РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАЗНОГО АНАЛИЗА-СИНТЕЗА АКУСТИЧЕСКОЙ (РЕЧЕВОЙ) ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ, БЕЗОПАСНОСТИ И СВЯЗИ

Сергей В. Дворянкин, Никита С. Дворянкин, Роман А. Устинов

Аннотация


Голосовые коммуникации были и остаются одним из основных способов человеческого общения и человеко-машинного обмена. Цель работы состоит в создании инструментария моделирования эффективных механизмов речепреобразования, формирования речеподобных сигналов с заданными свойствами для построения новых эффективных систем обработки и защиты акустической (речевой) информации. Методы. В работе предложен оригинальный подход, заключающийся в преобразовании полутонового изображения узкополосной спектрограммы речевого сигнала в бинарное, необходимой трансформации полученного образа под решаемую задачу с возможностью обратного перехода к полутоновому спектральному изображению с последующим синтезом по нему нового речеподобного сигнала с нужными характеристиками. Результаты. Совершенствование модели речеобразования, использование свойств слухового восприятия и учета особенностей формирования бинарных спектрограмм позволяют существенно сократить объем акустической (речевой) информации, содержащейся в полутоновых спектральных описаниях, без потери смыслового содержания и узнаваемости, предоставляет возможность использования богатого и хорошо апробированного арсенала способов распознавания и цифровой обработки бинарных и полутоновых изображений для решения задач обработки и защиты речевой информации. Выводы. В работе оценены возможности и перспективы использования образного анализа-синтеза применительно к графическим образам узкополосных сонограмм и изображениям иного рода в решении задач аудио стеганографии, цифровой шумоочистки и реконструкции искаженных фонограмм, аудиомаркирования значимой информации, сжатия-восстановления речи.


Ключевые слова


защита речевой информации, образный анализ-синтез, речевой сигнал, бинаризация изображений спектрограмм, кратковременное преобразование Фурье.

Полный текст:

PDF

Литература


1. Устинов, Роман А. Особенности современных систем защиты речевой информации. Безопасность информационных технологий, [S.l.], v. 24, n. 4, p. 71-79, nov. 2017. ISSN 2074-7136. Доступно на: . Дата доступа: 24 jan. 24.01.2019. doi:http://dx.doi.org/10.26583/bit.2017.4.08.

2. Дворянкин С.В. Речевая подпись. M.: РИО МТУСИ. 2003. 184 c.

3. Дворянкин С.В., Нагорных И.М. К вопросу о технологии преобразования звук – изображение – звук. // Спецтехника и связь. 2013. № 1. С. 28 – 32.

4. Алюшин В.М., Дворянкин С.В. Технологии образного анализа в задачах цифровой обработки речевой информации. // Научная визуализация. 2013. Т. 5. № 3. С. 75 – 88.

5. Селянкин В.В., Скороход С.В. Анализ и обработка изображений в задачах компьютерного зрения: // Учебное пособие. Таганрог: Издательство Южного федерального университета. 2015. 84 с.

6. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. М.: Техносфера, 2012. 1104 с.

7. McAulay R.J., Quatieri T.F, Speech Analysis/Synthesis Based on a Sinusoidal Representation, IEEE Trans. on Acoust., Speech and Signal Processing. – 1988. Vol. l. ASSP-34. P. 744 – 754.

8. Лихачев Д.С., Петровский А.А. Низкоскоростной кодер на основе модели слуха человека. // ЗАО АВТЭКС Санкт-Петербург. 5-я Международная конференция «Цифровая обработка сигналов и ее применение», DSPA-2003.

9. Ghitza О., Auditory Nerve Representation as a Basis for Speech Processing, Advances in Speech Signal Processing, edited by Sadaki Furui, Tokyo, Japan. P. 453 – 485.

10. Moore B.C.J. An Introduction to the Psychology of Hearing, Sixth Edition. // B.C.J. Moore. Leiden: Boston Brill. 2012. 441 p.

11. Устинов Р.А., Алюшин А.М., Дворянкин Н.С. Особенности формирования бинарных изображений аудиомаркеров при организации защищенного документооборота кредитно-финансовых организаций // XVII Всероссийская конференция «Технологии информационной безопасности в деятельности органов внутренних дел». Сборник докладов М.: Московский университет МВД России имени В.Я. Кикотя, 2018. С. 17 – 24.

12. Устинов Р.А. Управление пропускной способностью голосового канала связи через обработку и бинаризацию изображений динамических сонограмм // Экономика: вчера, сегодня, завтра. 2018 Т. 8 № 8А. С. 426 – 436.

13. Алюшин, Александр М.; Дворянкин, Сергей В. Использование речевых технологий для защиты документооборота. Безопасность информационных технологий, [S.l.], v. 24, n. 2, p. 6-15, june 2017. ISSN 2074-7136. Доступно на: . Дата доступа: 25 jan. 2019. doi:http://dx.doi.org/10.26583/bit.2017.2.01.

14. Дворянкин, Никита С. Анализ методов скрытного маркирования голосовых команд дистанционного речевого управления для подтверждения их подлинности. Безопасность информационных технологий, [S.l.], v. 24, n. 1, p. 18-27, apr. 2017. ISSN 2074-7136. Доступно на: . Дата доступа: 24 jan. 2019. doi:http://dx.doi.org/10.26583/bit.2017.1.03.

15. Устинов Р.А. Применение методов обработки и бинаризации изображений спектрограмм речевого сигнала в задачах речевой стеганографии // Инновационные подходы в современной науке. Сборник статей по материалам XXXI международной научно-практической конференции. 2018. С. 75 – 80.

16. Wu Zhijun Information Hiding in Speech Signals for Secure Communication. Science Press. 2015. 183 p.




DOI: http://dx.doi.org/10.26583/bit.2019.1.07

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.