2. 10. Проявление в вейвлет-портретах цифровых фонограмм искажений формы и спектра сигналов, образующихся при их обработке icon

2. 10. Проявление в вейвлет-портретах цифровых фонограмм искажений формы и спектра сигналов, образующихся при их обработке




Скачати 173.3 Kb.
Назва2. 10. Проявление в вейвлет-портретах цифровых фонограмм искажений формы и спектра сигналов, образующихся при их обработке
Дата конвертації24.11.2012
Розмір173.3 Kb.
ТипДокументи
1. /1/Билеты по курсу.doc
2. /1/Вступительная лекция/Вступит_лекция.doc
3. /1/Вступительная лекция/Рис 2.doc
4. /1/Вступительная лекция/Рис3а.doc
5. /1/ЛЕКЦИЯ по записи/ААМЗ.doc
6. /1/ЛЕКЦИЯ по записи/Рис 4_5.doc
7. /1/ЛЕКЦИЯ по записи/Рис 6.doc
8. /1/ЛЕКЦИЯ по записи/Рис 7.doc
9. /1/ЛЕКЦИЯ по записи/Рис 8_9.doc
10. /1/ЛЕКЦИЯ по записи/Рис.1 2.doc
11. /1/ЛЕКЦИЯ по записи/Рис.10.doc
12. /1/ЛЕКЦИЯ по записи/Рис.11.doc
13. /1/ЛЕКЦИЯ по записи/Рис.3.doc
14. /1/Лекция 1 по записи/ААМЗ.doc
15. /1/Лекция 1 по записи/Рис 4_5.doc
16. /1/Лекция 1 по записи/Рис 6.doc
17. /1/Лекция 1 по записи/Рис 7.doc
18. /1/Лекция 1 по записи/Рис 8_9.doc
19. /1/Лекция 1 по записи/Рис.1 2.doc
20. /1/Лекция 1 по записи/Рис.10.doc
21. /1/Лекция 1 по записи/Рис.3.doc
22. /1/Лекция 1_аналог/Запись Сигналы ПАМ.doc
23. /1/Лекция 1_аналог/Запись для регулярных частотных составляющих.doc
24. /1/Лекция 1_аналог/Индукционная магнитная головка.doc
25. /1/Лекция 1_аналог/Лекция аналог.doc
26. /1/Лекция 1_аналог/Модель искаж.doc
27. /1/Лекция 1_аналог/Рис 1.doc
28. /1/Лекция 1_аналог/Рис 2.doc
29. /1/Лекция 1_аналог/Рис 3.doc
30. /1/Лекция 1_аналог/Рис 4.doc
31. /1/Лекция 1_аналог/Рис5_6.doc
32. /1/Лекция 1_аналог/Спектры_экспертиза.doc
33. /1/Лекция 1_аналог/Тезисы к лекции.doc
34. /1/Лекция 1_аналог/Фото АМЗ.doc
35. /1/Лекция 1_усилит/Коэф_ нел_ иск.doc
36. /1/Лекция 1_усилит/ЛЕКЦИЯ ПО УСИЛИТЕЛЯМ.doc
37. /1/Лекция 1_усилит/Рис 1.doc
38. /1/Лекция 1_усилит/Рис 3.doc
39. /1/Лекция 1_усилит/Рис.4.doc
40. /1/Лекция 1_усилит/Таблица децибелов.doc
41. /1/Лекция 2_усилит/Лекция по усилителям 2.doc
42. /1/Лекция 2_усилит/Рис_2.1.doc
43. /1/Лекция 2_усилит/Рис_2.2.doc
44. /1/Лекция 2_усилит/Рис_2.3.doc
45. /1/Лекция 2_усилит/Рис_2.4.doc
46. /1/Лекция 2_усилит/Рис_2.5.doc
47. /1/Лекция 2_усилит/Рис_2.6.doc
48. /1/Лекция 2_усилит/Рис_2.7.doc
49. /1/Лекция 2_усилит/Рис_2.8.doc
50. /1/Лекция 2_цифра/Влияние строба/Модель строба.doc
51. /1/Лекция 2_цифра/Источн след обраб.doc
52. /1/Лекция 2_цифра/Лекция _2.doc
53. /1/Лекция 2_цифра/Модели для вейвлетов/Спектрв в вейвлетах.doc
54. /1/Лекция 2_цифра/Немонот_СХ_КУ.doc
55. /1/Лекция 2_цифра/Окончательные формулировки.doc
56. /1/Лекция 2_цифра/Рис 4_Схема ЦАЗАС с аналог.doc
57. /1/Лекция 2_цифра/Рис 5_сх ЦАЗАС с цифр.doc
58. /1/Лекция 2_цифра/Рис 8_анал ввод_выв.doc
59. /1/Лекция 2_цифра/Рис 9_11_Спектрограммы.doc
60. /1/Лекция 2_цифра/Рис. 1_Спектры.doc
61. /1/Лекция 2_цифра/Рис. 2_Схема ЦАМЗ.doc
62. /1/Лекция 2_цифра/Рис. 3_ лента ЦАМЗ.doc
63. /1/Лекция 2_цифра/Рис. 6_Теория.doc
64. /1/Лекция 2_цифра/Рис. 7_Исследования.doc
65. /1/Лекция 2_цифра/Спектр сигн цифр вв_выв.doc
66. /1/Лекция 2_цифра/Спектры_форм_ аналог ввод_выв.doc
67. /1/Лекция 2_цифра/Строб_Анал.doc
68. /1/Лекция 2_цифра/Строб_Дискр.doc
69. /1/Лекция 2_цифра/Таблица 1.doc
70. /1/Лекция 2_цифра/Таблица 2_монтаж.doc
71. /1/Лекция 2_цифра/Тезисы к второй лекции.doc
72. /1/Лекция 3_ выбор/Выбор аппар_ рег_ инфор.doc
73. /1/Лекция 3_ выбор/Литература к лекции.doc
74. /1/Лекция 3_ выбор/Рис.1-7.doc
