Dans le cadre d'expertises judiciaires, la Gendarmerie Nationale utilise LabVIEW pour l'identification de locuteurs

Author(s):
P. Gambart - Institut de Recherche Criminelle de la Gendarmerie Nationale

Industry:
Research, Government/Defense

Products:
LabVIEW

The Challenge:
Remplacer et faire évoluer un logiciel dédié à l’analyse de parole sur station SUN.

The Solution:
Développer un logiciel ouvert, évolutif, précis et fiable avec LabVIEW sur PC.

Au sein de l’Institut de Recherche Criminelle de la Gendarmerie Nationale (IRCGN), basé à Rosny-sous-Bois en région parisienne, se trouve le département Signal Image Parole (SIP). La cellule parole vient de développer une application destinée à l’identification du locuteur.
Dans le cadre de l’instruction d’une affaire, un juge peut demander une expertise en comparaison de voix à la cellule parole. Il s’agit alors de comparer un ou plusieurs enregistrements sonores (pièces de question) fournis par le requérant avec des enregistrements réalisés par les experts de la cellule parole (pièces de comparaison). L’application va consister à comparer ces voix enregistrées afin de déterminer s’il y a compatibilité ou non entre elles.

Jusqu’alors, ces comparaisons s’effectuaient grâce à un logiciel très puissant, tournant sur station SUN. Nous avons voulu remplacer cette application pour plusieurs raisons : des coûts d’évolution logiciels et matériels importants, des contraintes de programmation et des difficultés de communication avec les autres programmes tournant sur les machines utilisées dans le service (MAC, PC).

Mise en oeuvre du système
L’évolution rapide de la puissance des PC a permis d’envisager une solution sur PC multiprocesseurs. Des PC bi-Pentium 450 MHz sont utilisés aujourd’hui. Le logiciel LabVIEW s’est imposé naturellement : il était en effet utilisé depuis 1993 par la cellule parole sur MAC, SUN et PC et donnait entière satisfaction pour toute une variété d’applications.

Après avoir enregistré sur DAT (magnétophone numérique) les voix des personnes concernées par le dossier d’expertise, on les numérise sur disque dur avant de les analyser.
La segmentation, la paramétrisation ainsi que la modélisation et la décision, constituent les quatre principales fonctions de l’application. La première a un but essentiel : elle sert à estimer le contenu des fichiers qui serviront à la paramétrisation. La seconde extrait l’information pertinente à partir des fichiers segmentés vers un ensemble de vecteurs de coefficients dont la forme matricielle varie entre 10000 * 32 et 100000 *128. La conversion d’un fichier audio d’1 min. 30 (16 bits/16 kHz) se fait en moins d’une minute. La modélisation consiste à conserver sous une forme réduite, l’information contenue dans les matrices de paramètres. Cette étape dure une dizaine de minutes par modèle. Un ensemble de modèles forme une base de comparaison. Pendant la décision, on compare chacune des matrices de paramètres aux modèles. Ainsi, au terme de ces calculs (plusieurs heures), un rapport de décision est généré. L’expert formulera ses conclusions sur les bases de ce dernier.

L’application a été réalisée quasi intégralement sous LabVIEW en une année et comporte plus de 250 VIs. On utilise aussi du code source externe sous LabVIEW, compilé sous forme de DLL. L’utilisation de la version française de LabVIEW a permis une prise en main plus rapide des nouvelles fonctions. L’essentiel des calculs étant vectoriels et matriciels, l’optimisation mémoire de l’application a été particulièrement soignée. Un rapport décisionnel est créé via une communication ActiveX entre LabVIEW et Word.

A court terme, il sera facile d’intégrer de nouveaux algorithmes, de nouvelles fonctions...
A plus long terme, on souhaite mettre l’application en réseau afin de centraliser les calculs sur des PC 4 processeurs et de faire tourner les faces-avant sur d’autres PC 1 processeur.

Novembre 1999

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P. Gambart
Institut de Recherche Criminelle de la Gendarmerie Nationale
France

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