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数字音频的重压缩与重采样检测研究

作　者: 陈光新
导　师: 孔祥维
学　校: 大连理工大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 音频取证 MP3 重压缩检测重采样检测
分类号: TN912.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 76次
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内容摘要

随着数字音频的广泛应用,其真实性和完整性的鉴别成为了一个研究的热点问题。随着数字音频处理软件的广泛使用,使得对数字音频的篡改变得越来越简单。篡改方法的多样性给数字音频篡改检测工作带来了更多困难,当前已有许多学者针对音频的编辑操作如重采样、重压缩、复制粘贴等行为提出了相应的检测方法,进而对数字音频的真实性做出判断。本文研究重点是数字音频真实性的检测技术。针对双重MP3编码和音频重采样这两种篡改操作,分别给出一种对应的检测方法。主要内容如下：(1)对数字音频取证技术进行了全面的介绍,包括研究背景和意义以及研究现状等,对数字音频的特点进行了简要概括,并对常见的音频篡改工具、篡改手段以及现有的主要篡改检测方法进行总结。(2)通过研究分析MP3压缩原理及其对量化MDCT系数影响的基础上,给出了基于量化MDCT系数的双重MP3压缩检测算法。本文通过研究双重MP3压缩对量化MDCT系数所产生的影响,即经过双重MP3压缩的文件其量化MDCT系数直方图序列经傅里叶变换后会产生波动现象,进而构造有效特征,根据重压缩前后差异水平对MP3的真实性做出判决。实验结果与文献[17]相比,该算法能够对MP3的重压缩问题进行有效的鉴别。(3)针对现有算法复杂度高、测试局限性大的问题,从插值后信号的特性出发,给出了基于二阶差分方差周期性的重采样检测算法。本文通过提取插值信号的二阶差分方差的周期性,构造峰值特征,根据是否产生峰值以及峰值的位置,检测信号是否经过插值并确定插值因子。实验结果表明,该方法能对局部和全局插值的信号进行有效检测。最后,对论文的主要内容进行总结,并对音频取证技术进行了展望。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-11
  1.1 课题研究意义和背景  8-9
  1.2 国内外研究现状  9
  1.3 本文的研究内容和结构  9-11
2 数字音频检测概述  11-25
  2.1 引言  11
  2.2 数字音频概述  11-15
    2.2.1 数字音频特点  11-12
    2.2.2 常见数字音频格式  12-15
  2.3 常见音频篡改工具及方式  15-18
    2.3.1 常见的音频篡改工具  15-17
    2.3.2 常见的音频篡改方式  17-18
  2.4 音频篡改检测算法综述  18-24
    2.4.1 主动取证技术  18-19
    2.4.2 被动取证技术  19-24
  2.5 小结  24-25
3 双重MP3压缩检测技术研究  25-42
  3.1 引言  25-26
  3.2 MP3压缩算法概述  26-31
    3.2.1 MP3编码流程  26-30
    3.2.2 MP3解码流程  30-31
  3.3 双重MP3压缩算法概述  31-32
  3.4 基于Benford法则的MP3双重压缩检测算法  32-35
    3.4.1 算法原理  32-34
    3.4.2 实验结果与分析  34-35
  3.5 量化MDCT系数波动强度检测双重MP3压缩  35-41
    3.5.1 算法原理  35-39
    3.5.2 实验结果与分析  39-41
  3.6 小结  41-42
4 数字音频重采样检测方法  42-54
  4.1 引言  42
  4.2 一维信号重采样原理  42-43
  4.3 基于二阶差分方差周期性的重采样检测算法  43-47
  4.4 实验结果与分析  47-53
    4.4.1 全局篡改检测  47-48
    4.4.2 局部篡改检测  48-50
    4.4.3 鲁棒性实验  50-53
  4.5 小结  53-54
结论  54-55
参考文献  55-57
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  57-58
致谢  58-59

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