JPH0737098A - 個人の同一性を確認する方法とシステム - Google Patents
個人の同一性を確認する方法とシステムInfo
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- JPH0737098A JPH0737098A JP6107429A JP10742994A JPH0737098A JP H0737098 A JPH0737098 A JP H0737098A JP 6107429 A JP6107429 A JP 6107429A JP 10742994 A JP10742994 A JP 10742994A JP H0737098 A JPH0737098 A JP H0737098A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L17/00—Speaker identification or verification techniques
- G10L17/22—Interactive procedures; Man-machine interfaces
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C9/00—Individual registration on entry or exit
- G07C9/30—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass
- G07C9/32—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass in combination with an identity check
- G07C9/37—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass in combination with an identity check using biometric data, e.g. fingerprints, iris scans or voice recognition
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Storage Device Security (AREA)
- Collating Specific Patterns (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
- Financial Or Insurance-Related Operations Such As Payment And Settlement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 音声発声者認証システムにおいて、登録され
た発声者の音声の特徴を他の不可的な情報なしにはアク
セスできないシステムを提供することである。 【構成】 発声者の認証のために得られた個人の音声サ
ンプルは、音声の保護モデルを形成するために用いられ
る。この保護モデルは、その個人の個人識別子と関連し
て、データベース内に登録されて、個人の音声の特徴は
保護モデルからそのシステム内に登録されたキー、また
は他の情報にアクセスすることなしには、確かめること
ができないよう構成されている。要求者、すなわち、特
定の個人であると要求する人の同一性を認証するため
に、要求が受け取られると、要求者の音声のサンプルが
確保され、この要求者により提供された個人識別子と関
連する保護モデルが回復される。この保護モデルは、登
録されたキーを用いて、処理されるか、あるいは、この
音声サンプルは登録された情報を用いて処理されて、そ
の後、回復されたモデルが要求者の音声サンプルに合致
するか否かを決定するために比較が行われる。
た発声者の音声の特徴を他の不可的な情報なしにはアク
セスできないシステムを提供することである。 【構成】 発声者の認証のために得られた個人の音声サ
ンプルは、音声の保護モデルを形成するために用いられ
る。この保護モデルは、その個人の個人識別子と関連し
て、データベース内に登録されて、個人の音声の特徴は
保護モデルからそのシステム内に登録されたキー、また
は他の情報にアクセスすることなしには、確かめること
ができないよう構成されている。要求者、すなわち、特
定の個人であると要求する人の同一性を認証するため
に、要求が受け取られると、要求者の音声のサンプルが
確保され、この要求者により提供された個人識別子と関
連する保護モデルが回復される。この保護モデルは、登
録されたキーを用いて、処理されるか、あるいは、この
音声サンプルは登録された情報を用いて処理されて、そ
の後、回復されたモデルが要求者の音声サンプルに合致
するか否かを決定するために比較が行われる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、記憶された音声サンプ
ルを用いて、個人の要求された同一性を確認するための
発声者認証システムに関し、特に、音声サンプルを生成
し、記憶し、そして、音声サンプルを回復して、音声認
証プロセスで用いられる乱用から保護するシステムに関
する。
ルを用いて、個人の要求された同一性を確認するための
発声者認証システムに関し、特に、音声サンプルを生成
し、記憶し、そして、音声サンプルを回復して、音声認
証プロセスで用いられる乱用から保護するシステムに関
する。
【０００２】
【従来の技術】音声認証プロセスは、資源に対するアク
セスを制限したり制御したりする目的のために使われて
いる。本明細書において、資源とは電話ネットワークや
銀行口座、あるいは、コンピュータを意味する。一般的
に、個人の音声サンプルのある特徴は、発声者の発音と
も称し、テンプレート、またはモデルを形成するのに用
いられる。資源にアクセスをしようとする要求者は、音
声サンプルを提供するよう求められる。この要求者によ
り提供された音声サンプルの特徴は、記憶された音声モ
