencies. Consider the content of this type of impact.

Бинауральная стимуляция - это прослушивание в стереонаушниках искусственно генерированных монотонных звуковых сигналов с целью возникновения в мозге слушателя "чистых" бинауральных ритмов заданной частоты. Термином "бинауральный ритм" ("бинауральное биение") (от латин. bird - "два" и auris - "ухо") принято называть звуковой эффект, возникающий при прослушивании в стереонаушниках звуков близкой частоты по разным каналам (правому и левому). При этом человек ощущает биения пульсирующего тона с частотой, равной разности частот, воспринимаемых левым и правым ухом. Например, когда одно ухо слышит чистый тон с частотой 300 Гц, а другое - 308 Гц (разница частот не должна превышать 25 Гц), то полушария головного мозга человека начинают работать синхронно, и в результате слушатель ощущает особое звуковое биение с "разностной" частотой, равной 8 Гц (308-300=8 Гц). Когда в правом и левом ухе присутствуют звуковые сигналы двух разных частот, головной мозг вычисляет разность фаз между этими сигналами (мозг производит наложение данных двух сигналов), что дает в результате третью - "разностную" - частоту, слышимую и воспринимаемую как бинауральный ритм.Binaural stimulation is listening to artificially generated monotonous sound signals in stereo headphones with the aim of creating “pure” binaural rhythms of a given frequency in the listener's brain. The term "binaural rhythm" ("binaural beating") (from Latin bird - "two" and auris - "ear") is the sound effect that occurs when listening to stereo sounds of close frequency through different channels (right and left). At the same time, a person feels the beating of a pulsating tone with a frequency equal to the difference in frequencies perceived by the left and right ear. For example, when one ear hears a pure tone with a frequency of 300 Hz, and the other 308 Hz (the frequency difference should not exceed 25 Hz), the hemispheres of the human brain begin to work synchronously, and as a result, the listener feels a special sound beat with a "difference" frequency equal to 8 Hz (308-300 = 8 Hz). When sound signals of two different frequencies are present in the right and left ears, the brain calculates the phase difference between these signals (the brain superimposes the data of the two signals), which results in a third - “difference” - frequency, audible and perceived as a binaural rhythm.

Частота бинаурального ритма - это разница между частотами левого и правого каналов звукового стереосигнала. Искусственно накладывая бинауральные ритмы друг на друга, можно формировать ритмическую активность мозга в так называемом биоэффективном диапазоне частот и таким образом вызывать у человека желаемую картину электромагнитных волновых колебаний в мозге, а вместе с ней и нужное состояние сознания, которому свойственна эта картина. Характеристики основных биоэффективных частот представлены в таблице 1, известной из статьи Хабарова О.В. Биоэффективные частоты и их связь с собственными частотами живых организмов //Биомедицинские технологии и радиоэлектроника, 2002, №5, с.56-66.The binaural rhythm frequency is the difference between the frequencies of the left and right channels of the stereo audio signal. By artificially superimposing binaural beats on top of each other, it is possible to form the rhythmic activity of the brain in the so-called bioeffective frequency range and thus cause a person to have the desired picture of electromagnetic wave vibrations in the brain, and with it the desired state of consciousness, which is characteristic of this picture. The characteristics of the main bioeffective frequencies are presented in table 1, known from the article by O. Khabarov Bioeffective frequencies and their relationship with the natural frequencies of living organisms // Biomedical Technologies and Radioelectronics, 2002, No. 5, pp. 56-66.

Таблица 1Table 1 НазваниеTitle Частота, Гцfrequency Hz Амплитуда, мкВAmplitude, μV ОписаниеDescription Дельта-ритмDelta rhythm 0,3-40.3-4 50-50050-500 Ритм спящего человекаThe rhythm of a sleeping person Тэта-ритмTheta rhythm 4-84-8 10-3010-30 Ритм полностью расслабленного состояния и перехода в состояние сна, наркозаThe rhythm of a completely relaxed state and transition to a state of sleep, anesthesia Альфа-ритмAlpha rhythm 9-139-13 30-6030-60 Ритм бодрствующего человека; связан со способностью к абстрактному мышлениюThe rhythm of a waking person; connected with the ability to abstract thinking Бета-1-ритмBeta 1 rhythm 13-2513-25 3-103-10 Ритм бодрствованияWake rhythm Бета-2-ритмBeta 2 rhythm 25-3525-35 (доминирует в лобных отделах головного мозга)(dominates the frontal parts of the brain) Гамма-ритмGamma rhythm 35-10035-100 5-155-15 Спорадические колебания в состоянии бодрствованияSporadic wakefulness

В окружающей человека естественной среде такое явление, как "чистые" бинауральные ритмы, отсутствует. Поэтому при определенных условиях бинауральная стимуляция может причинить серьезный вред.In the natural environment surrounding a person, such a phenomenon as “pure” binaural beats is absent. Therefore, under certain conditions, binaural stimulation can cause serious harm.

