JPS6072343A - 伝送チヤネル中の音声信号をスクランブルする装置及び方法 - Google Patents
伝送チヤネル中の音声信号をスクランブルする装置及び方法Info
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- JPS6072343A JPS6072343A JP59180871A JP18087184A JPS6072343A JP S6072343 A JPS6072343 A JP S6072343A JP 59180871 A JP59180871 A JP 59180871A JP 18087184 A JP18087184 A JP 18087184A JP S6072343 A JPS6072343 A JP S6072343A
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- excitation
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
- H04K1/00—Secret communication
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
近年、有効な秘話通信技法を開発する努力が成されて来
て℃・る。例えば、多数のアナロク秘話技法,即ち音声
スクランブラが提案され、種々議論されている。これに
関しては例えばエヌ・ニス・ジャイアント等の「アナロ
グ音声秘話の4方法の」b較」アイ・イー・イー・イー
・トランズアクションズ・コミュニケーションズ、第C
OMー29巻,第1号。
て℃・る。例えば、多数のアナロク秘話技法,即ち音声
スクランブラが提案され、種々議論されている。これに
関しては例えばエヌ・ニス・ジャイアント等の「アナロ
グ音声秘話の4方法の」b較」アイ・イー・イー・イー
・トランズアクションズ・コミュニケーションズ、第C
OMー29巻,第1号。
1981年1月およびその引用文献を参照されたし・。
しかし、例えばタブリュー・ティフィーおよびエム・イ
ー・ヘルマンの「秘話および認証゛暗号化入門」プロシ
ーディンクズ・アイ・イー−イー・イー,第67券,頁
397−427.1979年3月で述べられているよう
なディジタル暗号化技法が暗号化の観点からはより有効
なことが一般に認められている。即ち、ディジタル暗号
化技法の方が偶然あるいは故意の盗聴に対してずつと安
全である。しかしディジタル暗号化の欠点は暗号化され
た音声の高品質伝送が現在の音声帯域データ技法によっ
て使用し得るデータ速度では得られない点にある。せい
ぜいパまあ十分″な音声品質が得られるに過ぎない。
ー・ヘルマンの「秘話および認証゛暗号化入門」プロシ
ーディンクズ・アイ・イー−イー・イー,第67券,頁
397−427.1979年3月で述べられているよう
なディジタル暗号化技法が暗号化の観点からはより有効
なことが一般に認められている。即ち、ディジタル暗号
化技法の方が偶然あるいは故意の盗聴に対してずつと安
全である。しかしディジタル暗号化の欠点は暗号化され
た音声の高品質伝送が現在の音声帯域データ技法によっ
て使用し得るデータ速度では得られない点にある。せい
ぜいパまあ十分″な音声品質が得られるに過ぎない。
本発明は音声帯域チャネルを介して音声信号を高度の秘
話性を有し、かつ従来ずつと広い帯域幅のチャネルでの
み実現できていたような音声品aで伝送する音声通信技
法を提供することを目的とする。従来技術で知られてい
るように、音声信号は2つの成分、即ち声道応答と励起
1言号に分割されて(・る。しかし従来技術にあっては
声道応答および励起信号は伝送チャネルを介して声道応
答情報と励起信号情報が共にテイジタル形態で表わされ
ている信号によって伝送さAしる。これに対し本発明で
は励起信号は伝送信号中において連続形態で表わされた
情報によって伝送される。
話性を有し、かつ従来ずつと広い帯域幅のチャネルでの
み実現できていたような音声品aで伝送する音声通信技
法を提供することを目的とする。従来技術で知られてい
るように、音声信号は2つの成分、即ち声道応答と励起
1言号に分割されて(・る。しかし従来技術にあっては
声道応答および励起信号は伝送チャネルを介して声道応
答情報と励起信号情報が共にテイジタル形態で表わされ
ている信号によって伝送さAしる。これに対し本発明で
は励起信号は伝送信号中において連続形態で表わされた
情報によって伝送される。
本発明の図示の実施例にあっては励起信号はスクランブ
ルされ、本発明の44徴に従い、スクランブルされた励
起信号中の残存了解度は声道応答の関数として予め定め
られlこコードブックから選択された任意の声道応答を
用いてP波することによりマスクされる。
ルされ、本発明の44徴に従い、スクランブルされた励
起信号中の残存了解度は声道応答の関数として予め定め
られlこコードブックから選択された任意の声道応答を
用いてP波することによりマスクされる。
第1図の送信器にお℃・て、?イ声帯域電話チャネル6
5を介して第2図の′受信器に暗号化して送信される連
続音声信号V (t)は導線9によって受信され、A/
D変換:榊10に加えられる。該A/D変換器は81J
l/.の速1隻て12ヒツトのテイシタル音7ー!jサ
ンブルを導線11」二に発句:し、言亥すンブル6:l
: i″?)」jセパレータ20に加えられる。
5を介して第2図の′受信器に暗号化して送信される連
続音声信号V (t)は導線9によって受信され、A/
D変換:榊10に加えられる。該A/D変換器は81J
l/.の速1隻て12ヒツトのテイシタル音7ー!jサ
ンブルを導線11」二に発句:し、言亥すンブル6:l
: i″?)」jセパレータ20に加えられる。
