CN110971933A - 视频流的内容安全 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及视频流的内容安全。提供了一种被配置为捕获视频数据的视频捕获设备，该图像捕获设备包括：图像处理流水线，其被配置为从所捕获的视频数据生成视频流；加密密钥激活模块，其被配置为在请求时激活加密密钥并且停用任何先前激活的、用于对视频流进行加密的加密密钥，使得在每个时刻处只有一个加密密钥被激活以用于视频流的加密；加密调度器模块，其被配置为以预定时间间隔指示加密密钥激活模块激活加密密钥；事件处理模块，其被配置为作为对接收检测到的事件的表示的响应，指示加密密钥激活模块激活加密密钥；加密模块，其被配置为使用所激活的一个加密密钥来对视频流进行加密。

Description

视频流的内容安全
技术领域
本发明涉及视频流的加密领域，并且更具体地，涉及一种对用于加密视频流的加密密钥的激活和停用进行处理的设备。
背景技术
随着捕获公共空间中的视频数据的设备被更频繁地使用，捕获的视频数据的内容安全越来越重要。在公共地点被拍摄者的隐私和完整性是应用于安装安全摄像机的日常管理或执法人员使用身体警示摄像机(body warn camera，BWC)的原因中的一个。出于隐私和安全的原因，使用视频数据的加密来限制视频数据的访问是重要的，既要限制哪些用户被允许访问解密的视频数据，还要限制用户可解密捕获的视频数据的哪些部分。这可通过仅允许特定用户获取用于视频数据的加密的加密密钥并且使用加密密钥来仅对视频数据的特定用户可访问的特定部分进行加密来完成。例如，安装在家中的安全摄像机的所有者可能希望仅在火灾事件期间由消防部门访问其家中的视频输入。US2017/0064408(TelesteOyj)公开了这种系统，其中触发事件导致用于对捕获的视频进行加密的加密密钥的改变，其中加密密钥仅对特定用户可用。这种解决方案的问题可能是，在某些情况下，由于检测到的事件仍然要被解密和查看，导致视频数据未被不同地(即，使用新的加密密钥)加密，当获取可能包括与解密原因无关的入侵内容的视频数据时，仍可导致隐私问题。此外，在加密密钥被窃取的情况下，这可能导致未授权用户解密大量的视频数据。
因此需要在这种环境内作出改进。
发明内容
由上可见，本发明的目标在于克服或减轻以上讨论的问题中的至少一些问题。具体地，一个目标在于提供一种对用于加密由捕获的视频数据生成的视频流的加密密钥的激活和停用进行处理的设备，以降低由不应被允许或没有原因观看视频数据的用户对入侵视频数据进行解密的风险。
根据本发明的第一方面，提供了一种被配置为捕获视频数据的视频捕获设备，该图像捕获设备包括：
图像处理流水线，该图像处理流水线被配置为从所捕获的视频数据生成视频流；
加密密钥激活模块，该加密密钥激活模块被配置为：在请求时激活加密密钥并且停用任何先前激活的、用于对视频流进行加密的加密密钥，使得在每个时刻处只有一个加密密钥被激活以用于视频流的加密；
加密调度器模块，该加密调度器模块被配置为以预定时间间隔指示加密密钥激活模块激活加密密钥；
事件处理模块，该事件处理模块被配置为作为对接收检测到的事件的表示的响应，指示加密密钥激活模块激活加密密钥；
加密模块，该加密模块被配置为使用所激活的一个加密密钥来对视频流进行加密。
本发明基于以下实现，即根据规则间隔来实现用于对视频流进行加密的加密密钥的激活结合作为对检测到的事件的响应的加密密钥的强制激活的可能性，将降低用户获取对视频的未授权访问的风险，例如该视频为与用户被允许访问的目的不相关的视频。例如，通过每5分钟改变加密密钥，获取对特定加密密钥的(未授权)访问的任何用户仅可解密5分钟的视频，这减少了留给不适当的人解密视频的量。此外，通过根据检测到的事件强制改变加密密钥，在事件期间用于对视频流进行解密的合法用户访问的(对于该事件)不相关的视频的量也会减少。例如，如果加密密钥每3分钟被改变(由加密调度器模块启动)，并且事件发生在最后1分钟，则事件未触发加密密钥的改变的系统将导致在该事件期间用于对该视频流进行解码的合法用户在事件被检测到之前也将访问2分钟的视频流。利用本发明，解密(对于浏览者)不相关的视频数据的可能性被降低。
