CN110851063A

CN110851063A - 一种对多网络多系统应用界面进行安全融合交互的方法

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Publication number: CN110851063A
Application number: CN201910879358.9A
Authority: CN
Inventors: 丁建华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-09-18
Filing date: 2019-09-18
Publication date: 2020-02-28

Abstract

本发明揭示了一种对多网络多系统应用界面进行安全融合交互的方法。所述方法的优选系统包括：视频信号源、显示大屏、视频交互矩阵、视频融合服务器、交换机、单向数据传输设备、手持式交互终端、位置信息接收器、指令信息接收器。所述交互方法为，来自不同网络的多个应用系统的显示界面通过视频信号格式输出到视频交互矩阵并在大屏上显示；用户通过手持式交互终端与大屏上的多个应用系统显示界面进行交互。通过数显分离和交互指令单向传输，使不同网络的应用系统在所述交互系统内不能相互通信，且无法访问视频融合服务器和视频交互矩阵，从而保障彼此之间的网络安全和信息安全，实现对不同网络的多个应用系统的应用界面的安全融合交互和资源共享使用。

Description

一种对多网络多系统应用界面进行安全融合交互的方法

技术领域

本发明涉及多网融合、多系统融合、大屏交互、多信号源交互、网络安全、信息安全领域，尤其是提供了一种对多网络多系统应用界面进行安全融合交互的方法。

背景技术

信息共享和网络安全是伴随着信息技术的发展和应用一直存在的两个重要问题。一方面，随着信息技术的发展，各行各业出现了越来越多的局域网、专网和彼此独立的信息应用系统，它们相互之间不能互联互通，造成了大量的信息资源浪费；另一方面，如果简单地将这些局域网、专网和独立的信息应用系统采用现有的互联网技术进行互联互通，又会出现很多的网络安全和信息安全问题，给现有的网络和应用系统带来很大的安全隐患，特别是政府、公安、部队等单位的敏感的内部专网，不能采用这种方法和外部公网进行连接。因此，如何在保持现有不同网络架构的基础上，打破信息孤岛，实现信息资源的共享使用，同时又保持信息资源彼此之间的独立性和安全性，是一个亟待解决的问题，目前，还没有一个有效的解决方法。

发明内容

本发明揭示的一种对多网络多系统应用界面进行安全融合交互的方法，可以有效解决上述问题，实现对不同独立网络的信息应用系统显示界面进行安全融合交互和信息资源的共享使用。

具体如下：

一种对多网络多系统应用界面进行安全融合交互的方法，其中所述不同网络是指不同网络之间彼此独立，不能互联互通和进行数据传输；每个独立网络中有一个或多个应用系统，每个应用系统所对应的显示界面以视频信号格式输出（下文中称为视频信号源）；所有视频信号源均接入视频交互矩阵并可在显示大屏上进行显示，使用者通过手持式交互终端可以直接对大屏上的所有视频信号源的显示内容进行交互。

为说明原理方便起见，本方法进行说明时仅以两个彼此独立、相互之间不能互联互通的网络为例，该方法同样适用于多个彼此独立、相互之间不能互联互通的网络的情况。

所述交互方法的优选交互系统主要包括：视频信号源，将来自于不同网络的多个应用系统所对应的显示界面分别以视频信号格式输出，不同应用系统所分别对应的视频信号源设备PC1、PC2、…、PCn来自于网络1；不同应用系统所分别对应的视频信号源设备PC1’、PC2’、…、PCn’来自于网络2；网络1和网络2之间彼此独立，不能互联互通；所述信号源设备的输出视频信号接入视频交互矩阵；视频交互矩阵，用来接收所述视频信号源设备输出的视频图像信息并在显示大屏上进行显示，同时完成与视频融合服务器的双向通信；显示大屏，用来显示视频交互矩阵输出的视频信号源的视频图像；视频融合服务器，接收视频交互矩阵发来的视频信号源的窗口信息，向视频交互矩阵发出窗口控制指令，另外还接收来自位置信息接收器输出的大屏交互的位置信息，以及来自指令信息接收器输出的大屏交互指令信息，并根据上述信息生成内容交互指令发给交换机；交换机，将视频融合服务器输出的指定视频信号源的内容交互指令信息发给与所述信号源进行连接的单向数据传输设备；单向数据传输设备，将来自交换机的视频信号源的内容交互指令信息单向传输给对应的视频信号源设备；手持式交互终端，用来产生人与大屏进行交互的位置信息和交互命令；位置信息接收器，用来接收人与大屏交互时在大屏上的交互位置信息，并发送给视频交互服务器；指令信息接收器，用来接收人与大屏交互时发出的交互指令信息，并发送给视频交互服务器。

