[發明專利]適用矢量量化的語音編碼的聲源加密的系統和方法

有效

• 申請號: 200810135336.3
• 申請日: 2008-07-31
• 公開（公告）號: CN101329869A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 林衡華;李寶榮;楊維忠;孫宇;張琳峰;王慶揚;肖海;林奕琳;龍彪
• 申請（專利權）人: 中國電信股份有限公司
• 主分類號: G10L19/00
• 分類號: G10L19/00;G09C1/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 李玲

技術領域

本發明涉及通訊領域語音的加密以及語音的編碼技術，特別是指一種適用矢量量化的語音編碼的聲源加密系統和方法。?

背景技術

目前，對于模擬聲源的加密方式主要采用了頻譜的亂序或者加擾實施加密。?

這種加密方法對于傳統的模擬語音傳輸或者采用脈沖編碼調制(PCM)量化的語音編碼的系統是有效。但是對于采用了矢量量化的參數編碼方式，由于矢量量化后對原聲源的頻譜會有較大的改變，因此采用傳統的頻譜亂序或加擾等方法加密后的聲源無法在接收端被正確解碼。?

由于矢量量化的語音編碼方式編碼速率低，能夠節省通信傳輸資源，因此當前的大部分的移動通信系統多采用矢量量化的語音編碼方式，如全球移動通訊系統(GSM)、碼分多址系統(CDMA)、通用移動通訊系統(UMTS)等。?

由于使用矢量編/解碼對于原有的聲源的頻譜有較大的改變，因此如果采用普通的頻譜變化的方法實現加密的話，將會使聲源出現很大的失真。?

發明內容

有鑒于此，為了降低這種失真，本發明提出一種能夠適用于矢量量化語音編碼的聲源加密的系統和方法。?

基于上述目的本發明提供的一種適用矢量量化的語音編碼的聲源加密的系統，包括：加密模塊、加密參數矩陣、矢量量化編碼模塊、?誤差估算模塊、本地解密模塊和矢量量化解碼模塊；?

原始聲源輸入到加密模塊后，由加密模塊進行加密，加密參數由加密參數矩陣提供；加密模塊輸出的加密后的聲源在矢量量化編碼模塊中進行矢量量化編碼；矢量量化解碼模塊接收矢量量化編碼模塊輸出的矢量量化編碼結果完成矢量量化信號的解碼；本地解密模塊接收矢量量化解碼模塊完成的矢量量化信號解碼結果，并根據從加密參數矩陣獲得的加密參數，進行信號的本地解密，將解密結果發送給誤差估算模塊；誤差估算模塊根據接收的原始聲源和本地解密模塊的輸出結果，計算本地解密模塊發來的語音信號與原語音信號的誤差，將得到的誤差計算結果發送加密參數矩陣；加密參數矩陣根據誤差結果修改加密參數，并將修改后的加密參數發送給加密模塊。?

可選的，該系統所述加密模塊采用頻譜擾亂的加密方法進行加密，通過在多個頻段使用不同的增益系數次序以及頻譜次序，改變原語音的頻譜。?

可選的，該系統所述增益系數的次序由設定的密碼和由加密參數矩陣輸出的加密參數聯合生成。?

可選的，該系統所述加密參數矩陣通過極值計算方法取得加密參數。?

可選的，該系統所述極值計算方法為最速下降法。?

可選的，該系統的輸出端為所述加密模塊的輸出端，輸出信號為加密后的輸出信號；?

或者該系統的輸出端為所述矢量量化編碼模塊的輸出端，輸出信號為對加密后的聲源信號的編碼結果。?

可選的，該系統通過專用集成電路ASIC、或現場可編程門陣列FPGA、或數字信號處理器DSP實現。?

基于上述目的，本發明還提供了一種適用矢量量化的語音編碼的聲源加密的方法，包括：?

對原始聲源通過加密參數進行加密；?

對加密后的聲源進行矢量量化編碼；?

對矢量量化編碼結果進行矢量量化信號的解碼；?

根據所述加密參數對矢量量化信號解碼結果進行信號的本地解密；?

根據接收的原始聲源和本地解密的結果，計算二者的誤差；?

根據誤差計算結果修改加密參數，并通過修改后的加密參數對以后接收的原始聲源進行加密。?

可選的，該方法所述加密過程采用頻譜擾亂的加密方法進行加密，通過在多個頻段使用不同的增益系數次序以及頻譜次序，改變原語音的頻譜。?

可選的，該方法所述增益系數的次序由設定的密碼和所述加密參數聯合生成。?

可選的，該方法所述加密參數通過極值計算方法取得。?

可選的，該方法所述極值計算方法為最速下降法。?

從上面所述可以看出，本發明提出的能夠適用于矢量量化語音編碼的聲源加密的系統和方法，創新性地提出采用采用了自適應的加密參數矩陣對原始聲源進行加密，自適應的加密參數矩陣的調整通過在本地對加密信號進行編/解碼和解密后得到的參考信號與原始信號的誤差進行估算。通過對聲源頻譜加密矩陣的自適應調整實現失真的最小化，有效地改善了由于加密帶來的失真。并且還具有如下優點：?

該加密方法采用直接對原始語音的頻譜進行加密，不受量化編碼的方式的限制，可以應用于各種數字通信系統中；?