如本文所使用的“图像处理流水线”通常指采集(由视频捕获设备的图像传感器捕获的)原始视频数据作为输入并且从这种视频数据生成视频流的单元。例如，视频数据可编码为具有标准格式(诸如H.264)的视频流(视频等)。在某些实施例中，图像处理流水线可从视频数据生成多个视频流，例如其可被不同地编码、不同地存储(即在本地存储器和流式传输至用于存储的独立服务器)、不同地加密等。
如本文所使用的，“视频流”通常指多个时间连续的图像帧，其中每个图像帧与由视频捕获设备的图像传感器捕获的原始视频数据相对应。该图像帧可以使用视频编解码器(诸如H.264、MPEG等)编码，并且如果适用，则视频流的图像帧可被编码为I帧、P帧或B帧。视频流的图像帧在某些实施例中可不被编码，而是包括原始视频数据。通常，视频流包括多个图像帧，每个图像帧与时间戳相关联，并且根据所关联的时间戳排序。视频流可被存储为视频文件。
如本文所使用的“接收检测到的事件的表示”通常指接收事件处理模块可解释为事件被检测到的、任何类型的数据。该数据可仅包括布尔型或表示事件已被检测到的其他数据类型(字符串、整数)。该数据可进一步包括已检测到的事件是哪一种类型的表示。该表示可从内部和/或外部传感器接收，内部和/或外部传感器被配置为将这种表示传输至视频捕获设备。
根据某些实施例，加密调度器模块被配置为：以从紧接着之前的请求到加密密钥激活模块激活加密密钥的预定时间间隔，指示加密密钥激活模块激活加密密钥。
因此，由加密调度器模块以预定间隔启动的加密密钥的改变可由于检测到的事件(其启动加密密钥的改变)而被抵消。例如，如果加密调度器模块每4分钟启动加密的改变，例如在第0、4、8分钟，并且事件在该间隔的3分钟后被检测到，例如在第11分钟，则从加密调度器模块下次启动的加密密钥的改变将发生在第15分钟，并且然后在第19分钟等。该实施例还可用于由于其他原因而启动的加密密钥的改变，如下文将例示的。使用该实施例，对加密密钥进行改变的规则间隔(例如每4分钟)被保持，即使事件在间隔中被检测到。有利地，这进一步降低了用户获取对视频的未授权访问的风险，并且提供了加密密钥的可预测的改变。
根据某些实施例，视频捕获设备进一步包括缓冲存储器，该缓冲存储器用于在加密模块对视频流进行加密之前，将视频流临时存储第一预定时间段。通过使用该缓冲器，加密密钥关于例如检测到的事件的改变将在实际事件被检测到之前(在该视频流中)发生。例如，如果第一预定时间段是20秒，并且如果事件在t＝3分35秒被检测到(其导致加密密钥的改变)，则由于20秒的缓冲，该视频流将使用从视频流中的3分15秒的加密密钥来加密。因此，事件(即火灾警报)的实际检测与该加密密钥的改变之间的任何延迟将被解决，使得由加密密钥加密的视频流将包括检测到的事件的开始。
第一预定时间段可以是任何合适的间隔，诸如10秒、20秒或40秒。根据某些实施例，第一预定时间段可基于缓冲存储器的大小和视频流的比特率来确定。
根据某些实施例，视频捕获设备进一步包括非易失性存储器，其中图像捕获设备被配置为在该非易失性存储器中存储加密的视频流。有利地，不需要视频捕获设备的(高速)互联网连接，因为所捕获的视频被本地存储。这有助于更低成本和低复杂性的视频捕获设备。利用本文描述的发明，虽然增加了因本地存储而将加密的视频流留给不适当的人的风险，但内容安全仍被实现。
