本申请是申请日为2015年9月1日，申请号为“201510552749.1”，发明名称为“语音通信加密方法、解密方法及其装置”的发明专利申请的分案申请。
本发明涉及一种语音通信加密方法及加密装置、一种语音通信解密方法及解密装置以及一种语音通信加密解密系统。
背景技术：
在通信领域中，数据加密和解密是非常广泛且重要的需求。近年来，随着智能手机等个人数字设备的广泛普及，语音逐渐成为通信的主流媒质。在这种情况下，对于语音信号的加密和解密的需求日益突出。针对语音信号的加密和解密，常用的主流算法是基于公用密钥-私有密钥的加密和解密方法。即，发送方必须使用接收方的公共密钥对语音信号进行加密。一旦语音信号被加密，则只有接收方使用其私人密钥才能对加密的语音信号进行解密。然而，这种基于公用密钥-私有密钥的加密和解密方法的运算量较大，特别是在多方语音通信(例如，微信)的情况下，运算量将明显增大，同时安全性也不能很好地得到确保。
技术实现要素：
因此，本发明的目的在于提供一种能够有效地降低运算量和提高安全性的语音通信加密方法及加密装置、语音通信解密方法及解密装置以及语音通信加密解密系统。
根据本发明的一方面，提供一种语音通信加密方法，所述语音通信加密方法包括：接收发送方的语音信号，并检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息；当发送方的语音信号包含敏感信息时，获取接收方的特征信息；使用接收方的特征信息对发送方的语音信号进行加密。
优选地，对发送方的语音信号进行加密的步骤包括：使用接收方的特征信息对包含在发送方的语音信号中的敏感信息进行加密。
优选地，通过下述方式中的至少一种来检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息：基于发送方的语音信号中是否包含预设的敏感关键词或敏感关键词类型，检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息；基于历史通信记录中发送方的语音信号的上下文，检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息；根据发送方的语音信号的音频特征，检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息。
优选地，在对发送方的语音信号进行加密之前还包括：确定发送方的语音信号的接收方。
优选地，通过下述方式中的至少一种确定发送方的语音信号的接收方：根据从发送方的语音信号中检测出的接收方姓名，确定发送方的语音信号的接收方；基于历史通信记录中发送方的语音信号的上下文，确定发送方的语音信号的接收方；请求发送方提供接收方姓名，并根据发送方提供的接收方姓名确定发送方的语音信号的接收方。
优选地，确定发送方的语音信号的接收方的步骤还包括：如果确定发送方的语音信号存在多个接收方，则在发送方的语音信号中确定每个发送方分别对应的语音信号。
优选地，使用接收方的特征信息对发送方的语音信号进行加密的步骤包括：针对发送方的语音信号的每个接收方，分别使用该接收方的特征信息，对确定出的该接收方对应的语音信号进行加密。
优选地，接收方的特征信息包括接收方的声纹信息、接收方的指纹信息、接收方的脸部信息和接收方的虹膜信息中的至少一个。
优选地，如果接收方的特征信息包括接收方的声纹信息，则获取接收方的特征信息的步骤包括：从接收方的语音信号中检测声纹信息。
优选地，从接收方的语音信号中检测声纹信息的步骤包括：从通信历史记录中查找接收方的语音文件；从查找到的语音文件中提取接收方的声纹信息。
根据本发明的另一方面，提供一种语音通信解密方法，所述语音通信解密方法包括：检测发送方的语音信号是否为加密的语音信号；当发送方的语音信号是加密的语音信号时，获取接收方的特征信息；使用接收方的特征信息对发送方的加密的语音信号进行解密。
优选地，接收方的特征信息包括接收方的声纹信息、接收方的指纹信息、接收方的脸部信息和接收方的虹膜信息中的至少一个。
优选地，如果接收方的特征信息包括接收方的声纹信息，则获取接收方的特征信息的步骤包括：从接收方的语音信号中检测声纹信息。
优选地，从接收方的语音信号中检测声纹信息的步骤包括：从通信历史记录中查找接收方的语音文件；从查找到的语音文件中提取接收方的声纹信息。
优选地，从接收方的语音信号中检测声纹信息的步骤包括：请求接收方提供语音信号；从接收方提供的语音信号中检测呼吸信号；根据呼吸信号确定接收方提供的语音信号是否为真实的语音信号；如果确定接收方提供的语音信号是真实的语音信号，则从接收方提供的语音信号中提取接收方的声纹信息。
优选地，所述语音通信解密方法还包括：如果没有成功地获取接收方的特征信息，则使用预定的语音文件屏蔽加密的语音信号。
优选地，所述语音通信解密方法还包括：当对发送方的加密的语音信号进行解密失败时，使用预定的语音文件屏蔽加密的语音信号。
