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2018 年度 実施状況報告書

生体検知とASVspoofチャレンジによる安全・安心な音声情報処理システムの実現

研究課題

研究課題/領域番号 18KT0051
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

山岸 順一  国立情報学研究所, コンテンツ科学研究系, 教授 (70709352)

研究分担者 大木 哲史  静岡大学, 情報学部, 講師 (80537407)
研究期間 (年度) 2018-07-18 – 2021-03-31
キーワード音声情報処理 / なりすまし / 生体認証 / ASVspoofチャレンジ / 生体検知
研究実績の概要

音声アシスト等の音声情報処理端末が爆発的に普及するにつれ、要素技術である話者照合や音声認識に対する攻撃が起き始め、 セキュリティ上の課題となっている。本研究の目的は、提案者が成果を挙げて来た生体検知技術を、話者照合そして音声認識にも先駆的に導入し、問題の一解決法を提示する。 生体検知技術とは「他人により許可なく取得され、加工され、外部デバイス により再生された音声」と「生体からその場で発声した生の音声」を区別する機械学習技術である。

本年度は音声生体検知技術の精度を更に向上させた。提案者は話者照合の生体検知精度を競うASVSpoof challengeを開催するなど音声の生体検知技術の研究発展に大きく貢献して来た。2018年度はASVspoof Challenge 2019を開始し、ASVspoof Challenge 2019用のデータベースとして、最先端の音声合成や声質変換技術により生成された様々な合成音声を含む大規模データベースを新たに構築した。

これはGoogleをはじめとする著名企業および分野をリードする大学合計17組織が保有する技術により生成された多様な合成音声を含み、音声の生体検知研究用ベンチマークとしては最大である。この様な合成音声が人間に提示される方法は、電話等を通して直接提示されるlogical accessとスピーカ等により再生され、提示されるphysical accessの2種類がある。そこでASVspoof Challenge 2019では、この2種類の提示方法を考慮し、個別に評価を行った。本データベースは、既に全世界の大学および企業合計140組織へ配布され、参加者はより頑健な生体検知モデルを構築、より高精度な識別を実現した。本チャレンジはオーストリアで開催される国際会議Interspeech 2019のスペシャルセッションとして開催される予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

Google等の国際企業と連携し、大規模な音声の生体検知研究用ベンチマークを構築できたこと、また、全世界の大学および企業合計140以上の組織が利用したいと意思表明したことは当初の計画を上回る成果であり、研究の重要性・波及効果を顕著に示している。

今後の研究の推進方策

近年の攻撃対象は、話者照合だけでなく、更に音声認識、音声インタフェース一般に拡大していることから、scattering変換など生体検知に有効と判明した技術を音声認識へも応用し、音声認識の生体検知を提案する予定である。その際、生体検知手法の高精度化と同時に、異常値検出法の検討も行い、予想が難しい攻撃に備えることを目指す。

また、近年多くの攻撃手法が提案され、早急な対応が求められているadversarial examplesについても検討を行う。音声のadversarial examplesの生成に成功したという報告が数件あることから、これらについて対応を検討することは急務である。

次年度使用額が生じた理由

予定していた国内出張の開催日が次年度以降となったため少額の差額11,991円が発生したが、ほぼ当初の計画通り予算執行した。次年度に本差額を国内出張にて執行する予定である。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Eurecom/INRIA(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Eurecom/INRIA
  • [国際共同研究] University of East Finland(フィンランド)

    • 国名
      フィンランド
    • 外国機関名
      University of East Finland
  • [国際共同研究] Johns Hopkins University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Johns Hopkins University
  • [雑誌論文] Attentive Filtering Networks for Audio Replay Attack Detection2019

    • 著者名/発表者名
      Cheng-I Lai, Alberto Abad, Korin Richmond, Junichi Yamagishi, Najim Dehak, Simon King
    • 雑誌名

      2019 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP)

      巻: 1 ページ: 1-5

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Integrated Presentation Attack Detection and Automatic Speaker Verification: Common Features and Gaussian Back-end Fusion2018

    • 著者名/発表者名
      Massimiliano Todisco, Hector Delgado, Kong Aik Lee, Md Sahidullah, Nicholas Evans, Tomi Kinnunen, Junichi Yamagishi
    • 雑誌名

      Proc. Interspeech 2018

      巻: 1 ページ: 77-81

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.21437/Interspeech.2018-2289

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Transforming acoustic characteristics to deceive playback spoofing countermeasures of speaker verification systems2018

    • 著者名/発表者名
      Fuming Fang, Junichi Yamagishi, Isao Echizen, Md Sahidullah, Tomi Kinnunen
    • 雑誌名

      2018 IEEE International Workshop on Information Forensics and Security (WIFS)

      巻: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      https://doi.org/10.1109/WIFS.2018.8630764

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Attentive Filtering Networks for Audio Replay Attack Detection2019

    • 著者名/発表者名
      Cheng-I Lai, Alberto Abad, Korin Richmond, Junichi Yamagishi, Najim Dehak, Simon King
    • 学会等名
      2019 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP)
    • 国際学会
  • [学会発表] Integrated Presentation Attack Detection and Automatic Speaker Verification: Common Features and Gaussian Back-end Fusion2018

    • 著者名/発表者名
      Massimiliano Todisco, Hector Delgado, Kong Aik Lee, Md Sahidullah, Nicholas Evans, Tomi Kinnunen, Junichi Yamagishi
    • 学会等名
      Interspeech 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Transforming acoustic characteristics to deceive playback spoofing countermeasures of speaker verification systems2018

    • 著者名/発表者名
      Fuming Fang, Junichi Yamagishi, Isao Echizen, Md Sahidullah, Tomi Kinnunen
    • 学会等名
      2018 IEEE International Workshop on Information Forensics and Security (WIFS)
    • 国際学会
  • [図書] Introduction to Voice Presentation Attack Detection and Recent Advances (Chapter 15, Handbook of Biometric Anti-Spoofing, 2nd edition)2019

    • 著者名/発表者名
      Md Sahidullah, Hector Delgado, Massimiliano Todisco, Tomi Kinnunen, Nicholas Evans, Junichi Yamagishi, and Kong-Aik Lee
    • 総ページ数
      41
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      978-3-319-92626-1
  • [備考] ASVspoof 2019

    • URL

      http://www.asvspoof.org

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公開日: 2019-12-27  

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