專利名稱：：一種語(yǔ)音編碼選擇性加密方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及語(yǔ)音編碼
技術(shù)領(lǐng)域：
。尤其是涉及一種語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，特別是涉及G.729語(yǔ)音編碼的選擇性加密方法。
背景技術(shù)：
：隨著通信業(yè)務(wù)需求的飛速增長(zhǎng)，為了保證通信業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸，人們大力開(kāi)展各種數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的研究工作。而語(yǔ)音信號(hào)的壓縮數(shù)字化傳輸，是多年以來(lái)人們一直努力的方向?，F(xiàn)有技術(shù)一般采用低速率語(yǔ)音編碼技術(shù)進(jìn)行語(yǔ)音傳輸。低速率語(yǔ)音編碼是在盡量減少失真的情況下，降低編碼速率，以便減小傳輸時(shí)所占用的帶寬。其相比較于模擬傳輸，—可以節(jié)省帶寬，便于實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)(InternetProtocol，IP)的融合。G.729是國(guó)際電信聯(lián)盟(InternationalTelecommunicationUnion,ITU)為低碼率多媒體通信制定的語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn)。該語(yǔ)音編碼方案是ITU-TH.324標(biāo)準(zhǔn)系列的組成部分，能夠以非常低的碼率壓縮語(yǔ)音或多媒體設(shè)備的其它音頻信號(hào)分量，G.729語(yǔ)音信號(hào)的采樣頻率為8kHz，幀長(zhǎng)10ms。G.729采用了共軛結(jié)構(gòu)代數(shù)碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)(Conjugate-SstructureAlgebraic-Code-ExcitedLinear-Prediction,CS-ACELP)算法，它是基于碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)(Code-ExcitedLinear-Predictive,CELP)的編碼技術(shù)，每80個(gè)樣點(diǎn)為一個(gè)語(yǔ)音幀，根據(jù)語(yǔ)音信號(hào)的數(shù)學(xué)模型，綜合利用線性預(yù)測(cè)編碼(LinearPredictiveCoding,LPC)、合成分豐斤》去(Analysis-By-Synthesis,ABS)、矢量量化(VectorQuantizer,VQ)以及感知加權(quán)(PerceptualWeighting)等技術(shù)，對(duì)語(yǔ)音信號(hào)分析并提取各種參數(shù)(線性預(yù)測(cè)濾波器系數(shù)、自適應(yīng)碼本(Adaptivecodebook)和固定碼本(Fixedcodebook)中的碼本索引、自適應(yīng)碼本矢量增益和固定碼本矢量增益)，把這些參數(shù)編碼發(fā)送。解碼端把收到的比特流恢復(fù)成參數(shù)編碼，解碼得到各個(gè)參數(shù)，用自適應(yīng)碼本索引從自適應(yīng)碼本中得到自適應(yīng)碼矢量，用固定碼本索引從固定碼本中得到固定碼矢量，分別乘以它們的增益，按點(diǎn)相加后構(gòu)成激勵(lì)序列。用線性預(yù)測(cè)濾波器系數(shù)構(gòu)成合成濾波器，用自適應(yīng)碼本方法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)或基音合成濾波，計(jì)算出合成語(yǔ)音后，用后置濾波器進(jìn)一步增強(qiáng)音質(zhì)。如圖1所示，為G.729編碼原理圖。輸入信號(hào)先經(jīng)過(guò)高通濾波預(yù)處理，處理之后形成的語(yǔ)音信號(hào)作為后續(xù)分析的"輸入信號(hào)"。信號(hào)預(yù)測(cè)分析每幀進(jìn)行一次線性預(yù)測(cè)(LinearPredictive,LP)分析，計(jì)算LP濾波器系數(shù)，這些參數(shù)轉(zhuǎn)換為線譜對(duì)(LineSpectrumPairs,LSP)，由于它是頻域參數(shù)，所以和語(yǔ)音信號(hào)譜包絡(luò)的峰有更緊密地聯(lián)系，同時(shí)用LSP參數(shù)構(gòu)成合成濾波器容易保證穩(wěn)定性，且LSP具有誤差相對(duì)性，即某個(gè)頻率點(diǎn)上的LSP偏差只對(duì)該頻率附近的語(yǔ)音產(chǎn)生影響。對(duì)LSP參數(shù)的量化，采用兩級(jí)預(yù)測(cè)分裂式矢量量化，用一個(gè)4階滑動(dòng)平均(MovingAverage,MA)預(yù)測(cè)器預(yù)測(cè)當(dāng)前幀的LSP系數(shù)計(jì)算值和預(yù)測(cè)值差值，用兩級(jí)VQ量化。第一級(jí)LSP矢量維數(shù)為10維，用7比特編碼；第二級(jí)的量化輸入，是第一級(jí)量化器的量化輸出與其輸入的差，其輸出分裂為兩個(gè)5維碼本L2，L3，每個(gè)碼本用5比特編碼。激勵(lì)信號(hào)用合成分析法(ABS)搜索，以原始語(yǔ)音與合成語(yǔ)音的誤差感知加權(quán)最小為測(cè)度進(jìn)行搜索。該過(guò)程是將誤差信號(hào)通過(guò)一個(gè)感覺(jué)加權(quán)濾波器，感知加權(quán)濾波器用未量化的LP系數(shù)構(gòu)造而成。激勵(lì)參數(shù)，包括固定碼本(Fixedcodebook)和自適應(yīng)碼本(Adaptivecodebook)，每子幀(5ms，40個(gè)樣點(diǎn))計(jì)算一次。量化的和未量化的LP濾波器系數(shù)用于第二子幀，而在第一子幀使用內(nèi)插(Interpolated)的LP系數(shù)，根據(jù)感知加權(quán)語(yǔ)音信號(hào)每幀(10ms，80個(gè)樣點(diǎn))估計(jì)一次開(kāi)環(huán)基音延時(shí)。每個(gè)子幀都重復(fù)進(jìn)行操作。目標(biāo)信號(hào)通過(guò)加權(quán)合成濾波器濾過(guò)的LP殘差計(jì)算得到。由LP殘差和激勵(lì)之間誤差濾波修改這些濾波器的初始狀態(tài)，這等效于從加權(quán)語(yǔ)音信號(hào)中減去加權(quán)合成濾波器的零輸入響應(yīng)。計(jì)算加權(quán)合成濾波器的脈沖響應(yīng)，然后用目標(biāo)信號(hào)和脈沖響應(yīng)搜索開(kāi)環(huán)基音延時(shí)附近的值作閉環(huán)基音分析(即尋找自適應(yīng)碼本延時(shí)和增益)，分?jǐn)?shù)基音延時(shí)(FractionalPitchDelay,FPD)分辨率1/3樣點(diǎn)間隔，在第一子幀用8bits基音時(shí)延編碼，在第二子幀用5bits編碼，從目標(biāo)信號(hào)中減去自適應(yīng)碼本的貢獻(xiàn)。新的目標(biāo)信號(hào)用于固定碼本搜索尋找最佳激勵(lì)，17bitS的代數(shù)碼本用于固定碼本編碼。自適應(yīng)碼本和固定碼本的增益用7bitS組合矢量量化。自適應(yīng)碼本和固定碼本增益用兩級(jí)共軛結(jié)構(gòu)的碼本來(lái)進(jìn)行矢量量化。