根据某些实施例，事件处理模块进一步被配置为：指示加密密钥激活模块在第二预定时间段内忽略激活加密密钥的任何请求，并且在第二预定时间段之后指示加密密钥激活模块激活另一加密密钥。因此，视频流中的间隔(其中加密密钥被用作检测到的事件的结果)的长度可被特别地决定，而不需要与加密调度器模块的间隔相同。第二预定间隔可基于检测到的事件的类型。例如，表示撞车的检测到的事件可导致20秒的间隔，而表示盗窃的检测到的事件可导致5分钟的间隔。有利地，加密密钥处理的可伸缩性被增加，这可基于不同类型的检测到的事件而得到更适合的处理方式，以用于进一步改进本发明的安全和隐私方面。
根据某些实施例，事件处理模块进一步被配置为：在超过阈值时间段的时间段期间接收同一检测到的事件的表示，并且指示加密密钥激活模块至少在同一事件被检测到时的时间段期间，忽略激活加密密钥的任何请求，并且在超过阈值时间段的时间段之后指示加密密钥激活模块激活另一加密密钥。因此，对于在一时间段期间可被检测到的事件(诸如视频数据中的火灾警报、运动检测等)，加密密钥的处理可被特别地调整，使得一个加密密钥用于整个检测到的同一事件(可选地，包括在上述事件发生之前的缓冲时间段)的加密，并且当该事件不再被检测到时，该加密密钥被改变。为补偿事件之前的任何缓冲时间段的使用，和/或补偿检测到的事件的过早结束，缓冲时间段也可在事件的结束处被采用，使得另一加密密钥在该事件结束加上附加时间段处被激活。
根据某些实施例，由事件处理模块接收的检测到的事件的表示来自被设置为分析视频流的图像内容的视频分析器。该视频分析器可在视频捕获设备的内部以及在视频捕获设备的外部。在许多监控应用中，事件基于所捕获的视频(运动检测、面部识别等)的图像内容来检测，并且在该实施例中，加密密钥的处理有利地适应这种应用。
根据某些实施例，由事件处理模块接收的检测到的事件的表示来自下列中的至少一个：与图像捕获设备连接的开关机构(例如被按压的按钮)的激活、视频流的音频内容的分析、在由视频捕获设备捕获的场景处记录的音频内容的分析、图像捕获设备的GPS功能的改变的连接状态的检测、图像捕获设备的蜂窝网络功能的改变的连接状态的检测、图像捕获设备的Wi-Fi功能的改变的连接状态的检测、来自图像捕获设备的陀螺仪的信号以及来自有线或无线连接的外部传感器的信号。
因此，检测到的事件的表示可由于多种不同的原因而发生，并且事件的实际检测在视频捕获设备内部以及外部两者处完成。因此，根据某些实施例，视频捕获设备包括事件检测器模块，其中检测到的事件的表示由事件处理模块从事件检测器模块中接收。可替代地或附加地，视频捕获设备进一步被(有线或无线)连接到用于检测事件的外部传感器，其中检测到的事件的表示由事件处理模块从外部传感器中接收。
根据某些实施例，由加密调度器模块使用的预定时间间隔多于1分钟，优选地多于3分钟，最优选地为5分钟。在检测到的事件处强制改变加密密钥的功能允许用于改变加密密钥的、更长的规则间隔，并且仍提供充分的内容安全。将用于同一加密密钥的规则周期进行延长降低了在视频记录设备处的计算复杂度，这对于更小型的轻量级设备(诸如BWC或仪表板摄像机)特别重要。使用5分钟间隔是有利的，因为这使得加密的视频适合于被考虑为工业标准惯例的Matroska多媒体容器格式。
根据某些实施例，加密密钥激活模块被配置为在被指示激活加密密钥时生成加密密钥。因此，加密密钥处理的可伸缩性被增加，并且加密密钥可以不需要重用于加密。
根据某些实施例，多个加密密钥存储在视频捕获设备的存储器中，并且其中加密密钥激活模块被配置为从所存储的多个加密密钥中选择要激活的加密密钥。这降低了视频捕获设备处的计算复杂度。此外，这消除了在捕获视频数据的同时对从外部设备(即从无线服务器)中检索加密密钥的任何需要，相反，加密密钥可提前存储在视频捕获设备中。
