Исследование потенциальных возможностей восстановления аудиоинформации из видеозаписи без звуковой дорожки

Автор(и)

  • Юрий Владимирович Лыков Харьковский национальный университет радиоэлектроники, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-7120-3276
  • Анна Дмитриевна Преснякова Харьковский национальный университет радиоэлектроники, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-9514-5709
  • Анна Александровна Лыкова Харьковский национальный университет радиоэлектроники, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-5630-8675

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347019060050

Ключові слова:

восстановление речи из видео, разборчивость речи, отношение сигнал-шум, ОСШ, фильтрация

Анотація

В работе проведен анализ возможности появления канала утечки акустической информации, посредством анализа видеопотока на видеозаписи. Исследованы возможности восстановления речи при очень низком качестве записи, определяемом отношением сигнал–шум (ОСШ), частотой дискретизации, количеством уровней квантования, и уровнем клиппирования, с учетом особенностей исследуемого канала утечки. В результате определены необходимая частота кадров видеоизображения, минимальное ОСШ, количество уровней квантования, и достаточный динамический диапазон смещения колеблющегося объекта. Также исследованы требования к параметрам канала утечки и возможные пути повышения его качества злоумышленником. Рассчитаны требования к смещению колеблющегося под действием акустических волн объекта на видеозаписи. Обоснованы потенциальные возможности уменьшения требований к смещению объекта, путем применения усреднения большого числа различных точек на объекте. Проведена оценка существующего программного обеспечения шумоочистки звукозаписей для повышения разборчивости перехваченного сообщения злоумышленником в рассмотренном канале утечки информации. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что существуют потенциальные предпосылки утечки акустической информации путем анализа видеопотока на видеозаписи. Условия возникновения такого канала не являются чрезмерно жесткими, поэтому нельзя пренебрегать возможностью его появления и необходимо предусматривать превентивные меры по его предотвращению/разрушению на объекте информационной деятельности.

Біографія автора

Анна Дмитриевна Преснякова, Харьковский национальный университет радиоэлектроники

аспирант кафедры КРИСТЗИ ХНУРЭ

Посилання

Олейников, А. Н.; Широкий, А. Н. “Математическое моделирование акустического канала утечки речевой информации,” Радіотехніка, № 177, С. 161–172, 2014. URI: http://nure.ua/wp-content/uploads/2014/Scientific_editions/177/26.pdf.

Granzotto, N.; Bettarello, F.; Ferluga, A.; Marsich, L.; Schmid, C.; Fausti, P.; Caniato, M. “Energy and acoustic performances of windows and their correlation,” Energy Buildings, Vol. 136, p. 189-198, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2016.12.024.

Teter, A.; Gawryluk, Ja. “Experimental modal analysis of a rotor with active composite blades,” Composite Structures, Vol. 153, p. 451-467, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.06.013.

Rothberg, S. J.; Allen, M. S.; Castellini, P.; Di Maio, D.; Dirckx, J. J. J.; Ewins, D. J.; Halkon, B. J.; Muyshondt, P.; Paone, N.; Ryan, T.; Steger, H.; Tomasini, E. P.; Vanlanduit, S.; Vignola, J. F. “An international review of laser Doppler vibrometry: Making light work of vibration measurement,” Optics Lasers Engineering, Vol. 99, p. 11-22, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2016.10.023.

Zalevsky, Z.; Beiderman, Y.; Margalit, I.; Gingold, S.; Teicher, M.; Mico, V.; Garcia, J. “Simultaneous remote extraction of multiple speech sources and heart beats from secondary speckles pattern,” Opt. Express, Vol. 17, No. 24, p. 21566-21580, 2009. DOI: https://doi.org/10.1364/OE.17.021566.

Wadhwa, N.; Rubinstein, M.; Durand, F.; Freeman, W. T. “Riesz pyramids for fast phase-based video magnification,” Proc. of IEEE Int. Conf. on Computational Photography, ICCP, 2-4 May 2014, Santa Clara, USA. IEEE, 2014. DOI: https://doi.org/10.1109/ICCPHOT.2014.6831820.

Davis, Abe; Rubinstein, Michael; Wadhwa, Neal; Mysore, Gautham J.; Durand, Fredo; Freeman, William T. “The visual microphone: passive recovery of sound from video,” MIT, Microsoft Res., Adobe Res. URI: https://people.csail.mit.edu/mrub/papers/VisualMic_SIGGRAPH2014.pdf.

Loizou, P. C. “Speech enhancement based on perceptually motivated bayesian estimators of the magnitude spectrum,” IEEE Trans. Speech Audio Processing, Vol. 13, No. 5, p. 857-869, 2005. DOI: https://doi.org/10.1109/TSA.2005.851929.

Boll, S. “Suppression of acoustic noise in speech using spectral subtraction,” IEEE Trans. Acoustics, Speech, Signal Processing, Vol. 27, No. 2, p. 113-120, 1979. DOI: https://doi.org/10.1109/TASSP.1979.1163209.

Peeters, J.; Louarroudi, E.; De Greef, D.; Vanlanduit, S.; Dirckx, J. J. J.; Steenackers, G. “Time calibration of thermal rolling shutter infrared cameras,” Infrared Physics & Technology, Vol. 80, p. 145-152, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.infrared.2016.12.001.

Ликов, Ю. В.; Морозова, Г. Д.; Кукуш, В. Д. “Вплив особливостей каналів витоку інформації на розбірливість перехоплених мовних повідомлень,” Технологічний аудит та резерви виробництва, Т. 1, № 2, С. 4-8, 2017. DOI: https://doi.org/10.15587/2312-8372.2017.90571.

Ликов, Ю. В.; Морозова, А. Д. “Исследование возможности восстановления аудиоинформации из видеозаписи без звуковой дорожки,” Труды 21-й Междунар. молодежн. форума «Радиоэлектроника и молодежь в ХХI веке», 25-27 апреля 2017, Харьков, Украина. Харьков: ХНУРЭ, 2017, Т. 3.

Сапожков, М. А. Электроакустика. Учебник для вузов. М.: Связь, 1978. 272 с.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-06-30

Як цитувати

Лыков, Ю. В., Преснякова, А. Д., & Лыкова, А. А. (2019). Исследование потенциальных возможностей восстановления аудиоинформации из видеозаписи без звуковой дорожки. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 62(6), 366–376. https://doi.org/10.20535/S0021347019060050

Номер

Том 62 № 6 (2019)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.