デルと比較されて、それが適切にマッチした場合のみ、
同一性が確保される。
セスを制限したり制御したりする目的のために使われて
いる。本明細書において、資源とは電話ネットワークや
銀行口座、あるいは、コンピュータを意味する。一般的
に、個人の音声サンプルのある特徴は、発声者の発音と
も称し、テンプレート、またはモデルを形成するのに用
いられる。資源にアクセスをしようとする要求者は、音
声サンプルを提供するよう求められる。この要求者によ
り提供された音声サンプルの特徴は、記憶された音声モ
デルと比較されて、それが適切にマッチした場合のみ、
同一性が確保される。
【０００３】このような発声者認証システムの利用者
は、記憶された音声サンプルが乱用、あるいは不正使用
される可能性について関心がある。この理由は、その人
の音声サンプルが不正使用される場合には、その個人の
音声の特徴を廃棄したり変化させたりすることができず
に、個人の識別番号と同じように新たなサンプルも提供
できないからである。個人の識別番号が不正使用された
場合には、新たな番号を個人に割り当てて、古い番号は
キャンセルしたり無効にしたりする。しかし、不正使用
者が特定の個人用の音声サンプル、あるいは音声モデル
を獲得したりすると、その不正使用者は、少なくとも音
声認証システムに対しては、その正規の利用者となり得
ることがある。
は、記憶された音声サンプルが乱用、あるいは不正使用
される可能性について関心がある。この理由は、その人
の音声サンプルが不正使用される場合には、その個人の
音声の特徴を廃棄したり変化させたりすることができず
に、個人の識別番号と同じように新たなサンプルも提供
できないからである。個人の識別番号が不正使用された
場合には、新たな番号を個人に割り当てて、古い番号は
キャンセルしたり無効にしたりする。しかし、不正使用
者が特定の個人用の音声サンプル、あるいは音声モデル
を獲得したりすると、その不正使用者は、少なくとも音
声認証システムに対しては、その正規の利用者となり得
ることがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、音声発声者認証システムにおいて、登録された発声
者の音声の特徴を他の不可的な情報なしにはアクセスで
きないようなシステムを提供することである。
は、音声発声者認証システムにおいて、登録された発声
者の音声の特徴を他の不可的な情報なしにはアクセスで
きないようなシステムを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、発声者
の認証のために得られた個人の音声サンプルは、音声の
保護モデルを形成するために用いられる。この保護モデ
ルは、その個人の個人識別子と関連して、データベース
内に登録されて、個人の音声の特徴は保護モデルからそ
のシステム内に登録されたキー、または他の情報にアク
セスすることなしには、確かめることができないよう構
成されている。
の認証のために得られた個人の音声サンプルは、音声の
保護モデルを形成するために用いられる。この保護モデ
ルは、その個人の個人識別子と関連して、データベース
内に登録されて、個人の音声の特徴は保護モデルからそ
のシステム内に登録されたキー、または他の情報にアク
セスすることなしには、確かめることができないよう構
成されている。
【０００６】要求者、すなわち、特定の個人であると要
求する人の同一性を認証するために、要求が受け取られ
ると、要求者の音声のサンプルが確保されて、この要求
者により提供された個人識別子と関連する保護モデルが
回復される。この保護モデルは、登録されたキーを用い
て、処理されるか、あるいは、この音声サンプルは登録
された情報を用いて処理されて、その後、回復されたモ
デルが要求者の音声サンプルに合致するか否かを決定す
るために比較が行われる。
求する人の同一性を認証するために、要求が受け取られ
ると、要求者の音声のサンプルが確保されて、この要求
者により提供された個人識別子と関連する保護モデルが
回復される。この保護モデルは、登録されたキーを用い
て、処理されるか、あるいは、この音声サンプルは登録
された情報を用いて処理されて、その後、回復されたモ
デルが要求者の音声サンプルに合致するか否かを決定す
るために比較が行われる。
【０００７】本発明の一実施例においては、この個人の
音声サンプルを用いて、従来の方法で音声モデル、また
は音声プレートが形成されるが、この音声モデルがその
個人の個人識別子に関連して、登録された保護モデルを
形成するために、システムにのみ知られている符号化記
号を用いて符号化される。その個人であるとする要求者
が資源にアクセスを試みると、その要求者の提供した音
声サンプルは保護モデルの復号化バージョンと比較され
て、その比較が成功した時のみ同一性が認証される。こ
の音声モデルは、符号形式で登録されているので、その
復号化のためにはキーが必要となり、不正使用者は乱用
することができない。
音声サンプルを用いて、従来の方法で音声モデル、また
は音声プレートが形成されるが、この音声モデルがその
個人の個人識別子に関連して、登録された保護モデルを
形成するために、システムにのみ知られている符号化記
号を用いて符号化される。その個人であるとする要求者
が資源にアクセスを試みると、その要求者の提供した音
声サンプルは保護モデルの復号化バージョンと比較され
て、その比較が成功した時のみ同一性が認証される。こ
の音声モデルは、符号形式で登録されているので、その
復号化のためにはキーが必要となり、不正使用者は乱用
することができない。
【０００８】本発明の他の実施例によれば、個人の音声
サンプルは変換プロセッサにより変換されて、その出力
がモデル生成器に入力されて、個人の個人識別子に関連
して、登録された保護モデルを形成する。要求者が同一
性の認証を要求すると、要求者の提供した音声サンプル
は、同一の変換法則を用いて変換され、結果が要求者に
より提供された個人識別子を用いて登録された保護モデ
ルと比較される。その比較が成功した時のみ認証が得ら
れる。登録されたモデルは変換を受けるので、同一の変