75. /1/Лекция 3_ выбор/Таблица 1.doc
76. /1/Лекция 3_ выбор/Таблица 1_1.doc
77. /1/Лекция 3_ выбор/Таблица 2.doc
78. /1/Лекция 3_ выбор/Таблица 3.doc
79. /1/Лекция 3_усилит/ЛЕКЦИЯ ПО УСИЛИТЕЛЯМ.doc
80. /1/Лекция 3_усилит/Рис.1 а,б.doc
81. /1/Лекция 3_усилит/Рис.1 в,г.doc
82. /1/Лекция 3_усилит/Рис.4.doc
83. /1/Лекция 3_усилит/Рис.5.doc
84. /1/Лекция 3_усилит/Рис.6.doc
85. /1/Лекция 3_усилит/Рис2,3.doc
86. /1/Лекция по микрофонам/ЛЕКЦИЯ ПО МИКРОФОНАМ.doc
87. /1/Лекция по микрофонам/Рис 1.doc
88. /1/Лекция по микрофонам/Рис 2.doc
89. /1/Лекция по микрофонам/Рис 3.doc
90. /1/Лекция по микрофонам/Рис 4.doc
91. /1/Лекция по микрофонам/Рис 5.doc
92. /1/Лекция по микрофонам/Рис 6.doc
93. /1/Лекция ь 1 по съему акуст_инф/Pис. 1.doc
94. /1/Лекция ь 1 по съему акуст_инф/ЛЕКЦИЯ~1.DOC
95. /1/Лекция ь 1 по съему акуст_инф/Лекция ь 1_ сн_акуст_ инф.doc
96. /1/Лекция ь 1 по съему акуст_инф/ОГРАНИ~1.DOC
97. /1/Лекция ь 1 по съему акуст_инф/Ограничения на канал связи.doc
98. /1/Лекция ь 1 по съему акуст_инф/РИС2~1.DOC
99. /1/Лекция ь 1 по съему акуст_инф/РИС3~1.DOC
100. /1/Лекция ь 1 по съему акуст_инф/РИС4~1.DOC
101. /1/Лекция ь 1 по съему акуст_инф/Рис. 2.doc
102. /1/Лекция ь 1 по съему акуст_инф/Рис. 3.doc
103. /1/Лекция ь 1 по съему акуст_инф/Рис. 4.doc
104. /1/Лекция ь 1 по съему акуст_инф/ФОРМУЛ~1.DOC
105. /1/Лекция ь 1 по съему акуст_инф/Формула Шеннона.doc
1. Какие частоты называют звуковым диапазоном частот? Какие частоты называют ультразвуковым диапазоном частот?
Учебник для вузов. М.: Связь, 1978. 272 с. Терминологический словарь-справочник по гидроакустике
Каналы утечки информации
Φ1 – угол падения φ
Лекция по системам записи информации План Введение
Р ис. Открытый тракт мтмн
Усилитель и фнч ацп кодер канального кода Кодер блочного кода Усилитель записи
Магнитный носитель Направление движения мн
Рис. 11 Профессиональная студийная амз мэз-62 для радиостудий
Гвчп мтмн гс
Лекция по системам записи информации План Введение
Р ис. Открытый тракт мтмн
Усилитель и фнч ацп кодер канального кода Кодер блочного кода Усилитель записи
Магнитный носитель Направление движения мн
Гвчп мтмн гс
Запись сигналов пам для мультипликативной помехи
Математическая модель для регулярных частотных составляющих, содержащихся в спектре фонограмм
Лекция Современные методы проверки аутентичности материалов аналоговой аудиовидеозаписи при проведении судебной экспертизы План
Математическая модель искажений в канале аналоговой магнитной записи-воспроизведения сигналов
Гвчп мтмн с системами сарс и сарнн гс
Рис. Основное меню интерфейса программы анализа данных для исследования оригинальности фонограмм по сигналам пам рис. 6
1. Являются ли предоставленные фонограммы оригинальными?
Тезисы к лекции Сохранение внутреннего магнитного поля в магнитном материале после снятия внешнего
Рис. 10 Профессиональная студийная амз мэз-62 для радиостудий
Формула для расчета коэффициента нелинейных искажений сигналов
Лекция по усилителям №1 План лекции Вступление Назначение и типы усилителей > Общие характеристики усилителей Литература
Микрофон Усилитель Модулятор
Генератор гармонических сигналов Усилитель
Рисунок Таблица децибелов для отношений сигналов по уровням
Лекция по усилителям №2 Вступление Многокаскадность и отрицательная обратная связь в усилителях > Операционные усилители и схемы их включения Малошумящие усилители Литература
Img src= 42 html 159b883c
Img src= 43 html m2172bee0
Img src= 44 html 57b0b79
Kус (дБ) 10 кГц 100 кГц 1 мгц 10МГц
Img src= 49 html m1603b723
