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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND SYSTEM FOR RAPIDLY GENERATING AND TRANSMITTING A CHARACTER SEQUENCE USING VOICE FREQUENCIES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/012467
Kind Code:
A1
Abstract:
A method for generating and rapidly transmitting a multi-character sequence using voice frequencies, wherein blanks between two adjacent characters are deleted during transmission when said characters are different or differently encoded.

Inventors:
GORETA LUCAS
DUROUX CHRISTIAN
Application Number:
PCT/FR1996/001500
Publication Date:
April 03, 1997
Filing Date:
September 25, 1996
Export Citation:
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Assignee:
FINTEL SA (FR)
International Classes:
H04L27/26; H04L27/30; H04M1/275; H04M1/50; H04M11/06; H04Q1/453; H04Q7/38; (IPC1-7): H04L27/30; H04Q1/453
Foreign References:
EP0184953A11986-06-18
DE3026016A11982-01-21
DE2001669A11970-07-30
EP0318454A21989-05-31
US3810019A1974-05-07
Other References:
FISCHER ET AL.: "MODEMS FÜR DIE PARALLELÜBERTRAGUNG VON DATEN ÜBER FERNSPRECHWÄHLNETZE", SIEMENS ZEITSCHRIFT, vol. 43, no. 3, March 1969 (1969-03-01), MUNICH (DE), pages 121 - 135, XP002006386
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Procédé permettant de générer, à l'aide de fréquences vocales, une séquence (1) comportant plusieurs caractères et de la transmettre rapidement, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape de supprimer, lors de la transmission, les blancs (3) séparant deux caractères successifs, lorsque ceuxci sont distincts ou sont codés de manière distinctes.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour pouvoir supprimer le plus de blancs possible, on traite préalablement la séquence des caractères à transmettre de manière que deux caractères successifs ne soient pas identiques, on procède à l'opération inverse, après transmission, afin d'obtenir la séquence d'origine.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour pouvoir supprimer tous les blancs on code les caractères par rémission simultanée de N fréquences vocales (N supérieur ou égal à 2), chacune choisie parmi N+l groupes de fréquences vocales à raison d'une au plus par groupe, on alterne régulièrement les N groupes sélectionnés parmi les N+l groupes.
4. Procédé selon la revendication 3, la matrice des caractères à transmettre étant la matrice des seize caractères DTMF, caractérisé en ce que : on code les caractères par rémission simultanée de deux fréquences vocales, chacune choisie parmi deux des trois groupes (GI, G2, G3) de quatre fréquences vocales, à raison d'une fréquence vocale choisie au plus par groupe, on sélectionne alternativement les deux groupes (GI, G2) des fréquences vocales DTMF et les deux groupes (G2, G3).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la séquence de plusieurs caractères appartient au groupe comprenant : des numéros de téléphone ; des codes d'identification ; des données de cryptage.
6. Système permettant de générer, à l'aide de fréquences vocales, une séquence comportant plusieurs caractères représentant des données et de transmettre rapidement cellesci à distance, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mise en oeuvre du procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 5. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est composé : d'un objet portatif (50) émettant des fréquences vocales, destiné à être utilisé en combinaison avec le microphone (60) d'un terminal (70) ; ledit objet portatif (50) comprenant * des moyens (201, 202, 203) de génération de N+l groupes (GI, G2, G3) de fréquences vocales, avec N supérieur ou égal à 2, * des moyens (30) de sélection de N fréquences vocales choisies chacune parmi les N+l groupes de fréquences vocales, à raison d'au plus une fréquence vocale par groupe, * des moyens (30) permettant d'alterner les combinaisons de N groupes, * des moyens (40) d'émission simultanée des N fréquences vocales sélectionnées, d'un réseau (80) de communication permettant de transmettre les caractères représentant les données, du microphone du terminal à un ordinateur distant, d'un ordinateur (90) comportant des moyens (100) de permettant de reconstituer la séquence de caractères d'origine et de traiter la dite séquence. 8. Objet portatif (50) émettant des fréquences vocales, destiné à être utilisé en combinaison avec un microphone (60) d'un terminal (70) ; ledit objet portatif comprenant * des moyens (201, 202, 2O3) de génération de N+l groupes de fréquences vocales, avec N supérieur ou égal à 2, * des moyens (30) de sélection de N fréquences vocales choisies chacune parmi les N+l groupes de fréquences vocales, à raison d'au plus une fréquence vocale par groupe, * des moyens (30) permettant d'alterner les combinaisons de N groupes, * des moyens (40) d'émission simultanée des N fréquences vocales sélectionnées. 9. Terminal multifréquence du type permettant à un usager de composer une séquence de caractères à transmettre sur un réseau téléphonique; le dit terminal comprenant * des moyens de génération de N+l groupes de fréquences vocales, avec N supérieur ou égal à 2, * des moyens de sélection de N fréquences vocales choisies chacune parmi les N+l groupes de fréquences vocales, à raison d'au plus une fréquence vocale par groupe, * des moyens permettant d'alterner les combinaisons de N groupes, * des moyens d'émission simultanée des N fréquences vocales sélectionnées.
Description:
Procédé et système pour générer et transmettre rapidement, à l'aide de fréquences vocales, une séquence de caractères.