固定碼本增益可以表示為gC:YgC',其中g(shù)C'是基于以前的固定碼本能量的預(yù)測(cè)增益，Y是校正系數(shù)。自適應(yīng)碼本增益gp和校正系數(shù)Y，是使用兩級(jí)共軛結(jié)構(gòu)碼本量化的矢量。"共軛"是指每一個(gè)輸入矢量被量化為兩個(gè)碼本的線性合成。第一級(jí)包含一個(gè)3比特的二維碼本GA，第二級(jí)包含一個(gè)4比特的二維碼本GB。每個(gè)碼本的第一個(gè)元素，代表量化自適應(yīng)碼本增益的一部分，第二個(gè)元素代表固定碼本增益校正系數(shù)的一部分。如圖2所示，為G.729解碼原理圖，首先，從接收到的比特流中提取出參數(shù)索引，解碼這些參數(shù)索引得到10ms語(yǔ)音幀對(duì)應(yīng)的編碼參數(shù)，包括LSP系數(shù)、2個(gè)分?jǐn)?shù)基音時(shí)延、2個(gè)固定碼本矢量、2個(gè)自適應(yīng)和固定碼本增益。每一子幀的LSP系數(shù)被插值，并變換為L(zhǎng)P濾波器系數(shù)。然后對(duì)每一個(gè)5ms子幀，進(jìn)行以下操作1、重建激勵(lì)信號(hào)將自適應(yīng)碼本和固定碼本矢量(分別和各自的增益相乘)相加。2、重建語(yǔ)音信號(hào)將激勵(lì)信號(hào)通過(guò)LP合成濾波器濾波。3、后處理重建語(yǔ)音信號(hào)依次通過(guò)自適應(yīng)后置濾波器(包括長(zhǎng)時(shí)和短時(shí)合成濾波器)、高通濾波器，最后定標(biāo)。由以上過(guò)程可知，被編碼器處理后的一幀信號(hào)需傳輸?shù)膮?shù)有聲道參數(shù)LSP參數(shù)，用以在解碼端構(gòu)造LPC合成濾波器；激勵(lì)參數(shù)——基音周期與長(zhǎng)時(shí)預(yù)測(cè)增益，隨機(jī)碼本的脈沖位置和增益。傳統(tǒng)的語(yǔ)音編碼加密方法都是對(duì)G.729壓縮語(yǔ)音流整體進(jìn)行加密。然而與文本消息相比，語(yǔ)音流數(shù)據(jù)量大，實(shí)時(shí)性要求高，直接用傳統(tǒng)加密算法如AES(AdvancedEncryptionStandard)、3DES(3DataEncryptionStandard)算法等對(duì)其進(jìn)行整體加密，會(huì)引起明顯的時(shí)延，降低其實(shí)時(shí)性性能。不僅如此，它還會(huì)顯著增加系統(tǒng)的運(yùn)算負(fù)荷，占用更多資源，消耗更多能源。這在許多場(chǎng)合，諸如移動(dòng)通信等對(duì)低能耗十分苛求的情況下，是無(wú)法忍受的。另外，對(duì)語(yǔ)音數(shù)據(jù)流進(jìn)行整體加密，不方便滿足不同等級(jí)的業(yè)務(wù)需求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的問(wèn)題在于提供一種語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，其按安全等級(jí)選擇需要加密的G.729語(yǔ)音編碼幀的比特位。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而提供的一種語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，包括下列歩驟步驟A，首先進(jìn)行初始化，選擇加密所需安全等級(jí)，確定流加密方法的初始值和調(diào)節(jié)參數(shù)；步驟B，按照安全等級(jí)確定選用的比特位置表，即確定要加密的具體的比特位，利用所述流加密方法執(zhí)行加密操作。所述的語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，還可以包括下列步驟歩驟C，解密方接到加密數(shù)據(jù)后，首先進(jìn)行初始化，然后執(zhí)行解密操作。所述步驟A包括下列步驟步驟A1，用戶選擇加密所需的安全等級(jí)；步驟A2，確定混沌流加密方法的初始值和調(diào)節(jié)參數(shù)；步驟A3，取調(diào)節(jié)參數(shù)中的初始值的有效二進(jìn)制位，轉(zhuǎn)換字節(jié)型數(shù)據(jù)，將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存入一數(shù)組作為密鑰流表，此密鑰流表將用以和語(yǔ)音數(shù)據(jù)流明文要加密的位進(jìn)行異或運(yùn)算，以獲得密文。所述歩驟B包括下列步驟步驟B1，按照安全等級(jí)確定選用的比特位置表；步驟B2，在按照安全等級(jí)確定選用的比特位置表后，執(zhí)行當(dāng)前幀的加密操作；歩驟B3，完成當(dāng)前幀的加密操作后，如果密鑰流使用完，利用所述混沌流加密方法中的調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)當(dāng)前混沌序列值進(jìn)行迭代，得到新的密鑰流，更新密鑰流表；如果還有語(yǔ)音幀，則轉(zhuǎn)回步驟B2，轉(zhuǎn)而處理下一幀，如果沒(méi)有語(yǔ)音幀，加密結(jié)束。所述步驟C包括下列步驟步驟C1，接收控制參數(shù)得到加密安全等級(jí)，并得到混沌流加密方法的初始值和調(diào)節(jié)參數(shù)；步驟C2，取初始值的有效二進(jìn)制位，轉(zhuǎn)換為字節(jié)型數(shù)據(jù)，將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存入字節(jié)型數(shù)組作為密鑰流表，此密鑰流表將用以和語(yǔ)音數(shù)據(jù)流密文加密的位進(jìn)行異或運(yùn)算，以獲得明文；步驟C3，按照安全等級(jí)確定選用的比特位置表；步驟C4，執(zhí)行當(dāng)前幀的解密操作；歩驟C5，完成當(dāng)前幀的解密操作后，如果密鑰流使用完，利用調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)當(dāng)前混沌序列值進(jìn)行迭代，得到新的密鑰流，更新密鑰流表；如果還有語(yǔ)音幀，則轉(zhuǎn)回步驟C4，轉(zhuǎn)而處理下一幀，如果沒(méi)有語(yǔ)音幀，解密結(jié)束。所述的流加密方法為混沌流加密方法。所述混沌流加密方法為改進(jìn)的Logistics映射的一維非線性迭代方法表征的混沌流加密方法，所述迭代方法如下式所示G(x)=((3+l)(l+l/(3)px(l-x)p其中，pe(1，4)，x。e(0,1)，x的初始值為x。，通過(guò)此式迭代可以得到X'，X2，X3，...Xn...o所述步驟B中，按加密所需的安全等級(jí)確定選用的比特位置表，為按照G.729標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音幀中各參數(shù)對(duì)重建語(yǔ)音的作用以及重要性的不同，將比特位分為不同類別，加密不同類別的比特位獲得不同安全等級(jí)或效果。所述語(yǔ)音幀中參數(shù)的比特位的分類有以下兩種模式第一，以保密性以及效率為首要目標(biāo)，以加密盡可能少的位獲得盡可能好的保密性，旨在降低話音可懂度。劃分為六個(gè)安全等級(jí)。安全等級(jí)一，加密語(yǔ)音幀中的20比特位；安全等級(jí)二，加密語(yǔ)音幀中的21比特位；安全等級(jí)三，加密語(yǔ)音幀中的22比特位；安全等級(jí)四，加密語(yǔ)音幀中的23比特位；安全等級(jí)五，加密語(yǔ)音幀中的24比特位；安全等級(jí)六，加密語(yǔ)音幀中的36比特位；第二，以可能出現(xiàn)的業(yè)務(wù)需求為目標(biāo)進(jìn)行考慮。