[go: up one dir, main page]

RU2554507C2 - Method and system for transmitting digital information via broadcast channel - Google Patents

Method and system for transmitting digital information via broadcast channel Download PDF

Info

Publication number
RU2554507C2
RU2554507C2 RU2013126827/08A RU2013126827A RU2554507C2 RU 2554507 C2 RU2554507 C2 RU 2554507C2 RU 2013126827/08 A RU2013126827/08 A RU 2013126827/08A RU 2013126827 A RU2013126827 A RU 2013126827A RU 2554507 C2 RU2554507 C2 RU 2554507C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
audio signal
information
message
signal
information message
Prior art date
Application number
RU2013126827/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013126827A (en
Inventor
Сергей Викторович Жидков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Цифрософт"
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 "Цифрософт" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Цифрософт"
Priority to RU2013126827/08A priority Critical patent/RU2554507C2/en
Publication of RU2013126827A publication Critical patent/RU2013126827A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2554507C2 publication Critical patent/RU2554507C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: present invention relates to transmission of digital messages embedded in the audio program of analogue radio broadcast stations. The method of transmitting digital information over a broadcast channel includes decoding a resultant audio signal with simultaneous transmission and repeating the embedding of an encoded information message until successful restoration of said message during said decoding.
EFFECT: enabling transmission of a large amount of information without loss of subjective sound quality over a minimal time.
9 cl, 6 dwg

Description

Предлагаемые технические решения относятся к способам и устройствам для широкого вещания, в частности - к технике передачи цифровых сообщений, встроенных в аудипрограмму 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 мультимедиаконтента (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. 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.

Данный способ имеет ряд недостатков: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 трафика, что требует оплаты со стороны пользователя (радиослушателя);(2) consumption of mobile Internet traffic, 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.) .

Еще одним вариантом передачи цифровой информации в канале радиовещания 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).Another option for transmitting digital information in a broadcasting channel 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 a source of information messages connected to another input of the insert module through the shaper (encoder) of information messages (figure 2).

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 textual 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 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.

Ближайшим аналогом заявляемого способа передачи цифровой информации в канале радиовещания является способ передачи цифровой информации в канале радиовещания (EP 9700338 Al, H04H 1/00, опубл. 12.09.1997), включающий кодирование информационного сообщения, далее преобразуют его в аудиосигнал с использованием психоакустической модели, а исходный аудиосигнал преобразуют, вставляя в него аудиосигнал с информационным сообщеним. Для осуществления способа используют систему, являющуюся ближайшим аналогом заявляемой системы передачи цифровой информации в канале радиовещания, включающую модуль вставки, к первому входу которого подключен источник аудиопрограммы, к второму входу - формирователь информационных сообщений, к входу которого подключен источник информационных сообщений. Через выход модуля вставки передают суммарный аудиосигнал на радиопередатчик.The closest analogue of the proposed method for transmitting digital information in a broadcasting channel is a method for transmitting digital information in a broadcasting channel (EP 9700338 Al, H04H 1/00, publ. 09/12/1997), including encoding an information message, then convert it into an audio signal using a psychoacoustic model, and the original audio signal is converted by inserting into it an audio signal with an informational message. To implement the method, a system is used, which is the closest analogue of the claimed system for transmitting digital information in a broadcasting channel, including an insertion module, to the first input of which an audio program source is connected, to the second input is an information message shaper, to the input of which an information message source is connected. Through the output of the insertion module, the total audio signal is transmitted to the radio transmitter.