根据本发明的另一方面，提供一种语音通信加密装置，所述语音通信加密包括：敏感信息检测单元，被配置为接收发送方的语音信号，并检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息；特征信息获取单元，被配置为当敏感信息检测单元检测到发送方的语音信号包含敏感信息时，获取接收方的特征信息；加密单元，被配置为使用接收方的特征信息对发送方的语音信号进行加密。
根据本发明的另一方面，提供一种语音通信解密装置，所述语音通信解密装置包括：语音信号检测单元，被配置为检测发送方的语音信号是否为加密的语音信号；特征信息获取单元，被配置为当语音信号检测单元检测到发送方的语音信号是加密的语音信号时，获取接收方的特征信息；解密单元，被配置为使用接收方的特征信息对发送方的加密的语音信号进行解密。
根据本发明的另一方面，提供一种语音通信加密解密系统，所述语音通信加密解密系统包括：语音通信加密装置，被配置为包括：敏感信息检测单元，被配置为接收发送方的语音信号，并检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息；特征信息获取单元，被配置为当敏感信息检测单元检测到发送方的语音信号包含敏感信息时，获取接收方的特征信息；加密单元，被配置为使用接收方的特征信息对发送方的语音信号进行加密；语音通信解密装置，被配置为包括：语音信号检测单元，被配置为检测发送方的语音信号是否为加密的语音信号；特征信息获取单元，被配置为当语音信号检测单元检测到发送方的语音信号是加密的语音信号时，获取接收方的特征信息；解密单元，被配置为使用接收方的特征信息对发送方的加密的语音信号进行解密。
附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，在附图中：
图1是示出根据本发明的示例性实施例的语音通信加密方法的流程图；
图2是示出图1中的检测语音信号中是否包含敏感信息的步骤的一个示例的详细流程图；
图3是示出图1中的确定发送方的语音信号的接收方的步骤的一个示例的详细流程图；
图4是图1中的从接收方的语音信号中检测声纹信息的步骤的一个示例的详细流程图；
图5是示出根据示例性实施例的语音通信解密方法的流程图；
图6是示出图5中的从接收方的语音信号中检测声纹信息的步骤的一个示例的详细流程图；
图7是示出图5中的从接收方的语音信号中检测声纹信息的步骤的另一示例的详细流程图；
图8是示出根据本发明的示例性实施例的语音通信加密装置的框图；
图9是示出根据本发明的示例性实施例的语音通信解密装置的框图；
图10是示出根据本发明的示例性实施例的语音通信加密解密系统的框图；
图11是示出根据本发明的示例性实施例的语音通信的场景的示图。
具体实施方式
在下文中参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在这里所提出的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。
应该理解的是，尽管在这里可使用术语第一、第二、第三等来描述不同的元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称作第二元件、组件、区域、层或部分。如在这里使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和所有组合。
这里使用的术语仅为了描述特定实施例的目的，而不意图限制本发明。如这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。还应理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应该被解释为具有与相关领域的环境中它们的意思一致的意思，而将不以理想的或者过于正式的含义来解释它们。
在下文中，将参照附图详细地解释本发明。
图1是示出根据本发明的示例性实施例的语音通信加密方法的流程图。
参照图1，在步骤s101，接收发送方的语音信号，并检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息。
这里，敏感信息可以是银行账号、密码等，但不限于此。具体地讲，可基于发送方的语音信号中是否包含预设的敏感关键词或敏感关键词类型，检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息。例如，当发送方的语音信号中包含诸如“密码是xxxxxx”的敏感词时，可将相应的敏感词检测为敏感信息。又例如，当发送方的语音信号中包含一串数字类型的语音片段时，可将该语音片段检测为敏感词。另一方面，可基于历史通信记录中发送方的语音信号的上下文，检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息。例如，如果在先前的语音信号中出现了银行账号等词语，并且在当前的语音信号中包含有数字信息，则可以将该数字信息认定为银行账号，即敏感信息。此外，还可根据发送方的语音信号的音频特征，检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息。上述音频特征可以但不限于为语音信号的音量特征。例如，用户之间在语音聊天时，如果涉及到敏感信息可能会降低音量，因此当检测到发送方的语音信号中的一个片段对应的音量小于该语音信号的其他内容对应的音量或者该片段对应的音量与该语音信号的其他内容对应的音量之间的差值大于设定阈值时，该片段的内容可能为敏感信息。