音声は全極フィルタの形をした声道応答が立坦なスペク
トラム包絡線をイ]する励起信号(以下では中に「励起
」と呼ふこともある)によって駆動される線形システム
の出力としてモデル化することがb」能であり、音声セ
パレータ20はこのモデルに基礎をおいて動作している
。詳細に述べると、音声セパレータ20は2 0 ms
ec フレーム中の音声信号を処理するが、各フレーム
ばN=160の音声サンプルを含んでおり、第m番目フ
レームのN個のサンプルはベクトルV (m)で表わさ
れ、これにより各音声サンプル・フレームに対する声道
応答および励起信号な表わ1一信号が元年される。
トラム包絡線をイ]する励起信号(以下では中に「励起
」と呼ふこともある)によって駆動される線形システム
の出力としてモデル化することがb」能であり、音声セ
パレータ20はこのモデルに基礎をおいて動作している
。詳細に述べると、音声セパレータ20は2 0 ms
ec フレーム中の音声信号を処理するが、各フレーム
ばN=160の音声サンプルを含んでおり、第m番目フ
レームのN個のサンプルはベクトルV (m)で表わさ
れ、これにより各音声サンプル・フレームに対する声道
応答および励起信号な表わ1一信号が元年される。
更に詳細に述べると、音声セパレータ20は解析/探索
回路21および自己相関コードフック22を含んでいる
。ここでは読み出し専用メモリ(ROM)として実現さ
れているコートブックは長さ11の1024のベクトル
γj,j=1,2・・、1024を含んでいイ)。こ
れらベクトルの各々は2 0 msec の時間幅の異
なるあらゆる可能な音声の自己相関より成っており、全
体として1o24のベクトルは人間の音声のすべてのo
J能な20 m5ecのセグメントの自己相関をほぼ完
全に包含している。コードブック22を1.J:成する
技法については例えばジャンプ等のrtpc音声符号化
用ベクトル量子化の歪特性」 、アイ・イー・イー・イ
ー・トランズアクションズ・アコースティックス・スピ
ーチ・アンド・シグナル・プロセシング、第ASSP−
30巻。
回路21および自己相関コードフック22を含んでいる
。ここでは読み出し専用メモリ(ROM)として実現さ
れているコートブックは長さ11の1024のベクトル
γj,j=1,2・・、1024を含んでいイ)。こ
れらベクトルの各々は2 0 msec の時間幅の異
なるあらゆる可能な音声の自己相関より成っており、全
体として1o24のベクトルは人間の音声のすべてのo
J能な20 m5ecのセグメントの自己相関をほぼ完
全に包含している。コードブック22を1.J:成する
技法については例えばジャンプ等のrtpc音声符号化
用ベクトル量子化の歪特性」 、アイ・イー・イー・イ
ー・トランズアクションズ・アコースティックス・スピ
ーチ・アンド・シグナル・プロセシング、第ASSP−
30巻。
第2号、1982年4月、貞29.4−304に述べら
れている。
れている。
解析/探索回路21は第m番目音声サンプル・フレーム
V(、、tlに対し、長さ11の自己相関ベクトルr
v(m)を計算する。次に該回路はニー・ブゾー等の[
ペクトルート1[子化に基づく音声符号化」アイ・イー
・イー・イー・トランズアクションズ・アコー′スティ
ックスeスピーチ・アンド・シグナル・プロセシング、
第ASSP−28巻、第5号、1980年10月1頁5
62−574で述べられている如きベクトル量子化装置
を使用してコードブック22内のどのエントリが丁度今
発生された自己相関ベクトルと最も良(一致するかを決
定する。次に該回路21は該ベクトルを識別する指標を
発I+:する。ここで第m番目音声サンプル・フレーム
に対して発生される指標はi(m)で表わされる。
V(、、tlに対し、長さ11の自己相関ベクトルr
v(m)を計算する。次に該回路はニー・ブゾー等の[
ペクトルート1[子化に基づく音声符号化」アイ・イー
・イー・イー・トランズアクションズ・アコー′スティ
ックスeスピーチ・アンド・シグナル・プロセシング、
第ASSP−28巻、第5号、1980年10月1頁5
62−574で述べられている如きベクトル量子化装置
を使用してコードブック22内のどのエントリが丁度今
発生された自己相関ベクトルと最も良(一致するかを決
定する。次に該回路21は該ベクトルを識別する指標を
発I+:する。ここで第m番目音声サンプル・フレーム
に対して発生される指標はi(m)で表わされる。
解析/探索回路21は2つのマイクロプロセッサを含ん
でおり、一方はr v(m)を発生し、他方はフードブ
ックを探索して最も良(一致するものを探索する。2つ
のマイクロプロセッサを使用することは現在のマイクロ
プロセッサ技術の下ではすべての必要な処理を実時間で
実行するために望ましい。しかし処理速度が十分速いな
らば両方の処理を中−のマイクロプロセッサで実行する
ことも出来る。
でおり、一方はr v(m)を発生し、他方はフードブ
ックを探索して最も良(一致するものを探索する。2つ
のマイクロプロセッサを使用することは現在のマイクロ
プロセッサ技術の下ではすべての必要な処理を実時間で
実行するために望ましい。しかし処理速度が十分速いな
らば両方の処理を中−のマイクロプロセッサで実行する
ことも出来る。
コードブック22中の各々の自己相関ベクトルrj、j
=1.2.・・・、1024は相応する声道応答を有し
ており、該応答はその成分が前述の音声モデルの全極フ
ィルタの係数であるベクトルaj とし−C表現出来る
。詳細に述べると、rj とajの間の関係は正規方程
式またはニール・ウォーカ一方程式として知られる一組
の線形方程式によって形成されている。これに関しては
例えばジエー・マクホールの「線形予測の展望」プロシ
