KCI등재
데이터 증강기법을 이용한 음성 위조 공격 탐지모형의 성능 향상에 대한 연구 = Data augmentation in voice spoofing problem
저자
최효정 (중앙대학교) ; 곽일엽 (중앙대학교) ; Choi, Hyo-Jung ; Kwak, Il-Youp 연구자관계분석
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학술지명
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2021
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Korean
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KCI등재,ESCI
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학술저널
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449-460(12쪽)
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본 논문에서는 음성위조공격탐지(Voice spoofing detection) 문제에 데이터 증강을 적용한다. ASVspoof 2017은 리플레이 공격 탐지에 대해 다루며 진짜 사람의 음성과 환경이나 녹음·재생 장치의 조건들을 다르게 하여 위조한 가짜 음성을 분류하는 것을 목적으로 한다. 지금까지 이미지 데이터에 대한 데이터 증강 연구가 활발히 이루어졌으며 음성에도 데이터 증강을 시도하는 여러 연구가 진행되어왔다. 하지만 음성 리플레이 공격에 대한 데이터 증강시도는 이루어지지 않아 본 논문에서는 데이터 증강기법을 통한 오디오 변형이 리플레이 공격 탐지에 어떠한 영향을 미치는지에 대해 탐구해본다. 총 7가지의 데이터 증강기법을 적용해보았으며 그 중 DVC, Pitch 음성 증강기법이 성능향상에 도움되었다. DVC와 Pitch는 기본 모델 EER의 약 8% 개선을 보여주었으며, 특히 DVC는 57개의 환경변수 중 일부 환경에서 눈에 띄는 정확도 향상이 있었다. 가장 큰 폭으로 증가한 RC53의 경우 DVC가 기본 모델 정확도의 약 45% 향상을 이끌어내며 기존에 탐지하기 어려웠던 고사양의 녹음·재생 장치를 잘 구분해냈다. 본 연구를 토대로 기존에 증강기법의 효과에 대한 연구가 이루어지지 않았던 음성 위조 탐지 문제에서 DVC, Pitch 데이터 증강기법이 성능 향상에 도움이 된다는 것을 알아내었다.
더보기ASVspoof 2017 deals with detection of replay attacks and aims to classify real human voices and fake voices. The spoofed voice refers to the voice that reproduces the original voice by different types of microphones and speakers. data augmentation research on image data has been actively conducted, and several studies have been conducted to attempt data augmentation on voice. However, there are not many attempts to augment data for voice replay attacks, so this paper explores how audio modification through data augmentation techniques affects the detection of replay attacks. A total of 7 data augmentation techniques were applied, and among them, dynamic value change (DVC) and pitch techniques helped improve performance. DVC and pitch showed an improvement of about 8% of the base model EER, and DVC in particular showed noticeable improvement in accuracy in some environments among 57 replay configurations. The greatest increase was achieved in RC53, and DVC led to an approximately 45% improvement in base model accuracy. The high-end recording and playback devices that were previously difficult to detect were well identified. Based on this study, we found that the DVC and pitch data augmentation techniques are helpful in improving performance in the voice spoofing detection problem.
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2002-07-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
2000-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
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2016 | 0.38 | 0.38 | 0.38 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.35 | 0.34 | 0.565 | 0.17 |
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