[发明专利]基于语音的生物认证方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及用户认证，并且具体涉及一种基于语音的生物认证方法及设备。

背景技术

随着技术的发展，用户在工作、生活中需要进行大量基于通信、互联网的活动，为了保障用户活动的安全性，通常都需要进行用户认证。

密码作为一种传统的认证方式，存在着容易被破解、丢失或遗忘的缺点。为了提高密码认证的安全性，在台式机或者笔记本上还可以用U盾来保证安全性，但这种方式难以应用在手持移动终端或者呼叫中心中。更为重要的是，前述方式的人身关联性低，非法获取上述信息的人容易被当作是用户本人。目前，很多场合都需要确认是用户本人的操作，为了提高用户认证的人身关联性，指纹识别、虹膜检测、人脸识别以及声音识别等生物特征认证方式得到了广泛的应用与发展。

说话人识别是当前生物信息认证方式中的一种主流方式，通常包括文本相关(Text dependent)以及文本无关(Text independent)两种声纹识别方式，并且，声纹识别通常也都包括训练(enrollment)、校验(verification)两个步骤。

在文本相关的声纹验证中，在训练中说的什么语音片段，校验的时候也必须说相同的语音片段。该种方式准确率很高，可达到99％以上，并且训练所用的语音片段只需几秒钟即可，应用方便，是一种广泛采用的声音认证方式。但是由于始终说的都是训练集中的几句话，而且声音是公开的，很容易被录音窃取后通过播放的方式欺骗认证系统。

在文本无关型的声纹验证中，校验的时候可以说和训练不一样的文本。采用该种方式在认证时提出动态问题可以解决录音欺骗的问题，但其准确率低，通常只能达到70％左右，还无法完全进入实用阶段，特别是在银行等需要高准确率的用户认证领域中，并且，训练时要求用户至少说出几十秒的内容，使用不便。因此，在实际应用中，文本无关型的声纹验证方式通常要和其他的生物特征认证方式共同使用，很难作为一种独立的检测方式，由此也限制了其使用的范围。

综上可见，现有技术仍然存在着缺陷，迫切的需要一种准确率高的防止录音欺骗的语音验证方案。

发明内容

鉴于以上问题而提出了本发明。本发明的一个目的在于提供一种准确率高的防止录音欺骗的语音验证方案。

根据本发明的一个方面，提供了一种用户认证的方法，所述方法包括：向所述用户发送问题提示，所述问题提示要求用户说出语音片段以及动态问题的答案，所述语音片段用于在认证之前训练出文本相关的说话人识别模型；响应于接收所述语音回答，从述语音回答中切分出所述语音片段部分以及动态问题答案部分；根据所述文本相关的说话人识别模型对所述语音片段部分进行校验；对所述动态问题答案部分进行答案检验；验证所述语音回答中所述语音片段以及动态问题答案之间的边界平滑度；根据所述声纹校验、答案验证以及边界平滑度进行所述用户认证。。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用户认证的设备，所述设备包括：提示装置，配置为向所述用户发送问题提示，所述问题提示要求用户说出语音片段以及动态问题的答案，所述语音片段用于在认证之前训练出文本相关的说话人识别模型；切分装置，配置为响应于接收所述语音回答，从所述语音回答中切分出所述语音片段部分以及动态问题答案部分；语音片段检验装置，配置为根据所述文本相关的说话人识别模型对所述语音片段部分进行校验；动态问题检验装置，配置为对所述动态问题答案部分进行答案检验；边界检验装置，配置为验证所述语音回答中所述语音片段以及动态问题答案之间的边界平滑度；认证结果生成装置，配置为根据所述声纹校验、答案验证以及边界平滑度进行所述用户认证。在根据本发明上述方面的方法和设备中，根据检测边界处的平滑程度，能够分辨出语音回答是否涉及录音欺骗。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机系统/服务器12的框图。

图2是示出根据本发明实施例的用户认证的方法的流程图。

图3示出了基于能量的边界平滑度检测实施例。

图4、图5示出了基于基音频率(pitch)的边界平滑度检测实施例。

图6示出了一个实施例中生成问题的具体步骤。

图7是示出根据本发明实施例的用户认证设备的框图。

具体实施方式