B1 As — формат аудиокодека¶

B1 As — формат сжатия аудиоданных, разработанный российской компанией «Инфотекс» в рамках семейства кодеков B1 и предназначенный для передачи речевых сигналов по каналам связи с низкой пропускной способностью. Формат относится к классу линейных предиктивных кодеков и применяется преимущественно в защищённых системах связи, включая криптографические устройства и защищённые телефонные каналы производства «Инфотекс».

¶Происхождение и разработчик

Кодеки семейства B1 были разработаны московской компанией «Инфотекс» (основана в 1990 году), которая специализируется на средствах криптозащиты информации и защищённой связи. Семейство B1 включает несколько вариантов: базовый кодек B1, расширенный B1 Wide, а также вариант B1 As, оптимизированный для работы в условиях жёсткого ограничения полосы пропускания канала.

Формат B1 As применяется в защищённых телефонных аппаратах и шифровальных устройствах «Инфотекс», в частности в линейке защищённых телефонов «Гранит», «Рубин», «Сапфир» и других изделиях, обеспечивающих сквозное шифрование голосовой связи. В этих системах B1 As выступает как формат компрессии голоса перед передачей по защищённому каналу, что позволяет снизить требуемую пропускную способность канала при сохранении разборчивости речи.

¶Технические особенности

B1 As относится к линейным предиктивным кодекам (LPC — Linear Predictive Coding). Принцип работы основан на моделировании речевого тракта человека: анализатор выделяет из входного сигнала набор параметров — коэффициенты линейного предсказания, энергию, частоту основного тона (pitch) и признаки возбуждения, — которые затем передаются по каналу в сжатом виде. Синтезатор на принимающей стороне восстанавливает речевой сигнал на основе этих параметров.

Ключевые характеристики формата:

Битрейт около 2,4 кбит/с сопоставим с международными стандартами речевой компрессии, такими как codecs семейства MELPe (Mixed-Excitation Linear Prediction enhanced) и старыми военными стандартами LPC-10 (MIL-STD-188-141). В отличие от MELPe, который использует смешанное возбуждение для повышения естественности звука, B1 As базируется на более ранней модели предиктивного кодирования, что обеспечивает экономию полосы ценой некоторого снижения качества восстановленной речи.

¶Применение

Основная область применения B1 As — защищённая голосовая связь. Кодек интегрирован в шифровальные устройства «Инфотекс», в том числе:

• защищённые телефонные аппараты серии «Гранит» и «Рубин»;
• защищённые каналы связи для государственных и корпоративных сетей;
• системы защищённой конференцсвязи;
• защищённые радиоканалы с ограниченной полосой.

В защищённых системах связи сжатие речи выполняется до шифрования. Это позволяет уменьшить объём передаваемых данных и, соответственно, снизить требования к полосе пропускания канала, что критично при работе по каналам с низкой ёмкостью — например, по защищённым радиоканалам или каналам с коммутацией пакетов.

¶Место в семействе кодеков B1

Семейство B1 включает несколько модификаций, отличающихся битрейтом и качеством восстановленной речи:

Выбор конкретного варианта определяется характеристиками канала связи: в узких каналах используется B1 As, в каналах с достаточной пропускной способностью — B1 или B1 Wide.

¶Ограничения

Как и любой параметрический LPC-кодек, B1 As демонстрирует характерные ограничения качества: восстановленная речь имеет несколько «механический» характер, хуже передаются немузыкальные звуки, шумы и фонограммы. Для чисто речевых сигналов разборчивость остаётся приемлемой, что и определяет область применения формата.

¶Источники

• Официальные материалы компании «Инфотекс» (infotex.ru)
• Техническая документация на защищённые телефонные аппараты «Гранит», «Рубин», «Сапфир»
• Стандарт MIL-STD-188-141 (семейство MELPe) — для сравнения характеристик
• Обзоры средств защищённой связи, публикации в журналах «Защита информации. INSIDE»