提出以下方案安全等級(jí)七，模糊語(yǔ)音性別(即通過(guò)聽(tīng)語(yǔ)音無(wú)法準(zhǔn)確判斷原說(shuō)話人的性別，可以聽(tīng)懂語(yǔ)義，但聽(tīng)不出是男聲還是女聲)選擇需加密的比特位；安全等級(jí)八，減小通話/非通話期的區(qū)別選擇需加密的比特位；實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)具體需要對(duì)以上安全等級(jí)進(jìn)行組合使用。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，一方面能夠提高語(yǔ)音通話的實(shí)時(shí)性。其對(duì)語(yǔ)音幀進(jìn)行選擇性加密，在幀內(nèi)，按安全等級(jí)的需要,對(duì)那些敏感性高(即對(duì)重建語(yǔ)音影響大)的比特位進(jìn)行加密，與傳統(tǒng)的對(duì)語(yǔ)音媒體內(nèi)容進(jìn)行整體加密相比，這無(wú)疑加快加密速度，提高效率；另一方面，其能夠降低系統(tǒng)能耗，減少對(duì)資源的占用。降低能耗在一些能源資源十分緊張的應(yīng)用環(huán)境中，如無(wú)線通信領(lǐng)域中其移動(dòng)設(shè)備攜帶能量有限，是非常關(guān)鍵的問(wèn)題，減少對(duì)資源的占用，也可減輕網(wǎng)絡(luò)處理節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷。進(jìn)一步地，其能夠便于滿足不同等級(jí)的業(yè)務(wù)需求。選擇性加密不僅僅可以從技術(shù)上滿足更好的需求，它在許多互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)中，也有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。比如，提供各類音頻服務(wù)的網(wǎng)站，其語(yǔ)音材料可以以不同的加密強(qiáng)度提供給用戶，如果是免費(fèi)提供給用戶試聽(tīng)，可以對(duì)語(yǔ)音采取某種低強(qiáng)度的加密，以進(jìn)行模糊處理，再如，在可以理解語(yǔ)音內(nèi)容的情況下，使語(yǔ)音性別無(wú)法辨認(rèn)。諸如此類的許多應(yīng)用，總之，選擇性加密為不同等級(jí)的業(yè)務(wù)需求提供了可行性與良好的技術(shù)支持。圖1為現(xiàn)有技術(shù)G.729標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音幀的語(yǔ)音編碼原理圖2為現(xiàn)有技術(shù)G.729標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音幀的語(yǔ)音解碼原理圖3為本發(fā)明安全等級(jí)一中語(yǔ)音幀中需要加密的20比特位；圖4為本發(fā)明安全等級(jí)二中語(yǔ)音幀中需要加密的21比特位；圖5為本發(fā)明安全等級(jí)三中語(yǔ)音幀中需要加密的22比特位；圖6為本發(fā)明安全等級(jí)四中語(yǔ)音幀中需要加密的23比特位；圖7為本發(fā)明安全等級(jí)五中語(yǔ)音幀中需要加密的24比特位；圖8為本發(fā)明安全等級(jí)六中語(yǔ)音幀中需要加密的36比特位；圖9為本發(fā)明安全等級(jí)七中模糊語(yǔ)音性別需要加密的比特位；圖10為本發(fā)明安全等級(jí)八中減小通話/非通話期的區(qū)別需要加密的比特位；圖11為本發(fā)明語(yǔ)音編碼選擇性加解密方法流程圖12為本發(fā)明語(yǔ)音編碼選擇性加密中步驟S100初始化方法流程圖；圖13為本發(fā)明語(yǔ)音編碼選擇性加密中步驟S200具體加密操作方法流程圖14為本發(fā)明語(yǔ)音編碼選擇性加密中步驟S300解密方法流程圖；圖15為安全等級(jí)7時(shí)G.729標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音幀第1字節(jié)加密過(guò)程示意圖；圖16為安全等級(jí)7時(shí)G.729標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音幀第8字節(jié)加密過(guò)程示意圖；圖17為安全等級(jí)7時(shí)G.729標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音幀第9字節(jié)加密過(guò)程示意圖；圖18為安全等級(jí)7時(shí)G.729標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音幀第10字節(jié)加密過(guò)程示意圖。具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的一種語(yǔ)音編碼選擇性加密方法進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。一般地，在對(duì)語(yǔ)音加密效果的衡量標(biāo)準(zhǔn)中，包括客觀和主觀評(píng)測(cè)兩方面，但對(duì)于低速率的窄帶壓縮語(yǔ)音信號(hào)，客觀評(píng)測(cè)的參數(shù)如信噪比等，很難真正反映其表現(xiàn)性能，而主觀評(píng)測(cè)更貼近實(shí)際情況，所以通常更注重主觀評(píng)測(cè)。主觀評(píng)測(cè)上的幾個(gè)主要衡量標(biāo)準(zhǔn)即包括以下幾點(diǎn)1、語(yǔ)音可理解性(語(yǔ)義)2、語(yǔ)音的性別判斷3、明文攻擊4、靜音/非靜音的區(qū)分這也就是在語(yǔ)音的主觀評(píng)測(cè)上希望達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，也就是說(shuō)，本發(fā)明實(shí)施例中，應(yīng)當(dāng)通過(guò)加密，使人在聽(tīng)過(guò)語(yǔ)音后不可再做出關(guān)于以上幾點(diǎn)的有效的分辨行為。需要說(shuō)明的是，以上四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)于加密安全強(qiáng)度最高的要求。本發(fā)明實(shí)施例中不同的安全等級(jí)得到的加密效果不一樣，并不是都可以滿足以上四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，并且本發(fā)明中的方法是對(duì)加密的效率和安全強(qiáng)度的一種折中，在兩者間尋求一個(gè)平衡點(diǎn)。以上標(biāo)準(zhǔn)僅僅是一個(gè)我們希望達(dá)到的總的標(biāo)準(zhǔn)與原則，與本發(fā)明的安全等級(jí)等等沒(méi)有直接關(guān)聯(lián)聯(lián)系，也沒(méi)有先后排序。數(shù)字語(yǔ)音、圖像以及視頻壓縮數(shù)據(jù)流都有一個(gè)特性，即感官上的不均衡重要性(nonuniformperceptualimportance)，也就是說(shuō)，數(shù)據(jù)流中一部分位上發(fā)生的錯(cuò)誤比在其他位上發(fā)生的錯(cuò)誤所帶來(lái)的影響要顯著的多。