(57)【要約】【課題】  小容量のＣＰＵでも充分に秘話機能を実現可能な秘話送信装置及び秘話受信装置を提供する。【解決手段】  符号化により圧縮された複数のインデックスを伝送し、各インデックスにより各種パラメータを再現し、音声を復号する形式の音声符号化方法で通信を行なう場合、伝送するインデックスを正規のインデックスから他のインデックスに変換し、受信側ではその変換されたインデックスを正規のインデックスに復元して正しい音声を復号する。インデックスを正しいインデックスに復元できない受信者は正常な復号が阻害され、音声の受聴は不能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも入力音響信号の線形予測係数を計算する線形予測係数計算手段と、線形予測合成フィルタと、この線形予測合成フィルタを駆動するための駆動音源を生成するピッチ周期符号帳及び雑音符号帳と、音声の音量を合致させるための利得符号帳とを具備し、入力音響信号と前記線形予測合成フィルタで生成される合成音との誤差が最小となる状態を維持するための前記ピッチ符号帳で選択されるピッチ周期のパターン番号及び雑音符号帳で選択する雑音パターンのパターン番号、利得符号帳のパターン番号をそれぞれ複数のビットで構成されるインデックスとして抽出し、これら複数のインデックスを各フレーム毎にビット系列に整列して伝送する符号化器において、
上記抽出された複数のインデックスの中の少なくとも一つのインデックスを他のインデックスに変換するインデックス変換手段を設けたことを特徴とする秒話送信装置。
【請求項２】
線形予測合成フィルタと、この線形予測合成フィルタを駆動するための駆動音源を生成するピッチ符号帳と雑音符号帳及びこれらピッチ符号帳と雑音符号帳から読み出したピッチ周期パターン及び雑音パターンの利得を制御する利得制御手段とを具備し、着信したインデックスに従って上記線形予測合成フィルタの線形予測係数を決定し、更に送られて来たインデックスにより上記ピッチ符号帳及び雑音符号帳のそれぞれから各インデックスによって決定されるパターン番号のピッチ周期及び雑音パターンを読み出して上記駆動音源を生成し、上記線形予測合成フィルタで音響信号を復号する復号化器において、
着信したインデックスを予め約束された手順に従って正規のインデックスに戻すインデックス復元手段を設けたことを特徴とする秘話受信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の秘話送信装置において、前記インデックス変換手段は量子化された線形予測係数のパターン番号を表わす正規のインデックスを他のインデックスに変換することを特徴とする秘話送信装置。
【請求項４】
請求項１に記載の秘話送信装置において前記インデックス変換手段はピッチ周期符号帳により選択された正規のインデックスを他のインデックスに変換することを特徴とする秘話送信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の秘話送信装置において、前記インデックス変換手段は前記ピッチ周期符号帳により選択されたインデックスのうち、該当サブフレームのみで量子化される正規のインデックスを他のインデックスに変換することを特徴とする秘話送信装置。
【請求項６】
請求項１に記載の秘話送信装置において、前記インデックス変換手段は前記利得符号帳のパターン番号を表わすインデックスのうち、利得符号帳により選択された正規のインデックスを他のインデックスに変換することを特徴とする秘話送信装置。
【請求項７】
請求項１及び３乃至６のいずれかに記載の秘話送信装置において、前記インデックス変換手段は前記量子化された線形予測係数のパターン番号を表わすインデックス、ピッチ周期のパターン番号を表わすインデックス、利得符号帳のパターン番号を表わすインデックスのうち、２つ以上のパラメータの正規のインデックスを他のインデックスに変換することを特徴とする秘話通信装置。
【請求項８】
請求項１及び３乃至６のいずれかに記載の秘話送信装置において、前記インデックス変換手段は前記量子化された線形予測係数のパターン番号を表わすインデックス、ピッチ周期のパターン番号を表わすインデックス、利得符号帳のパターン番号を表わすインデックスの全てのパラメータの正規のインデックスを他のインデックスに変換することを特徴とする秘話送信装置。
