音频信号的安全处理方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本技术涉及信息安全领域，尤其涉及一种音频信号的安全处理方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、在银行业务场景中，注重资产数据的安全性，资产数据与用户的资产相关，资产数据的存储、传输以及使用过程都需保证资产数据的有效性。其中，资产数据包括音频资产数据(下文简称音频数据)，例如：电话银行系统、手机银行系统场景中的录音数据或者用户的语音验证码等场景。

2、实际应用中，音频数据存在着被修改或者加工的风险，被修改或者加工的音频数据会失去有效性，影响音频数据的正常使用。

3、在相关技术中，通过对音频数据加密存储的方式提升音频数据的安全性，然而这种方式依然存在安全性问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种音频信号的安全处理方法、装置、电子设备及存储介质，用于提升音频信号的安全性。

2、第一方面，本技术提供一种音频信号的安全处理方法，包括：获取用户录制的第一音频信号；对所述第一音频信号进行预加重处理和分帧处理，得到第二音频信号；对所述第二音频信号进行离散小波变换，以得到近似分量和细节分量，所述近似分量对应所述第二音频信号中的低频信号，所述细节分量对应所述第二音频信号中的高频信号；对所述近似分量进行分段处理，得到多个近似分段；对预设的水印图像进行加密转换处理，得到所述水印图像对应的水印向量；在每个近似分段中添加所述水印向量，得到多个目标分段；根据所述多个目标分段和所述细节分量，确定所述第一音频信号对应的目标音频信号。

3、在一种可能的实施方式中，所述近似分量中包括多个近似分量值；在每个近似分段中添加所述水印向量，得到多个目标分段，包括：根据所述多个近似分量值，确定量化步长；确定分段长度，并根据所述分段长度、以及每个近似分段中包括的近似分量值，确定每个近似分段对应的近似分量均值，所述分段长度为所述近似分段中包括的近似分量值的数量；根据每个近似分段对应的近似分量均值和所述量化步长，在每个近似分段中添加所述水印分量，得到所述多个目标分段。

4、在一种可能的实施方式中，根据所述多个近似分量值，确定量化步长，包括：确定所述近似分量中包括的近似分量值的第一数量；确定预设的缩小倍数，并将所述第一数量和所述第一缩小倍数的乘积确定为第一乘积；获取所述多个近似分量值之和，得到第一总分量值；将所述第一总分量值与所述第一乘积的比值，确定为所述量化步长。

5、在一种可能的实施方式中，针对任意一个近似分段；根据所述近似分段对应的近似分量均值和所述量化步长，在所述近似分段中添加所述水印分量，得到所述近似分段对应的目标分段，包括：根据所述近似分量均值与所述量化步长，确定目标量化值；获取所述目标量化值与2的模值，得到目标模值；若所述目标模值与所述水印向量的长度相同，则在所述近似分段中添加所述水印分量，得到所述目标分段；若所述目标模值与所述水印向量的长度不同，则对所述近似分段中的近似分量值进行更新处理，得到更新近似分段，并在所述更新近似分段中添加所述水印分量，得到所述目标分段。

6、在一种可能的实施方式中，对预设的水印图像进行加密转换处理，得到所述水印图像对应的水印向量，包括：对所述水印图像进行加密处理，得到加密图像；根据所述加密图像中各像素的像素值，生成图像矩阵，所述图像矩阵中包括所述加密图像中各像素的像素值；对所述图像矩阵进行置乱处理，得到置乱矩阵；将所述置乱矩阵进行降维处理，得到所述水印向量。

7、在一种可能的实施方式中，对所述水印图像进行加密处理，得到加密图像，包括：对所述水印图像进行映射处理，得到第一混沌序列；对所述第一混沌序列进行线性变换处理，得到第二混沌序列；确定所述第一混沌序列对应的第一混沌矩阵、以及所述第二混沌序列对应的第二混沌矩阵；对所述第二混沌矩阵和所述水印图像进行按位异或运算，得到中间图像；根据所述第一混沌矩阵对所述中间图像进行置乱处理，得到所述加密图像。

8、在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：获取所述目标音频信号；对所述目标音频信号进行离散小波变换，得到所述近似分量和所述细节分量；在所述近似分量中确定所述多个目标分段；在每个目标分段中提取水印向量，得到每个目标分段对应的水印向量；根据每个目标分段的水印向量，确定所述目标音频信号的验证结果，所述验证结果用于指示所述目标音频信号是否被篡改。

9、在一种可能的实施方式中，根据每个目标分段的水印向量，确定所述目标音频信号的验证结果，包括：针对任意一个目标分段，根据所述目标分段对应的水印向量，确定所述目标分段对应的水印图像；若每个目标分段对应的水印图像分别与预设的水印图像相同，则确定所述验证结果指示所述目标音频信号未被篡改；若存在第一目标分段对应的水印图像与预设的水印图像不同，则确定所述验证结果指示所述第一目标分段所对应的音频信号被篡改。

