CN105357006A - 一种基于声纹特征进行安全认证的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于声纹特征进行安全认证的方法，该方法包括：终端接收到语音采集指令时，采集用户录入的待测语音数据；对所述待测语音数据进行声纹特征提取，得到声纹特征信息；根据当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息，对当前用户的身份进行认证。本发明还同时公开了一种终端。

Description

一种基于声纹特征进行安全认证的方法及设备

技术领域

本发明涉及声纹识别技术，尤其涉及一种基于声纹特征进行安全认证的方法及设备。

背景技术

目前，语音识别技术在移动终端中的使用越来越广泛，同时基于语音识别的移动终端的安全性也越来越受重视。

现有基于语音识别进行安全认证的方案，具体实现方式如下：

启动语音识别模式，采集语音指令；将当前采集的语音指令与预存的语音指令进行匹配；若当前采集的语音指令与预存的语音指令的匹配相似度达到预设的匹配相似度阈值，则对当前用户的身份认证通过。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中基于语音识别进行安全认证的方案至少存在以下缺陷：

现有技术中，并没有基于用户的声纹特征进行安全认证，语音指令容易被破解，存在安全隐患，不能保障终端的安全性；这里，所谓声纹特征是指代表说话人身份的相关特征。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种基于声纹特征进行安全认证的方法及设备，能基于声纹特征保障终端的安全性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种基于声纹特征进行安全认证的方法，该方法包括：

终端接收到语音采集指令时，采集用户录入的待测语音数据；

对所述待测语音数据进行声纹特征提取，得到声纹特征信息；

根据当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息，对当前用户的身份进行认证。

上述方案中，所述声纹特征信息包括卷平舌特征参数、声带特征参数、口腔特征参数、鼻音特征参数。

上述方案中，所述根据当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息，对当前用户的身份进行认证，包括：

将当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息进行匹配；

若当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息的匹配相似度大于等于预设的匹配相似度阈值，则对当前用户的身份认证通过；

若当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息的匹配相似度小于预设的匹配相似度阈值，则对当前用户的身份认证未通过。

上述方案中，所述预存声纹特征信息，包括：

采集预设时长内的模板语音数据；

对所述模板语音数据进行声纹特征提取，得到声纹特征信息并存储。

上述方案中，所述采集预设时长内的模板语音数据之后，所述方法还包括：

从所述模板语音数据中提取至少一个热词并存储；

所述采集用户录入的待测语音数据，包括：

采集用户根据提示的热词录入的待测语音数据。

基于上述方法，本发明实施例提供了一种终端，该终端包括：语音采集单元、特征提取单元、身份认证单元；其中，

语音采集单元，用于接收到语音采集指令时，采集用户录入的待测语音数据；

特征提取单元，用于对所述待测语音数据进行声纹特征提取，得到声纹特征信息；

身份认证单元，用于根据当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息，对当前用户的身份进行认证。

上述方案中，所述声纹特征信息包括卷平舌特征参数、声带特征参数、口腔特征参数、鼻音特征参数。

上述方案中，所述身份认证单元具体用于：

将当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息进行匹配；

若当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息的匹配相似度大于等于预设的匹配相似度阈值，则对当前用户的身份认证通过；

若当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息的匹配相似度小于预设的匹配相似度阈值，则对当前用户的身份认证未通过。

上述方案中，所述终端还包括：

语音预存单元，用于采集预设时长内的模板语音数据；对所述模板语音数据进行声纹特征提取，得到声纹特征信息并存储。

上述方案中，所述终端还包括：

热词提取单元，用于从所述模板语音数据中提取至少一个热词并存储；

所述语音采集单元，具体用于采集用户根据提示的热词录入的待测语音数据。

本发明实施例所提供的基于声纹特征进行安全认证的方法及设备，终端接收到语音采集指令时，采集用户录入的待测语音数据；对所述待测语音数据进行声纹特征提取，得到声纹特征信息；根据当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息，对当前用户的身份进行认证。如此，本发明实施例能基于声纹特征保障终端的安全性，使得语音指令不容易被破解。

