基于用户语音特征的安全手机及实现方法

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基于用户语音特征的安全手机及实现方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及通信系统，特别涉及一种基于授权用户语音特征具有防盗功能的安全手机及实现方法。\n背景技术\n[0002] 近十几年来，移动通信在全球获得了迅猛的发展。目前全球移动电话用户已达到\n20亿。其中仅中国一个国家就有移动电话用户4亿户，小灵通用户9千多万户。移动电话已成为很多人工作、生活上必不可少的工具，手机也成为人们的随身携带的物品。\n[0003] 手机一方面在给人们的生活带来便利的同时，另一方面也因其体积小，使用频繁、价值较高而成为窃贼的作案目标。目前手机被盗已屡见不鲜，很多人都有手机被盗的经历，不仅造成了经济损失，同时，因丢失手机中所存储的有用信息，给人们的生活带来不便。\n[0004] 目前有多种防止手机被盗的技术。例如设置密码的办法，通过在手机上设置密码，开机时只有输入正确的密码才能继续使用手机，或者更换用户识别卡(如SIM卡、UIM卡等)时只有输入正确的密码才能正常使用；增加附件设备的办法，给手机配备一个专用的附属设备，一旦手机远离这个附属设备就会报警；借助移动网络的办法，例如移动运营商通过配置专用的设备识别寄存器(EIR)来追踪手机的行踪；将手机与某一用户识别卡绑定的方法，通过判断用户识别卡是否被更换来识别手机是否被窃的方法等等。\n[0005] 上述的防盗方法存在不同程度的问题。设置密码的方法可以使窃贼得到手机后因不知道密码而不能使用，但对于找回手机却没有帮助；增加附件设备的办法，需要用户随身携带手机防盗附件，既增加了用户成本，又给用户带来了不便；借助移动网络的办法，需要运营商增加投资，安装专用的网络设备才能实现，目前大多数运营商并没有安装这种设备，因此大多数用户不能享用这种服务；通过将手机与某一用户识别卡绑定的方法，以是否更换用户识别卡作为判断手机被盗为条件，只适合于机卡分离的手机，对于机卡合一的手机无效(如在韩国为机卡合一手机，中国也有几千万的小灵通是机卡合一的)。\n[0006] 现在虽然有了一些手机防盗方案，但因其使用不方便或其他方面的缺陷并没有有效满足人们追回被盗手机的愿望，这些防盗方案也并没有被广泛使用。\n发明内容\n[0007] 本发明的目的是提供一种基于授权用户语音特征的简单易用、准确有效的安全手机及实现方法。\n[0008] 按照本发明的一方面，一种基于用户语音特征的实现安全手机的方法，包括步骤：\n[0009] 在手机中存储标准语音特征；\n[0010] 通话时手机提取当前使用者的语音特征；\n[0011] 手机比较当前使用者的语音特征和标准语音特征；\n[0012] 如果比较的结果一致，手机正常使用；\n[0013] 如果比较的结果不一致，则手机向手机上预先指定的目的地发送手机被盗的消息。\n[0014] 按照本发明的另一方面，一种基于用户语音特征的安全手机，包括：\n[0015] 天线，用来接收和发送无线信号；\n[0016] 无线模块，用于基带数字信号和射频模拟信号的转换、射频模拟信号的发送与接收等，无线模块与信号处理部件相连；\n[0017] 信号处理部件，用于业务数据、信令的编码与解码，物理信道的扩频与解扩、调制与解调等；\n[0018] 语音特征识别模块，通过对所输入的用户语音样本特征的分析，提取出该用户语音相对应的独有特征值；\n[0019] 存储器，存储手机正常工作必需的数据以及用户的个人信息；\n[0020] 控制模块，对手机内各个相关模块进行控制，使之能够配合工作；\n[0021] 显示单元，在控制模块的控制下显示各种消息、图标；\n[0022] 键盘，用于输入信息；\n[0023] 麦克风，用于将用户的声音信号转变成电信号，并传送到控制器；\n[0024] 扬声器，用于输出声音；\n[0025] 数据输入输出设备，用于向手机输入/输出图像、声音、文字、程序等数据文件；\n[0026] 电源模块，为各模块提供电源。\n[0027] 根据本发明，当用户完成设置后，一旦手机失窃，只要手机被继续使用，手机就会启动安全程序，帮助失主找到丢失的手机或将手机锁死。\n附图说明\n[0028] 图1是本发明实施例的基于用户语音特征的安全手机的结构框图；\n[0029] 图2是授权用户语音特征的提取过程实施例；\n[0030] 图3是基于用户语音特征的安全手机操作过程实施例。\n具体实施方式\n[0031] 本发明的主要目的是实现一种基于用户语音特征的安全手机，特点是该手机可以提取授权用户，即机主的语音特征并存储。