JPH0230259A - 音声データ伝送方式 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複数のディジタル電話機とコントローラを回
線を介して結合し、音声データを秘話キーデータで暗号
化して伝送するようにしたシステム（例えばコントロー
ラを内蔵したディジタル多機能電話機を用いたホームバ
スシステム）において、秘話強度を向上させ、かつ同期
タイミングのずれない音声データを伝送できるようにし
た音声データ伝送方式に関するものである。

［従来の技術］ 複数のディジタル電話機とコントローラとを回線を介し
て結合し、音声データを秘話キーデータで暗号化して伝
送するようにしたシステムでは、１通話における音声デ
ータの伝送フォーマットは、第７図に示すように、ビッ
ト同期符号（１６ビット）、フレーム同期符号（１５ビ
ット）、ＩＤコード（８ビット）、コントロールデータ
（６４ビット）および秘話キーデータ（６４ビット）か
らなる合計１６７ビットのコントロールワード（１）と
、このコントロールワード（１）につづく音声データ（
２）とからなっていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第７図に示すような従来の伝送フォーマ
ットによる伝送方式では、音声データ（２）の１通話に
ついて、音声データ（２）の前に同期用のビット同期符
号およびフレーム同期符号と、秘話用の秘話キーデータ
とを有するコントロールワード（１）を１回付加してい
ただけなので、音声データ（２）のデータ量が多くなる
につれて、秘話強度が低下し易く、かつ同期タイミング
のずれが生じ易いという問題点があった。

本発明は上述の問題点に鑑みなされたもので、秘話強度
を向上させ、かつ同期タイミングのずれのない音声デー
タの伝送方式を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明による音声データ伝送方式は、複数のディジタル
電話機とコントローラとを回線を介して結合し、音声デ
ータを秘話キーデータで暗号化して伝送するようにした
システムにおいて、１通話の音声データをｍビット毎に
分割してなる音声フレームと、同期符号と秘話キーコー
ドを有し前記分割した音声フレームのそれぞれの前に挿
入したｎビットの同期フレームと、同期符号と話頭識別
コードと秘話キーデータとを有し前記同期フレームの１
番目の同期フレームの前に付加した話頭信号フレームと
を時分割で多重化してビットレートｎ ■で伝送してなり、前記７と７を前記音声データの再生
音が不自然な音にならない割合に設定し、前記話頭信号
フレーム内の秘話キーデータは１通話毎に複数種類のデ
ータの中からランダムに設定される可変データ部分と、
固定的に設定される固定データ部分とからなり、前記同
期フレーム内の秘話キーコードは、１通話内の音声フレ
ーム毎に前記秘話キーデータの可変データ部分を前記複
数種類のデータの中の任意のデータをランダムに可変設
定するためのコードからなり、秘話キーデータと、秘話
キーコードに基づいて可変データ部分が変更された秘話
キーデータとによって音声データを２重に暗号化して伝
送するようにしたことを特徴とするものである。

［作用コ 送話側からは、同期符号と話頭識別コードと秘話キーデ
ータとを有する話頭信号フレームにつづいて、同期符号
と秘話キーコードとを有するｎビットの同期フレームと
、１通話の音声データをｍビット毎に分割してなる音声
フレームとが時分割で交互に伝送される。このとき、各
音声フレーム内の音声データは、話頭信号フレーム内の
秘話キーデータと、この秘話キーデータの可変データ部
分を直前の同期フレーム内の秘話キーコードに対応した
データに置換してなる秘話キーデータとによって２重に
暗号化されている。このため秘話強度が向上する。

受話側では、話頭信号フレーム内の同期符号と、同期フ
レーム内の同期符号とによって秘話キーデータおよび音
声フレームの同期がとられ、かっ話頭信号フレーム内の
秘話キーデータと、同期フレーム内の秘話キーコードに
基づいて可変データ部分が可変設定された秘話キーデー
タとの２重キーによって音声フレーム毎に暗号化された
音声データが元の音声データに復号化され、この復号化
された音声データがディジタル・アナログ変換されて音
声信号となる。このとき、交互に現われる訃音声データ
の期間と音声データの期間とを表わす■とユは音声デー
タの再生音が不自然な音にならな■ い割合に設定されているので、再生音が不自然に聞える
ことがない。

