Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/982
Title: Methods of factorial coding of speech signals
Other Titles: Методи факторіального кодування мовних сигналів
Authors: Faure, Emil
Lavdanskyi, Artem
Shvydkyi, Valerii
Фауре, Еміль Віталійович
Лавданський, Артем Олександрович
Швидкий, Валерій Васильович
Харін, Олександр Олександрович
Keywords: factorial code;permutation;speech sample;samples recovery;decoding noise;факторіальний код;перестановка;таблиця замін;вибірка мовного сигналу;відновлення вибірок;шум декодування
Issue Date: 2019
Publisher: Radio Electronics, Computer Science, Control
Abstract: Context. The paper outlines the methods of factorial coding of speech signals using a factorial code to provide integrated information security and to maintain a receiver and transmitter clock phase. By integrated information security, for the methods proposed in this article, we mean data protection from effects of noise in communication channel and attempts of data unauthorized access in open multiple access telecommunication networks. Objective. The goal of the research is to provide integrated protection of real-time speech signals based on factorial coding. For this, the methods for factorial coding of speech signals and building speech codecs have been developed. These methods are based on the properties of factorial codes to keep synchronism with the working signal, to detect a significant part of errors caused by the action of noise, natural or created intentionally, to provide the ability to correct all detected errors with a finite accuracy, as well as to provide cryptographic protection against voice message unauthorized listening by hiding the law of converting speech signal samples into a permutation. Method. The main idea of the proposed methods is to choose permutations for information transferring with a specific set of properties and features that provide the ability to correct errors detected by code and to recover speech signal samples with a finite degree of accuracy (with a nonzero aperture). Results. The procedures for information coding/decoding have been determined. The results of the experimental evaluation of the model of such systems when working on a communication channel with both independent and multiple bit errors are presented. The magnitude of decoding noise due to the finite accuracy of speech signal samples recovery is determined as a function of bit error probability in a communication channel. Conclusions. The proposed methods of factorial coding of a speech signal provide integrated information security and recovery with finite accuracy of speech signal samples deformed by noise in communication channel. The requirements to the quality of communication channel (to the value of bit error probability) for comfortable speech perception are determined.
Актуальність. У роботі викладено методи факторіального кодування мовних сигналів, що використовують факторіальний код для забезпечення інтегрованого захисту інформації та підтримки циклової фази розподільників приймання/передавання. Під інтегрованим захистом розуміється захист інформації від впливу завад у каналі зв’язку і спроб несанкціонованого доступу у відкритих телекомунікаційний мережах множинного доступу. Мета роботи. Метою цієї роботи є забезпечення інтегрованого захисту мовних сигналів реального часу на основі факторіального кодування. Для цього в роботі розроблено методи факторіального кодування мовних сигналів і побудови мовних кодеків, що базуються на властивостях факторіальних кодів утримувати тактовий і цикловий синхронізм за робочим сигналом, виявляти значну частину помилок, обумовлених впливом завад природного походження або створених навмисно, забезпечувати можливість виправлення всіх виявлених кодом помилок зі скінченною точністю, а також забезпечувати криптографічний захист від несанкціонованого прослуховування мовного повідомлення за рахунок приховування закону перетворення вибірок мовного сигналу в сигнал – перестановку. Метод. Основна ідея запропонованих методів полягає у виборі для перенесення інформації перестановок з певним набором властивостей і ознак, що забезпечують максимальну виявляючу здатність коду, здатність виправлення виявлених кодом помилок і відновлення вибірок мовного сигналу зі скінченним ступенем точності (з ненульовий апертурою). Результати. Визначено процедури кодування/декодування інформації, що забезпечують виявлення та виправлення на приймальній станції вибірок мовного сигналу з ненульовий апертурою. Викладено результати експериментальної оцінки моделі таких систем під час роботи каналом зв’язку як з незалежними бітовими помилками, так і з пакетуванням помилок. Визначено величину шуму декодування, обумовленого скінченною точністю відновлення прийнятих з помилкою вибірок мовного сигналу, як функції ймовірності помилки в послідовності біт під час передавання інформації каналом зв’язку. Висновки. Запропоновано методи факторіального кодування мовного сигналу, що забезпечують інтегрований захист інформації і відновлення зі скінченною точністю вибірок мовного сигналу, деформованих завадами в каналі зв’язку. Визначено вимоги до якості каналу зв’язку (до значення ймовірності бітової помилки в каналі зв’язку), за якого забезпечується комфортне сприйняття мови.
URI: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/982
DOI: 10.15588/1607-3274-2019-4-18
Issue: 4
First Page: 186
End Page: 198
Appears in Collections:Наукові публікації викладачів (ФІТІС)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
193946-431928-1-SM-1.pdf769.89 kBAdobe PDFThumbnail
View/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.