Тогда спектр этого сигнала
Источники возникновения следов цифровой обработки фонограмм в виде искажений формы и спектра обработанных сигналов
Лекция Современные методы проверки аутентичности материалов цифровой аудиовидеозаписи при проведении судебной экспертизы План
2. 10. Проявление в вейвлет-портретах цифровых фонограмм искажений формы и спектра сигналов, образующихся при их обработке
Дифференциальная нелинейность и немонотонный участок статической характеристики преобразования ку
Теоретические положения
Входной усилитель с ару
Счетчик адресов Входной фнч
Цазас ацп цап пэвм ацп цап
Рис. 10. Спектрограммы сигналов длительностью 15 выборок на период, выделенных из образцовой (черный) и обработанной (красный) фонограмм (вся исследуемая область)
Усилитель и фнч ацп кодер канального кода Кодер блочного кода Усилитель записи
Исходные положения теории
Методология проведения исследований
При цифровом вводе/выводе в случае синтезации речи по образцу изменяется лишь частота основного сигнала
Сигнал на выходе цазас без обработки
Действительно, если в исходном сигнале
Для дискретизированного сигнала
Технические характеристики Цифровой магнитофон
Возможности различных методов экспертизы аутентичности фонограмм
Тезисы к второй лекции Цифровая запись и вообще обраб требует ан-циф пребразования. Известно, что процес в две фазы дискретиз и квант по уровню
Лекция на тему: "Выбор аппаратуры регистрации при проектировании систем обработки и передачи информации" План лекции Вступление
Литература к лекции Гитлиц М. В. Магнитная запись в системах передачи информации. М.: Связь, 1978. 304 с
Рис. Малогабаритная амз для записи речевых сигналов. Тракт без ведущего вала
Стандарты cd-rom и dvd параметры дисков
Технические характеристики Цифровой магнитофон
Характеристики дисков dvd конструкция диска
Характеристики некоторых магнитооптических накопителей
Лекция по усилителям №3 План лекции Введение Фильтры, активные фильтры > Логарифмирующие и экспоненциальные преобразователи Усилители мощности Литература
F ср f (Гц)
UВых (дБ)
Img src= 82 html m17ca2a31
Img src= 83 html m101950c8
Img src= 84 html 6cae4956
Img src= 85 html m529c653a
Справочник по акустике / Иофе В. К., Корольков В. Т., Сапожков М. А. / Под ред. М. А. Сапожкова. М.: Связь, 1979. 312 с
Img src= 88 html m73939029
Рис. Конструкция электродинамического катушечного микрофона
Рис. 5 Конструкция конденсаторного микрофона Выходной сигнал определяется как
Рис. Конструкция пьезоэлектрического микрофона Сигнал на выходе определяется как
P, дб f
Лекция по снятию акустической информации План лекции Технические каналы утечки информации. Общая классификация, причины и источники > Речевая информация и речевые сигналы
Лекция по снятию акустической информации План лекции Технические каналы утечки информации. Общая классификация, причины и источники > Речевая информация и речевые сигналы
Любой системе связи, в канале утечки информации опасный сигна
Любой системе связи, в канале утечки информации опасный сигна
Форманты речи
Акустические каналы утечки информации (общая классификация) Классификация акустических каналов утечки информации
Возникновение акустических каналов утечки информации
Форманты речи
Акустические каналы утечки информации (общая классификация) Классификация акустических каналов утечки информации
Возникновение акустических каналов утечки информации
Формула Шеннона определяет предельное значение количества информации
Формула Шеннона определяет предельное значение количества информации