［実施例コ 第１図から第６図までは本発明の一実施例を示すもので
、第６図はシステムの構成を示し、この図において、（
１１）は２線式回線としての互いによじられたペアケー
ブルである。前記ペアケーブル（１１）には、コントロ
ーラ（１２）、暗号化回路や復号化回路等を内蔵したデ
ィジタル電話機（１３）　（１４）　（１５）、ＡＶ（
オーディオビジュアル）機器（１６）　、ファクシミリ
（１７）、パソコン（パーソナルコンピュータ）（１８
）、ワープロ（ワードプロセッサ）（１９）およびセキ
ュリティ機器（２０）が結合されるとともに。

コードレスディジタル電話機（２１）と送受信するため
の送受信用アンテナ（２２）が結合されている。なお、
前記コントローラ（１２）は前記ディジタル電話機（１
３）　（１４）　（１５）のうちの１つ（例えば（１３
））の中に収納して、これをディジタル多機能電話機と
してもよい。

第６図のシステムにおいて、コントローラ（１２）で制
御されるディジタル電話機（１３）から（１４）へ送話
するとともに、ディジタル電話機（１３）でＡＶ機器（
１６）をオンまたはオフ制御する場合のように、音声デ
ータと制御データを含む信号をビットレートｖ（例えば
ｖ＝２４００ｂｐｓ）で伝送する場合の信号の伝送フォ
ーマットは、第１図に示すように構成されている。すな
わち、ｎビット（例えばｎ＝４８）の同期フレーム（３
０）と、ｍビット（例えばｍニア２０）の話頭信号フレ
ーム（４０）と、１通話における音声データを後述する
秘話キーデータで２重に暗号化したデータをｍビット毎
に分割してなる音声フレーム（５１）（５２）　（５３
）・・・と、これらの音声フレーム（５１）　（５２）
　（５３）・・・のそれぞれの前に挿入された前記同期
フレーム（３０）と構成が同じのｎビットの同期フレー
ム（６１）　（６２）　（６３）・・・とを時分割で多
重化してなるものである。前記同期フレーム（３０）は
、例えばｎ＝４８のときは、１６ビットのビット同期符
号（３１）、１５ビットのフレーム同期符号（３２）、
２ビットの種別識別コード（３３）、８ビットのＩＤコ
ード（３４）、４ビットのコントロール識別コード（３
５）および３ビットの秘話キーコード（３６）からなる
４８ビットで構成されている。

前記話頭信号フレーム（４０）は１例えばドア２０のと
きは、１６ビットのビット同期符号（４１）、１５ビッ
トのフレーム同期符号（４２）、２ビットの話頭識別コ
ード（４３）、８ビットのＩＤコード（４４）および６
４ビットの秘話キーデータ（４５）からなる１０５ビッ
トの話頭信号ブロック（４０ａ）を順次５回繰り返した
後、１９５ビットのデータのない空データブロック（４
０ｂ）を付加した合計７２０ビットで構成されている。

前記話頭信号フレーム（４０）内の秘話キーデータ（４
５）は、第２図に示すように１６ビットの可変データ部
分（４５ａ）と４８ビットの固定データ部分（４５ｂ）
とからなり、前記可変データ部分（４５ａ）は、音声デ
ータの１通話毎に可変して設定されるもので、例えば送
話側のディジタル電話機（１３）内のメモリに格納され
た第３図に示すようなコード表に基づいて、前記同期フ
レーム（３０）内の３ビットの秘話キーコード（３６）
に対応した８種類の１６ビットデータのうちの１種類を
１通話毎にランダムに可変して設定され、前記固定デー
タ部分（４５ｂ）は１例えば第３者に解読されるまでは
固定的に設定される６また。前記同期フレーム（６１）
　（６２）・・・内の秘話キーコード（３６）は、１通
話の音声フレーム（５１）　（５２）・・・毎に可変し
て設定されるもので、前記秘話キーデータ（４５）の可
変データ部分（４５ａ）を第３図のコード表に基づいて
８種類の１６ビットデータのうちの任意のデータに置換
せしめるためのものである。