【請求項９】
コンピュータが読み取り可能な符号によって記述され、コンピュータを上記請求項１乃至８記載の秘話送信装置又は秘話受信装置の何れかとして機能させる秘話プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＶｏＩＰ等を使用する際、インターネットなどのオープンなネットワークにおいて、悪意のある第三者によりその情報が盗聴されないように伝送する秘話送信装置及び秘話受信装置、秘話プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰ（Internet Protocol）を用いた安価な通信手段であるＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）は、従来の固定電話と異なりＩＰ技術を用いネットワーク（ＮＷ）を他のデータとともに利用することで、安価な通信を実現している。用いるネットワークとしてインターネットなどのオープンなネットワークを利用することが多いため、第三者によって通信内容が盗聴される危険性は、従来の固定電話よりはるかに高いといえる。
従来、通信の秘密を保護するため、無線通信では暗号化やスクランブルの技術が用いられてきた。音声反転法のような単純な方式では、容易に解読されてしまうため、通信ごとにスクランブルパターンを変化させている。
【０００３】
一方、ネットワーク上の情報は必要に応じて、ＳＳＬ（Secure Socket Layer）やＩＰsec(Security Architecture for Internet Protocol)などの高度な暗号化技術を用いてその内容が保護されている。ただ、これらの暗号化技術は非常に多くの演算が必要であり、保護すべきデータが少ない場合には問題にならないが、音声通信など大量のデータをリアルタイムで保護するには専用のＩＣチップが必要となる。
最近、パソコンやＰＤＡ（Personal Digital Assistance）を端末としてＶｏＩＰ通信が行われるようになっている。手軽で便利であるが、これらの通信でもその内容を保護する必要がある。しかし、端末のＣＰＵ能力が限られている、あるいはバッテリィの制約により、少ない演算による保護法が必要である。
【０００４】
ＶｏＩＰによる通信にはＮＷの有効利用などを図るため、種々の高能率符号化法が用いられている。用いる音声符号化方式としては、ＣＥＬＰ（符号駆動型線形予測）、Ｇ．７２９または、ＡＭＲ，ＡＭＲ−ＷＢなどが知られている。
それぞれの技術については、非特許文献１や非特許文献２、非特許文献３、非特許文献４などに述べられている。
【０００５】
図１１にＧ．７２９規格で用いられている伝送ビットの対応表を示す。音声符号化方式では例えば１０msec程度の時間間隔で音声データをフレーム単位に区切り、各フレーム毎に図１１に示す例では８０ビットのビット系列に変換して伝送する。ビット系列の内部はインデックスと呼ばれる単位に区切られており、受信側では着信したビット系列を各インデックスに切り分けし、各インデックスに従って各種の符号帳を読み出し、符号帳から読み出したパラメータを用いて音声を再生する。
図１２に一般によく知られている音声符号化器の一例を示す。音声符号化器はＬＳＰ（線形予測係数）計算部１２と、ＬＳＰ量子化部１３と、合成フィルタ１４と、ピッチ符号帳１５と、雑音符号帳１６と、利得部１７と、加算部１８と、利得予測部１９と、利得符号帳２０と、予測利得部２１と、減算部２２と、聴覚重み付けフィルタ２３と、歪パワー計算部２４と、符号出力部２５とを具備して構成される。
【０００６】
ＬＳＰ計算部１２は入力音声データの各フレーム毎にＬＳＰ係数を算出する。ＬＳＰ量子化部１３はＬＳＰ計算部１２で算出したＬＳＰ係数を量子化する。Ｇ．７２９規格では第ｎフレームのＬＳＰパラメータΩn はフレーム間相関を用いる２段のベクトル量子化により量子化される。２段のベクトル量子化は次式で表わされる。
【数１】
2005062453.tif 000003
Ｍは予測次数、Ｇi は予測係数、Ｃn は２段の量子化出力ベクトルであり、次式で表される。
