基于伪谐波模型的强鲁棒语音认证算法

为了使语音认证算法在真实噪声环境下具有更强的鲁棒性,提出一种基于伪谐波模型的强鲁棒语音感知哈希认证算法.该算法首先对待认证语音进行预处理后分帧、加窗;然后通过输入一定的参考频率对每帧信号构造伪谐波模型,使每个频率对应一个单一成分的模型分析信号,并利用模型分析信号的突出幅度信息作为语音信号的感知特征值;最后对感知特征值进行哈希构造,生成二进制感知哈希序列来实现语音认证.实验结果表明:该算法对较强的真实环境噪声和一些常规的内容保持操作具有非常好的鲁棒性,同时区分性和认证效率能够满足语音通信实时性的要求.     

融合MFCC和LPCC的语音感知哈希算法

为了提高语音感知哈希算法的鲁棒性和识别小范围篡改定位的能力,利用人类听觉模型提出了一种语音感知哈希算法.该算法基于人类听觉特性,首先对倒谱系数MFCC算法每帧的滤波器数量进行控制,得到每帧语音的梅尔频率倒谱参数;其次对自适应梅尔倒谱系数MFCC参数和语音LPCC系数进行融合,并采用分块方法对特征矩阵进行处理,对特征块进行2DNMF分解运算,降低特征矩阵的复杂度;最后对分解后的系数矩阵进行哈希构造,得到语音感知哈希串,利用哈希匹配实现语音认证.结果表明:该算法可以有效提高哈希认证的鲁棒性,并能够实现语音小范围篡改定位功能.     

基于能零比的多格式音频感知哈希认证算法

针对现有的音频认证算法音频格式单一、算法不通用、认证效率低的问题,提出一种基于能零比的多格式音频感知哈希认证算法.该算法首先对待认证音频进行预处理、分帧和加窗,并计算每帧信号的短时能量和短时过零率,获得每帧信号的短时能量和短时过零率的比值;然后将获得的短时能量和短时过零率的比值作为音频信号的感知特征值;最后对感知特征值进行哈希构造,生成感知哈希序列.为提高算法的安全性,算法采用与哈希序列等长的密钥对哈希序列进行置乱.仿真结果表明:该算法对原始域和压缩域五种不同格式的音频内容都具有较好的鲁棒性和区分性,认证效率高.     

一种用于遥感影像完整性认证的感知哈希算法

为了实现遥感影像的完整性认证,提出了一种基于边缘特征的遥感影像感知哈希算法.首先,对影像进行格网划分,并对格网单元进行自适应的预处理.其次,采用Canny算子提取格网单元的边缘特征,进一步生成边缘特征矩阵.然后,对边缘特征矩阵进行奇异值分解,选择较大的奇异值作为格网单元的特征,并采用Hash函数进行归一化.最后,串联所有格网单元的归一化特征,得到影像的感知哈希散列.在影像接收端,计算待认证影像的感知哈希散列,并与收到的感知哈希散列进行匹配,实现遥感影像的完整性认证.实验结果表明,该算法能够有效检测遥感影像的局部细节篡改,对于保持影像内容不变的操作具备较好的鲁棒性,且运行效率较高,为遥感影像的内容完整性认证提供了一种高效途径.     

稀疏线性预测字典在语音压缩感知中的应用

压缩感知理论框架可以同时实现信号的采样和压缩,将压缩感知应用于语音信号处理是近年来的研究热点之一.本文根据语音信号的特点,采用K-SVD算法获得稀疏线性预测字典,作为语音信号的稀疏变换矩阵.高斯随机矩阵用于原语音信号的采样从而实现信号的压缩,最后通过正交匹配追踪算法(OMP)和采样压缩匹配追踪算法(Co Sa MP)将已采样压缩的语音信号进行信号重构.实验考察了待处理语音信号帧的长度、压缩比,稀疏变换字典以及压缩感知重构算法等因素对语音压缩感知重构性能的影响,结果表明,基于数据集训练的稀疏线性预测字典相比传统解析构造的离散余弦变换字典,对语音的重构性能具有0.6 d B左右的提升.     

