电子伪装语音下的说话人识别方法研究

摘要

说话人识别技术因其独特的优势已经成为生物认证领域的主要技术之一，而且应用广泛。然而，随着手机变声软件的出现，其产生的电子伪装语音由于掩盖了语音本身的说话人个性特征，因此对现有的说话人识别技术来说是一种挑战，且一旦被违法犯罪分子利用，后果十分严重。因此，电子伪装语音下的说话人识别已经成为司法鉴定领域研究的热点之一。但是，从电子伪装语音中识别出说话人的身份仍然面临着三大挑战：对于电子伪装语音伪装程度的鉴定；针对电子伪装语音的说话人识别系统；电子伪装语音还原的算法。针对以上三个问题，本文的工作主要有:
　　(1)提出了一种将DTW与VQ相结合的识别模型，实现从电子伪装语音中识别出说话人的身份。选取MFCC作为电子伪装语音的特征参数，并通过DTW对其特征参数进行动态规整，完成伪装程度的鉴定。然后利用VQ模型，在同一伪装程度层面上实现对说话人身份的确定。
　　(2)针对语音中的性别特征在高伪装程度下缺失的现象，提出了一种可以区分电子伪装语音中的说话人性别的方法。当待测语音的说话人性别与模板语音的说话人相同或相异时，使用DTW进行伪装程度匹配的结果会存在明显差异，利用这一差异便可实现对待测语音的说话人性别的确定。
　　(3)结合语音信号的重采样理论和基音同步叠接相加理论，通过对语音的基音频率和语速进行动态调整，实现从电子伪装语音中还原出说话人原始语音的方法。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2说话人识别技术

1.3司法鉴定说话人识别的背景与发展

1.4本文主要内容和结构安排

第二章 说话人识别技术概述

2.1语音基础知识

2.2说话人识别技术

2.3本章小结

第三章 语音信号分析与特征参数提取

3.1语音信号的预处理

3.2语音信号的时域分析

3.3语音信号的频域分析

3.4语音信号特征参数的提取

3.5电子伪装语音中特征参数的变化

3.6本章小结

第四章 电子伪装语音下的说话人识别

4.1 DTW模型

4.2电子伪装语音伪装程度鉴定实验

4.3 VQ模型

4.4 DTW和VQ相结合的识别模型

4.5本章小结

第五章 电子伪装语音的还原

5.1电子伪装语音还原算法理论基础

5.2电子伪装语音还原实验及分析

5.3本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