第６図のシステムにおいて、コントローラ（１２）で制
御されるディジタル電話機（１３）によってＡＶ機器（
１６）のみをオンまたはオフ制御する場合のように、音
声信号を含まない制御データのみからなる信号がビット
レートＶで伝送される場合の信号の伝送フォーマットは
、第４図に示すように構成されている。すなわち、ｎビ
ット（例えばｎ＝４８）の同期フレーム（３０ａ）　（
６１ａ）　（６２ａ）　・＝と、ｍビット（例えば＋ｍ
＝７２０）のデータのない空データフレーム（７０）（
７１）（７２）・・・とを交互に時分割で多重化して構
成される。

つぎに前記実施例の作用について説明する。

（１）まず音声データおよび制御データを伝送する場合
について説明する。

（イ）第６図のシステムにおいて、複数のディジタル電
話機（１３）　（１４）　（１５）の中の１つ（例えば
（１３））から他のディジタル電話機（１４）へ音声デ
ータを伝送するとともにＡＶ機器（１６）へオンまたは
オフのための制御データを伝送するものとすると、この
ときの信号の伝送フォーマットは第１図のようになる。

すなわち、１通話の音声データは、送話側のディジタル
電話機（１３）内においてＡ−Ｄ（アナログ−ディジタ
ル）変換され、ついで、ｍビット（例えばｍ＝７２０）
毎の音声フレーム（５１）（５２）・・・に分割される
とともに、各々の音声フレーム（５１）　（５２）・・
・は話頭信号フレーム（４０）内の秘話キーデータ（４
５）と、直前の同期フレーム（６１）（６２）・・・内
の秘話キーコード（３６）に基づいて可変データ部分（
４５ａ）が対応したデータに置換された秘話キーデータ
とによって２重に暗号化される。このため、秘話強度が
向上する。そして、これらの暗号化された音声データか
らなる音声フレーム（５１）　（５２）・・・の各々の
直前に挿入されたｎビット（例えばｎ＝４８）の同期フ
レーム（６１）　（６２）・・・と、同期フレーム（６
１）　（６２）・・・のうちの１番目の同期フレーム（
６１）と最先の同期フレーム（３０）との間に挿入され
たｍビットの話頭信号フレーム（４０）とが時分割で多
重化されて、ペアケーブル（１１）を介してビットレー
トＶ（例えばｖ＝２４ｏｏｂｐｓ）で伝送される。

（ロ）受話側のディジタル電話機（１４）は、話頭信号
フレーム（４０）内のビット同期符号（４１）およびフ
レーム同期符号（４２）によって同期をとり、話頭識別
コード（４３）およびＩＤコード（４４）によって自己
に対する音声データであることを確認すると、暗号化さ
れた受話音声データを、受信した秘話キーデータ（４５
）と、秘話キーコード（３６）で可変データ部分（４５
ａ）が置換された秘話キーデータとに基づいて音声フレ
ーム（５１）　（５２）・・・毎に復号化し、Ｄ　−Ａ
変換して音声を受話する。

また、音声データはｍビット毎の音声フレーム（５１）
　（５２）・・・に分割されるとともにｎビットの同期
フレーム（６２）　（６３）・・・で分断されているが
、再生音にならない割合に設定されているので、不自然
な再生音とならない。

また、音声フレーム（５１）　（５２）・・・のそれぞ
れは、それぞれの直前に挿入された同期フレーム（６１
）　（６２）・・・内のビット同期符号（３１）　（３
１）・・・、フレーム同期符号（３２）　（３２）・・
・によって同期がとられているので、音声データが長く
なっても、同期タイミングのずれが生じにくい。

