声纹密码锁系统技术方案

本发明专利技术公开了一种声纹密码锁系统。为解决现有声纹验证装置中参考样本占用空间大且需要较长传输时间所存在的问题和不足。本发明专利技术声纹密码锁系统，包括一声纹钥匙，用以将一电子资料进行加密或解密运算，以构成一声纹密码锁。一声纹验证系统用以产生一声纹特征值，自该声纹特征值选取该声纹钥匙。该声纹验证系统包含一前端处理部、一特征撷取部、一训练系统及一测试系统，以便对原始输入语音资料进行训练或测试作业。本发明专利技术可广泛应用于电子资料的安全保护方面，提高电子资料的安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种声纹密码锁系统，特别是涉及一种使用在电子资料上，如电子档案或电子资料夹等的声纹密码锁系统，该声纹密码锁可供固定或携带设定，以强化个人电子资料的安全保护。
技术介绍
目前，利用个人生物特征进行身份辨识逐渐成为个人身份辨识的主要技术。在辨识技术上，目前可供辨识的生物特征包含脸孔辨识、指纹辨识、掌纹辨识、声纹辨识、眼球虹膜辨识以及去氧核糖核酸〔DNA〕排序配对辨识等。一般针对电子资料安全保护只使用个人密码加以保护，但单纯的个人密码无法提供有效的安全保护，例如密码外泄、破解等。因此，电子资料安全保护必须寻求其它保护措施，利用强化个人身份辨识功能，以提升保护电子资料的安全性。若基于考量辨识技术的架构成本以及实际操作，可发现声纹辨识相对较适合作为个人身份辨识使用。现有声纹验证方法，如中国台湾专利公告第490655号「利用声谱信息辩识使用者的方法与其装置」专利技术专利，其利用不同使用者特有的声谱信息辨识使用者的身份，以决定使用者是否经过授权。该方法包括如下步骤〔1〕使用者发出语音后，侦测语音的终点；〔2〕自该语音的声谱中取出语音特征；〔3〕决定是否需要训练，若「是」则将该语音特征作为一参考样本，同时设定一界限，若「否」则进行下一步骤；〔4〕将该语音特征与参考样本进行图样比对；〔5〕依据该比对结果计算两者的间距；〔6〕将该计算结果与设定界限比较；〔7〕依据该比较结果决定该使用者是否为授权使用者。该方法可使用于移动电话上，利用声谱分析方法将语音的独特信息取出，进行辨识使用者。该第490655号主要利用每一时框〔frame〕的主要值与使用者设定的界限进行比较，决定语音的始点与终点后，再利用Princen-Bradley滤波器转换已侦测的语音讯号，以便取得对应的声谱图案。该声谱图案与预先储存的参考声谱样本进行比对，以辨识使用者的声纹。简言之，该第490655号需要进行图案的匹配以及距离的运算，若该运算距离未超过界限时，使用者即可通过声纹辨识。然而，该第490655号在进行图案的匹配以及距离的运算时，必须计算在参考样本以及测试样本之间的距离。事实上，该参考样本所占用资料库的空间相当大，因此其不但需要较大的资料库空间并且需要更长的档案传输时间。在个人电子资料的安全保护上，一旦参考样本过大时，不适于承载在储存空间有限的储存媒体上。因此，该第490655号仍有必要进一步改良其参考样本占用空间大的问题，如此能节省储存参考样本的资料库空间，以便适用于承载在储存空间有限的储存媒体或装置上。
技术实现思路
本专利技术主要目的是提供一种声纹密码锁系统，其利用声纹钥匙〔voiceprintkey〕将电子资料进行加密〔encrypt〕或解密〔decrypt〕运算，以构成声纹密码锁，使本专利技术具有提升电子资料安全性的功效。本专利技术次要目的是提供一种声纹密码锁系统，其采用声纹验证系统，在训练以及测试撷取语音特征之前，利用前端处理〔front-end processing〕将有效语音信息自原始输入语音撷取，以滤除无效语音信息，使本专利技术具有减少资料处理量以及提升辨识率的功效。本专利技术次要目的是提供一种声纹密码锁系统，其在测试上，利用前端处理减少有效语音信息，并进行撷取语音特征，并利用维特比〔Viterbi〕演算法获得最相似路径，以便计算模型参数〔各状态的期望值以及变异数〕供储存，在语音训练或测试时，只需计算模型参数以及测试语音特征之间相似机率即可，以获得声纹特征值，使本专利技术具有简化训练以及测试作业的功效。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案该声纹密码锁系统包括声纹钥匙，其用以将电子资料进行加密或解密运算，以构成声纹密码锁。声纹验证系统用以产生声纹特征值，自该声纹特征值选取该声纹钥匙。