[發(fā)明專利]一種支持隱私保護的語音數(shù)據(jù)加密方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910763237.8
• 申請日: 2019-08-19
• 公開（公告）號: CN110460424B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設計）人: 張秋余;李昱州;周亮;張登海;白建;趙雪嬌;許福久
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;H04L9/06;H04L29/06;G10L25/03;G10L25/27
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 程江濤

1.一種支持隱私保護的語音數(shù)據(jù)加密方法，所述方法應用一種Folded-towel三維離散混沌系統(tǒng)，其特征在于，包括：

獲取語音信號；

對所述語音信號進行分幀預處理，得到多幀語音的采樣點，每一幀語音的長度為N；

對每一幀語音的所述采樣點采用由所述Folded-towel三維離散混沌系統(tǒng)生成的第一維混沌序列進行置亂操作，得到置亂操作后的每一幀語音幀；

將所述置亂后的每一幀語音幀的前N-1位采樣點采用Folded-towel三維離散混沌系統(tǒng)生成的第二維混沌序列和第三維混沌序列進行替換擴散操作，得到多幀加密語音；

將各幀所述加密語音按照置亂操作的順序連接起來重新構造為時域語音，所述時域語音為最終得到的加密語音信號。

2.根據(jù)權利要求1所述的支持隱私保護的語音數(shù)據(jù)加密方法，其特征在于，所述對語音信號進行分幀預處理，得到多幀語音的采樣點，每一幀語音的長度為N，具體包括：

將語音信號分為每幀長度為N的V幀，所述語音信號為S＝{s(i),1≤i≤L}，每幀語音表示為S_v(j)，其中語音長度為L，V＝L/N，v＝1,2,…,V，j＝1,2,…,N；對語音加密時每幀數(shù)據(jù)的長度為256個采樣點，即N＝256，對每一幀語音的前255個采樣點進行加密，將最后一位保留。

3.根據(jù)權利要求2所述的支持隱私保護的語音數(shù)據(jù)加密方法，其特征在于，所述對每一幀語音的所述采樣點采用由所述Folded-towel三維離散混沌系統(tǒng)生成的第一維混沌序列進行置亂操作，得到置亂操作后的每一幀語音幀，具體包括：

獲取Folded-towel三維離散混沌系統(tǒng)生成的第一維混沌序列X；

對所述第一維混沌序列X的元素按升序進行排序，得到升序序列X'；

將所述升序序列X'的每一個元素所對應的原始位置索引序列作為置亂序列I_x；

根據(jù)所述置亂序列I_x對每一幀語音S_v(j)的幀內(nèi)所述采樣點進行位置置亂操作，得到置亂后的每一幀語音幀S'_v(j)。

4.根據(jù)權利要求3所述的支持隱私保護的語音數(shù)據(jù)加密方法，其特征在于，所述將所述置亂后的每一幀語音幀的前N-1位采樣點采用Folded-towel三維離散混沌系統(tǒng)生成的第二維混沌序列和第三維混沌序列進行替換擴散操作，得到多幀加密語音，具體包括：

獲取Folded-towel三維離散混沌系統(tǒng)生成的第二維混沌序列Y和第三維混沌序列Z，其中，Y＝{y(i),1≤i≤N-1}，Z＝{z(i),1≤i≤N-1}；

根據(jù)所述第二維混沌序列Y和所述第三維混沌序列Z采用公式對置亂后的每一幀語音幀S'_v(j)的前N-1位采樣點進行異或操作，得到異或操作后的多幀加密語音S”_v(j)；

其中，S”_v(j)為異或操作的每一幀語音，j＝1,2,…,N-1，i＝1,2,…,N-1。

5.根據(jù)權利要求4所述的支持隱私保護的語音數(shù)據(jù)加密方法，其特征在于，所述將各幀所述加密語音按照置亂操作的順序連接起來重新構造為時域語音，所述時域語音為最終得到的加密語音信號，具體包括：

將每幀所述加密語音S”_v(j)按照置亂操作的順序連接起來重新構造為時域語音S'，其中，S'＝{s'(i),1≤i≤L}。