JPH0581095B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複数のデイ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イジタル多
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］ 複数のデイ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オーマツト
は、第７図に示すように、ビツト同期符号（16ビ
ツト）、フレーム同期符号（15ビツト）、IDコー
ド（８ビツト）、コントロールデータ（64ビツト）
および秘話キーデータ（64ビツト）からなる合計
167ビツ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
つていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第７図に示すようにな従来の伝
送フオーマツ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
のビツ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つた。

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
イ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ビツ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ビツ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ツトレート
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、前記話題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つて音声
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］ 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
ツトの同期フレームと、１通話の音声データをｍ
ビツ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キーデータとによつ
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つて秘話キ
ーデータおよび音声フレームの同期がとられ、か
つ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
キーによつ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イジタル・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
る非音声データの期間と音声データの期間とを表
わすｍ／ｖとｎ／ｖ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］ 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イジタル電話機１３，１
４，１５、AV（オーデイオビジユアル）機器１
６、フアクシミリ１７、パソコン（パーソナルコ
ンピユータ）１８、ワープロ（ワードプロセツ
サ）１９およびセキユリテイ機器２０が結合され
るとともに、コードレスデイジタル電話機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
イジタル電話機１３，１４，１５のうちの１つ
（例えば１３）の中に収納して、これをデイジタ
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
で制御されるデイジタル電話機１３から１４へ送
話するとともに、デイジタル電話機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ツトレー
トｖ（例えばｖ＝2400bps）で伝送すること場合
の信号の伝送フオーマツトは、第１図に示すよう
に構成されている。すなわち、ｎビツト（例えば
ｎ＝48）の同期フレーム３０と、ｍビツト（例え
ばｍ＝720）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ビツト毎に分割して
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ビツトの同期フレーム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
ツトのビツト同期符号３１、15ビツトのフレーム
同期符号３２、２ビツトの種別識別コード３３、
８ビツトのIDコード３４、４ビツトのコントロ
ール識別コード３５および３ビツトの秘話キーコ
ード３６からなる48ビツトで構成されている。

前記話頭信号フレーム４０は、例えばｍ＝720
のときは、16ビツトのビツト同期符号４１、15ビ
ツトのフレーム同期符号４２、２ビツトの話頭識
別コード４３、８ビツトのIDコード４４および
64ビツトの秘話キーデータ４５からなる105ビツ
トの話頭信号ブロツク４０ａを順次５回繰り返し
た後、195ビツトのデータのない空データブロツ
ク４０ｂを付加した合計720ビツトで構成されて
いる。

前記話頭信号フレーム４０内の秘話キーデータ
４５は、第２図に示すように16ビツトの可変デー
タ部分４５ａと48ビツ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、
例えば送話側のデイジタル電話機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内のビツトの秘話キ
ーコード３６に対応した８類の16ビツトデータの
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、例えば第
３者に解読されるまでは固定的に設定される。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ビツトデータのうち
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
で制御されるデイジタル電話機１３によつて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
る信号がビツトレートｖで伝送される場合の信号
の伝送フオーマツトは、第４図に示すように構成
されている。すなわち、ｎビツト（例えばｎ＝
48）の同期フレーム３０ａ，６１ａ，６２ａ…
と、ｍビツト（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、複数のデイジ
タル電話機１３，１４，１５の中の１つ例え
ば１３から他のデイジタル電話機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オー
マツトは第１図のようになる。すなわち、１
通話の音声データは、送話側のデイジタル電
話機１３内においてＡ−Ｄ（アナログ−デイ
ジタル）変換され、ついで、ｍビツト（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４５と、直前の同期フレーム６
１，６２…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つて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ビツト（例えばｎ＝
48）の同期フレーム６１，６２…と、同期フ
レーム６１，６２…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ビツトの話頭信号フレーム４
０とが時分割で多重化されて、ペアケーブル
１１を介してビツトレートｖ（例えばｖ＝
2400bps）で伝送される。

(ロ) 受話側のデイジタル電話機１４は、話頭信
号フレーム４０内のビツト同期符号４１およ
びフレーム同期符号４２によつて同期をと
り、話頭識別コード４３およびIDコード４
４によつ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４５ａ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ビツト毎の音声フレ
ーム５１，５２…に分割されるとともにｎビ
ツトの同期フレーム６２，６３…で分断され
ているが、再生音の継続期間ｍ／ｖ（例えばｍ／ｖ ＝720／2400＝300ｍsec）と分断期間ｎ／ｖ（例えば ｎ／ｖ＝48／2400＝20ｍsec）とは不自然な音にな 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…内のビツト同期符号３１，
３１…、フレーム同期符号３２，３２…によ
つて同期がとられているので、音声データが
長くなつても、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…内のビツト同期符号３
１，３１…によつて同期をとり、IDコード
３４によつ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「0001」を２倍してコントロールワード
「00010」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
「0001」を２倍して１を加えることによつて
コントロールワード「00011」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) 複数のデイジタル電話機１３，１４，１５
の中の１つ例えば１３から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オー
マツトは第４図のようになる。すなわち、ｎ
（例えばｎ＝48）ビツトの同期フレーム３０
ａ，６１ａ，６２ａ…とｍビツトの空データ
フレーム７０，７１ａ，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
フオーマツ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る。このとき、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AV機器１６に対
応して設定される。なお、同期フレーム３０
ａ，６１ａ，６２ａ…内の秘話キーコード３
６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によつて自己に対する制
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つて所定の制御（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、デイジタル電話機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（例えばセキユリテイ機器２０）の
制御についても同様である。

前記実施例では、ビツトレートｖを
2400bps、音声フレームのビツト数ｍを720、
同期フレームのビツト数ｎを48としたが、本
発明はこれに限るものではなく、音声データ
の再生音が不自然にならないように、ｍ／ｖと ｎ／ｖが選定されていれば良い。例えばビツト レートｖが2400bps以上で、ｎが50程度のと
きはｍ／ｎ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ビツト毎に分割し
てなる音声フレームと、この分解した音声フレー
ムのそれぞれの前に挿入されたｎビツトの同期フ
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ツトレートｖで伝送
するとともに、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
とによつて音声データを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を
向上させることができる。さらに、ｍ／ｖとｎ／ｖ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オーマ
ツ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オーマツトを説明するための
図、第５図コントロールワードの作成を説明する
ための図、第６図はシステムの構成を示すブロツ
ク図、第７図は従来の信号の伝送フオーマツトを
説明するための図である。 １１……ペアケーブル（２線式回線）、１２…
…コントローラ、１３，１４，１５，２１……デ
イジタル電話機、１６，１７，１８，１９，２０
……デイジタル電話機以外の電子機器、３０，３
０ａ，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、４
５ａ……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……ビツト数、ｖ……ビツトレート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数のデイ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ビツト毎に分割し
   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ビツ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
   ビツトレート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
   によつて音声データを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 ビツトレートｖは2400bpsに、音声フレーム
   のビツト数ｍは720に、同期フレームのビツト数
   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ビツトの固定データ部
   分と８種類の16ビツトデータの中の任意のデータ
   からなる16ビツ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ビツトか
   らなる請求項１記載の音声データ伝送方式。