10、第二方面，本技术提供一种音频信号的安全处理装置，包括：获取模块，用于获取用户录制的第一音频信号；预处理模块，用于对所述第一音频信号进行预加重处理和分帧处理，得到第二音频信号；变换模块，用于对所述第二音频信号进行离散小波变换，以得到近似分量和细节分量，所述近似分量对应所述第二音频信号中的低频信号，所述细节分量对应所述第二音频信号中的高频信号；分段模块，用于对所述近似分量进行分段处理，得到多个近似分段；加密模块，用于对预设的水印图像进行加密转换处理，得到所述水印图像对应的水印向量；添加模块，用于在每个近似分段中添加所述水印向量，得到多个目标分段；组装模块，用于根据所述多个目标分段和所述细节分量，确定所述第一音频信号对应的目标音频信号。

11、在一种可能的实施方式中，所述近似分量中包括多个近似分量值；所述添加模块，具体用于根据所述多个近似分量值，确定量化步长；所述添加模块，具体还用于确定分段长度，并根据所述分段长度、以及每个近似分段中包括的近似分量值，确定每个近似分段对应的近似分量均值，所述分段长度为所述近似分段中包括的近似分量值的数量；所述添加模块，具体还用于根据每个近似分段对应的近似分量均值和所述量化步长，在每个近似分段中添加所述水印分量，得到所述多个目标分段。

12、在一种可能的实施方式中，所述添加模块，具体用于确定所述近似分量中包括的近似分量值的第一数量；所述添加模块，具体还用于确定预设的缩小倍数，并将所述第一数量和所述第一缩小倍数的乘积确定为第一乘积；所述添加模块，具体还用于获取所述多个近似分量值之和，得到第一总分量值；所述添加模块，具体还用于将所述第一总分量值与所述第一乘积的比值，确定为所述量化步长。

13、在一种可能的实施方式中，针对任意一个近似分段；所述装置还包括：计算模块，用于根据所述近似分量均值与所述量化步长，确定目标量化值；所述计算模块，还用于获取所述目标量化值与2的模值，得到目标模值；所述计算模块，还用于若所述目标模值与所述水印向量的长度相同，则在所述近似分段中添加所述水印分量，得到所述目标分段；所述计算模块，还用于若所述目标模值与所述水印向量的长度不同，则对所述近似分段中的近似分量值进行更新处理，得到更新近似分段，并在所述更新近似分段中添加所述水印分量，得到所述目标分段。

14、在一种可能的实施方式中，所述装置还包括：转换模块，用于对所述水印图像进行加密处理，得到加密图像；所述转换模块，还用于根据所述加密图像中各像素的像素值，生成图像矩阵，所述图像矩阵中包括所述加密图像中各像素的像素值；所述转换模块，还用于对所述图像矩阵进行置乱处理，得到置乱矩阵；所述转换模块，还用于将所述置乱矩阵进行降维处理，得到所述水印向量。

15、在一种可能的实施方式中，所述转换模块，具体用于对所述水印图像进行映射处理，得到第一混沌序列；所述转换模块，具体还用于对所述第一混沌序列进行线性变换处理，得到第二混沌序列；所述转换模块，具体还用于确定所述第一混沌序列对应的第一混沌矩阵、以及所述第二混沌序列对应的第二混沌矩阵；所述转换模块，具体还用于对所述第二混沌矩阵和所述水印图像进行按位异或运算，得到中间图像；所述转换模块，具体还用于根据所述第一混沌矩阵对所述中间图像进行置乱处理，得到所述加密图像。

16、在一种可能的实施方式中，所述装置还包括：验证模块，用于获取所述目标音频信号；所述验证模块，还用于对所述目标音频信号进行离散小波变换，得到所述近似分量和所述细节分量；所述验证模块，还用于在所述近似分量中确定所述多个目标分段；所述验证模块，还用于在每个目标分段中提取水印向量，得到每个目标分段对应的水印向量；所述验证模块，还用于根据每个目标分段的水印向量，确定所述目标音频信号的验证结果，所述验证结果用于指示所述目标音频信号是否被篡改。

17、在一种可能的实施方式中，所述验证模块，具体用于针对任意一个目标分段，根据所述目标分段对应的水印向量，确定所述目标分段对应的水印图像；所述验证模块，具体还用于若每个目标分段对应的水印图像分别与预设的水印图像相同，则确定所述验证结果指示所述目标音频信号未被篡改；所述验证模块，具体还用于若存在第一目标分段对应的水印图像与预设的水印图像不同，则确定所述验证结果指示所述第一目标分段所对应的音频信号被篡改。

18、第三方面，本技术提供一种电子设备，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现第一方面中任一项所述的方法。

19、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行如第一方面中任一项所述的方法。

20、第五方面，本技术提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行如第一方面中任一项所述的方法。

21、本技术提供的音频信号的安全处理方法、装置、电子设备及存储介质，包括：获取用户录制的第一音频信号；对所述第一音频信号进行预加重处理和分帧处理，得到第二音频信号；对所述第二音频信号进行离散小波变换，以得到近似分量和细节分量，所述近似分量对应所述第二音频信号中的低频信号，所述细节分量对应所述第二音频信号中的高频信号；对所述近似分量进行分段处理，得到多个近似分段；对预设的水印图像进行加密转换处理，得到所述水印图像对应的水印向量；在每个近似分段中添加所述水印向量，得到多个目标分段；根据所述多个目标分段和所述细节分量，确定所述第一音频信号对应的目标音频信号。以上方案，在音频信号中添加多个水印向量，通过水印向量可以准确验证音频信号是否发生篡改，从而提升音频信号的安全性。