ーデイングズ・アイ−イー・イー・イー、第63巻。
=1.2.・・・、1024は相応する声道応答を有し
ており、該応答はその成分が前述の音声モデルの全極フ
ィルタの係数であるベクトルaj とし−C表現出来る
。詳細に述べると、rj とajの間の関係は正規方程
式またはニール・ウォーカ一方程式として知られる一組
の線形方程式によって形成されている。これに関しては
例えばジエー・マクホールの「線形予測の展望」プロシ
ーデイングズ・アイ−イー・イー・イー、第63巻。
頁561−580.1975年を参照されたい。このよ
うに指標i(n◇の値は特定の自己相関ベクトルrj(
m)を表わすだけでな(、特定の声道応答ai(m)も
表わすものと理解できる。
うに指標i(n◇の値は特定の自己相関ベクトルrj(
m)を表わすだけでな(、特定の声道応答ai(m)も
表わすものと理解できる。
一連の指標i(m) 、m=0 、1 、2 、・・・
によって表わさ第1る声道応答情報は音声セパレータ2
0内において全零点ディ°ジタル・フィルタ23に加え
られる。該フィルタはここでは別のマイクロプロセッサ
で実現さJしており、関連する読み出し専用メモリ・コ
ードブック24を有して(・る。このコードブックは前
述の声道応答ベクトルaJ l’j−1121・・・。
によって表わさ第1る声道応答情報は音声セパレータ2
0内において全零点ディ°ジタル・フィルタ23に加え
られる。該フィルタはここでは別のマイクロプロセッサ
で実現さJしており、関連する読み出し専用メモリ・コ
ードブック24を有して(・る。このコードブックは前
述の声道応答ベクトルaJ l’j−1121・・・。
1024’4含んでいる。各々の指標i 6t、lがフ
ィルタ23に加えられると、コードブック24からベク
トルaih)が引き出され、該ベクトルの成分は音声サ
ンプル・フレームVh)をンコ波するフィルタの係数と
して使用される。
ィルタ23に加えられると、コードブック24からベク
トルaih)が引き出され、該ベクトルの成分は音声サ
ンプル・フレームVh)をンコ波するフィルタの係数と
して使用される。
フィルタ23の出力はN個のサンプルのフレームであり
、これは第m番目音声サンプル・フレームV(@と関連
する前述の励起信号部分のサンプルである。詳細に述べ
ると、励起信号の第m番目フレームはベクトルe(m)
で表わされ、以下ではこれを励起フレームと呼ぶ。
、これは第m番目音声サンプル・フレームV(@と関連
する前述の励起信号部分のサンプルである。詳細に述べ
ると、励起信号の第m番目フレームはベクトルe(m)
で表わされ、以下ではこれを励起フレームと呼ぶ。
指標列16n)、m=0 、1 、2、−で表わされる
声道応答情報はフィルタ23に加えられるだけでな(、
従来技術2場合と同様暗号化回路31にも加えられ、一
連の暗号化された指標k(m)、 m=o 、 1 、
2、−が形成される。
声道応答情報はフィルタ23に加えられるだけでな(、
従来技術2場合と同様暗号化回路31にも加えられ、一
連の暗号化された指標k(m)、 m=o 、 1 、
2、−が形成される。
回路31は選択された暗号化キー(キー1)を使用する
通常のデータ暗号化標準方式を実現する別個の装置とし
て図では示されても・る。
通常のデータ暗号化標準方式を実現する別個の装置とし
て図では示されても・る。
以下で分るように、指標k(m) 、 m=o 、 1
。
。
2、・・・によって表わされる暗号化された声道応答情
報は送信信号中ではディジタル形稗で表わされている。
報は送信信号中ではディジタル形稗で表わされている。
従来技術にあっては、励起信号、またはそこから抽出し
た情報(例えば励起信号サンプルを暗号化したもの)も
またこ第1ら暗号化されたサンプルの値を送信づ−るこ
とにより送信信号中で(1、ティジタル形態で表わされ
て℃・る。
た情報(例えば励起信号サンプルを暗号化したもの)も
またこ第1ら暗号化されたサンプルの値を送信づ−るこ
とにより送信信号中で(1、ティジタル形態で表わされ
て℃・る。
これに対し本発明では励起侶月、またはそこから抽出し
た情報は送信信号中では連続形態で表わされている。(
従来技術にあっては励起信号サンプルは連続した、即ち
アナログの搬送波に加えられるかも知れないが、情報そ
れ自身はテイシタル的、1−IJち連続的な搬送波信号
の変化でなく 肉tt散的な形で表わされている。)本
発明の方法に従い、従来技術の全ディジタル技法を使用
して音声′電話チャネル、または他の帯域制限されたチ
ャネルを介して従来実現されていた音声品IL′Jより
実+Ljl的により良い品質で同様な帯域幅のチャネル
を通して声道応答情報および励起情報を送信することの
出来る音声通信技法が提供される。
た情報は送信信号中では連続形態で表わされている。(
従来技術にあっては励起信号サンプルは連続した、即ち
アナログの搬送波に加えられるかも知れないが、情報そ
れ自身はテイシタル的、1−IJち連続的な搬送波信号
の変化でなく 肉tt散的な形で表わされている。)本
発明の方法に従い、従来技術の全ディジタル技法を使用
して音声′電話チャネル、または他の帯域制限されたチ
ャネルを介して従来実現されていた音声品IL′Jより
実+Ljl的により良い品質で同様な帯域幅のチャネル
を通して声道応答情報および励起情報を送信することの
出来る音声通信技法が提供される。
詳細に述べると、スクランブルされた励起フレームe(
In)がスクランブラ35により励起フレームe((ロ
)に応動して発牛され、それと同時に暗号化された指標
k im)が発牛される。
In)がスクランブラ35により励起フレームe((ロ
)に応動して発牛され、それと同時に暗号化された指標
k im)が発牛される。
(スクランブラ35はアナログ信号サンプルをスクラン
