CN101079696A - 一种行业监控系统中流媒体加密的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行业监控系统中流媒体加密的系统和方法，提供更为安全的视频监控。所述系统包括：监控数据采集装置，用于采集视频数据，将得到的编码视频数据输入所述监控流处理服务器；监控流处理服务器，用于对接收到的编码视频数据进行加密得到流媒体数据；监控管理子系统，用于将所述视频播放子系统请求监控的监控链接信息发送给所述视频播放子系统；视频播放子系统，用于向所述监控管理子系统请求监控，以及根据收到的监控链接信息从监控流处理服务器接收流媒体数据，对其进行解密后播放。所述方法为：视频播放子系统接收加密后的流媒体数据和密钥，利用收到的密钥对流媒体数据进行解密后播放。

Description

一种行业监控系统中流媒体加密的系统和方法

技术领域

本发明涉及行业监控系统，特别涉及以流媒体形式播放监控数据的系统和方法。

背景技术

流媒体技术是近年来兴起的一种在线播放技术，在线播放，顾名思义就是实时地边下载边播放，而不需要等到全部的内容下载到本地以后再播放，而是在下载的同时进行播放。由于在较低和较高的带宽环境下，人们都可以在线观赏到实时的连续不断的音频和视频，因此流媒体技术广泛应用于在线直播、电子商务、视频点播、视频监控等信息服务领域。

现有的视频监控系统如图1所示，包括视频采集装置1、视频管理装置2、视频发布装置3，所述视频采集装置1采集图像后通过无线方式传输至所述视频管理装置2，所述视频管理装置2对所述视频数据进行编码形成流媒体数据，所述视频发布装置3通过无线装置发布所述流媒体数据，视频终端通过无线网络接收所述流媒体数据，显示视频图像。

上述方法虽然可以实现视频监控，但是安全性不高，并且不能随时随地的进行监控。一旦网络上有人截取视频数据并且知道其编码格式，那么就可以对获取的数据保存，并且进行恶意传播，对于行业内部的安全来说是一大危害；并且对于专业监控系统来说仅仅能够单画面监控是不够的，需要支持多画面实时无延迟的监控才更有实际意义。如果只能在某种固定终端上进行监控，那么必然受到很大的限制，支持多种终端多种方式监控更能体现出视频监控的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种行业监控系统中流媒体加密的系统和方法，提供更为安全的视频监控。

为了解决上述问题，本发明提供了一种行业监控系统中流媒体加密的系统，包括监控数据采集装置，其特征在于，还包括监控流处理服务器、监控管理子系统和视频播放子系统，其中：

所述监控数据采集装置，用于采集视频数据，将得到的编码视频数据输入所述监控流处理服务器；

所述监控流处理服务器，用于对接收到的编码视频数据进行加密得到流媒体数据；

所述监控管理子系统，用于将所述视频播放子系统请求监控的监控链接信息发送给所述视频播放子系统；

所述视频播放子系统，用于向所述监控管理子系统请求监控，以及根据收到的监控链接信息从监控流处理服务器接收流媒体数据，对其进行解密后播放。

进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述监控管理子系统还用于对监控数据采集装置进行注册、鉴权和控制。

进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述监控管理子系统还用于进行用户注册，用户只有使用经过注册的账户信息才能登录视频播放子系统，请求播放视频数据。

进一步地，上述系统还可具有以下特点，在所述监控数据采集装置和监控管理子系统之间还包括监控前端管理子系统，用于提供监控数据采集装置与监控管理子系统的交互，以及动态生成监控链接信息发送给监控管理子系统，所述监控链接信息中至少包括所述监控流处理服务器和监控数据采集装置的地址、端口以及监控数据采集装置的唯一标识信息。

进一步地，上述系统还可具有以下特点，用户利用装载有视频播放子系统的终端设备通过有线或无线方式向所述监控管理子系统请求监控。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种行业监控系统中流媒体加密的方法包括以下步骤：