在步骤s102，确定发送方的语音信号的接收方。
具体地讲，在步骤s102，可通过以下方式中的至少一种来确定发送方的语音信号的接收方：根据从发送方的语音信号中检测出的接收方姓名，确定发送方的语音信号的接收方；基于历史通信记录中发送方的语音信号的上下文，确定发送方的语音信号的接收方；请求发送方提供接收方姓名，并根据发送方提供的接收方姓名确定发送方的语音信号的接收方。
根据本发明的示例性实施例，在不涉及多方语音通信的情况下(即，在单对单语音通信的情况下)，可以省略步骤s102。
接下来，在步骤s103，当在步骤s101确定发送方的语音信号包含敏感信息时，获取接收方的特征信息。
根据本发明的示例性实施例，接收方的特征信息可以是下述信息中的至少一种：接收方的声纹信息、接收方的指纹信息、接收方的脸部信息或接收方的虹膜信息等，但是不限于此，任何反映接收方的唯一特征的信息均可以用作特征信息。例如，声纹作为携带言语信息的声波频谱，具有可分性强、稳定性高等特性。因此，声纹信息可有效地应用于语音信号加密，从而提高加密的安全性。当使用声纹信息作为特征信息时，在步骤s103，可从接收方的语音信号中检测声纹信息。以下将参照图4详细描述从接收方的语音信号中检测声纹信息的步骤。
可选择地，当在步骤s101确定发送方的语音信号不包含敏感信息时，可将语音信号直接发送到接收方。在步骤s104，使用接收方的特征信息(例如，声纹信息)对发送方的语音信号进行加密。
以下将对根据本发明的示例性实施例的语音通信加密方法进行更详细的解释。
图2是示出图1中的检测语音信号中是否包含敏感信息的步骤的一个示例的详细流程图。图2示出基于发送方的语音信号中是否包含预设的敏感关键词或敏感关键词类型，检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息的示例。
参照图2，在步骤s201，将发送方的语音信号识别为单词列。
这里，可以通过传统的基于隐马尔科夫模型-深度神经网络的传统方法来进行语音识别。然而，语音识别方法不限于此，可使用各种语音识别方法来对发送方的语音信号进行识别。
接下来，在步骤s202，对识别出的单词列进行语义分析，以检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息。
根据本发明的示例性实施例，可根据一个预定义的敏感词列表，对识别出的单词列进行文本匹配，来检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息。可选择地，在检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息之后，可根据检测结果设置指示语音信号是否包含敏感信息的状态指示符。例如，如果语音信号包含敏感信息，则将该状态标识符设置为1，如果语音信号不包含敏感信息，则将该状态标识符设置0。
图3是示出图1中的确定发送方的语音信号的接收方的步骤的一个示例的详细流程图。
参照图3，在步骤s301，从发送方的语音信号中检测接收方姓名，从而确定发送方的语音信号的接收方。
这里，可根据一个预定的姓名列表，对发送方的语音信号的语义分析的结果(例如，但不限于在步骤s201中进行识别并且在步骤s202中进行语义分析的单词列)进行文本匹配，从而确定发送方的语音信号的接收方。根据本发明的示例性实施例，当发送方的语音信号包含敏感信息时，语音信号还可能明确地指定接收方的姓名。例如，发送方的语音信号可以是“密码123456发送给用户a”这样的句子。
如果在步骤s301中没有从发送方的语音信号中检测到任何接收方姓名，则在步骤s302，可基于通信历史记录确定发送方的语音信号的接收方。
具体地讲，如果通信历史记录中包含接收方的姓名，则可以根据该姓名判断当前语音信号的接收方。例如，如果通信历史记录中包含“用户a，请记录一下我的银行帐号”这样的句子，则可以判断当前语音信号的接收方是用户a。
如果在步骤s302中基于通信历史记录没有确定发送方的语音信号的接收方，则在步骤s303，请求发送方提供接收方姓名，从而确定发送方的语音信号的接收方。
这里，发送方可以通过语音合成或文本信息的方式提供接收方姓名，这取决于语音通信的平台。例如，在一个文本界面的通信平台上，可以通过弹出对话框的方式显示请求提供接收方姓名的文本信息。在一个纯语音非文本界面的通信平台上，可以通过播放语音合成音请求发送方提供接收方姓名。
如上所述，可通过执行步骤s301、s302和s303中的一个或多个步骤来确定发送方的语音信号的接收方。这里，可以由用户预先确定使用步骤s301、s302和s303中的哪个或哪些步骤来确定发送方的语音信号的接收方。
如果在步骤s301、s302或s303中确定发送方的语音信号存在多个接收方，则在步骤s304，根据对发送方的语音信号的语义分析，将发送方的语音信号分割为至少一个部分。
