JP2774296B2 - 情報処理方法及びその装置 - Google Patents
情報処理方法及びその装置Info
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- JP2774296B2 JP2774296B2 JP1009819A JP981989A JP2774296B2 JP 2774296 B2 JP2774296 B2 JP 2774296B2 JP 1009819 A JP1009819 A JP 1009819A JP 981989 A JP981989 A JP 981989A JP 2774296 B2 JP2774296 B2 JP 2774296B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- coefficients
- information processing
- fourier transform
- fft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
- H04K1/00—Secret communication
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、アナログ音声信号を伝送路帯域に制限のあ
るアナログ回線で伝送する際に使用される情報処理方
法、特に高速フーリエ変換を利用したFFTスクランブラ
方式による情報処理方法及びその装置に関するものであ
る。
るアナログ回線で伝送する際に使用される情報処理方
法、特に高速フーリエ変換を利用したFFTスクランブラ
方式による情報処理方法及びその装置に関するものであ
る。
［従来の技術］ 近年の通信トラフイツクの増大に伴ない、通信内容を
第三者に知られないようにするための秘密通信技術が重
要度を増してきている。このうち、秘話技術は音声信号
を一般公衆回線など、帯域制限のある伝送路上で秘話通
信するための技術である。元来、音声信号の秘話化にお
いては、秘話度を強化するために複雑な秘話化処理を施
すと復原した音声信号の品質が劣化し、一方この品質劣
化を防ごうとすると十分な秘話強度が得られないといつ
た困難が存在していた。こうしたアナログ音声信号の秘
匿化・保護と復原時の音声品質の高水準性とを同時に達
成しうる方式として、高速フーリエ変換（以下FFT）を
用いた係数置換法（FFTスクランブラ方式）が知られて
いる。
第三者に知られないようにするための秘密通信技術が重
要度を増してきている。このうち、秘話技術は音声信号
を一般公衆回線など、帯域制限のある伝送路上で秘話通
信するための技術である。元来、音声信号の秘話化にお
いては、秘話度を強化するために複雑な秘話化処理を施
すと復原した音声信号の品質が劣化し、一方この品質劣
化を防ごうとすると十分な秘話強度が得られないといつ
た困難が存在していた。こうしたアナログ音声信号の秘
匿化・保護と復原時の音声品質の高水準性とを同時に達
成しうる方式として、高速フーリエ変換（以下FFT）を
用いた係数置換法（FFTスクランブラ方式）が知られて
いる。
以下図面を参照しながら従来例を説明する。
第2A図，第2B図は従来のFFTスクランブラ方式による
アナログ音声信号の秘話化装置のブロツク図である。同
図で、秘話化処理を施されるアナログ音声信号ｘ（ｔ）
は、入力端子31からA/D変換器32を経て、離散信号ｘ
（ｎ）（n/0,1,2…）に変換される。このサンプル値は
フレーム化回路33でＮ点ごとにまとめられ１フレームと
される。この際、どこがフレームの先頭であるかを示す
フレーム同期情報38aが同期信号発生回路38に送られ、
フレーム同期信号38bを発生させる。
アナログ音声信号の秘話化装置のブロツク図である。同
図で、秘話化処理を施されるアナログ音声信号ｘ（ｔ）
は、入力端子31からA/D変換器32を経て、離散信号ｘ
（ｎ）（n/0,1,2…）に変換される。このサンプル値は
フレーム化回路33でＮ点ごとにまとめられ１フレームと
される。この際、どこがフレームの先頭であるかを示す
フレーム同期情報38aが同期信号発生回路38に送られ、
フレーム同期信号38bを発生させる。
第3A図に原信号時間波形とそのフレームを示す。この
１フレームは第2A図のＮ点FFTプロセツサ34に入力され
て、Ｎ個の時間波形サンプル値ｘ（ｎ）（ｎ＝0,1…,n
−１）からｎ個のFFT係数Ｘ（ｋ）（ｋ＝0,1…,n−１）
が得られる。ここで音声入力信号をサンプリングした結
果のデジタル信号ｘ（ｎ）は、ｘ（ｎ）＝lA（ｌ）cos
（α・ln＋θ（ｌ））で表わされ、FFTプロセツサ24に
より得られる離散フーリエ係数Ｘ（ｋ）は、 で与えられる。第3B図の（ａ）は１フレーム分のＮ個の
FFT係数Ｘ（ｋ）（ｋ＝0,1,…Ｎ−１）を図示してい
る。
１フレームは第2A図のＮ点FFTプロセツサ34に入力され
て、Ｎ個の時間波形サンプル値ｘ（ｎ）（ｎ＝0,1…,n
−１）からｎ個のFFT係数Ｘ（ｋ）（ｋ＝0,1…,n−１）
