[发明专利]一种基于系数自相关度的语音内容取证方法

说明书

本发明涉及语音信号处理技术领域，公开了一种基于系数自相关度的语音内容取证方法，包括：原始语音信号预处理，将原始语音信号分为P帧，第i帧记为Asubgt;i/subgt;，将Asubgt;i/subgt;分为M段；系数自相关度特征提取，由DCT系数计算Asubgt;i,m/subgt;的系数自相关度特征；由帧号二值化生成水印；水印嵌入，对量化之后的系数C′subgt;i,m/subgt;进行逆DCT，将水印wsubgt;m/subgt;嵌入在Asubgt;i,m/subgt;中；水印提取和篡改定位；若检测到被攻击的语音帧，检测紧接着的连续N个样本，直到找到能通过验证的连续N个样本，然后重构前一个和当前通过验证的帧号，两帧号之差即为被定为的篡改内容，这种基于系数自相关度的语音内容取证方法，需要嵌入的容量较小；能够对篡改内容进行精确地篡改定位的同时，提高了水印系统的安全性和水印的不可听性。

技术领域

本发明涉及语音信号处理技术领域，特别涉及一种基于系数自相关度的语音内容取证方法。

背景技术

数字语音信号作为重要的信息传播载体，在我们生活中发挥着越来越重要的作用。由于数字信号处理技术的发展和编辑攻击的丰富，对数字语音信号的编辑和伪造变得简单易行。伪造的数字语音信号表示的内容和原始信号相比，有着较大的区别，或者表示的意义完全不同。若伪造的语音信号的内容被用户接受，将会带来严重的后果。同时，大量存在的伪造的语音信号，已经影响了数字语音信号所表示内容的认可度。对数字语音的内容取证技术能够鉴别语音内容的真实性，而对该技术的研究也具有研究意义和实用价值。

文献“Centroid-based Semi-fragile Audio Watermarking in Hybrid Domain”(H.X.Wang,M.Q.Fan，Science in China Series F-Information Sciences,vol.53,no.3,PP.619-633,2010)”提出了一种基于质心的语音内容取证方法。由语音信号的质心这样的特征生成水印，并将水印嵌入在基于DWT和DCT的混合域中。该方法中，生成水印的特征和嵌入水印的特征均是公开的。攻击者可以选择任意的一段语音信号，采用同样的方法，将水印嵌入在该段信号中，然后替换含水印的语音信号。验证端将检测不到替换的内容。于是，该方法存在较大的安全隐患。文献“A pseudo-Zernike moments based audio watermarkingscheme robust against desynchronization attacks”(Wang Xiang-yang,Ma Tian-xiao,Niu Pan-pan,Computers and Electrical Engineering,2011,37:425-443)首先在时域基于统计均值嵌入同步码，然后量化伪Zernike矩的幅值嵌入水印，提出了基于伪Zernike矩的抗同步攻击的音频水印算法。该方法中，嵌入同步码和水印的特征均是公开的，攻击者可以使用其它的音频段来替换含水印的音频，然后量化替换后的音频内容，使其满足水印正确提取的条件，对其内容实施攻击，且攻击的内容会被认为是真实的。

由专利申请提出者提出的中国发明专利申请号201610304912.7的《一种基于DWT和DCT的数字语音取证和篡改恢复方法》对音频内容取证技术做出了一定的努力。虽然该方法基于分块思想的整数嵌入方法，但因需要的嵌入容量太大，势必造成对载体信号较大的改变，引起不可听性的降低。本发明以内容取证和篡改定位为目的，仅仅嵌入用于篡改定位的水印信息，需要嵌入容量较小。从取证的角度来看，本发明能够对篡改内容进行精确地篡改定位的同时，提高了水印系统的安全性和水印的不可听性，弥补了先前专利(中国专利申请号201610304912.7)因需要嵌入容量大而降低不可听性的不足。是取证方法的一个改进。

发明内容

本发明提供一种基于系数自相关度的语音内容取证方法，可以解决现有技术中的上述问题。

本发明提供了一种基于系数自相关度的语音内容取证方法，包括以下步骤：

S1、原始语音信号预处理