上述组成部分的相互连接关系如图1所示。

人与大屏的交互方式可以是多种形式，例如手触、笔触、教鞭触控、遥控交互、手持终端交互等，其特征是通过上述交互方式之一，产生实时的人与大屏交互时在大屏上的交互位置信息及交互指令信息，并通过有线或无线方式传给位置信息接收器（或位置信息接收模块）和指令信息接收器（或指令信息接收模块）。

值得强调的是，本发明主要涉及的是一种对来自彼此独立的不同网络的多个应用系统进行安全融合交互的系统组成和交互方法，因此，为了方便说明问题，人与大屏的交互方法本发明在这里仅列举了优选的手持式交互终端交互方式，实际上任何其它的人与大屏的交互方法都可以采用本系统的融合方式（即所述系统的连接方式），也就是说，本发明对任意的人与大屏的交互方法都适用，并不仅限于本发明列举的手持式交互终端交互方法。

所述显示大屏可以是任意尺寸、任意形状的显示屏，如LCD屏、LED屏、DLP屏、投影屏等，也可以是拼接屏；每个显示屏均有视频信号输入端口，视频信号输入端口可以是任意制式，包括但不限于HDMI、DVI、VGA端口形式。

所述视频信号源设备是指可以产生视频信号的终端设备，如计算机、摄像机、PAD、手机等，它们通过有线或无线的方式连接到视频交互矩阵。

所述应用系统的显示界面可以通过计算机转化成视频输出信号，输入到视频交互矩阵上。

优选地，单向数据传输设备为单向光纤传输设备；

优选地，单向光纤传输设备，包括发送方以太网光纤卡、接收方以太网光纤卡以及连接它们的网络光纤线。发送方以太网光纤卡的模块只有发送端口。接收方以太网光纤卡的模块只有接收口。发送卡的发送口与接收卡的接收口采用单条光纤连接。它既实现了发送卡的发送口与接收卡的接收口之间的物理隔离，又能够保证数据在发送卡的发送口与接收卡的接收口之间实时、可靠、安全地单向传输；

单向光纤传输设备的内部组成包括：数据接口，实现单向光纤传输设备与交换机、视频信号源设备的通信；电发射机，将数据接口的电信号转换成光发射机所需要的电信号；光发射机，将电信号转换为光信号发射；光纤，将光信号从光发射机传输到光接收机；光接收机，将光信号转换成电信号；电接收机，将电信号转换成数据接口的电信号格式。

单向光纤传输设备如附图2所示；

优选地，单向光纤传输设备的数据接口为以太网口RJ-45接口。

优选地，所述显示大屏为拼接大屏；

优选地，所述视频信号源设备为计算机；

优选地，所述视频交互矩阵为拼接控制器；

优选地，所述视频信号源设备（计算机）通过HDMI线连接到视频交互矩阵上；

优选地，所述视频交互矩阵输出的视频信号连接到拼接大屏的对应视频输入端口；

优选地，视频融合服务器为计算机；

优选地，视频融合服务器与视频交互矩阵通过网线进行连接；

优选地，位置信息接收器通过USB接口连接到视频交互服务器上；

优选地，指令信息接收器通过USB接口连接到视频交互服务器上；

优选地，指令信息接收器通过无线传输方式接收来着手持式交互终端的交互指令信息。

所述优选交互系统的工作原理如下：

将系统各组成部分按附图1所示进行连接，开机并使各设备处于工作状态。

使用者操控手持式交互终端，通过现有已知的人与大屏的交互方式例如手触、笔触、教鞭触控、遥控交互、手持终端交互等，在与大屏上的内容进行交互时产生实时的大屏交互位置信息及大屏交互指令信息，并通过有线或无线方式传给位置信息接收器（或位置信息接收模块）和指令信息接收器（或指令信息接收模块）。

位置信息接收器（或位置信息接收模块）和指令信息接收器（或指令信息接收模块）将收到的交互位置信息和交互指令信息通过USB接口发送给所连接的视频融合服务器。

视频融合服务器对接收到的交互位置信息进行处理，通过视频交互矩阵在大屏上的交互位置处显示一个光标，光标的大小和形状可以由用户通过安装在视频融合服务器上的驱动程序软件进行设定。

视频融合服务器对接收到的交互指令信息进行处理，并传送给视频融合服务器；交互指令包括两种类型，一类是指定的某个视频信号源的窗口调整指令，包括窗口的打开、关闭、漫游、缩放、切换等，另一类是指定的对某个视频信号源中的某个显示内容的操作指令。

视频交互矩阵按预定的时间间隔持续地将各视频信号源在大屏上所显示的窗口大小和位置信息发送给视频融合服务器进行记录和保存。

视频融合服务器根据手持式交互终端在大屏上形成的光点位置和轨迹信息，以及视频交互矩阵传来的各视频信号源在大屏上所显示的窗口大小和位置信息，判断光点位置处于哪个视频信号源的显示窗口内，以及在具体的哪个显示内容上。