Le domaine de l'invention est celui de la transmission de données sur un réseau téléphonique. Plus précisément, l'invention concerne un procédé et un système permettant de générer, à l'aide de fréquences vocales, une séquence de caractères et de la transmettre rapidement. Dans la présente description, par séquence de caractères, on entend une séquence d'au moins deux caractères, notamment, mais non exclusivement, un numéro de téléphone, un code d'identification, des données de chiffrement. L'invention a de nombreuses applications. Ainsi le procédé et le système selon l'invention peuvent être utilisés pour sécuriser les transactions électroniques à distances, notamment celles relatives aux prestations téléphoniques pour lesquelles il est essentiel de pouvoir identifier rapidement le prestataire de la prestation téléphonique. Elle trouve plus particulièrement application lorsque les transactions électroniques à distances sont sécurisées au moyen d'objets portatifs au format cartes de crédit, émettant des signaux vocaux et destinés à être utilisés en combinaison avec des récepteurs téléphoniques.

Traditionnellement, le codage multifréquence utilisé pour transmettre des informations de numérotation, d'identification ou de chiffrement sur le réseau téléphonique est un codage sur deux fréquences (ou DTMF, pour "Dual Tone Muti-frequency" en anglais). Avec ce codage DTMF, chaque caractère est codé sous la forme d'une combinaison de deux fréquences (une fréquence haute et une fréquence basse) émises simultanément. Chacune des deux fréquences émises est choisie parmi un de deux groupes de quatre fréquences (à savoir un groupe de quatre fréquences basses et un groupe de quatre fréquences hautes). L'une des fréquences est choisie dans l'un des groupes et l'autre fréquence est choisie dans l'autre groupe. On peut ainsi coder 4 x 4 = 16 caractères différents, soit généralement les dix chiffres de 0 à 9 et six caractères additionnels. Du fait qu'elles sont situées dans la bande passante téléphonique (de 100 à 3300 Hz), ces fréquences sont généralement appelées fréquences vocales ou acoustiques. Elles permettent la transmission du numéro de téléphone de l'appelé, et également, en phase de conversation, de diverses autres données (notamment des informations d'identification).

Généralement, le codage DTMF est mis en oeuvre au moyen d'un clavier multifréquence d un poste téléphonique. L'usager compose la séquence de caractères (par exemple les chiffres d'un numéro de téléphone) à l'aide de son clavier, chaque action sur ce dernier permettant le codage et l'envoi d'un caractère. II est également connu d'utiliser le codage DTMF dans un objet portatif (par exemple au format carte de crédit, ou sous forme de jeton ou de calculette) du type destiné à être utilisé en combinaison avec un combiné téléphonique. Dans ce cas l'usager applique son objet portatif contre le combiné téléphonique, puis l'active (par exemple en appuyant sur un bouton prévu à cet effet). L'objet portatif compose alors de façon automatique une séquence de caractères, telles que par exemple une clé d'identification destinée à être vérifiée par un serveur vocal se trouvant au numéro appelé.

En générai, le codage DTMF permet de transmettre des données à la vitesse de 4 à 8 caractères par seconde. Si cette vitesse est généralement suffisante pour transmettre des informations de numérotation, il n'en est pas de même pour toutes les informations, et notamment pour les codes d'identification. En effet, le nombre de caractères que peut comporter un code d'identification est parfois assez grand. Du fait de la faible vitesse de transmission, le temps de transmission est alors très (et trop) long pour un usage normal par un particulier.