Сложившийся в мировой практике подход к обеспечению защиты психики пользователей от потенциально опасных материалов включает в себя, в основном, меры законодательного характера, а также программно-технические методы.The world practice approach to protecting the psyche of users from potentially hazardous materials includes mainly legislative measures, as well as software and hardware methods.

Законодательные методы защиты прав несовершеннолетних в сети Интернет наиболее полно реализованы в США - стране, являющейся мировым лидером по числу законодательных актов в этой сфере. Среди действующих законов следует отметить "Акт о защите частной жизни несовершеннолетних" 1998 года, закрепляющий обязательную классификацию web-ресурсов для детей моложе 13 лет с целью обеспечения более эффективного контроля со стороны родителей за работой детей в Интернет. Другой законопроект - "Акт о защите частной жизни несовершеннолетних", устанавливает правило, по которому распространение информации частного характера о детях моложе 16 лет возможно лишь после соответствующего согласия на это их родителей. Несовершеннолетние не могут иметь своего Интернет-адреса, персонального канала и пр. Федеральной комиссии по связи данный Акт предписывает в течение 1 года разработать специальные правила по регулированию деятельности несовершеннолетних в сфере Интернет. "Акт о защите детей в Интернет" огранивает доступ к ряду Интернет-ресурсов, содержащих информацию непристойного характера в общественных местах, таких как школы и публичные библиотеки. Для фильтрации используются коммерческие фильтрующие программные пакеты, однако в ряде штатов, например в Пенсильвании, применяется блокирование IP-адресов на уровне провайдера. Также в США и Канаде введено правило порядок производства и продажи устройств, позволяющих взрослым блокировать для детей доступ к Интернет-ресурсам, содержащим информацию непристойного содержания, а также сцены насилия, разврата, жестокости, убийств.The legislative methods for protecting the rights of minors on the Internet are most fully implemented in the United States, the country that is the world leader in the number of legislative acts in this area. Among the existing laws, it is worth mentioning the 1998 Act on the Protection of the Private Life of Minors, which enshrines the mandatory classification of web resources for children under 13 years of age in order to provide more effective control by parents of the work of children on the Internet. Another bill, the Act on the Protection of the Private Life of Minors, establishes a rule according to which the dissemination of private information about children under the age of 16 is possible only after the appropriate consent of their parents. Minors cannot have their Internet address, personal channel, etc. The Federal Communications Commission. This Act requires within 1 year to develop special rules to regulate the activities of minors in the Internet sphere. The Children's Internet Protection Act restricts access to a number of online resources containing obscene information in public places, such as schools and public libraries. Commercial filtering software packages are used for filtering, however, in some states, for example, in Pennsylvania, blocking of IP addresses at the provider level is used. Also in the United States and Canada, a rule has been introduced for the production and sale of devices that allow adults to block for children access to Internet resources containing obscene content, as well as scenes of violence, debauchery, cruelty, and murder.

В Германии, в соответствии с положениями Госдоговора о службах масс-медиа, заключенного правительством с представителями средств массовой информации, учрежден специальный орган - Комиссия по защите несовершеннолетних в масс-медиа, отслеживающий информацию в теле- и радиовещании и Интернет в рамках всей страны, а также распространение DVD, CD, VHS и др. Список запрещенных материалов, согласно Закону о распространении материалов вредных для молодежи, включает в себя пропаганду насилия, нацистской идеологии, отрицание Холокоста, детскую порнографию, сексуальную дискриминацию женщин, садизм, сексуальное изнасилование и др. Кроме того, в Германии действует "Ассоциация добровольного мониторинга провайдеров мультимедийных услуг", выполняющая функции саморегулирующего органа. Большинство поисковых систем, включая Google, Lycos Europe, MSN Deutschland, AOL Deutschland, Yahoo!, T-Online и Т-info, присоединились к соглашению "Добровольный самоконтроль для мультимедийных сервис-провайдеров, в рамках которого осуществляется фильтрация web-сайтов на основе списка, составляемого и публикуемого Германским федеральным департаментом по медиаресурсам, вредным для молодежи.In Germany, in accordance with the provisions of the State Agreement on Media Services concluded by the government with representatives of the media, a special body has been established - the Commission for the Protection of Minors in the Media, which monitors information in television and radio broadcasting and the Internet throughout the country, also distribution of DVD, CD, VHS, etc. The list of prohibited materials, according to the Law on the distribution of materials harmful to youth, includes propaganda of violence, Nazi ideology, Holocaust denial, child porn afiyu, sexual discrimination against women, sadism, sexual rape and others. In addition, Germany has a "voluntary monitoring of multimedia service providers association", performing self-regulatory body of the function. Most search engines, including Google, Lycos Europe, MSN Deutschland, AOL Deutschland, Yahoo !, T-Online and T-info, have joined the Voluntary Self-Control for Multimedia Service Providers agreement, which filters list-based websites. , compiled and published by the German Federal Department of Media Resources Harmful to Youth.

