A Biometric Authentication Technique Using Spread Spectrum Audio Watermarking
Summary:
Watermarking has become important in the last decade because of the copyright protection applications. Embedding information into an audio file is more difficult as compared to images, because human auditory system is more sensitive than human visual system. Therefore, the proposed watermarking algorithms for digital audio have been less than those for digital image and video. This thesis presents a biometric authentication scheme based on spread spectrum watermarking technique. We add a biometric authentication system to the Sipdroid open source VoIP program. Firstly, senders must register to the system with their unique biometric features. T.C Identity number, keystroke dynamics and voice are used as biometric features. After registration, these biometric features are used as watermarked material. Before embedding, the watermark is spread with the Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) technique. While talking, this watermark material is embedded to speech and sent to receiver using Frequency Hopping Spread Spectrum(FHSS) technique. The watermarked biometric data is constructed in the receiver's phone after conversation is finished. This method does not need the original audio carrier signal when extracting watermark because it is using the blind extraction. The experimental results demonstrate that the embedding technique is not only less audible but also more robust against the common signal processing attacks like low-pass filter, adding white Gaussian noise, shearing, and compression. In order for receiver to be able to login to the system, biometric features of the user should match with the watermarked biometric data.
Özet:
Telif hakkı uygulamalarının artmasından dolayı son on yılda damgalama sistemleri önem kazandı. İnsan duyma sistemi görme sistemine göre daha hassas olduğundan sese bilgi gömmek resimlere kıyasla daha zordur. Bundan dolayı dijital ses için damgala- ma algoritmaları resimler için olanlardan daha azdır.Bu tezde geniş spektrum dijital ses damgalama sistemi kullanılarak biyometrik kimlik doğrulama sistemi sunuldu. Açık kaynak IP üzerinden ses gönderme programı olan Sipdroid programı Android işletim sistemi üzerinde kullanıldı. Biyometrik kimlik doğrulama sistemi Sipdroid programına eklendi. Öncelikle, konuşmada gönderen kısım sisteme eşsiz biyometrik özellikleri ile kayıt olmalıdır.T. C. kimlik numarası, tuş basma dinamikleri ve ses biyometrik özellik olarak seçildi. Kayıttan sonra, kaydedilen biyometrik özellikler sese damgalanan materyal olarak kullanıldı.Gömme işleminden önce imge Doğrudan Serili Geniş Spektrum (DSSS) sistemi kullanılarak genişletildi. Konuşma sırasında imge konuşmaya Frekans Sekmeli Geniş Spektrum (FHSS) sistemi kullanılarak gömüldü ve alıcıya gönderildi. Damgalanan ibiyometrik veriler konuşma sonrası alıcının telefonunda yeniden oluşturuldu. Uygulanan metod orijinal ses sinyaline ihtiyaç duymaz. Deneysel sonuçlar gömme sisteminin hem daha az duyulabilir hem de gauss gürültüsü ekleme, düşük geçiş filtresi, kesme, sıkıştırma gibi yaygın işaret işleme ataklarına karşı daha sağlam olduğunu gösterdi. Alıcı kısmında sisteme giriş yapılabilmesi için, kullanıcının biyometrik özelliklerinin damgalanan biyometrik veri ile eşleşmesi gerekir.