Спосіб перевірки оригінальності та автентичності аналогових магнітних сигналограм

1 Сп осі б пер е вірки ори гіна льно сті та автентичності аналогови х магнітни х сигналограм, заснований на попередньому підсиленні сигналів, що відтворюються з сигнало грами перетворенні цих сигналів у цифро ву форму та відокремленні з п і дси ле но ї си гна ло гр ами ді ляно к па уз м іж мовними інформаційними сигналами, який від різняє ться тим що попереднє підси лення сигналів проводять до максимального рівня, при якому сигнали в па узах не зазнають нелінійних спотворень, що виникають при амплітудни х о бмеж енн я х, а о трима ні в п а уза х си гна ли послідовно аналізують на наявність регулярних частотни х складових в обмеженій смузі частот, яка відповідає стандартним частотам дискретизації ци фр о во ї ап ар а тур и м а гн і тн о го за пи су та ча сто там дискр е тиза ці ї в ЕОМ п ри о бр обці звукови х си гналі в у різни х формата х, при чом у ан аліз про во дя ть шля хом н акопи чення та усереднення у часі, при застосуванні спектральних вікон та лінійної або експоненціально» обробки а при отриманні регулярних часто тни х складови х що відокремлюють у процесі обробки, враховують та ві дки да ють часто тні скла до ві си гналі в ди ск р е ти з а ц і ї, я кі ви к ор и сто в ують при перетворенні та обробці сигналів при проведенні досліджень 2 Сп о сі б за п 1 , як ий відр ізн я єть ся тим що анало сигналів на наявність регулярних частотних ск ла до ви х п ро водя ть у декі льк о х окр еми х о бла стя х у в уз ь кі й см уз і ча сто т п р и чом у центральні частоти фільтрації обирають так щоб кожна з них відповідала конкретному значенню ста н да р тно ї часто ти ди ск ре тиз аці ї що викори сто вується при ци фро вом у ма гні тном у запису або при різних форматах обробки звукових сигналів в ЕОМ CM О со СО Винахід належить до області магнітного запису, зокрема - до області неруйнівного контролю аналогових магнітних сигналограм, та може бути використаний для інструментальних досліджень при проведенні криміналістичних та судови х екпертиз матеріалів звукозапису Відомими Є способи перевірки оригінальності та автентичності магнітних сигналограм, яга засновані на візуалізаци та дослідженні топологічних властивостей магнітних полів-відбитків на сигналограмі (див , наприклад Вертузаев М С Жариков Ю Ф Судебная акустика теоретические основы и экспертная практика Научно-практическое пособие - Киев РИ О МВД Ук ра ин ы , 19 9 2 - с 9 7 -1 0 3 , Ас СССР № 584337, кл G 11В 27 /36 1977) Такі способи не дозволяють виявляти монтаж , який виконано за допомогою сучасного обладнання, яке надає можливість за допомогою засобів обробки знищити сліди зупинки запису та імпульси вмикання/вимикання від головок запису витирання та підмагнічування Відомим Є також спосіб ототожнення, перевірки оригінальності та а втенти чності магнітни х си гналограм, обраний за прототип, який засновано на перевірці однорідності та належності до одного розподілу ста тистични х характеристик сигналів паразитної амплітудної модуляції (П АМ), вилучени х в паузах мовної інформації яка зафіксована на сигналограм» (див Патент України №26106 на винахід по заявці № 98052284 від 05 05 98 р ) Такий спосіб дозволяє знаходити ознаки монтажу, що був виконаний за допомогою сучасного обладнання та не має слідів зупинки запису та імпульсів вмикання/вимикання від головок запису витирання та підмагнічування, при умові, що первинні записи, які використовувалися для монтажу, були зроблені на аналоговій апаратурі магнітного запису (ААМЗ) Але в разі виконання первинних записів на цифровій апаратурі магнітного запису (ЦАМЗ) та їх подальшій КОМПІЛЯЦІЇ у цифровій формі в ПЕОМ з наступним перезаписом на ААМЗ вироблений о CM CM 27206 фальсифікат буде мати всі ознаки оригіналу, який було записано на ААМЗ, на яку провадився перезапис з ПЕОМ Це пояснюється тим, що рівень власних шумів ААМЗ приблизно на 40 дБ перевищує рівень власних шумів ЦАМЗ, отже всі ознаки цифрової обробки аналогових сигналів будуть замасковані власними шумами ААМЗ, до яких входять також шуми, що зумовлені дією та характеристиками ПАМ Отже факт монтажу, який виконано за допомогою первинних записів на ЦАМЗ, наступній обробці у ПЕОМ та перезапису на ААМЗ, може бути виявлений лише по наявності ознак цифрової обробки, що мають рівень на ЗО - 40 дБ нижче, ніж рівень власних шумів ААМЗ, який фіксується на аналоговій магнітній сигналограмі Тобто, до недоліку способу, обраного за