В Великобритании и Австралии решение тех же задач осуществляется, главным образом, посредством правительственных программ. В Соединенном Королевстве регулирование Интернет осуществляется на основании программы, получившей название Интернет План по защите детей в Интернет, объединяющей правительственные органы, Интернет-индустрию и правозащитные организации. Для координации деятельности всех участников создан "Центр по защите детей от эксплуатации online". Одним из главных направлений деятельности Центра является борьба с педофилией в Интернет, в целях которой создана команда по исследованию online педофилии. Помимо вышеизложенного, в целях борьбы с распространением порнографической информации в Интернет создана общественная организация "Фонд Интернет Наблюдения", в которой активное участие принимают провайдеры Интернет-услуг, делающие вклад в его финансирование.In the UK and Australia, the same tasks are carried out mainly through government programs. In the United Kingdom, Internet regulation is based on a program called the Internet Child Protection Plan for the Internet, which brings together government, the Internet industry and human rights organizations. To coordinate the activities of all participants created "Center for the protection of children from online exploitation." One of the main activities of the Center is the fight against pedophilia on the Internet, for which a team has been created to study online pedophilia. In addition to the above, in order to combat the spread of pornographic information on the Internet, a public organization called the Internet Observation Fund has been created, in which Internet service providers actively contribute to its financing.

В Канаде принята национальная стратегия по защите детей от сексуальной эксплуатации в Интернет, призванная объединить усилия представителей Интернет-индустрии и правоприменительных органов, а также направленная на развитие форм саморегулирования.Canada has adopted a national strategy to protect children from sexual exploitation on the Internet, designed to combine the efforts of representatives of the Internet industry and law enforcement agencies, as well as aimed at developing forms of self-regulation.

В Российской Федерации в качестве первоочередных законодательных мер защиты может стать внесение изменений в Федеральный закон РФ «О связи» и Федеральный закон РФ «Об информации, информационных технологиях и защите информации»:In the Russian Federation, amendments to the Federal Law of the Russian Federation “On Communications” and the Federal Law of the Russian Federation “On Information, Information Technologies and Information Protection” may become the primary legislative protection measures:

- внесение в Федеральный закон "О связи" определения сети Интернет и оператора сети Интернет (провайдера);- introduction of the definition of the Internet and the Internet operator (provider) in the Federal Law "On Communications";

- дополнение Федерального закона «О связи» нормой, обязывающей операторов связи, предоставляющих доступ к сети Интернет (провайдеров), устанавливать по просьбе пользователя программные фильтры и иные средства, пресекающие доступ к информации, запрещенной к распространению законодательством РФ;- Supplementing the Federal Law “On Communications” with a norm obligating telecom operators providing access to the Internet (providers), to install, at the user's request, software filters and other means that suppress access to information prohibited from dissemination by the legislation of the Russian Federation;

- дополнение Федерального закона «Об информации, информатизации и защите информации» нормой, обязывающей государственные органы, органы местного самоуправления в соответствии со своими полномочиями реализовывать функции по защите детей от незаконной информации, распространяемой в сети Интернет.- Supplement of the Federal Law “On Information, Informatization and Information Protection” with a norm obliging state bodies and local self-government bodies in accordance with their powers to carry out functions to protect children from illegal information distributed on the Internet.

