[发明专利]一种鉴别数字音频AAC格式多次压缩的方法

说明书

本发明公开一种鉴别数字音频AAC格式多次压缩的方法，是根据音频压缩的特点而提出的统计判别方法，属于多媒体信号处理领域。本发明方法依据数字音频在压缩时MDCT系数会发生变化，进而导致Huffman编码的不同。随着压缩次数的增多，这种差异将越来越小。本发明方法正是将不同的压缩次数之间Huffman编码小值的差异组成特征值，再利用SVM分类器分类，对鉴别AAC格式的数字音频是否被多次压缩有很好的效果。本发明可以作为鉴别AAC格式的文件是否被多次压缩的一种有效手段，可以广泛应用在数字音频的鉴别和过滤假音质音乐方面。

技术领域

本发明涉及多媒体信号处理领域，具体涉及一种鉴别数字音频AAC格式是否被多次压缩的分析方法。

背景技术

科技的不断进步给人们的生活带来极大的方便，形形色色的多媒体成为人们日常生活中不可缺少的一部分。随着多媒体技术的日渐成熟，人们越来越追求高音质的多媒体。AAC标准产生的目的是取代目前流行的MP3格式，其较高的音频质量和较小的存储空间成为人们的青睐。目前，市场上占据主流地位的移动存储设备和便携式播放器等都开始支持AAC格式的数字音频。然而，随着网络上各种功能强大的音频编辑软件的出现，如ffmpeg、audition等，人们可以十分容易地对数字音频进行篡改或编辑，并且不会留下明显的修改痕迹，这对人们如何鉴别假音质的AAC文件提出了挑战。

数字签名和水印技术，是人们常用的数字音频认证技术，然而这两种主动认证技术必须要提供额外的加密认证信息才能对数字音频进行有效鉴别。而现实生活中待鉴别的数字音频往往无法提供这些额外的加密认证信息，从而导致这种认证方法不可行。鉴别数字音频是否被多次压缩，是基于近年兴起的被动数字音频认证技术。这种鉴别方法不需要额外的加密认证信息，通过分析数字音频内在的特征进行鉴别。

对AAC 格式音频文件是否被多次压缩进行分析，目前暂时还没发现有文献进行此类工作。“Rongshan Yu, Xiao Lin, Susanto Rahardja, “A Statistics Study of theMDCT Coefficient Distribution for Audio”,IEEE International Conference onMultimedia and Expo，2004.”指出，数字音频在经过MDCT变换后，系数绝大多数集中在小值部分，基本符合拉普拉斯分布。因此，本文提出利用数字音频MDCT变换后Huffman编码的小值作为特征，对数字音频是否被多次压缩进行鉴别。“罗达，“一种鉴定WAV数字音频信号是否经过压缩以及分析其此前被压缩的码率的方法”， 2013.”对假音质的WAV数字音频进行鉴别，而且利用的方法也完全不同。“Rui Yang, Yunqing Shi, Jiwu Huang,“Defeating Fake-Quality MP3,”in Proceedings of ACM Workshop on Multimedia andSecurity, Princeton, New Jersey, USA, 2009.”对假音质的MP3进行鉴别，这里的假音质指的是由低码率的MP3 压缩成高码率的MP3，通过分析不同码率MP3文件的MDCT系数特征进行鉴别。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提出一种鉴别数字音频AAC格式多次压缩的方法，用于分析判断鉴别数字音频AAC格式是否被多次压缩；本发明是依据数字音频在压缩时MDCT系数会发生变化，进而导致Huffman编码的不同。随着压缩次数的增多，这种差异会越来越小。本发明方法将不同的压缩次数之间Huffman编码小值的差异组成特征值，再利用SVM分类器分类，对鉴别AAC格式的数字音频是否被多次压缩有很好的效果。本发明方法在不同的压缩码率、立体声模式、低采样率等条件下依然具有较好的鉴别能力。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种鉴别数字音频AAC格式多次压缩的方法，步骤如下：

1）数字音频集的构造：