換を要求者の音声サンプルに用いて、不正使用者は乱用
できないようにする。さらに、保護モデルが盗まれた場
合にも、その回復措置が取られる。その変換は変更され
て、個人は別の保護モデルを再び形成するために、別の
音声サンプルを提供することができる。その後、この盗
まれた音声モデルは無効となる。好ましくは変換は不可
逆のもので、個人の音声サンプルは盗まれた保護モデル
から再形成できない。
サンプルは変換プロセッサにより変換されて、その出力
がモデル生成器に入力されて、個人の個人識別子に関連
して、登録された保護モデルを形成する。要求者が同一
性の認証を要求すると、要求者の提供した音声サンプル
は、同一の変換法則を用いて変換され、結果が要求者に
より提供された個人識別子を用いて登録された保護モデ
ルと比較される。その比較が成功した時のみ認証が得ら
れる。登録されたモデルは変換を受けるので、同一の変
換を要求者の音声サンプルに用いて、不正使用者は乱用
できないようにする。さらに、保護モデルが盗まれた場
合にも、その回復措置が取られる。その変換は変更され
て、個人は別の保護モデルを再び形成するために、別の
音声サンプルを提供することができる。その後、この盗
まれた音声モデルは無効となる。好ましくは変換は不可
逆のもので、個人の音声サンプルは盗まれた保護モデル
から再形成できない。
【０００９】
【実施例】図１は異なる個人用に保護音声モデルを形成
し、登録して、その後、これらのモデルを使って、これ
らの個人の一人であると、要求する人の同一性を認証し
ようとするものである。図１のシステムは大きく分け
て、２つのプロセスからなり、その１つを登録プロセス
と、他の１つをアクセスプロセスと称する。この登録プ
ロセスは一度だけ行われる。例えば、特定の個人が発声
者認証システムをその後利用するために登録することで
ある。このような登録は、クレジットカードによる購入
の許可を得るため、あるいは、遠隔地のコンピュータに
アクセスを得るため、あるいは、長距離電話を開始する
ための許可を得るために行われる。この登録プロセスの
間、その個人は音声サンプルとこの個人に割り当てられ
た個人識別子を提供する。後で、アクセスプロセスの
間、正規使用者であると要求する個人の同一性がこれで
認証される。このアクセスプロセスは長距離電話、ある
いは、クレジットカードによる購入、あるいは、遠隔地
のコンピュータの使用のような資源にアクセスする度ご
とに行われる。
し、登録して、その後、これらのモデルを使って、これ
らの個人の一人であると、要求する人の同一性を認証し
ようとするものである。図１のシステムは大きく分け
て、２つのプロセスからなり、その１つを登録プロセス
と、他の１つをアクセスプロセスと称する。この登録プ
ロセスは一度だけ行われる。例えば、特定の個人が発声
者認証システムをその後利用するために登録することで
ある。このような登録は、クレジットカードによる購入
の許可を得るため、あるいは、遠隔地のコンピュータに
アクセスを得るため、あるいは、長距離電話を開始する
ための許可を得るために行われる。この登録プロセスの
間、その個人は音声サンプルとこの個人に割り当てられ
た個人識別子を提供する。後で、アクセスプロセスの
間、正規使用者であると要求する個人の同一性がこれで
認証される。このアクセスプロセスは長距離電話、ある
いは、クレジットカードによる購入、あるいは、遠隔地
のコンピュータの使用のような資源にアクセスする度ご
とに行われる。
【００１０】図１のシステムは、ユーザインタフェース
１００を有し、このユーザインタフェース１００は登録
プロセスおよびアクセスプロセスの両方において用いら
れる。しかし、各プロセスの間で、別個のユーザインタ
フェースを用いることも可能である。このユーザインタ
フェース１００は双方向音声応答ユニット１０１を有
し、この双方向音声応答ユニット１０１はＡＴ＆Ｔ社か
ら市販されているコンバサントボイスレズポンスシステ
ム（Conversant (R) Voice Response System）である。
この双方向音声応答ユニット１０１は（ａ）アナウンス
し、（ｂ）個人により入力された情報、タッチトーンキ
ーパッドに対して、音声サンプル、あるいは他の情報を
含む情報を収集する。（ｃ）応答を受領することによっ
て、予めプログラムされた論理動作を実行する。この登
録プロセスの間、双方向音声応答ユニット１０１は個人
に対し、音声サンプルと、この時点において個人に割り
当てられるアクセスプロセスにおいて使用される個人識
別子とを要求する。このアクセスプロセスにおいては、
双方向音声応答ユニット１０１は要求者に個人識別子と
音声サンプルとを要求する。
１００を有し、このユーザインタフェース１００は登録
プロセスおよびアクセスプロセスの両方において用いら
れる。しかし、各プロセスの間で、別個のユーザインタ
フェースを用いることも可能である。このユーザインタ
フェース１００は双方向音声応答ユニット１０１を有
し、この双方向音声応答ユニット１０１はＡＴ＆Ｔ社か
ら市販されているコンバサントボイスレズポンスシステ
ム（Conversant (R) Voice Response System）である。
この双方向音声応答ユニット１０１は（ａ）アナウンス
し、（ｂ）個人により入力された情報、タッチトーンキ
ーパッドに対して、音声サンプル、あるいは他の情報を
含む情報を収集する。（ｃ）応答を受領することによっ
て、予めプログラムされた論理動作を実行する。この登
録プロセスの間、双方向音声応答ユニット１０１は個人
に対し、音声サンプルと、この時点において個人に割り
当てられるアクセスプロセスにおいて使用される個人識
別子とを要求する。このアクセスプロセスにおいては、
双方向音声応答ユニット１０１は要求者に個人識別子と
音声サンプルとを要求する。
【００１１】ユーザインタフェース１００により収集さ
れた情報は音声サンプルプロセッサ１０２に入力され
る。この音声サンプルプロセッサ１０２では、登録プロ
セスの間個人から集められた音声サンプルを処理し、対
応する保護音声サンプルを生成する。アクセスプロセス
