数字音频的真实性鉴定

• 作 者: 邵松年
• 机 构: 上海交通大学
• 出 处: 上海交通大学
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 信息安全 数字音频 真实性鉴定 司法鉴定 小波降噪 语音信号

随着计算机多媒体技术和网络技术的不断发展,使得数字多媒体(数字图像,数字视频、音频以及三维计算机图形)的应用得到了广泛的发展。数字媒体有着易存储、易编辑,易传输等传统的模拟媒体无法比拟的优点。但这些优点也带来了许多新的问题。首先是数字材料低廉的修改成本。在强大的编辑工具帮助下,一幅图像、一段影像或者一段音频可以很轻易的被改的面目全非。其次是被改动后的数字材料很难断定其真伪,因此数字材料的真实性往往得不到保障。这会给我们在应用数字媒体的同时,造成一些困扰,尤其是在一些重要的场合比如法庭举证、部门机密文件、医疗记录、历史文献备份。因此,保护这些数字媒体的真实性和完整性具有重要的意义。目前已有的一些技术,比如数字水印和数字签名等,可以很好的保护原始数据的真实性。但是这要求设备本身在录取原始数据时,就插入水印和签名,这样的设备往往价格高昂,而且使用率很低,大多数设备则不具备这样的功能。因此,本文研究的课题是如何对一个给定的无显著地提供附加信息的数字音频材料(即不加入任何辅助的信息来保证其完整性和真实性)进行真实性检测。我们将从多方面出发,本文首先研究了数字音频的噪声与设备的相关性,并利用小波降噪的方法,可以得到该数字音频的噪声。并作为该设备的特征本底噪声的特征。从而提出了一种可以检测由不同种类的设备录制的音频互相篡改的方法,为司法鉴定提供判断的依据。其次,本文研究了语音信号的特点,基于其微观不确定性和可分割性,利用短时能量分析与短时过零分析相结合的方法,提取出语音音频中的音节片段,并根据量化的音节片段的相似度,来检测数字音频是否含有复制篡改的方法。