基于相關(guān)關(guān)系及頻譜分析的數(shù)字音頻篡改檢測方法.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)不同工作目的進行編輯和修改。然而，對音頻文件的編輯與修改卻對其完整性、可靠性、真實性造成了不容忽視的影響，尤其在某些對音頻真實性有著特定要求的領(lǐng)域，篡改甚至偽造的音頻會產(chǎn)生難以估量的危害。因此，數(shù)字音頻檢測技術(shù)發(fā)展與完善，對驗證數(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)字音頻被動檢測技術(shù)開展研究，針對同段音頻的復(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象，從三個角度進行檢測方法的研究，具體如下:
　　(1)基于匹配度分析的檢測方法。在這一類檢測方法中，本文研究并實現(xiàn)了利用歸一化零均值互相關(guān)的檢測方法，并給出了基于Pearson相關(guān)系數(shù)的檢測方法。這兩種方法的共同點是，對待檢測音頻中任意兩個字節(jié)間的匹配度進行量化，與設(shè)定的閾值進行比較，從而確定存在復(fù)制粘貼操作的字節(jié)。同時，本文通過設(shè)計對比實驗，對兩種方法在給定相同實驗條件下的判定準確

3、度和魯棒性進行對比分析，從而給出了兩種方法在不同條件下的檢測結(jié)論。
　　(2)基于語譜信息分析的檢測方法。在這一類檢測方法中，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方法。這兩種方法首先對待檢測音頻進行求語譜圖操作，提取每一個字段語譜圖在不同時間段的頻譜信息，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方法，該方法利用離散小波變換來提取待檢測音頻中每個字節(jié)的特征，計算Pearson相關(guān)系數(shù)來量化字節(jié)間的匹配度，對大于設(shè)定閾值的字節(jié)進行高階譜分析，從而確定存在復(fù)制關(guān)系的字節(jié)。本文同時研究并實現(xiàn)了基于電網(wǎng)頻率的檢測方法，該方法利用原始音頻在受到篡改時，其附帶的電網(wǎng)頻率信號也會被篡改這一性質(zhì)，對音頻附帶的電網(wǎng)信號進行相位估計，根據(jù)其相位圖來判斷待檢測音頻是否經(jīng)過篡改操作。
　　計算機