が得られる。ここで音声入力信号をサンプリングした結
果のデジタル信号ｘ（ｎ）は、ｘ（ｎ）＝lA（ｌ）cos
（α・ln＋θ（ｌ））で表わされ、FFTプロセツサ24に
より得られる離散フーリエ係数Ｘ（ｋ）は、 で与えられる。第3B図の（ａ）は１フレーム分のＮ個の
FFT係数Ｘ（ｋ）（ｋ＝0,1,…Ｎ−１）を図示してい
る。
このＮ個のFFT係数に対し、スクランブラ35によつて
ランダムな置換を施す。その様子の一部を第3B図の
（ｂ）に示す。こうして得られた周波数軸上のＮ個のサ
ンプル値Ｙ（０）,Y（１）…Ｙ（Ｎ−１）をIFFT（高速
逆フーリエ変換）プロセツサ36に入力すると、求める秘
話信号のＮ個のサンプル値ｙ（ｎ）（ｎ＝0,1…Ｎ）が
得られ、これをD/A変換37でアナログ秘話信号ｙ（ｔ）
に変換後、伝送路上に送出する。第3C図は秘話信号ｙ
（ｔ）を示す。ここで 第3B図からわかるように秘話信号ｙ（ｔ）は、原音声
信号と同じ周波数帯域幅で伝送が可能である。ｙ（ｔ）
を伝送路上に送出する際、同期信号発生回路38で発生さ
せた。フレーム毎の区分境界を示すフレーム同期信号38
bを付加して送出する。
ランダムな置換を施す。その様子の一部を第3B図の
（ｂ）に示す。こうして得られた周波数軸上のＮ個のサ
ンプル値Ｙ（０）,Y（１）…Ｙ（Ｎ−１）をIFFT（高速
逆フーリエ変換）プロセツサ36に入力すると、求める秘
話信号のＮ個のサンプル値ｙ（ｎ）（ｎ＝0,1…Ｎ）が
得られ、これをD/A変換37でアナログ秘話信号ｙ（ｔ）
に変換後、伝送路上に送出する。第3C図は秘話信号ｙ
（ｔ）を示す。ここで 第3B図からわかるように秘話信号ｙ（ｔ）は、原音声
信号と同じ周波数帯域幅で伝送が可能である。ｙ（ｔ）
を伝送路上に送出する際、同期信号発生回路38で発生さ
せた。フレーム毎の区分境界を示すフレーム同期信号38
bを付加して送出する。
受信側では、同期信号抽出回路39で入力秘話信号から
送信側で付加したフレーム同期信号を抽出した後、秘話
信号をA/D変換器40でデジタル信号に変換し、先ほど抽
出した同期信号に従つてフレーム同期回路41でフレーム
ごとに区分する。その１フレーム分（Ｎ個）のサンプル
値ｙ（０）,y（１）…ｙ（Ｎ−１）をFFTプロセツサ42
により周波数領域でのサンプル値Ｙ（ｋ）（ｋ＝0,1,…
Ｎ−１）に変換し、デイスクランブラ43により送信側ス
クランブル処理とは逆変換の関係にある処理（デイスク
ランブル）を行い、Ｘ（ｋ）（ｋ＝0,1,…Ｎ−１）を得
る。このデイスクランブラ35からの出力を、Ｎ点IFFTプ
ロセツサ44で逆離散フーリエ変換した後、D/A変換器45
でアナログ信号に変換すると原音声信号ｘ（ｔ）が出力
端子46から復原して出力される。
送信側で付加したフレーム同期信号を抽出した後、秘話
信号をA/D変換器40でデジタル信号に変換し、先ほど抽
出した同期信号に従つてフレーム同期回路41でフレーム
ごとに区分する。その１フレーム分（Ｎ個）のサンプル
値ｙ（０）,y（１）…ｙ（Ｎ−１）をFFTプロセツサ42
により周波数領域でのサンプル値Ｙ（ｋ）（ｋ＝0,1,…
Ｎ−１）に変換し、デイスクランブラ43により送信側ス
クランブル処理とは逆変換の関係にある処理（デイスク
ランブル）を行い、Ｘ（ｋ）（ｋ＝0,1,…Ｎ−１）を得
る。このデイスクランブラ35からの出力を、Ｎ点IFFTプ
ロセツサ44で逆離散フーリエ変換した後、D/A変換器45
でアナログ信号に変換すると原音声信号ｘ（ｔ）が出力
端子46から復原して出力される。
以上の方式において、一般に１フレーム内のサンプル
数Ｎが多いほど秘話能力に優れ、またFFTプロセツサで
得られるFFT係数が真の周波数スペクトル成分に近くな
り、復原時の音声品質も良い。しかし、Ｎの値を大きく
すると、FFTとIFFTとに要する処理遅延が大きくなるた
め、必然的に許容し得る最大遅延時間によりＮの値の上
限も決められる。
数Ｎが多いほど秘話能力に優れ、またFFTプロセツサで
得られるFFT係数が真の周波数スペクトル成分に近くな
り、復原時の音声品質も良い。しかし、Ｎの値を大きく
すると、FFTとIFFTとに要する処理遅延が大きくなるた
め、必然的に許容し得る最大遅延時間によりＮの値の上
限も決められる。
また高速フーリエ変換演算は、Ｎが２のべき乗の時に
バタフライ・アリゴリズムにより最も効率良く行えるの
で、Ｎの値は先ほどの上限を越えない最大の２のべき数
が採用される。
バタフライ・アリゴリズムにより最も効率良く行えるの
で、Ｎの値は先ほどの上限を越えない最大の２のべき数
が採用される。
［発明が解決しようとする課題］ 以上説明してきたように、FFTを用いた音声秘話化装
置では、原信号と同一の帯域で秘話信号が伝送可能で復
原信号の音声品質が比較的良好等優れた性質を有する
が、FFTを用いるために次のような欠点が存在する。す
なわち、人間の聴覚の分解能は高い周波数ほど劣化する
のに対し、FFT分析はどの周波数においても同一の分解
