CN104284160A - 一种基于云平台的录像切片加密备份方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于云平台的录像切片加密备份方法，该方法包括：步骤A、家庭监控子系统中的IPC采集视频图像，并将采集的视频图像编码打包成媒体流发送给与自身处于同一局域网的NVR设备进行存储，同时还将该媒体流加密后发送给云平台服务器；步骤B、云平台服务器接收所述IPC发送的加密且携带用户信息的媒体流，对该加密的媒体流进行切片，并基于物理位置和负载级别选择存储这些切片的其他家庭监控子系统中的NVR，将所述切片发送给这些NVR进行存储；步骤C、被选中的NVR对云平台服务器发送的切片进行存储。本方案只需利用云平台中其他NVR的部分存储空间，就可以达到互相备份的目的，既不增加额外的费用支出，又保证了录像的安全。

Description

一种基于云平台的录像切片加密备份方法和系统

技术领域

本发明涉及视频监控技术领域，尤其涉及一种基于云平台的录像切片加密备份方法和系统。

背景技术

随着IP监控技术和云服务的不断发展，民众安全意识的不断提高，越来越多的消费者开始熟识并接受家庭视频监控系统。这些消费者希望利用家庭视频监控系统来保证家庭人员、财产的安全。请参图1所示的一个家庭视频监控系统。该家庭视频监控系统由网络摄像机IPC进行视频采集，并通过家庭局域网将采集的视频存储在家中的网络硬盘录像机NVR上。用户可以在家中直接观看NVR上存储的录像，或者在家庭之外的其他地方通过云平台登录，进而观看家中IPC所摄的实况或者NVR中保存的录像。

但是，当家中出现非法入侵者并且该非法入侵者故意将NVR中保存的录像损坏或者将该NVR一并偷走时，就无法根据监控录像提供的线索进行破案，这丧失了我们部署监控系统的意义。鉴于此，如何保证监控录像的完整和安全成为当下家庭监控的重要关注点。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于云平台的录像切片加密备份方法和系统。

本发明的方法应用于视频监控系统，该视频监控系统包括：云平台服务器，若干家庭监控子系统；该若干家庭监控子系统分别包括：网络摄像机IPC、网络硬盘录像机NVR和将该IPC和NVR和云平台服务器互联的家庭路由器；该方法包括：步骤A、家庭监控子系统中的IPC采集视频图像，并将采集的视频图像编码打包成媒体流发送给与自身处于同一局域网的NVR设备进行存储，同时还将该媒体流加密后发送给云平台服务器；所述加密的密钥由该IPC归属的用户在云平台服务器上进行设置，并由云平台服务器将该用户设置的密钥发送给与该用户的IPC；所述加密后的发送给云平台的媒体流中还携带该IPC归属的用户的信息，以使云平台服务器确定该加密后的媒体流归属的用户；步骤B、云平台服务器接收所述IPC发送的加密且携带用户信息的媒体流，对该加密的媒体流进行切片，并基于物理位置和负载级别选择存储这些切片的其他家庭监控子系统中的NVR，将所述切片发送给这些NVR进行存储；并且该云平台服务器在本地保存每个切片存储的其他NVR的信息，以便于所述媒体流归属的用户对该媒体流进行检索时云平台服务器能迅速定位到这些切片；步骤C、被选中的NVR对云平台服务器发送的切片进行存储。

优选地，IPC发往云平台服务器的媒体流数据是需要告警的视频监控数据。

优选地，所述基于物理位置和负载级别选择存储这些切片的其他家庭监控子系统中的NVR时，负载级别优先于物理位置。

优选地，在基于物理位置选择NVR时，具体基于NVR所在的楼栋号和楼层号来进行选择：优先选取与发送媒体流的IPC不在同一楼栋号的NVR，再选相同楼栋号的NVR；优先选择楼层高的NVR，再选择楼层低的NVR。

优选地，云平台服务器对加密的媒体流数据进行切片的时候，若选择了m个NVR进行切片数据的存储，对该媒体流的每一帧数据以m个bit为单位进行切片，切片后的数据依次地循环往复的存储在这m个NVR上；或者，云平台服务器对加密的媒体流数据进行切片的时候，若选择了m个NVR进行切片数据的存储，云平台服务器在对媒体流数据进行切片的时候，对每一帧数据以m-1个bit为单位进行切片，切片后的数据依次循环往复的存储在m-1个NVR上，且针对每一轮的(m-1)组切片数据进行异或后的数据存储在第m个NVR上。