附图说明

图1为本发明实施例基于声纹特征进行安全认证的方法实现流程示意图；

图2为本发明实施例终端的组成结构示意图。

具体实施方式

声纹识别技术，又称说话人识别技术，是一项通过语音信号提取代表说话人身份的相关特征，例如，反映声门开合频率的基频特征、反映口腔大小形状及声道长度的频谱特征等，进而识别出说话人身份的技术。

本发明实施例中，将声纹识别技术应用到终端中，从而基于声纹特性保障终端的安全性，所述终端可以是具备智能化应用及显示功能的终端设备，例如可以为：智能手机、平板电脑等终端设备。

本发明实施例中，终端接收到语音采集指令时，采集用户输入的待测语音数据；对所述待测语音数据进行声纹特征提取，得到声纹特征信息；根据当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息，对当前用户的身份进行认证。

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

如图1所示，本发明实施例提供的基于声纹特征进行安全认证的流程，具体实现步骤包括：

步骤S100：终端接收到语音采集指令时，采集用户录入的待测语音数据。

这里，终端接收到语音采集指令之前，需要采集预设时长内的模板语音数据，此时，用户可以选取感兴趣的特征文字，并在预设时长内录入选取的特征文字；终端采集预设时长内的模板语音数据，根据声纹特征提取算法对所述模板语音数据进行声纹特征分析及提取，得到声纹特征信息并存储到相应数据库中，用以作为声纹特征匹配模板；其中，声纹特征提取算法可以根据实际需求设置，这里对声纹特征提取算法不作具体限定。

这里，得到声纹特征信息并存储之后，需要从所述模板语音数据中提取至少一个热词并存储到相应数据库中，以便用户根据提示的热词录入待测语音数据，进而增强趣味性；

具体的，预设词频阈值，将词频大于等于词频阈值的文字作为热词；从所述模板语音数据中提取出词频大于等于词频阈值的热词，例如，预设词频阈值为两次，若在所述模板语音数据中，篮球出现两次，足球出现三次，乒乓球出现一次，则可以提示用户是否需要将篮球与足球记录为热词，根据用户的选择记录热词，并将热词存储到相应数据库中；触发终端解锁界面时，从相应数据库中随机抽取热词提示用户，以便用户根据提示的热词录入待测语音数据。

这里，终端也可以在待机及用户操作过程中实时地采集用户录入的模板语音数据，例如，终端的微信应用软件及QQ应用软件能够录入语音数据，终端可以实时地采集用户在微信应用软件及QQ应用软件中录入的语音数据，并提取录入的语音数据的声纹特征信息及热词，将提取的声纹特征信息及热词存储到相应数据库中，从而能够实时地提取声纹特征信息及热词，进而增强趣味性。

这里，所述声纹特征信息包括卷平舌特征参数、声带特征参数、口腔特征参数、鼻音特征参数等。

步骤S101：对所述待测语音数据进行声纹特征提取，得到声纹特征信息。

这里，根据上述声纹特征提取算法对所述待测语音数据进行声纹特征分析及提取，得到声纹特征信息。

步骤S102：根据当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息，对当前用户的身份进行认证。

具体的，将当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息进行匹配；

若当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息的匹配度大于等于预设的匹配度阈值，则对当前用户的身份认证通过，解锁终端界面；

若当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息的匹配度小于预设的匹配度阈值，则对当前用户的身份认证未通过，结束处理流程并提示用户重新录入待测语音数据。

本发明实施例中，终端接收到语音采集指令时，采集用户录入的待测语音数据；对所述待测语音数据进行声纹特征提取，得到声纹特征信息；根据当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息，对当前用户的身份进行认证。如此，本发明实施例能基于声纹特征保障终端的安全性。

为实现上述方法，本发明实施例还提供了一种终端，由于该终端解决问题的原理与方法相似，因此，终端的实施过程及实施原理均可以参见前述方法的实施过程及实施原理描述，重复之处不再赘述。