当视频融合服务器接收到的是窗口调整指令时，视频融合服务器将光点对应的视频信号源及窗口调整指令组合发送给视频交互矩阵，对所述的视频信号源窗口进行调整，并在大屏上显示。

当视频融合服务器接收到的是内容操作指令时，视频融合服务器将光点对应的视频信号源信息、光点所在的交互内容的位置信息、以及内容交互指令通过对应的单向光纤传输设备传输给该视频信号源设备。

所述视频信号源设备根据单向光纤传输设备传来的内容交互指令，对交互内容进行操作，并将显示结果以视频信号的形式实时传送给视频交互矩阵，并在大屏上进行显示。

通过上述方式，实现使用者通过手持式交互终端，与大屏上的所有视频信号源的显示内容和显示窗口进行交互的功能。

由附图1可以看出，本发明采用的是数显分离的方式，也就是说，所有网络1和网络2的视频信号源的视频输出信号接入到了由视频融合服务器、视频交互矩阵、指令信息接收器、红外光传感器、交换机等设备组成的视频交互局域网中，从而实现了显示方面的信息共享；

从数据通信层面来看，各视频信号源设备与所述局域网通过单向光纤传输设备实现了单向的物理隔离，即各视频信号源设备只能接收单向光纤传输设备传来的视频交互局域网的信息，而不能通过单向光纤传输设备发送数字信息到视频交互局域网，因此，接入网络1的各信号源设备PC1、PC2、…、PCn与接入网络2的各信号源设备PC1’、PC2’、…、PCn’之间不可能进行数据通信，也就是说，网络1和网络2从数据通信层面来看彼此仍保持相互独立、不能互联互通的状态，彼此之间在所述交互系统上实现了安全的物理隔离。同时，因为网络1和网络2上的设备不能将数据信息传输给所述视频交互局域网，只能将视频信号传输给视频交互局域网，而视频信号是不带病毒的，因此也保证了视频交互局域网的相对独立性和网络安全性，不会受到来自于网络1和网络2的网络攻击。

值得强调的是，对于来自两个以上的彼此独立的网络上的信号源设备，通过上述方式同样可以实现安全融合。

对于采用其它大屏交互方式的来自不同独立网络的多个信息应用系统，也可以采用本发明介绍的融合方式，实现安全融合交互。

附图说明

图1为本发明提供的一种对多网络多系统应用界面进行安全融合交互的方法的优选系统组成示意图。

图2为本发明提供的一种单向光纤传输设备的内部组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

为了更好地说明实施案例，以手持式交互终端对大屏进行交互为例，说明对来自不同网络或不同网段的应用系统进行安全融合交互的一个优选系统组成及交互方法。

位置信息接收器（或位置信息接收模块）和指令信息接收器（或指令信息接收模块）将收到的交互位置信息和交互指令信息通过USB接口发送给所连接的视频融合服务器；

视频融合服务器对接收到的交互位置信息进行保存和处理，通过视频交互矩阵在大屏上的交互位置处显示一个光标，光标的大小和形状可以由用户通过安装在视频融合服务器上的驱动程序软件进行设定。

视频融合服务器对接收到的交互指令信息进行处理；交互指令包括两种类型，一类是指定的某个视频信号源的窗口调整指令，包括窗口的打开、关闭、漫游、缩放、切换等，另一类是指定的对某个视频信号源中的某个显示内容的操作指令。

同时，视频交互矩阵按预定的时间间隔持续地将各视频信号源在大屏上所显示的窗口大小和位置信息发送给视频融合服务器进行记录和保存。

视频融合服务器根据手持式交互终端在大屏上形成的光点位置和轨迹信息，以及视频交互矩阵传来的各视频信号源在大屏上所显示的窗口大小和位置信息，进行比较，判断光点位置处于哪个视频信号源的显示窗口内，以及在具体的哪个显示内容上。

本发明的有益效果是本发明提供了一种对不同独立网络的多个信息应用系统进行安全融合交互的系统和方法，可以有效解决对来自不同独立网络的信息应用系统进行融合时所带来的信息安全和网络安全问题，实现它们的安全融合交互和资源共享使用。

以上的实施方式均为本发明的优选实施方式，并非因此限定本发明的专利保护范围。任何本发明所属的技术领域的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，对本发明的内容所做的等效结构与等效步骤的变换均落入本发明要求保护的专利范围之内。

