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近几年来,随着数字录音设备的普及,数字录音大有取代以前模拟录音的趋势。各种音频处理算法和软件的广泛应用,使得一般的用户能轻易地对数字录音进行篡改而不留下痕迹,因此从录音中听到的未必就是真实的。一段录音中可能有一些重要的字词被删除或者来源于其他录音的内容。如果虚假的录音被滥用,必将引起一系列的问题,如涉及到法律证据的真实性、数字媒体的版权、个人隐私的保护等。因此检测数字音频的真实性和完整性有着十分重要的意义。针对信息取证的篡改分析技术应运而生,并迅速成为信息安全的重要研究内容。然而,数字音频取证仍存在着许多待解决的关键问题。本文主要对鉴定数字音频原始性和完整性进行了深入研究,在解决数字音频的篡改定位、是否包含篡改后处理、音质检测等问题取得了一些初步结果。报告的主要内容如下:
1.基于背景噪声的音频拼接检测技术。由于一段录音通常只发生在一个环境中,因此未被篡改的录音的背景噪声通常保持一致。我们提出了基于提取背景噪声的篡改检测方法。篡改部分通过背景噪声不一致来定位。我们提出了两种方法。第一种是用户选定录音的某一部分作篡改检测;第二种是在没有先验知识情况下自动定位篡改。我们通过实验观察了音频压缩和滤波对检测算法的影响。
2.音频加性噪声检测技术。添加弱噪声是一项常用的掩盖痕迹的后处理操作。其操作容易,且对音频听觉质量基本无影响。因此检测音频是否曾被添加噪声可以作为音频取证的有效工具。本章中我们将提出利用符号改变率的方法来检测加性噪声,并且应用到篡改定位。大量实验表明我们所提方法的有效性,并且该方法可以抵抗常用的攻击。
3.基于音质分析的网络音乐搜索系统。目前主流的音乐搜索引擎同质化严重,都是围绕”最全”和”最酷”提供服务。而对于最方便和最省钱这两方面需求,目前主流的音乐搜索引擎所提供的远远无法满足用户需求。网络上内容相似、质量参差不齐音乐的大量存在,而主流的音乐搜索引擎只是对搜索结果进行简单罗列,没有提供对结果的有意义的排序或筛选,这给用户的搜索带来很大的困惑和不便。针对当前主流音乐搜索引擎缺乏用户迫切需要的音乐筛选排序功能,我们将研究开发具有音质分析功能的网络音乐搜索系统,使其智能识别出网络音乐的音质版本和真实码率。