の間、音声サンプルプロセッサ１０２は保護音声モデル
を復号化する。
れた情報は音声サンプルプロセッサ１０２に入力され
る。この音声サンプルプロセッサ１０２では、登録プロ
セスの間個人から集められた音声サンプルを処理し、対
応する保護音声サンプルを生成する。アクセスプロセス
の間、音声サンプルプロセッサ１０２は保護音声モデル
を復号化する。
【００１２】保護音声モデルの形成に関して、音声サン
プルプロセッサ１０２はモデル生成器１０３を有する。
このモデル生成器１０３は双方向音声応答ユニット１０
１により収集された生音声データを受信し、処理して、
その個人の音声を他の人のそれとは差別化できるよう
に、個人の音声の特徴を記述する声紋、すなわち音声モ
デルを抽出する。この音声モデルを符号化ユニット１０
５の符号化部分に供給する。この符号化ユニット１０５
は復号化部分も有する。この符号化ユニット１０５にお
いて、符号化と復号化は、関連するキーデータベース１
０４に登録されたキーを用いて、公知のデータ符号化標
準（data encryption standard：ＤＥＳ）に従って実行
される。異なるキーは異なる個人に割り当てられる。例
えば、それは各個人に割合てられた個人識別子に割り当
てられる。
プルプロセッサ１０２はモデル生成器１０３を有する。
このモデル生成器１０３は双方向音声応答ユニット１０
１により収集された生音声データを受信し、処理して、
その個人の音声を他の人のそれとは差別化できるよう
に、個人の音声の特徴を記述する声紋、すなわち音声モ
デルを抽出する。この音声モデルを符号化ユニット１０
５の符号化部分に供給する。この符号化ユニット１０５
は復号化部分も有する。この符号化ユニット１０５にお
いて、符号化と復号化は、関連するキーデータベース１
０４に登録されたキーを用いて、公知のデータ符号化標
準（data encryption standard：ＤＥＳ）に従って実行
される。異なるキーは異なる個人に割り当てられる。例
えば、それは各個人に割合てられた個人識別子に割り当
てられる。
【００１３】音声サンプルプロセッサ１０２の出力は保
護モデルデータベース１０７内に入力され登録される。
この保護モデルデータベース１０７は従来のデータベー
スメモリで、関連する個人識別子と保護音声モデルとを
登録する。保護モデルデータベース１０７がアクセスプ
ロセスの間、ルックアップキーとして個人識別子を用い
て検索されると、その関連保護音声モデルが回復され
る。
護モデルデータベース１０７内に入力され登録される。
この保護モデルデータベース１０７は従来のデータベー
スメモリで、関連する個人識別子と保護音声モデルとを
登録する。保護モデルデータベース１０７がアクセスプ
ロセスの間、ルックアップキーとして個人識別子を用い
て検索されると、その関連保護音声モデルが回復され
る。
【００１４】このアクセスプロセスの間、発声者認証シ
ステムを用いて、特定の個人であると要求している人が
実際にその人であるか否かの決定がなされる。このため
に、認証ユニット１０６は要求者により提供された音声
サンプルと要求者がそうであると要求している個人に対
する保護された音声モデルの復号化番との間で、適合性
があるか否かの決定がなされる。認証ユニット１０６に
より実行される比較結果が適合性があるとすると、正し
い発声者認証を意味する信号が生成される。この信号を
用いて、例えば、電話ネットワーク等の資源へのアクセ
スが許可される。
ステムを用いて、特定の個人であると要求している人が
実際にその人であるか否かの決定がなされる。このため
に、認証ユニット１０６は要求者により提供された音声
サンプルと要求者がそうであると要求している個人に対
する保護された音声モデルの復号化番との間で、適合性
があるか否かの決定がなされる。認証ユニット１０６に
より実行される比較結果が適合性があるとすると、正し
い発声者認証を意味する信号が生成される。この信号を
用いて、例えば、電話ネットワーク等の資源へのアクセ
スが許可される。
【００１５】図２に示す本発明の第２の実施例において
は、ユーザインタフェース２００、双方向音声応答ユニ
ット２０１、保護モデルデータベース２０７、認証ユニ
ット２０６が図１と類似の装置に対応する。この実施例
においては、音声サンプルプロセッサ２０２は変換ユニ
ット２０３を有し、この変換ユニット２０３は双方向音
声応答ユニット２０１により得られた音声サンプルの変
換形態を生成する。この変換はアナログ、またはデジタ
ル技術を用いて実現され、音声サンプルが変換された
後、元の音声サンプルは、この変換された形態から再構
成できないように構成されている。様々な変換形態が当
業者には明かである。この実施例において、認証ユニッ
ト２０６は特定の個人であると主張する要求者からの変
換音声サンプルとその個人に対し、登録された変換音声
サンプル（保護音声モデル）との間に適合性があるか否
かを決定する。
は、ユーザインタフェース２００、双方向音声応答ユニ
ット２０１、保護モデルデータベース２０７、認証ユニ
ット２０６が図１と類似の装置に対応する。この実施例
においては、音声サンプルプロセッサ２０２は変換ユニ
ット２０３を有し、この変換ユニット２０３は双方向音
声応答ユニット２０１により得られた音声サンプルの変
換形態を生成する。この変換はアナログ、またはデジタ
ル技術を用いて実現され、音声サンプルが変換された
後、元の音声サンプルは、この変換された形態から再構
成できないように構成されている。様々な変換形態が当
業者には明かである。この実施例において、認証ユニッ
ト２０６は特定の個人であると主張する要求者からの変
換音声サンプルとその個人に対し、登録された変換音声
サンプル（保護音声モデル）との間に適合性があるか否
かを決定する。
【００１６】図３、４において、図１に示した本発明の
第１の実施例に基づいて、それぞれ登録プロセスとアク
セスプロセスのフローチャートを表し、保護音声モデル
を生成し、登録して、その後、このモデルを用いて、特
定の個人であると、要求する要求者の同一性を認証して