优选地，当存在n个NVR的负载级别到达预设值后，云平台服务器报警。

该基于云平台的录像切片加密备份系统包括：云平台服务器，若干家庭监控子系统；该若干家庭监控子系统分别包括：网络摄像机IPC、网络硬盘录像机NVR和将该IPC和NVR和云平台服务器互联的家庭路由器；家庭监控子系统中的IPC采集视频图像，并将采集的视频图像编码打包成媒体流发送给与自身处于同一局域网的NVR设备进行存储，同时还将该媒体流加密后发送给云平台服务器；所述加密的密钥由该IPC归属的用户在云平台服务器上进行设置，并由云平台服务器将该用户设置的密钥发送给与该用户的IPC；所述加密后的发送给云平台的媒体流中还携带该IPC归属的用户的信息，以使云平台服务器确定该加密后的媒体流归属的用户；云平台服务器接收所述IPC发送的加密且携带用户信息的媒体流，对该加密的媒体流进行切片，并基于物理位置和负载级别选择存储这些切片的其他家庭监控子系统中的NVR，将所述切片发送给这些NVR进行存储；并且该云平台服务器在本地保存每个切片存储的其他NVR的信息，以便于所述媒体流归属的用户对该媒体流进行检索时云平台服务器能迅速定位到这些切片；被选中的NVR对云平台服务器发送的切片进行存储。

相较于现有技术，本方案只需利用云平台中其他NVR的部分存储空间，就可以达到互相备份的目的，既不增加额外的费用支出，又保证了录像的安全。

附图说明

图1是一种家庭视频监控系统图。

图2是本发明实施例应用场景示例图。

图3是本发明实施例流程图。

具体实施方式

本发明希望通过提供一种告警联动触发云平台服务器对告警录像进行切片并在其他若干个NVR设备上备份的方案，来解决背景技术中提到的问题。该方案只需利用云平台中其他NVR的部分存储空间，就可以达到互相备份的目的，既不增加额外的费用支出，又保证了录像的安全。以下结合具体实施方式详细阐述本发明方案。

请参图2，本发明实施例的应用场景示例。该场景为一个小区，该小区有若干个家庭建立了家庭视频监控系统以及并且该小区存在一个云平台服务器。该云平台服务器可以部署在物业的机房中。每个家庭的视频监控系统包括IPC和NVR设备，这两个设备处于家庭的局域网中。IPC部署在家庭内部各处要道上，用于采集视频监控图像；NVR对IPC采集的视频监控图像进行存储。每个家庭的用户，即IPC和NVR所归属的用户在云平台服务器上都有自己的账号，用户通过自己的账号和密码登录云平台服务器后可以添加该IPC和NVR，添加成功后该用户就和该IPC和NVR绑定在一起。后续用户再通过web或者客户端登录到云平台服务器就能看到归属于自己的IPC和NVR，用户将通过云平台服务器对这些IPC和NVR进行管理，发送操作指令，比如调阅视频。

下面阐述本发明实施例流程。请参图3本发明实施例流程图。

步骤S31、IPC采集视频图像，并将采集的视频图像编码打包成媒体流发送给与自身处于同一局域网的NVR设备进行存储，同时还将该媒体流发送给云平台服务器。该发送给云平台服务器的媒体流需要进行加密处理，以防止他人截取媒体流时获取视频图像的内容。加密的密钥由该IPC归属的用户在云平台服务器上进行设置。云平台服务器将用户设置的该密钥发送给与该用户绑定的IPC。IPC根据该密钥对媒体流进行加密。加密后的发送给云平台的媒体流中还携带该IPC归属的用户的信息，以便使云平台服务器确定该加密后的媒体流属于哪个用户。

对于存储在IPC同一局域网中的NVR设备上的媒体流则没有必要进行加密。

从节约存储空间以及监控数据有效性的角度考虑，IPC发往云平台服务器的媒体流数据可以是需要告警的视频监控数据，比如说视频图像中单独出现非家庭成员的陌生人，这段视频就属于要发往云平台服务器的媒体数据。需要告警的视频监控数据由IPC结合智能算法进行侦测得到。

步骤S32、云平台服务器接收IPC发送的加密的媒体流，对该加密的媒体流进行切片，并将每个切片分别发送给在自身注册的若干其他NVR进行存储；并且该云平台服务器在本地保存每个切片存储的若干其他NVR的信息以便于所述媒体流归属的用户对该媒体流进行检索时云平台服务器能迅速定位到这些切片。

图2监控系统中的每个NVR设备都包含两部分存储空间：一部分存储空间用来存储自身用户家庭中的监控数据；另一部存储空间用来存储其他用户家庭中的监控数据，即云平台服务器切片的媒体流的数据。对于NVR存储空间的划分可以由云平台服务器管理员来操作。在NVR上线被添加到云平台服务器上，云平台服务器管理员就可以对其进行存储空间的上述划分。云平台收到IPC发送上来的媒体流时，根据策略选择存储时的NVR。

