一种mp3音频压缩历史检测方法_4

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,如果待检 测MP3音频为双声道音频,则sfb'的维数为4w' X 21。
[0071] ⑧-3、计算sfa'中的比例因子1至5转移为sfb'中的比例因子0至3的转移概 率矩阵,记为P',其中,P'的维数为5X4,P'中的第1行第1列元素的值为Sfa'中的比例 因子1转移为sfb'中的比例因子0的转移概率,P'中的第1行第2列元素的值为Sfa'中 的比例因子1转移为sfb'中的比例因子1的转移概率,P'中的第1行第3列元素的值为 sfa'中的比例因子1转移为sfb'中的比例因子2的转移概率,P'中的第1行第4列元素的 值为sfa'中的比例因子1转移为sfb'中的比例因子3的转移概率,依次类推,P'中的第5 行第4列元素的值为sfa'中的比例因子5转移为sfb'中的比例因子3的转移概率;然后将 P'中的20个元素的值按序作为待检测MP3音频的前20个特征值。
[0072] ⑧ _4、计算sfa'与sfb' 的差值矩阵,记为Asf',Asf' =sfa' _sfb',BPsfa'中的 每个元素的值与sfb'中的每个元素的值一一对应相减,得到ASf'中的每个元素的值;然 后计算ASf'中的所有元素的值的均值,将该均值作为待检测MP3音频的第21个特征值;
[0073] ⑧-5、计算sfa'中的比例因子0至8的概率分布向量,记为弋,其中,的维数 为1X9,I呻的第1个元素的值为sfa'中的比例因子0的概率分布,仏冲的第2个元素 的值为sfa'中的比例因子1的概率分布,依次类推,C//中的第9个元素的值为sfa'中的比 例因子8的概率分布。
[0074] 并计算sfb'中的比例因子0至8的概率分布向量,记为^,其中,仏< 的维数为 1X9, %?中的第1个元素的值为sfb'中的比例因子0的概率分布,中的第2个元素的 值为sfb'中的比例因子1的概率分布,依次类推,A6?中的第9个元素的值为sfb'中的比例 因子8的概率分布。
[0075] ⑧_6、计算与^的差值向量,记为AP',处AP'代表比例因子 〇至8的使用概率增量向量,AP'中的第1个元素的值为&冲的第1个元素的值与中 的第1个元素的值的差值,AP'中的第1个元素的值代表比例因子〇的使用概率增量,依 次类推,AP'中的第9个元素的值为仏.中的第9个元素的值与☆中的第9个元素的值的 差值,AP'中的第9个元素的值代表比例因子8的使用概率增量;然后将AP'中的9个元 素的值按序作为待检测MP3音频的第22个特征值至第30个特征值。
[0076] ⑧-7、计算与/^:的商值向量,记为dP'dP'代表比例因子0至 8的使用概率增长倍数向量,dP'中的第1个元素的值为匕/中的第1个元素的值除以&中 的第1个元素的值得到的商值,dP'中的第1个元素的值代表比例因子0的使用概率增长 倍数,依次类推,dP'中的第9个元素的值为中的第9个元素的值除以中的第9个元 素的值得到的商值,dP'中的第9个元素的值代表比例因子8的使用概率增长倍数;然后将dP'中的9个元素的值按序作为待检测MP3音频的第31个特征值至第39个特征值。
[0077] ⑧-8、计算比例因子0的使用概率增长倍数与比例因子1至8各自的使用概率增 长倍数的差值,将得到的8个差值按序作为待检测MP3音频的第40个特征值至第47个特 征值。
[0078] 本实施例中的所有步骤中的MP3编码器和MP3解码器均采用目前较流行的 lame3. 99. 5,实验人员只要通过在lame3. 99. 5上设置不同的参数即可实现MP3编码器和 MP3解码器的切换。
[0079] 为进一步说明本发明方法的可行性和有效性,进行实验。
[0080] 在本实施例中,MP3 编码器依次米用 64kbps、80kbps、96kbps、112kbps、128kbps、 160kbps、192kbps七种编码比特率对所选取的539首未压缩的WAV音频样本进行压缩获得 对应的一次压缩MP3音频样本,再根据限定的MP3编码器的编码比特率的选取方式,获得对 应的二次压缩MP3音频样本以及三次压缩MP3音频样本。本实施例中共包含49组实验, 每组实验样本集合中包括539个一次压缩MP3音频样本、539个二次压缩MP3音频样本以 及539个三次压缩MP3音频样本,并提取每个样本的47个特征值并对其进行归一化处理。 将每组实验中的所有一次压缩MP3音频样本的归一化处理后的特征值的70%用于训练分 类模型、所有二次压缩MP3音频样本的归一化处理后的特征值的70%用于训练分类模型以 及所有三次压缩MP3音频样本的归一化处理后的特征值的70%用于训练分类模型,输入到 LibSVM分类器中,将所有一次压缩MP3音频样本的归一化处理后的特征值的剩余的30 %、 所有二次压缩MP3音频样本的归一化处理后的特征值的剩余的30%、所有三次压缩MP3音 频样本的归一化处理后的特征值的剩余的30%用于测试,每组实验测试进行10次。最后通 过求10次的检测结果的平均值来计算每组实验测试的预测准确率,每组实验测试的预测 准确率的结果如表1所示。