(a)用户登录视频播放子系统，请求播放监控视频，请求中携带有需要进行监控的监控数据采集装置的唯一标识信息；

(b)监控管理子系统将用户请求监控的监控链接信息发送给所述视频播放子系统；

(c)所述视频播放子系统根据所述监控链接信息从监控流处理服务器得到加密后的流媒体数据和密钥，利用收到的密钥对流媒体数据进行解密后播放。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述步骤(a)进一步包括：用户使用在监控管理子系统注册过的账户信息登录视频播放子系统，通过所述视频播放子系统向所述监控管理子系统发送视频播放请求。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，在所述步骤(b)中，所述监控管理子系统向监控前端管理子系统发送播放监控视频请求，由所述监控前端管理子系统返回所述监控链接信息至监控管理子系统，所述监控链接信息中至少包括所述监控流处理服务器和监控数据采集装置的地址、端口以及监控数据采集装置的唯一标识信息。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述步骤(c)进一步包括：所述视频播放子系统根据所述监控链接信息通过所述监控流处理服务器向监控数据采集装置发送视频数据请求，所述监控数据采集装置将编码视频数据返回给所述监控流处理服务器，由所述监控流处理服务器对编码视频数据进行加密得到流媒体数据，并将密钥及流媒体数据返回给所述视频播放子系统，所述视频播放子系统利用收到的密钥对流媒体数据进行解密后播放。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，在所述步骤(c)中，

所述监控流处理服务器进行加密的过程如下：所述监控流处理服务器随机生成一密钥，利用该密钥加密编码视频数据，将加密后的流媒体数据及密钥发送给视频播放子系统；

所述视频播放子系统进行解密的过程如下：所述视频播放子系统根据预先设定的算法解密密钥，利用解密得到的密钥解密流媒体数据，再对解密后的流媒体数据进行解码得到视频数据。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

A、目前采用的视频系统中没有对视频数据加密处理，很容易被截获并解码，造成行业内部的视频数据外流，本发明采用对网上传输的数据均为加密过的，提高了系统运行的安全性。并且用户只有通过认证后才能获得正确的密钥，通过密钥解密后的数据才能够正常的播放。

B、本发明采用了多种终端多种方式多画面同时实时、连续、安全的播放。终端只要安装了相应的播放软件就可以登录观看监控视频，在监控中心可以多画面观看监控视野。终端可以通过有线或者无线连接到系统，真正实现随时随地实时安全的监控。

附图说明

图1是现有监控系统的示意图；

图2是本实施例中实现视频流加密的系统示意图；

图3是本实施例中视频监控系统进行监控的流程图；

图4是本实施例中的视频数据加密的流程示意图；

图5是本实施例中的流媒体数据解密的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

参照图2，本实施例中实现视频流加密的系统，包括监控数据采集装置、监控前端管理子系统、监控流处理服务器、监控管理子系统、视频播放子系统，其中：

监控数据采集装置，用于采集视频数据输出编码视频数据；

监控数据采集装置包括摄像头和编码器，将摄像头采集到的视频数据经过编码后输送至监控流处理服务器。编码后的数据是监控数据采集装置的输出数据，编码的作用是为了将摄像头采集到的视频数据进行编译。监控数据采集装置中还可包括云台及云台控制器。

监控前端管理子系统，用于提供监控数据采集装置与监控管理子系统的交互，进行消息的转发，以满足监控数据采集装置和监控管理子系统之间通讯需求，以及动态的生成监控管理子系统要求的监控链接信息；

该监控前端管理子系统也可作为监控管理子系统的一部分。

监控管理子系统，用于将所述视频播放子系统请求监控的监控链接信息发送给所述视频播放子系统，以及用于多种监控手段的集成管理，包括用户和监控数据采集装置(或称监控前端)的注册，用户及监控前端的鉴权、报警管理、云台控制以及监控前端的远程下线等；

监控管理子系统中记录所有进行监控的监控数据采集装置，可以由操作人员完成。这样当监控数据采集装置上线启动时，通过监控前端管理子系统向监控管理子系统发送鉴权上线请求，监控管理子系统根据注册信息对其进行鉴权，如果此监控前端在监控管理子系统中注册过，则鉴权通过并允许上线，如果未注册过则鉴权不通过，以此来防止私自接入监控前端进行不规范的监控。

当用户登录视频播放子系统时，使用注册过的账户信息(由监控管理子系统分配或承认的账号和密码)，才能成功的登录视频播放子系统，以此提高监控的安全性，防止无关人员进行监控。用户注册成功后可以在监控管理子系统中进行账户维护，包括密码的重新设置等。

