[發明專利]一種對數字音頻假音質WAVE的分析方法

有效

• 申請號: 201110347823.8
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102394065A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 羅達;駱偉祺;楊銳;黃繼武
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G10L19/02
• 分類號: G10L19/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 邱奕才

技術領域

本發明涉及數字媒體處理技術領域，特別涉及一種對數字音頻假音質WAVE的分析方法。

背景技術

隨著計算機技術的快速發展，各種多媒體軟件的編輯功能變得日益強大。在給人們帶來便利的同時，不留明顯痕跡地篡改多媒體數據變成了可能，在我們的日常生活中由此產生的道德和法律問題也變得越來越多。因此，多媒體認證技術變得十分重要。

多媒體認證技術分為主動認證和被動認證兩類。數字水印和數字簽名是兩種典型的多媒體主動認證技術。然而，這兩種方法都需要事先額外地提供一些附加信息。而在實際的應用中，更多的情況下我們可能無法獲得有效的附加信息，這兩種方法將會失效。這時，就需要借助于被動式的認證技術。多媒體被動認證技術是近年來興起的研究熱點，它不需要任何附加的信息，而是利用和分析多媒體數據內在的一些特質，從而來達到認證的目的。

對數字音頻信號壓縮歷史的分析方法，是一種被動認證技術，它的目標是判斷一個已有的音頻是否曾經被壓縮過，并更進一步分析之前的壓縮的參數。它可以作為一種判別音頻原始性的輔助手段。

本專利對原始WAV格式音頻文件的壓縮歷史進行分析。目前暫時還沒發現有文獻進行此類工作。文獻1(Rui?Yang，Yunqing?Shi，Jiwu?Huang，“Defeating?Fake-Quality?MP3，”in?Proceedings?of?ACM?Workshop?on?Multimedia?and?Security，Princeton，New?Jersey，USA，2009.)采用小數值的MDCT系數作為特征判別假音質的MP3文件，文獻2(Mengyu?Qiao，Andrew?H.Sung，Qingzhong?Liu，“Revealing?Real?Quality?of?Double?Compressed?MP3?Audio，”inProceedings?of?ACM?Multimedia，Firenze，Italy，2010.)也利用小數值的MDCT系數對MP3文件進行重壓縮檢測。它們針對的是MP3格式的文件，而不是無損的WAV格式的文件。文獻3(R.Yang，Z.Qu，and?J.Huang，“Detecting?digital?audio?forgeries?by?checking?frame?offsets，”in?Proc.of?the?10th?ACM?workshop?on?Multimedia?and?security，Oxford，United?Kingdom，2008.)采用了計算幀偏移的方法來檢測音頻是否遭受篡改，雖然與本專利的主題無關，但該方法的特征也具有檢測音頻壓縮的潛力。文獻4(Xiaoying?Feng?and“FLD-Based?Detection?of?Re-compressed?Speech?Signals，”in?Proceedings?of?the?ACM?Workshop?on?Multimedia?and?Security，Rome，Italy，2010.)提出了一種WAV格式的重壓縮判斷方法，其做法中“壓縮”的含義是判別經過不同的量化策略(A-law或者μ-law)，而不是本發明提及的壓縮的意義。

對一個WAVE數字音頻信號，本發明通過分析其內在的本質特征，鑒定它是否曾經經過壓縮，進而還可以分析其此前被壓縮的碼率。

音頻的數字化以及各種功能強大的音頻處理軟件(如CoolEdit和GoldWave)及刻錄軟件(如Nero)的出現，使得音樂的盜版變得更容易。通過刻錄軟件可以使用解壓縮MP3或者WMA文件的方式燒制成盜版CD碟。壓縮格式的MP3或者WMA文件的音質本身已是有損的，而且部分壓縮音樂的壓縮碼率很低，它們的音質通常較差。這樣的方式制成的CD碟來自于低碼率的壓縮格式，屬于劣質偽冒產品。然而據調查顯示，這樣的盜版碟片在銷售市場上數量還不少。當前，盜版音樂的識別是一個難點。目前只能靠有經驗的人通過耳朵聽，才能進行識別，這將耗費巨大的人力財力。另一方面，由于網絡的發展，人們也可以從網絡購買并下載數字音樂。Napster等網站(網站地址http://free.napster.com)還提供了一些低碼率(一般是32kbps或者64kbps)的音樂以吸引客戶。網絡中有些音樂標稱是高碼率，然而實際上它們是低碼率的音樂。我們迫切需要識別音頻原始碼率的技術，這將為網絡音樂搜索與服務提供便利。

發明內容

為了解決上述現有技術中的不足，本發明提供了一種能夠識別數字音頻假音質WAVE的分析方法。

本發明的技術方案是：一種對數字音頻假音質WAVE的分析方法，包括步驟：