ブルする任意の周知の型の回路であって良い。)本発明
の好ましき実施例にあっては、スクランブルされた励起
フレームe(m)は以下で述べるように残留了解度をマ
スクするため、本発明の特徴に従い全極フィルタ40て
処理される。しかし当面はフィルタ40の出力について
のみ考えることにする。
ブルする任意の周知の型の回路であって良い。)本発明
の好ましき実施例にあっては、スクランブルされた励起
フレームe(m)は以下で述べるように残留了解度をマ
スクするため、本発明の特徴に従い全極フィルタ40て
処理される。しかし当面はフィルタ40の出力について
のみ考えることにする。
詳細に述べろと、フィルタ40の出力は励起フレームe
(m)をスクランブルしt波したものを表わすN個のサ
ンプルのフレームV (m)である。A / D変換器
10中の通常のアンチ・エイリアシング・フィルタ(図
示せず)の動作の結果、スクランブルされP波された励
起フレームV h)は本システムでは約30011zか
ら約300011zにわたる;Q;底イfF域スペクト
ラムを有して〜・る。これに、Lす′電話音声スペクト
ラムの上部に約20 (l Ilzの窓(約3100f
iz〜約3300IIz)が残ることになる。暗号化さ
れた指標k(m)を表わし、6i1記窓内にそのスペク
トラムを+81−るN個のサンプルのフレームd (m
)が変調ei> 50 &こよって発牛され、加Δ 算器55でフレームV(+句と糾合わされる。このよう
にして、声道応答情報および励起信号情報は300〜:
330011zの音声7117話帯域中に周波数分割多
重化さJする。加算器55の出力はD/A変換器60に
よりアナログ形態に変換され、その出力信−V7 V
(t) 十a (t)は本発明に従い連続的な励起信号
情報とテイジタル声へ 道応答情報を含むことになる。この信号V (t)十d
(、tlはチャネル65に加えられることになる。
(m)をスクランブルしt波したものを表わすN個のサ
ンプルのフレームV (m)である。A / D変換器
10中の通常のアンチ・エイリアシング・フィルタ(図
示せず)の動作の結果、スクランブルされP波された励
起フレームV h)は本システムでは約30011zか
ら約300011zにわたる;Q;底イfF域スペクト
ラムを有して〜・る。これに、Lす′電話音声スペクト
ラムの上部に約20 (l Ilzの窓(約3100f
iz〜約3300IIz)が残ることになる。暗号化さ
れた指標k(m)を表わし、6i1記窓内にそのスペク
トラムを+81−るN個のサンプルのフレームd (m
)が変調ei> 50 &こよって発牛され、加Δ 算器55でフレームV(+句と糾合わされる。このよう
にして、声道応答情報および励起信号情報は300〜:
330011zの音声7117話帯域中に周波数分割多
重化さJする。加算器55の出力はD/A変換器60に
よりアナログ形態に変換され、その出力信−V7 V
(t) 十a (t)は本発明に従い連続的な励起信号
情報とテイジタル声へ 道応答情報を含むことになる。この信号V (t)十d
(、tlはチャネル65に加えられることになる。
先に指摘した如(、スクランブルされた励起フレームe
(→は本発明の特徴に従い残留了M度をマスク1−イ)
ために全極フィルタ40て処理される。詳細に述べると
、指標l(m)を暗号化した第2のものp((ロ)は暗
号化指標k (m)を第2の暗号化回路32に加えるこ
とにより発/:1:される。該第2の回路32は暗号化
回路31と同じであるが異なる暗号化キー(キー2)を
使用している。次にこの暗号化された指標p (In)
はベクトル・エントリa′J、j−1゜2、・・・、1
024を有する第2の声道応答コードブックをアドレス
指定するのに使用される。コードブック45はコードブ
ック24と同一であるか:エントリはコードブック24
と同じであるが順番は異なるか:あるいは全(別の方法
で発生された全く異なるエントリを含んているものであ
って良い。(二ずれの揚台でも、コードブック45の第
p(nN番ロエントリは全極フィルタ40に加えられろ
。該フィルタ40はa’ P fm)の成分をフィルタ
係数として使用してスクランブルされた励起フレー発生
する。この処理により9話者の励起(即ち変調された空
気流)は、その変化が1つのフレームから次のフレーム
にかけて全くランダムで、相続(フレーム中で実際に声
道が変化した仕方と何らの関係も有さないような全(ラ
ンダムな声道な通過(−1それによってP波されたかの
如き作用を受ける。しかし、ベクトルa’ p (m)
によって規定されるフィルタの特性は暗号化された指標
k (m)の関数であるので、スクランブルされた励起
フレームe(mlは暗号化された指標k (n+)か受
信器で復元されると、受信器においてフレームVh)か
ら復元スることが出来る。
(→は本発明の特徴に従い残留了M度をマスク1−イ)
ために全極フィルタ40て処理される。詳細に述べると
、指標l(m)を暗号化した第2のものp((ロ)は暗
号化指標k (m)を第2の暗号化回路32に加えるこ
とにより発/:1:される。該第2の回路32は暗号化
回路31と同じであるが異なる暗号化キー(キー2)を
使用している。次にこの暗号化された指標p (In)
はベクトル・エントリa′J、j−1゜2、・・・、1
024を有する第2の声道応答コードブックをアドレス
指定するのに使用される。コードブック45はコードブ
ック24と同一であるか:エントリはコードブック24
と同じであるが順番は異なるか:あるいは全(別の方法
で発生された全く異なるエントリを含んているものであ
って良い。(二ずれの揚台でも、コードブック45の第
p(nN番ロエントリは全極フィルタ40に加えられろ
。該フィルタ40はa’ P fm)の成分をフィルタ