监控管理子系统还可向监控数据采集装置发送远程下线命令或对云台的控制命令，实现监控前端下线或对云台的控制。

监控流处理服务器，用于加密监控数据采集装置输出的编码视频数据得到流媒体数据，输出给视频播放子系统，同时支持多路数据传输；

通过监控流处理服务器对流数据的加密，极大程度地确保了监控的安全性。

终端视频播放子系统，用于接收用户的命令向监控管理子系统请求监控，以及根据从监控管理系统得到的监控链接信息从监控流处理服务器接收流媒体数据，对其进行解密后播放。

在行业监控系统中，用户通过视频播放子系统进行监控的流程如图3所示，装载有视频播放子系统的终端设备(例如蜂窝电话或手持式计算机或台式机等)通过有线或者无线网络接收所述的流媒体数据和密钥，并且根据密钥解密流媒体数据获得正确清晰的监控视频画面，进行正常播放。包括如下步骤：

步骤301，监控数据采集装置上电启动，向监控前端管理子系统发送鉴权请求(上线请求)；

步骤302，监控前端管理子系统向监控管理子系统转发鉴权请求；

监控前端管理子系统将监控数据采集装置发送的请求转换成与监控管理子系统之间的通讯格式。

步骤303，监控管理子系统收到鉴权请求后对该监控数据采集装置进行鉴权并反馈鉴权成功响应至监控前端管理子系统；

监控管理子系统中事先保存有编码器的信息(由操作人员事先输入)，监控数据采集装置完成注册，所述编码器包括针对有线网络的有线编码器和针对无线网络的无线编码器；

步骤304，监控前端管理子系统向监控数据采集装置发送鉴权成功响应；

监控数据采集装置上线后，初始化完成，用户可以通过登录视频播放子系统请求查看监控数据了，具体步骤如下：

步骤305，用户登录视频播放子系统，通过视频播放子系统请求播放监控视频，可以通过手机无线网络或者IP网络访问；

播放监控视频的请求消息中携带用户需要进行监控的监控数据采集装置的唯一标识信息。播放请求通过视频播放子系统发送给监控管理子系统。

在另一实施例中，为了提高安全性，还可对用户进行鉴权，用户登录视频播放子系统时输入登录信息(包括账号和密码)，监控管理子系统对登录信息进行验证，验证通过才允许用户观看监控数据。

步骤306，监控管理子系统收到视频播放请求后向监控前端管理子系统请求监控链接信息，请求中携带有用户需要进行监控的监控前端的标识信息；

步骤307，监控前端管理子系统根据监控前端的标识信息动态生成监控链接信息，并返回给监控管理子系统；

步骤308，监控管理子系统向视频播放子系统返回监控链接信息即动态URL(统一资源定位符)，URL中至少包括监控流处理服务器和监控前端的地址、端口以及监控前端的唯一标识信息；

URL中还携带有是否需要解密的参数，该参数可保存在URL中的包头信息中。URL是动态生成的，根据负载均衡来选择适当的流处理服务器而形成的。

步骤309，视频播放子系统根据URL向监控流处理服务器发送视频数据请求；

步骤310，监控流处理服务器向监控数据采集装置发送视频数据请求；

步骤311，监控数据采集装置向监控流处理服务器返回编码视频数据；

步骤312，监控流处理服务器收到监控数据采集装置发送的编码视频数据后，将生成的密钥通过视频请求响应返回给视频播放子系统；

步骤313，监控流处理服务器用密钥对编码视频数据进行加密形成流媒体数据发送给视频播放子系统；

步骤314，视频播放子系统利用收到的密钥对流媒体数据进行解密，并播放，用户可通过视频播放子系统看到正确清晰的监控视频画面。

上述步骤312、313中，视频流处理服务器向视频播放子系统发送密钥和编码视频数据不分先后，视频播放子系统如果从URL中得到需要解密的参数，则会等待监控流处理服务器发送的密钥进行流媒体的解密。