Ainsi qu'on le verra en se référant aux figures 1 à 4 qui décrivent les caractéristiques essentielles d'une transmission DTMF, il convient de ménager un blanc entre la transmission de deux caractères successifs. En effet lorsque deux caractères successifs sont identiques, les deux fréquences DTMF utilisées pour coder ce caractère sont les mêmes. Par conséquent si l'on n'insère pas un blanc entre deux caractères successifs identiques, l'un d'entre eux peut être perdu au moment du décodage. L'existence de ce blanc, dont la durée est comparable à la durée d'émission d'un caractère, réduit de moitié la vitesse théorique de transmission des caractères. Le problème technique auquel la présente invention se propose d'apporter une solution est celui de la suppression (au moins partielle) des blancs, l'objectif étant d'accroître la vitesse de transmission des caractères. Cet objectif est atteint et ce problème est résolu selon l'invention à l'aide d'un procédé

permettant de supprimer lors de la transmission les blancs séparant deux caractères successifs, lorsque ceux-ci sont distincts ou sont codés de manière distincte. Dans une variante de réalisation pour pouvoir supprimer le plus de blancs possible,

- on traite préalablement la séquence des caractères à transmettre de manière que deux caractères successifs ne soient pas identiques,

- on procède à l'opération inverse, après transmission, afin d'obtenir la séquence d'origine.

Dans une autre variante de réalisation, pour pouvoir supprimer tous les blancs

- on code les caractères par l'émission simultanée de N fréquences vocales (N supérieur ou égal à 2), chacune choisie parmi N+l groupes de fréquences vocales à raison d'une au plus par groupe,

- on alterne régulièrement les N groupes sélectionnés parmi les N+l groupes.

Plus particulièrement lorsque la matrice des caractères à transmettre est la matrice des seize caractères DTMF : - on code les caractères par l'émission simultanée de deux fréquences vocales, chacune choisie parmi deux des trois groupes (GI, G2, G3) de quatre fréquences vocales, à raison d'une fréquence vocale choisie au plus par groupe,

- on sélectionne alternativement les deux groupes (GI, G2) des fréquences vocales DTMF et les deux groupes (G2, G3). Ainsi on évite que deux caractères successifs soient générés avec les mêmes fréquences vocales. On peut ainsi transmettre les caractères les uns à la suite des autres sans temps d'interruption. La vitesse de transmission est donc augmentée et en pratique doublée.

Préférentiellement, ladite séquence de caractère appartient au groupe comprenant : des numéros de téléphone, des codes d'identification et des données de chiffrement. L'invention concerne également un système permettant de générer, à l'aide de fréquences vocales, une séquence comportant plusieurs caractères représentant des données et de transmettre rapidement celles-ci d'un lieu à un autre. Ce système a pour caractéristique de comprendre les moyens de mise en oeuvre du procédé ci-dessus défini. Plus particulièrement le système selon l'invention est composé : - d'un objet portatif émettant des fréquences vocales, destiné à être utilisé en

combinaison avec le microphone d'un terminal; le dit objet portatif comprend :

* des moyens de génération de N+l groupes de fréquences vocales, avec N supérieur ou égal à 2,

* des moyens de sélection de N fréquences vocales choisies chacune parmi les N+l groupes de fréquences vocales, à raison d'au plus une fréquence vocale par groupe,

* des moyens permettant d'alterner les combinaisons de N groupes,

* des moyens d'émission simultanée des N fréquences vocales sélectionnées,

- d'un réseau de communication permettant de transmettre les caractères représentant les données, du microphone du terminal à un ordinateur distant, - d'un ordinateur comportant des moyens de permettant de reconstituer la séquence de caractères d'origine et de traiter la dite séquence.

L'invention concerne aussi un objet portatif émettant des fréquences vocales, destiné à être utilisé en combinaison avec le microphone d'un terminal; le dit objet portatif comprend : * des moyens de génération de N+l groupes de fréquences vocales, avec N supérieur ou égal à 2,

* des moyens de sélection de N fréquences vocales choisies chacune parmi les N+l groupes de fréquences vocales, à raison d'au plus une fréquence vocale par groupe,

* des moyens permettant d'alterner les combinaisons de N groupes, * des moyens d'émission simultanée des N fréquences vocales sélectionnées.