（ハ）被制御側のＡＶ機器（１６）は、同期フレーム（
３０）　（６１）　（６２）・・・内・のビット同期符
号（３１）（３１）・・・によって同期をとり、ＩＤコ
ード（３４）によって自己に対する制御データであるこ
とを確認すると、第５図に示すように、種別識別コード
（３３）とコントロール識別コード（３５）とに基づい
て作成されたコントロールワードで所定の制御（例えば
電源のオンまたはオフ）がなされる、すなわち、種別識
別コードが「００」のときは、コントロール識別コード
ｒ０００１Ｊを２倍してコントロールワードｒｏ００１
０Ｊが作成され、種別識別コードが「０１」のときはコ
ントロール識別コードｒｏ００１Ｊを２倍して１を加え
ることによってコントロールワードｒｏ００１１Ｊが作
成される。

（２）つぎに、音声データがなく、制御データのみを伝
送する場合について説明する。

（イ）複数のディジタル電話機（１３）　（１４）　（
１５）の中の１つ（例えば（１３））からＡＶ機器（１
６）へオンまたはオフのための制御データを伝送するも
のとすると、このときの信号の伝送フォーマットは第４
図のようになる。すなわち、ｎ（例えばｎ＝４８）ビッ
トの同期フレーム（３０ａ）　（６１ａ）　（６２ａ）
・・・とｍビットの空データフレーム（７０）　（７１
ａ）　（７２ａ）・・・とを時分割で交互に多重化して
伝送する構成となる。すなわち。

第１図に示す音声データを含む伝送フォーマットから話
頭信号フレーム（４０）を削除し、各々の音声フレーム
（５１）　（５２）・・・内を空データとしたものにな
ル、コノとき、同期フレーム（３０ａ）　（６１ａ）　
（６２ａ）　−内の種別識別コード（３３）、ＩＤコー
ド（３４）およびコントロール識別コード（３５）はＡ
Ｖ機器（１６）に対応して設定される。なお、同期フレ
ーム（３０ａ）　（６１ａ）　（６２ａ）・・・内の秘
話キーコード（３６）は不要なので、空データとしても
よい。

（ロ）ＡＶ機器（１６）は、前記（１）の（ハ）と同様
にして、ＩＤコード（３４）によって自己に対する制御
データであることを確認すると、種別識別コード（３３
）とコントロール識別コード（３５）とにより第５図に
示すようにして作成されたコントロールワードによって
所定の制御（例えば電源のオンまたはオフ）がなされる
。

前記実施例では、ディジタル電話機（１３）　（１４）
　（１５）以外の電子機器の制御としてＡＶ機器（１６
）を制御するようにしたが、その他の電子機器（例えば
セキュリティ機器（２０））の制御についても同様であ
る。

前記実施例では、ビットレートｖを２４００ｂｐｓ、音
声フレームのビット数ｍを７２０、同期フレームのビッ
ト数ｎを４８としたが１本発明はこれに限るものでなく
、音声データの再生音が不自然にならないように、■と
ユが設定されていれば良い。例ｖ　　　■ えばビットレートＶが２４００ｂｐｓ以上で、ｎが５０
程度のときは１を１５以上に設定する。