因此，不同于加密整個(gè)多媒體流，本發(fā)明語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，采用一種選擇性加密方法，與傳統(tǒng)加密方法中加密所有數(shù)據(jù)的做法不一樣，選擇性加密方法僅對(duì)一部分對(duì)感知影響更為重大的比特位進(jìn)行加密，而剩余的部分則直接不加保護(hù)的在信道中傳輸，即通過(guò)保持加密后數(shù)據(jù)格式信息和控制信息不變，只加密部分實(shí)際數(shù)據(jù)，從而保持加密后數(shù)據(jù)流的相容性，其在確保所需安全強(qiáng)度的情況下，降低運(yùn)算負(fù)荷，也就節(jié)省了更多的資源、能耗，傳輸速度得到了很大的提高，在實(shí)時(shí)性方面也就有了更好的表現(xiàn)，能夠滿足實(shí)時(shí)性要求。選擇性加密方法要求與具體的數(shù)據(jù)格式相結(jié)合，根據(jù)安全性水平要求的不同，選擇加密不同的敏感數(shù)據(jù)，從而滿足不同的需求，本發(fā)明實(shí)施例以G.729語(yǔ)音編碼的選擇性加密來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，但是本發(fā)明并不限定于只適用于G.729語(yǔ)音編碼，其同樣可以適用于其它標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)音編碼。如圖11所示，其中，圖11為本發(fā)明語(yǔ)音編碼選擇性加解密方法流程圖。下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的一種語(yǔ)音編碼選擇性加密方法步驟S100，首先進(jìn)行初始化，選擇加密所需安全等級(jí)，確定加密迭代方法的初始值和調(diào)節(jié)參數(shù)；如圖12所示，其具體包括如下步驟步驟S110，用戶選擇加密所需的安全等級(jí)；步驟S120，確定改進(jìn)的Logistics映射的一維非線性迭代方法表征混沌流加密方法的初始值xo和調(diào)節(jié)參數(shù)(3;用戶選擇這兩個(gè)參數(shù)xo和p，此兩個(gè)參數(shù)即相當(dāng)于密鑰。x。在01之間取值，(3在1..,4之間取值，對(duì)小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)沒(méi)有要求，較佳地，鑒于計(jì)算機(jī)可處理的位數(shù)，兩個(gè)參數(shù)在小數(shù)點(diǎn)后取不超過(guò)10位。本發(fā)明實(shí)施例舉例說(shuō)明，所述兩個(gè)參數(shù)為取值X(r0.31234567，P=2.5。同時(shí)，需要說(shuō)明的是，可以在操作系統(tǒng)為WindowsXp、VC編程環(huán)境中，將此兩個(gè)參數(shù)存儲(chǔ)為雙精度浮點(diǎn)數(shù)類型，以便于選取64位有效二進(jìn)制位。步驟S130，取初始值x。的小數(shù)點(diǎn)后的64位有效二進(jìn)制位，轉(zhuǎn)換為8個(gè)字節(jié)型(byte)數(shù)據(jù)，將轉(zhuǎn)換的數(shù)組存入一數(shù)組作為密鑰流表，此密鑰流表將用以和語(yǔ)音數(shù)據(jù)流明文要加密的位進(jìn)行異或運(yùn)算，以獲得密文。所述轉(zhuǎn)換為現(xiàn)有技術(shù)，其將64個(gè)二進(jìn)制位分為8組，每一組8個(gè)比特位剛好形成一個(gè)字節(jié)型數(shù)據(jù)；所述密鑰流表為將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存入一長(zhǎng)度為8的字節(jié)型(byte)型數(shù)組keyList[]得到，其用以和語(yǔ)音數(shù)據(jù)流明文要加密的位進(jìn)行異或運(yùn)算，以獲得密文。步驟S200，按照安全等級(jí)確定選用的加密比特位置表，執(zhí)行加密操作。在語(yǔ)音編碼加密的過(guò)程中，用戶在選擇加密所需安全等級(jí)后，就要根據(jù)具體的加密對(duì)象G.729的語(yǔ)音編碼的格式特點(diǎn)，選擇確定需要加密的語(yǔ)音編碼的比特位。如圖13所示，具體包括如下步驟步驟S210，首先按照安全等級(jí)確定選用的加密比特位置表。步驟S220，在按照安全等級(jí)確定選用的比特位置表后，執(zhí)行當(dāng)前幀的具體加密操作。步驟230，完成當(dāng)前幀的加密操作后，如果密鑰流使用完，利用所述混沌流加密方法中的調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)當(dāng)前混沌序列值進(jìn)行迭代，得到新的密鑰流，更新密鑰流表；如果還有語(yǔ)音幀，則轉(zhuǎn)回歩驟220，轉(zhuǎn)而處理下一幀，如果沒(méi)有語(yǔ)音幀，加密結(jié)束。進(jìn)一步地，還可以包括下列步驟步驟S300，解密方接到加密數(shù)據(jù)后，首先進(jìn)行初始化，然后執(zhí)行解密操作。如圖14所示，具體包括如下步驟歩驟S310，接收控制參數(shù)，得到加密安全等級(jí)，并得到混沌流加密方法的初始值x。和調(diào)節(jié)參數(shù)(3;步驟S320，取x。的小數(shù)點(diǎn)后的64位有效二進(jìn)制位，轉(zhuǎn)換為8個(gè)byte型數(shù)據(jù)，將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存入一長(zhǎng)度為8的byte型數(shù)組keyList[]作為密鑰流表，用以和語(yǔ)音數(shù)據(jù)流密文中加密的位進(jìn)行異或運(yùn)算，以獲得明文；歩驟S330，按照安全等級(jí)確定選用的加密比特位置表。步驟S340，在按照安全等級(jí)確定選用的比特位置表后，執(zhí)行當(dāng)前幀的具體解密操作；步驟S350，完成當(dāng)前幀的解密操作后，如果密鑰流使用完，利用調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)當(dāng)前混沌序列值進(jìn)行迭代，得到新的密鑰流，更新密鑰流表；如果還有語(yǔ)音幀，則轉(zhuǎn)回步驟S340,轉(zhuǎn)而處理下一幀，如果沒(méi)有語(yǔ)音幀，解密結(jié)束。執(zhí)行本發(fā)明選擇性加密方法的具體解密流程，與執(zhí)行加密操作流程相對(duì)應(yīng)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例所描述的加密過(guò)程而完成解密過(guò)程，因此，在本發(fā)明實(shí)施例中，不再一一進(jìn)行詳細(xì)描述。下面詳細(xì)說(shuō)明步驟S120中確定改進(jìn)的Logistics映射的一維非線性迭代方法表征的混沌流加密方法的調(diào)節(jié)參數(shù)xo和(3的具體方法過(guò)程較佳地，綜合考慮選擇性加密的特點(diǎn)、效率以及安全性，本發(fā)明實(shí)施例中采用混沌流加密算法，但異或操作不以比特位為單位，而是以字節(jié)為單位，且對(duì)混沌密鑰流的使用進(jìn)行改進(jìn)，結(jié)合對(duì)G.729幀結(jié)構(gòu)所選擇的需要加密部分位置的特點(diǎn)，可以適當(dāng)?shù)貙?duì)混沌密鑰流進(jìn)行重復(fù)使用，而不十分影響其安全性能，從而提高效率。