 |
ИКАР Лаб
Аппаратно-программный комплекс ИКАР Лаб предназначен для решения широкого круга задач анализа звуковой информации, востребованного в специализированных подразделениях правоохранительных органов, лабораториях и центрах судебной экспертизы, службах расследования летных происшествий, исследовательских и учебных центрах.
Первая версия продукта была выпущена в 1993 году и явилась результатом совместной работы ведущих аудиоэкспертов и разработчиков программного обеспечения. Входящие в состав комплекса специализированные программные средства обеспечивают высокое качество визуального представления фонограмм речи. Современные алгоритмы голосовой биометрии и мощные инструменты автоматизации всех видов исследования фонограмм речи позволяют экспертам существенно повысить надежность и эффективность экспертиз.
Артикул:
Поставщик:
ООО "ЦРТ"Описание
Функциональные возможности
Средства визуализации
Используемые в программе SIS II алгоритмы спектрального представления сигнала обеспечивают максимально возможное качество и четкость видимой речи. Пользователь может «на лету» подбирать оптимальные параметры отображения или использовать созданные разработчиком предустановки для различных видов спектрального анализа:
Осциллограммы;
БПФ и КЛП спектрограммы;
Средний и мгновенный спектр;
Кепстрограмма;
Автокоррелограмма;
Выделитель основного тона;
Выделитель формант;
Энергия;
Гистограмма и корреляция гистограмм.
Текстовая расшифровка и сегментация
Выделенный аудиофрагмент может быть отмечен соответствующей группой марок (например, диктор, звук, шум). К маркам могут даваться текстовые комментарии.
Созданные текстовые комментарии могут быть экспортированы в MS Word. При наличии текстовой расшифровки для двух файлов, программа может автоматически найти все совпадающие слова обоих фонограмм.
Сравнение сигналов
Окна могут связываться во временной и частотной областях для удобного измерения с помощью вертикального и горизонтального курсора. Мгновенные спектры с формантами могут накладываться для визуального сравнения.
Гистограммы основного тона дикторов могут быть сопоставлены визуально или численно по значениям минимума, максимума, медианы, асимметрии и общей корреляции.
Детектирование речи и шумов
Детектор речи автоматически размечает фонограмму на речевые фрагменты, пригодные для идентификации. Модуль может быть также настроен на детектирование шумовых участков: телефонные гудки, клиппирование, щелчки.
Расчет характеристик сигнала
Программа SIS II позволяет осуществлять автоматический расчет характеристик сигнала.
Рассчитываются следующие характеристики:
амплитудно-частотная характеристика;
отношение сигнал/шум;
время реверберации;
наличие клиппирования и тональных помех;
длительность чистой речи.
На основании полученных данных о качественных и количественных характеристиках, представленных на исследования сигналов, эксперт может принять решение о возможности или невозможности производства экспертизы.
Средства обработки
Программа SIS II дает эксперту широкий выбор инструментов редактирования и обработки сигналов для улучшения разборчивости и подготовки фонограмм к дальнейшему исследованию:
Нормализация амплитуды;
Линейное преобразование;
Микширование;
Модуляция;
Темпокоррекция (без изменения высоты основного тона);
Изменение частоты дискретизации;
Изменение битности;
Разделение стерео сигнала и объединение двух моно сигналов в стерео;
Изменение фазы;
Многооконный интерфейс
SIS II позволяет открывать много файлов с различным представлением сигнала в одном или разных окнах.
Окна могут быть удобно и быстро расположены под различные задачи: вертикально для идентификации, горизонтально для сравнения копий фонограмм или вариантов шумоочистки, а также в соответствии с личными настройками пользователя.
В одном окне сигналы могут налагаться друг на друга. Цвета и прозрачность могут изменяться для лучшего восприятия.
Управление проектами и создание отчетов
Проект позволяет структурировано хранить все файлы, относящиеся к экспертизе, включая аудио, текст, фото и видео.
Файлы могут запускаться прямо из интерфейса программы SIS II. В проекте можно сохранять результаты идентификации и создавать отчеты в формате MS Word. Программа также позволяет делать скриншоты рабочего экрана или его области для добавления иллюстрации в отчет. Информация о настройках видимой речи всегда доступна и может быть легко скопирована в отчет.