【数２】
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Ｃ1Jは一段目の量子化出力を示し、図１１に示す７ビットのインデックスＬ１−０〜Ｌ１−６に量子化される。Ｃ2JL は二段目低次の量子化出力、Ｃ2JHは二段目高次の量子化出力を示す。これら二段目の量子化出力は５ビットのインデックスＬ１−０〜ＬＬ−４とＬＨ−０〜ＬＨ−４に量子化される。
【０００７】
量子化により得られたＬＳＰ一段目インデックスＬ１−０〜Ｌ１−６とＬＳＰニ段目インデックスＬＬ−０〜ＬＬ−４及びＬＨ−０〜ＬＨ−４は合成フィルタ１４に設定され、合成フィルタ１４の伝達関数Ａ（Ｚ）を決定する。これと共に、ピッチ符号帳１５と雑音符号帳１６から適当なピッチ周期と雑音パターンが読み出され、ピッチ周期と雑音パターンに利得部１７で適当な利得を加算し、利得が加算されたピッチ周期と雑音パターンが加算部１８で加算され、その加算結果が駆動信号として合成フィルタ１４に印加され、合成フィルタ１４で音声を合成する。
【０００８】
合成された音声は減算部２２で入力音声から減算されその減算値として歪み成分を取り出す。歪み成分に聴覚重み付けフィルタ２３で重み付けされ、歪パワー計算部２４で歪パワーが計算される。歪パワー計算部２４はピッチ符号帳１５と雑音符号帳１６と利得符号帳２０のそれぞれで選択するピッチ周期、雑音パターン、利得のそれぞれを探索し、歪パワーが最小となるパラメータを抽出する。歪パワーが最小となるパラメータの各符号帳の格納位置からピッチ周期インデックスＰ１−０〜Ｐ１−７とＰ２−０〜Ｐ２−４及び雑音符号帳パルス位置インデックスＣ１−０〜Ｃ１−９とＣ２−０〜Ｃ２−１２及び雑音符号帳パルス符号インデックスＳ１−０〜Ｓ１−３と、Ｓ２−０〜Ｓ２−３及び利得符号帳１インデックスＧＡ１−０〜ＧＡ１−２とＧＡ２−０〜ＧＡ２−２及び利得符号帳２インデックスＧＢ１−０〜ＧＢ２−３とＧＢ２−０〜ＧＢ２−３が決定され、これらの各インデックスが符号出力部２５に寄せ集められ、８０ビットのビット系列に整列されて送り出される。この符号化動作がフレーム毎に繰返されてビット系列が受信装置に送り届けられる。
【０００９】
図１３に受信装置側に設けられる復号化器の構成を示す。復号化器にはインデックス分離部３１が設けられ、このインデックス分離部３１で送られて来た８０ビットのビット系列から各インデックスを分離し、分離した各インデックスをピッチ符号帳３２、雑音符号帳３３、利得符号帳４０及びＬＳＰ係数復号化部３９のそれぞれに分配し、送られて来たインデックスに従って各符号帳でパラメータを選択し、選択されたパラメータを用いて合成フィルタ３８の伝達関数Ａ（Ｚ）を選定し、合成フィルタ３８で音声を復号する。
【非特許文献１】M.R.Schroeder and B.S.Atal：“Code-Excited Linear Prediction(CELP)：High-quality Speech at Very LowRates”，Proc.ICASSP’85,25.1.1, pp.937-940,1985
【非特許文献２】ITU-T Recommendation G.729-Coding of speech at 8-kbit/s using conjugate-structure algebraic-code-excited linear-prediction(CS-ACELP),COM 15-152-E,July,1995
【非特許文献３】AMR Speech Codec；General description,3GPP TS 26.071
【非特許文献４】AMR Wideband Speech Codec；General description,3GPP TS 26.171
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