2.10. Проявление в вейвлет-портретах цифровых фонограмм искажений формы и спектра сигналов, образующихся при их обработке


Как показано в [30,45] и предыдущих подразделах настоящей работы, при многократной дискретизации АС в различных устройствах, используемой при ЦО, происходит искажение его формы, что, в свою очередь, приводит к появлению в его спектре дополнительных спектральных компонент. Их появление обусловлено двумя факторами:

– расхождением истинных значений частоты дискретизаторов различных устройств, используемых для ввода/вывода и обработки фонограмм;

– несовпадением участков с ДНСХ и НСХ КУ, входящих в преобразователи различных устройств, участвующих в дискретизации.

Также искажения АС происходят и при выполнении операции стробирования фрагментов в процессе фальсификации как ЦФ, так и АФ.

Экспериментально показано, что наиболее пригодным обнаружителем следов такой обработки является сравнительный вейвлет-анализ сигналов, воспроизводимых с ПФ и ОФ (эксперимент проводился на гармонических сигналах) [97,99].

Осмысливая пути использования этого вида анализа для экспертизы подлинности фонограмм, следует рассмотреть проявление в вейвлет-портрете искажений, возникающих в сигнале при его ЦО.

В [30,98] показано, что если входной АС подавался на вход КУ, который имеет НСХ, то он может рассматриваться с точки зрения принципа "суперпозиции" для БНС, а сигнал на выходе КУ можно записать в виде (2.3)


, где

y1(t) – отклик системы на воздействие, действующее на участке шкалы, в пределах которого в СХ КУ отсутствует НСХ,

y2(t) – отклик системы на воздействие, действующее на участке шкалы, в пределах которого в СХ КУ имеется НСХ,

l – номер интервала квантования, до которого НСХ в СХ КУ отсутствует,

l+1 – последующий за l номер интервала квантования, на котором в СХ КУ имеется НСХ,

l+2 – последующий за l+1 номер интервала квантования, на котором отсутствует НСХ в СХ КУ.


Данное выражение получено из известной [91] формулы (2.2) для сигнала на выходе ЦАП, который, в сущности, и является КУ для АЦП последовательных приближений, используемых в ЦАЗАС и платах ввода/вывода звуковых сигналов ПЭВМ [96].


,

где

ai – весовые коэффициенты, определяемые соответствующими разрядами двоичного кода, в который преобразован уровень входного АС,

U0оп – уровень младшего разряда преобразования,

2N – количество уровней квантования преобразователя.


Часть предложенных в [30,45] моделей обработки ЦФ предполагают ввод АС в ПЭВМ с аналогового выхода ЦАЗАС, обработку этих сигналов в ПЭВМ и перезапись обработанных сигналов через аналоговый вход на ту же звукозаписывающую аппаратуру. Рассмотрим эти модели в общем виде, с точки зрения проявления НСХ в выходных сигналах. Для этого воспользуемся общей упрощенной схемой обработки и перезаписи сигналов, представленной на рис. 2.25.

Предположим, на вход АЦП ЦАЗАС подается АС , при чем частота этого сигнала выбрана так, чтобы НСХ КУ могла проявиться в этом сигнале на любом из интервалов квантования КУ, т.е. выполнялось неравенство (2.5)


,

где

fc – частота квантуемого АС,

fД – частота дискретизации АС,

i – разрядность преобразователя [41].

В соответствии с моделями, разработанными в [30,45], АС на выходе ЦАЗАС до его перезаписи определяется выражением (2.26), а его спектр – выражением (2.27)


,

где

n1 – номер отсчета (выборки) сигнала на выходе ЦАЗАС,

Т1 – шаг дискретизации АС в ЦАЗАС,

Am1амплитуда входного АС.





Дискретизатор

ЦАЗАС



АЦАП

ЦАЗАС,

КЦЗВ



Дискретизатор

ПЭВМ


АЦАП ПЭВМ,

обработка данных


















Рис. 2.25. Общая упрощенная схема обработки и перезаписи сигналов


Спектр этого сигнала


,

где

ωД1 – ЧД в ЦАЗАС,

.


Однако, при рассмотрении выражения (2.26) необходимо учесть, что сигнал на выходе ЦАП для каждой отдельной выборки соответствует (2.2) и, вместе с тем, его максимальное значение равно максимальному удвоенному размаху входного АС, который передастся в системе АЦАП без амплитудных ограничений, т.е.


, (2.91)

где

Um – максимальное значение сигнала, которое может быть проквантовано без амплитудных ограничений, т.е. максимальное значение шкалы преобразования в КУ.


Следовательно, (2.26) можно записать, как


, (2.92)

где

Um1 – максимальное значение шкалы преобразования КУ ЦАЗАС.


Но, согласно используемой модели, сигнал в аналоговой форме с выхода ЦАЗАС поступает на вход АЦП ПЭВМ, обрабатывается в компьютере, а затем, с его аналогового выхода подается на АЦП ЦАЗАС. Перезаписанный на этом аппарате АС воспроизводится через ее аналоговый выход, т.е. через ЦАП ЦАЗАС. Но в [30,96] показано, что вероятность совпадения в двух разных КУ интервалов квантования с ДНСХ и НСХ составляет 2,3·10-10, т.е. такое событие можно считать невероятным. Следовательно, даже в случае совпадения истинных значений (что так же маловероятно) величины напряжений Uоп источников опорного напряжения во всех преобразователях, участвующих в обработке, при каждом из преобразований сигнал подвергнется дополнительным искажениям, определяемым особенностями каждого из используемых КУ. Поэтому запишем амплитуду сигнала s5(t) на выходе ПЭВМ как


, (2.93)


а сигнал s6(t) на выходе ЦАЗАС после перезаписи, как


, (2.94)


где

Um2 – максимальное значение шкалы преобразования АЦП и ЦАП ПЭВМ (считаем, что в АЦП и ЦАП каждого из устройств используется один источник опорного напряжения).