流加密的優(yōu)點(diǎn)是錯(cuò)誤擴(kuò)展小、實(shí)時(shí)性高，其保密度取決于密鑰發(fā)生器產(chǎn)生的密鑰序列的隨機(jī)性，當(dāng)密鑰序列非常接近隨機(jī)序列時(shí)，其安全性很高。但是，傳統(tǒng)的流加密方法中，采用的偽隨機(jī)序列發(fā)生器為線性同余發(fā)生器或線性反饋移位寄存器，它們的安全性都較差，易被破解。因此，本發(fā)明實(shí)施例采用改進(jìn)的LogisticsMap混沌流加密方法。作為一種可實(shí)施的方式，一種簡(jiǎn)單且被廣泛研究的自治一維離散動(dòng)態(tài)系統(tǒng)是Logistics映射方法，它用一維非線性迭代方法來(lái)表征的混沌流加密方法，如下式所示。F(xn)=bcn(1-xn)其中，n二0，1,2,……，xo和人為調(diào)節(jié)參數(shù)，當(dāng)x0e(0，l)，XG(3.5699456...，4)時(shí)，Logistics映射工作于混沌態(tài)，即由初始條件xo在Logistics映射方法的作用下所產(chǎn)生的序列(Xk，k=0，l，2,3...}是非周期的、不收斂的，且對(duì)初始值和參數(shù)非常敏感。該混沌流加密方法有兩個(gè)問(wèn)題，一個(gè)是流加密方法的固定點(diǎn)，即多次迭代趨近于某一個(gè)固定值，另一個(gè)是"穩(wěn)定窗"，即在某個(gè)區(qū)間的點(diǎn)聚集，窗中產(chǎn)生的迭代序列不能提供作為密鑰流所必須的安全性。本發(fā)明實(shí)施例采用改進(jìn)的Logistics地圖(Logisticsmap)—維非線性迭代方法以避免現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例的迭代方法如下式所示G(x)=(p+I)(l+1/P)px(l-x)p其中，pe(l，4)，XoE(O,l)，x的初始值為xo，通過(guò)此式迭代可以得到X!，X2，X3，…Xn…。理論上，上式產(chǎn)生的序列是非周期的，但是由于受到計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)的限制，實(shí)際由計(jì)算機(jī)仿真得到的混沌序列都只是對(duì)客觀混沌的逼近，因此有一個(gè)"循環(huán)窗"問(wèn)題，就是經(jīng)過(guò)若干次迭代，迭代值出現(xiàn)周期性。根據(jù)測(cè)試的結(jié)果，在采用雙精度的浮點(diǎn)運(yùn)算時(shí)，可用的迭代平均次數(shù)>=2*107。下面詳細(xì)說(shuō)明步驟S200中按加密所需的安全等級(jí)確定選用的比特位置表的具體方法過(guò)程為了說(shuō)明本發(fā)明的加密所需的安全等級(jí)確定選用的比特位置表，首先說(shuō)明G.729標(biāo)準(zhǔn)幀結(jié)構(gòu)，并根據(jù)其編碼原理分析其參數(shù)作用和重要性，然后根據(jù)其參數(shù)作用按安全等級(jí)或?qū)嶋H需求選擇要加密的比特位，將比特位分為不同類別，加密不同類別的比特位獲得不同安全等級(jí)或效果。如表1所示為G.729語(yǔ)音編碼幀的比特位分配表。表1G.729語(yǔ)音編碼幀的比特位分配表<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>通過(guò)對(duì)G.729的編碼過(guò)程的分析，對(duì)照幀結(jié)構(gòu)，可以確定幀中各個(gè)參數(shù)的作用1)G.729幀中的LSP參數(shù)L0，Ll，L2，L3是線性預(yù)測(cè)濾波器(短時(shí)合成濾波器)的參數(shù)，用以在解碼端構(gòu)成LPC合成濾波器，十分關(guān)鍵，LPC系數(shù)和最后的語(yǔ)音的可理解性(即語(yǔ)義)有著密切關(guān)聯(lián)；2)G.729幀中的自適應(yīng)碼本延時(shí)(基因延時(shí))參數(shù)P1、P2是解碼端總激勵(lì)中的長(zhǎng)時(shí)基音成分，也即周期脈沖成分，這個(gè)成分影響著人耳對(duì)語(yǔ)音的性別判斷；3)G.729幀中的碼本增益GA、GB是自適應(yīng)碼本和固定碼本的增益的聯(lián)合編碼，增益參數(shù)影響著人耳對(duì)語(yǔ)音的通話與靜音期的分辨能力；4)G.729幀中的固定碼本索引和固定碼本符號(hào)分別代表固定碼本(語(yǔ)音激勵(lì)中的非周期脈沖成分)的編碼脈沖的符號(hào)和位置。固定碼本是在對(duì)激勵(lì)信號(hào)的編碼過(guò)程中，對(duì)目標(biāo)矢量和長(zhǎng)時(shí)基音貢獻(xiàn)的差值的逼近，是總激勵(lì)的余量信號(hào)，也是對(duì)目標(biāo)矢量和長(zhǎng)時(shí)基音貢獻(xiàn)的差值的逼近，它是總激勵(lì)中的非周期脈沖成分。因此，通過(guò)對(duì)語(yǔ)音加密效果的衡量標(biāo)準(zhǔn)和G.729各參數(shù)作用的聯(lián)合考慮，明確LSP參數(shù)、碼本增益和自適應(yīng)碼本延時(shí)三個(gè)參數(shù)非常重要，在選擇加密參數(shù)時(shí)需要首先考慮，固定碼本參數(shù)的加密可以置后考慮。本發(fā)明以K.Swaninathan等人提出的G.729語(yǔ)音幀重要比特位36bit(即本發(fā)明中的安全等級(jí)六的加密，見(jiàn)圖8)的最小集合為基礎(chǔ)，主要考慮上述分析中已選擇的三個(gè)參數(shù)，結(jié)合其內(nèi)部各自更為詳盡的編碼過(guò)程，進(jìn)一步在三個(gè)參數(shù)內(nèi)部進(jìn)行比特位的選擇，以在36位比特位中再次篩選出更少的比特位。1、LSP系數(shù)(LPC系數(shù))內(nèi)部的進(jìn)一步選擇。由圖8可以看到，36比特位中僅包含了Ll、L2兩個(gè)參數(shù)，沒(méi)有包含L0、L3，這是因?yàn)镚.729對(duì)LSP系數(shù)編碼時(shí)，首先用4階滑動(dòng)平均(MA,MovingAverage)預(yù)測(cè)器來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)前幀的線譜頻率，計(jì)算的和預(yù)測(cè)的線譜頻率的差值采用的兩級(jí)分裂式預(yù)測(cè)矢量量化的方法進(jìn)行量化。第一級(jí)是10維矢量量化，Ll表示碼本索引，用7bit編碼；第二級(jí)是將10維分裂為兩個(gè)5維的碼本，L2表示較低的5維碼本索引，L3表示較高的5維碼本索引，分別用5bits編碼。L0僅用于選擇G.729提供的兩種4階MA預(yù)測(cè)器其中的一個(gè)。通過(guò)研究LSP系數(shù)的量化編碼過(guò)程知道，Ll是第一級(jí)矢量量化的索引，最為重要，它會(huì)影響到解碼端處對(duì)L2、L3的解碼，因此在L1、L2、L3中應(yīng)優(yōu)先加密；L2是第二級(jí)矢量量化時(shí)先編碼的部分，會(huì)影響在其后編、解碼的L3，因此優(yōu)先于L3對(duì)它加密。另外，因?yàn)長(zhǎng)1、L2、L3都是碼本索引，并不是碼本本身，對(duì)其部分位變換，會(huì)極大影響通過(guò)它們搜索出來(lái)的碼本，因此在上述對(duì)L1、L2兩個(gè)參數(shù)加密的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的，僅對(duì)這L1、L2部分位進(jìn)行加密；2、自適應(yīng)碼本時(shí)延參數(shù)內(nèi)部的進(jìn)一步選擇。自適應(yīng)碼本搜索每一子幀(5ms)進(jìn)行一次。