К числу основных общественных мер защиты в Российской Федерации следует отнести:The main public protection measures in the Russian Federation include:

- создание горячих линий по борьбе с нелегальным интернет-контентом, их интеграциях в международные системы мониторинга нелегального контента (IN-HOPE и др.);- Creation of hot lines to combat illegal Internet content, their integration into international systems for monitoring illegal content (IN-HOPE, etc.);

- просветительская деятельность, направленная на повышение уровня осознания проблемы агрессивного Интернет-контента в органах государственной власти, Интернет-сообществе (конференции круглые столы и др.);- educational activities aimed at increasing the level of awareness of the problem of aggressive Internet content in government bodies, the Internet community (round table conferences, etc.);

- образовательная деятельность, направленная на повышение культуры пользования Интернет - руководства для родителей, учителей и детей по пользованию Интернет в школах и в домашних условиях;- educational activities aimed at improving the culture of using the Internet - guidance for parents, teachers and children on using the Internet in schools and at home;

- социальная реклама на телевидении и в Интернет, направленная на повышение бдительности взрослых пользователей Интернет-услуг в отношении контроля за Интернет-активностью несовершеннолетних;- social advertising on television and the Internet, aimed at increasing the vigilance of adult users of Internet services with regard to monitoring the Internet activity of minors;

- создание сети Интернет-ресурсов для малолетних пользователей (до 12-16 лет), включающих образовательные и игровые ресурсы, поисковую систему, возможность безопасной переписки и on-line общения детей между собой - "Интернет-пространство для детей", школьные социальные сети и рекламирование этих ресурсов среди родителей;- creation of a network of Internet resources for young users (up to 12-16 years old), including educational and gaming resources, a search system, the possibility of safe correspondence and on-line communication between children among themselves - "Internet space for children", school social networks and advertising these resources among parents;

- финансирование и организация научно-исследовательской деятельности, направленной на разработку систем мониторинга и защиты от скрытого вредоносного воздействия мультимедийного контента сети Интернет, внедрение данных продуктов на рынок связи.- financing and organization of research activities aimed at the development of monitoring systems and protection against hidden malicious effects of multimedia content on the Internet, the introduction of these products on the communications market.

Одним из главных недостатков законодательных и организационно-административных мер в отношении защиты от распространения вредоносного мультимедийного контента в каналах сети Интернет является высокая инертность действующих правовых механизмов относительно возникновения угроз новых типов. Так, в конце сентября 2009 года законодательным собранием г. Санкт-Петербурга была одобрена поправка к закону «О нормативах распространения в Санкт-Петербурге печатной продукции, аудио- и видеопродукции, иной продукции, не рекомендуемой ребенку», по которой, помимо прочего, запрещалось распространять среди несовершеннолетних «аудионаркотики и бинауральные ритмы». Однако в ноябре 2009 года губернатор г. Санкт-Петербург В.Матвиенко вернула без подписания данный законопроект, сославшись на то, что аудионаркотики не включены в федеральный закон «О наркотических и психотропных веществах». В свою очередь, глава Госнаркоконтроля В.Иванов подтвердил, что «звуковые наркотики действительно воздействуют на слуховые рецепторы, и у человека возникает чувство неадекватного восприятия, но правовых оснований для борьбы с ними не имеется…».One of the main drawbacks of legislative and organizational and administrative measures regarding protection against the spread of malicious multimedia content on the Internet is the high inertia of existing legal mechanisms regarding the emergence of new types of threats. So, at the end of September 2009, the Legislative Assembly of St. Petersburg approved an amendment to the law “On the standards for the distribution of printed materials, audio and video products, and other products not recommended for children” in St. Petersburg, which, among other things, prohibited to distribute “audio drugs and binaural beats” among minors. However, in November 2009, the Governor of St. Petersburg V. Matvienko returned the bill without signing, citing the fact that audio drugs are not included in the federal law “On Narcotic and Psychotropic Substances”. In turn, the head of the State Drug Control Department V. Ivanov confirmed that “sound drugs really affect the auditory receptors, and a person has a feeling of inadequate perception, but there are no legal grounds for dealing with them ...”.