Конечно, такая запись несколько условна, т.к. максимально возможное значение уровня сигнала на выходе любого из устройств будет определяться величиной его опорного напряжения. В тоже время, записывая максимальный уровень сигнала на выходе ЦАЗАС после перезаписи в виде формулы (2.94), мы отражаем мультипликативность процессов, происходящих при такой обработке.

Тогда, исходя из выбранной модели, сигнал на выходе ЦАЗАС после перезаписи


(2.95)

где

n2 – номер отсчета (выборки) сигнала на выходе АЦАП ПЭВМ,

Т2 – шаг дискретизации АС в АЦАП ПЭВМ.


Спектр этого сигнала будет определяться как







, (2.96)

где

– преобразование Фурье соответствующих сигналов,

ωД2 – частота дискретизации в АЦАП ПЭВМ.


При подстановке в (2.96) значений Um1,Um2 в соответствии с (2.3), получаем







, (2.97)

где

l – номер интервала квантования, до которого НСХ в СХ КУ ЦАЗАС отсутствует,

l+1 – последующий за l номер интервала квантования, на котором имеется НСХ в СХ КУ ЦАЗАС,

l+2последующий за l+1 номер интервала квантования, на котором отсутствует НСХ в СХ КУ ЦАЗАС,

m – номер интервала квантования, до которого НСХ в СХ КУ ПЭВМ отсутствует,

m+1 – последующий за m номер интервала квантования, на котором имеется НСХ в СХ КУ ПЭВМ,

m+2последующий за m+1 номер интервала квантования, на котором отсутствует НСХ в СХ КУ ПЭВМ,

ai – весовые коэффициенты, определяемые соответствующими разрядами двоичного кода, в который преобразован уровень АС в ЦАЗАС ,

aj – весовые коэффициенты, определяемые соответствующими разрядами двоичного кода, в который преобразован уровень АС в ПЭВМ,

U0оп1 – уровень младшего разряда преобразования в ЦАЗАС,

U0оп2 – уровень младшего разряда преобразования в ПЭВМ,

2Nq – количество уровней квантования преобразователей в ЦАЗАС и ПЭВМ (принимается одинаковым для обоих устройств).


Учитывая различия в размещении на статической характеристике КУ в разных экземплярах преобразователей, входящих в ПЭВМ и ЦАЗАС, уровней квантования, имеющих технологические неточности изготовления, и мультипликативность процесса, в обработанном сигнале будут наблюдаться искажения формы, определяемые особенностями каждого из них. Такие искажения будут проявляться в виде коротких выбросов на сигнале, длительность которых определяется интервалом квантования каждого из используемых устройств, а их величина лежит на уровне МР каждого из преобразований [30,92,98].

Такой же процесс происходит и с уровнями квантования, имеющими ДНСХ. Но при этом следует учесть, что искажения формы сигнала происходят и при идеальной СХ КУ, т.к. квантованный сигнал имеет ступенчатую форму.

Поэтому при проведении вейвлет-анализа сигналов, подвергнутых обработке, следует ориентироваться на высокочастотные компоненты речевых сигналов. Это поясняется тем, что ввиду малой длительности выбросов, отношение периода анализируемого сигнала и длительности выброса будет весьма значительным. Поэтому его желательно уменьшить, что улучшит условия анализа, определяемые необходимостью анализировать как эти искажения, так и искажения спектра, возникающие за счет разброса истинных значений частоты дискретизации в ЦАЗАС и ПЭВМ, и обеспечит удобство подсчета проявлений НСХ ДНСХ на периоде сигнала. Следовательно, для их выявления необходимо проводить анализ при малых значениях параметра масштабирования а,­ т.к. при этом обеспечивается анализ всех происходящих при обработке искажений сигнала. Именно при этих условиях в вейвлет-портрете будут отражаться искажения, обусловленные технологическими дефектами изготовления АЦП и ЦАП конкретных устройств, искажения, возникающие из-за несовпадения истинных значений ЧД в этих устройствах и искажения, возникающие за счет обработки вырезанием фрагментов.

Разумеется, что разделить их на отдельные составляющие, относящиеся к какому-либо из источников таких искажений невозможно, но в этом и нет необходимости, поскольку они будут носить устойчивый индивидуальный характер, и проявляться в виде различий вейвлет-портретов для ОФ и ПФ в случае ее обработки.

Как было показано в [92,98,99], наиболее подходящим для проведения анализа сигналов, выделяемых из фонограмм, является комплексный вейвлет Морле. Найдем вейвлет-портрет спектра сигналов s3(a,b) и s6(a,b). При этом не имеет смысла подставлять значения НСХ, ввиду громоздкости и прозрачности такой подстановки.

Напомним, что в общем виде масштабированная вейвлет-функция (2.82) во временной области записывается как


,


а в частотной области (2.83), как


,

где

– прямое преобразование Фурье [110].