用閉環(huán)分析最小化加權(quán)均方誤差來(lái)決定每一子幀的最佳時(shí)延，閉環(huán)基音搜索的準(zhǔn)則是使原始語(yǔ)音和重構(gòu)語(yǔ)音之間均方感知加權(quán)誤差最小。確定基音時(shí)延以后，進(jìn)行自適應(yīng)碼本時(shí)延的碼字計(jì)算。第一子幀基音時(shí)延Tl用8bits編碼，第二子幀基音時(shí)延T2用5bits編碼?；魰r(shí)延T2的值編碼與T1的值有關(guān)，相當(dāng)于差分編碼。因此，在解碼端，Pl的重要性高于P2，因?yàn)樗鼘?duì)T2的解碼亦有影響。所以，在對(duì)P1、P2進(jìn)行加密時(shí)，對(duì)Pl加密的比特位應(yīng)多于P2。我們對(duì)P1、P2加密部分位；3、碼本增益參數(shù)內(nèi)部的進(jìn)一歩選擇。自適應(yīng)碼本增益和固定碼本增益是用7bits的矢量量化，用原始語(yǔ)音和重構(gòu)語(yǔ)音之間的誤差加權(quán)均方最小來(lái)搜索增益碼本。同樣的，因?yàn)镚A、GB都是碼本索引，并不是碼本本身，對(duì)其部分位變換，會(huì)極大影響通過(guò)它們搜索出來(lái)的碼本，因此在上述對(duì)GA、GB兩個(gè)參數(shù)加密的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的，僅對(duì)這GA、GB進(jìn)行部分位加密；在以上分析的基礎(chǔ)上，對(duì)G.729語(yǔ)音幀進(jìn)行不同比特位的加密后，對(duì)加密語(yǔ)音進(jìn)行反復(fù)試聽(tīng)和分析比較，根據(jù)試聽(tīng)結(jié)果最后把G.729語(yǔ)音幀選擇性加密分為8個(gè)安全等級(jí)，前六個(gè)安全等級(jí)旨在以最少的加密位獲得盡可能高的保密性，后兩個(gè)安全等級(jí)旨在為各類業(yè)務(wù)需求提供可能性與技術(shù)支持。8個(gè)安全等級(jí)是按照以下兩種目標(biāo)分別提出的第一，以保密性為首要目標(biāo)，以加密盡可能少的位獲得盡可能好的保密性，旨在降低話音可懂度。劃分為六個(gè)安全等級(jí)安全等級(jí)一，加密語(yǔ)音幀中的20比特位，如圖3;安全等級(jí)二，加密語(yǔ)音幀中的21比特位，如圖4;安全等級(jí)三，加密語(yǔ)音幀中的22比特位，如圖5;安全等級(jí)四，加密語(yǔ)音幀中的23比特位，如圖6;安全等級(jí)五，加密語(yǔ)音幀中的24比特位，如圖7;安全等級(jí)六，加密語(yǔ)音幀中的36比特位，如圖8;第二，以可能出現(xiàn)的業(yè)務(wù)需求為目標(biāo)進(jìn)行考慮，提出以下方法安全等級(jí)七，模糊語(yǔ)音性別(即通過(guò)聽(tīng)語(yǔ)音無(wú)法準(zhǔn)確判斷原說(shuō)話人的性別，可以聽(tīng)懂，但聽(tīng)不出是男聲還是女聲)選擇需加密的比特位，如圖9;安全等級(jí)八，減小通話/非通話期的區(qū)別選擇需加密的比特位，如圖10;在本發(fā)明實(shí)施例中，給出了8類安全等級(jí)的選擇性加密，沒(méi)有限制某種具體的應(yīng)用背景以及安全需求。如果某種實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)比特位進(jìn)行加密安全效果沒(méi)有達(dá)到具體環(huán)境的應(yīng)用要求的話，可以在本發(fā)明的8種安全等級(jí)間進(jìn)行自由組合，直到獲得所需效果。作為一種可實(shí)施的方式，所述安全等級(jí)和選擇性加密一幀中各字節(jié)需加密的比特位置表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以表示如下/*安全等級(jí)*/#defmeSECURITY—LEVEL1#defmeSECURITY—LEVEL2#defineSEC而TY一LEVEL3#defineSECURITY—LEVEL4#defmeSECURITYLEVEL41//安全等級(jí)一2//安全等級(jí)二3//安全等級(jí)三4//安全等級(jí)四5//安全等級(jí)五#defineSECURITY—LEVEL46〃安全等級(jí)六#defmeSECURITY—LEVEL47〃安全等級(jí)七#defmeSECURITY—LEVEL48〃安全等級(jí)八/*選擇性加密一幀中各字節(jié)需加密的比特位置表*/bytelevel1—Bitpos一List[]={0xle，0x07,0x7c,0x00,0x00,0x90,0xl9,0x00,0x00,0x32};〃安全等級(jí)1時(shí)，選用的比特位置表bytelevel2Bitpos—List[]={0xle,0x07，0x7c,0x00,0x00,0x^,0x39,0x00,0x00，0x32};〃安全等級(jí)2時(shí)，選用的比特位置表bytelevel3—Bitpos—List[]={0xle,0x07，0x7c,0x00，0x00,0xb0,0xl9,0x00,0x00,0x36};〃安全等級(jí)3時(shí)，選用的比特位置表bytelevel4—Bitpos—List[]={0xle，0x07,0x7c,0x00，0x00，0xb0，0x39,0x00,0x00,0x36};〃安全等級(jí)4時(shí)，選用的比特位置表bytelevel5—Bitpos—List[]={0x3e,0x07,0x7c,0x00,0x00,0xb0,0x39,0x00,0x00,0x36};〃安全等級(jí)5時(shí)，選用的比特位置表bytelevel6_Bitpos—List[]={0xfe,0xlf,0xfc,0x01,0x00,0xfD,0x3f,0x00,0x00，0xfe};〃安全等級(jí)6時(shí)，選用的比特位置表bytelevel7—Bitpos一List[]={0x00，0x00，0xfc,0x7f,0x00,0x00，0xf8,0x0f,0x00,0x00};〃安全等級(jí)7時(shí)，選用的比特位置表bytelevel8—Bitpos—List[]={0xOO，OxO0,OxO0,0x00,Ox00，OxfD,0x07，OxO0,0xOO，0xfe};〃安全等級(jí)8時(shí)，選用的比特位置表下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明歩驟S220執(zhí)行加密操作的具體方法過(guò)程在本發(fā)明實(shí)施例中，以安全等級(jí)為7的情況為例進(jìn)行分析說(shuō)明，此時(shí)加密的比特位置表選用level7—Bitpos—List[]。數(shù)組keyList[8]存放混沌密鑰流。Xi小數(shù)點(diǎn)后取64位二進(jìn)制位，生成8字節(jié)的字節(jié)型(byte)型數(shù)據(jù)，存入數(shù)組keyList[8]中。本方法中設(shè)置標(biāo)志量times，以記錄同一密鑰使用的次數(shù)。其初始值設(shè)置為0。