根据某些实施例，图像捕获设备进一步被配置为：使用非对称密钥对的公钥来加密所激活的加密密钥，以及在视频捕获设备的存储器中与所激活的加密密钥的密钥ID和时间戳一起存储所加密的、激活的密钥，该时间戳表示所激活的加密密钥在所加密的视频流中的哪里用于加密。在该实施例中，该私钥可保持在密钥管理系统(KMS)处，其可解密所加密的加密密钥，并且为在这些时间戳处被授权观看视频流的用户提供对相关加密密钥的访问(使用与该加密密钥相关联的时间戳)。有利地，内容安全被增加。应当理解，可以采用其他类型的加密密钥的加密。例如，在一个实施例中，加密密钥使用具有共享秘密(例如与KMS共享)的对称密钥来加密。
根据某些实施例，图像捕获设备是穿戴式摄像机、BWC或仪表板摄像机。这种设备通常具有有限的处理能力和有限的电池时间，并且改变加密密钥的过程通常需要该设备的更多开销，导致更少的操作时间。如上所讨论的，利用本文公开的发明，用于改变加密密钥的规则间隔(即，如由该加密调度器模块处理)可保持更长(例如多于1分钟)，因为事件处理模块无论如何都将在接收检测到的事件的表示时启动加密密钥的改变。
附图说明
参考所附附图，本发明的以上和其他目标、特征和优点将通过如下本发明优选实施例的说明性和非限定性详细描述而被更好地理解，其中相同的附图标记将用于相似的元件，其中：
图1示出根据第一实施例的用于对视频流进行加密的加密密钥被改变的时间线，
图2示出根据第二实施例的用于对视频流进行加密的加密密钥被改变的时间线，
图3示出根据第三实施例的用于对视频流进行加密的加密密钥被改变的时间线，
图4示出根据第四实施例的用于对视频流进行加密的加密密钥被改变的时间线，
图5示出根据第五实施例的用于对视频流进行加密的加密密钥被改变的时间线，
图6示出根据实施例的示意性视频捕获设备。
具体实施方式
现在，将参考附图在下文中更全面地描述本发明，下文中示出本发明的实施例。本文公开的系统和设备将在操作期间描述。
本发明的目的在于降低对视频流的未授权访问的风险。一个解决方案可以是对存储视频流的存储器进行加密。然而，该方案的安全等级被认为是不充分的。为进一步降低对视频流的未授权访问的风险，可以使用加密密钥来对视频流进行加密。为了提高安全等级，可以使用不同的加密密钥对视频流的不同部分进行加密。图1至图5示出根据本发明的用于改变用于视频流的加密的加密密钥的不同方案。
应当理解，以下示例仅讨论了视频流的加密。然而，本公开还等同地适用于音频流(即由麦克风捕获的)或视频流和音频流的组合。
图1示出根据第一实施例的用于对视频流进行加密的加密密钥被改变的时间线t。在第一时间点102a处，第一加密密钥被激活，而任何先前激活的加密密钥被停用，使得在每个时刻处只有一个加密密钥被激活以用于视频流的加密。在该实施例中，加密调度器模块启动第一加密密钥的激活。加密调度器模块表示视频捕获设备的功能，其保证至少当事件未被检测到时，用于对视频流进行加密的加密密钥以规则间隔进行改变，这将在下面进一步描述。因此，加密调度器模块被配置为：以预定时间间隔启动加密密钥的改变。在第一时间点102a处作出的活动加密密钥的实际改变由加密密钥激活模块执行，该加密密钥激活模块被配置为：在请求时激活加密密钥，并且停用任何先前激活的、用于对视频流进行加密的加密密钥，使得在每个时刻处只有一个加密密钥被激活以用于视频流的加密。应当理解，加密密钥激活模块执行本文所述加密密钥的所有激活/停用，除非另外提及。加密密钥激活模块进一步在下面描述。