インターネットなどのオープンなネットワークを用いて通信する際、悪意のある第三者により情報が搾取され、会話の内容が盗聴されないように伝送する情報を処理して、その通話内容や話者がわからないようにすることで通信の秘密を保護し、ＶｏＩＰでの通話の安全性の向上を図ることである。また、演算量がほとんどかからない簡便な秘話方法であることが必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明では音声符号化器から送り出される複数のインデックスで構成されるビット系列の中の少なくとも一つのインデックスを他のインデックスに変換するインデックス変換手段を設けた構成を特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の構成によれば符号化により抽出された正規のインデックスを他のインデックスに変換することにより、変換されたインデックスを用いて復号した場合には復号される音声は正規の復号条件とは異なる条件で復号される。この結果、歪みが与えられた状態で復号され、聴取が困難となり秘話が達せられる。
【００１３】
一方、正規の受信者はインデックスの復元方法を知ることができるから、着信したインデックスを正規のインデックスに復元することができる。この結果正規のインデックスを得ることができるから、正しい復号を実行することができる。
このように、この発明によればインデックスを変更するだけの操作により秘話を達することができるから、演算量を少なくすることができ、容量の小さいＣＰＵでも充分に秘話を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明によれば音声符号器側にインデックスの変換を行なうインデックス変換手段を設けると共に受信側にはインデックス復元手段を設ける。インデックス変換手段とインデックス復元手段は対で構成され、各対が複数組設けられ、利用に当ってはどの対のインデックス変換手段とインデックス復元手段を用いるかを相互で決定する。この決定によりこの決定したインデックス変換手段を備えた符号化器にインデックス復元手段を備えた復号化器のみが通話が可能となり、秘話が達せられる。
【実施例１】
【００１５】
図１にこの発明の実施例を示す。この実施例はこの発明の基本構成を示している。図１に示す符号化器１００は図１２を用いて説明した音声符号化器と等価である。また復号化器２００は図１３を用いて説明した音声復号化器と等価である。この発明では符号化器１００側にインデックス変換手段１１０を設けると共に、復号化器２００側にインデックス復元手段２１０を設けた構成を特徴とするものである。
インデックス変換手段１１０は図１１に示した各インデックス内の任意の数のビットを入れ替えるか又は全てのビット変換する操作を実行する。インデックス内のビットの入れ替えを行なう場合、入れ替えによって大きい歪みが発生するビットの組合せ（インデックス相互の組合せ）を探索しておきマップを用意する。
【００１６】
マップには歪みが大きく発生するインデックスの組合せを複数用意し、どの組合せを使用するかを選択できるようにする。インデックス復元手段２１０にはインデックス変換手段１１０に用意したマップの逆変換テーブルを用意し、送信側からどの組合せを使用するかを受信側に連絡することにより適正な手順でインデックスを復元することができる。
インデックスの種類としては上述したようにＬＳＰ一段目インデックス及びＬＳＰ二段目インデックスと、ピッチ周期インデックス、利得インデックス等が存在する。以下に各インデックスを変換操作した場合の作用効果を説明する。
【実施例２】
【００１７】
ＬＳＰ量子化器の構成上、ＬＳＰ一段目インデックスが音声の復号化性能に重要な役割を果たしている。従って、この発明による秘話装置を構成する場合、ＬＳＰ一段目インデックスに変換操作を施すことは有効な方法となる。
７ビットのＬＳＰ一段目インデックスＬ１−０〜Ｌ１−６の中の一部のビットを入れ替えるか、又は全ビットを入れ替える変換マップを用意する。インデックスの変換としては例えばインデックスＮＯ．に一定数を加算又は減算して新たなインデックスＮＯ．に変換する等の方法が考えられる。
【００１８】