具體包括如下步驟步驟S221，首先收到語(yǔ)音幀的第一幀，數(shù)組level7一Bitpos一List[]的第1項(xiàng)記錄語(yǔ)音幀的第1字節(jié)需要加密的比特位，取出其值00011110，比特位為1說(shuō)明相應(yīng)語(yǔ)音幀字節(jié)的相應(yīng)比特位需要加密，否則不用；步驟S222，將00011110與數(shù)組keyList[](存放生成的64位密鑰流)的第((l+times)%8)項(xiàng)相與，得到的結(jié)果與語(yǔ)音幀的第1字節(jié)進(jìn)行異或，結(jié)果送回語(yǔ)音幀第1字節(jié)，如圖15所示，圖示以times=0時(shí)為例，因此此時(shí)圖15中數(shù)組keyList[]即是使用第1項(xiàng)；步驟S223，再查找數(shù)組leve17—Bitpos—List[]的第2項(xiàng)，它記錄語(yǔ)音幀的第2字節(jié)需要加密的比特位，取出其值000001111;步驟S224，將00011110與數(shù)組keyList[]的第((2+times)%8)項(xiàng)相與，得到的結(jié)果與語(yǔ)音幀的第2字節(jié)進(jìn)行異或，結(jié)果送回語(yǔ)音幀第2字節(jié)；以此類推，直到將語(yǔ)音幀的第8字節(jié)加密完成，如圖16所示。步驟S225，當(dāng)語(yǔ)音幀的第9個(gè)字節(jié)需要加密時(shí)，査找數(shù)組level7—Bitpos—List[]的第9項(xiàng)，與keyList[]表的第((9+times)%8)項(xiàng)相與，用此結(jié)果與語(yǔ)音幀第9字節(jié)進(jìn)行異或加密。如圖17所示，當(dāng)進(jìn)行到步驟S225時(shí)，keyList[]的8個(gè)字節(jié)全部用過(guò)一輪，當(dāng)語(yǔ)音幀的第9個(gè)字節(jié)需要加密時(shí)，keyList[]表回到表頭第((9+times)%8)項(xiàng)，圖示以times^時(shí)為例，因此此時(shí)圖17中即是回到表頭第1項(xiàng)。查找數(shù)組level7—Bitpos—List[]的第9項(xiàng)，將此字節(jié)與數(shù)組keyList[]的第((9+times)%8)項(xiàng)相與，得到的結(jié)果與語(yǔ)音幀第9字節(jié)進(jìn)行異或加密。因?yàn)檎Z(yǔ)音幀每一字節(jié)要加密的比特位并不相同，即使keyList[]重復(fù)使用，其中每一次真正使用到的比特位也不盡相同。步驟S226，向后滑動(dòng)繼續(xù)加密第10字節(jié)，同時(shí)，keyList[]表也向后滑動(dòng)，level7—BitposJList[]也向后移動(dòng)一項(xiàng)；如圖18所示，語(yǔ)音幀第9字節(jié)加密完后，向后滑動(dòng)繼續(xù)加密第10字節(jié)，同時(shí)，keyList[]表也向后滑動(dòng)到第((10+times)%8)項(xiàng)，level7—Bitpos—List[]也向后移動(dòng)一項(xiàng)，査找數(shù)組數(shù)組leve17—Bitpos—List[]的第10項(xiàng)，將此字節(jié)與數(shù)組keyList[]的第((10+times)%8)項(xiàng)相與，得到的結(jié)果與語(yǔ)音幀第10字節(jié)進(jìn)行異或加密，圖示以times^0時(shí)為例，因此此時(shí)圖18中數(shù)組keyList[]使用的是第2項(xiàng)。到此，此語(yǔ)音幀加密完成，標(biāo)志量times增l。下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明步驟S230執(zhí)行更新密鑰的具體方法過(guò)程步驟S231，在當(dāng)前語(yǔ)音幀加密完成后，判斷標(biāo)志量times是否為8，如果不是8則不更新密鑰流，轉(zhuǎn)至歩驟S234;如果是8，密鑰流已用過(guò)8次，需要更新密鑰流，繼續(xù)下一步驟；步驟S232，標(biāo)志量times重新賦值為0;歩驟S233，keyList[]表作廢，需要更新。利用下式G(x)=((3+"(1+1/(3)px(1-x)p，對(duì)Xi(x的當(dāng)前值)進(jìn)行迭代，得到xw，取xw的小數(shù)點(diǎn)后的64位有效二進(jìn)制位，轉(zhuǎn)換為8個(gè)byte型數(shù)據(jù)，將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存入數(shù)組keyList[]，實(shí)現(xiàn)了keyList[]的更新。步驟S234，如果還有要加密的語(yǔ)音幀，則繼續(xù)取下一幀，轉(zhuǎn)回步驟S220;如果沒(méi)有，加密結(jié)束。本發(fā)明的語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，使用選擇性加密對(duì)G.729編碼語(yǔ)音進(jìn)行混沌流加密，具有如下優(yōu)點(diǎn)1)提高語(yǔ)音通話的實(shí)時(shí)性語(yǔ)音編碼選擇性加密方法從以下幾方面提高加密效率Al)對(duì)語(yǔ)音幀進(jìn)行選擇性加密，在幀內(nèi)，按安全等級(jí)的需要，對(duì)那些敏感性高的比特位(即對(duì)重建語(yǔ)音影響大)進(jìn)行加密。與傳統(tǒng)的對(duì)語(yǔ)音媒體內(nèi)容進(jìn)行整體加密相比，這無(wú)疑加快加密速度。A2)使用流加密算法，將明文直接和密鑰流進(jìn)行異或，相比分組算法，此法速度更快。A3)為了增強(qiáng)安全性，流加密算法中使用的密鑰流為混沌序列，由改進(jìn)的Logisticsmap映射得到。此法在迭代過(guò)程中，計(jì)算復(fù)雜度較大，為了減少密鑰流的計(jì)算量，結(jié)合G.729幀結(jié)構(gòu)所選擇的需要加密部分位置的特點(diǎn)，適當(dāng)?shù)貙?duì)混沌密鑰流進(jìn)行重復(fù)使用，而不顯著影響其安全性能。2)降低系統(tǒng)能耗，減少對(duì)資源的占用對(duì)語(yǔ)音幀進(jìn)行選擇性加密，使用流加密算法，對(duì)混沌密鑰流進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹貜?fù)利用，這些措施在提高效率的同時(shí)，也可以降低系統(tǒng)能耗，減少占用的資源數(shù)量。降低能耗在一些能源資源十分緊張的應(yīng)用環(huán)境中，如無(wú)線通信領(lǐng)域中其移動(dòng)設(shè)備攜帶能量有限，是非常關(guān)鍵的問(wèn)題。減少對(duì)資源的占用，也可減輕網(wǎng)絡(luò)處理節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷。3)便于滿足不同等級(jí)的業(yè)務(wù)需求選擇性加密不僅僅可以從技術(shù)上滿足更好的需求，它在許多互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)中，也有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。在語(yǔ)音幀內(nèi)，按實(shí)際業(yè)務(wù)的需要,對(duì)特定的部分比特位進(jìn)行加密，可以獲得各種效果，如模糊語(yǔ)音的性別，使人無(wú)法辨識(shí)男女，再如，提供各類音頻服務(wù)的網(wǎng)站，其語(yǔ)音材料可以以不同的加密強(qiáng)度提供給用戶，如果是免費(fèi)提供給用戶試聽(tīng)，可以對(duì)語(yǔ)音采取某種低的加密強(qiáng)度，以進(jìn)行模糊處理，降低音質(zhì)。諸如此類的許多應(yīng)用，總之，選擇性加密為不同等級(jí)的業(yè)務(wù)需求提供了可行性與良好的技術(shù)支持。