能を有する。そのために高い周波数帯域内のFFT係数に
スクランブラ等の置換処理を施してても、秘話の面から
は冗長（無駄）となり、場合によつては十分な秘話能力
の得られない無効な置換パターンを多数生じるという欠
点を有する。
置では、原信号と同一の帯域で秘話信号が伝送可能で復
原信号の音声品質が比較的良好等優れた性質を有する
が、FFTを用いるために次のような欠点が存在する。す
なわち、人間の聴覚の分解能は高い周波数ほど劣化する
のに対し、FFT分析はどの周波数においても同一の分解
能を有する。そのために高い周波数帯域内のFFT係数に
スクランブラ等の置換処理を施してても、秘話の面から
は冗長（無駄）となり、場合によつては十分な秘話能力
の得られない無効な置換パターンを多数生じるという欠
点を有する。
第４図はこの状況を示す図である。第４図は１フレー
ムのサンプル数10のスクランブラによる置換処理で起こ
る無効置換パターンを説明している。原入力信号をFFT
して得られた10個の係数Ｘ（１）,X（２），…Ｘ（10）
は、スクランブラにより周波数軸上で再配置され、Ｙ
（１）,Y（２），…Ｙ（10）となる。ここで、Ｘ
（７）,X（８）,X（９）,X（10）は人間の聴覚の劣化す
る高周波域におけるFFT係数である。スクランブラによ
る置換によつてＹ（７）,Y（８）,Y（９）,Y（10）はＸ
（７）〜Ｘ（10）のランダムな並び替えとなつている
が、低周波域での秘話信号の周波数成分はＹ（ｋ）＝Ｘ
（ｋ）（ｋ＝1,2,…,6）と、元の信号の周波数成分のま
まである。このような置換の後IFFT処理を行ない秘話信
号を得ると、高周波域でのランダムな係数置換による秘
話強度への寄与が聴覚分解能の劣化のため効果をあらわ
さないので、得られる秘話信号を盗聴者が盗聴すると、
容易に原音声信号を類推することができることとなる。
ムのサンプル数10のスクランブラによる置換処理で起こ
る無効置換パターンを説明している。原入力信号をFFT
して得られた10個の係数Ｘ（１）,X（２），…Ｘ（10）
は、スクランブラにより周波数軸上で再配置され、Ｙ
（１）,Y（２），…Ｙ（10）となる。ここで、Ｘ
（７）,X（８）,X（９）,X（10）は人間の聴覚の劣化す
る高周波域におけるFFT係数である。スクランブラによ
る置換によつてＹ（７）,Y（８）,Y（９）,Y（10）はＸ
（７）〜Ｘ（10）のランダムな並び替えとなつている
が、低周波域での秘話信号の周波数成分はＹ（ｋ）＝Ｘ
（ｋ）（ｋ＝1,2,…,6）と、元の信号の周波数成分のま
まである。このような置換の後IFFT処理を行ない秘話信
号を得ると、高周波域でのランダムな係数置換による秘
話強度への寄与が聴覚分解能の劣化のため効果をあらわ
さないので、得られる秘話信号を盗聴者が盗聴すると、
容易に原音声信号を類推することができることとなる。
以上説明したように、FFTを用いた従来の音声秘話化
装置では、FFTが人間の聴覚と異なり高周波域において
も同一の分解能を有するため、秘話の面から冗長（無
効）な置換パターンが多くあらわれ、結果として秘話能
力の低下を招くという欠点があった。
装置では、FFTが人間の聴覚と異なり高周波域において
も同一の分解能を有するため、秘話の面から冗長（無
効）な置換パターンが多くあらわれ、結果として秘話能
力の低下を招くという欠点があった。
本発明は、前記従来の欠点を除去し、スクランブラ処
理の周波数帯域上での動作範囲を拡大し、且つ秘話の面
からは無効な置換パターンの発生を防止する情報処理方
法及びその装置を提供する。
理の周波数帯域上での動作範囲を拡大し、且つ秘話の面
からは無効な置換パターンの発生を防止する情報処理方
法及びその装置を提供する。
［課題を解決するための手段及び作用］ この課題を解決するために、本発明の情報処理方法
は、入力音声をサンプリングした離散的信号に対し、フ
ーリエ変換とスクラブル処理とに基づいて音声の秘話化
を行う情報処理方法において、原音声入力信号の高周波
スペクトル成分に相当するフーリエ変換による係数の組
と、スクランブル処理後の高周波スペクトル成分に相当
する前記係数の組とに共通に含まれる係数の個数が、所
定の閾値よりも小さくなるまで、繰り返してスクランブ
ル処理を行うことを特徴とする。ここで、前記スクラン
ブル処理の繰り返し回数の上限を設定することが好まし
い。
は、入力音声をサンプリングした離散的信号に対し、フ
ーリエ変換とスクラブル処理とに基づいて音声の秘話化
を行う情報処理方法において、原音声入力信号の高周波
スペクトル成分に相当するフーリエ変換による係数の組
と、スクランブル処理後の高周波スペクトル成分に相当
する前記係数の組とに共通に含まれる係数の個数が、所
定の閾値よりも小さくなるまで、繰り返してスクランブ
ル処理を行うことを特徴とする。ここで、前記スクラン
ブル処理の繰り返し回数の上限を設定することが好まし
い。
又、本発明の情報処理装置は、音声入力をサンプリン
グした離散的信号に対し、フーリエ変換とスクランブル
処理とに基づいて音声の秘話化を行う情報処理装置にお