Разделение дикторов в диалоге
Программа SIS II позволяет выполнять автоматическую маркировку речевых сегментов по дикторам на записях естественной речи.
Идентификация
Программа SIS II обладает уникальными инструментами для идентификационного исследования. Биометрические алгоритмы и экспертные модули позволяют автоматизировать и формализовать многие процессы фоноскопического идентификационного исследования, такие как поиск одинаковых слов, поиск одинаковых звуков, отбор сравниваемых звуковых и мелодических фрагментов, сравнение дикторов по формантам и основному тону, аудитивные и лингвистические типы анализа. Результаты по каждому методу исследования представляются в виде численных показателей общего идентификационного решения.
Методика
Модуль «Методика» позволяет систематизировать порядок работы эксперта при проведении идентификационной экспертизы. Модуль показывает эксперту, на каком этапе исследования находится экспертиза. В интерфейсе модуля отображаются результаты по каждому проведенному этапу исследования.
Автоматическое сравнение
Модуль автоматической идентификации позволяет производить сравнение в режиме «один-к-одному» с использованием алгоритмов:
Спектрально-формантный;
Статистика основного тона;
Смесь гауссовых распределений;
Обобщённый метод.
Вероятности совпадения и различия дикторов рассчитываются не только для каждого из методов, но и для их совокупности. Все результаты сравнения речевых сигналов в двух файлах, получаемые в модуле автоматической идентификации, основаны на выделении в них идентификационно значимых признаков и вычислении меры близости между полученными наборами признаков.
Сравнение формант
Процесс идентификации с использованием модуля сравнения формант может быть разделен на два этапа. Сначала эксперт осуществляет поиск и отбор опорных звуковых фрагментов одним из следующих способов:
по диаграмме рассеяния с треугольником Фанта путем выделения области поиска;
указанием частотных диапазонов поиска формант;
по установленным горизонтальным маркам с заданием допуска в герцах и процентах;
поиск всех звуков.
После того как опорные фрагменты для известного и неизвестного дикторов набраны, эксперт может начать сравнение. Модуль автоматически рассчитывает внутридикторскую и междикторскую вариативность формантных траекторий для выбранных звуков и принимает решение о положительной/отрицательной идентификации или неопределенном результате.
Дополнительные возможности модуля:
Визуальное сравнение распределения выбранных звуков на скаттерограмме.
Сравнение усредненных значений формант для выбранных звуков двух дикторов.
Текстовые комментарии для опорных фрагментов – возможность указания слова или триады.
Настройки порогов принятия решения и количества сравниваемых формант.
Экспорт таблиц опорных фрагментов и результатов в MS Word.
Вероятности совпадения и различия дикторов рассчитываются не только для каждого из методов, но и для их совокупности. Все результаты сравнения речевых сигналов двух файлах, получаемые в модуле автоматической идентификации, основаны на выделении в них идентификационно значимых признаков и вычислении меры близости между полученными наборами признаков.
Сравнение основного тона
Модуль «Сравнение ОТ» позволяет автоматизировать процесс идентификации дикторов с помощью метода анализа мелодического контура. Метод предназначен для сравнения речевых образцов на основе параметров реализации однотипных элементов структуры мелодического контура. Для анализа предусмотрено 18 типов фрагментов контура и 15 параметров их описания, включая значения минимума, среднего, максимума, скорости изменения тона, эксцесса, скоса и др. Модуль возвращает результаты сравнения в виде процентного совпадения для каждого из параметров и принимает решение о положительной/отрицательной идентификации или неопределенном результате. Все данные могут экспортироваться в текстовый отчет.
Речевой анализ
Модуль реализован в виде списка из 45 базовых признаков и расширенного списка признаков с примерами их звучания в современном русском языке. Для каждого признака эксперт имеет возможность отметить его выраженность, а так же отметить пример реализации признака на фонограмме. После заполнения таблицы признаков для двух дикторов, модуль сравнения речевых признаков покажет общую статистику по несовпавшим, полностью совпавшим и частично совпавшим признакам.