係数として使用してスクランブルされた励起フレー発生
する。この処理により9話者の励起(即ち変調された空
気流)は、その変化が1つのフレームから次のフレーム
にかけて全くランダムで、相続(フレーム中で実際に声
道が変化した仕方と何らの関係も有さないような全(ラ
ンダムな声道な通過(−1それによってP波されたかの
如き作用を受ける。しかし、ベクトルa’ p (m)
によって規定されるフィルタの特性は暗号化された指標
k (m)の関数であるので、スクランブルされた励起
フレームe(mlは暗号化された指標k (n+)か受
信器で復元されると、受信器においてフレームVh)か
ら復元スることが出来る。
第2図に示す如く、チャネル65から受信さJまた信号
は送信されたv (t) 十d(t)である。
は送信されたv (t) 十d(t)である。
(説明を分りやすくするため、第2図の受信器中の信号
は、厳密に言うとチャネルにより導入される歪のために
送信信号と受信信号は同じではないが、送信器中の相応
する信号と同じ名称を使用するものとする。)48号v
(t)+ a (t)はA/D変換器160によって8
kllzの速度で12ビツトのディジタル形態に変換さ
れ、サンプルされた信号V (m) 十d (m)が提
供される。このサンプルされた信号は復調器150に加
えられ、該復調器はスペクトラムが3100〜3000
Hzの領域にある信号に作用してa)暗号化された指標
k 6n)を復元して導線152上に提供し、b)フレ
ームd (m)を抽出してそのサンプルを導線151上
に提供する。導線151は減算器155の減数入力に加
えられており、減算器155の被減数入力は信号■(→
+d ifr!lを受信する。減算器155の出力はこ
のようにしてスクランブルされ、P波された励起フレー
ムV(→となる。
は、厳密に言うとチャネルにより導入される歪のために
送信信号と受信信号は同じではないが、送信器中の相応
する信号と同じ名称を使用するものとする。)48号v
(t)+ a (t)はA/D変換器160によって8
kllzの速度で12ビツトのディジタル形態に変換さ
れ、サンプルされた信号V (m) 十d (m)が提
供される。このサンプルされた信号は復調器150に加
えられ、該復調器はスペクトラムが3100〜3000
Hzの領域にある信号に作用してa)暗号化された指標
k 6n)を復元して導線152上に提供し、b)フレ
ームd (m)を抽出してそのサンプルを導線151上
に提供する。導線151は減算器155の減数入力に加
えられており、減算器155の被減数入力は信号■(→
+d ifr!lを受信する。減算器155の出力はこ
のようにしてスクランブルされ、P波された励起フレー
ムV(→となる。
それと同時に、暗号化された指標k (m)は暗号化回
路132に加えらjする。該暗号化回路132は送信器
中の暗号化回路32と同一 であり、同じ暗号化キーヶ
使用している。暗号化回路132の出力はこのようにし
て暗号化された指標p(−となり、該指標p(nlは第
2の声道応答コードブック145に対するアドレスとし
て使用される。更に詳細に述べるとコードブック145
は送信器中のコードブック45と同一である。このよう
にしてコードブック145中の第p fm) a I#
エントリは、その成分が送信器において仝極フィルタ4
0の係と同じ声道応答ベクトルa’ p(mlで))る
。しかし受信器にあっては、+)ir記フィルタの逆の
操作が実行される。即ちベクトルa’j(m) の成分
は全零点フィルタ140のフィルタの係数として使用さ
れ、該フィルタ140はフレームへ 、 fm)をjj波してスクランブルされた励起フレー
ムe(rrJを提供する。次の該スクランブルされた励
起フレームe6..)はデスクランブラ135でデスク
ランブルされて励起フレームe(m)が復元される。
路132に加えらjする。該暗号化回路132は送信器
中の暗号化回路32と同一 であり、同じ暗号化キーヶ
使用している。暗号化回路132の出力はこのようにし
て暗号化された指標p(−となり、該指標p(nlは第
2の声道応答コードブック145に対するアドレスとし
て使用される。更に詳細に述べるとコードブック145
は送信器中のコードブック45と同一である。このよう
にしてコードブック145中の第p fm) a I#
エントリは、その成分が送信器において仝極フィルタ4
0の係と同じ声道応答ベクトルa’ p(mlで))る
。しかし受信器にあっては、+)ir記フィルタの逆の
操作が実行される。即ちベクトルa’j(m) の成分
は全零点フィルタ140のフィルタの係数として使用さ
れ、該フィルタ140はフレームへ 、 fm)をjj波してスクランブルされた励起フレー
ムe(rrJを提供する。次の該スクランブルされた励
起フレームe6..)はデスクランブラ135でデスク
ランブルされて励起フレームe(m)が復元される。
その間に暗号化された指標k (m)はまた復号化回路
131に加えられており、該復号化回路131はキーJ
を使用してk (nQを復号し、指標i (m)を復元
する。次に指標i fm)は声道応答コードブック12
4に対するアドレスとして使用される。更に詳細に述べ
るとコードブック124は送信器中のコードブック24
と同一である。このようにしてコードブック124中の
第1(m)番目エントリは、その成分 ゛が送信器にお
いて全零点フィルタ23の係数として使用され、音声サ
ンプルΦフレームV (m)から励起フレーム、 (m
)を発生したのと同じ声道応答ベクトルa i (m)
である。しかしここで再び逆のフィルタ操作が行なわ
れることになる。即ち、ベクトルa i(m)の成分は
全極フィルタ123のフィルタ係数として使用され、該