以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述和說(shuō)明，這些實(shí)施例應(yīng)被認(rèn)為其只是示例性的，并不用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，本發(fā)明應(yīng)根據(jù)所附的權(quán)利要求進(jìn)行解釋。權(quán)利要求1、一種語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，其特征在于，包括下列步驟步驟A，進(jìn)行初始化，選擇所需安全等級(jí)，確定流加密方法的初始值和調(diào)節(jié)參數(shù)；步驟B，按照安全等級(jí)確定選用的比特位置表，利用所述流加密方法執(zhí)行加密操作。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，其特征在于，還包括下列步驟步驟C，解密方接到加密數(shù)據(jù)后，首先進(jìn)行初始化，然后執(zhí)行解密操作。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，其特征在于，所述步驟A包括下列步驟步驟A1，用戶選擇加密所需的安全等級(jí)；步驟A2，確定流加密方法的初始值和調(diào)節(jié)參數(shù)；歩驟A3，取調(diào)節(jié)參數(shù)中的初始值的有效二進(jìn)制位，轉(zhuǎn)換字節(jié)型數(shù)據(jù)，將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存入一數(shù)組作為密鑰流表，此密鑰流表將用以和語(yǔ)音數(shù)據(jù)流明文要加密的位進(jìn)行異或運(yùn)算，以獲得密文。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，其特征在于，所述步驟B包括下列步驟步驟B1，按照安全等級(jí)確定選用的比特位置表；步驟B2，在按照安全等級(jí)確定選用的比特位置表后，執(zhí)行當(dāng)前幀的加密操作；步驟B3，完成當(dāng)前幀的加密操作后，如果密鑰流使用完，利用所述混沌流加密方法中的調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)當(dāng)前混沌序列值進(jìn)行迭代，得到新的密鑰流，更新密鑰流表；如果還有語(yǔ)音幀，則轉(zhuǎn)回步驟B2,轉(zhuǎn)而處理下一幀，如果沒(méi)有語(yǔ)音幀，加密結(jié)束。5、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的所述的語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，其特征在于，所述歩驟C包括下列步驟歩驟Cl，接收控制參數(shù)，得到加密安全等級(jí)，并得到混沌流加密方法的初始值和調(diào)節(jié)參數(shù)；步驟C2，取調(diào)節(jié)參數(shù)的有效二進(jìn)制位，轉(zhuǎn)換為字節(jié)型數(shù)據(jù)，將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存入字節(jié)型數(shù)組作為密鑰流表，此密鑰流表將用以和語(yǔ)音數(shù)據(jù)流密文中加密的位進(jìn)行異或運(yùn)算，以獲得明文；歩驟C3，按照安全等級(jí)確定選用的比特位置表；步驟C4，執(zhí)行當(dāng)前幀的解密操作；歩驟C5，完成當(dāng)前幀的解密操作后，如果密鑰流使用完，利用調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)當(dāng)前混沌序列值進(jìn)行迭代，得到新的密鑰流，更新密鑰流表；如果還有語(yǔ)音幀，則轉(zhuǎn)回步驟C4,轉(zhuǎn)而處理下一幀，如果沒(méi)有語(yǔ)音幀，解密結(jié)束。6、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，其特征在于，所述的流加密方法為混沌流加密方法。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，其特征在于，所述混沌流加密方法為改進(jìn)的Logistics映射的一維非線性迭代方法表征的混沌流加密方法。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，其特征在于，所述迭代方法如下式所示G(x)=((3+l)(l+l/p)px(l-x)e其中，|3G(1,4)，x。e(0,1)，x的初始值為xo，通過(guò)此式迭代可以得到x,，X2，X3，…Xn…。9、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，其特征在于，所述語(yǔ)音編碼為G.729標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音編碼。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，其特征在于，所述所述步驟B中，按加密所需的安全等級(jí)確定選用的比特位置表，為按照G.729標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音幀中各參數(shù)對(duì)重建語(yǔ)音的作用以及重要性的不同，將比特位分為不同類別，加密不同類別的比特位獲得不同安全等級(jí)或效果。11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，其特征在于，所述語(yǔ)音幀中參數(shù)的比特位的分類包括下列等級(jí)之一或者其組合安全等級(jí)一，加密語(yǔ)音幀中的20比特位；安全等級(jí)二，加密語(yǔ)音幀中的21比特位；安全等級(jí)三，加密語(yǔ)音幀中的22比特位；安全等級(jí)四，加密語(yǔ)音幀中的23比特位；安全等級(jí)五，加密語(yǔ)音幀中的24比特位；安全等級(jí)六，加密語(yǔ)音幀中的36比特位。12、根據(jù)權(quán)利要求11所述的語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，其特征在于，所述語(yǔ)音幀中參數(shù)的比特位的分類還包括下列等級(jí)之一或者其組合安全等級(jí)七，模糊語(yǔ)音性別選擇需加密的比特位；安全等級(jí)八，減小通話/非通話期的區(qū)別選擇需加密的比特位。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種語(yǔ)音編碼選擇性加密方法，其包括步驟A，首先進(jìn)行初始化，選擇加密所需安全等級(jí)，確定混沌流加密方法的調(diào)節(jié)參數(shù)和初始值；步驟B，按照安全等級(jí)選用加密的比特位置表，以加密部分比特位，利用混沌流加密方法執(zhí)行加密操作。還可以包括步驟C，解密方接到加密數(shù)據(jù)后，首先進(jìn)行初始化，然后執(zhí)行解密操作。其按安全等級(jí)選擇需要加密的語(yǔ)音編碼幀的比特位，提高語(yǔ)音通話的實(shí)時(shí)性，降低系統(tǒng)能耗，滿足不同等級(jí)的業(yè)務(wù)需求。文檔編號(hào)G10L19/12GK101114450SQ200710052799公開(kāi)日2008年1月30日申請(qǐng)日期2007年7月20日優(yōu)先權(quán)日2007年7月20日發(fā)明者娟何,王芙蓉,莫益軍申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)