いる。図３、４において、各ステップの右上の角の数字
は図１の要素に対応する。
第１の実施例に基づいて、それぞれ登録プロセスとアク
セスプロセスのフローチャートを表し、保護音声モデル
を生成し、登録して、その後、このモデルを用いて、特
定の個人であると、要求する要求者の同一性を認証して
いる。図３、４において、各ステップの右上の角の数字
は図１の要素に対応する。
【００１７】登録プロセスはステップ３０１で開始し、
その個人は電話線、またはこのシステムに接続されたマ
イクロホンを用いて、ユーザインタフェース１００と対
話する。このステップにおいて、双方向音声応答ユニッ
ト１０１はその個人に代表的な音声サンプルを発声する
よう流す。このサンプルは、特定のフレーズをいうよう
に個人に要求することによって得られる。別法として、
チャレンジと応答アクセス制御アプローチを用いるよう
な高度な応用においては、双方向音声応答ユニット１０
１は個人に対し、個人の音声の場合、個人の両親の名
前、個人の社会補償番号および／またはその配偶者、ゼ
ロから九までの数字のサンプル、あるいは、他の同様な
情報を発声するよう要求する。
その個人は電話線、またはこのシステムに接続されたマ
イクロホンを用いて、ユーザインタフェース１００と対
話する。このステップにおいて、双方向音声応答ユニッ
ト１０１はその個人に代表的な音声サンプルを発声する
よう流す。このサンプルは、特定のフレーズをいうよう
に個人に要求することによって得られる。別法として、
チャレンジと応答アクセス制御アプローチを用いるよう
な高度な応用においては、双方向音声応答ユニット１０
１は個人に対し、個人の音声の場合、個人の両親の名
前、個人の社会補償番号および／またはその配偶者、ゼ
ロから九までの数字のサンプル、あるいは、他の同様な
情報を発声するよう要求する。
【００１８】次に、ステップ３０２において、個人の識
別番号（例えば、ＰＩＮ）は、その個人に特有なもの
で、あるいは別法として、家族のような小グループの個
人に割り当てられる番号を共有するものでも良い。
別番号（例えば、ＰＩＮ）は、その個人に特有なもの
で、あるいは別法として、家族のような小グループの個
人に割り当てられる番号を共有するものでも良い。
【００１９】ステップ３０１によって得られた音声サン
プルを音声サンプルプロセッサ１０２に入力し、この生
の音声サンプルを用いて、その音声の保護モデルを形成
する。この実施例においては、保護モデルは、次の２つ
のステップ３０３と３０４で生成される。まず、ステッ
プ３０３において、この音声サンプルはモデル生成器１
０３内で処理されて、顧客の音声の特徴を記述し、他の
人のそれとは異なる音声を差別化できるような声紋と考
えられるものを生成する。様々な特徴抽出アルゴリズム
が提案されているが、それらの例は Doddington,G.R.,
「Speaker Recognition,Identifying People by their
Voices,」Proceedings IEEE,Voi.73,No.11,November 19
85,pp 1651-1664;Rosenberg,A.E.,Lee,C.,Soong,F.K.
「Sub-wordUnit Talker Verification Using Hidden Ma
rkov Models,」International Conference of Acoustic
Speech and Signal Processing,1990,p.269を参照のこ
と。
プルを音声サンプルプロセッサ１０２に入力し、この生
の音声サンプルを用いて、その音声の保護モデルを形成
する。この実施例においては、保護モデルは、次の２つ
のステップ３０３と３０４で生成される。まず、ステッ
プ３０３において、この音声サンプルはモデル生成器１
０３内で処理されて、顧客の音声の特徴を記述し、他の
人のそれとは異なる音声を差別化できるような声紋と考
えられるものを生成する。様々な特徴抽出アルゴリズム
が提案されているが、それらの例は Doddington,G.R.,
「Speaker Recognition,Identifying People by their
Voices,」Proceedings IEEE,Voi.73,No.11,November 19
85,pp 1651-1664;Rosenberg,A.E.,Lee,C.,Soong,F.K.
「Sub-wordUnit Talker Verification Using Hidden Ma
rkov Models,」International Conference of Acoustic
Speech and Signal Processing,1990,p.269を参照のこ
と。
【００２０】ステップ３０３で生成された音声モデル
は、ステップ３０４で符号化ユニット１０５に入力さ
れ、音声モデルを符号化し、これにより保護音声モデル
を生成し、この保護音声モデルは不正使用者に対し保護
されており、キーデータベース１０４に登録した符号化
キーを用いずに使用することができない。この符号化は
データ符号化標準（data encryption standard：ＤＥ
Ｓ）技術を用いて実行される。この保護音声モデルは、
保護モデルデータベース１０７内にステップ３０５で登
録され、個人識別子と関連付けられる（３０２で割り当
てられる）。そして、この個人識別子は保護モデルデー
タベース１０７がアクセスプロセスの間検索される時
に、ルックアップキーとして機能する。
は、ステップ３０４で符号化ユニット１０５に入力さ
れ、音声モデルを符号化し、これにより保護音声モデル
を生成し、この保護音声モデルは不正使用者に対し保護
されており、キーデータベース１０４に登録した符号化
キーを用いずに使用することができない。この符号化は
データ符号化標準（data encryption standard：ＤＥ
Ｓ）技術を用いて実行される。この保護音声モデルは、
保護モデルデータベース１０７内にステップ３０５で登
録され、個人識別子と関連付けられる（３０２で割り当
てられる）。そして、この個人識別子は保護モデルデー