具体地讲，当存在多个接收方时，语音信号可能同时发送给所有接收方。此时，不对语音信号进行分割。换句话说，可以将整个语音信号作为一个部分进行分割。另一方面，当存在多个接收方时，语音信号的某一部分发送给某些接收方，另外的部分发送给另外的某些接收方。此时，发送方的语音信号将被分割为多个部分，其中，每个部分对应于至少一个接收方。例如，当语音信号为“请将数学成绩发送给用户a，然后将语文成绩发送给用户b”，则根据接收方a和b，语音信号将被分割为分别与接收方a和b对应的两个部分。又例如，当语音信号为“a和b，我的银行账号为xxxxxx；c，我的邮箱密码是xxxxxx；d、e和f，我的qq号是xxxxxx”时，该语音信号将被分割为与接收方a和b对应的第一部分、与c对应的第二部分以及与d、e和f对应的第三部分。
图4是图1中的从接收方的语音信号中检测声纹信息的步骤的一个示例的详细流程图。
参照图4，在步骤s401，从通信历史记录中查找与发送方的语音信号的接收方的姓名对应的语音文件。
这里，当存在多个接收方时，分别查找与每个接收方对应的语音文件。这里，与每个接收方对应的语音文件包括存储在本地存储器中的先前的语音通信中接收到的语音文件以及存储在通讯录中的与各个联系人相关的视频文件/视频文件中包含的语音文件。
然后，在步骤s402，从查找到的语音文件中提取对应的接收方的声纹信息。
根据本发明的示例性实施例，可通过基于身份认证矢量(i-vector)的方法来从语音文件中提取声纹信息。然而，本发明不限于此，可使用任何适当的方法从语音文件中提取声纹信息。
可选择地，如果接收方的特征信息是指纹信息、脸部信息或虹膜信息，则可从先前接收到/存储的图像文件中确定与接收方相应的图像文件，然后从确定的图像文件中提取接收方的指纹信息、脸部信息或虹膜信息。另一方面，当检测到语音信号中包含敏感信息时，可在对发送方的语音信号进行加密并发送加密的语音信号之前，请求接收方提供其声纹信息、指纹信息、脸部信息或虹膜信息等。
如果发送方的语音信号仅存在一个接收方(即，单对单语音通信)，则可使用接收方的特征信息对整个语音信号(例如，发送方说出的整句话)进行加密。根据本发明的示例性实施例，还可使用接收方的特征信息仅对包含在语音信号中的敏感信息进行加密。另一方面，如果发送方的语音信号存在多个接收方，则在对语音信号进行加密的步骤(即，步骤s104)中，分别使用多个接收方中的每个接收方的特征信息，对分割的语音信号中与每个接收方对应的部分进行加密。例如，当多个接收方接收同一语音信号时，可使用每个接收方的特征信息，分别对整个语音信号进行加密。类似地，可使用每个接收方的特征信息，分别对包含在语音信号中的敏感信息进行加密。当语音信号的某一部分发送给某些接收方，另外的部分发送给另外的某些接收方时，可使用每个接收方的特征信息，分别对语音信号中与该接收方对应的部分进行加密。这里，可通过传统的加密方法(例如，blowfish算法)使用声纹信息对语音信号进行加密。然而，本发明不限于此，可通过任何适当的加密方法使用声纹信息对语音信号进行加密。
最后，在发送加密的语音信号时，可将一段用于屏蔽加密的语音信号或语音信号中的敏感信息的遮蔽语音文件与语音信号一起发送。这样，当接收方不能对加密的语音信号或语音信号中的敏感信息进行解密时，接收方将听到该遮蔽语音信号，而不是一段空白语音文件或噪声。
图5是示出根据示例性实施例的语音通信解密方法的流程图。
参照图5，在步骤s501，检测发送方的语音信号是否为加密的语音信号。
这里，可以通过语音信号的编码方式判断语音信号是否为加密的语音信号。例如，如果语音信号的编码方式为常见的编码方式，则可判断语音信号是未加密的语音信号。如果语音信号的编码方式为非常见的编码方式，则可判断语音信号是加密的语音信号。可选择地，如果语音信号是未加密的语音信号，则可直接向接收方播放该语音信号。
当发送方的语音信号是加密的语音信号时，在步骤s502，获取接收方的特征信息。
如上所述，接收方的特征信息可以是接收方的声纹信息、接收方的指纹信息、接收方的脸部信息或接收方的虹膜信息等，但是不限于此。当使用声纹信息作为特征信息时，在步骤s502，可从接收方的语音信号中检测声纹信息。
如果成功地获取了接收方的特征信息(例如，声纹信息)，则在步骤s503，使用获取的接收方的特征信息对发送方的加密的语音信号进行解密。
根据本发明的示例性实施例，在步骤s503中使用的解密方法应与对语音信号进行加密时使用的加密方法相一致。在对加密的语音信号进行解密之后，可向接收方播放解密后的语音信号。
可选择地，如果对发送方的加密的语音信号进行解密失败，则在步骤s504，可使用预定的语音文件屏蔽加密的语音信号。
例如，可以随机选择一个遮蔽语音文件或者选择一个空白语音文件来进行屏蔽处理。又例如，可以使用与加密的语音信号一起发送到接收方的屏蔽语音文件来进行屏蔽处理。其后，可向接收方播放遮蔽之后的语音信号。这里，如果使用空白语音文件进行屏幕处理，则实现解密失败的语音信号对接收方不可见的效果。如果使用遮蔽语音文件进行处理的话，则将伪装之后的语音信号播放给接收方。
可选择地，如果在步骤s502中没有成功地获取接收方的特征信息(例如，声纹信息)，则可转到步骤s504，以使用预定的语音文件屏蔽加密的语音信号。