Вместе с тем, программно-технические методы и средства фильтрации скрытого вредоносного контента в сети Интернет в настоящее время развиты недостаточно. Основными организациями, ведущими исследования в области психотехнологий на территории России, являются кафедра психоэкологии Российского университета дружбы народов, Научно-исследовательский институт психоэкологии Российской академии естественных наук, научная группа кафедры психиатрии Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова, Всероссийский научно-исследовательский институт телевидения и радиовещания. Однако сведения о наличии в РФ действующих систем технического мониторинга каналов сети Интернет в интересах защиты от скрытой передачи вредоносной информации в открытых источниках отсутствуют. Их наиболее близким аналогом является прибор ОДСВ-1 (опытный детектор скрытых вставок), разработанный в 2002 году ВНИИТР совместно с Национальным исследовательским центром телевидения и радио по заказу Министерства РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций. Сам прибор выглядит очень просто: телевизор, небольшой ящик-детектор и компьютер. ОДСВ-1 производит запись телевизионных программ на видеопленку, после чего осуществляет в них поиск видеовставок типа «25 кадра» продолжительностью менее 113 мсек. Решение о вредоносности выявленных вставок выносится экспертной группой при последующем просмотре. С помощью прибора ОДСВ-1 было обнаружено применение 25-го кадра во время демонстрации мод. Этим кадром показывался Интернет-сайт компании, чьи модели были представлены. Один из сотрудников "НТВ-Плюс" подтвердил наличие скрытой рекламы с использованием 25-го кадра в большинстве развлекательных передач. Известен лишь один случай, когда Минпечати уличило в прошлом телекомпанию в использовании 25-го кадра. Речь идет об использовании невидимого кадра с текстом: "Сиди и смотри только АТН". Одноименная екатеринбургская компания была лишена за это лицензии на два месяца. Изготовление и (или) распространение теле-, видео- и кинопрограмм, документальных и художественных фильмов, содержащих скрытые вставки, воздействующие на подсознание людей, рассматривается в АК РФ в качестве административного правонарушения.At the same time, software and hardware methods and means of filtering hidden malicious content on the Internet are currently underdeveloped. The main organizations conducting research in the field of psychotechnology in Russia are the Department of Psychoecology of the Peoples' Friendship University of Russia, the Research Institute of Psychoecology of the Russian Academy of Natural Sciences, the research group of the Department of Psychiatry of the Moscow Medical Academy named after THEM. Sechenov, All-Russian Research Institute of Television and Radio Broadcasting. However, information on the availability in the Russian Federation of existing systems for technical monitoring of Internet channels in the interests of protection against the hidden transmission of malicious information in open sources is not available. Their closest analogue is the ODSV-1 device (an experimental detector of hidden inserts), developed in 2002 by VNIITR together with the National Research Center for Television and Radio commissioned by the Ministry of the Russian Federation for Press, Broadcasting and Mass Media. The device itself looks very simple: a TV, a small detector box and a computer. ODSV-1 records television programs on video tape, after which it searches for video inserts of the “25 frame” type for a duration of less than 113 ms. The decision on the harmfulness of the identified inserts is made by an expert group during subsequent review. Using the ODSV-1 device, it was found that the 25th frame was used during a mode demonstration. This shot showed the website of the company whose models were presented. One of the NTV-Plus employees confirmed the presence of hidden advertising using the 25th frame in most entertainment programs. Only one case is known when the Ministry of Press caught in the past a television company using the 25th frame. We are talking about using an invisible frame with the text: "Sit and watch only ATN." The Yekaterinburg company of the same name was deprived of a license for this for two months. The production and (or) distribution of television, video and film programs, documentaries and feature films containing hidden inserts that affect the subconscious of people is considered an administrative offense in the AK of the Russian Federation.

Очевидным недостатком описанного подхода является невысокая оперативность и низкая производительность. Таким образом, возникает острая необходимость разработки и оснащения программно-техническими средствами защиты от вредоносного мультимедийного контента (по аналогии с антивирусным программным обеспечением) средних и высших учебных заведений.The obvious drawback of the described approach is the low efficiency and low productivity. Thus, there is an urgent need to develop and equip software and hardware with protection against malicious multimedia content (similar to antivirus software) for secondary and higher education institutions.

Заявленное изобретение решает задачу оперативного и высокопроизводительного обнаружения вредоносных бинауральных воздействий в аудиопотоках.The claimed invention solves the problem of rapid and high-performance detection of malicious binaural effects in audio streams.

Сущность заявленного изобретения как технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков.The essence of the claimed invention as a technical solution is expressed in the following set of essential features.

Согласно изобретению способ фильтрации бинауральных воздействий в аудиопотоках, включающий обнаружение бинауральных воздействий в аудиофайлах, характеризуется тем, что вычисляют разницу между частотами левого и правого каналов звукового стереосигнала, затем оцифрованный звуковой сигнал представляют в виде некоторого набора отсчетов амплитуд, производимых через определенные промежутки времени и представляемых некоторым количеством двоичных разрядов, и путем преобразования Фурье представляют звуковой сигнал в виде коэффициентов, соответствующих амплитудам и фазам главных гармоник, после чего выявляют вредоносные частотные воздействия в аудиофайле.According to the invention, a method for filtering binaural influences in audio streams, including detecting binaural influences in audio files, is characterized in that the difference between the frequencies of the left and right channels of the stereo audio signal is calculated, then the digitized audio signal is presented in the form of a certain set of samples of amplitudes produced at certain intervals of time and presented a certain number of binary bits, and by means of the Fourier transform, they represent the audio signal in the form of coefficients, corresponding to the amplitudes and phases of the main harmonics, after which harmful frequency effects are detected in the audio file.