[0081] 表1每组实验测试的预测准确率的结果
[0082]
[0083] 表1中,BRl、BR2和BR3分别表示三次压缩MP3音频样本的第一次、第二次和第三 次压缩时所采用编码比特率。例如第一行的第二个数据表示经过80kbps编码比特率一次 压缩MP3样本,经过64kbps和80kbps编码比特率两次的二次压缩MP3样本与经过64kbps、 80kbps和80kbps编码比特率三次压缩的MP3样本的预测准确率为81. 85%。从表1中可 以看出在不同的编码比特率下,压缩历史检测率较好,尤其适用于较高的编码比特率下。
[0084] 综上,本发明的MP3音频压缩历史检测方法具有有效性,突破了MP3音频压缩历史 检测的空白,而且适用于较高码率下MP3音频压缩历史检测,且计算复杂度较低。
【主权项】
1. 一种MP3音频压缩历史检测方法,其特征在于包括以下步骤: ① 选取N个风格不同且未压缩的WAV音频样本,其中,N彡10 ; ② 获取与每个未压缩的WAV音频样本对应的一次压缩MP3音频样本,具体过程为:利用 MP3编码器对每个未压缩的WAV音频样本进行压缩编码,得到每个未压缩的WAV音频样本经 过一次压缩后形成的一次压缩MP3音频样本; ③ 获取与每个未压缩的WAV音频样本对应的二次压缩MP3音频样本,具体过程为: ③ -1、利用MP3编码器对每个未压缩的WAV音频样本进行压缩编码,得到每个未压缩的WAV 音频样本经过一次压缩后形成的一次压缩MP3音频样本,再利用MP3解码器将得到的每个 一次压缩MP3音频样本解压成WAV音频样本;③-2、利用MP3编码器对步骤③-1中解压成 的每个WAV音频样本进行压缩编码,得到与每个未压缩的WAV音频样本对应的二次压缩MP3 音频样本; 其中,所述的步骤③-1和所述的步骤③-2中使用的MP3编码器均与所述的步骤②中 使用的MP3编码器相同,且所述的步骤③-1中的MP3编码器的编码比特率与所述的步骤② 中的MP3编码器的编码比特率相同或不相同,所述的步骤③-2中的MP3编码器的编码比特 率与所述的步骤②中的MP3编码器的编码比特率相同; ④ 获取与每个未压缩的WAV音频样本对应的三次压缩MP3音频样本,具体过程为: ④ -1、利用MP3编码器对每个未压缩的WAV音频样本进行压缩编码,得到每个未压缩的WAV 音频样本经过一次压缩后形成的一次压缩MP3音频样本,再利用MP3解码器将得到的每个 一次压缩MP3音频样本解压成WAV音频样本;④-2、利用MP3编码器对步骤④-1中解压成 的每个WAV音频样本进行压缩编码,得到与每个未压缩的WAV音频样本对应的二次压缩MP3 音频样本,再利用MP3解码器将得到的每个二次压缩MP3音频样本解压成WAV音频样本; ④-3、利用MP3编码器对步骤④-2中解压成的每个WAV音频样本进行压缩编码,得到与每 个未压缩的WAV音频样本对应的三次压缩MP3音频样本; 其中,所述的步骤④-1、所述的步骤④-2和所述的步骤④_3中使用的MP3编码器均 与所述的步骤②中使用的MP3编码器相同,所述的步骤④-1和所述的步骤④-2中使用的 MP3解码器均与所述的步骤③-1中使用的MP3解码器相同,且所述的步骤④-1中的MP3编 码器的编码比特率与所述的步骤③-1中的MP3编码器的编码比特率相同,所述的步骤④-2 和所述的步骤④-3中的MP3编码器的编码比特率均与所述的步骤③-2中的MP3编码器的 编码比特率相同; ⑤ 将每个一次压缩MP3音频样本标记为-1,将每个二次压缩MP3音频样本标记为0,将 每个三次压缩MP3音频样本标记为1,再将所有的一次压缩MP3音频样本、所有的二次压缩 MP3音频样本及所有的三次压缩MP3音频样本构成一个训练样本集合,其中,训练样本集合 中的每个子样本为一次压缩MP3音频样本或为二次压缩MP3音频样本或为三次压缩MP3音 频样本; ⑥ 提取出训练样本集合中的每个子样本的47个特征值,并将训练样本集合中的每个 子样本的47个特征值构成一个行向量,将训练样本集合中的第k个子样本的47个特征值 构成的行向量记为F k;然后采用min-max归一化方法对训练样本集合中的每个子样本的47 个特征值进行归一化处理,得到训练样本集合中的每个子样本的47个归一化处理后的特 征值;其中,k的初始值为1,I < k < K,K表示训练样本集合中包含的子样本的总个数,K =3N ; ⑦ 利用LibSVM分类器对训练样本集合中的所有子样本各自的47个归一化处理后的特 征值进行训练,得到训练模板;其中,训练过程中采用交叉验证方式在[2 5,25]区间内选取 最佳惩罚参数c和最佳RBF核参数g,其余参数均使用默认值; ⑧ 任意选取M个待检测MP3音频,其中,M多1,每个待检测MP3音频为一次压缩MP3音 频或为二次压缩MP3音频或为三次压缩MP3音频,且每个待检测MP3音频的获取
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