图6是示出图5中的从接收方的语音信号中检测声纹信息的步骤的一个示例的详细流程图。
参照图6，在步骤s601，从通信历史记录中查找接收方的语音文件。
然后，在步骤s602，从查找到的语音文件中提取接收方的声纹信息。
这里，可通过基于身份认证矢量(i-vector)的方法来从语音文件中提取声纹信息。然而，本发明不限于此，可使用任何适当的方法从语音文件中提取声纹信息。
图7是示出图5中的从接收方的语音信号中检测声纹信息的步骤的另一示例的详细流程图。
参照图7，在步骤s701，请求接收方提供语音信号。
这里，可以通过语音合成或文本信息的方式向接收方发出请求，这取决于语音通信的平台。例如，在一个文本界面的通信平台上，可以通过弹出对话框的方式显示请求接收方提供语音信号。在一个纯语音非文本界面的通信平台上，可以通过播放语音合成音请求接收方提供语音信号。其后，在步骤s702，从接收方提供的语音信号中检测呼吸信号。例如，可通过诸如压力感应仪的传感器检测呼吸信号。
在步骤s703，根据呼吸信号确定接收方提供的语音信号是否为真实的语音信号。
这里，可以使用机器学习算法(例如，支持向量机(svm))来确定语音信号是否为真实的语音信号。可选择地，可根据确定结果设置指示语音信号是否为真实的语音信号的状态标示符。例如，状态标示符1指示真是的语音信号，状态标示符0指示非真实的语音信号(例如，录音的语音信号)。
如果确定接收方提供的语音信号是真实的语音信号，则在步骤s704，从接收方提供的语音信号中提取接收方的声纹信息。
然而，如果确定接收方提供的语音信号不是真实的语音信号，则可以确定没有从接收方的语音信号中检测到声纹信息，并且转到步骤s504，以使用预定的语音文件屏蔽加密的语音信号。
可选择地，如上所述，如果接收方的特征信息是指纹信息、脸部信息或虹膜信息，则可从先前接收到/存储的图像文件中确定与接收方相应的图像文件，然后从确定的图像文件中提取接收方的指纹信息、脸部信息或虹膜信息。另一方面，可直接请求接收方提供其指纹信息、脸部信息或虹膜信息等。
图8是示出根据本发明的示例性实施例的语音通信加密装置的框图。
参照图8，语音通信加密装置800包括敏感信息检测单元801、特征信息获取单元802和加密单元803。可选择地，语音通信加密装置800还可包括接收方确定单元804。
敏感信息检测单元801接收发送方的语音信号，并检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息。敏感信息检测单元801可基于发送方的语音信号中是否包含预设的敏感关键词或敏感关键词类型，检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息。此外，敏感信息检测单元801可基于历史通信记录中发送方的语音信号的上下文，检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息。此外，敏感信息检测单元801还可根据发送方的语音信号的音频特征，检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息。在一个示例中，敏感信息检测单元801可将发送方的语音信号识别为单词列，并对识别出的单词列进行语义分析，以检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息。例如，敏感信息检测单元801可根据预定义的敏感词列表，对识别出的单词列进行文本匹配，以检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息。可选择地，敏感信息检测单元801还可以通过对发送方的语音信号进行上下文分析和语音特征分析来检测敏感信息。敏感信息检测单元801可根据检测结果设置指示语音信号是否包含敏感信息的状态指示符。例如，如果语音信号包含敏感信息，则将该状态标识符设置为1，如果语音信号不包含敏感信息，则将该状态标识符设置0。
在多方语音通信的情况下，接收方确定单元804可用于确定发送方的语音信号的接收方。具体地讲，接收方确定单元804可从发送方的语音信号中检测接收方姓名，从而确定发送方的语音信号的接收方。这里，接收方确定单元804可根据一个预定的姓名列表，对发送方的语音信号的语义分析的结果进行文本匹配，从而确定发送方的语音信号的接收方。另一方面，当通过文本匹配未能确定语音信号的接收方时，接收方确定单元804还可基于通信历史记录确定发送方的语音信号的接收方。此外，当通过通信历史记录未能确定语音信号的接收方时，接收方确定单元804还可请求发送方提供接收方姓名，从而确定发送方的语音信号的接收方。如上所述，根据用户的设置，接收方确定单元804可通过使用以上方式(即，从发送方的语音信号中检测接收方姓名确定接收方、基于通信历史记录确定发送方的语音信号确定接收方、请求发送方提供接收方姓名以确定接收方)中的任意一种或多种方式来确定发送方的语音信号的接收方。
