近几年来,随着数字录音设备的普及,数字录音大有取代以前模拟录音的趋势。各种音频处理算法和软件的广泛应用,使得一般的用户能轻易地对数字录音进行篡改而不留下痕迹,因此从录音中听到的未必就是真实的。一段录音中可能有一些重要的字词被删除或者来源于其他录音的内容。如果虚假的录音被滥用,必将引起一系列的问题,如涉及到法律证据的真实性、数字媒体的版权、个人隐私的保护等。因此检测数字音频的真实性和完整性有着十分重要的意义。针对信息取证的篡改分析技术应运而生,并迅速成为信息安全的重要研究内容。然而,数字音频取证仍存在着许多待解决的关键问题。　　 本文主要对鉴定数字音频原始性和完整性进行了深入研究,在解决数字音频的篡改定位、是否重压缩、是否假音质和鲁棒音频取证水印等问题取得了一些初步结果。论文的主要内容如下:　　 1.基于帧偏移的音频篡改检测技术。一段数字录音能否成为有效的法律证据,能否检测篡改成为前提。只有能精确地指出篡改发生的位置,鉴定结果才具有强的说服力。对于常用的MP3格式的音频,我们发现篡改会引起原有的帧结构发生变化。只要准确检测出每帧音频的帧偏移就可以定位篡改。通过大量实验观察和理论分析,我们注意到利用频谱的量化效应可以准确地检测帧偏移。在此基础上,我们提出了通过帧偏移突变定位篡改的方法。大量实验表明该方法可以准确定位常见的篡改,如删除、插入、替换和拼接。　　 2.假音质MP3的检测技术。消费者通过网上购买音乐时,只能通过码率等若干参数判断该音乐的音质,而假音质音乐的这些参数通过音频软件能轻易的伪装成与高音质的一模一样。目前还没有相应技术测试给定的音乐是否为高音质。本文中我们提出一种简便快捷的方法检测这种假音质MP3。通过大量实验和理论分析,我们发现小幅值修正离散余弦变换(MDCT)系数的个数在假音质和正常MP3之间有很多差异。在此基础上,我们提出小幅值MDCT系数的个数作为特征区分假音质和正常MP3。大量实验结果表明本方法对不同码率的假音质MP3均能有效检测。　　 3.音频的重压缩检测技术。由于录音很容易被音频处理软件编辑,而对于压缩格式的音频的加工处理必然会引入重压缩,因此检测音频的重压缩是音频取证分析的重要内容。本文提出两种检测音频重压缩的方法。两种方法都是利用支持向量机的分类器,以MDCT系数的首位的统计分布为特征进行训练学习。实验结果表明两种分类方法均能有效的区分一次压缩和两次压缩的音频。　　 4.基于对数映射的鲁棒音频取证水印技术。通过分析基频平移、随机剪裁和DA/AD转化对音频信号的影响,我们提出了一个鲁棒的特征,基于频率轴对数化的平均幅值(AFM),可以对抗这些攻击。经过理论分析和大量实验表明AFM是一个非常适合嵌入鲁棒音频水印的特征。在此基础上,我们提出了基于AFM的鲁棒音频取证水印算法。　　 大量实验结果表明该算法能抵抗常见的攻击。与已知的算法相比,所提出的基于AFM在抵抗基音平移和随机裁剪方面具有更好的性能,同时对抗DA/AD转换和时间伸缩攻击也具有良好的鲁棒性。