タベース１０７がアクセスプロセスの間検索される時
に、ルックアップキーとして機能する。
【００２１】図４に戻って、以前に登録した個人である
と要求する要求者が図１のシステムを用いて、音声認証
を要求すると、この要求者はその人の識別子を提供し、
識別子と音声サンプルをユーザインタフェース１００に
ステップ４０１で提供する。ステップ４０２において、
個人識別子を用いて、要求者が要求している個人の保護
音声モデルを保護モデルデータベース１０７から捜し当
て回復し、そして、その保護音声モデルは、その後、ス
テップ４０３で復号化のために符号化ユニット１０５内
に入力される。個人識別子に基づいた適当なキーをキー
データベース１０４から獲得し、それを復号化プロセス
で用いる。符号化ユニット１０５の出力は、以前に音声
サンプルを提供した個人から得られた元の音声モデルを
表すが、これはステップ４０４で認証ユニット１０６に
要求者により提供された音声モデルとともに入力され
る。この認証ユニット１０６は音声サンプルと復号化モ
デルとの比較を行い、そこにマッチするか否かを決定す
る。この比較の結果がマッチしたものであれば、あるい
はほぼマッチしたものであれば、この要求者は以前に登
録プロセスを行った個人であると決定される。一方、比
較の結果が一致しなかった場合には、認証は否定され
る。
と要求する要求者が図１のシステムを用いて、音声認証
を要求すると、この要求者はその人の識別子を提供し、
識別子と音声サンプルをユーザインタフェース１００に
ステップ４０１で提供する。ステップ４０２において、
個人識別子を用いて、要求者が要求している個人の保護
音声モデルを保護モデルデータベース１０７から捜し当
て回復し、そして、その保護音声モデルは、その後、ス
テップ４０３で復号化のために符号化ユニット１０５内
に入力される。個人識別子に基づいた適当なキーをキー
データベース１０４から獲得し、それを復号化プロセス
で用いる。符号化ユニット１０５の出力は、以前に音声
サンプルを提供した個人から得られた元の音声モデルを
表すが、これはステップ４０４で認証ユニット１０６に
要求者により提供された音声モデルとともに入力され
る。この認証ユニット１０６は音声サンプルと復号化モ
デルとの比較を行い、そこにマッチするか否かを決定す
る。この比較の結果がマッチしたものであれば、あるい
はほぼマッチしたものであれば、この要求者は以前に登
録プロセスを行った個人であると決定される。一方、比
較の結果が一致しなかった場合には、認証は否定され
る。
【００２２】図２に示した本発明の第２の実施例の登録
プロセスとアクセスプロセスで実行されるステップが図
５、６にそれぞれ示されている。図５のアクセスプロセ
スにおいて、個人の代表的な音声サンプルがステップ５
０１において、ステップ３０１と同様な方法で獲得され
て、個人の識別子がステップ５０２で割り当てられる。
しかし、次にこの音声サンプルがステップ５０３におい
て、アナログまたはデジタル変換ユニット（図２の変換
ユニット２０３）に入力されて、その方法は個人の音声
サンプルを再生するために、不正使用者により用いられ
ることのない音声サンプルのバージョンを生成するのと
同じ方法である。例えば、終点とされた音響信号の単一
の時間スライスが取られて、この時間スライスは、所定
の確定シーケンスに応じて再構成される。この変換は不
可逆のものが好ましい。一旦、この音声サンプルが処理
されると、この変換されたバージョンは、音声サンプル
を確保するために、二度と処理することができない。個
人の個人識別子に基づいて、特定の個人と特定の変換と
を関連付けた情報は登録される。
プロセスとアクセスプロセスで実行されるステップが図
５、６にそれぞれ示されている。図５のアクセスプロセ
スにおいて、個人の代表的な音声サンプルがステップ５
０１において、ステップ３０１と同様な方法で獲得され
て、個人の識別子がステップ５０２で割り当てられる。
しかし、次にこの音声サンプルがステップ５０３におい
て、アナログまたはデジタル変換ユニット（図２の変換
ユニット２０３）に入力されて、その方法は個人の音声
サンプルを再生するために、不正使用者により用いられ
ることのない音声サンプルのバージョンを生成するのと
同じ方法である。例えば、終点とされた音響信号の単一
の時間スライスが取られて、この時間スライスは、所定
の確定シーケンスに応じて再構成される。この変換は不
可逆のものが好ましい。一旦、この音声サンプルが処理
されると、この変換されたバージョンは、音声サンプル
を確保するために、二度と処理することができない。個
人の個人識別子に基づいて、特定の個人と特定の変換と
を関連付けた情報は登録される。
【００２３】ステップ５０４において、この変換された
音声サンプルはモデル生成器２０５に入力されて、個人
の音声のモデルを形成するために、用いられる重要な特
性を抽出し、これはアクセスプロセスで用いられる。こ
の保護モデルはステップ５０５において、保護モデルデ
ータベース２０７に登録され、これと同時に個人の識別
子がステップ５０２において割り当てられて、データベ
ースがアクセスプロセスで検索される時に、ルックアッ
プキーとして機能する。保護モデルデータベース１０７
から登録された情報を獲得しようとする不正使用者は、
音声サンプルを提供した個人を真似するために、それを
用いることはできない。その理由は、音声サンプルは予
め変換されており、個人の実際の音声とは類似しないか
らである。
音声サンプルはモデル生成器２０５に入力されて、個人
の音声のモデルを形成するために、用いられる重要な特
性を抽出し、これはアクセスプロセスで用いられる。こ
の保護モデルはステップ５０５において、保護モデルデ
ータベース２０７に登録され、これと同時に個人の識別
子がステップ５０２において割り当てられて、データベ
ースがアクセスプロセスで検索される時に、ルックアッ
プキーとして機能する。保護モデルデータベース１０７
から登録された情報を獲得しようとする不正使用者は、
音声サンプルを提供した個人を真似するために、それを