云平台服务器在选择若干其他NVR存储每个切片时，一般选择4～6个NVR。选择NVR时需要考虑两个因素：一个是楼栋号，另一个是所在楼的楼层号。优先选取不同楼栋号的NVR，再选相同楼栋号的NVR。对于相同楼栋号，优先选取楼层高的NVR，在选择楼层低的NVR。选择的用于存储切片的NVR最理想的情况是这些NVR都分散在不同楼栋号的最高层。此种策略，可有效防止数据内容的丢失，增加数据安全性。所以云平台服务器需要保存每个NVR的物理位置信息，即位于哪栋楼的哪一层。至于NVR的物理位置信息，可以由用户在云平台服务器上添加该NVR时将其物理位置信息同时告知该云平台服务器。

除此之外，在选择NVR的时候还需要考虑该NVR是否之前有被选择作为存储切片的NVR。在每一个NVR上线后，云平台服务器给它分配一个初始的负载级别，比如为0。当后续被选中作为存储切片的NVR时，相应的该负载级别就加1。云平台服务器在选择NVR的时候优先选择负载级别低的NVR进行切片录像的存储。该负载级别应设定一最大值，即到达该值的NVR绝对不能被选择来进行切片录像的存储。这个最大值可以根据要存储数据的大小以及NVR划分出来存储切片数据的容量的大小来设定。另外，当存在n个NVR的负载级别到达预设值后，云平台服务器开始报警，说明小区内发生异常情况，需要紧急处理。

在选择NVR时所考虑的物理位置因素和负载级别因素中，负载级别因素的优先级更高一些，即优先考虑负载级别，然后再考虑物理位置。具体来讲，如果要选择4个NVR，当前存在6个负载级别为0的NVR时，则基于负载级别优先的原则，先将这6个NVR作为选择对象，其他负载级别的NVR就不再考虑了；然后在这6个NVR中依据物理位置因素选择其中的4个。比如说，发送媒体流到云平台服务器的该IPC位于1号楼，这6个NVR分别位于1号楼第4层，2号楼第28层，2号楼第3层，4号楼第10层、3号楼第18层以及5号楼第7层，则2号楼第28层，4号楼第10层、3号楼第18层以及5号楼第7层的这些NVR将被选中作为存储该IPC切片的NVR。

云平台服务器对媒体流数据进行切片的时候，若选择了m个NVR进行切片数据的存储，则对媒体流数据切片的时候，对每一帧数据以m个bit为单位进行切片，切片后的数据依次地循环往复的存储在这m个NVR上。即0～(m-1)bit存储在第1个NVR上，m～(2m-1)bit存储在第2个NVR上，2m～(3m-1)存储在第3个NVR上，依次类推，直到(m-1)*m～(m*m)bit存储在第m个NVR上之后一轮存储结束；下一轮的m*m～(m*(m+1)-1)bit循环往复重新开始在第1个NVR上进行存储。这里m通常不会小于3个。

或者为了进一步保证数据的冗余性，可以将m个NVR中的一个NVR作为校验NVR，切片的有效真实视频数据存在m-1个NVR上，异或数据存储在校验NVR上。此时云平台服务器在对媒体流数据进行切片的时候，对每一帧数据以m-1个bit为单位进行切片，切片后的数据也是依次循环往复的存储在这m-1个NVR上；且针对每一轮的(m-1)组切片数据进行异或后的数据存储在第m个NVR上。

云平台服务器数据库上可以保存一张数据表，该数据表中记录切片数据实际归属的用户以及切片数据分别存储在哪些NVR上。云平台服务器对每个NVR进行标识的时候，可以采用NVR的IP地址，或者NVR的物理位置，或者NVR的名称等进行标识。

步骤S33、NVR收到云平台服务器发送过来的切片媒体流数据时，将之存储在对应的存储空间中。

按照上述实施例流程，每个家庭中的视频监控数据都在同一云平台服务器下的其他一些家庭中进行保存。若某一用户自己的NVR出现意外时，则可以通过登录到云平台服务器上调取存储在其他家庭中的归属于自己的视频监控录像，云平台服务器判断用户所请求的视频数据是否是归属于其自身的，如果是，则会根据存储在云平台数据库中的信息反向还原数据内容，并发送给用户，以使用户可查看视频内容。

由于媒体流数据进行过加密和切片，因此其他NVR即使获取到了存储在本NVR上的归属于其他家庭的NVR数据，也会由于只有数据每一帧的部分数据信息，且为加密的数据而无法查看视频内容；所以用户不用担心数据的安全性。