［発明の効果］ 本発明による音声データ伝送方式は、上記のように、１
通話の音声データをｍビット毎に分割してなる音声フレ
ームと、この分割した音声フレームのそれぞれの前に挿
入されたｎビットの同期フレームと、これらの同期フレ
ームのうちの第１番目の同期フレームの前に付加された
話頭信号フレームとを時分割で多重化してビットレート
Ｖで伝送するとともに５話頭信号フレーム内の秘話キー
データと、同期フレーム内の秘話キーコードに基づいて
可変データ部分が変更された秘話キーデータとによって
音声データを２重に暗号化して伝送するようにしたので
、音声データの秘話強度を従来より向上させることがで
きる。また、音声フレームのそれぞれの前に同期フレー
ムが挿入されているので、音声データの容量が増えても
、受話側における同期タイミングのずれが生じにくい、
しかも、秘話キーコードに基づいて１番目のキーである
秘話キーデータの可変データ部分を変更して２番目のキ
ーである秘話キーデータをつくるようにしたので、伝送
データ長を短縮化して伝送効率ｍ　　′ｎ を向上させることができる。さらに、■と７を音声デー
タの再生音が不自然な音にならない割合に設定したので
、再生音が不自然にならない。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図までは本発明による音声データ伝送方
式の一実施例を示すもので、第１図は音声データと制御
データを含む信号の伝送フォーマットを説明するための
図、第２図は第１図の秘話キーデータの内容を説明する
ための図、第３図は秘話キーコードと可変データ部分と
の対応関係を示すコード表の説明図、第４図は制御デー
タのみを含む信号の伝送フォーマットを説明するための
図、第５図はコントロールワードの作成を説明するだめ
の図、第６図はシステムの構成を示すブロック図、第７
図は従来の信号の伝送フォーマットを説明するための図
である。 （ｔｉ）・・・ペアケーブル（２線式回線）、（１２）
・・・コントローラ、（１３）　（１４）　（１５）　
（２１）・・・ディジタル電話機、（１６）　（１７）
　（１ｇ）　（１９）　（２０）・・・ディジタル電話
機以外の電子機器、（３０）　（３０ａ）　（６１）　
（６１ａ）　（６２）　（６２ａ）　（６３）・・・同
期フレーム、（３６）・・・秘話キーコード、（４０）
・・・話頭信号フレーム、（４５）・・・秘話キーデー
タ、（４５ａ）・・・秘話キーデータ（４５）の可変デ
ータ部分、（４５ｂ）・・・秘話キーデータ（４５）の
固定データ部分、ｍ、ｎ・・・ビット数、■・・・ビッ
トレート。 出願人　　株式会社富士通ゼネラル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のディジタル電話機とコントローラとを回線
   を介して結合し、音声データを秘話キーデータで暗号化
   して伝送するようにしたシステムにおいて、１通話の音
   声データをｍビット毎に分割してなる音声フレームと、
   同期符号と秘話キーコードを有し前記分割した音声フレ
   ームのそれぞれの前に挿入したｎビットの同期フレーム
   と、同期符号と話頭識別コードと秘話キーデータとを有
   し前記同期フレームの１番目の同期フレームの前に付加
   した話頭信号フレームとを時分割で多重化してビットレ
   ートｖで伝送してなり、前記ｍ／ｖとｎ／ｖを前記音声
   データの再生音が不自然な音にならない割合に設定し、
   前記話頭信号フレーム内の秘話キーデータは１通話毎に
   複数種類のデータの中からランダムに設定される可変デ
   ータ部分と、固定的に設定される固定データ部分とから
   なり、前記同期フレーム内の秘話キーコードは、１通話
   内の音声フレーム毎に前記秘話キーデータの可変データ
   部分を前記複数種類のデータの中の任意のデータをラン
   ダムに可変設定するためのコードからなり、秘話キーデ
   ータと、秘話キーコードに基づいて可変データ部分が変
   更された秘話キーデータとによって音声データを２重に
   暗号化して伝送するようにしたことを特徴とする音声デ
   ータ伝送方式。
2. （２）ビットレートｖは２４００ｂｐｓに、音声フレー
   ムのビット数ｍは７２０に、同期フレームのビット数ｎ
   は４８にそれぞれ設定してなり、話頭信号フレーム内の
   秘話キーデータは４８ビットの固定データ部分と８種類
   の１６ビットデータの中の任意のデータからなる１６ビ
   ットの可変データ部分とからなり、同期フレーム内の秘
   話キーコードは前記秘話キーデータ内の８種類の可変デ
   ータ部分の中の任意の１つをランダムに可変設定するた
   めの３ビットからなる請求項（１）記載の音声データ伝
   送方式。