Временное представление вейвлет-функции Морле [110,111]


, (2.98)

где

β = ,

ωC частота гетеродинирования гауссиана (носитель),


а частотное


.1 (2.99)


Тогда вейвлет-портрет спектра сигнала s3(a,b) с параметрами а и b запишется как











(2.100)


Вейвлет-портрет спектра обработанного сигнала s6(a,b) на выходе ЦАЗАС













. (2.101)

Сравнение выражений (2.100) и (2.101) показывает наличие дополнительных спектральных компонент, фиксируемых в вейвлет-портрете, которые обязательно проявятся при его визуализации на экране компьютера.

При этом комплексность вейвлета Морле имеет решающее значение при проведении анализа фонограмм. Действительно, наличие в портрете модуля и аргумента исследуемой функции, с учетом способности вейвлетов выявлять малые экстремумы, приводит к появлению в портрете отражения фазовых скачков в сигнале при каждом таком искажении его формы (а, следовательно, и спектра). Эти скачки проявляются в виде смен направления приращения на графике аргумента исследуемого сигнала. Но искажения формы сигнала происходят и при идеальной СХ КУ, т.к. квантованный сигнал имеет ступенчатый вид. Это искажения в форме ступенек, образующиеся на каждом шаге квантования, хотя их величина соответствует уровню МР преобразования. Поэтому для анализа фонограмм должны использоваться программы вейвлет-анализа с комплексными вейвлетами, желательно с вейвлетом Морле, имеющим наилучшую разрешающую способность. Можно получить отражения фазовых скачков в сигнале при каждом таком искажении его формы (а, следовательно, и спектра). Эти скачки проявляются в виде смен направления приращения на графике аргумента исследуемого сигнала. Можно использовать, например, программу MatLab R12, содержащую в пользовательском меню вейвлет-анализа окно комплексных вейвлетов, среди которых есть и вейвлет Морле. Особое удобство данной программы заключается в наличии специального графического окна вывода аргумента исследуемой функции, где аргумент исследуемого сигнала выводится в виде графика.

Очевидно, что сигналы, воспроизведенные с ЦФ, подвергнутой обработке, при использовании аналогового входа/выхода, будут иметь большее количество таких изменений, чем сигналы той же частоты, воспроизведенные с образцовой ЦФ. Рассмотрим обобщенную схему обработки ЦФ при цифровом вводе/выводе сигналов, показанную на рис. 2.26.







Дискретизатор ЦАЗАС



АЦП ЦАЗАС,

КЦЗВ



Цифровой порт ПЭВМ


Цифровой порт ЦАЗАС


АЦАП ПЭВМ, дисплей






ЦАП ЦАЗАС








Рис. 2.26. Обобщенная схема обработки ЦФ при цифровом вводе/выводе сигналов


Предположим, что на вход ЦАЗАС подавался первоначальный входной сигнал . Этот сигнал проходит через дискретизатор и АЦП ЦАЗАС, где подвергается дискретизации во времени и квантованию по уровню. При этом он искажается за счет воздействия на него НСХ и ДНСХ КУ ЦАЗАС. Таким образом, на выходе ЦАЗАС будет присутствовать сигнал с амплитудой Am1, представленный в цифровой форме. Этот сигнал подается через цифровые порты из ЦАЗАС в ПЭВМ, где подвергается цифровой обработке с использованием в этом процессе ее АЦАП, т.е. обработанный сигнал (представленный в цифровой форме) с амплитудой Am2 содержит искажения, обусловленные действием НСХ и ДНСХ КУ ПЭВМ.

Этот сигнал через цифровые порты подается из ПЭВМ в ЦАЗАС, где и записывается. При воспроизведении в аналоговой форме этот сигнал вновь подвергается воздействию НСХ и ДНСХ КУ ЦАЗАС, т.к. проходит через ее ЦАП. Таким образом, на выходе ЦАЗАС присутствует обработанный сигнал sd4(t) с амплитудой Am3. Этот сигнал содержит в себе все искажения формы (и, следовательно, спектра), обусловленные действием НСХ и ДНСХ КУ как ЦАЗАС, так и ПЭВМ. При этом следует отметить, что АЧХ системы АЦАП ПЭВМ отличается от АЧХ системы АЦАП ЦАЗАС. Следовательно, размещение разрядов с технологическими дефектами КУ ЦАЗАС при повторном вводе в нее сигнала не совпадут (по месту размещения на сигнале) с теми, что обуславливались при первичном вводе. Поэтому, учитывая мультипликативность процесса, количество искажений, приходящихся на один период сигнала, образовавшихся за счет такой обработки, увеличится.

Спектр обработанного сигнала на аналоговом выходе ЦАЗАС можно записать, как








(2.102)


Тогда вейвлет-портрет спектра этого сигнала, полученный применением функции Морле,








.(2.103)


Т.е. в вейвлет-портрете проявятся искажения формы и спектра сигнала, обусловленные его ЦО, выражаемые в появлении на нем выбросов с величиной уровня МР. Кроме того, за счет изменения количества выборок при дискретизации в различных устройствах, изменится частота исследуемого сигнала и произойдет сдвиг, как частоты сигнала, так и дополнительных частотных составляющих, появившихся в спектре сигнала при его дискретизации. А если сигнал подвергался обработке способом вырезания фрагментов, то появление дополнительных частотных составляющих в его спектре неизбежно.