прототип, слід віднести неможливість виявлення монтажу, зробленого за допомогою ЦАМЗ при наступному перезаписі фальсифікату на ААМЗ, що знижує ймовірність інструментальних досліджень аналогових магнітних сигналограм при проведенні криміналістичних та судових експертиз матеріалів звукозапису Недоліки прототипу усуваються використанням способу, заснованого на попередньому підсиленні сигналів, що відтворюються з сигналограм, перетворенні цих сигналів у цифрову форму та вилучен ні з підсиленої сигналограми ділянок пауз між мовними інформаційними сигналами Метою винаходу є підвищення надійності інструментальних досліджень аналогових магнітних сигналограм шля хом перевірки в ни х відсутності або наявності ознак цифрової обробки Поставлена мета досягається тим, що попереднє підсилення сигналів проводять до максимального рівня, при якому сигнали в паузах не зазнають нелінійних спотворень, що виникають при амплітудних обмеженнях, а отримані в паузах сигнали послідовно аналізують на наявність регулярних частотни х складових в обмеженій смузі частот, яка відповідає стандартним частотам дискретизації цифрової апаратури магнітного запису та частотам дискретизації в ЕОМ при обробці звукових сигналів у різних форматах, причому аналіз проводять шляхом накопичення та усереднення у часі, при застосуванні спектральних вікон та лінійної або експоненціальної обробки, а при отриманні регулярних частотних складових, що вилучають в процесі обробки, враховують та відкидають частотні складові сигналів дискретизації, які використовують при перетворенні та обробці сигналів при проведенні досліджень З метою підвищення ймовірності вилучення регулярних частотни х складових шумів сигналограми аналіз сигналів на наявність регулярних частотних складових проводять в декількох окремих областях у вузькій смузі частот, причому центральні частоти фільтрації обирають так, щоб кожна з них відповідала конкретному значенню стандартної частоти дискретизації, що використовується при цифровому магнітному записі або при різних форматах обробки звукових сигналів у ПЕОМ Суть способу полягає в тому, що безперечною ознакою монтажу аналогової магнітної сигналограми, виконаного за допомогою цифрової обробки є наявність СЛІДІВ імпульсів дискретизацй в шумах перевірюваної сигналограми Але, при використанні 16-розрядного аналогоцифрового та цифро-аналогового перетворювання (АЦП та ЦАП ВІДП ОВ ІДНО ) рівень си гна ла ві д імпульсів дискретизації складає мінус 96 дБ від шкали перетворення, при динамічному діапазоні найкращої ААМЗ не більш ніж 60 дБ Таким чином при використанні обробки спектру сигналограми прямим накопиченням з використанням попередньої вузькосмугової фільтрації необхідно вилучати сигнал з потоку шуму з співвідношенням сигнал/завада мінус 40 дБ, що вже є надзвичайно складною технічною задачею До цієї перешкоди додається необхідність мати динамічний діапазон аналого ви х схем обробки не мен ш ніж 100 дБ, що значно ускладнює та підвищує вартість апаратури обробки Аналіз попередньо підсилених сигналів па уз мовної інформації надає можливість зменшити динамічний діапазон обробки, але при цьому необхідно при максимальному підсиленні витримати його рівень так, щоб уникнути амплітудних обмежень, бо їх наявність збагачує спектр сигналів, що неприпустимо для подальшої спектральної обробки При таком у підсиленні на рі вні , наприклад, у 40 дБ при використанні для подальшої обробки 16розрядного АЦП, рівень сигналу молодшого розряду перетворення яке відбувалося при монтажі, також підсилиться й досягне рівня 5-6 розряду при обробці Цим знижується складність та вартість апаратури обробки та забезпечується її фізична реалізовність Підсилені сигнали пауз після АЦП вилучають та послідовно одна пауза за одною піддають паралельній вузькосмуговій фільтрації, після чого проводять аналіз їх спектрів з накопиченням, усередненням у часі та ЛІНІЙНОЮ або експоненціальною обробкою із застосуванням спектральних вікон Застосування вузькосмугової фільтрації підвищує спі ввідно шення си гнал/зава да Цен тральні смуги фільтрів обирають в областях 8, 11, 12,5, 16, 22, 24, 32, 36, 41,4, 44,8, 50 кГц ВІДПОВІДНО ДО прийнятих стандартів на значення частоти дискретизації при цифровому магнітному записі та при обробці звукових сигналів в ЕОМ При необхідності ці частоти можуть бути змінені або розширені Зважаючи на великий обсяг спектрів, що обробляються, обробку проводять із застосуванням цифрової фільтрації за алгоритмом швидкого