用いることはできない。その理由は、音声サンプルは予
め変換されており、個人の実際の音声とは類似しないか
らである。
【００２４】図６のアクセスプロセスの間、正当な個人
であると要求する要求者は、ステップ６０１において、
個人識別子とともに音声サンプルを提供する。この音声
サンプルは、変換ユニット２０３にステップ６０２で提
供され、その出力は認証ユニット２０６に供給される。
要求者によって、提供された個人識別子を用いて、ステ
ップ６０３において、保護モデルデータベース２０７か
ら保護音声モデルを抽出する。そして、これは認証ユニ
ット２０６にも提供される。その後、ステップ６０４に
おいて、要求者の変換された音声サンプルと回復された
保護音声モデルとを比較して、その間が合致するか否か
を決定する。その比較結果が合致する場合、発声者認証
を要求する人は、登録プロセスを以前に実行した個人で
あると決定される。一方、比較結果が合致しない場合に
は、要求者の同一性は確保されない。
であると要求する要求者は、ステップ６０１において、
個人識別子とともに音声サンプルを提供する。この音声
サンプルは、変換ユニット２０３にステップ６０２で提
供され、その出力は認証ユニット２０６に供給される。
要求者によって、提供された個人識別子を用いて、ステ
ップ６０３において、保護モデルデータベース２０７か
ら保護音声モデルを抽出する。そして、これは認証ユニ
ット２０６にも提供される。その後、ステップ６０４に
おいて、要求者の変換された音声サンプルと回復された
保護音声モデルとを比較して、その間が合致するか否か
を決定する。その比較結果が合致する場合、発声者認証
を要求する人は、登録プロセスを以前に実行した個人で
あると決定される。一方、比較結果が合致しない場合に
は、要求者の同一性は確保されない。
【００２５】様々な変形例が本発明においては考えられ
る。例えば、個別のユーザインタフェースをアクセスプ
ロセスおよび登録プロセスの間、このシステムに用いる
ことができる。適用型の学習システムも当業者には容易
に考えつくであろう。登録プロセスの間、構成され登録
された音声モデルは、アクセスプロセスの間更新され
て、変化しつつある音声の特徴を取り込むことができ
る。さらに、本発明の一実施例は、この本発明のシステ
ムの多数の使用者を区別するために、個人の口座識別子
に関する情報を用いたが、「スマートカード」（ＩＣカ
ード）のようなその個人の得られた音声サンプルをその
中に含むようなものについても、個人の同一性を認証す
るよう構成することができる。そのようなシステムにお
いては、ＩＣカードそのものがデータベースとなり、保
護音声モデルをそこに登録して、別個のデータベース、
あるいは、個人の識別子も何れも必要ないものにするこ
とができる。）
る。例えば、個別のユーザインタフェースをアクセスプ
ロセスおよび登録プロセスの間、このシステムに用いる
ことができる。適用型の学習システムも当業者には容易
に考えつくであろう。登録プロセスの間、構成され登録
された音声モデルは、アクセスプロセスの間更新され
て、変化しつつある音声の特徴を取り込むことができ
る。さらに、本発明の一実施例は、この本発明のシステ
ムの多数の使用者を区別するために、個人の口座識別子
に関する情報を用いたが、「スマートカード」（ＩＣカ
ード）のようなその個人の得られた音声サンプルをその
中に含むようなものについても、個人の同一性を認証す
るよう構成することができる。そのようなシステムにお
いては、ＩＣカードそのものがデータベースとなり、保
護音声モデルをそこに登録して、別個のデータベース、
あるいは、個人の識別子も何れも必要ないものにするこ
とができる。）
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の発声者認証
システムは、登録された発声者の音声の特徴を他の不可
的な情報なしにはアクセスできないようなシステムを提
供できる。
システムは、登録された発声者の音声の特徴を他の不可
的な情報なしにはアクセスできないようなシステムを提
供できる。
【図１】本発明の一実施例による発声者認証システムの
一実施例で、暗号形成／暗号解読を用いるシステムを表
す図。
一実施例で、暗号形成／暗号解読を用いるシステムを表
す図。
【図２】本発明の一実施例による発声者認証システムの
一実施例で、変換を用いるシステムを表す図。
一実施例で、変換を用いるシステムを表す図。
【図３】図１の第１の実施例により実行される申込プロ
セスを表すステップのフローチャート図である。
セスを表すステップのフローチャート図である。
【図４】図１に示した第１の実施例によるアクセスプロ
セスのステップを表すフローチャート図である。
セスのステップを表すフローチャート図である。
【図５】図２に示された発声者認証プロセスの第２の実
施例により申込プロセスにより行われるステップを表す
フローチャート図である。
施例により申込プロセスにより行われるステップを表す
フローチャート図である。
【図６】図２の発声者認証プロセスの第２の実施例によ
り行われるアクセスプロセスに行われるステップを表す
フローチャート図である。
り行われるアクセスプロセスに行われるステップを表す
フローチャート図である。
１００ ユーザインタフェース １０１ 双方向音声応答ユニット １０２ 音声サンプルプロセッサ １０３ モデル生成器 １０４ キーデータベース １０５ 符号化ユニット １０６ 認証ユニット １０７ 保護モデルデータベース ２００ ユーザインタフェース ２０１ 双方向音声応答ユニット ２０２ 音声サンプルプロセッサ ２０３ 変換ユニット ２０４ 変換ＩＤデータベース ２０５ モデル生成器 ２０６ 認証ユニット ２０７ 保護モデルデータベース
フロントページの続き (72)発明者 マックス エス． シェフラー アメリカ合衆国、ニュージャージー、ミド ルセックス、オールド ブリッジ、ケンウ ッド レーン 17
Claims (10)
- 【請求項１】 個人識別子を有する個人の同一性を確認
する方法において、 （Ａ）個人の音声のサンプルを受け取るステップ（３０