いて、原音声入力信号の高周波スペクトル成分に相当す
るフーリエ変換による係数の組と、スクランブル処理後
の高周波スペクトル成分に相当する前記係数の組とに共
通に含まれる係数の個数を得る手段と、前記共通要素の
個数が所定の閾値よりも小さくなるのまで、繰り返して
スクランブル処理を行うスクランブル手段とを備えるこ
とを特徴とする、ここで、前記スクランブル手段はスク
ランブル処理の繰り返し回数の上限を有することが好ま
しい。
グした離散的信号に対し、フーリエ変換とスクランブル
処理とに基づいて音声の秘話化を行う情報処理装置にお
いて、原音声入力信号の高周波スペクトル成分に相当す
るフーリエ変換による係数の組と、スクランブル処理後
の高周波スペクトル成分に相当する前記係数の組とに共
通に含まれる係数の個数を得る手段と、前記共通要素の
個数が所定の閾値よりも小さくなるのまで、繰り返して
スクランブル処理を行うスクランブル手段とを備えるこ
とを特徴とする、ここで、前記スクランブル手段はスク
ランブル処理の繰り返し回数の上限を有することが好ま
しい。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1A図，第1B図は本実施例の音声秘話化装置の構成図
である。同図において入力アナログ音声ｘ（ｔ）は、入
力端子１からA/D変換器２を経て離散値信号ｘ（ｎ）
（ｘ＝0,1,2,…）に変換され、これをフレーム化回路３
によつて、Ｎサンプル値ごとにまとめて１フレームとす
る。この際フレームの先頭を示すためのフレーム同期情
報3aが同期信号発生回路９に送られ、この信号によつて
同期信号発生回路９はフレーム同期信号9aを発生する。
である。同図において入力アナログ音声ｘ（ｔ）は、入
力端子１からA/D変換器２を経て離散値信号ｘ（ｎ）
（ｘ＝0,1,2,…）に変換され、これをフレーム化回路３
によつて、Ｎサンプル値ごとにまとめて１フレームとす
る。この際フレームの先頭を示すためのフレーム同期情
報3aが同期信号発生回路９に送られ、この信号によつて
同期信号発生回路９はフレーム同期信号9aを発生する。
フレーム化回路３によつてＮサンプルごとにまとめら
れた離散信号ｘ（ｎ）（ｎ＝0,1,…,N−１）は、Ｎ点高
速フーリエ変換部（FFT）４に入力し、ここでFFT演算が
実行され、Ｎ個のFFT係数Ｘ（ｋ）（ｋ＝0,1,…,N−
１）が得られる。このＸ（ｋ）は、Ｘ（０）からＸ（Ｎ
−１）まで番号順に原入力音声信号ｘ（ｔ）の低周波数
スペクトル成分から高周波数スペクトル成分に相当して
いるが、このうち、予め設定しておいた個数ｌの高周波
スペクトルに相当するFFT係数Ｘ（Ｎ−１）,X（Ｎ−
２），…,X（Ｎ−ｌ＋１）をメモリ14に記憶しておく。
れた離散信号ｘ（ｎ）（ｎ＝0,1,…,N−１）は、Ｎ点高
速フーリエ変換部（FFT）４に入力し、ここでFFT演算が
実行され、Ｎ個のFFT係数Ｘ（ｋ）（ｋ＝0,1,…,N−
１）が得られる。このＸ（ｋ）は、Ｘ（０）からＸ（Ｎ
−１）まで番号順に原入力音声信号ｘ（ｔ）の低周波数
スペクトル成分から高周波数スペクトル成分に相当して
いるが、このうち、予め設定しておいた個数ｌの高周波
スペクトルに相当するFFT係数Ｘ（Ｎ−１）,X（Ｎ−
２），…,X（Ｎ−ｌ＋１）をメモリ14に記憶しておく。
一方、Ｎ個のFFT係数Ｘ（ｋ）（ｋ＝0,1,…,N−１）
はスクランブラ５に入力され、ランダムな置換処理を施
されて周波数軸上に再配置される。これをＹ(1)（ｋ）
（ｋ＝0,1,…Ｎ−１）とする。この際、スクランブラ５
からカウンタ10にカウントアツプ信号5aが送られ、カウ
ンタ10は１フレームに対するスクランブラ処理が何回施
されたかをカウントするスクランブラ出力Ｙ(1)（ｋ）
（ｋ＝0,1,…,N−１）のうち、高周波スペクトル成分に
相当するｌ個のFFT係数の組｛Ｙ(1)（Ｎ−１）,Y
(1)（Ｎ−２），…,Y(1)（Ｎ−ｌ＋１）｝が第１比較回
路11に送られ、ここで前記メモリに格納しておいたｌ個
のFFT係数の組｛Ｘ（Ｎ−１）,X（Ｎ−２），…,X（Ｎ
−ｌ＋１）｝と比較され、上記両組に共通要素として含
まれる出FT係数の個数Ｊ(1)を第２比較回路12に出力す
る。
はスクランブラ５に入力され、ランダムな置換処理を施
されて周波数軸上に再配置される。これをＹ(1)（ｋ）
（ｋ＝0,1,…Ｎ−１）とする。この際、スクランブラ５
からカウンタ10にカウントアツプ信号5aが送られ、カウ
ンタ10は１フレームに対するスクランブラ処理が何回施
されたかをカウントするスクランブラ出力Ｙ(1)（ｋ）
（ｋ＝0,1,…,N−１）のうち、高周波スペクトル成分に
相当するｌ個のFFT係数の組｛Ｙ(1)（Ｎ−１）,Y
(1)（Ｎ−２），…,Y(1)（Ｎ−ｌ＋１）｝が第１比較回
路11に送られ、ここで前記メモリに格納しておいたｌ個
のFFT係数の組｛Ｘ（Ｎ−１）,X（Ｎ−２），…,X（Ｎ
−ｌ＋１）｝と比較され、上記両組に共通要素として含
まれる出FT係数の個数Ｊ(1)を第２比較回路12に出力す