Несмотря на то, что с помощью метода, раскрытого в EP 9700338, можно вставить цифровую информацию непосредственно в звуковую дорожку вещательного сигнала, объем такой информации очень ограничен и предназначен для «вставки» в звуковой сигнал некоторого цифрового кода для идентификации вещательного канала. Этот код, как правило, не меняется на протяжении достаточно продолжительного интервала времени, таким образом, эквивалентная пропускная способность такого «канала передачи информации» является весьма ограниченной (несколько бит в секунду или даже меньше). Конечно, можно было бы менять передаваемые данные (код) через некоторые заранее заданные интервалы времени и, таким образом, обеспечить передачу больших объемов информации, но такие способ и система малопригодны для практических применений по той причине, что надежность декодирования передаваемого сигнала сильно зависит от текущих спектрально-временных характеристик исходного аудиосигнала. Так, например, наличие небольших пауз во фрагменте аудиосигнала или локализация спектра сигнала в узкой полосе частот, приводит к тому, что декодирование вставленной в такой фрагмент информации может оказаться невозможным или будет выполнено с высокой вероятностью ошибки. Для вставки одного единственного кода-идентификатора канала такая ситуация не является серьезной проблемой, так как тот же самый код может быть декодирован по следующему фрагменту аудиосигнала или через некоторое время. Однако для передачи больших пакетов данных такая ситуация является критической, так как потерянный блок данных невозможно будет восстановить. Возможности запросить повторную передачу потерянных данных у приемных устройств не существует, так как в рассматриваемой системе передача информации ведется только в одном направлении.Despite the fact that using the method disclosed in EP 9700338, it is possible to insert digital information directly into the audio track of a broadcast signal, the amount of such information is very limited and is intended to “insert” some digital code into the audio signal to identify the broadcast channel. This code, as a rule, does not change over a sufficiently long period of time, so the equivalent throughput of such a “data transmission channel” is very limited (a few bits per second or even less). Of course, it would be possible to change the transmitted data (code) at some predetermined time intervals and, thus, ensure the transfer of large amounts of information, but such a method and system are unsuitable for practical applications because the reliability of decoding the transmitted signal is highly dependent on the current spectral-temporal characteristics of the original audio signal. For example, the presence of small pauses in the fragment of the audio signal or the localization of the spectrum of the signal in a narrow frequency band leads to the fact that decoding the information inserted into such a fragment may not be possible or will be performed with a high probability of error. To insert one single channel identifier code, this situation is not a serious problem, since the same code can be decoded using the next fragment of the audio signal or after some time. However, for the transmission of large data packets, this situation is critical, since a lost data block cannot be recovered. There is no opportunity to request the retransmission of lost data from the receiving devices, since in the system under consideration, information is transmitted in only one direction.

Целью настоящей заявки является создание способа и системы передачи цифровой информации в канале радиовещания, позволяющих моделировать (имитировать) на передающей стороне прием суммарного аудиосигнала (из исходного аудиосигнала и кодированного информационного сообщения) и выделять из него исходное информационное сообщение, что позволит определить момент доставки пользователю переданного информационного сообщения при первоначально выбранной избыточности кодирования, сокращая время передачи информационного сообщения, увеличить пропускную способность аудиоканала для передачи больших объемов информационных сообщений.The purpose of this application is to create a method and system for transmitting digital information in a broadcasting channel that allows you to simulate (simulate) on the transmitting side the reception of the total audio signal (from the original audio signal and the encoded information message) and extract the original information message from it, which will determine the time of delivery of the transmitted information message with the initially selected coding redundancy, reducing the transmission time of the information message, increase Audio channel bandwidth for transmitting large volumes of information messages.

Цель достигается в способе передачи цифровой информации в канале радиовещания, включающем одновременную передачу информационного сообщения и аудиосигнала, при этом проводят кодирование информационного сообщения, вставку в исходный аудиосигнал преобразованного в аудиосигнал кодированного информационного сообщения с использованием психоакустической модели, передачу полученного суммарного аудиосигнала по каналу радиовещания. При этом одновременно с передачей осуществляют декодирование суммарного аудиосигнала с целью восстановления переданного информационного сообщения, а вставку кодированного информационного сообщения повторяют до успешного восстановления этого сообщения при упомянутом декодировании.The goal is achieved in a method for transmitting digital information in a broadcasting channel, including the simultaneous transmission of an informational message and an audio signal, while encoding an informational message, inserting a coded informational message converted into an audio signal using a psychoacoustic model, and transmitting the resulting total audio signal over the broadcasting channel. At the same time, the decoding of the total audio signal is carried out simultaneously with the transmission in order to restore the transmitted information message, and the insert of the encoded information message is repeated until this message is successfully restored with the decoding mentioned.

Целесообразно, чтобы в способе для повторной вставки в исходный аудиосигнал наращивали избыточность кодирования информационного сообщения.It is advisable that in the method for reinserting into the original audio signal, the encoding redundancy of the information message is increased.

Целесообразно, чтобы в способе перед декодированием суммарный аудиосигнал предварительно искажали для имитации прохождения его по радиоканалу.It is advisable that in the method before decoding the total audio signal was previously distorted to simulate its passage over the radio channel.