В этом заключается совокупность существенных признаков заявленного технического решения, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.This is the totality of the essential features of the claimed technical solution, providing a technical result in all cases to which the requested amount of legal protection applies.

Технический результат, достигаемый при использовании заявленного изобретения, заключается в том, что благодаря реализации всех существенных признаков заявленного технического решения появляется возможность защиты пользователей средств массовой коммуникации от скрытого вредоносного воздействия мультимедийного (аудио) контента в режиме реального времени.The technical result achieved by using the claimed invention is that due to the implementation of all the essential features of the claimed technical solution, it becomes possible to protect users of mass communication from the hidden malicious effects of multimedia (audio) content in real time.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 заявленная технология проиллюстрирована схемой алгоритма на примере выявления бинаурального ритма в цифровом стереофоническом аудиосигнале, на фиг.2 представлены результаты дискретного преобразования Фурье для бинаурального стереосигнала, на фиг.3 показано объединение каналов скомпрометированного стереофонического аудиофрагмента для получения монофонического сигнала, не обладающего эффектом бинауральных биений, на фиг.4 показано разделение полученного монофонического сигнала вновь на два канала с получением псевдо-стереосигнала, не содержащего бинауральных биений.The invention is illustrated by a drawing, in which Fig. 1 the claimed technology is illustrated by the algorithm diagram for the example of detecting binaural rhythm in a digital stereo audio signal, Fig. 2 shows the results of discrete Fourier transform for a binaural stereo signal, Fig. 3 shows the combination of channels of a compromised stereo audio fragment to obtain monophonic signal that does not have the effect of binaural beats, figure 4 shows the separation of the received monophonic s Nala again into two channels to obtain a pseudo-stereo signal not containing binaural beats.

Заявленная технология осуществляется следующим образом.The claimed technology is as follows.

На вход алгоритма подается корректно декодированный цифровой аудиосигнал x(nТ). Результатом работы алгоритма является принятие решения о наличии или отсутствии в анализируемом аудиосигнале бинауральных биений с частотой f.A correctly decoded digital audio signal x (nТ) is input to the algorithm. The result of the algorithm is a decision on the presence or absence of binaural beats in the analyzed audio signal with a frequency f.

Для приведения временной зависимости к набору частотных гармоник и выявления частоты основного тона по каждому из каналов стереосигнала использовано дискретное преобразование Фурье:To bring the time dependence to the set of frequency harmonics and identify the frequency of the fundamental tone for each of the channels of the stereo signal, the discrete Fourier transform is used:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Т - период дискретизации; n - номер отсчета дискретизированного сигнала, n=0, 1, 2, …, N-1; k - номер гармоники сигнала, k=0, 1, 2, …, N-1, частота гармоник равна k/Тизмизм - период измерения); W - вспомогательная функция. Наличие бинауральной разницы частот между каналами определяется соотношением:where T is the sampling period; n is the reference number of the sampled signal, n = 0, 1, 2, ..., N-1; k is the harmonic number of the signal, k = 0, 1, 2, ..., N-1, the harmonic frequency is k / T ISM (T ISM is the measurement period); W is an auxiliary function. The presence of binaural frequency differences between the channels is determined by the ratio:

Figure 00000002
Figure 00000002

Вывод о потенциальной опасности анализируемого аудиопотока для психофизиологического состояния осуществляется на основе решающего правила:The conclusion about the potential danger of the analyzed audio stream for the psychophysiological state is based on the decision rule:

Figure 00000003
Figure 00000003

Продемонстрируем результаты выполнения дискретного преобразования Фурье для стереосигнала, содержащего «чистый» бинауральный ритм, маскированный белым шумом (фиг.2).Demonstrate the results of the discrete Fourier transform for a stereo signal containing a "clean" binaural rhythm masked by white noise (figure 2).

На графике хорошо различимо смещение частот главных гармоник правого и левого каналов стереосигнала на величину около 24 Гц, что соответствует бинауральному биению в области бета-ритма.The graph clearly shows the frequency shift of the main harmonics of the right and left channels of the stereo signal by about 24 Hz, which corresponds to binaural beating in the region of the beta rhythm.

