[发明专利]一种语音认证系统的重放攻击检测方法

权利要求书

1.一种语音认证系统的重放攻击检测方法，其特征在于：通过语音认证系统采集记录语音信号，提取语音信号的正极性信号和负极性信号，比较正极性信号和负极性信号的比例关系判断获得语音信号属于重放攻击或者活体语音：若正负极性部分比例差距较大且正极性信号比例高于负极性信号比例，则认为是重放攻击；若正负极性部分比例差距较大且正极性信号比例不高于负极性信号比例，则认为是活体语音；

方法具体如下：

1)对语音认证系统间隔采集收集到的语音信号进行语音活动检测，去除语音信号中的噪声，提取语音音频信号中的一部分作为纯人声部分；

2)对得到的时域纯人声信号进行极性指数计算：

纯人声语音信号序列S为包含N个采样点的序列，其中采样值为正的所有采样点个数为N_pos，采样值为正的所有采样点的采样值之和的绝对值为|Sum_pos|，采样值为负的所有采样点个数为N_neg，采样值为负的所有采样点的采样值之和的绝对值为|Sum_neg|，采用以下公式处理获得极性值I：

I＝(|Sum_pos|/N_pos)/(|Sum_pos|/N_pos+|Sum_neg|/N_neg)

3)将所得到的极性值I与预设极性阈值I_thr比较：当极性值I大于极性阈值I_thr，判断为活体语音；否则，判断为重放攻击；

所述步骤1)具体为：

1.1)语音信号Sa为包含Na个采样点的序列，所有采样点绝对值的最大值为|Amax|，设置信号幅值阈值|Athr|＝0.1×|Amax|；

1.2)提取语音信号Sa中所有采样值绝对值大于信号幅值阈值|Athr|的采样点组成第一序列(Sa_i1,Sa_i2,Sa_i3,...Sa_ix)，且有1＝i₁i₂i₃...i_x＝N，i为采样点在语音信号Sa序列中的索引序数值，N表示语音信号Sa序列中采样点的总数；

1.3)对第一序列(Sa_i1,Sa_i2,Sa_i3,...Sa_ix)中，初始以第i₁个采样点作为参考采样点，先从第i₁个采样点的索引序数值开始向后遍历寻找各个采样点的索引序数值：若第i_p个采样点的索引序数值与第i_(p-1)个采样点的索引序数值之差大于预设序数阈值D₁，则将第i_p-1个采样点与第i₁个采样点之间的第一序列(Sa_i1,Sa_i2,Sa_i3,...Sa_ix)中的所有采样点组成第1个子集序列Ssub1；

1.4)然后从第i_p个采样点作为开始向后不断重复上述步骤1.3)，将第i_q(q＝p)个采样点与其之前最临近的参考采样点之间的第一序列(Sa_i1,Sa_i2,Sa_i3,...Sa_ix)中的所有采样点组成下一个子集序列，直至遍历到最后第Sa_ix个采样点，最后获得第y个子集序列Ssuby；

1.5)对于第1个子集序列Ssub1到第y个子集序列Ssuby(y＝1)，判断各子集序列其中各个采样点是否满足采样点的最大索引序数值与最小索引序数值之差大于预设索引阈值D₂，将最后将所有满足采样点的最大索引序数值与最小索引序数值之差大于预设索引阈值D₂的子集序列合并成为纯人声语音信号序列S。