１）と、 （Ｂ）前記音声の保護モデルを、前記個人の音声の特徴
が前記保護音声モデルからつきとめられないように、形
成するステップ（３０３）と、 （Ｃ）前記個人識別子と関連して、前記保護モデルを記
憶するステップ（３０５）と、 （Ｄ）要求者の同一性確認要求に応答して、要求者の音
声サンプルと前記要求者により提供される個人識別子と
を受け取るステップ（４０１）と、 （Ｅ）前記要求者により提供された前記個人識別子に関
連した音声の保護モデルを回復するステップ（４０２）
と、 （Ｆ）前記回復した音声の保護モデルが前記要求者の音
声サンプルに対応するか否かを決定するために、比較を
実行するステップ（４０３）と、 （Ｇ）前記比較が一致した時のみ前記要求者の同一性を
保証するステップ（４０４）と、 からなることを特徴とする個人の同一性を確認する方
法。 - 【請求項２】 前記（Ｂ）ステップは、前記個人の音声
サンプルを変換するステップを含み、 前記（Ｆ）の比較ステップは、前記変換ステップで用い
られたのと同一変換方法でもって、前記要求者の音声サ
ンプルを変換するステップを含むことを特徴とする請求
項１の方法。 - 【請求項３】 前記（Ｂ）のステップは、前記個人の音
声サンプルの属性のモデルを生成し、符号化アルゴルズ
ムを用いて、前記属性モデルを符号化し、 前記（Ｆ）のステップは、前記符号化アルゴリズムに相
補する復号化アルゴリズムを用いて、前記属性モデルを
復号化することを特徴とする請求項１の方法。 - 【請求項４】 記憶された音声サンプルを不正流用され
ないような発声者認証を提供する方法において、 各ユーザからの音声サンプルを確保するステップと、 前記音声サンプルを提供するユーザにとって唯一の保護
音声モデルを、 付属情報なしには発声者認証に用いられないよう生成す
るために、前記サンプルを処理するステップと、 前記保護音声モデルが得られた特定のユーザを識別する
キーに関連するように、前記保護音声モデルを記憶する
ステップと、 からなることを特徴とする発声者認証を提供する方法。 - 【請求項５】 個人識別子を有する個人を音声認証を用
いて、同一性を確認するシステムにおいて、 （Ａ）前記個人の音声のサンプルと前記個人識別子と、
要求者の音声のサンプルと前記要求者により提供される
個人識別子とを受け取る手段と、 （Ｂ）前記個人の音声の保護モデルを形成する手段と、 前記音声の保護モデルは、前記個人の音声の特徴が前記
保護モデルからつきとめられないように構成され、 （Ｃ）前記音声の保護モデルを前記個人の個人識別子と
関連して記憶し、同一性の確認要求に応答して、前記要
求者により提供される前記個人識別子に関連した保護モ
デルを回復する手段と、 （Ｄ）前記回復したモデルが、前記要求者の音声サンプ
ルに対応するか否かを決定するために比較を実行し、前
記比較が一致した時のみ要求者の同一性を保証する手段
と、 からなることを特徴とする個人の同一性確認システム。 - 【請求項６】 前記（Ｂ）の手段は、前記個人の音声サ
ンプルと前記要求者の音声サンプルとを、前記音声サン
プルを音声登録者により使用されないようにしている変
換方法で変換することを特徴とする請求項５のシステ
ム。 - 【請求項７】 前記（Ｂ）の手段は、 前記個人の音声サンプルの属性のモデルを生成する手段
と、 符号化アルゴルズムを用いて、前記属性モデルを符号化
する手段と、 符号化アルゴリズムに相補する復号化アルゴリズムを用
いて、前記属性モデルを復号化する手段とを有すること
を特徴とする請求項５のシステム。 - 【請求項８】 記憶された音声サンプルを不正流用され
ないような発声者認証を提供する装置において、 各ユーザからの音声サンプルを確保する手段と、 前記音声サンプルを提供するユーザにとって唯一の保護
音声モデルを、付属情報なしには発声者認証に用いられ
ないよう生成するために、前記サンプルを処理する手段
と、 前記保護音声モデルが得られた特定のユーザを識別する
キーに関連するように、前記保護音声モデルを記憶する
手段と、 からなることを特徴とする発声者認証を提供する装置。 - 【請求項９】 前記処理手段は、符号化装置を有するこ
とを特徴とする請求項８の装置。 - 【請求項１０】 前記処理手段は、不可逆変換であるこ
とを特徴とする請求項８の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US056044 | 1993-04-30 | ||
| US08/056,044 US5677989A (en) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | Speaker verification system and process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0737098A true JPH0737098A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=22001803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6107429A Pending JPH0737098A (ja) | 1993-04-30 | 1994-04-25 | 個人の同一性を確認する方法とシステム |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5677989A (ja) |
| EP (1) | EP0622780B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0737098A (ja) |
| CN (1) | CN1099893A (ja) |
| CA (1) | CA2118878C (ja) |
| DE (1) | DE69427322T2 (ja) |
| ES (1) | ES2157237T3 (ja) |
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