Общее решение
Результаты работы каждого метода могут быть сохранены экспертом в проект. Основываясь на результатах работы каждого из модулей, программа позволяет принять общее идентификационное решение. При этом пользователь имеет возможность настраивать применимости каждого из отдельных методов исследования, изменяя, таким образом, его вес в общем решении. Применимость также может быть выставлена автоматически по результатам расчета качественных и количественных характеристик сравниваемых фонограмм.
Шумоочистка
Комплексы «ИКАР Лаб» опционально комплектуются ПО Sound Cleaner II для шумоочистки и улучшения разборчивости речевых сигналов. Программа включает в себя все современные алгоритмы обработки сигнала и позволяет успешно подавлять широкополосные шумы, тональные помехи, импульсы, производить коррекцию АЧХ, выравнивать амплитуду сигнала и др.
Все фильтры работают в режиме реального времени — результат фильтрации слышен сразу после включения фильтра в цепочку обработки и пользователь может осуществлять подбор оптимальных параметров «на слух».
Диагностика
Программный модуль EdiTracker является опциональным компонентом экспертно-криминалистических комплексов серии «ИКАР Лаб» и предназначен для оперативной диагностики достоверности аналоговых и цифровых фонограмм. Вместе с программой SIS II данный модуль значительно упрощает экспертный анализ подлинности фонограмм, предоставляя пользователю ручные и автоматические методы анализа:
Исследование технических характеристик магнитофона.
Исследование сигнала фонограммы с целью обнаружения признаков цифровой обработки с помощью методов, основывающихся на анализе спектров и поиска в них следов применения антиалайзинговых фильтров.
Исследование сигнала фонограммы с помощью методов прецизионного спектрального анализа для выявления в сигнале стационарных гармоник (сетевых наводок и др.).
Исследование сигнала фонограммы с целью обнаружения признаков монтажа с помощью методов прецизионного анализа фазовых значений стационарных частот.
Исследование сигнала фонограммы с целью обнаружения признаков монтажа с помощью методов, основывающихся на анализе спектров и поиска в них изменения динамики фоновых шумов.
Выполнение аудитивно-лингвистического исследования фонограммы с помощью реестра признаков монтажа.
Отображение результатов анализа фонограмм в визуальной форме на осциллограммах сигналов.
Представление результатов инструментального и аудитивного анализа в виде выводов и сохранение их в текстовом файле.
Средства визуализации
Используемые в программе SIS II алгоритмы спектрального представления сигнала обеспечивают максимально возможное качество и четкость видимой речи. Пользователь может «на лету» подбирать оптимальные параметры отображения или использовать созданные разработчиком предустановки для различных видов спектрального анализа:
Осциллограммы;
БПФ и КЛП спектрограммы;
Средний и мгновенный спектр;
Кепстрограмма;
Автокоррелограмма;
Выделитель основного тона;
Выделитель формант;
Энергия;
Гистограмма и корреляция гистограмм.
Текстовая расшифровка и сегментация
Выделенный аудиофрагмент может быть отмечен соответствующей группой марок (например, диктор, звук, шум). К маркам могут даваться текстовые комментарии.
Созданные текстовые комментарии могут быть экспортированы в MS Word. При наличии текстовой расшифровки для двух файлов, программа может автоматически найти все совпадающие слова обоих фонограмм.
Сравнение сигналов
Окна могут связываться во временной и частотной областях для удобного измерения с помощью вертикального и горизонтального курсора. Мгновенные спектры с формантами могут накладываться для визуального сравнения.
Гистограммы основного тона дикторов могут быть сопоставлены визуально или численно по значениям минимума, максимума, медианы, асимметрии и общей корреляции.
Детектирование речи и шумов
Детектор речи автоматически размечает фонограмму на речевые фрагменты, пригодные для идентификации. Модуль может быть также настроен на детектирование шумовых участков: телефонные гудки, клиппирование, щелчки.
Расчет характеристик сигнала
Программа SIS II позволяет осуществлять автоматический расчет характеристик сигнала.
Рассчитываются следующие характеристики:
амплитудно-частотная характеристика;
отношение сигнал/шум;
время реверберации;
наличие клиппирования и тональных помех;
длительность чистой речи.
На основании полученных данных о качественных и количественных характеристиках, представленных на исследования сигналов, эксперт может принять решение о возможности или невозможности производства экспертизы.
Средства обработки
Программа SIS II дает эксперту широкий выбор инструментов редактирования и обработки сигналов для улучшения разборчивости и подготовки фонограмм к дальнейшему исследованию:
Нормализация амплитуды;
Линейное преобразование;
Микширование;
Модуляция;
Темпокоррекция (без изменения высоты основного тона);
Изменение частоты дискретизации;
Изменение битности;
Разделение стерео сигнала и объединение двух моно сигналов в стерео;
Изменение фазы;
Многооконный интерфейс
SIS II позволяет открывать много файлов с различным представлением сигнала в одном или разных окнах.
Окна могут быть удобно и быстро расположены под различные задачи: вертикально для идентификации, горизонтально для сравнения копий фонограмм или вариантов шумоочистки, а также в соответствии с личными настройками пользователя.
В одном окне сигналы могут налагаться друг на друга. Цвета и прозрачность могут изменяться для лучшего восприятия.
Управление проектами и создание отчетов
Проект позволяет структурировано хранить все файлы, относящиеся к экспертизе, включая аудио, текст, фото и видео.
Файлы могут запускаться прямо из интерфейса программы SIS II. В проекте можно сохранять результаты идентификации и создавать отчеты в формате MS Word. Программа также позволяет делать скриншоты рабочего экрана или его области для добавления иллюстрации в отчет. Информация о настройках видимой речи всегда доступна и может быть легко скопирована в отчет.
Разделение дикторов в диалоге
Программа SIS II позволяет выполнять автоматическую маркировку речевых сегментов по дикторам на записях естественной речи.
Идентификация
Программа SIS II обладает уникальными инструментами для идентификационного исследования. Биометрические алгоритмы и экспертные модули позволяют автоматизировать и формализовать многие процессы фоноскопического идентификационного исследования, такие как поиск одинаковых слов, поиск одинаковых звуков, отбор сравниваемых звуковых и мелодических фрагментов, сравнение дикторов по формантам и основному тону, аудитивные и лингвистические типы анализа. Результаты по каждому методу исследования представляются в виде численных показателей общего идентификационного решения.
Методика
Модуль «Методика» позволяет систематизировать порядок работы эксперта при проведении идентификационной экспертизы. Модуль показывает эксперту, на каком этапе исследования находится экспертиза. В интерфейсе модуля отображаются результаты по каждому проведенному этапу исследования.
Автоматическое сравнение
Модуль автоматической идентификации позволяет производить сравнение в режиме «один-к-одному» с использованием алгоритмов:
Спектрально-формантный;
Статистика основного тона;
Смесь гауссовых распределений;
Обобщённый метод.
Вероятности совпадения и различия дикторов рассчитываются не только для каждого из методов, но и для их совокупности. Все результаты сравнения речевых сигналов в двух файлах, получаемые в модуле автоматической идентификации, основаны на выделении в них идентификационно значимых признаков и вычислении меры близости между полученными наборами признаков.
Сравнение формант
Процесс идентификации с использованием модуля сравнения формант может быть разделен на два этапа. Сначала эксперт осуществляет поиск и отбор опорных звуковых фрагментов одним из следующих способов:
по диаграмме рассеяния с треугольником Фанта путем выделения области поиска;
указанием частотных диапазонов поиска формант;
по установленным горизонтальным маркам с заданием допуска в герцах и процентах;
поиск всех звуков.
После того как опорные фрагменты для известного и неизвестного дикторов набраны, эксперт может начать сравнение. Модуль автоматически рассчитывает внутридикторскую и междикторскую вариативность формантных траекторий для выбранных звуков и принимает решение о положительной/отрицательной идентификации или неопределенном результате.
Дополнительные возможности модуля:
Визуальное сравнение распределения выбранных звуков на скаттерограмме.
Сравнение усредненных значений формант для выбранных звуков двух дикторов.
Текстовые комментарии для опорных фрагментов – возможность указания слова или триады.
Настройки порогов принятия решения и количества сравниваемых формант.
Экспорт таблиц опорных фрагментов и результатов в MS Word.
Вероятности совпадения и различия дикторов рассчитываются не только для каждого из методов, но и для их совокупности. Все результаты сравнения речевых сигналов двух файлах, получаемые в модуле автоматической идентификации, основаны на выделении в них идентификационно значимых признаков и вычислении меры близости между полученными наборами признаков.
Сравнение основного тона
Модуль «Сравнение ОТ» позволяет автоматизировать процесс идентификации дикторов с помощью метода анализа мелодического контура. Метод предназначен для сравнения речевых образцов на основе параметров реализации однотипных элементов структуры мелодического контура. Для анализа предусмотрено 18 типов фрагментов контура и 15 параметров их описания, включая значения минимума, среднего, максимума, скорости изменения тона, эксцесса, скоса и др. Модуль возвращает результаты сравнения в виде процентного совпадения для каждого из параметров и принимает решение о положительной/отрицательной идентификации или неопределенном результате. Все данные могут экспортироваться в текстовый отчет.
Речевой анализ
Модуль реализован в виде списка из 45 базовых признаков и расширенного списка признаков с примерами их звучания в современном русском языке. Для каждого признака эксперт имеет возможность отметить его выраженность, а так же отметить пример реализации признака на фонограмме. После заполнения таблицы признаков для двух дикторов, модуль сравнения речевых признаков покажет общую статистику по несовпавшим, полностью совпавшим и частично совпавшим признакам.
Общее решение
Результаты работы каждого метода могут быть сохранены экспертом в проект. Основываясь на результатах работы каждого из модулей, программа позволяет принять общее идентификационное решение. При этом пользователь имеет возможность настраивать применимости каждого из отдельных методов исследования, изменяя, таким образом, его вес в общем решении. Применимость также может быть выставлена автоматически по результатам расчета качественных и количественных характеристик сравниваемых фонограмм.
Шумоочистка
Комплексы «ИКАР Лаб» опционально комплектуются ПО Sound Cleaner II для шумоочистки и улучшения разборчивости речевых сигналов. Программа включает в себя все современные алгоритмы обработки сигнала и позволяет успешно подавлять широкополосные шумы, тональные помехи, импульсы, производить коррекцию АЧХ, выравнивать амплитуду сигнала и др.
Все фильтры работают в режиме реального времени — результат фильтрации слышен сразу после включения фильтра в цепочку обработки и пользователь может осуществлять подбор оптимальных параметров «на слух».
Диагностика
Программный модуль EdiTracker является опциональным компонентом экспертно-криминалистических комплексов серии «ИКАР Лаб» и предназначен для оперативной диагностики достоверности аналоговых и цифровых фонограмм. Вместе с программой SIS II данный модуль значительно упрощает экспертный анализ подлинности фонограмм, предоставляя пользователю ручные и автоматические методы анализа:
Исследование технических характеристик магнитофона.
Исследование сигнала фонограммы с целью обнаружения признаков цифровой обработки с помощью методов, основывающихся на анализе спектров и поиска в них следов применения антиалайзинговых фильтров.
Исследование сигнала фонограммы с помощью методов прецизионного спектрального анализа для выявления в сигнале стационарных гармоник (сетевых наводок и др.).
Исследование сигнала фонограммы с целью обнаружения признаков монтажа с помощью методов прецизионного анализа фазовых значений стационарных частот.
Исследование сигнала фонограммы с целью обнаружения признаков монтажа с помощью методов, основывающихся на анализе спектров и поиска в них изменения динамики фоновых шумов.
Выполнение аудитивно-лингвистического исследования фонограммы с помощью реестра признаков монтажа.
Отображение результатов анализа фонограмм в визуальной форме на осциллограммах сигналов.
Представление результатов инструментального и аудитивного анализа в виде выводов и сохранение их в текстовом файле.