ＬＳＰ一段目インデックスを変換操作した場合の性能を評価するため、学習外の音声男女各１０名、計４０サンプルに対して復号音声の歪みを求めた評価結果を図２に示す。図２において、ＣＤ（ｄＢ）はケプストラムディスタンスを指す。このケプストラムディスタンスは数値が大きい程歪み量が大きいことを表わす。ＳｅｇＳＮＲ（ｄＢ）はセグメンタルＳＮＲと称し、図３に示す測定回路で測定される。図３はこの発明を評価するための歪み測定回路を示す。図３に示す歪み測定回路では復号化器２００−１にビット系列をそのまま入力し、復号化器２００−２には外乱を与える手段としてインデックス変換手段１１０を通じてここではＬＳＰ一段目インデックスに変換操作を加えたビット系列を入力する。両復号化器２００−１と２００−２から出力される復号信号をＳｉとＳｎとした場合ＳｅｇＳＮＲ測定器３００では
ＳｅｇＳＮＲ＝１０ ｌｏｇ Ｓｉ2／（Ｓｉ−Ｓｎ）2            …（３）
を演算しセグメンタルＳＮＲを算出する。（３）式から明らかなように、セグメンタルＳＮＲは数値が小さい程歪み量が大きいことを意味する。
【００１９】
比較のためにＬＳＰ一段目インデックスを一定数ランダムに符号を誤らせた場合の評価結果を図４に示す。この実験ではフレーム毎にＬＳＰ一段目インデックスの中の１ビットの符号を反転させた場合、２ビットの符号を反転させた場合、３ビットの符号を反転させた場合、…の各場合のＣＤとＳｅｇＳＮＲを測定した。この実験結果から明らかなようにＬＳＰ一段目インデックスの全ビット（７ビット）を所定のフレーム毎に反転させた場合より、本願発明のインデックス変換操作の方が歪み量が大きく、本願発明が効果的に機能していることがわかる。
【実施例３】
【００２０】
ＡＭＲ規格のＬＳＦ（ＬＳＰと等価）量子化法はＧ．７２９規格と同様に線形予測を用い、１０次元のベクトルを３つにサブベクトル（３次元，３次元，４次元）に分割しベクトル量子を行なう。これら３分割したＬＳＦベクトルのうち、一番ビット反転感度が高いベクトルのインデックスを他のインデックスに変換することにより復号音声に大きな劣化が生じ秘話を実現させる。そのため、３つのサブベクトルのうち、一番反転感度が高いベクトルのインデックスをあらかじめ作成したマッピングテーブルによって他のインデックスへ変換する。あるいは一定の規則にしたがって他のインデックスにマッピングする。例えば、一番低次のベクトルを対象とし、マッピングを行う等によりＡＭＲ規格にも本発明を適用することができる。
【実施例４】
【００２１】
ＡＭＲ−ＷＢ規格のＬＳＩ（ＬＳＰと等価）量子化法もＧ．７２９規格と同様に線形予測を用い、１６次元のベクトルを２つにサブベクトル（９次元、７次元）に分割しベクトル量子化する。これらのサブベクトルはマルチステージの量子化により量子化される。一段目はサブベクトルをそのまま量子化し、二段目は９次元ベクトルをさらに３つにベクトル（サブサブベクトル）に分割、７次元ベクトルは３と４次元に分割し、それぞれ量子化される。これらのベクトルのうち一番ビット反転感度が高いベクトルのインデックスを他のインデックスに変換することにより復号音声に大きな劣化が生じ秘話を実現させる。そのため、これらのサブベクトルあるいはサブサブベクトルのうち、一番反転感度が高いベクトルのインデックスをあらかじめ作成したマッピングテーブルによって他のインデックスへ変換する。あるいは一定の規則にしたがって他のインデックスにマッピングする。例えば、低次のベクトルの一段目を対象とし、マッピングを行う等によりＡＭＲ−ＷＢ規格にも本発明を適用することができる。
【実施例５】
【００２２】
（Ｇ．７２９規格において４周期インデックスの変換操作）
ピッチ周期は符号化処理では、復号音声の品質を大きく左右する要因であり、適切な処理によって復号音声を大きく歪ませることができる。
Ｇ．７２９規格では第１サブフレームのピッチ成分Ｐ１−０〜Ｐ１−７（図１１）の一部（ビット反転感度が高いビット）がパリティビットＰＡによって保護されており、ビットＮＯ．１９〜ビットＮＯ．２４のいずれかが誤った場合には、パリティビットＰＡによって前フレームのピッチ周期が用いられる。
本発明では、この補間処理を用いてピッチ周期が一定値になるような操作をする。つまり、第１サブフレームのピッチ成分６ビット（ビットＮＯ．１９〜２４）のいずれかのビットを反転操作する。本操作によりパリティビットは誤りと判定し、前フレームのピッチ周期値をそのまま用いる。第２サブフレームのピッチ周期は第１サブフレームの差分を±３の範囲で表現しているため、ピッチ周期はわずかな変化しかできず、ピッチ変化がなく抑揚が失われ秘話が達せられる。