る。
第１比較回路11の演算動作はｌ2回の減算動作と、減
算結果が“0"になる回数をカウントする動作より成る。
第２比較回路12では、閾値供給回路13に前もつて保持し
てあつた閾値ｍ（正整数）と、第１比較回路11からの出
力Ｊ(1)との大小が比較され、Ｊ(1)＜ｍの場合はスイツ
チ12′の接点12aを接点12b側に、Ｊ(1)≧ｍの場合はス
イツチ12′の接点12aを接点12c側に接続する。
算結果が“0"になる回数をカウントする動作より成る。
第２比較回路12では、閾値供給回路13に前もつて保持し
てあつた閾値ｍ（正整数）と、第１比較回路11からの出
力Ｊ(1)との大小が比較され、Ｊ(1)＜ｍの場合はスイツ
チ12′の接点12aを接点12b側に、Ｊ(1)≧ｍの場合はス
イツチ12′の接点12aを接点12c側に接続する。
今、説明のためＪ(1)≧ｍだとすると、Ｙ(1)（ｋ）
（ｋ＝0,1,…,N−１）はスイツチ12aの接点12cを介して
スクランブラ５の入力となり、再びランダムな置換が行
われて、その結果スクランブラ出力Ｙ(2)（ｋ）（ｋ＝
0,1,…,N−１）となる。以下、上術の動作と同様にｌ個
の組｛Ｘ（Ｎ−１）,X（Ｎ−２），…,X（Ｎ−ｌ＋
１）｝と｛Ｙ(2)（Ｎ−１）,Y(2)（Ｎ−２），…,Y(2)
（Ｎ−ｌ＋１）｝との両組に共通な要素の素数Ｊ(2)が
第１比較回路11から第２比較回路12へ送られ、そこで閾
値ｍとの大小が比較されて、その比較回路に従つてスイ
ツチ12′の接点12aが、接点12bと接点12cとのいづれか
に接続されるかが決定される。
（ｋ＝0,1,…,N−１）はスイツチ12aの接点12cを介して
スクランブラ５の入力となり、再びランダムな置換が行
われて、その結果スクランブラ出力Ｙ(2)（ｋ）（ｋ＝
0,1,…,N−１）となる。以下、上術の動作と同様にｌ個
の組｛Ｘ（Ｎ−１）,X（Ｎ−２），…,X（Ｎ−ｌ＋
１）｝と｛Ｙ(2)（Ｎ−１）,Y(2)（Ｎ−２），…,Y(2)
（Ｎ−ｌ＋１）｝との両組に共通な要素の素数Ｊ(2)が
第１比較回路11から第２比較回路12へ送られ、そこで閾
値ｍとの大小が比較されて、その比較回路に従つてスイ
ツチ12′の接点12aが、接点12bと接点12cとのいづれか
に接続されるかが決定される。
今、Ｌ回目のスクランブラ処理後に、初めてＪ(L)＜
ｍとなつたとすると、スクランブラ出力Ｙ(L)（ｋ）
（ｋ＝0,1,…,N−１）はスイツチ12aの接点12bを通し
て、高速逆フーリエ変換部（IFFT）６に入力され、ｙ
(L)（ｎ）（ｎ＝0,1,…,N−１）が出力される。
ｍとなつたとすると、スクランブラ出力Ｙ(L)（ｋ）
（ｋ＝0,1,…,N−１）はスイツチ12aの接点12bを通し
て、高速逆フーリエ変換部（IFFT）６に入力され、ｙ
(L)（ｎ）（ｎ＝0,1,…,N−１）が出力される。
ここで、 このＮ個の離散信号をD/A変換器７でアナログ信号に
変換して、１フレーム分に相当する秘話信号ｙ
(L)（ｔ）を得る。ｙ(L)（ｔ）を伝送路上に送出する
際、カウンタ10の示すカウント値（今ここではＬとなつ
ている）信号10aとフレーム同期信号9aとを付加重畳し
て出力端子８より送出する。またメモリ14は、フレーム
化回路３で次のフレームが作成されることにより発生す
るクリア信号3bでクリアされる。
変換して、１フレーム分に相当する秘話信号ｙ
(L)（ｔ）を得る。ｙ(L)（ｔ）を伝送路上に送出する
際、カウンタ10の示すカウント値（今ここではＬとなつ
ている）信号10aとフレーム同期信号9aとを付加重畳し
て出力端子８より送出する。またメモリ14は、フレーム
化回路３で次のフレームが作成されることにより発生す
るクリア信号3bでクリアされる。
受信側においては、伝送路より受信される秘話信号ｙ
(L)（ｔ）から同期信号抽出回路17とカウンタ信号抽出
回路18とで、上記送信側で付加したフレーム同期信号と
カウンタ信号とを抽出し、各々フレーム化回路19とスイ
ツチ制御回路25とに送出する。受信秘話信号ｙ
(L)（ｔ）はA/D変換器16で離散信号に変換され、フレー
ム化回路19においてフレーム同期信号17aにより送信側
と同期してフレーム再生される。再生されたフレームｙ
(L)（ｎ）（ｎ＝0,1,…,N−１）は、高速フーリエ変換
部（FFT）20でFFT演算を施され、Ｎ個の出力Ｙ
(L)（ｋ）（ｋ＝0,1,…,N−１）となる。
(L)（ｔ）から同期信号抽出回路17とカウンタ信号抽出
回路18とで、上記送信側で付加したフレーム同期信号と
カウンタ信号とを抽出し、各々フレーム化回路19とスイ
ツチ制御回路25とに送出する。受信秘話信号ｙ
(L)（ｔ）はA/D変換器16で離散信号に変換され、フレー
ム化回路19においてフレーム同期信号17aにより送信側
と同期してフレーム再生される。再生されたフレームｙ
(L)（ｎ）（ｎ＝0,1,…,N−１）は、高速フーリエ変換
部（FFT）20でFFT演算を施され、Ｎ個の出力Ｙ
(L)（ｋ）（ｋ＝0,1,…,N−１）となる。