当手机处于通话状态时，手机提取当前使用者的语音特征并和所存储的语音特征进行比较，手机根据二者是否一致，判断当前使用者是否是授权用户。如果不一致，则判定该手机处于被盗状态，手机将会根据机主预先设置的被盗后处理方法进行处理。\n[0032] 为了使主题更清楚，在以下的描述中，将省略已知功能和结构的详细描述。\n[0033] 图1表示出了基于用户语音特征的安全手机的构成。安全手机所包括的部分及各部分应该完成的基本功能如下：\n[0034] 天线101，用来接收和发送无线信号。\n[0035] 无线模块102，负责基带数字信号和射频模拟信号的转换、射频模拟信号的发送与接收等，无线模块与信号处理部件相连。\n[0036] 信号处理部件103，其功能包括业务数据、信令的编码与解码，物理信道的扩频与解扩、调制与解调等。\n[0037] 语音特征识别模块104，语音特征识别模块的功能包括按照一定的算法，通过对所输入的用户语音样本特征的分析，提取出该用户语音向对应的独有特征值。目前语音识别技术已在多款商用手机上使用，本发明中语音特征识别模块的功能要求与这些已商用手机上的语音特征识别模块的功能要求相同。\n[0038] 存储器105，手机中的数据存储模块，存储手机正常工作必需的数据以及用户的个人信息，如电话号码簿等。\n[0039] 本发明中，为实现手机的安全，存储器还应存储标准语音特征、被盗后处理方法以及其他防盗相关的设定，包括跟踪次数计数器、当前使用者语音特征与标准语音特征不一致的次数占总比较次数的比例的门限值等。\n[0040] 控制模块106，该模块控制各组件的整体操作，为手机中的应用层软件提供运行平台，承载应用软件模块，完成空中接口信令的发送、接收与处理，呼叫过程的控制等，以及对手机内各个相关模块进行控制，使之能够配合工作。\n[0041] 本发明中，为实现防盗，控制模块还应实现以下功能：提取当前使用者的语音样本，并输入到语音特征识别模块104进行处理。将语音特征识别模块提取到的用户语音特征存储到存储器105中；将新提取的用户语音特征与存储器105中存储的标准语音特征进行比较，判断二者是否一致；因为当前语音分辨技术还不能达到百分之百准确，可能需要多次提取当前用户语音特征与标准语音特征进行比较，才能判断用户是否为授权用户。如果二者不一致的比例达到一定限度，则判定当前使用者不是授权用户，按照预先设定的被盗后处理方法进行处理，如拨打特定的号码等。另外，控制器还应负责被盗后处理方法以及其他防盗相关的设定。应先检验用户的密码，密码检验通过后当前用户成为授权用户，控制器指导授权用户通过人机界面107、108、109输入这些设置，并将其存储到存储器105中。\n[0042] 显示单元107，显示单元一般包括液晶显示器等，能够在控制模块的控制下，显示各种消息、图标等。\n[0043] 本发明中，显示单元将控制模块发来的防盗提示信息显示给用户，如提示用户进行防盗设置，或者在进入被盗状态后显示警告信息等。\n[0044] 键盘108，用于输入信息，将用户输入的信息传送到控制模块，与显示单元以及扬声器、麦克风等共同完成用户与手机的界面功能。\n[0045] 麦克风109，用于将用户的声音信号转变成电信号，并传送到控制器。\n[0046] 扬声器110，用于输出声音，如提示音等。本发明中，提示用户进行防盗设置，或者在进入被盗状态后输出警告信息等。\n[0047] 数据输入输出设备111，用于向手机输入/输出图像、声音、文字、程序等数据文件。\n[0048] 电源模块112，为各模块提供电源。\n[0049] 图2示出了授权用户语音特征的提取过程。\n[0050] 201用户通过人机界面启动语音特征提取功能，准备向手机中输入自己的语音特征；\n[0051] 202用户的操作命令送到控制器，控制器通过人机界面提示用户输入密码；\n[0052] 203用户输入密码；\n[0053] 所使用的密码应提前存储在手机中，用来验证用户的身份。应保证只有真正的手机机主才能知道该密码。密码的设置方法有多种。例如：可以由手机厂家或运营商提前设置好，在用户购买手机时告知用户；或者用户初次使用语音特征提取功能时设置，也可由用户在通过其他身份验证手段后设置。\n[0054] 204控制器检验用户输入的密码与存储器中存储的密码是否相同。\n[0055] 205如果不相同则结束操作或回到步骤202提示用户再次输入密码直至允许的最大尝试次数。\n[0056] 206如果密码相同则确认该用户为授权用户，并通过人机界面提示用户通过麦克风输入语音样本。\n[0057] 207用户通过麦克风讲话。\n[0058] 208控制器将用户的语音样本送到语音特征识别模块，语音特征识别模块分析授权用户的语音并提取语音特征；\n[0059] 209控制器将授权用户的语音特征作为标准语音特征存储到存储器中。