【００２３】
ただし、この方法を採る場合保護されているピッチの特定のビットを単純に反転すると、容易に解読されるため、６ビットの任意の１ビットを操作する。例えば、ＬＳＰインデックスにもとづいて決定する。つまり、そのフレームで送られて来たＬＳＰインデックスを６で割った余りの値とビットＮＯ．１９〜２４を対応づけておき、各フレームごとに送られて来た逆変換前のＬＳＰインデックスにもとづき対応ビットを反転する。
図５にある音声サンプルのフレーム番号３１０〜３６０におけるピッチ周期ＴＯの変化を示す。原ピッチ周期（図５Ａ）がフレーム番号３４０以降上昇に変化しているのに対して、本操作によってピッチ周期（図５Ｂ）がほとんど変化していないことがわかる。
【実施例６】
【００２４】
ＡＭＲ規格とＡＭＲ−ＷＢ規格のピッチの情報のビット反転感度に基づき、ビット反転感度の高いビットの幾つかを規則に従い反転し、秘話を実現する。両規格ともフレームを４つのサブフレームに分割しており、第２，４サブフレームのピッチ情報は第１、３サブフレームのピッチに対する差分で表現されている。すべてのサブフレームのピッチ情報のうちビット反転感度の高いものについて反転操作を行う、あるいは第１，３サブフレームのピッチ情報ビットのうち、ビット反転感度の高いものについて操作を行うことにより本発明を適用することができる。
【実施例７】
【００２５】
（Ｇ．７２９規格において利得インデックスの変換操作）
利得に対する処理は、ピッチと同様にＬＳＰインデックスにもとづき各サブフレームの該当ビットを反転する。より効率的に復号音声の歪を大きくするため、例えば、ＬＰＳの各インデックスごとに最もＳｅｇＳＮＲが低下するビットをあらかじめ求めておき、ＬＳＰのマッピングテーブルに反転すべき利得インデックスのビットを付記しておく。フレームごとにＬＳＰのインデックスに基づき、各サブフレームの該当ビットを反転操作する。
【実施例８】
【００２６】
（ＡＭＲ規格，ＡＭＲ−ＷＢ規格への適用）
ビットが反転した時、最もＳｅｇＳＮＲが低下する利得インデックスのビットをあらかじめ求めておき、フレームごとに符号化器と復号化器間で定めた規則に基づき、各サブフレームの該当ビットを反転操作することによりＡＭＲ規格及びＡＭＲ−ＷＢ規格でも利得インデックスへの変換操作を実現することができる。
【００２７】
（ビット反転感度）
ビットの符号が反転した時の復号音声の劣化の程度（ビットの反転感度）をセグメンタルＳＮＲ（ＳｅｇＳＮＲ）によって分析した。客観値は図６に示す測定回路で測定した。つまり、図２との違いは復号化器２００−２に外乱を与える手段としてビット符号反転器１１２を挿入した点である。このビット符号反転器１１２によりビット反転のない復号音声と反転を含む復号音声の間で求めた。各ビットの対応は図１１に示す。各ビットの反転感度は、該当するビットを２フレーム毎に強制反転して求めた（R.V.Cox, W.B.Kleijn, and P.Kroon,“Robust CELP coders for noisy backgrounds and noisy channels,”Proc.ICASSP‘89, pp.739-742, 1989.）。各ビットに対する反転時のセグメンタルＳＮＲ（ｄＢ）の結果を図７に示す。入力音声は日本語計４０文章を用いた。
ビット反転しないときには、セグメンタルＳＮＲは非常に大きな値であり、セグメンタルＳＮＲの低下が大きいほど反転感度が高いことを示す。
【００２８】
図７よりビットによって反転感度に大きな差があることがわかる。ピッチ周期とＬＳＰパラメータの１段目の符号帳のインデックスがもっとも反転感度が高いことがわかる。第１サブフレームのピッチ周期インデックスの反転感度が等しいのは、パリティビットが付加されているためである。次に各利得インデックスの一部の感度が高いことがわかる。また、雑音符号帳やＬＳＰパラメータの２段目の高次の符号帳のインデックスの感度が低い。雑音符号帳の位置情報の特定のビット（３１，６０）の感度が他より低いのは、第４のパルスが他のパルスとは量子化法が異なるためである。また、パルスの極性を示すビットが位置情報より反転感度が高いことがわかる。ＬＳＰパラメータの２段目の符号帳はスプリットベクトル量子化を用いているため、低次と高次のビットでは反転感度が異なる。また、ゲイン符号帳のインデックスはビットによってバラツキがあることがわかる。