L'invention concerne aussi, un terminal du type permettant à un usager de composer une séquence de caractères à transmettre sur un réseau téléphonique; le dit terminal comprend :

* des moyens de génération de N+l groupes de fréquences vocales, avec N supérieur ou égal à 2,

* des moyens de sélection de N fréquences vocales choisies chacune parmi les N+l groupes de fréquences vocales, à raison d'au plus une fréquence vocale par groupe,

* des moyens permettant d'alterner les combinaisons de N groupes,

* des moyens d'émission simultanée des N fréquences vocales sélectionnées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la

description suivante de deux modes de réalisation préférentiels de l'invention, donnés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs, et des dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 présente un exemple de séquence de caractères générée à l'aide de fréquences vocales ; - les figures 2 et 3 présentent respectivement les deux groupes de fréquences vocales utilisées dans le codage DTMF connu (fig. 2) et le tableau de codage correspondant (fig. 3) ;

- la figure 4 explicite la génération de la séquence de la figure 1 lorsque le codage DTMF connu est mis en oeuvre ; - la figure 5 présente les deux ensembles de groupes de fréquences vocales utilisées dans un mode de réalisation particulier du procédé de l'invention ;

- la figure 6 présente le tableau de codage correspondant au second ensemble de groupes de fréquences vocales apparaissant sur la figure 5 ;

- la figure 7 explicite la génération de la séquence de la figure 1 lorsque le mode de réalisation particulier du procédé de l'invention est mis en oeuvre ;

- la figure 8 présente un schéma simplifié d'un mode de réalisation particulier du dispositif de codage multifréquence ; et

- la figure 9 présente un schéma simplifié d'un mode de réalisation particulier du système selon l'invention. L'invention concerne donc un procédé et un système permettant de générer et transmettre, à l'aide de fréquences vocales, une séquence de caractères. Une telle séquence est généralement un numéro de téléphone, un code d'identification, ou encore une clé de chiffrement. Néanmoins, il est clair que la présente invention s'applique à n'importe quel type de séquence de caractères. La figure 1 présente un exemple de séquence de caractères 1 générée à l'aide de fréquences vocales, par un dispositif de codage multifréquence connu ou bien par celui de l'invention. Dans cet exemple, les cinq premier caractères de la séquence 1 sont : "3",

"*", "4", "#" et "1 ".

En relation avec les figures 2, 3 et 4, on rappelle maintenant brièvement les caractéristiques essentielles du codage DTMF connu. Comme présenté sur la figure 4,

avec le codage DTMF, chaque caractère ("3", "*", "4", ...) de la séquence 1 est codé sous la forme d'une combinaison de deux fréquences |f(Gl) + f(G2)}. En d'autres termes, une fréquence basse f(Gl) et une fréquence haute f(G2) sont émises simultanément, de façon à générer un caractère. Chacune des deux fréquences f(Gl), f(G2) émises simultanément est choisie parmi deux groupes de 4 fréquences, à raison de une fréquence au plus par groupe. Comme présenté sur la figure 2, il s'agit d'un groupe GI de 4 fréquences basses et d'un groupe G2 de 4 fréquences hautes. On peut ainsi coder 4 x 4 = 16 caractères différents. Le tableau de codage de ces 16 caractères est présenté sur la figure 3. Il comprend les dix chiffres (0 à 9) et six caractères additionnels (lettres A à F), deux caractères spéciaux "*" et "#" étant codés de la même façon que les lettres A et B respectivement. Le premier caractère ("3") de la séquence 1 est précédé d'un silence de début 2, puis deux caractères successifs sont toujours séparés par un silence 3.

Le principe général de l'invention consiste à générer chaque caractère par l'émission simultanée de N fréquences vocales (N supérieur ou égal à 2), à choisir ces N fréquences vocales parmi N+l groupes de fréquences vocales (alors que le codage DTMF n'utilise que deux groupes de fréquences vocales), puis à alterner régulièrement les N groupes sélectionnés parmi les N+l groupes.

Si N est supérieur à 2, on augmente, par rapport au DTMF, le nombre de caractères différents pouvant être codés. On présente maintenant, en relation avec les figures 5, 6 et 7, un mode de réalisation particulier du procédé de l'invention, dans lequel N est égal à 2.

Comme présenté sur la figure 7, avec ce mode réalisation de l'invention, chaque caractère ("3", "*", "4" , ...) de la séquence 1 est codé sous la forme d'une combinaison de 2 fréquences ( f(Gl) + f(G2)} ou {f(G2) + f(G3) }. Les deux fréquences vocales f(Gl) et f(G2), ou f(G2) et f(G3), sont choisies parmi des premier, second et troisième groupes de fréquence vocales GI, G2 et G3.