Вставку целесообразно осуществлять заменой части исходного аудиосигнала на аудиосигнал с кодированным информационным сообщением.It is advisable to carry out the insertion by replacing part of the original audio signal with an audio signal with an encoded information message.

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

Цель достигается также в системе передачи цифровой информации в канале радиовещания (далее - система передачи), содержащей источник аудиопрограммы, источник информационных сообщений, формирователь информационных сообщений, устройство (модуль) вставки информационного сообщения в аудиопрограмму и радиопередатчик, выполнением формирователя информационных сообщений с возможностью повторной передачи кодированного информационного сообщения к устройству вставки и введением декодера информационного сигнала, выполненного с возможностью формирования сигнала на смену информационного сообщения. 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. The goal is also achieved in a digital information transmission system in a broadcasting channel (hereinafter referred to as a transmission system), comprising an audio program source, an information message source, an information message shaper, a device (module) for inserting an information message into an audio program and a radio transmitter, by performing an information message shaper with the possibility of retransmission encoded information message to the insertion device and the introduction of the decoder of the information signal, configured to signal generation to change the information message. 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.

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 диджеев, 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.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, advertising, etc., therefore, for objective reasons, the bandwidth of the data 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.

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.

Целесообразно, чтобы в системе устройство вставки было выполнено с возможностью замены части исходного аудиосигнала на аудиосигнал с кодированным информационным сообщением.It is advisable that the insertion device in the system is configured to replace a portion of the original audio signal with an audio signal with an encoded information message.

Целесообразно, чтобы в системе устройство вставки было выполнено с возможностью дополнения исходного аудиосигнала аудиосигналом с кодированным информационным сообщением.It is advisable that the insertion device in the system is configured to supplement the original audio signal with an audio signal with an encoded information message.

Целесообразно, чтобы в системе в устройстве вставки в исходный аудиосигнал вставляли преобразованное в аудиосигнал кодированное информационное сообщение с использованием психоакустической модели.It is advisable that in the system in the insertion device, the encoded information message converted to the audio signal is inserted into the original audio signal using a psychoacoustic model.

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 a hardware implementation, an insertion device, a digital information message generator, an information message decoder, a signal distortion simulator in a radio channel can be implemented as a separate hardware-software complex included in the gap of an audio signal coming from an audio program source to a 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, 6 - мобильным устройством через автономный радиоприемник).6 - options for user reception of transmitted digital information (a - a mobile device with a built-in radio, 6 - a mobile device through a stand-alone radio).

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 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.The output of the adder 4 is connected to the first input of the additional adder 7 ("+"), 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 the adder 7 is an output (Exit) 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). 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).

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. 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 the perception of sound 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.

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».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, based on the psychoacoustic model, the global masking threshold is calculated. 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 аудиосигнал. 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 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. 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.

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 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 device 1 for inserting an information message into the audio program, to the output (s) of which a radio transmitter 22 is connected. Information source Messages 23 (IP) is connected to the first input Bx1 of the information message generator 24 (FIS), the output of which is connected to the second input Bx2 of HC 1. The output (Output) of HC 1 is also connected to the second input (Bx2) of FIS 24 through series-connected simulations a radio channel 25 torus (RBI) and an information signal decoder 26.

ИС может быть внутренним архивом на электронном носителе, в который предварительно записаны информационные сообщения, либо локальной/глобальной компьютерной сети, из которой информационные сообщения динамически загружаются.IP 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 transfer 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 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. То есть одновременно с передачей осуществляют декодирование суммарного аудиосигнала. 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 Vx2 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 to the air through 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. That is, simultaneously with the transmission, the decoding of the total audio signal is carried out. Thus, it is assumed that the decoder on the user side must 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 (cyclic 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; 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 into the radio transmitter, i.e. the total audio signal is equal to the original.

Таким образом, вставку кодированного информационного сообщения повторяют до успешного восстановления этого сообщения при упомянутом декодировании.Thus, the insertion of the encoded informational message is repeated until the successful restoration of this message with said decoding.

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 аудиопрограммы.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. 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 и 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. 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 transmission, 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 and decoding 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.

В частности, в качестве устройства вставки, кроме описанного выше, может быть использовано любое из известных устройств.In particular, as an insertion device, in addition to the one described above, any of the known devices can be used.