Таким образом, появление дополнительных частотных составляющих, сдвиг частоты сигнала и несовпадение по расположению на оси частот дополнительных частотных составляющих, содержащихся в спектре проверяемого сигнала, относительно спектра аналогичного образцового сигнала, являются надежными информационными признаками ЦО ЦФ.


2.11. Проявление в вейвлет-портрете аналоговых фонограмм искажений

формы и спектра сигналов, образующихся при их обработке


Построим модель обработки для случая перезаписи на ААМЗ обработанной в ПЭВМ ЦФ и рассмотрим вейвлет-портреты, полученные с помощью вейвлет-функции Морле, образцовой и проверяемой (предварительно обработанной) АФ. Предположим, что для обработки фонограммы используется обобщенная схема, показанная на рис. 2.27.

При этом ЦФ, записанная на ЦАЗАС, вводится в ПЭВМ по аналоговому входу/выходу, а затем, после обработки через аналоговый выход ПЭВМ переписывается на ААМЗ.

Данный случай обработки является одним из самых трудных для выявления при экспертизе. Выясним, как должны ли проявиться в вейвлет-портрете признаки такой обработки, и если должны, то каким образом?


Дискретизатор

ЦАЗАС


Канал цифровой записи-воспроизведения и АЦАП ЦАЗАС




Дискретизатор ПЭВМ



АЦАП ПЭВМ и канал обработки информации



ААМЗ (КЗВ)
















Рис. 2.27. Обобщенная схема создания ФАФ из цифровых фонограмм


Предположим, что на вход ЦАЗАС подавался сигнал . Записанный сигнал s2(t) подается на вход компьютера. Он соответствует формуле (2.92)


, (2.104)

где

Um1 – максимальное значение шкалы преобразования КУ ЦАЗАС.


Как и в предыдущих моделях, принимаем наихудший вариант – следы дискретизации ЦАЗАС в сформированной в ПЭВМ ИФФ не сохранились. Сохранились (а они не могли не сохраниться при любом вводе фонограммы) следы квантования по уровню в виде выбросов на сигнале из-за воздействия НСХ и ДНСХ КУ ЦАЗАС.

Тогда обработанный в ПЭВМ сигнал s3(t), поступающий на вход ААМЗ,


. (2.105)


Его спектр


, (2.106)

где

ωД2 – частота дискретизации в АЦАП ПЭВМ.


При этом, моделируя канал аналоговой магнитной записи, ограничимся линейной моделью процесса воспроизведения [113], используя известную аппроксимацию импульсной реакции тракта [76]. Такой подход позволяет моделировать канал записи-воспроизведения в общем виде, с учетом большого количества изменяемых параметров [76,113–116]. При конструировании ААМЗ используются модели по отдельным конструктивным узлам и блокам, позволяющие найти их оптимальные конструкции и определить влияние изменений отдельных параметров на точность передачи информации в такой аппаратуре [76,113–116]. Однако, учитывая известный факт, что разрешающая способность ААМЗ определяется волновой характеристикой индукционной головки воспроизведения [114,115], а модель составляется в общем виде, имеет смысл принять такую, несколько упрощенную модель. Эта модель учитывает влияние ширины рабочего зазора воспроизводящей головки, величины неконтакта между зазором головки воспроизведения и МН. Разумеется, расчет по такой модели потребует обязательной экспериментальной проверки полученных теоретических результатов. Конечно, такая модель, представляющая ТМЗВ в общем виде, не учитывает некоторых индивидуальных особенностей ААМЗ, например, формы рабочего зазора головки воспроизведения, колебаний скорости и т.д., но в этом и нет необходимости, т.к. мы не задаемся целью создания модели конструкции конкретного аппарата.

Отклик ТМЗВ по магнитному потоку (импульсная реакция тракта по потоку) на воздействие в виде единичной δ-функции ηФ(x) равен


, (2.107)


где

K(Ώ) – волновой коэффициент передачи ТМЗВ,

x = Vt ,

где

V – скорость транспортирования носителя,

t – текущее время [76].


С выхода ПЭВМ сигнал записывается в ААМЗ. Рассмотрим линейную модель записи-воспроизведения сигналов в ААМЗ.

Известно [76], что для ТМЗВ импульсная реакция тракта по потоку ηФ(x), учитывающая щелевые и контактные потери, равна


, (2.108)


где

Δ – половина ширины рабочего зазора головки записи-воспроизведения, s – величина неконтакта между головкой записи-воспроизведения и МН.


Также известно [76], что связь между импульсной реакцией ТМЗВ по потоку и импульсной реакцией тракта по э.д.с. во времени ηE(t) определяется выражением


. (2.109)

Предположим, что на ААМЗ, представленной на экспертизу, при записи ОФ, записывался сигнал .