在第二时间点102b处，第二加密密钥被激活并且第一加密密钥被停用。加密调度器模块也启动该加密密钥的改变。第二时间点102b在距离第一时间点102a的预定间隔104处。在第三时间点106处，事件被检测到并且事件的表示由事件处理模块接收，这导致第三加密密钥被激活。事件处理模块表示在视频捕获设备处的功能，其响应于检测到的事件而启动用于对视频流进行加密的新的加密密钥的激活。在第四时间点102c处，由加密调度器模块在距离加密调度器模块最后一次启动加密密钥的改变的第二时间点102b的预定间隔104处启动第四加密密钥的激活。类似地，第五解密密钥在第五时间点102d处由加密调度器模块激活。因此，在该实施例中，第二加密密钥用于第二时间点102b和第三时间点106之间的时间间隔。第三加密密钥用于第三时间点106和第四时间点102c之间的时间间隔。注意，为了能够从检测到的事件中解密视频流，需要第三加密密钥，其不能在检测到的事件之前(即在第三时间点106之前)用于解密视频流，并且不能在第四时间点102c之后用于解密视频流。因此，没有发生在事件之前的(对于该事件的)不相关的视频可以由在该事件期间用于解密视频流的合法用户进行访问/解密。
应当理解，上述第一加密密钥、第二加密密钥、第三加密密钥、第四加密密钥和第五加密密钥(以及下面结合图2至图5讨论的类似加密密钥)根据某些实施例可以彼此各不相同。这可以进一步降低对解密的视频流的未授权访问的风险。可替代地，某些加密密钥可由于效率原因而被重用。然而，用于视频流中后续间隔的两个加密密钥可以是不同的加密密钥。
所使用的加密密钥可以是对称密钥，以用于降低解密过程的复杂度。对称密钥可提供给例如外部密钥管理系统(KMS)。根据其他实施例，所使用的加密密钥可以是非对称密钥对的部分(即密钥对的公钥)，其中该密钥对的私钥可提供给例如KMS。在又一实施例中，加密密钥是对称密钥，其在使用后利用非对称密钥对的公钥来加密，其中该密钥对的私钥可提供给例如KMS。加密后的加密密钥然后可结合加密的视频流提供给KMS(即经由元数据)。这将在下面进一步详述。
预定间隔104可以是任何合适的间隔，诸如30秒、2分钟、4分钟、10分钟。有利地，本发明允许更长的间隔，因为加密密钥以规则间隔104的循环和在检测到的事件处改变加密密钥的组合，降低了表示事件或视频流中其他出现的感兴趣事件的视频的未授权解密的风险。可替代的方案可以是以更短间隔(例如每5秒)改变加密密钥。然而，这种方案的缺点是它需要更多的开销，更多的处理能力，这可由于视频捕获设备的电池约束而导致更少的操作时间，并且增加了为合法用户在视频流的特定时间间隔提供正确解密密钥的复杂度。
图2示出根据第二实施例的用于对视频流进行加密的加密密钥被改变的时间线t。在第一时间点102a处，第一加密密钥被激活，而任何先前激活的加密密钥被停用，使得在每个时刻处只有一个加密密钥被激活以用于视频流的加密。在该实施例中，加密调度器模块启动第一加密密钥的激活。在第二时间点102b处，第二加密密钥被激活并且第一加密密钥被停用。加密调度器模块也启动该加密密钥的改变。第二时间点102b在距离第一时间点102a的预定间隔104处。在第三时间点106处，事件被检测到并且事件的表示由事件处理模块接收，这导致第三加密密钥被激活。不同于图1中所示的实施例，在该实施例中，加密调度器模块被配置为：以紧接在之前激活的加密密钥的改变的预定时间间隔，启动激活的加密密钥的进一步改变。因此，在距离第三时间点106的预定间隔104处(在第四时间点102c处)，加密调度器模块将启动加密密钥从第三加密密钥到第四加密密钥的改变。因此，在预定间隔104处由加密调度器模块启动的加密密钥的改变可由于检测到的事件(启动加密密钥改变至第三加密密钥)而被抵消(offset)，如图2中所示。类似地，第五解密密钥在第五时间点102d处由加密调度器模块激活。