Ces groupes de fréquences vocales GI, G2 et G3 sont répartis en deux ensembles (cf. tableau de la figure 5), à savoir un premier ensemble El comprenant les premier et second groupes GI, G2, et un second ensemble E2 comprenant les second et troisième groupes G2, G3. Les premier et second groupes GI, G2 sont par exemple les deux groupes de

fréquences utilisés classiquement en DTMF (ces derniers ont déjà été présentés ci-dessus, dans le cadre du rappel du procédé de codage DTMF). Dans ce cas le troisième groupe G3 comprend également 4 fréquences vocales.

Le tableau de codage associé au second ensemble E2 est présenté sur la figure 6. Celui-ci associé au premier ensemble El est présenté sur la figure 2. On notera que ces deux tableaux de 16 caractères sont identiques.

On utilise alternativement les deux ensembles El et E2 pour générer deux caractères successifs de la séquence 1. Ceci permet d'émettre deux caractères successifs, même s'ils sont identiques, sans silence intermédiaire. La vitesse démission standard passe de 8 à 16 caractères par seconde.

On présente maintenant, en relation avec la figure 8, un mode de réalisation particulier du dispositif de codage multifréquence. Ce dispositif comprend

- des moyens 201, 202, 203 de génération de trois groupes GI, G2, G3 de fréquences vocales, chaque groupe de fréquences vocales comprenant par exemple quatre fréquences vocales ;

- des moyens 30 de sélection de deux fréquences vocales 22 parmi alternativement, les deux groupes de fréquences vocales El (GI, G2) et E2 (G2, G3),

- des moyens 40 d'émission simultanée des deux fréquences vocales sélectionnées 22. La figure 9 présente un schéma simplifié d'un mode de réalisation particulier du système selon l'invention. Le système selon l'invention est composé :

- d'un objet portatif 50 émettant des fréquences vocales (ainsi qu'il a été décrit en se référant à la figure 8), destiné à être utilisé en combinaison avec Je microphone 60 d'un terminal 70 (combiné téléphonique, ordinateur multimédia) ; ledit objet portatif comprenant * des moyens de génération 20 de N+l groupes de fréquences vocales, avec N supérieur ou égal à 2 (N= 2 dans le cas de la figure 8),

* des moyens de sélection 30 de N fréquences vocales choisies chacune parmi les N+l groupes de fréquences vocales, à raison d'au plus une fréquence vocale par groupe, * des moyens 30 permettant d'alterner les combinaisons de N groupes,

* des moyens d'émission simultanée 40 des N fréquences vocales sélectionnées,

- d'un réseau de communication 80 permettant de transmettre les caractères représentant les données, du microphone du combiné téléphonique à un ordinateur distant, - d'un ordinateur 90 comportant des moyens 100 permettant de reconstituer la séquence de caractères d'origine et de traiter la dite séquence.

Il est clair que le premier ensemble El peut comprendre le premier et le second groupe GI, G2 et que Je second ensemble E2 peut comprendre Les groupes G2 et G3 ou GI et G3. II est clair également que l'homme du métier saura aisément généraliser à d'autres cas, et notamment au cas où N = 4 (5 groupes au total et 4 fréquences émises simultanément pour coder un caractère). Conséquemment la vitesse d'émission peut encore être augmentée s'il existe des dispositifs de réception accordés tant à ces fréquences vocales qu'à ces vitesses d'émission. Le procédé et le système selon l'invention peuvent notamment être mis en oeuvre dans un objet portatif tel que décrit ci-dessus. Ils peuvent également être mis en oeuvre dans un terminal multifréquence permettant à un usager de composer une séquence de caractères (à transmettre sur Je réseau téléphonique). Afin de supprimer les blancs (ou silences intermédiaires) et afin d'augmenter la vitesse d'émission de caractères deux variantes ont également été envisagées.

Selon la première variante, deux caractères successifs sont émis avec un silence intermédiaire seulement s'ils sont identiques et, dans tous les cas où ils sont différents, les deux caractères successifs sont émis sans silence intermédiaire. Selon la seconde variante, le codage multifréquence proprement dit est précédé d'une étape de traitement (fonction F), de façon à éviter que deux caractères successifs de la fréquence soient identiques. A la réception, le décodage multifréquence est suivi d'une étape de traitement inverse de la précédente (fonction F-1). Il est à la portée de l'homme du métier de choisir et mettre en oeuvre de tels opérateurs de traitement F et F-1 pour obtenir un tel résultat.