这些存储在若干其他NVR上的切片不会永久保存在上面，所以需要一定的策略进行删除。一种比较简单的删除策略为：存储时间到达预设天数就将其删除。云平台服务器可以对此进行删除控制。一旦存储在NVR上的某一IPC的切片被删除了，则该NVR的负载级别就减1，以维持整个小区有可供切片存储的NVR。

通过上述实施例不难看出，当某一户家庭的NVR被小偷故意损毁或者盗走后，用户仍然可以通过云平台服务器获取到属于自己的监控数据。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种基于云平台的录像切片加密备份方法，该方法应用于视频监控系统，该视频监控系统包括：云平台服务器，若干家庭监控子系统；该若干家庭监控子系统分别包括：网络摄像机IPC、网络硬盘录像机NVR和将该IPC和NVR和云平台服务器互联的家庭路由器；其特征在于，该方法包括：

步骤A、家庭监控子系统中的IPC采集视频图像，并将采集的视频图像编码打包成媒体流发送给与自身处于同一局域网的NVR设备进行存储，同时还将该媒体流加密后发送给云平台服务器；所述加密的密钥由该IPC归属的用户在云平台服务器上进行设置，并由云平台服务器将该用户设置的密钥发送给与该用户的IPC；所述加密后的发送给云平台的媒体流中还携带该IPC归属的用户的信息，以使云平台服务器确定该加密后的媒体流归属的用户；

步骤B、云平台服务器接收所述IPC发送的加密且携带用户信息的媒体流，对该加密的媒体流进行切片，并基于物理位置和负载级别选择存储这些切片的其他家庭监控子系统中的NVR，将所述切片发送给这些NVR进行存储；并且该云平台服务器在本地保存每个切片存储的其他NVR的信息，以便于所述媒体流归属的用户对该媒体流进行检索时云平台服务器能迅速定位到这些切片；

步骤C、被选中的NVR对云平台服务器发送的切片进行存储。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述IPC发往云平台服务器的媒体流数据是需要告警的视频监控数据。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于物理位置和负载级别选择存储这些切片的其他家庭监控子系统中的NVR时，负载级别优先于物理位置。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在基于物理位置选择NVR时，具体基于NVR所在的楼栋号和楼层号来进行选择：优先选取与发送媒体流的IPC不在同一楼栋号的NVR，再选相同楼栋号的NVR；优先选择楼层高的NVR，再选择楼层低的NVR。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，云平台服务器对加密的媒体流数据进行切片的时候，若选择了m个NVR进行切片数据的存储，对该媒体流的每一帧数据以m个bit为单位进行切片，切片后的数据依次地循环往复的存储在这m个NVR上；或者，云平台服务器对加密的媒体流数据进行切片的时候，若选择了m个NVR进行切片数据的存储，云平台服务器在对媒体流数据进行切片的时候，对每一帧数据以m-1个bit为单位进行切片，切片后的数据依次循环往复的存储在m-1个NVR上，且针对每一轮的(m-1)组切片数据进行异或后的数据存储在第m个NVR上。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当存在n个NVR的负载级别到达预设值后，云平台服务器报警。

7.一种基于云平台的录像切片加密备份系统，该视频监控系统包括：云平台服务器，若干家庭监控子系统；该若干家庭监控子系统分别包括：网络摄像机IPC、网络硬盘录像机NVR和将该IPC和NVR和云平台服务器互联的家庭路由器；其特征在于，

家庭监控子系统中的IPC采集视频图像，并将采集的视频图像编码打包成媒体流发送给与自身处于同一局域网的NVR设备进行存储，同时还将该媒体流加密后发送给云平台服务器；所述加密的密钥由该IPC归属的用户在云平台服务器上进行设置，并由云平台服务器将该用户设置的密钥发送给与该用户的IPC；所述加密后的发送给云平台的媒体流中还携带该IPC归属的用户的信息，以使云平台服务器确定该加密后的媒体流归属的用户；

云平台服务器接收所述IPC发送的加密且携带用户信息的媒体流，对该加密的媒体流进行切片，并基于物理位置和负载级别选择存储这些切片的其他家庭监控子系统中的NVR，将所述切片发送给这些NVR进行存储；并且该云平台服务器在本地保存每个切片存储的其他NVR的信息，以便于所述媒体流归属的用户对该媒体流进行检索时云平台服务器能迅速定位到这些切片；

被选中的NVR对云平台服务器发送的切片进行存储。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述IPC发往云平台服务器的媒体流数据是需要告警的视频监控数据。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述基于物理位置和负载级别选择存储这些切片的其他家庭监控子系统中的NVR时，负载级别优先于物理位置。

10.如权利要求7所述的系统，其特征在于，当存在n个NVR的负载级别到达预设值后，云平台服务器报警。