А,В,Соколов, 0,М, Степанюк - Скачать документы

Глава 5. Компьютерная стенография ^ 437
трацию, можно на звуках речевого сообщения, порожденных турбулентным источником,
передавать дополнительную информацию. Эти частоты для звука [х] расположены
в диапазоне частот ниже 800 Гц, для звука [ш] в диапазоне частот от 2 кГц до 4 кГц,
а для звука [с] на частотах выше 5 кГц. Вероятность встретить перечисленные звуки в
русской речи равна 0,08, так, что за одну секунду речи можно передать 80 мс скрытой
информации и количество квантов скрытой информации составит 1,2 на одну секунду
речи.
Второе ограничение связано с чувствительностью нашей слуховой системы к изменению
значений ширин резонансов, возникающих в речевом тракте. Такая относительная
чувствительность составляет 30%. Это означает, что речевой сигнал можно
корректировать, изменяя добротности резонансов гласных звуков. В этом случае есть
возможность внедрить до 200—300 мс скрытой информации на одну секунду речи с
количеством квантов скрытой информации 2—3 за одну секунду речи.
Третье ограничение связано с возможностью регулирования речевого сигнала на
интервалах вынужденных (моменты времени, когда ускорения воздушного потока,
порожденные работой голосовых связок, максимальны) и свободных (когда влияние
голосовых связок отсутствует) колебаний. Регулировать длительность этих интервалов
нельзя, поскольку наше слуховое восприятие очень чувствительно к этим изменениям.
Однако увеличить амплитуду на интервалах вынужденных колебаний можно.
Но делать это надо очень аккуратно, корректируя диапазон изменения мгновенной
частоты для каждого резонанса речевого тракта. Интервал вынужденных колебаний
не превосходит половины периода низкочастотного резонанса в речевом тракте, т. е.
частоту 300—600 Гц. С учетом частоты основного тона 100—200 Гц и длительности
гласных звуков русской речи 200—300 мс на одну секунду речи (с учетом релаксационного
режима колебаний голосовых связок с широким спектром гармоник), получаем
общую длительность кодирования до 45 мс. Следует отметить, что этот вид кодирования
является наиболее сложным для обнаружения с помощью современных
методов анализа и распознавания речевых сигналов. Количество квантов скрытой информации
при этом составит от 15 до 40 на одну секунду речи.
Перейдем к возможности внедрения специфических, не мешающих восприятию
речевого сигнала, помех. В качестве таких сигналов могут рассматриваться возбуждения
на дополнительных резонансных частотах. Возбуждения осуществляются импульсами
тонального источника, выделенными из самого же исходного речевого сигнала.
Этот механизм можно рекомендовать для тех интервалов, на которых порождаются
гласные звуки. Новые резонансы не мешают пониманию исходного речевого сигнала
и на слух воспринимаются как некоторое улучшение тембральности исходного речевого
сообщения. Длительность таких аддитивных сигналов составляет 500—600 мс, а
количество передаваемых квантов скрытого сообщения от 2 до 4 на одну секунду речи.
Таким образом, максимальная скорость передачи скрытой информации на речевом
сигнале может быть 52,2 кванта за одну секунду. Самый простой способ кодирования —
это режекция звуков, порожденных турбулентным источником, со скоростью передачи
1 квант в секунду. Самым трудным для обнаружения эффекта кодирования является
метод коррекции речевого сигнала на временных участках вынужденных колебаний
с минимальной скоростью передачи информации 12 квантов. Информационная
емкость каждого кванта в среднем может составить 2 бита (примерно 4 состояния),