Например, как описано в ближайшем аналоге (ЕР 9700338), в устройстве вставки информационное сообщение (с Входа 2) модулируют в несущий сигнал с расширением спектра, одновременно определяют текущий порог слышимости исходного аудиосигнала (с Входа 1). Уменьшают уровень сигнала с расширением спектра ниже текущего порога слышимости и далее суммируют полученный сигнал с исходным аудиосигналом для передачи по радиоканалу (через Выход устройства вставки).For example, as described in the closest analogue (EP 9700338), in the insertion device, the information message (from Input 2) is modulated into a spreading carrier signal, while the current audibility threshold of the original audio signal (from Input 1) is determined. Reduce the signal level with spreading the spectrum below the current threshold of audibility and then summarize the received signal with the original audio signal for transmission over the air (through the output of the insertion device).

Другим примером устройства вставки может служить устройство, описанное в источнике [6], где к исходному аудиосигналу добавляют задержанную копию этого же сигнала, где задержка определяется битами информационного сообщения. Далее суммарный сигнал с модулированным эхо передают через выход устройства для передачи по радиоканалу.Another example of an insertion device is the device described in the source [6], where a delayed copy of the same signal is added to the original audio signal, where the delay is determined by the bits of the information message. Next, the total signal with a modulated echo is transmitted through the output of the device for transmission over the air.

Так же могут быть использованы другие способы вставки цифровой информации в акустический сигнал.Other methods for inserting digital information into an acoustic signal may also be used.

Таким образом, заявленные способ и система позволяют достичь заявленного технического результата в любых системах радиопередачи - в том числе аналоговых, как с AM, так и с ЧМ, а так же в системах с передачей информационных сообщений на параллельных частотах.Thus, the claimed method and system make it possible to achieve the claimed technical result in any radio transmission systems - including analog ones, both with AM and 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 мультимедиаконтента.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 significantly expanding.

ЛитератураLiterature

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Visual_Radio (последний раз проверено 2010.03.01).1.http: //en.wikipedia.org/wiki/Visual_Radio (last checked on 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, //Звукорежисер, №9, 2000 г.(http://rus.625-net.ru/audioproducer/2000/09/aldoshina.htm).3. I. Aldoshina, Fundamentals of psychoacoustics, part 12: Volume of complex sounds, // 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, p.2551-2567, 2006.5. A. Shokrollahi, Raptor Codes, IEEE Trans. Information theory, vol. 52, no. 6, p. 2551-2567, 2006.

6. D. Gruhl, A. Lu, W. Bender, "Echo Hiding", Information Hiding, Lecture Notes in Computer Science, Volume 1174, 1996, p. 295-315.6. D. Gruhl, A. Lu, W. Bender, "Echo Hiding," Information Hiding, Lecture Notes in Computer Science, Volume 1174, 1996, p. 295-315.

Claims (9)

