Целью современных исследований методов закрытия и обработки речевых сигналов является улучшение параметров для заданных каналов передачи с использованием достижений микроэлектронной технологии.

В ближайшие десять лет нельзя ожидать каких-нибудь значительных изменений в области аналогового скремблирования. Можно ожидать, что аналоговые скремблеры и дальше будут использоваться на некачественных линиях связи, пока не будут созданы надежные модемы с коррекцией ошибок, возникающих в процессе цифровой передачи по таким каналам.

Некоторые публикации [14] свидетельствуют о том, что развитие цифровых процессоров обработки сигналов (ЦПОС) позволит намного эффективнее использовать существующие алгоритмы при общем снижении габаритов и энергопотребления аппаратуры закрытия речевых сигналов. Благодаря развитию ЦПОС уже удалось намного усложнить полосные скремблеры [14], в меру совершенствования которых легче будет реализовывать сложные методы скремблирования (например, комбинированные частотно-временные). Применение ЦПОС разрешит повысить качество речи за счет более точных методов фильтрации и обработки.

В скором времени следует ожидать появления на рынке достаточного количества аналоговых скремблеров нового типа, которые обеспечивают уровень защиты речевых сигналов, сравнимое с цифровыми устройствами закрытия речи, при высоком качестве и узнаваемости восстановленного речевого сигнала, присущих аналоговым скремблерам.

В качестве одного из перспективных направлений аналогового скремблирования в [14] рассматривается гармоническая компрессия во временной области (Time Domain Harmonic Compression - TDHC), которая может использоваться для сужения полос частот всех видов скремблеров.

Рост спроса на простейшие скремблеры в тех областях, где они раньше не применялись, привел к появлению устройств закрытия речи, реализованных в одном кристалле. Так в [14] сообщается о начале производства специализированной микросхемы, которая позволяет реализовать алгоритм закрытия речи на основе временных перестановок и предназначена для использования в радиосвязи такси и автобусов.

Среди систем дискретизации речи с последующим шифрованием наряду с последующим развитием систем закрытия речевых сигналов на основе DES-алгоритмов можно ожидать широкое распространение криптографических систем с открытыми ключами, которые, например, разрешат создать новую защищенную систему телефонной связи с числом абонентов до 3 млн.

Основные усилия в области совершенствования дискретной техники кодирования направлены на объединение высоких качеств звучания синтезированной речи в среднескоростных вокодерах с достоинством низкоскоростных преобразователей - малой полосой частот. Одним из возможных способов является многоимпульсное возбуждение вокодера, способное заменить параметры основного тона и признака "тон/шум" набором импульсов с разными амплитудами, как было показано в разделе 6.3.

Развитием идеи векторного кодирования является построение вокодеров с кодовым возбуждением и самовозбуждающихся вокодеров. Основной принцип их работы подобен многоимпульсному возбуждению. Переданные параметры заменяются единым адресом, который выбирает наиболее пригодную форму возбудимого сигнала из числа сигналов, записанных в банке кодов.

Главные трудности реализации многоимпульсного и векторного методов заключаются в большом количестве расчетов, выполняемых анализатором с целью оптимального выбора формы сигнала возбуждения. По этой причине определенные усилия направлены на упрощение этого анализа.

Дальнейшее снижение требуемой скорости передачи возможно путем параметризации речи, которая огибает спектр в зависимости от частот формант и амплитуд. Трудность точной и надежной идентификации формант обуславливает низкое качество формантного вокодера. Однако при правильном управлении его синтезатор восстанавливает речь с высоким качеством. Использование коэффициентов линейного предсказания для определения частот формант разрешит соединить свойства формантного вокодера и вокодера с линейным предсказанием, но при более низкой скорости передачи. Можно ожидать доведения скорости передачи до величины 600 бит/с.

В большинстве технических приложений используется речь с ограниченным словарем, и переход к кодированию лишь некоторых звуков и слов может намного снизить требования к скорости передачи. Например, для словаря в 500 слов требуемая скорость не превышает 30 бит/с. Повышенная чувствительность к ошибкам канала связи может быть преодолена использованием помехоустойчивого кодирования. Потенциальный недостаток таких систем заключается в том, что синтезированная на принимающей стороне речь не будет содержать индивидуальных характеристик голоса говорящего. Однако эту трудность можно преодолеть, используя признак аутентичности, переданный заранее.

Приложение

Критерии оценки систем закрытия речи | Защита информации в телекоммуникационных системах | Прибор pragma


Защита информации в телекоммуникационных системах



Новости за месяц

  • Апрель
    2019
  • Пн
  • Вт
  • Ср
  • Чт
  • Пт
  • Сб
  • Вс