【００２９】
（方式の評価，Ｇ．７２９）
本発明の秘話装置による音声波形の変化を図８に示す。原波形Ａに対して、ＬＳＰインデックスを操作することで波形Ｂが大きく歪んでいることがわかる。次にピッチ周期インデックスの操作では、波形の変化は少ないが、より聞き取り難くなっている。最後に利得インデックスを操作することで、波形がさらに大きく歪んでいることがわかる。本方式を客観値で評価するため、音声４０サンプルに対する客観評価結果を図９に示す。セグメンタルＳＮＲの低下が大きいほど、ＣＤ値は大きいほど復号音声が劣化していることを示し、ＬＳＰインデックス、ピッチ周期インデックスおよび利得インデックスを操作することにより、セグメンタルＳＮＲとＣＤ値が大幅に劣化していることがわかる。
【００３０】
また、本発明を評価するため、フレームごとにランダムにビット誤りを挿入した場合と比較した。１フレーム８０ビットに対して、１０〜１００％のビット誤りをランダムに挿入した時のセグメンタルＳＮＲとＣＤ値を図１０に示す。本発明によれば、ＬＳＰインデックス７ビット、ピッチ周期インデックス１ビット及び利得インデックス２ビットの計１０ビット（８０ビットの内１０ビット）を操作することによってセグメンタルＳＮＲで約６０〜７０％（４８〜５６ビット）の誤り発生と同様の歪を生じさせていることがわかる。
【００３１】
図１に示した符号化器１００及び復号化器２００とインデックス変換手段１１０、インデックス復元手段２１０はそれぞれ秘話送信装置及び秘話受信装置として機能し、これら秘話送信装置及び秘話受信装置はコンピュータが読取り可能な符号によって記述された秘話プログラムをコンピュータにインストールし、コンピュータに実行させることにより実現することができる。この発明による秘話プログラムは磁気ディスク或はＣＤ−ＲＯＭのような記録媒体からコンピュータにインストールするか、又は通信回線を通じてコンピュータにインストールすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
この発明による秘話送信装置及び秘話受信装置はパーソナルコンピュータ或はＰＤＡのような簡便なコンピュータにこの発明による秘話プログラムをインストールして実現され、インターネットのような通信網を通じてＶｏＩＰ電話として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の基本構成を説明するためのブロック図。
【図２】この発明の有効性を説明するための歪み測定値を表示した図。
【図３】図２に示した測定値を測定するための回路構造を説明するためのブロック図。
【図４】一般的な方法で復号音声に歪みを発生させた場合の歪み値を測定した測定例を説明するための図。
【図５】ピッチ周期インデックスを操作した場合と、操作しない場合のピッチ周期の変化を説明するためのグラフ。
【図６】ビット反転感度を測定する測定回路を説明するためのブロック図。
【図７】各ビットのビット反転感度の測定結果を示すグラフ。
【図８】各インデックスを操作した場合の波形の変化を説明するための波形図。
【図９】本発明による秘話装置の性能評価結果を説明するための図。
【図１０】伝送されるビット系列の全ビットに対してランダムに誤りを挿入した場合の評価結果と本発明の評価結果を比較して示した図。
【図１１】Ｇ．７２９規格で伝送されるビット系列のビットとインデックスとの対応を説明するための図。
【図１２】Ｇ．７２９規格で用いられる符号化器の構成及び動作を説明するためのブロック図。
【図１３】Ｇ．７２９規格で用いられる復号化器の構成及び動作を説明するためのブロック図。
【符号の説明】
【００３４】
１００  符号化器
１１０  インデックス変換手段
２００  復号化器
２１０  インデックス復元手段
【図１】
2005062453.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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