フィルタ123はデスクランブラ135の出力の励起フ
レームefm)をP波して音声サンプル・フレームV
(m)を復元する。次に該フレームV (mlはD/A
変換器110により再びアナログ形態に変換され、元の
連続音声信号V(tlが提供される。
131に加えられており、該復号化回路131はキーJ
を使用してk (nQを復号し、指標i (m)を復元
する。次に指標i fm)は声道応答コードブック12
4に対するアドレスとして使用される。更に詳細に述べ
るとコードブック124は送信器中のコードブック24
と同一である。このようにしてコードブック124中の
第1(m)番目エントリは、その成分 ゛が送信器にお
いて全零点フィルタ23の係数として使用され、音声サ
ンプルΦフレームV (m)から励起フレーム、 (m
)を発生したのと同じ声道応答ベクトルa i (m)
である。しかしここで再び逆のフィルタ操作が行なわ
れることになる。即ち、ベクトルa i(m)の成分は
全極フィルタ123のフィルタ係数として使用され、該
フィルタ123はデスクランブラ135の出力の励起フ
レームefm)をP波して音声サンプル・フレームV
(m)を復元する。次に該フレームV (mlはD/A
変換器110により再びアナログ形態に変換され、元の
連続音声信号V(tlが提供される。
前述の説明は単に本発明の原理を例示したに過ぎない。
例えば受・信器においてフィルタ40中で実行されたわ
i波操イ′1によってフレームV (ml中に埋め込ま
れた声道情報811分′?:復元するのに神々の方法を
使用することが出来る。
i波操イ′1によってフレームV (ml中に埋め込ま
れた声道情報811分′?:復元するのに神々の方法を
使用することが出来る。
この方法を実現するに際し、剋r音およびチャネルの歪
の結果としてフレームe(m)からフレ△ 一ムv (m)−v発生1−るりに使用された指標の全
ヒツトをフレームV (mlから正確に復元出来ない可
能性があるという月1実を7にbすに入れる必要がある
。しかしビットの内のあるものは正確に復元出来る。一
つの方法として送信器中のコードフック45中のエント
リを(例えば)32のグループにアレンジし、各グルー
プは暗号化された指標p (m)の上イ)”I5ビット
が同じであるようなものに相応し、コートブック中の各
グループのエントリのメンバはコークリッド空間におい
て互も・に出来るだけ離れて−・るようにすることが考
えられる。各々の暗号化された指標の下位5ビツトは前
述の如く周波数分割多重化を使用してディジタル形態で
送信することが出来る。この方法はテイジタル情報を送
信するのにより少し・帯域幅ですむという利点を有して
〜・る。また暗号化された指標情報を2つの部分に分割
し、それによって暗月解読に対する保護が強化されると
いう利点がある。
の結果としてフレームe(m)からフレ△ 一ムv (m)−v発生1−るりに使用された指標の全
ヒツトをフレームV (mlから正確に復元出来ない可
能性があるという月1実を7にbすに入れる必要がある
。しかしビットの内のあるものは正確に復元出来る。一
つの方法として送信器中のコードフック45中のエント
リを(例えば)32のグループにアレンジし、各グルー
プは暗号化された指標p (m)の上イ)”I5ビット
が同じであるようなものに相応し、コートブック中の各
グループのエントリのメンバはコークリッド空間におい
て互も・に出来るだけ離れて−・るようにすることが考
えられる。各々の暗号化された指標の下位5ビツトは前
述の如く周波数分割多重化を使用してディジタル形態で
送信することが出来る。この方法はテイジタル情報を送
信するのにより少し・帯域幅ですむという利点を有して
〜・る。また暗号化された指標情報を2つの部分に分割
し、それによって暗月解読に対する保護が強化されると
いう利点がある。
その他の変形も可能である。例えば安全保障の度合がよ
り低くてよいような応用用途にあっては種々の声道応答
コードブックは互いに同じものを使用;別個の暗号化さ
れた指標p(−でなく暗号化された指標k (、、lを
コードフック45のアドレスとして使用し;スクランブ
ルされた励起フレームe、 (m)のP波は除去するこ
とも出来る。更に基本的な装置では指標の暗号化および
/またはスクランブル過程を除去することも出来る。
り低くてよいような応用用途にあっては種々の声道応答
コードブックは互いに同じものを使用;別個の暗号化さ
れた指標p(−でなく暗号化された指標k (、、lを
コードフック45のアドレスとして使用し;スクランブ
ルされた励起フレームe、 (m)のP波は除去するこ
とも出来る。更に基本的な装置では指標の暗号化および
/またはスクランブル過程を除去することも出来る。
回路の実現面においては図中で別個の素子として示した
多数の構成素子を時分割使用出来ることを理解されたい
。事実、本発明な具現する完全なトランシーバにあって
は、種々の構成素子をその送綿器セクションと受信器セ
クションの間で時分割使用できる。
多数の構成素子を時分割使用出来ることを理解されたい
。事実、本発明な具現する完全なトランシーバにあって
は、種々の構成素子をその送綿器セクションと受信器セ
クションの間で時分割使用できる。
従って当業者にあっては木明細宵では明白には述べなか
ったが本発明の原理を具現する柚々の装置すを考案する
ことが目」能なことを理解されたい。
ったが本発明の原理を具現する柚々の装置すを考案する
ことが目」能なことを理解されたい。
第1図は本発明の原l!l!を実現する音声信号用送信
器のブロック図。 第2図は本発明の原理を実現する音声信号用1M器のフ
ロック図である。 〔主要部ので1月の説明〕 第1の手段・・・21.22.31.50゜55.60 第2の手段・23,24,35,40゜45.32