スイツチ制御回路25は受信信号より再生したカウント
信号18に従つてスイツチ26を制御し、送信側で施された
スクランブル処理と逆変換の関係にあるデイスクランブ
ル処理を当該受信フレームに対してＬ回行うまで、スイ
ツチ26の接点26aを接点26cに接続する。デイスクランブ
ル処理をＹ(L)（ｋ）（ｋ＝0,1,…,N−１）に対してお
こなつた後のデイスクランブラ21の出力はＸ（ｋ）（ｋ
＝0,1,…,N−１）となつている。スイツチ制御回路25は
この時点でスイツチ26の接点26aを接点26bに接続し、デ
イスクランブラ出力Ｘ（ｋ）（ｋ＝0,1,…,N−１）は高
速逆フーリエ変換部（IFFT）22でIFFT処理を施されｘ
（ｎ）（ｎ＝0,1,…,N−１）となる。このＮ個の離散信
号をD/A変換器23でアナログ信号に変換して出力端子24
で取り出すと、原音声入力信号ｘ（ｔ）が復元される。
信号18に従つてスイツチ26を制御し、送信側で施された
スクランブル処理と逆変換の関係にあるデイスクランブ
ル処理を当該受信フレームに対してＬ回行うまで、スイ
ツチ26の接点26aを接点26cに接続する。デイスクランブ
ル処理をＹ(L)（ｋ）（ｋ＝0,1,…,N−１）に対してお
こなつた後のデイスクランブラ21の出力はＸ（ｋ）（ｋ
＝0,1,…,N−１）となつている。スイツチ制御回路25は
この時点でスイツチ26の接点26aを接点26bに接続し、デ
イスクランブラ出力Ｘ（ｋ）（ｋ＝0,1,…,N−１）は高
速逆フーリエ変換部（IFFT）22でIFFT処理を施されｘ
（ｎ）（ｎ＝0,1,…,N−１）となる。このＮ個の離散信
号をD/A変換器23でアナログ信号に変換して出力端子24
で取り出すと、原音声入力信号ｘ（ｔ）が復元される。
尚、以上説明してきた実施例における送信側秘話化処
理部では、Ｌ回目にしきい値ｍと比較される共通要素の
個数Ｊ(L)がもしＪ(L)≧ｍであれば、スクランブル処理
はさらに（Ｌ＋１）回目、（Ｌ＋２）回目…と継続され
る。しかし、スクランブラ及びデイスクランブラによる
処理遅延を考慮すると、比較を行う回数Ｌの値に上限を
決めておく方式の方がより実用的である。すなわち、１
フレームに対するスクランブラの繰り返し処理がＭ回に
達しても、未だＪ(M)≧ｍである場合には強制的にスク
ランブラ出力Ｙ(M)（ｋ）（ｋ＝0,1,…Ｎ−１）を高速
逆フーリエ変換部６に入力し、秘話信号を得てもよい。
理部では、Ｌ回目にしきい値ｍと比較される共通要素の
個数Ｊ(L)がもしＪ(L)≧ｍであれば、スクランブル処理
はさらに（Ｌ＋１）回目、（Ｌ＋２）回目…と継続され
る。しかし、スクランブラ及びデイスクランブラによる
処理遅延を考慮すると、比較を行う回数Ｌの値に上限を
決めておく方式の方がより実用的である。すなわち、１
フレームに対するスクランブラの繰り返し処理がＭ回に
達しても、未だＪ(M)≧ｍである場合には強制的にスク
ランブラ出力Ｙ(M)（ｋ）（ｋ＝0,1,…Ｎ−１）を高速
逆フーリエ変換部６に入力し、秘話信号を得てもよい。
又、本実施例では、フクランブラ及びデイスクランブ
ラの回数をスイツチ12,26により制御したが、装置をプ
ログラムに従つて動作するマイクロプロセツサで構成
し、ソフトウエアでプログラム内に行つてもよいのは明
らかである。
ラの回数をスイツチ12,26により制御したが、装置をプ
ログラムに従つて動作するマイクロプロセツサで構成
し、ソフトウエアでプログラム内に行つてもよいのは明
らかである。
以上説明してきたように、本実施例によれば、人間の
聴覚分解能の劣化する周波数の高い領域での無効なスク
ランブル動作・置換パターンを排除し、有効な置換パタ
ーンのみを採用する構成をとつているので、従来の音声
秘話化装置に比べてより高い秘話強度をもつ秘話信号が
得られるという効果がある。
聴覚分解能の劣化する周波数の高い領域での無効なスク
ランブル動作・置換パターンを排除し、有効な置換パタ
ーンのみを採用する構成をとつているので、従来の音声
秘話化装置に比べてより高い秘話強度をもつ秘話信号が
得られるという効果がある。
［考案の効果］ 本発明により、スクランブラ処理の周波数帯域上での
動作範囲を拡大し、且つ秘話の面からは無効な置換パタ
ーンの発生を防止する情報処理方法及びその装置を提供
できる。
動作範囲を拡大し、且つ秘話の面からは無効な置換パタ
ーンの発生を防止する情報処理方法及びその装置を提供
できる。
第1A図，第1B図は本実施例の音声秘話化装置及び秘話音
声再生装置のブロツク構成図、 第2A図，第2B図は従来のFFTスクランブラ方式の音声秘
話化装置及び秘話音声再生装置のブロツク構成図、 第3A図〜第3C図はFFTスクランブラ方式による秘話化の
原理図、 第４図は従来のFFTスクランブラ方式で秘話能力の低い
秘話信号が発生することを説明する図である。 図中、１……入力端子、2,16……A/D変換器、3,19……
フレーム化回路、4,20……高速フーリエ変換部、５……
スクランブラ、6,22……高速逆フーリエ変換部、7,23…