如图2所示，本发明实施例提供的终端，包括：语音采集单元200、特征提取单元201、身份认证单元202；其中，

语音采集单元200，用于接收到语音采集指令时，采集用户录入的待测语音数据；

特征提取单元201，用于对所述待测语音数据进行声纹特征提取，得到声纹特征信息；

身份认证单元202，用于根据当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息，对当前用户的身份进行认证；

其中，所述声纹特征信息包括卷平舌特征参数、声带特征参数、口腔特征参数、鼻音特征参数。

以上功能单元或模块的划分方式仅为本发明实施例给出的一种优选实现方式，功能单元或模块的划分方式不构成对本发明的限制。

具体实施中，所述身份认证单元202具体用于：

将当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息进行匹配；

若当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息的匹配相似度大于等于预设的匹配相似度阈值，则对当前用户的身份认证通过；

若当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息的匹配相似度小于预设的匹配相似度阈值，则对当前用户的身份认证未通过。

具体实施中，所述终端还包括：

语音预存单元203，用于采集预设时长内的模板语音数据；对所述模板语音数据进行声纹特征提取，得到声纹特征信息并存储。

具体实施中，所述终端还包括：

热词提取单元204，用于从所述模板语音数据中提取至少一个热词并存储；

所述语音采集单元200，具体用于采集用户根据提示的热词录入的待测语音数据。

在实际应用中，所述语音采集单元200、特征提取单元201、身份认证单元202、语音预存单元203、热词提取单元204可由位于终端的中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)、或现场可编程门阵列(FPGA)实现。

本发明所述的方法并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其它的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于声纹特征进行安全认证的方法，其特征在于，所述方法包括：

终端接收到语音采集指令时，采集用户录入的待测语音数据；

对所述待测语音数据进行声纹特征提取，得到声纹特征信息；

根据当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息，对当前用户的身份进行认证。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述声纹特征信息包括卷平舌特征参数、声带特征参数、口腔特征参数、鼻音特征参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息，对当前用户的身份进行认证，包括：

将当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息进行匹配；

若当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息的匹配相似度大于等于预设的匹配相似度阈值，则对当前用户的身份认证通过；

若当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息的匹配相似度小于预设的匹配相似度阈值，则对当前用户的身份认证未通过。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述预存声纹特征信息，包括：

采集预设时长内的模板语音数据；

对所述模板语音数据进行声纹特征提取，得到声纹特征信息并存储。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采集预设时长内的模板语音数据之后，所述方法还包括：

从所述模板语音数据中提取至少一个热词并存储；

所述采集用户录入的待测语音数据，包括：

采集用户根据提示的热词录入的待测语音数据。

6.一种终端，其特征在于，所述终端包括：语音采集单元、特征提取单元、身份认证单元；其中，

语音采集单元，用于接收到语音采集指令时，采集用户录入的待测语音数据；

特征提取单元，用于对所述待测语音数据进行声纹特征提取，得到声纹特征信息；

身份认证单元，用于根据当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息，对当前用户的身份进行认证。

7.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，所述声纹特征信息包括卷平舌特征参数、声带特征参数、口腔特征参数、鼻音特征参数。

8.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，所述身份认证单元具体用于：

将当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息进行匹配；

若当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息的匹配相似度大于等于预设的匹配相似度阈值，则对当前用户的身份认证通过；

若当前提取的声纹特征信息与预存的声纹特征信息的匹配相似度小于预设的匹配相似度阈值，则对当前用户的身份认证未通过。

9.根据权利要求6至8任一项所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：

语音预存单元，用于采集预设时长内的模板语音数据；对所述模板语音数据进行声纹特征提取，得到声纹特征信息并存储。

10.根据权利要求9所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：

热词提取单元，用于从所述模板语音数据中提取至少一个热词并存储；

所述语音采集单元，具体用于采集用户根据提示的热词录入的待测语音数据。