Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-03-14T19:20:01Z No. of bitstreams: 1 2017_RodrigoGurgelFernandesTávora.pdf: 2499230 bytes, checksum: 872d779c73e9332c7489050b67768913 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-27T12:21:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_RodrigoGurgelFernandesTávora.pdf: 2499230 bytes, checksum: 872d779c73e9332c7489050b67768913 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-27T12:21:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_RodrigoGurgelFernandesTávora.pdf: 2499230 bytes, checksum: 872d779c73e9332c7489050b67768913 (MD5) Previous issue date: 2018-03-27 / Este trabalho aborda o problema de autenticação passiva de áudio e objetiva propor um método automático para detecção de edições fraudulentas produzidas através da replica- ção de trechos curtos de sinal dentro de uma mesma evidência de áudio. O método proposto é baseado em um esquema adaptativo de Audio Fingerprinting. Diversos sistemas de Audio Fingerprinting existentes são analisados, e, conforme os requisitos estipulados para a aplicação forense, de elevada robustez e usabilidade, uma abordagem de Audio Fingerprinting binária baseada na distribuição do espectro de Fourier é escolhida. Um sistema adaptativo é proposto, o qual é ajustado teoricamente e empiricamente para cada evidência de áudio. As simulações mostram uma robustez do método contra distorções no domínio do tempo e da frequência. A capacidade de discriminar áudios correspondentes a um mesmo texto e diferenciá-los de réplicas também é analisada. Novas modificações são propostas, como o emprego de um critério de dupla detecção, e o sistema final obtido demonstrou ser aplicável a áudios de longa duração e robusto contra mascaramentos por inserção de ruído. / This work addresses the problem of passive audio authentication and aims to propose an automatic method to detect forgeries produced by the replication of an audio signal within the same audio evidence. The proposed method uses an adaptive Audio Fingerprinting system. Several existing systems are analyzed, and, according to the de_ned requirements of usability and robustness against masking distortions, an adaptive binary Audio Fingerprinting scheme based on the Fourier spectrum distribution is chosen. An adaptive system is proposed, which is theoretically and empirically adjusted for each audio evidence. Simulations show that the designed system is robust against time and frequency-domain distortions. The power to discriminate repeated text speech and distinguish it from audio replicas is also analyzed. Further adjustments are suggested, such as the use of a double detection criteria, and the _nal scheme was able to detect short replicas, distorted by noise insertion, even within long audio evidences

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-08-24T20:05:58Z No. of bitstreams: 1 2016_PauloMaxGilInnocencioReis.pdf: 4145799 bytes, checksum: a906f484de27e45624aa85a6eefd6cdd (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-11-04T16:35:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_PauloMaxGilInnocencioReis.pdf: 4145799 bytes, checksum: a906f484de27e45624aa85a6eefd6cdd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-04T16:35:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_PauloMaxGilInnocencioReis.pdf: 4145799 bytes, checksum: a906f484de27e45624aa85a6eefd6cdd (MD5) / Arquivos de áudio digital são uma importante fonte de vestígios e evidências relacionadas aos mais diversos crimes e conflitos. Seja por meio de gravações devidamente autorizadas pela autoridade judicial ou por gravações realizadas por um dos interlocutores em um diálogo, tais arquivos têm o potencial de serem determinantes em importantes decisões, uma vez que prestam-se a, via de regra, esclarecer algum aspecto da realidade dos fatos. Dessa forma, a autenticação dessa fonte de prova é uma tarefa muitas vezes necessária e crítica, porém ainda sujeita a muitos desafios. Com o objetivo de identificar edições em arquivos de áudio propõe-se uma técnica para detecção automática de adulterações em gravações de áudio por meio da constatação de variações anormais na frequência de oscilação de sinais interferentes da rede elétrica (ENF), eventualmente incorporados em um registro de áudio questionado. Variações anormais na ENF podem ocorrer como resultado de transições abruptas de fase decorrentes de inserções ou supressões de segmentos de áudio realizados durante o processo de edição. Dessa forma, propõe-se o estimador de ENF ESPRIT-Hilbert em conjunto com um detector de outliers baseado na curtose amostral da estimada ENF, do inglês ESPRIT-Hilbert ENF estimator in conjunction with an outlier detector based on the sample kurtosis of the estimated ENF (SPHINS). A técnica utiliza conjuntamente um estimador baseado na frequência instantânea obtida via transformada de Hilbert, e outro baseado na técnica ESPRIT. Calcula-se a curtose amostral das estimativas da ENF como medida do grau de anomalia da ENF, compondo-se um vetor de características que é aplicado a um classificador de máquinas de vetores de suporte (SVM), devidamente treinado a partir de uma base de dados conhecida para indicar a presença de edições. O método proposto tem seus resultados validados utilizando uma base de dados que contém 100 gravações telefônicas autorizadas de áudios não editados, e 100 gravações telefônicas de áudios editados. Os resultados obtidos são comparados com trabalhos correlatos anteriores. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Digital audio recordings are an important source of evidences related to various crimes and conflicts. Whether through recordings duly authorized by a judicial authority or made by one of the parties in a dialogue, such files have the potential to be crucial in important decisions since they contribute to clarify some aspects of reality. Thus, the authentication of this source of evidence is often a necessary and critical task, but still subject to many challenges. In order to identify audio tampering we propose a technique to detect adulterations in audio recordings by exploiting abnormal variations in the Electric Network Frequency (ENF) signal eventually embedded in a questioned audio recording. These abnormal variations may be caused by abrupt phase discontinuities due to insertions and suppressions of audio segments during the tampering task. Thus, we propose the ESPRIT-Hilbert ENF estimator in conjunction with an outlier detection based on the sample kurtosis of the estimated ENF (SPHINS). The technique uses a joint estimate of ENF by two methods, one based in the Hilbert Transform, and the other in the ESPRIT approach. It calculates the sample kurtosis of the estimates as a measure of outlierness, computing a feature vector applied to a Support Vector Machine (SVM) classifier to indicate the presence of tampering. The proposed scheme is validated using an audio database with 100 edited and 100 unedited authorized audio recordings of phone calls. The results obtained are further compared with previous related works.