Таким образом, объективным признаком наличия в аудиопотоке скрытых бинауральных ритмов, воздействующих на психофизиологическое состояние человека, является разность несущих частот правого и левого стереоканалов, лежащая в диапазоне от 0 до 25 Гц. Фильтр на основе дискретного преобразования Фурье позволяет выявлять в аудиопотоке наличие таких участков, прослушивание которых может привести к принудительной синхронизации частоты работы головного мозга с частотой, вызывающей ухудшение психофизиологического состояния.Thus, an objective sign of the presence of hidden binaural rhythms in the audio stream that affect the psychophysiological state of a person is the difference in the carrier frequencies of the right and left stereo channels, lying in the range from 0 to 25 Hz. A filter based on a discrete Fourier transform allows detecting the presence of such sections in the audio stream, listening to which can lead to a forced synchronization of the frequency of the brain with a frequency that causes a deterioration in the psychophysiological state.

В силу особенностей реализации, вредоносная аудиоинформация зачастую неотделима от аудиопотока-носителя, на фоне которого она замаскирована. Попытка устранения вредоносного содержания в таких случаях может привести к полному искажению структуры и свойств исходного аудиопотока. В таких случаях оптимальным методом нейтрализации вредоносного воздействия является полное блокирование скомпрометированной аудиоинформации.Due to the peculiarities of implementation, malicious audio information is often inseparable from the audio stream of the carrier, against which it is masked. An attempt to eliminate malicious content in such cases can lead to a complete distortion of the structure and properties of the original audio stream. In such cases, the best way to neutralize the harmful effects is to completely block the compromised audio information.

Вместе с тем, в отдельных случаях возможно осуществление преобразований, нейтрализующих воздействие вредоносной аудиоинформации с сохранением структуры и основных свойств аудиопотока, в «прозрачном» для пользователя режиме. Так, например, в случае выявления в анализируемом аудиопотоке признаков наличия бинауральных биений разработанная технология предполагает следующую последовательность шагов по их нейтрализации с сохранением целостности и основных свойств исходного аудиообъекта:At the same time, in some cases, it is possible to carry out transformations that neutralize the effects of malicious audio information while preserving the structure and basic properties of the audio stream in a mode “transparent” to the user. So, for example, if there are signs of binaural beats in the analyzed audio stream, the developed technology involves the following sequence of steps to neutralize them while maintaining the integrity and basic properties of the original audio object:

1. Каналы скомпрометированного стереофонического аудиофрагмента объединяются для получения монофонического сигнала, не обладающего эффектом бинауральных биений (фиг.3).1. The channels of the compromised stereo audio fragment are combined to obtain a monaural signal that does not have the effect of binaural beats (figure 3).

2. Разделение полученного монофонического сигнала вновь на два канала с получением псевдо-стереосигнала, не содержащего бинауральных биений (фиг.4). На рисунке заметно отсутствие смещения сэмплов правого и левого каналов относительно друг друга по сравнению с исходным сигналом (фиг.3а), что обусловлено отсутствием бинауральных биений в итоговом аудиосигнале.2. Separation of the received monophonic signal again into two channels with obtaining a pseudo-stereo signal that does not contain binaural beats (figure 4). The figure shows the absence of displacement of the samples of the right and left channels relative to each other compared to the original signal (figa), due to the absence of binaural beats in the final audio signal.

Claims (1)

Способ фильтрации бинауральных воздействий в аудиопотоках, включающий обнаружение бинауральных воздействий в аудиофайлах, отличающийся тем, что оцифрованный звуковой сигнал представляют в виде набора отсчетов амплитуд, производимых через равные промежутки времени и представляемых набором двоичных разрядов, затем путем преобразования Фурье представляют звуковой сигнал в виде коэффициентов, соответствующих амплитудам и фазам главных гармоник, и вычисляют разницу между частотами левого и правого каналов звукового стереосигнала, после чего вывод об опасности анализируемого аудиопотока для психофизиологического состояния человека осуществляют на основе решающего правила:
Figure 00000004

где f=|max(Xлев)-max(Xправ)|, a max(Xлев) и max(Xправ) - частоты основного тона, соответственно, левого и правого стереоканала, определенные на основе дискретного преобразования Фурье.
A method for filtering binaural influences in audio streams, including detecting binaural influences in audio files, characterized in that the digitized sound signal is represented as a set of amplitude samples produced at regular intervals and represented by a set of binary bits, then the sound signal is represented as coefficients by the Fourier transform, corresponding to the amplitudes and phases of the main harmonics, and calculate the difference between the frequencies of the left and right channels of the stereo audio signal, after e conclude that the dangers of analyzed audio stream for the psychophysiological state is carried out on the basis of a decision rule:
Figure 00000004

where f = | max (X lion ) -max (X right ) |, and max (X lion ) and max (X right ) are the pitch frequencies of the left and right stereo channels, determined on the basis of the discrete Fourier transform.
RU2014113884/08A 2014-04-08 2014-04-08 Method of filtering binaural effects in audio streams RU2571921C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014113884/08A RU2571921C2 (en) 2014-04-08 2014-04-08 Method of filtering binaural effects in audio streams

