面向 5G IoT 唇读驱动安全助听器的实时轻量级混沌加密
密码学与安全
2018-09-14 v1
摘要
已知的现有仅音频助听器在存在压倒性噪声的嘈杂环境中表现不佳。下一代音视频（唇读驱动）助听器是实现更清晰音频的主要赋能者。然而，高数据率、低延迟、低计算复杂度与隐私是此类先进助听器成功部署的一些主要瓶颈。为应对这些挑战，我们设想集成 5G 云无线接入网、物联网（IoT）与强隐私算法，以充分受益于这些技术所能提供的可能性。所设想的 5G IoT 使能安全音视频（AV）助听器实时传输加密压缩 AV 信息并接收加密增强重建语音，这完全解决了位置隐私与窃听等网络安全攻击。对于安全实现，采用了实时轻量级 AV 加密。对于语音增强，云中接收到的 AV 信息用于使用深度学习与解析声学建模（基于滤波的方法）对噪声音频进行滤波。为卸载计算复杂度与实时优化问题，该框架在云后台运行深度学习与大数据优化过程。具体而言，本工作报道了三项关键贡献：（1）旨在实现高达 5ms 往返延迟与 100 Mbps 数据率的 5G IoT 使能安全音视频助听器框架；（2）实时轻量级音视频加密；（3）云中用于语音增强的唇读驱动深度学习方法。在语音增强与 AV 加密两方面的关键分析展示了所设想技术在获取高质量语音重建与安全移动 AV 助听器通信方面的潜力。
引用
@article{arxiv.1809.04966,
title = {Real-Time Lightweight Chaotic Encryption for 5G IoT Enabled Lip-Reading Driven Secure Hearing-Aid},
author = {Ahsan Adeel and Jawad Ahmad and Amir Hussain},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.04966},
year = {2018}
}