…D/A変換器、8,24……出力端子、９……同期信号発生
回路、10……カウンタ、11……第１比較回路、12……第
２比較回路、13……しきい値供給回路、14……メモリ、
17……同期信号抽出回路、18……カウンタ信号抽出回
路、21……デイスクランブラ、25……スイツチ制御回
路、12′,26……スイツチである。
声再生装置のブロツク構成図、 第2A図，第2B図は従来のFFTスクランブラ方式の音声秘
話化装置及び秘話音声再生装置のブロツク構成図、 第3A図〜第3C図はFFTスクランブラ方式による秘話化の
原理図、 第４図は従来のFFTスクランブラ方式で秘話能力の低い
秘話信号が発生することを説明する図である。 図中、１……入力端子、2,16……A/D変換器、3,19……
フレーム化回路、4,20……高速フーリエ変換部、５……
スクランブラ、6,22……高速逆フーリエ変換部、7,23…
…D/A変換器、8,24……出力端子、９……同期信号発生
回路、10……カウンタ、11……第１比較回路、12……第
２比較回路、13……しきい値供給回路、14……メモリ、
17……同期信号抽出回路、18……カウンタ信号抽出回
路、21……デイスクランブラ、25……スイツチ制御回
路、12′,26……スイツチである。
Claims (4)
- 【請求項１】入力音声をサンプリングした離散的信号に
対し、フーリエ変換とスクラブル処理とに基づいて音声
の秘話化を行う情報処理方法において、 原音声入力信号の高周波スペクトル成分に相当するフー
リエ変換による係数の組と、スクランブル処理後の高周
波スペクトル成分に相当する前記係数の組とに共通に含
まれる係数の個数が、所定の閾値よりも小さくなるま
で、繰り返してスクランブル処理を行うことを特徴とす
る情報処理方法。 - 【請求項２】前記スクランブル処理の繰り返し回数の上
限を設定することを特徴とする請求項１に記載の情報処
理方法。 - 【請求項３】音声入力をサンプリングした離散的信号に
対し、フーリエ変換とスクランブル処理とに基づいて音
声の秘話化を行う情報処理装置において、 原音声入力信号の高周波スペクトル成分に相当するフー
リエ変換による係数の組と、スクランブル処理後の高周
波スペクトル成分に相当する前記係数の組とに共通に含
まれる係数の個数を得る手段と、 前記共通要素の個数が所定の閾値よりも小さくなるま
で、繰り返してスクランブル処理を行うスクランブル手
段とを備えることを特徴とする情報処理装置。 - 【請求項４】前記スクランブル手段は、スクランブル処
理の繰り返し回数の上限を有することを特徴とする請求
項３に記載の情報処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1009819A JP2774296B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 情報処理方法及びその装置 |
| US07/466,953 US5018198A (en) | 1989-01-20 | 1990-01-18 | Speech privacy processing method and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1009819A JP2774296B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 情報処理方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02192336A JPH02192336A (ja) | 1990-07-30 |
| JP2774296B2 true JP2774296B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=11730757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1009819A Expired - Fee Related JP2774296B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 情報処理方法及びその装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5018198A (ja) |
| JP (1) | JP2774296B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5262873A (en) * | 1990-11-07 | 1993-11-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Image signal correcting in image data processing requiring only small memory capacity |
