基于相關(guān)關(guān)系及頻譜分析的數(shù)字音頻篡改檢測(cè)方法.pdf

1、隨著數(shù)字音頻技術(shù)的發(fā)展和專業(yè)音頻處理軟件的普及，人們可以更加方便地獲取數(shù)字音頻資料，并根據(jù)不同工作目的進(jìn)行編輯和修改。然而，對(duì)音頻文件的編輯與修改卻對(duì)其完整性、可靠性、真實(shí)性造成了不容忽視的影響，尤其在某些對(duì)音頻真實(shí)性有著特定要求的領(lǐng)域，篡改甚至偽造的音頻會(huì)產(chǎn)生難以估量的危害。因此，數(shù)字音頻檢測(cè)技術(shù)發(fā)展與完善，對(duì)驗(yàn)證數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的可靠性有著極其重要的意義。
　　本文圍繞數(shù)字音頻被動(dòng)檢測(cè)技術(shù)開展研究，針對(duì)同段音頻的復(fù)制粘貼操作這種常

2、見的篡改手段，以WAV格式音頻文件為主要研究對(duì)象，從三個(gè)角度進(jìn)行檢測(cè)方法的研究，具體如下:
　　(1)基于匹配度分析的檢測(cè)方法。在這一類檢測(cè)方法中，本文研究并實(shí)現(xiàn)了利用歸一化零均值互相關(guān)的檢測(cè)方法，并給出了基于Pearson相關(guān)系數(shù)的檢測(cè)方法。這兩種方法的共同點(diǎn)是，對(duì)待檢測(cè)音頻中任意兩個(gè)字節(jié)間的匹配度進(jìn)行量化，與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，從而確定存在復(fù)制粘貼操作的字節(jié)。同時(shí)，本文通過設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)兩種方法在給定相同實(shí)驗(yàn)條件下的判定準(zhǔn)確

3、度和魯棒性進(jìn)行對(duì)比分析，從而給出了兩種方法在不同條件下的檢測(cè)結(jié)論。
　　(2)基于語譜信息分析的檢測(cè)方法。在這一類檢測(cè)方法中，本文以數(shù)字音頻的語譜信息為基礎(chǔ)，分別給出了基于相位相關(guān)性和基于歐氏距離兩種篡改檢測(cè)方法。這兩種方法首先對(duì)待檢測(cè)音頻進(jìn)行求語譜圖操作，提取每一個(gè)字段語譜圖在不同時(shí)間段的頻譜信息，然后分別從相位角度和歐氏距離角度分別量化任意兩個(gè)字節(jié)的匹配度，從而確定存在復(fù)制粘貼操作的字節(jié)。
　　(3)基于頻譜分析的檢測(cè)方

4、法。在這一部分中，本文給出了基于高階譜分析的篡改檢測(cè)方法，該方法利用離散小波變換來提取待檢測(cè)音頻中每個(gè)字節(jié)的特征，計(jì)算Pearson相關(guān)系數(shù)來量化字節(jié)間的匹配度，對(duì)大于設(shè)定閾值的字節(jié)進(jìn)行高階譜分析，從而確定存在復(fù)制關(guān)系的字節(jié)。本文同時(shí)研究并實(shí)現(xiàn)了基于電網(wǎng)頻率的檢測(cè)方法，該方法利用原始音頻在受到篡改時(shí)，其附帶的電網(wǎng)頻率信號(hào)也會(huì)被篡改這一性質(zhì)，對(duì)音頻附帶的電網(wǎng)信號(hào)進(jìn)行相位估計(jì)，根據(jù)其相位圖來判斷待檢測(cè)音頻是否經(jīng)過篡改操作。
　　計(jì)算機(jī)