器のブロック図。 第2図は本発明の原理を実現する音声信号用1M器のフ
ロック図である。 〔主要部ので1月の説明〕 第1の手段・・・21.22.31.50゜55.60 第2の手段・23,24,35,40゜45.32
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 伝送チャネル中の音声信号をスクランブルする装置
において、 該伝送チャネルに音)J5信号の声道応答から抽出され
た情報を含む第1の信号を加える第1の手段と; 前記伝送チャネ゛ルに前記音声信号の励起成分から抽出
された情報を含む第2の信号を加える第2の手段とを備
え、前記励起情報は前記第2の信号中に連続形態で表わ
されていることを特徴と−(”る伝送チャネル中の音声
信号をスクランブルする装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の発明において、 前記第1および第2の手段は前記第1および第2の信号
を周波数分割多重化ず′る手段を含むことを特徴とする
発明。 3!f+許請求の範囲第1項記載の発明において、 前記第2の手段は前記声道応答情報の関数である前記第
2の信号のフィルタ特性をP波するよう作られたフィル
タ手段を含むことを特徴とする発明。 4 音声暗号化の方法において、 音声伝送チャネルに音声信号の声道応答から抽出された
情報を含む第1の信号を加え過程、及び 。 前記伝送チャネルに前記音声信号の励起成分から抽出さ
れた情報を含む第2の信号を加える過程を含み、前記励
起情報は前記第2の信号中に連続形態で表わされている
ことを特徴とする音声暗号化の方法。 5 特ii′!(′Rt’i求の範囲第4項記載の方法
にお見・て、 前記信号を加える階程は更に。 前記第1および第2の信号を周波数分割多重化すること
によりq、!I徴づり゛られる方法。 6 特許請求の範囲第4項記載の方法において、更に 前記声道応答情報の関数であるフィルタ特性に従って第
2の信号をカコ波することを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/527,962 US4612414A (en) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | Secure voice transmission |
US527962 | 1983-08-31 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6072343A true JPS6072343A (ja) | 1985-04-24 |
JPH0449818B2 JPH0449818B2 (ja) | 1992-08-12 |
Family
ID=24103694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59180871A Granted JPS6072343A (ja) | 1983-08-31 | 1984-08-31 | 伝送チヤネル中の音声信号をスクランブルする装置及び方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4612414A (ja) |
EP (1) | EP0136062B1 (ja) |
JP (1) | JPS6072343A (ja) |
CA (1) | CA1225758A (ja) |
DE (1) | DE3480893D1 (ja) |
ES (1) | ES8604378A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6345933A (ja) * | 1986-04-15 | 1988-02-26 | Nec Corp | 秘話装置 |
US4893339A (en) * | 1986-09-03 | 1990-01-09 | Motorola, Inc. | Secure communication system |
US5150401A (en) * | 1990-12-04 | 1992-09-22 | Chips International, Inc. | Retrofittable encryption/decryption apparatus using modified frequency modulation |
US5216714A (en) * | 1991-12-13 | 1993-06-01 | 3Com Corporation | Method and apparatus for controlling the spectral content of a data stream |
JP2591430B2 (ja) * | 1993-06-30 | 1997-03-19 | 日本電気株式会社 | ベクトル量子化装置 |
US5781882A (en) * | 1995-09-14 | 1998-07-14 | Motorola, Inc. | Very low bit rate voice messaging system using asymmetric voice compression processing |
US5701294A (en) * | 1995-10-02 | 1997-12-23 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | System and method for flexible coding, modulation, and time slot allocation in a radio telecommunications network |