1. Способ передачи цифровой информации в канале радиовещания, включающий кодирование информационного сообщения, вставку в исходный аудиосигнал преобразованного в аудиосигнал кодированного информационного сообщения с использованием психоакустической модели, передачу полученного суммарного аудиосигнала по каналу радиовещания, отличающийся тем, что одновременно с передачей осуществляют декодирование суммарного аудиосигнала, а вставку кодированного информационного сообщения повторяют до успешного восстановления этого сообщения при упомянутом декодировании.1. A method of transmitting digital information in a broadcasting channel, including encoding an informational message, inserting a coded informational message converted to an audio signal into the original audio signal using a psychoacoustic model, transmitting the received total audio signal over the broadcasting channel, characterized in that the total audio signal is decoded simultaneously with the transmission, and the insertion of the encoded informational message is repeated until the successful restoration of this message, etc. and said decoding. 2. Способ по п.1, отличающаяся тем, что наращивают избыточность кодирования информационного сообщения для повторной вставки в исходный аудиосигнал.2. The method according to claim 1, characterized in that the encoding redundancy of the information message for re-insertion into the original audio signal is increased. 3. Способ по п.1, отличающаяся тем, что декодируют предварительно искаженный суммарный аудиосигнал.3. The method according to claim 1, characterized in that they decode the previously distorted total audio signal. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что вставку осуществляют заменой части исходного аудиосигнала на аудиосигнал с кодированным информационным сообщением.4. The method according to claim 1, characterized in that the insertion is carried out by replacing part of the original audio signal with an audio signal with an encoded information message. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что вставку осуществляют дополнением исходного аудиосигнала аудиосигналом с кодированным информационным сообщением.5. The method according to claim 1, characterized in that the insertion is carried out by supplementing the original audio signal with an audio signal with an encoded information message. 6. Система передачи цифровой информации в канале радиовещания, содержащая источник аудиопрограммы, источник информационных сообщений, формирователь информационных сообщений для кодирования информационного сообщения, устройство вставки и радиопередатчик, отличающаяся тем, что источник аудиопрограммы подключен к первому входу устройства вставки, источник информационных сообщений подключен к первому входу формирователя информационных сообщений, выполненного с возможностью повторной передачи кодированного информационного сообщения, выход которого подключен ко второму входу устройства вставки, к выходу которого подключен радиопередатчик, а также декодер, подключенный ко второму входу формирователя информационных сообщений и выполненный с возможностью формирования сигнала смены информационного сообщения.6. A digital information transmission system in a broadcasting channel, comprising an audio program source, an information message source, an information message generator for encoding an information message, an insertion device and a radio transmitter, characterized in that the audio program source is connected to the first input of the insertion device, the information message source is connected to the first the input of the shaper information messages, configured to retransmit the encoded information message Whose output is connected to the second input inserter, which is connected to the output of a radio transmitter, and a decoder coupled to the second input of the information messages and adapted to generate a signal change information message. 7. Система по п.6, отличающаяся тем, что формирователь информационных сообщений выполнен с возможностью наращивания избыточности кодирования информационного сообщения.7. The system according to claim 6, characterized in that the information message shaper is configured to increase the encoding redundancy of the information message. 8. Система по п.6, отличающаяся тем, что декодер подключен к выходу устройства вставки через имитатор канала радиопередачи.8. The system according to claim 6, characterized in that the decoder is connected to the output of the insertion device through a radio channel simulator. 9. Система по п.6, отличающаяся тем, что в устройстве вставки в исходный аудиосигнал вставляют преобразованное в аудиосигнал кодированное информационное сообщение с использованием психоакустической модели. 9. The system according to claim 6, characterized in that in the insertion device, an encoded informational message converted to an audio signal is inserted into the original audio signal using a psychoacoustic model.
RU2013126827/08A 2013-06-11 2013-06-11 Method and system for transmitting digital information via broadcast channel RU2554507C2 (en)

Priority Applications (1)

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

Applications Claiming Priority (1)

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

Related Parent Applications (1)

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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013126827A RU2013126827A (en) 2014-12-20
RU2554507C2 true RU2554507C2 (en) 2015-06-27

Family

ID=53278164

Family Applications (1)

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

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2554507C2 (en)

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

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013126827A (en) 2014-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8594340B2 (en) Transmitter
JP7065613B2 (en) Systems and methods for digital radio broadcasting with cross-platform reception
US9203533B2 (en) System and method for real-time wireless transmission of digital audio at multiple radio frequencies
US10152980B2 (en) Inserting watermarks into audio signals that have speech-like properties
JP5876084B2 (en) Apparatus and method for enhancing radio programs
CN102216983B (en) Apparatus and method for encoding at least one parameter associated with signal source
CN103746778A (en) Encoder, decoder, encoding method, and decoding method
CN109644198B (en) Method and system for low-delay audio transmission in a mobile radio network
CN105122696B (en) System and method for recovering audio PDU transport elements in a digital radio broadcast receiver
RU2492579C2 (en) Device for embedding digital information into audio signal
RU2554507C2 (en) Method and system for transmitting digital information via broadcast channel
US9548825B1 (en) Audio event triggers for broadcast
WO2011118017A1 (en) Sending device
Oziewicz Digital Radio DAB
CN110753232A (en) Audio processing method, system and storage medium for online interactive scene
Dang et al. : A Universal Timeline-Synchronizing Solution for Live Streaming
KR100781685B1 (en) Digital speaker broadcasting system
KR101605264B1 (en) Data communication apparatus and method using audio signal in non-audible frequency
JP2004350077A (en) Analog audio signal transmitter and receiver as well as analog audio signal transmission method
Piotrowski et al. Using drift correction modulation for steganographic radio transmission
KR100728001B1 (en) Broadcast website service providing method and apparatus
CN111508520A (en) Audio gain control method and device, broadcasting terminal and storage medium
CN115278857A (en) Anti-interference audio data transmission method and device
CN102665119A (en) Information receiving apparatus

Legal Events

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

Effective date: 20160915