当接收方确定单元804确定发送方的语音信号存在多个接收方时，接收方确定单元804可根据对发送方的语音信号的语义分析，将发送方的语音信号分割为至少一个部分。具体地讲，当存在多个接收方时，语音信号可能同时发送给所有接收方。此时，接收方确定单元804不对语音信号进行分割。当存在多个接收方时，语音信号的某一部分发送给某些接收方，另外的部分发送给另外的某些接收方。此时，接收方确定单元804可将发送方的语音信号分割为多个部分，其中，每个部分对应于至少一个接收方。
特征信息获取单元802可获取接收方的特征信息。如上所述，接收方的特征信息可以是接收方的声纹信息、接收方的指纹信息、接收方的脸部信息或接收方的虹膜信息等，但是不限于此。当使用声纹信息作为特征信息时，特征信息获取单元802可从通信历史记录中查找与发送方的语音信号的接收方的姓名对应的语音文件，并从查找到的语音文件中提取接收方的声纹信息。可选择地，当接收方确定单元804确定存在多个接收方时，特征信息获取单元802可分别查找与每个接收方对应的语音文件，并从查找到的语音文件中提取对应的接收方的声纹信息。另一方面，如果接收方的特征信息是指纹信息、脸部信息或虹膜信息，则特征信息获取单元802可从先前接收到/存储的图像文件中确定与接收方相应的图像文件，然后从确定的图像文件中提取接收方的指纹信息、脸部信息或虹膜信息。另一方面，当检测到语音信号中包含敏感信息时，特征信息获取单元802可在对发送方的语音信号进行加密并发送加密的语音信号之前，请求接收方提供其声纹信息、指纹信息、脸部信息或虹膜信息等。
加密单元803使用特征信息获取单元802获取的特征信息对发送方的语音信号进行加密。具体地讲，如果发送方的语音信号仅存在一个接收方(即，单对单语音通信)，则加密单元803可使用接收方的特征信息对整个语音信号(例如，发送方说出的整句话)进行加密。这里，加密单元803可获取的特征信息仅对包含在语音信号中的敏感信息进行加密。另一方面，如果发送方的语音信号存在多个接收方，则加密单元803可分别使用多个接收方中的每个接收方的特征信息，对分割的语音信号中与每个接收方对应的部分进行加密。如上所述，加密单元803可使用每个接收方的特征信息，分别对包含在语音信号中的敏感信息进行加密。
根据本发明的示例性实施例，语音通信加密装置800还可包括用于发送加密的语音信号的发送单元(未示出)。在发送单元发送加密的语音信号时，可将一段用于屏蔽加密的语音信号或语音信号中的敏感信息的遮蔽语音文件与语音信号一起发送。这样，当接收方不能对加密的语音信号或语音信号中的敏感信息进行解密时，接收方将听到该遮蔽语音信号，而不是一段空白语音文件或噪声。
图9是示出根据本发明的示例性实施例的语音通信解密装置的框图。
参照图9，语音通信解密装置900包括语音信号检测单元901、特征信息获取单元902和解密单元903。可选择地，语音通信解密装置900还可包括语音信号屏蔽单元904。
语音信号检测单元901检测发送方的语音信号是否为加密的语音信号。如上所述，语音信号检测单元901可以通过语音信号的编码方式判断语音信号是否为加密的语音信号。可选择地，如果语音信号是未加密的语音信号，则可通过相应的播放单元(未示出)直接向接收方播放该语音信号。当语音信号检测单元901检测到发送方的语音信号是加密的语音信号时，特征信息获取单元902获取接收方的特征信息。如上所述，接收方的特征信息可以是接收方的声纹信息、接收方的指纹信息、接收方的脸部信息或接收方的虹膜信息等，但是不限于此。当使用声纹信息作为特征信息时，特征信息获取单元902可从通信历史记录中查找接收方的语音文件，并从查找到的语音文件中提取接收方的声纹信息。如果特征信息获取单元902成功地获取了接收方的特征信息(例如，声纹信息)，则解密单元903使用获取的接收方的特征信息对发送方的加密的语音信号进行解密。这里，解密单元903使用的解密方法应与对语音信号进行加密时使用的加密方法相一致。在对加密的语音信号进行解密之后，可通过相应的播放单元(未示出)向接收方播放解密后的语音信号。如果解密单元903对发送方的加密的语音信号进行解密失败，则语音信号屏蔽单元904可使用预定的语音文件屏蔽加密的语音信号。其后，可通过相应的播放单元(未示出)向接收方播放屏蔽后的语音信号。另一方面，语音信号屏蔽单元904可使用与加密的语音信号一起被发送方发送到接收方的屏蔽语音文件来进行屏蔽处理。可选择地，如果特征信息获取单元902没有从接收方的语音信号中检测到声纹信息，则语音信号屏蔽单元904可以使用预定的语音文件屏蔽加密的语音信号。
特征信息获取单元902还可通过以下处理来检测声纹信息。首先，特征信息获取单元902可请求接收方提供语音信号。其后，特征信息获取单元902可以从接收方响应于所述请求而提供的语音信号中检测呼吸信号，并根据呼吸信号确定接收方提供的语音信号是否为真实的语音信号。当确定接收方提供的语音信号是真实的语音信号时，特征信息获取单元902可从接收方提供的语音信号中提取接收方的声纹信息。然而，当确定接收方提供的语音信号不是真实的语音信号，则特征信息获取单元902可确定没有从接收方的语音信号中检测到声纹信息。在这种情况下，语音信号屏蔽单元904可以使用预定的语音文件屏蔽加密的语音信号。
