基于相位偏移检测的数字音频篡改取证方法与流程

技术特征：

1.基于相位偏移检测的数字音频篡改取证方法，其特征在于，所述方法包括：

s1：将待鉴别信号与时间标签做乘积，得到待鉴别信号的调制信号；

再对所述待鉴别信号和所述调制信号进行短时傅里叶变换，得到鉴别信号功率谱和调制信号功率谱；

s2：应用所述鉴别信号功率谱和调制信号功率谱计算群延迟特征；

s3：对所述群延迟特征做均值计算，再应用均值计算结果做平滑计算，得到当前帧信号的相位信息；

s4：应用所述当前帧信号的相位信息计算动态阈值，再应用所述动态阈值和所述当前帧信号的相位信息来判定所述待鉴别信号是否被篡改。

2.根据权利要求1所述的基于相位偏移检测的数字音频篡改取证方法，其特征在于，所述对所述待鉴别信号和所述调制信号进行短时傅里叶变换的具体方法为：

其中，y(n)为待鉴别信号，n为时间标签，n为帧长，取值512，w(n)为汉明窗，l为时间帧序号，k为频带序号。

3.根据权利要求2所述的基于相位偏移检测的数字音频篡改取证方法，其特征在于，所述应用所述鉴别信号功率谱和调制信号功率谱计算群延迟特征的具体方法为：

其中，re(•)和im(•)分别代表提取一个复数的实部和虚部。

4.根据权利要求3所述的基于相位偏移检测的数字音频篡改取证方法，其特征在于，所述对所述群延迟特征做均值计算，再应用均值计算结果做平滑计算的具体方法为：

其中，

τ(1,k)：群延迟特征；

λ(l)：群延迟特征均值；

k：频带数量；

χ(l)：当前帧信号的相位信息；

χ(l-1)：前一帧信号的相位信息；

α：帧间平滑因子。

5.根据权利要求4所述的基于相位偏移检测的数字音频篡改取证方法，其特征在于，所述频带数量k的取值为256。

6.根据权利要求5所述的基于相位偏移检测的数字音频篡改取证方法，其特征在于，所述帧间平滑因子α的取值范围为：0.9-0.98。

7.根据权利要求1所述的基于相位偏移检测的数字音频篡改取证方法，其特征在于，所述应用所述当前帧信号的相位信息计算动态阈值的具体方法为：

其中，

ε(l)：动态阈值；

l：窗长；

χ(l-m)：前m帧信号的相位信息。

8.根据权利要求7所述的基于相位偏移检测的数字音频篡改取证方法，其特征在于，所述动态阈值计算窗长l的取值范围为：20-30。

9.根据权利要求1所述的基于相位偏移检测的数字音频篡改取证方法，其特征在于，所述判定所述待鉴别信号是否被篡改的具体方法为：

其中，

h(l)：每一帧判定结果；

γ：设置阈值；

：帧信号的相位信息差异；

：动态阈值的模；

对于h(l)每一帧鉴定判定结果，如果当前帧信号的相位信息差异超过动态阈值的模γ倍，则代表当前帧信号有显著差异，判定为1，代表这一帧待鉴别信号为篡改数据；否则判定为0，代表为正常语音信息。

10.根据权利要求9所述的基于相位偏移检测的数字音频篡改取证方法，其特征在于，所述设置阈值γ的取值范围为：1.5-2。

技术总结
本发明提供基于相位偏移检测的数字音频篡改取证方法，包括：将待鉴别信号与时间标签做乘积，得到待鉴别信号的调制信号；再对所述待鉴别信号和所述调制信号进行短时傅里叶变换，得到鉴别信号功率谱和调制信号功率谱；应用所述鉴别信号功率谱和调制信号功率谱计算群延迟特征；对所述群延迟特征做均值计算，再应用均值计算结果做平滑计算，得到当前帧信号的相位信息；应用所述当前帧信号的相位信息计算动态阈值，在应用所述动态阈值和所述当前帧信号的相位信息来判定所述待鉴别信号是否被篡改。

技术研发人员：梁山;聂帅;陶建华;易江燕
受保护的技术使用者：中国科学院自动化研究所
技术研发日：2021.06.29
技术公布日：2021.07.27