Ses kodlayıcılarının kodlama niteliklerine göre tek ve iki kere kodlanmış seslerden tespiti
Identification of audio codecs from single coded and transcoded audios based on coding properties
Yazar: SAMET HİÇSÖNMEZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HÜSREV TAHA SENCAR
TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin: Doğrusal öngörülü kodlama = Linear predictive coding ; Dönüşüm kodlaması = Transform coding ; Kodlama = Coding ; Ses kodlama = Voice coding ; Ses kodlayıcısı = Voice coder

Özet:
Bu çalışmada sunulan araştırma, kodlanmış bir ses verisinin kodeğini tespit
etmeye yönelik özgün bir yöntem önermektedir. Önerilen yöntem herhangi bir
kod çözümü içermediği, kodlama üstverisinden faydalanmadığı ve bir kodeğin bit
dizisi formatına ait bilgileri göz önüne almadığı için basit ve hızlıdır. Yöntemin
temel aldığı düşünce, kodek tasarımına etki eden sıkıştırma oranı, ses kalitesi ve
karmaşıklık gibi faktörlerin kodlanmış ses üzerinde etkilerini gösterecek olmasıdır.
Bu etkileri açığa çıkarmak amacıyla, önerilen yöntem, kodlanmış verinin rasgele
yerlerinden aldığı 2 ile 4 KB uzunluğundaki bayt dizilerinin kaotik ve rasgelelik
niteliklerini analiz ederek farklı kodeklere ait kodlama süreçlerini ifade eden
istatistiksel modeller kurmaktadır.
Yöntemin kodek tespit etme başarımını
ölçmek adına, testlerde, PSTN, GSM ve VoIP iletişim ortamlarında kullanılan
konuşma kodekleri ile yüksek kaliteli ses sıkıştırma amacıyla kullanılan toplam
16 farklı ses kodlayıcı, en sık kullanılan kodlama parametreleri ile kullanıldı.
Ses içeriğinin oluşturabileceği etkilerden kurtulmak için testler hem konuşma
hem de müzik veri kümeleri üzerinde yapıldı. Sonuçlar incelendiğinde, bir kere
kodlanmış bir ses verisinin kodeği %95'ten yüksek bir başarım ile tespit edilmiştir.
kili kodlama senaryolarını da içeren birçok deney yapılmıştır.
kili kodlama
test sonuçlarına göre, önerilen yöntem, iki kere kodlanmış seslerin ilk kodeğini
%80'den daha yüksek bir başarım ile tespit edebilmektedir. Bu testlere ait tek
kısıt; ikinci kodlayıcının ilk kodlayıcıdan daha yüksek bir bit hızına sahip olması
gerekmektedir.

Abstract:
The research presented in this paper provides a novel technique to identify the
codec of an encoded audio.
Since the technique does not perform decoding,
utilize any coding metadata, or assume information about the structure describing
the bit stream format of a codec, it is simple and fast. The main idea of the
technique is that design principles of a codec such as compression level, audio
quality and complexity will reveal themselves on the coded audio. To exploit
this, the technique samples 2-4 kilobytes of data from a coded audio and analyzes
the randomness and chaotic nature of the sampled data to build statistical models
that represent encoding process associated with different codecs. To evaluate the
effectiveness of the technique in identification of the codec, in experiments we use
16 of the most popular audio codecs used for high quality audio compression and
in PSTNs, cellular networks, and VoIP networks by setting encoding parameters
of each codec to its most commonly used values. Tests are performed on both
speech and music data sets to eliminate any effect which may stem from contents
of audios. Results show that the codec of a singly encoded audio can be identified
with an accuracy of more than %95. Several transcoding scenarios were also
performed. Those results show that the scheme can even identify the first encoder
of a doubly-encoded audio with an accuracy range of around %80 to %90 or more
as long as the second codec operates on higher bit rates than the first one.