可选择地，如上所述，如果接收方的特征信息是指纹信息、脸部信息或虹膜信息，则特征信息获取单元902可从先前接收到/存储的图像文件中确定与接收方相应的图像文件，然后从确定的图像文件中提取接收方的指纹信息、脸部信息或虹膜信息。另一方面，特征信息获取单元902可直接请求接收方提供其指纹信息、脸部信息或虹膜信息等。
图10是示出根据本发明的示例性实施例的语音通信加密解密系统的框图。
参照图10，语音通信加密解密系统1000包括语音通信加密装置1010和语音通信解密装置1020。具体地讲，语音通信加密装置1010包括敏感信息检测单元1011、特征信息获取单元1012和加密单元1013。敏感信息检测单元1011可接收发送方的语音信号，并检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息。当敏感信息检测单元1011检测到发送方的语音信号包含敏感信息时，特征信息获取单元1012可获取接收方的特征信息。加密单元1013可使用获取的接收方的特征信息对发送方的语音信号进行加密，可选择地，语音通信加密装置1010还可包括接收方确定单元1104。在多方语音通信的情况下，接收方确定单元1104可用于确定发送方的语音信号的接收方。语音通信解密装置1020包括语音信号检测单元1021、特征信息获取单元1022和解密单元1023。语音信号检测单元1021进而检测发送方的语音信号是否为加密的语音信号。当语音信号检测单元1021检测到发送方的语音信号是加密的语音信号时，特征信息获取单元1022可获取接收方的特征信息。如果特征信息获取单元1022成功地获取了接收方的特征信息，则解密单元1023使用获取的接收方的特征信息对发送方的加密的语音信号进行解密。可选择地，语音通信解密装置1020还可包括语音信号屏蔽单元1024。如果特征信息获取单元1022没有成功地获取接收方的特征信息，则语音信号屏蔽单元1024可以使用预定的语音文件屏蔽加密的语音信号。此外，如果解密单元1023对发送方的加密的语音信号进行解密失败，则语音信号屏蔽单元1024可使用预定的语音文件屏蔽加密的语音信号。
图11是示出根据本发明的示例性实施例的语音通信的场景的示图。
参照图11，示出多方语音通信的环境。在这种情况下，对于一个用户来说，该用户的语音信号可使用其他多个用户中的每个用户的特征信息来分别加密，而其他多个用户中的每个用户的机密的语音信号可使用该用户的特征信息来解密。
根据本发明的示例性实施例的语音加密方法及加密装置、语音通信解密方法及解密装置以及语音通信加密解密系统可应用于任何具有语音信号接收能力和语音信号播放能力的电子装置，例如，个人计算机、便携式电话、智能电话、平板pc、便携式多媒体播放器(pmp)或个人数字助理(pda)等。
根据本发明的示例性实施例的语音加密方法及加密装置、语音通信解密方法及解密装置以及语音通信加密解密系统具有如下特点。首先，通过在加密处理中仅对语音信号中的敏感信息进行加密，可减少运算量。此外，通过使用接收方的特征信息(尤其是声纹信息)对语音信号进行加密/解密，可提高语音通信的安全性。此外，通过在解密处理中检测呼吸信号来确定接收方的真实性，可进一步提高语音通信的安全性。
上述根据本发明的示例性实施例的语音通信加密方法和语音通信解密方法可以通过硬件或固件被实现，或者被实施为软件或计算机代码或它们的组合。另外，软件或计算机代码还可被存储在非暂时性记录介质(只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、致密盘(cd)-rom、磁带、软盘、光学数据存储装置和载波(诸如通过互联网的数据传输))中或是通过网络下载的计算机代码，其中，所述计算机代码最初存储在远程记录介质、计算机可读记录介质、或非暂时性机器可读介质上并将被存储在本地记录介质上，从而描述于此的方法可使用通用计算机、数字计算机或专用处理器以存储在记录介质上的这样的软件、计算机代码、软件模块、软件对象、指令、应用程序、小应用程序、app等来实施，或者在可编程硬件或专用硬件(诸如asic或fpga)中被实施。如本领域中所理解：计算机、处理器、微处理器控制器或可编程的硬件包括易失性和/或非易失性存储器和存储器组件(例如ram、rom、闪存等)，其中，所述存储器和存储器元件可存储或接收软件或计算机代码，其中，所述软件或计算机代码在被计算机、处理器或硬件访问并执行时将实施描述于此的处理方法。此外，将认识到：当通用计算机访问用于实施于此示出的处理的代码时，所述代码的执行将通用计算机转变为用于执行于此示出的处理的专用计算机。此外，程序可以通过任何介质(例如，通过有线/无线连接发送的通信信号及其等同物)以电子方式被传送。所述程序和计算机可读记录介质也可以分布于联网的计算机系统中，从而以分布的形式存储和执行计算机可读代码。
虽然已经显示和描述了一些实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
1.一种语音通信加密方法，包括：
接收发送方的语音信号，并检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息；
当发送方的语音信号包含敏感信息时，获取接收方的特征信息；
