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2020 年度 実績報告書

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, 准教授 (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先駆的に導入し、問題の一解決法を提示することである。 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。提案者はこれまで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。
2019年度では、本データベースを全世界の大学および企業合計150組織へ配布し、世界的なコンペティションを開催した。参加者は各自の技術により生体検知モデルを構築し、オーガナイザーが生体認証に対するエラーを考慮した上でランキングを行った。その結果、人間には聴覚上差がわからない様な加工音声に対しても、高精度に識別可能であることが判明し、安全安心な音声情報処理端末を実現する上で重要な結果が得られた。そのほか、国際会議Interspeech 2019およびASRU201におけるスペシャルセッションの開催、および、国際ジャーナルCSLにおける特集号も企画した。
2020年度ではより詳細な分析を行い、一連の研究活動を3本のジャーナル論文とてまとめ、国際ジャーナル誌において出版した。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Eurecom/ロレーヌ大学/Avignon University(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Eurecom/ロレーヌ大学/Avignon University
  • [国際共同研究] University of East Finland/Aalto University(フィンランド)

    • 国名
      フィンランド
    • 外国機関名
      University of East Finland/Aalto University
  • [国際共同研究] 中国科学技術大学/iFlytek Research(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      中国科学技術大学/iFlytek Research
  • [国際共同研究] MIT/Google Inc(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      MIT/Google Inc
  • [国際共同研究] University of Edinburgh(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Edinburgh
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      3
  • [雑誌論文] ASVspoof 2019: Spoofing Countermeasures for the Detection of Synthesized, Converted and Replayed Speech2021

    • 著者名/発表者名
      Nautsch Andreas、Wang Xin、Evans Nicholas、Kinnunen Tomi H.、Vestman Ville、Todisco Massimiliano、Delgado Hector、Sahidullah Md、Yamagishi Junichi、Lee Kong Aik
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Biometrics, Behavior, and Identity Science

      巻: 3 ページ: 252~265

    • DOI

      10.1109/TBIOM.2021.3059479

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ASVspoof 2019: A large-scale public database of synthesized, converted and replayed speech2020

    • 著者名/発表者名
      Wang Xin、Yamagishi Junichi、Todisco Massimiliano、Delgado Hector、Nautsch Andreas、Evans Nicholas、Sahidullah Md、Vestman Ville、Kinnunen Tomi、Lee Kong Aik、Juvela Lauri、Alku Paavo、Peng Yu-Huai、Hwang Hsin-Te、Tsao Yu、Wang Hsin-Min、Maguer Sebastien Le、Becker Markus、Henderson Fergus et al
    • 雑誌名

      Computer Speech & Language

      巻: 64 ページ: 101114~101114

    • DOI

      10.1016/j.csl.2020.101114

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Tandem Assessment of Spoofing Countermeasures and Automatic Speaker Verification: Fundamentals2020

    • 著者名/発表者名
      Kinnunen Tomi、Delgado Hector、Evans Nicholas、Lee Kong Aik、Vestman Ville、Nautsch Andreas、Todisco Massimiliano、Wang Xin、Sahidullah Md、Yamagishi Junichi、Reynolds Douglas A.
    • 雑誌名

      IEEE/ACM Transactions on Audio, Speech, and Language Processing

      巻: 28 ページ: 2195~2210

    • DOI

      10.1109/taslp.2020.3009494

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An Initial Investigation on Optimizing Tandem Speaker Verification and Countermeasure Systems Using Reinforcement Learning2020

    • 著者名/発表者名
      Kanervisto Anssi、Hautamaki Ville、Kinnunen Tomi、Yamagishi Junichi
    • 雑誌名

      ISCA The Speaker and Language Recognition Workshop Odyssey 2020

      巻: - ページ: 151~158

    • DOI

      10.21437/Odyssey.2020-22

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Study on Possibility of Estimating Smartphone Inputs from Tap Sounds2020

    • 著者名/発表者名
      Yumo Ouchi, Ryosuke Okudera, Yuya Shiomi, Kota Uehara, Ayaka Sugimoto, Tetsushi Ohki, Masakatsu Nishigaki
    • 雑誌名

      2020 Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC)

      巻: - ページ: 1425-1429

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ディープフェイク画像からの個人再識別化に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      藤垣成汰朗, 成田惇, 塩見裕哉, 菅沼弥生, 西垣正勝, 大木哲史
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム2021
  • [学会発表] スマートフォンのタップ音からの入力内容推測可能性に関する研究(その2)2021

    • 著者名/発表者名
      大内結雲, 奥寺瞭介, 塩見祐哉, 大木哲史, 西垣正勝
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム2021
  • [学会発表] 深層生成モデルによるメディア生成とフェイク検知2020

    • 著者名/発表者名
      山岸順一
    • 学会等名
      第23回情報論的学習理論ワークショップ (IBIS2020)
    • 招待講演
  • [備考] ASVSpoof challenge website

    • URL

      https://www.asvspoof.org

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公開日: 2022-12-28  

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