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数字语音认证水印技术研究

钱清  
【摘要】:互联网的普及和数字技术的发展,使得多媒体信息的制作、获取和传播变得便利的同时,各种数字编辑处理工具的广泛开发和应用,使得多媒体文件的伪造能够以极低的代价进行,语音产品的真实性和完整性也随之受到了质疑。数字水印作为传统密码学的有效补充手段,是一种可以在开放的网络环境下保护版权、认证来源和完整性的新技术。 近几年,数字水印技术已引起了人们的高度重视,并成为多媒体信号处理领域的一个研究热点。针对数字语音信号内容认证问题,脆弱水印技术为此提供了一种有效的解决方案。本文致力于语音内容认证的脆弱水印算法研究,主要工作如下: (1)针对脆弱水印中篡改定位需要原始水印的不足,提出了一种用于语音内容认证的脆弱水印算法。嵌入过程采用量化的方法将二值水印图像嵌入到小波系数中,算法在篡改定位过程中,无需原始水印参与。语音的篡改定位通过提取重复嵌入的两个水印信息,计算二者的相似度来实现。实验结果表明,该算法计算简单;对剪切、插入、替换等恶意篡改具有精确的篡改检测与定位效果;对添加噪声、重量化、低通滤波、MP3压缩等操作具有较好的敏感性。 (2)针对采用二值图像作为脆弱水印所存在的安全缺陷问题,提出了一种基于语音内容生成脆弱水印的语音内容认证算法。脆弱水印嵌入在每帧语音第一部分的离散小波变换和离散余弦变换构成的混合域;结合语音统计均值稳定特性,算法基于量化语音帧统计均值的方法来嵌入16位的同步码。实验表明,该算法具有很好的不可感知性,并且对添加噪声、重量化等操作具有很强的敏感性,同时能够对剪切、插入等恶意攻击准确定位被篡改位置。


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