使用接收方的特征信息对发送方的语音信号进行加密。
2.根据权利要求1所述的语音通信加密方法，其中，对发送方的语音信号进行加密的步骤包括：
使用接收方的特征信息对包含在发送方的语音信号中的敏感信息进行加密。
3.根据权利要求1或2所述的语音通信加密方法，其中，通过下述方式中的至少一种来检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息：
基于发送方的语音信号中是否包含预设的敏感关键词或敏感关键词类型，检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息；
基于历史通信记录中发送方的语音信号的上下文，检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息；
根据发送方的语音信号的音频特征，检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的语音通信加密方法，其中，在对发送方的语音信号进行加密之前还包括：
确定发送方的语音信号的接收方。
5.根据权利要求4所述的语音通信加密方法，其中，通过下述方式中的至少一种确定发送方的语音信号的接收方：
根据从发送方的语音信号中检测出的接收方姓名，确定发送方的语音信号的接收方；
基于历史通信记录中发送方的语音信号的上下文，确定发送方的语音信号的接收方；
请求发送方提供接收方姓名，并根据发送方提供的接收方姓名确定发送方的语音信号的接收方。
6.根据权利要求4或5所述的语音通信加密方法，其中，确定发送方的语音信号的接收方的步骤还包括：
当存在多个接收方并且多个接收方接收同一语音信号时，使用每个接收方的特征信息分别对整个语音信号进行加密；
当发送方的语音信号存在多个接收方并且多个接收方接收不同部分的语音信号时，对语音信号进行分割，确定不同接收方分别对应的语音信号。
7.根据权利要求6所述的语音通信加密方法，其中，使用接收方的特征信息对发送方的语音信号进行加密的步骤包括：
对语音信号进行分割后，针对发送方的语音信号的每个接收方，分别使用该接收方的特征信息，对确定出的该接收方对应的语音信号进行加密。
8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的语音通信加密方法，其中，接收方的特征信息包括接收方的声纹信息、接收方的指纹信息、接收方的脸部信息和接收方的虹膜信息中的至少一个。
9.根据权利要求8所述的语音通信加密方法，其中，如果接收方的特征信息包括接收方的声纹信息，则获取接收方的特征信息的步骤包括：
从接收方的语音信号中检测声纹信息。
10.根据权利要求9所述的语音通信加密方法，其中，从接收方的语音信号中检测声纹信息的步骤包括：
从通信历史记录中查找接收方的语音文件；
从查找到的语音文件中提取接收方的声纹信息。
11.一种语音通信解密方法，包括：
检测发送方的语音信号是否为加密的语音信号；
当发送方的语音信号是加密的语音信号时，获取接收方的特征信息；
使用接收方的特征信息对发送方的加密的语音信号进行解密。
12.如权利要求11所述的语音通信解密方法，其中，接收方的特征信息包括接收方的声纹信息、接收方的指纹信息、接收方的脸部信息和接收方的虹膜信息中的至少一个。
13.如权利要求12所述的语音通信解密方法，其中，如果接收方的特征信息包括接收方的声纹信息，则获取接收方的特征信息的步骤包括：
从接收方的语音信号中检测声纹信息。
14.根据权利要求13所述的语音通信解密方法，其中，从接收方的语音信号中检测声纹信息的步骤包括：
从通信历史记录中查找接收方的语音文件；
从查找到的语音文件中提取接收方的声纹信息。
15.根据权利要求13所述的语音通信解密方法，其中，从接收方的语音信号中检测声纹信息的步骤包括：
请求接收方提供语音信号；
从接收方提供的语音信号中检测呼吸信号；
根据呼吸信号确定接收方提供的语音信号是否为真实的语音信号；
如果确定接收方提供的语音信号是真实的语音信号，则从接收方提供的语音信号中提取接收方的声纹信息。
16.根据权利要求11至15中任一权利要求所述的语音通信解密方法，还包括：
如果没有成功地获取接收方的特征信息，则使用预定的语音文件屏蔽加密的语音信号。
17.根据权利要求11至16中任一权利要求所述的语音通信解密方法，还包括：
当对发送方的加密的语音信号进行解密失败时，使用预定的语音文件屏蔽加密的语音信号。
18.一种语音通信加密装置，包括：
敏感信息检测单元，被配置为接收发送方的语音信号，并检测发送方的语音信号中是否包含敏感信息；
特征信息获取单元，被配置为当敏感信息检测单元检测到发送方的语音信号包含敏感信息时，获取接收方的特征信息；
加密单元，被配置为使用接收方的特征信息对发送方的语音信号进行加密。
19.一种语音通信解密装置，包括：
语音信号检测单元，被配置为检测发送方的语音信号是否为加密的语音信号；
特征信息获取单元，被配置为当语音信号检测单元检测到发送方的语音信号是加密的语音信号时，获取接收方的特征信息；
解密单元，被配置为使用接收方的特征信息对发送方的加密的语音信号进行解密。
技术总结