перетворення Фур 'є (ШП Ф) Пр и цьом у ча сто ту дискре тиза ці ї АЦП та тактову часто ту обробки обирають значно вище від частот дискретизації, які потрібно вилучити з сигнало грами,що досліджується Крім того, ці частоти вн утрішньої ди скретизації заглушуються за допомогою фільтрів високи х порядків так, щоб вони не впливали на результати досліджень, що значно полегшується завдяки попередньому підсиленню рівня молодшого розряду сигналу дискретизації, що може утримувати сигналограма, відносно рівня молодшого розряду сигналу дискретизації для внутрішньої обробки Спосіб можна реалізувати, наприклад, за допомогою пристрою, функціональна блок-схема якого наведена на кресленні Пристрій складається з нормуючого підсилювача (НП) 1, який має змінний коефіцієнт підсилювання, фільтру низьких частот (ФНЧ) 2 , аналогоцифрового перетворювача (АЦП) 3, запам'ятовую 27206 чого пристрою (ЗП) 4, блоку вузькосмугової фільтрації (БВСФ) 5, блоку розрахунку та задания коефіці єн тів вузькосмугової фільтрації (БРЗКФ) 6 блоку розмітки та вилучення пауз (БРВП) 7, блоку завдання порогу пауз (БЗПП) 8, блоку обробки спектрів (БОС) 9, блоку накопичення (БН) 10 спектрів, блоку розрахунку та задания коефіцієнтів спектральної обробки (БРЗСО) 11, блоку синхронізації та керування (БСК) 12, блоку індикації інформації (БИ) 13, блок у документування (БД) 14 та ключа попереднього перегляду (КПП) 15 Пристрій працює наступним чином Сигналограма відтворюється магнітофоном (на кресленні умовно не показаний) та з його виходу подається на вхід НП 1 Підсилена сигналограма через ФНЧ 2 подається на АЦП 3, де перетворюється у цифрову форму Для визначення необхідного рівня підсилення у НП 1 оператор вмикає режим перегляду, що задається сигналом від БСК 12 на керуючий вхід КПП 15 Цифровий потік від АЦП 3 надходить до БИ 13 через КПП 15, де індицирується Оператор знаходить та фіксує необхідний рівень підсилення у НП 1 та вмикає режим введення сигналограми При цьому від БСК 12 на керуючий вхід КПП 15 надходить сигнал, що спрямовує цифровий потік з виходу АЦП 3 на вхід ЗП 4, де й запам'я товується Надалі оператор через ВСК 12 задає режим розмічення пауз, при якому на БИ 13 індицирується сигналограма, яка запам'ятована в ЗП 4 Оператор заміряє рівень сигналу в па узах та задає рівень порогу розмітки пауз в БЗПП 8 Рівень цього порогу з БЗПП 8 подається на вхід БРВП 7, і па узи розмінуються в автоматичному режимі Після розмітки пауз оператор перевіряє коректність розстановки позначок вилучення пауз й, в разі необхідності, провадить їх корекцію в ручному режимі По закінченні розмітки пауз оператор через БСК 12 подає команду вилучення пауз, після чого сигнали пауз вилучаються БРВП 7 та запам'ятовуються в ЗП 4 При цьому за командою оператора сама сигналограма може бути стерта з пам'яті ЗП 4 Потім оператор задає центральні частоти, ширину смуг перепуску та потрібн у крутість спаду вузькосмугови х фільтрів Ці дані надходять з БСК 12 до БРЗКФ 6, де розраховуються потрібні коефіцієнти для реалізації цифрових фільтрів з заданими параметрами Отримані коефіцієнти з виходу БРЗКФ 6 надходять до БВСФ 5 Оператор також задає початкові дані для обробки спектрів - тип спектрального вікна та коефіцієнт перекриття, тип обробки та коефіцієнт експоненти для експоненційної обробки та КІЛЬКІСТЬ ЦИКЛІВ накопичення Ці дані від БСК 12 надходять до БРЗСО 11, де розраховуються всі ІНШІ потрібні для спектральної обробки коефіцієнти, в тому числі й коефіцієнти ШПФ Після отримання від оператора початкових даних за його командою, що надходить від БСК 12 до БВС 5, ЗП 4, БОС 9 та БН 10 починається обробка спектрів сигналів пауз, що надходять послідовно з ЗП 4 до БВСФ 5, де вони фільтруються паралельно у заданих смугах вузькосмуговими фільтрами Відфільтровані у різних смуга х сигнали запам'ятовуються в ЗП 4, звідки надходять до БОС 9, в якому сумісно з БН 10 обробляються ВІДПОВІДНО ДО наданих оператором початкових даних та розрахованих в БРЗСО 11 Після завершення обробки отримані результати ВІДПОВІДНО до кожної смуги фільтрації індицируються в БН 13 та запам'ятовуються в ЗП 4 Оператор робить висновки з отриманих результатів та, в разі необхідності, документує їх за допомогою БД 14 По закінченні обробки проміжні дані в ЗП 4 стираються 27206 3 Ч 2 — 1 — у ЇЇ 12 Фіг. 1 Тираж 9 і ------ 10 50 екз ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) Україна 01133 м Київ 133, бул Л Укра їнки 26 (044) 295 - 81 - 42 (0 4 4 ) 2 9 5 -6 1 -9 7 \п