Claims

1.一种对多网络多系统应用界面进行安全融合交互的方法，其特征在于，所述方法的优选系统主要包括：视频信号源，将各应用系统所对应的显示界面以视频信号格式输出，同时根据单向数据传输设备传来的内容交互指令信息改变应用系统的显示界面并以视频信号格式输出；视频交互矩阵，接收所述视频信号源设备输出的视频信号并在显示大屏上进行显示，同时完成与视频融合服务器的双向通信；显示大屏，用来显示视频交互矩阵输出的多个视频信号源的视频图像；视频融合服务器，接收视频交互矩阵发来的视频信号源的显示窗口大小和位置信息，向视频交互矩阵发出窗口控制指令，接收来自位置信息接收器的大屏交互位置信息，以及来自指令信息接收器的大屏交互指令信息，并根据上述信息生成内容交互指令发送给交换机；交换机，将视频融合服务器输出的指定视频信号源的内容交互指令发给与所述信号源相连接的单向数据传输设备；单向数据传输设备，将来自交换机的视频信号源的内容交互指令信息单向传输给与之连接的视频信号源设备；手持式交互终端，用来产生人与大屏进行交互的交互位置信息和交互指令信息；位置信息接收器，用来接收人与大屏交互时在大屏上的交互位置信息，并发送给视频融合服务器；指令信息接收器，用来接收人与大屏交互时发出的交互指令信息，并发送给视频融合服务器。

2.根据权利要求1所述的一种对多网络多系统应用界面进行安全融合交互的方法，其特征在于，所述不同网络是指不同网络之间彼此独立，不能互联互通和进行数据传输；每个独立网络中有一个或多个信息应用系统；网络的数量不限，每个网络中的信息应用系统数量不限；每个应用系统所对应的显示界面以视频信号格式输出，接入视频交互矩阵并在显示大屏上进行显示，使用者通过手持式交互终端可以直接对大屏上的所有视频信号源的显示内容进行交互。

3.根据权利要求1所述的一种对多网络多系统应用界面进行安全融合交互的方法，其特征在于，显示大屏上可以看到一个或多个视频信号的显示内容，每个视频信号的显示内容以一个独立显示窗口的形式在大屏上进行显示，使用者通过手持式交互终端可以直接调整显示大屏上每个显示窗口的大小、位置、关闭，或者打开接入视频交互矩阵的视频信号的窗口；使用者通过手持式交互终端还可以直接操作窗口里的显示内容，可实现鼠标对计算机上显示内容操作的所有功能。

4.根据权利要求1所述的一种对多网络多系统应用界面进行安全融合交互的方法，其特征在于，所述系统采用了数显分离和数据单向传输相结合的方式,确保在各应用系统的显示界面可以以视频输出形式进行界面共享和界面交互的情况下，使不同网络的应用系统在所述交互系统内不能相互通信，且无法访问视频融合服务器和视频交互矩阵，从而保障了彼此之间的网络安全和信息安全，实现对不同网络的多个应用系统的应用界面的安全融合交互和资源共享使用。

5.根据权利要求1所述的一种对多网络多系统应用界面进行安全融合交互的方法，其特征在于，所述显示大屏可以是任意尺寸、任意形状的显示屏，如LCD屏、LED屏、DLP屏、投影屏等，也可以是拼接屏；每个显示屏均有视频信号输入端口，视频信号输入端口可以是任意制式，包括但不限于HDMI、DVI、VGA端口形式。

6.根据权利要求1所述的一种对多网络多系统应用界面进行安全融合交互的方法，其特征在于，人与大屏的交互方式不限，如手触、笔触、教鞭触控、遥控器、体感交互、视觉交互、语音交互等等，优选地，人与大屏的交互方式通过手持式交互终端实现；手持式交互终端与位置信息接收器和指令信息接收器之间通过有线或无线方式进行通信；手持式交互终端向位置信息接收器（或位置信息接收模块）发送大屏上的交互位置信息；手持式交互终端向指令信息接收器（或指令信息接收模块）发送交互指令信息。

7.根据权利要求1所述的一种对多网络多系统应用界面进行安全融合交互的方法，其特征在于，所述视频信号源设备是指可以产生视频信号的终端设备，如计算机、摄像机、PAD、手机、以及其它可以产生视频信号的设备，它们输出的视频信号通过有线或无线的方式连接到视频交互矩阵。

8.根据权利要求1所述的一种对多网络多系统应用界面进行安全融合交互的方法，其特征在于，人与大屏的交互指令和交互信息的传输是通过一种单向数据传输设备实现。

9.根据权利要求1所述的一种对多网络多系统应用界面进行安全融合交互的方法，其特征在于，优选地，单向数据传输设备采用单向光纤以太网传输设备。

10.根据权利要求1所述的一种对多网络多系统应用界面进行安全融合交互的方法，其特征在于，所述视频交互矩阵是一种可以将接入的多路视频信号中的某些视频信号经过处理输出给一个或多个监控设备上的电子装置，优选地，所述视频交互矩阵为拼接控制器。