AU1599800A (en) | 1998-10-28 | 2000-05-15 | L-3 Communications Corporation | Apparatus and methods for cryptographic synchronization in packet based communications |
DE60213394T2 (de) * | 2001-04-18 | 2007-08-23 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Audiokodierung mit partieller enkryption |
DE10138650A1 (de) * | 2001-08-07 | 2003-02-27 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren und Vorrichtung zum Verschlüsseln eines diskreten Signals sowie Verfahren und Vorrichtung zur Entschlüsselung |
US8290170B2 (en) * | 2006-05-01 | 2012-10-16 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method and apparatus for speech dereverberation based on probabilistic models of source and room acoustics |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2071282A5 (ja) * | 1969-12-23 | 1971-09-17 | Cit Alcatel | |
US3786188A (en) * | 1972-12-07 | 1974-01-15 | Bell Telephone Labor Inc | Synthesis of pure speech from a reverberant signal |
CA1123955A (en) * | 1978-03-30 | 1982-05-18 | Tetsu Taguchi | Speech analysis and synthesis apparatus |
US4330689A (en) * | 1980-01-28 | 1982-05-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Multirate digital voice communication processor |
JPS5913758B2 (ja) * | 1980-02-22 | 1984-03-31 | 株式会社日立製作所 | 音声合成方法 |
US4401855A (en) * | 1980-11-28 | 1983-08-30 | The Regents Of The University Of California | Apparatus for the linear predictive coding of human speech |
US4486899A (en) * | 1981-03-17 | 1984-12-04 | Nippon Electric Co., Ltd. | System for extraction of pole parameter values |
GB2133255B (en) * | 1982-12-23 | 1986-04-03 | Standard Telephones Cables Ltd | Secure speech transmission system |
-
1983
- 1983-08-31 US US06/527,962 patent/US4612414A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-07-19 CA CA000459246A patent/CA1225758A/en not_active Expired
- 1984-08-22 DE DE8484305704T patent/DE3480893D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1984-08-22 EP EP84305704A patent/EP0136062B1/en not_active Expired
- 1984-08-27 ES ES535443A patent/ES8604378A1/es not_active Expired
- 1984-08-31 JP JP59180871A patent/JPS6072343A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4612414A (en) | 1986-09-16 |
ES535443A0 (es) | 1986-02-01 |
EP0136062B1 (en) | 1989-12-27 |
EP0136062A3 (en) | 1986-04-02 |
ES8604378A1 (es) | 1986-02-01 |
EP0136062A2 (en) | 1985-04-03 |
DE3480893D1 (de) | 1990-02-01 |
JPH0449818B2 (ja) | 1992-08-12 |
CA1225758A (en) | 1987-08-18 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |