音频真实性鉴定方法的研究与实现

摘要

随着数字音频技术的飞速进步，人们能够很方便地采集到数字音频信号，但同时也可利用许多音频处理软件轻易地对其进行后期编辑与修改。若将这种有意或无意篡改的数字音频应用到司法取证等重要场合，将很有可能引发一些不良的社会问题，因此，对数字音频篡改检测的研究有着非常重要的意义。
　　本文围绕数字音频真实性鉴定展开研究，针对常见的同段音频复制粘贴和音频上采样两种篡改操作，分别给出相应的检测方法，本文的主要工作如下:
　　(1)针对数字音频信号的同段复制粘贴操作，本文给出一种基于伽马通滤波器组和SURF特征的检测方法。该方法首先对数字音频求基于伽马通滤波器组的声谱图，并提取该声谱图中所有的SURF特征点;然后，将特征点集随机分为两个子特征点集，使用KD-Tree搜索算法在这两个子特征点集之间进行初步的特征点匹配，并对每一个子特征点集分别执行递归过程，直到找出所有的特征点匹配对;最后，采用一种基于主水平偏移量的方法对伪匹配对进行剔除。将是否找到特征点匹配对作为音频是否经过复制粘贴篡改操作的依据，若找到特征点匹配对，则可根据其聚集的位置进一步定位经过复制粘贴篡改的音频片段。
　　(2)针对数字音频信号的上采样篡改操作，本文给出一种基于子带频谱幅度的检测方法。该方法利用上采样处理只是提高了音频的声明采样率，并不能够增加音频包含的频率信息，其高频部分的频谱分布较少并且较平坦这一特点，对待检测音频进行预加重处理，通过分析音频的频谱分布情况对待检测音频进行上采样篡改检测，并根据频谱主要能量所占子带个数与子带总数之比，估计原始采样率。
　　仿真实验结果验证了本论文给出的两种数字音频真实性鉴定方法的有效性。