| US5600672A (en) | 1991-03-27 | 1997-02-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Communication system |
| USRE39890E1 (en) | 1991-03-27 | 2007-10-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Communication system |
| USRE40241E1 (en) | 1991-03-27 | 2008-04-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Communication system |
| USRE42643E1 (en) | 1991-03-27 | 2011-08-23 | Panasonic Corporation | Communication system |
| USRE38513E1 (en) | 1992-03-26 | 2004-05-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Communication system |
| US5802241A (en) | 1992-03-26 | 1998-09-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Communication system |
| US6724976B2 (en) * | 1992-03-26 | 2004-04-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Communication system |
| CA2226489C (en) * | 1992-03-26 | 2001-07-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Communication system |
| US6728467B2 (en) * | 1992-03-26 | 2004-04-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Communication system |
| US7302007B1 (en) | 1992-03-26 | 2007-11-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Communication system |
| US7894541B2 (en) * | 1992-03-26 | 2011-02-22 | Panasonic Corporation | Communication system |
| CN115001621A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-09-02 | 浙江大学 | 基于白盒语音对抗样本的隐私保护方法与装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3118473A1 (de) * | 1981-05-09 | 1982-11-25 | TE KA DE Felten & Guilleaume Fernmeldeanlagen GmbH, 8500 Nürnberg | Verfahren zur aufbereitung elektrischer signale mit einer digitalen filteranordnung |
| DE3120357A1 (de) * | 1981-05-22 | 1982-12-09 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zur vertauschung von n teilbaendern |
| US4827507A (en) * | 1987-06-19 | 1989-05-02 | Motorola, Inc. | Duplex analog scrambler |
-
1989
- 1989-01-20 JP JP1009819A patent/JP2774296B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-01-18 US US07/466,953 patent/US5018198A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02192336A (ja) | 1990-07-30 |
| US5018198A (en) | 1991-05-21 |
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|---|---|---|---|
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