所述声纹验证系统包括前端处理部、特征撷取部、训练系统以及测试系统，以便对原始输入语音资料进行训练或测试作业。在训练语音上，该训练系统利用该前端处理部自该原始输入语音资料撷取有效训练语音信息；再利用该特征撷取部进行撷取该有效训练语音特征；再进行运算该有效训练语音信息以获得最相似路径，以便作为模型参数。同样在测试语音上，该测试系统利用该前端处理部自该原始输入语音资料撷取有效测试语音信息；再利用该特征撷取部进行撷取该有效测试语音特征；再进行运算该测试语音特征与模型参数之间相似机率以便输出辨识结果。采用上述结构，通过声纹验证系统，在撷取语音特征之前，利用前端处理将有效语音信息自原始输入语音资料撷取，以滤除无效语音信息，如此能减少资料处理量并提升辨识率。另外，本专利技术利用声纹验证系统产生声纹钥匙，例如选取声纹特征值，利用该声纹钥匙将电子资料进行加密或解密运算，以构成声纹密码锁，该声纹密码锁用以保护该电子资料。附图说明图1是本专利技术声纹密码锁系统的实施例中声纹密码锁系统采用声纹验证系统的流程图；图2是本专利技术声纹密码锁系统的实施例中声纹密码锁系统采用的声纹验证系统的状态以及音框的关系示意图；图3是本专利技术声纹密码锁系统的实施例中声纹密码锁系统采用的声纹验证系统的音框与状态的初始分配模式示意图；图4是本专利技术声纹密码锁系统的实施例中声纹密码锁系统采用的声纹验证系统的状态转换示意图；图5是本专利技术声纹密码锁系统的实施例中声纹密码锁系统采用的声纹验证系统的最相似路径示意图；图6是本专利技术声纹密码锁系统的实施例中声纹密码锁系统采用的声纹验证系统的均分音框示意图；图7是本专利技术声纹密码锁系统的实施例中声纹密码锁系统采用的声纹验证系统的第一次重新分配音框示意图；图8是本专利技术声纹密码锁系统的实施例中声纹密码锁系统采用的声纹验证系统的第二次重新分配音框示意图；图9是本专利技术声纹密码锁系统的实施例中声纹密码锁系统采用的声纹验证系统的最佳分配音框示意图；图10是本专利技术声纹密码锁系统的第一较佳实施例中声纹密码锁系统利用固定式声纹密码锁进行加密以及解密的流程图；图11是本专利技术声纹密码锁系统的第二较佳实施例中声纹密码锁系统利用可携式声纹密码锁进行加密以及解密的流程图。具体实施例方式下面结合附图和较佳实施例对本专利技术的目的、特征及有益效果作进一步详细说明。本专利技术较佳实施例声纹密码锁系统采用一声纹验证系统，以便对原始输入语音资料进行训练或测试作业。图1为本专利技术较佳实施例声纹密码锁系统采用的声纹验证系统的流程图。参见图1，本专利技术较佳实施例声纹密码锁系统采用的声纹验证系统1包括一训练系统10以及一测试系统20，以便对原始输入语音资料进行训练或测试作业。所述声纹验证系统1还包括一前端处理部、一特征撷取部、一储存部以及一运算部。所述前端处理部以及特征撷取部供该训练系统10以及测试系统20进行前端处理以及特征撷取，所述储存部供语音特征加以储存，所述运算部则将该储存语音特征以及输入语音特征加以运算。使用者进入该声纹验证系统1时，首先输入帐号，以便进行确认身份。接着，该系统依输入帐号查询资料库，是否该输入帐号属于已建立。若该输入帐号未建立，则进入该训练系统10进行语音训练作业，以便建立以及储存该输入帐号的语音资料。若该输入帐号已建立，则进入该测试系统20进行语音测试作业，以便辨识该输入帐号的语音特征是否符合已储存该输入帐号的语音资料。在撷取语音特征之前，利用该前端处理部将有效语音信息自原始输入语音资料中撷取，以滤除无效语音信息。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声纹密码锁系统，其特征在于，该系统包括：声纹钥匙，用以将电子资料进行加密以及解密运算，以构成声纹密码锁；以及声纹特征档，用以产生声纹特征值，自该声纹特征值选取所述声纹钥匙；其中当所述声纹特征档与输入声音的误差低于 预设值时，视其通过语音测试作业，一旦通过语音测试作业时，即可允许开启该电子资料；其中当所述声纹特征档与输入声音的误差高于该预设值时，视其未通过语音测试作业，一旦未通过语音测试作业时，即需离开该声纹密码锁系统，且不允许开启该电子资料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余坤郎，欧阳彦杰，
申请(专利权)人：积体数位股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]