基于音頻感知編碼的移動終端語音感知認(rèn)證方法研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)通信、移動通信及個人通信技術(shù)的飛速發(fā)展，語音通信在極大的方便了人類生活的同時，也帶來了諸多安全隱患，語音信息內(nèi)容的安全性及完整性認(rèn)證變的至關(guān)重要。感知哈希對內(nèi)容保持操作有著獨特的感知魯棒性和區(qū)分性，同時滿足隨機性、摘要性和單向性，已逐漸成為一種適用于多媒體信息安全領(lǐng)域內(nèi)的一種熱門技術(shù)。
　　論文主要研究移動環(huán)境下語音感知哈希認(rèn)證算法，在移動終端資源有限及低可靠性的條件下，實現(xiàn)具有篡改檢測與定位的高效的魯棒語音感知哈希算法。

2、論文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1．針對現(xiàn)有語音感知哈希算法魯棒性差、認(rèn)證數(shù)據(jù)量大、效率低等問題，基于希爾伯特-黃變換(Hilbert-Huang Transform，HHT)原理，提出了一種高效的魯棒語音感知哈希算法。該算法對語音信號進行經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(Empirical Mode Decomposition，EMD)，把語音分解成為若干相互獨立的固有模態(tài)函數(shù)(Intrinsic Mode Functions，IMFs)，并對分解后

3、的IMF函數(shù)進行Hilbert變換，語音信號被分解到頻域和復(fù)頻域，這樣可以更好的表現(xiàn)語音信號的固有特征。實驗結(jié)果表明，該算法具有較好的魯棒性和區(qū)分性，且算法簡單、認(rèn)證時間短，在高斯白噪聲和低通濾波的攻擊下，算法的魯棒性有了明顯的提高。
　　2．針對現(xiàn)有語音感知算法在低通濾波和高斯白噪聲操作下魯棒性差且不能實現(xiàn)篡改檢測與定位的問題，提出了一種可實現(xiàn)篡改檢測與定位的高效的魯棒語音感知哈希算法。該算法首先求取語音信號的短時能量作為時域特

4、征值；然后對語音信號進行Hilbert變換；最后對其進行2維離散余弦變換(2 Dimensional Discrete Cosine Transform,2D-DCT)并求香農(nóng)熵形成頻域特征值。實驗結(jié)果表明，該算法對內(nèi)容保持操作具有較好的感知魯棒性和區(qū)分性，在高斯白噪聲和低通濾波的攻擊下，也具有良好的魯棒性，且時間計算復(fù)雜度低、感知哈希數(shù)據(jù)率小、認(rèn)證時間短，能夠準(zhǔn)確的實現(xiàn)小范圍內(nèi)篡改檢測與定位。
　　3．針對移動終端對感知哈希算法

5、數(shù)據(jù)量、時間復(fù)雜度及效率的要求，提出了一種結(jié)合G.729語音編碼標(biāo)準(zhǔn)的魯棒語音感知哈希算法。該算法在語音編碼過程中提取線性預(yù)測殘差系數(shù)(Linear Prediction Residual Coefficient，LPRC)作為感知特征值，把它和編碼比特流一起發(fā)送，在接收端接收編碼比特流時再次提取 LPRC系數(shù)作為感知特征值，計算發(fā)送端和接收端的感知特征值數(shù)學(xué)距離來進行匹配認(rèn)證。實驗結(jié)果表明，該算法具有較好的感知魯棒性和區(qū)分性，算法的時