监控流处理服务器用密钥对编码视频数据和密钥进行加密的过程如图4所示，包括如下步骤：

步骤401，随机生成64位密钥；

在其他实施例中，也可采用其他位数的密钥。

步骤402，利用密钥加密编码视频数据得到流媒体，加密的算法采用根据密钥进行移位的算法；

步骤403，加密密钥，加密的方法可采用DES(Data Encryption Standard，数据加密标准)、RC2等对称加密算法；

步骤404，将加密后的密钥传送给视频播放子系统；

步骤405，将加密后的流媒体数据传送给视频播放子系统。

视频播放子系统利用收到的密钥对流媒体数据进行解密的过程如图5所示，包括如下步骤：

步骤501，根据预先设定的算法解密密钥；

步骤502，利用解密得到的密钥解密流媒体数据；

步骤503，解码解密后的流媒体数据，得到清晰的视频画面，开始正常播放。

本发明主要针对行业监控，比如交通、公安、金融等专业化监控领域，可进行远程实时监控，保证监控的安全性。

Claims (10)

1、一种行业监控系统中流媒体加密的系统，包括监控数据采集装置，其特征在于，还包括监控流处理服务器、监控管理子系统和视频播放子系统，其中：

所述监控数据采集装置，用于采集视频数据，将得到的编码视频数据输入所述监控流处理服务器；

所述监控流处理服务器，用于对接收到的编码视频数据进行加密得到流媒体数据；

所述监控管理子系统，用于将所述视频播放子系统请求监控的监控链接信息发送给所述视频播放子系统；

所述视频播放子系统，用于向所述监控管理子系统请求监控，以及根据收到的监控链接信息从监控流处理服务器接收流媒体数据，对其进行解密后播放。

2、如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控管理子系统还用于对监控数据采集装置进行注册、鉴权和控制。

3、如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控管理子系统还用于进行用户注册，用户只有使用经过注册的账户信息才能登录视频播放子系统，请求播放视频数据。

4、如权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述监控数据采集装置和监控管理子系统之间还包括监控前端管理子系统，用于提供监控数据采集装置与监控管理子系统的交互，以及动态生成监控链接信息发送给监控管理子系统，所述监控链接信息中至少包括所述监控流处理服务器和监控数据采集装置的地址、端口以及监控数据采集装置的唯一标识信息。

5、如权利要求1所述的系统，其特征在于，用户利用装载有视频播放子系统的终端设备通过有线或无线方式向所述监控管理子系统请求监控。

6、一种在如权1至权5任一项所述系统中进行流媒体加密的方法，包括以下步骤：

(a)用户登录视频播放子系统，请求播放监控视频，请求中携带有需要进行监控的监控数据采集装置的唯一标识信息；

(b)监控管理子系统将用户请求监控的监控链接信息发送给所述视频播放子系统；

(c)所述视频播放子系统根据所述监控链接信息从监控流处理服务器得到加密后的流媒体数据和密钥，利用收到的密钥对流媒体数据进行解密后播放。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(a)进一步包括：用户使用在监控管理子系统注册过的账户信息登录视频播放子系统，通过所述视频播放子系统向所述监控管理子系统发送视频播放请求。

8、如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步骤(b)中，所述监控管理子系统向监控前端管理子系统发送播放监控视频请求，由所述监控前端管理子系统返回所述监控链接信息至监控管理子系统，所述监控链接信息中至少包括所述监控流处理服务器和监控数据采集装置的地址、端口以及监控数据采集装置的唯一标识信息。

9、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(c)进一步包括：所述视频播放子系统根据所述监控链接信息通过所述监控流处理服务器向监控数据采集装置发送视频数据请求，所述监控数据采集装置将编码视频数据返回给所述监控流处理服务器，由所述监控流处理服务器对编码视频数据进行加密得到流媒体数据，并将密钥及流媒体数据返回给所述视频播放子系统，所述视频播放子系统利用收到的密钥对流媒体数据进行解密后播放。

10、如权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，

所述监控流处理服务器进行加密的过程如下：所述监控流处理服务器随机生成一密钥，利用该密钥加密编码视频数据，将加密后的流媒体数据及密钥发送给视频播放子系统；

所述视频播放子系统进行解密的过程如下：所述视频播放子系统根据预先设定的算法解密密钥，利用解密得到的密钥解密流媒体数据，再对解密后的流媒体数据进行解码得到视频数据。

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