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014113884/08A RU2571921C2 (en) 2014-04-08 2014-04-08 Method of filtering binaural effects in audio streams

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014113884A RU2014113884A (en) 2015-10-20
RU2571921C2 true RU2571921C2 (en) 2015-12-27

Family

ID=54326812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014113884/08A RU2571921C2 (en) 2014-04-08 2014-04-08 Method of filtering binaural effects in audio streams

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2571921C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998020709A1 (en) * 1996-11-07 1998-05-14 Srs Labs, Inc. Multi-channel audio enhancement system for use in recording and playback and methods for providing same
RU2376654C2 (en) * 2005-02-14 2009-12-20 Фраунхофер-Гезелльшафт Цур Фердерунг Дер Ангевандтен Форшунг Е.Ф. Parametric composite coding audio sources
RU2384014C2 (en) * 2004-10-20 2010-03-10 Фраунхофер-Гезелльшафт Цур Фердерунг Дер Ангевандтен Форшунг Е.Ф. Generation of scattered sound for binaural coding circuits using key information

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998020709A1 (en) * 1996-11-07 1998-05-14 Srs Labs, Inc. Multi-channel audio enhancement system for use in recording and playback and methods for providing same
RU2384014C2 (en) * 2004-10-20 2010-03-10 Фраунхофер-Гезелльшафт Цур Фердерунг Дер Ангевандтен Форшунг Е.Ф. Generation of scattered sound for binaural coding circuits using key information
RU2376654C2 (en) * 2005-02-14 2009-12-20 Фраунхофер-Гезелльшафт Цур Фердерунг Дер Ангевандтен Форшунг Е.Ф. Parametric composite coding audio sources

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ХАБАРОВА О.В. "БИОЭФФЕКТИВНЫЕ ЧАСТОТЫ И ИХ СВЯЗЬ С СОБСТВЕННЫМИ ЧАСТОТАМИ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ", "Биомедицинские технологии и радиоэлектроника", 2002, N5, с. 56-66. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014113884A (en) 2015-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sun et al. Effect of interaction between attention focusing capability and visual factors on road traffic noise annoyance
Matamoros-Fernández et al. Humor that harms? Examining racist audio-visual memetic media on TikTok during Covid-19
Langguth et al. COVID-19 and 5G conspiracy theories: long term observation of a digital wildfire
Williges et al. Spatial release from masking in simulated cochlear implant users with and without access to low-frequency acoustic hearing
Schmittel et al. " Shit Got Cray Cray# MYBAD": An Examination of the Image-Repair Discourse of Richie Incognito During the Miami Dolphins' Bullying Scandal
Szameitat et al. Vocal expression of affective states in spontaneous laughter reveals the bright and the dark side of laughter
Ndlovu Three waves of media repression in Zimbabwe
Dushi The phenomenon of online live-streaming of child sexual abuse: Challenges and legal responses
Misurelli et al. Auditory attention and spatial unmasking in children with cochlear implants
RU2571921C2 (en) Method of filtering binaural effects in audio streams
Bojić Addiction to old versus new media
Mason Making fiction out of fact: Attention and belief in the discourse of conspiracy
Franco Minorgraphy-Minors Creating Pornography-A New Digital Practice Demands a Reframing of Children's Rights
Ahmed The online response to the Quran-burning incidents
Mullis et al. " Free the Nipple" One Broadcast at a Time: FCC Indecency Regulations of Nudity
Ross A New Test of the News: An Examination of the New York Times and CNN Coverage of the War in Ukraine
Rajan et al. The impacts of binaural beats
Sheffield et al. The effect of sound localization on auditory-only and audiovisual speech recognition in a simulated multitalker environment
Kabbadj et al. Television channels in the face of the Covid-19 pandemic: Case of public television channels in Morocco
Hussin et al. European Union Cyber Security In Dealing With The Threat Of Ai-Cybercrimes: Lessons For Indonesia
Milshteyn et al. Exploring the subjective experience of rave party participants in Israel who consume psychedelic drugs: a qualitative inquiry
Ramírez et al. Discursive strategy on UFM on YouTube. Construction of a hate speech
Frère et al. Balancing plausible lies and false truths: Perception and evaluation of the local and global news coverage of conflicts in the DRC
Pavlović et al. Criminal law protection of children from offences related to child pornography
Odunlami et al. Humour as a crisis communication strategy: content analysis of selected Covid-19 Facebook cartoons, images and skits in Nigeria

Legal Events

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

Effective date: 20170409