Тогда сигнал s6(t) на ее выходе определится сверткой [76]


. (2.110)


Спектр этого сигнала, с учетом влияния величины неконтакта и щелевых потерь на уровень отдачи головки воспроизведения, определится как






. (2.111)


Перезаписанный сигнал s4(t) на выходе ААМЗ определится сверткой входного сигнала s3(t) с импульсной реакцией ТМЗВ ААМЗ


. (2.112)


Спектр этого сигнала













. (2.113)


Сравнение выражений (2.111) и (2.113) показывает, что за счет влияния на записываемый сигнал частоты дискретизации, при воспроизведении обработанной в ПЭВМ ПФ происходит изменение непрерывного спектра собственных шумов на выходе ААМЗ относительно спектра шумов на выходе ААМЗ при воспроизведении ОФ.

Вейвлет-портрет спектра сигнала s6(t) для ОФ на выходе ААМЗ, полученный с использованием вейвлет-функции Морле,







. (2.114)


Вейвлет-портрет спектра обработанного сигнала s4(t), воспроизведенного с ПФ на выходе ААМЗ, полученный с использованием вейвлета Морле










. (2.115)


Сравнение вейвлет-портретов спектров сигналов, полученных из ОФ и ПФ, подвергшейся ЦО, показывает, что в портрете сигналов обработанной фонограммы наблюдается изменение непрерывного спектра собственных шумов на выходе ААМЗ относительно спектра шумов на выходе ААМЗ при воспроизведении ОФ.

Очевидно, что это же явление будет наблюдаться и при обработке в ПЭВМ первичных записей, сделанных на ААМЗ, с последующей перезаписью полученного фальсификата на аналоговую аппаратуру. Кроме того, обработанная таким образом АФ выявляется с помощью первой модификации комплекса "Теорема", рассчитанного на проверку АФ.

Поэтому рассмотрение такой модели не имеет смысла.


1 В [110,111] коэффициент при выражении спектра показан неверно, т.к. известно, что коэффициенты временного и частотного представления колокольного импульса при β = разнятся в (см. Приложение Б)



Схожі:

2. 10. Проявление в вейвлет-портретах цифровых фонограмм искажений формы и спектра сигналов, образующихся при их обработке iconМеждународная конвенция об охране прав исполнителей, изготовителей фонограмм и вещательных организаций
Договаривающиеся государства, побуждаемые желанием защитить права исполнителей, изготовителей фонограмм и вещательных организаций,...
2. 10. Проявление в вейвлет-портретах цифровых фонограмм искажений формы и спектра сигналов, образующихся при их обработке iconКонспект лекций по курсу "учет в банках" для студентов заочной формы обучения
В современных условиях универсализации деятельности финансовых учреждений расширение спектра финансовых услуг стало важным условием...
2. 10. Проявление в вейвлет-портретах цифровых фонограмм искажений формы и спектра сигналов, образующихся при их обработке iconПредназначен для проведения лечения низкоинтенсивным импульсным лазерным излучением ближней ик-области спектра
Ик-области спектра. Область применения: физиотерапия лечение сердечно-сосудистой системы, опорно-двигательного аппарата, бронхитов...
2. 10. Проявление в вейвлет-портретах цифровых фонограмм искажений формы и спектра сигналов, образующихся при их обработке iconГульнар Ибрагимова, Таир Ибрагимов инновационные методы организации самостоятельной работы студентов заочной формы
В статье рассматриваются элементы инновационных методов повышающих эффективность индивидуальной работы студента заочной формы обучения....
2. 10. Проявление в вейвлет-портретах цифровых фонограмм искажений формы и спектра сигналов, образующихся при их обработке iconШпаргалка по аудиту Ульяна Ринатовна Лукьянчук Шпаргалка по аудиту
Охватывает прогнозная финансовая информация, тем меньше применимость допущений, принятых при ее подготовке, и тем больше вероятность...
2. 10. Проявление в вейвлет-портретах цифровых фонограмм искажений формы и спектра сигналов, образующихся при их обработке iconМеждународная конвенция по безопасным контейнерам
...
2. 10. Проявление в вейвлет-портретах цифровых фонограмм искажений формы и спектра сигналов, образующихся при их обработке iconНачало формы Конец формы
Вводиться в дію Постановою вр n 2461-xii ( 2461-12 ) від 16. 06. 92, Ввр, 1992, n 34, ст. 505 }
2. 10. Проявление в вейвлет-портретах цифровых фонограмм искажений формы и спектра сигналов, образующихся при их обработке iconНачало формы Конец формы

2. 10. Проявление в вейвлет-портретах цифровых фонограмм искажений формы и спектра сигналов, образующихся при их обработке iconНачало формы Конец формы

2. 10. Проявление в вейвлет-портретах цифровых фонограмм искажений формы и спектра сигналов, образующихся при их обработке iconНачало формы Конец формы

2. 10. Проявление в вейвлет-портретах цифровых фонограмм искажений формы и спектра сигналов, образующихся при их обработке iconОборудование системы цифровых эатс квант-е

Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©te.zavantag.com 2000-2017
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи