Тема 13 Аудио и видеотехнологии в правоохранительной деятельности

Тема 13. Аудио и видеотехнологии в правоохранительной деятельности

Вопросы: 1. 2. 3. 4. Обработка аудиоинформации Цифровое видео Кросс-технологии Геоинформационные технологии

Аналоговый и цифровой сигналы

Принцип цифровой звукозаписи

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП Analog-to-digital converter, ADC) — устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал). Обратное преобразование осуществляется при помощи ЦАП (цифроаналогового преобразователя, DAC).

Звуковая карта (звуковая плата, аудиокарта; sound card) — дополнительное оборудование персонального компьютера, позволяющее обрабатывать звук (выводить на акустические системы и/или записывать). На момент появления звуковые платы представляли собой отдельные карты расширения, устанавливаемые в соответствующий слот.

Технологии синтеза звука Wave-Table – технология волнового табличного синтеза. ¡ FM-синтез (Frequency Modulation – частотная модуляция). При этом методе синтеза звуковой сигнал образуется путем формирования с помощью специальных генераторов синусоидальных сигналов и изменения их звучания посредством частотной модуляции ¡

Технологии синтеза звука ¡ 32 voices, 64 voices, 128 voices, 256 voices, 1024 voices – многоканальное представление звука (чаще канал – звуковой поток – называют голосом (англ. voice)).

Технологии синтеза звука ¡ SB 16 – данное обозначение подразумевает поддержку спецификации Sound Blaster. Число 16 означает 16 -разрядное представление звука. Кодек, соответственно, также является 16 -битным.

Технологии синтеза звука ¡ MIDI (Musical Instruments Digital Interface) – цифровой интерфейс музыкальных инструментов.

Технологии синтеза звука ¡ 3 D, 3 D sound – поддержка звуковой картой технологии формирования объемного звучания

Разновидности цифровых аудиоформатов В звукотехнике в настоящее время наиболее распространены два вида квантования : ¡ импульсно-кодовая модуляция ¡ сигма-дельта-модуляция

Три группы звуковых форматов файлов: аудиоформаты без сжатия, такие как WAV, AIFF ¡ аудиоформаты со сжатием без потерь (APE, FLAC) ¡ аудиоформаты, с применением сжатия с потерями (mp 3, ogg) ¡

MP 3 (более точно, MPEG-1/2/2. 5 Layer 3; но не MPEG-3) — третий слой формата кодирования звуковой дорожки MPEG, лицензируемый формат файла для хранения аудиоинформации.

WAV (wave «волна» ) — формат файла-контейнера для хранения записи оцифрованного аудиопотока.

MIDI-технология — Musical Instrument Digital Interface — компьютерный протокол (иногда говорят — язык), предназначенный для связи одного музыкального устройства с другим. Оба эти устройства должны обладать любого вида микропроцессором или программой, которые поддерживают MIDI-протокол.

Пример использования MIDI

Соединение MIDI-устройств

Разъем MIDI Thru

Разделение MIDI-сообщений на MIDI-каналы

Программы цифровой записи

Цифровое видео В настоящее время существует два видео — цифровое и аналоговое. ¡ Стандарты аналоговых видеосистем: ¡ NTSC (National Television System Committee) ¡ PAL (Phase Alternation Line) ¡ SECAM — последовательный цвет с памятью. ¡

Понятие мультимедийных технологий Технология, позволяющая отображать на экране монитора видео и воспроизводить с помощью акустических систем звук, получила название мультимедиа

Понятие мультимедийных технологий audio (звуковые, или аудио) – только звук, который проигрывается через акустическую систему ¡ video (анимационные, или видео) ¡ image (рисунки, или статические изображения) – обычные картинки ¡

Цифровое и аналоговое видео

Цифровая видеокамера

Обзор стандартов цифровых видеокамер DV (от digital video, цифровое видео); ¡ Digital 8; ¡ DVD. ¡

Подключение видеокамеры к компьютеру

Форматы цифрового видео ¡ ¡ ¡ MPEG-4 — это международный стандарт, используемый преимущественно для сжатия цифрового аудио и видео DVD - предназначен для хранения и воспроизведения видео стандарта MPEG 2. Blu-ray (blue ray — синий луч и disc — диск) формат оптического носителя. Хранит видео одного из трех стандартов MPEG-2, MPEG-4 AVC, VC-1 (разрешение 1920× 1080)

Форматы цифрового видео (продолжение) HDTV – телевизионный сигнал высокой четкости. ¡ (HDReady) – 1280 х720 точек ¡ (Full. HD) – 1920 х1080 точек Битрейт HDTV (скорость видеопотока) около 10 Мбит/сек при максимальном разрешении 1080 p. Также HDTV поддерживает различные цифровые аудио форматы. ¡

ИНФОРМАЦИОННЫЕ КРОССТЕХНОЛОГИИ Виды преобразования информации: • распознавания символов; • звук—текст; • текст—звук; • автоматический перевод.

Оптическое распознавание символов (OCR) считывание исходного документа осуществляется универсальным сканером, осуществляющим создание растрового образа и запись его в оперативную память и/или в файл; ¡ функции распознавания полностью возлагаются на программные продукты, которые, естественно, получили название OCR-software. ¡

Основные методы оптического распознавания

Технологии Finereader сканирование исходного документа (страницы); ¡ разметку областей ¡ распознавание — создание и вывод на экран текстового файла ¡ контроль правильности ¡ вывод информации в выходной файл в заданном формате (. DOC или. RTF для Word, . XSL для Excel и пр. ). ¡

Принципы распознавания речи Акустическая модель. Существуют два подхода к построению акустической модели: изобретательский и бионический. ¡ Лингвистическая модель. Лингвистический блок подразделяется на следующие слои (уровни); фонетический, фонологический, морфологический, лексический, синтаксический, семантический. ¡

Алгоритм речевых технологий

Классификация систем распознавания речи. Классификация по назначению: • командные системы; • системы диктовки текста. ¡ По потребительским качествам: ¡ • диктороориентированные (тренируемые на конкретного диктора); ¡ • дикторонезависимые; ¡ • распознающие отдельные слова; ¡ • распознающие слитную речь.

Классификация систем распознавания речи. (продолжение) По механизмам функционирования: • простейшие (корреляционные) детекторы; • экспертные системы с различным способом формирования и обработки базы знаний; • вероятностно-сетевые модели принятия решения, в том числе нейронные сети.

Системы генерации речи ¡ ¡ ¡ Естественность звучания характеризует то, насколько близок синтезированный звук к человеческой речи. Фонетическая разборчивость характеризует, насколько слушателю легко или трудно разобрать фонемы, произносимые синтезатором Комфортность восприятия и время привыкания показывают субъективную оценку слушателем качества синтезируемой речи

Язык разметки для синтеза речи SSML Speech Synthesis Markup Language представляет собой основанный на XML язык разметки для приложений, связанных с синтезом речи.

Пример документа SSML

Системы автоматизированного и автоматического перевода текстов

Понятие геоинформационных систем и геоинформационных технологий. ¡ Геоинформационная система (ГИС) - это информационная система, предназначенная для сбора, хранения, обработки, отображения и распространения данных, а также получения на их основе новой информации и знаний о пространственнокоординированных объектах и явлениях.

Работа с атрибутивной информацией

Внешний вид типичной ГИС

ГИС технология - это процесс работы с ГИС, предусматривающий использование различного оборудования (сканера, принтера, навигационных спутниковых систем и др. ).

Виды ГИС по пространственному охвату: ¡ ¡ ¡ ¡ Глобальные (планетарные). Субконтинентальные. Межнациональные. Национальные (государственные). Региональные (областные, краевые, республиканские). Субрегиональные (районы или иные регионы внутри субъектов Российской Федерации). Локальные (местные, муниципальные, городские, поселковые). Ультралокальные (ГИС отдельных промышленных предприятий и любых ограниченных территорий).

Виды ГИС по уровню управления в Российской Федерации: Федеральные ГИС. ¡ Региональные ГИС. ¡ Муниципальные ГИС. ¡ Корпоративные ГИС. ¡

Виды ГИС по области деятельности, в которой она применяется: Управление ¡ Землепользование ¡ Управление недвижимостью ¡ Градостроительство ¡ Архитектура ¡ Бизнес ¡ Инженерные сети ¡ Геология ¡ Экстренные службы и т. д. ¡

Геоинформатика это ГИС-технология сбора, накопления, хранения обработки и представления пространственно-координированной информации. Объект (с позиции геоинформатики) - конкретная материальная пространственно-локализированная единица, имеющая индивидуальные и геометрические описательные характеристики. Каждый объект имеет свои координаты Х, У, Н. Это его пространственное описание.

Области применения навигационных систем: Геодезия ¡ Картография ¡ Навигация ¡ Спутниковый мониторинг транспорта ¡ Сотовая связь ¡ Тектоника, Тектоника плит ¡ Активный отдых ¡ Геотегинг ¡

Прнципы работы GPS

Сравнительные характеристики спутников GPS

Виды информации, передаваемой GPS-спутником: 1. Эфимерис (ephemeris). Это данные о состоянии спутника (рабочее, нерабочее, аварийное и т. п. ), текущая дата и точное время. Спутники передают свои эфимерисы каждые 30 секунд, причем актуальной переданная ими информация остается только 30 минут.

Виды информации, передаваемой GPS-спутником: 2. Альманах (almanac). Данные альманаха содержат информацию о точных координатах передающего спутника, а также о параметрах орбит всех остальных спутников. Эти данные не очень точны, они действительны в течение нескольких месяцев.

Виды информации, передаваемой GPS-спутником: 3. Псевдослучайный код (PRN, Pseudo Random Number code). Это собственно навигационный сигнал, который бывает двух типов — грубый (C/A-код, Coarse Acquisition code) и точный (Ркод, Precision code).

Определение местоположения в пространстве 1 спутник 2 спутника 3 спутника 4 спутника

ГЛОНА СС ГЛОба льная НАвигацио нная Спу тниковая Систе ма — советская и российская спутниковая система навигации, разработана по заказу Министерства обороны СССР. Основой системы являются 24 спутника. В настоящее время развитием проекта ГЛОНАСС занимается Федеральное космическое агенство (Роскосмос) и ОАО «Российские космические системы» .

Сравнительные характеристики спутников ГЛОНАСС

Европейская Система Galileo Галилео (Galileo) — совместный проект спутниковой системы навигации Европейского союза и Европейского космического агентства.

Китайская Навигационная Спутниковая Система Compass Космический сегмент спутниковой системы навигации Compass предполагает наличие 5 спутников на Геостационарной орбите (ГСО) и 30 спутников на средней земной орбите.

Индийская Спутниковая Региональная Система Навигации IRNSS Спутниковая группировка IRNSS должна состоять из семи спутников на геосинхронных орбитах.

Японская Quasi-Zenith навигационная система (QZSS) Японская QZSS была задумана в 2002 г. как коммерческая система с набором услуг для подвижной связи, вещания и широкого использования для навигации в Японии и соседних районах Юго. Восточной Азии.

Юрий Матэвич Урличич генеральный директор – генеральный конструктор Федерального государственного унитарного предприятия «Российский научноисследовательский институт космического приборостроения» , генеральный конструктор глобальной навигационной системы ГЛОНАСС, доктор технических наук, профессор. «Без использования современных навигационных технологий трудно будет обеспечить конкурентоспособность национальной экономики. А сажать российскую экономику «на иглу» американской GPS с учетом возможностей режима селективного доступа и преднамеренного «загрубления» или искажения сигнала над определенной географической территорией, а также существующих техногенных, экономических и других рисков, мягко говоря, недальновидно. »

Использование геоинформационных технологий в служебных целях ОВД. ¡ ¡ Оперативное реагирование на сигналы о совершаемых преступлений; Контроль маршрутов патрулирования, за счет чего в момент совершения преступления к данному месту отправляется ближайший наряд; Сопровождение перевозки особо опасных и ценных грузов, а также пассажиров и спецконтингента; Анализ дорожной обстановки силами ГИБДД и оперативное реагирование на негативные изменения, включая ДТП в режиме реального времени, борьба с «пробками» и т. д.