安全鲁棒的图像感知哈希技术

为了对经过图像处理操作的图像内容进行准确认证，利用图像DCT低频系数的感知不变性生成了安全的哈希序列索引，用标准化后的DCT低频系数矩阵和基于密钥种子的随机数矩阵为数字图像生成哈希序列，研究分析了提出算法具有唯一性、鲁棒性和安全性的特性，实验结果表明，算法可以抵抗内容保持的修改操作，例如格式转换、中度几何变换和滤波失真等，具有较强的鲁棒性，同时算法具有较强的安全性，在同时得到伪随机序列生成器和密钥的情况下，才能获得图像的哈希值，另外，算法可为视觉近似图像生成相同或相近的400比特哈希值，且冲突率降低到10^08数量级，这种安全鲁棒的图像哈希方法可以用于数字图像认证和大量图像的数据库检索。     

一种改进的虚拟阵列语音信号DOA估计算法

虚拟阵列DOA(Direction Of Arrival)估计算法由于计算量低和资源利用率高得到了快速发展,然而虚拟阵列语音信号DOA估计算法还少有报道.本文为了提高语音信号DOA估计的准确度,对虚拟阵列语音信号DOA估计算法进行了改进.算法首先对接收信号进行能量及熵结合的语音分帧检测;其次基于功率谱方差最小和谱熵最大两个原则分别对检测后的信号进行选帧,并对选出的帧做DOA估计;最后将两者的DOA估计结果进行加权平均.本文对方差选帧的DOA估计结果、谱熵选帧的DOA估计结果和两者加权平均后的DOA估计结果进行了比较.实验结果和分析表明结合方差选帧及谱熵选帧的DOA估计算法在用于虚拟阵列语音信号DOA估计时有更高的准确率.     

基于FSS与PLP的噪声鲁棒语音识别

提出了一种基于分数阶谱相减(FSS)与感知线性预测(PLP)相结合的噪声鲁棒语音识别方法,记为FSS PLPC.该方法首先通过FSS在分数阶Fourier域对带噪语音进行降噪处理,然后计算增强语音的均方误差和Itakura距离并进行比较,以获得FSS的近似最优分数阶阶数.最后对根据此阶数得到的增强语音提取感知线性预测倒谱(PLPC).实验结果表明,FSS PLPC对于数字语音的识别性能优于传统的谱减法(SS PLPC)和感知线性预测倒谱(PLPC)法,并且随着信噪比的降低FSS PLPC表现出较好的噪声鲁棒性.     

基于人类视觉模型和Contourlet变换的图像感知哈希算法

图像感知哈希(Perceptual Hashing)技术在图像的认证、识别和检索中得到广泛应用。融合人眼视觉系统(HVS)、Contourlet变换及奇异值分解(SVD)提出了一种新颖的图像感知哈希算法。该算法首先对图像进行Contourlet变换,计算变换后系数的视觉掩蔽特征值(掩蔽矩阵);然后对掩蔽矩阵分块后作奇异值分解,取每块最大奇异值作为图像的特征值,经过量化编码、压缩,生成最终哈希。该算法使用MATLAB作为实验平台,实验结果证明算法对大部分的感知保持操作具有较好的鲁棒性,不同图像之间也有较好的唯一性,同时对哈希进行加密处理,使得算法具有良好的安全性。     

基于交叉熵顺序统计滤波的语音端点检测算法

为提高语音端点检测在强噪声环境下的准确率,提出了一种基于交叉熵顺序统计滤波(OSF)的语音端点检测算法。该算法以子带交叉熵为语音/非语音的区分特征,首先将每帧语音的频谱划分成若干个子带,估计出每个子带能量与背景噪声之间的交叉熵,然后把相继若干帧的子带能量交叉熵经过一组顺序统计滤波器,最后根据各帧交叉熵的值对输入的语音进行分类。实验结果表明:该算法能够有效地区分语音和非语音。特别是在强噪声环境下依然能够保持很高的检测率,具有鲁棒性。通过实验结果比较,该算法在性能上优于最近提出的基于能量顺序统计滤波和单纯交叉熵判别的两种方法。