基于字符水印加密的商業(yè)談判語音文件篡改檢測技術(shù)

基金項(xiàng)目：本文受湖北省“十一五”教育科學(xué)發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目資助，課題號：2006B131；受湖北省教育廳高等學(xué)校教學(xué)研究項(xiàng)目資助，課題號：20070249；受襄樊學(xué)院大學(xué)生科技創(chuàng)新基金資助，課題號2007DX515、2007DX516、2007DX517

[摘要] 本文研究商業(yè)談判語音文件篡改檢測技術(shù)：對需要保存或傳輸?shù)纳虡I(yè)談判語音文件，借助計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行波形提取，查找其波形零點(diǎn)集合，在這一集合的指定子集合處嵌入字符水印信息，這一波形變換，由于嵌入字符信息的附加噪音相比于原始波形極小，不影響這一商業(yè)談判語音文件的實(shí)際表達(dá)效果；提取嵌入的字符水印信息，以字符水印信息是否被破壞來檢測原始商業(yè)談判語音文件是否被篡改；對一個典型事例的實(shí)際操作證明這一技術(shù)的有效性。

[關(guān)鍵詞] 商業(yè)談判語音文件 字符水印 篡改檢測技術(shù) matlab

一、引言

信息媒體的數(shù)字化為信息的存取提供了極大的便利性，同時也顯著提高了信息表達(dá)的效率和準(zhǔn)確性。特別是隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)的交換和傳輸變成了一個相對簡單的過程，人們借助于計算機(jī)、數(shù)字掃描儀、打印機(jī)等電子設(shè)備可以方便、迅速地將數(shù)字信息傳輸?shù)剿谕牡胤?。隨之而來的副作用是這些數(shù)字形式的數(shù)據(jù)文件或作品使有惡意的個人和團(tuán)體有可能在沒有得到作品所有者的許可下拷貝和傳播有版權(quán)的內(nèi)容，例如，現(xiàn)代盜版者僅需輕點(diǎn)幾下鼠標(biāo)就可以獲得與原版一樣的復(fù)制品，并以此獲取暴利；而一些具有特殊意義的信息，如涉及司法訴訟、政府機(jī)要等信息，則會遭到惡意攻擊和篡改偽造等等。這一系列數(shù)字化技術(shù)本身的可復(fù)制和廣泛傳播的特性所帶來的負(fù)面效應(yīng)，已成為信息產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的一大障礙，目前，數(shù)字媒體的信息安全、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)和認(rèn)證問題變得日益突出，且已成為數(shù)字世界中一個非常重要和緊迫的議題。

在多媒體中加入數(shù)字水印可以確立版權(quán)所有者、認(rèn)證多媒體來源的真實(shí)性、識別購買者、提供關(guān)于數(shù)字內(nèi)容的其他附加信息、確認(rèn)所有權(quán)認(rèn)證和跟蹤侵權(quán)行為。它在篡改鑒定、數(shù)據(jù)的分級訪問、數(shù)據(jù)跟蹤和檢測、商業(yè)和視頻廣播、Internet數(shù)字媒體的服務(wù)付費(fèi)、電子商務(wù)認(rèn)證鑒定等方面具有十分廣闊的應(yīng)用前景。自1993年以來，該技術(shù)已經(jīng)引起工業(yè)界的濃厚興趣，并日益成為國際上非常活躍的研究領(lǐng)域。

本文研究基于數(shù)字符號水印加密的商業(yè)談判語音文件篡改檢測技術(shù)。

二、商業(yè)談判語音文件篡改檢測的水印加密方法

對商業(yè)談判語音文件，特別是具有特定保存和傳輸需求的商業(yè)談判語音文件，在不影響其實(shí)際播放效果的前提下，檢驗(yàn)文件內(nèi)容是否被篡改的方法，可以概括為三步：一是對作為檢測對象的商業(yè)談判語音文件進(jìn)行波形提取，獲取它的波形幾何特征、拓樸特征、各種變換特征等；二是對特征點(diǎn)例如波形零點(diǎn)集合的某一指定子集合嵌入字符水印，由于嵌入的水印信息相比于原始波形噪音極小，以致于不影響原始波形的播放效果；三是提取嵌入的字符水印，分析其被污染或破壞程度、狀態(tài)，而辨別原始商業(yè)談判語音文件是否被篡改、被篡改的程度內(nèi)容形式等。

不失一般性為著簡便，我們以音樂文件“我們的祖國.wam”為例，借助matlab軟件，進(jìn)行不影響播放效果的字符水印加密，以提取的字符水印是否被破壞來辨別代表原始商業(yè)談判語音文件的音樂文件“我們的祖國.wam”是否被篡改。

第一步：提取原始商業(yè)談判語音文件的波形如圖1；分析波形幾何特征、拓樸特征、各種變換特征，如波形的零點(diǎn)集合（約有2200個零點(diǎn)）。

第二步：對波形的零點(diǎn)集合的一個子集合例如零點(diǎn)序列中每過199個零點(diǎn)選擇一個作為嵌入字符水印的節(jié)點(diǎn)，共嵌入11個字符水印：“yjq19580505@126.com”; 由于離散零點(diǎn)嵌入的字符水印信息對原始商業(yè)談判語音文件所加的噪音極小，以致于不影響原始文件的播放效果（圖2）。

第三步：提取嵌入的字符水?。骸皔jq19580505@126.com” ； 與原始水印信號相比較，辨別加入字符水印的商業(yè)談判語音文件是否被篡改。

這種水印加密技術(shù)由于零點(diǎn)嵌入而具有的優(yōu)點(diǎn)之一，是魯棒性較強(qiáng)，抗攻擊性較好。

三、結(jié)論

商業(yè)談判語音文件嵌入字符水印，是實(shí)現(xiàn)商業(yè)談判語音文件篡改檢測的重要途徑；借助matlab軟件的語音信息變換技術(shù)，可以簡捷方便地實(shí)現(xiàn)商業(yè)談判語音文件篡改檢測鑒定和保護(hù)。

參考文獻(xiàn):

何強(qiáng)何英:matlab擴(kuò)展編程，清華大學(xué)出版社，2003