\n[0060] 授权用户也可以将已有的语音特征文件通过数据输入输出设备111输入到手机中，可以省掉上述实施例中的语音特征提取过程。用户设置或更改标准语音特征时需要经过密码检验得到手机授权。\n[0061] 图3示出了防盗手机操作过程实施例。\n[0062] 301机主设置跟踪期限以及被盗后处理方法，启动防盗模式。\n[0063] 因为当前语音分辨技术准确度的限制，可以通过增加比较次数的方法来避免误判。例如提前设定：如果在n次比较中不一致的次数大于等于m(0＜m＜n)，则认为该手机的用户已不是授权用户。这里n称为跟踪期限，m称为不一致门限；；\n[0064] 302将计数器置零。计数器J用来记录当前用户语音特征与标准语音特征比较结果不一致的次数，K用来记录总的比较次数；\n[0065] 303当用户进行语音通话时，将用户的语音样本送到语音特征识别模块中提取出语音特征；\n[0066] 304控制器比较当前用户的语音特征与存储的标准语音特征值是否一致？如果二者不一致，转到步骤305，否则直接跳到步骤306；\n[0067] 305计数器J增加1；\n[0068] 306计数器K增加1；\n[0069] 307判断K是否已到达跟踪期限？如果已达到转到步骤308，否则转到步骤303。\n[0070] 308判断J是否已达到不一致门限，即判断当前用户的语音特征与标准语音特征不一致的次数与总比较次数相比是否达到了一定的比例。如果是，转到步骤309，否则转到步骤302进行下一轮跟踪。\n[0071] 309按照手机中预先设置的被盗后处理方式操作。\n[0072] 被盗后处理方法可以包含多种选项，比如：\n[0073] 1)向手机中预先设定的电话号码拨打电话并播放被盗提示信息；\n[0074] 2)向手机中预先设定的电话号码发送特定短消息；\n[0075] 3)向手机中预先设定的邮箱发送特定email；\n[0076] 4)将手机中存储的号码簿、短信、使用者的语音特征等信息发送给预先设定的电话号码、邮箱或上载到特定地址等；\n[0077] 5)向手机中预先存储的特定电话、邮箱等通信对端报告手机的当前位置信息；\n[0078] 6)立即删除手机中存储的号码簿、短信、使用者的语音特征等私人信息；\n[0079] 7)手机进入远程受控的状态，此时手机将根据接收到的特定通信端点发来的指令进行操作；\n[0080] 8)立即将手机中存储的资料隐形，隐形后使用者只能通过输入特定密码后才能看到；\n[0081] 9)提醒话机当前使用者将话机归还给原主；\n[0082] 10)使手机不能正常使用，如不能拨号、不能正常接听、锁死手机等。\n[0083] 上述处理方法可以只执行其中的一种，也可以两种或多种方法组合执行。上述操作可以在当前用户能够察觉的情况下执行，也可以在当前用户不能察觉的情况下进行执行。\n[0084] 上述选项7)可以进一步解释如下：手机进入远程受控状态后，手机可以接收远程通信端发来的指令并按照指令进行操作。手机识别控制指令的方式有两种：一是通过解析远程通信端的标识号进行识别。手机上预先存储特定的标识号，如特定号码的移动电话或固定电话、特定IP地址的设备、特定的电子邮箱、特定的服务标识号等。手机确认被盗以后，当收到这些特定的标识号发来的信息后既认定为远程指令信息。远程通信端发来的指令信息可以是特定格式的短信、邮件、字符串、声音等。远程指令信息的含义需要提前约定保证手机能够正确识别；二是通过解析短信进行识别。如果发现短信具有特定的格式，如短信开头加“##***”标识，即认为是远程控制短信。指令短信按照预先约定的格式编写，代表特定的含义。如用“00”代表删除手机上的信息，“11”代表锁死手机等。当前手机解析短信，根据解析出的操作指令进行操作。\n[0085] 手机接收到用户通过其他通信端发来的远程指令后进行的操作可以是回传手机上存储的信息、删除手机上的信息、播放特定声音、锁死手机等。\n[0086] 在对手机进行启动或关闭防盗功能及与其相关的操作时需要检验用户的密码，只有密码一致才能允许用户进行上述操作。初始密码可在用户购买手机时获得或首次设置时由用户设置，用户可以对密码进行修改。\n[0087] 图3所示的实施例中，不一致门限可根据手机语音特征比较的准确度来设置，可根据比较的准确度调整不一致门限的值。如果准确度可以达到100％，则可以一旦出现不一致的情况就启动被盗后处理程序。\n[0088] 尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到在不背离如在所附权利要求书中公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加和取代也是可能的。因此，本发明的范围应当不限于上述实施例，而是根据所附权利要求书及其等效限定。