图3示出根据第三实施例的用于对视频流进行加密的加密密钥被改变的时间线t。两个第一加密密钥被激活，如上面结合图1至图2所讨论的。在第三时间点106处，事件被检测到并且事件的表示由事件处理模块接收，这导致第三加密密钥被激活。不同于图1至图2中所示的实施例，在第三时间点106处检测到的事件导致第三加密密钥被激活第二预定时间段302。此外，在第二预定时间段302的结尾处(即在第四时间点304处)，事件处理模块或加密调度器模块(例如在事件模式中)进一步被配置为：启动第四加密密钥的激活。因此，在该实施例中，事件处理模块表示在视频捕获设备处的功能，其作为对检测到的事件的响应，启动用于对视频流进行加密的新的加密密钥的激活(即在第三时间点106处)，在第二预定时间段302内保持该加密密钥的激活，并且然后启动另一加密密钥的激活(即在第四时间点304处)。为了保证一个加密密钥在第二预定时间段302内保持激活，事件处理模块进一步被配置为：指示加密密钥激活模块在第二预定时间段内忽略激活加密密钥的任何请求。如果该指令由加密密钥激活模块接收，则该指令优先于来自加密调度器模块的指令。在某些实施例，第二预定时间段302可基于检测到的事件的类型。例如，由事件处理模块接收的检测到的事件的表示可以包括表示检测到的事件的类型的数据，其中视频捕获设备可以包括指定应当用于该类型的事件的时间段302的查找表(在存储器中)。在其它实施例中，由事件处理模块接收的检测到的事件的表示可以包括表示事件的持续时间的估计时间段的数据，其然后可用于设定第二预定时间点。在又一实施例，无论检测到的事件的类型，预设时间段302均被使用，或预设时间段302在事件类型不能被确定或不关联于特定时间段的情况下作为后备选项。在该实施例中，可由该合法用户访问的发生在检测到的事件之后的(对于该事件的)不相关的视频的量可被降低。
接下来，在距离第四时间点304的预定间隔104处(在第五时间点102c处)，加密调度器模块将启动加密密钥从第四加密密钥到第五加密密钥的改变。
在可替代的实施例中，当来自加密调度器的请求509未被忽略时，在预定间隔104的第一重复处(在第五时间点处)，加密调度器模块将启动加密密钥从第四加密密钥到第五加密密钥的改变。
图4示出根据第四实施例的用于对视频流进行加密的加密密钥被改变的时间线t。两个第一加密密钥被激活，如上面结合图1至图3所讨论的。在第三时间点106处，事件被检测到并且事件的表示由事件处理模块接收，这导致第三加密密钥被激活。不同于图1至图3所示的实施例，在该实施例中，事件处理模块进一步被配置为：在超过阈值时间段的时间段402期间接收同一检测到的事件的表示。这导致第三加密密钥在时间段402内被激活。此外，在时间段402的结尾处(即在第四时间点404处)，事件处理模块进一步被配置为启动第四加密密钥的激活。因此，在该实施例中，事件处理模块表示在视频捕获设备处的功能，其作为对检测到的事件的响应，启动用于对视频流进行加密的新的加密密钥的激活(即在第三时间点106处)，只要事件仍被检测到就保持该加密密钥激活，并且然后在该事件或相似事件的结尾处(即在第四时间点404处)启动另一加密密钥的激活。为保证只要事件仍被检测到，一个加密密钥就保持激活，事件处理模块进一步被配置为：指示加密密钥激活模块只要事件仍被检测到就忽略激活加密密钥的任何请求。如果该指令由加密密钥激活模块接收，则该指令优先于来自加密调度器模块的指令。在该实施例中，可由该合法用户访问的发生在检测到的事件之后的(对于该事件的)不相关的视频的量可被降低。
在同一检测到的事件在时间段402期间的表示不超过阈值时间段的情况下，可以采用本文描述的用于确定第三加密密钥的激活时间间隔的其他任何实施例。
接下来，在距离第四时间点404的预定间隔104处(在第五时间点102c处)，加密调度器模块将启动加密密钥从第四加密密钥到第五加密密钥的改变。
在可替代的实施例中，当来自加密调度器的请求509未被忽略时，在预定间隔104的第一重复处(在第五时间点处)，加密调度器模块将启动加密密钥从第四加密密钥到第五加密密钥的改变。
图5示出根据第五实施例的用于对视频流503进行加密的加密密钥被改变的时间线t，如上面结合图4所描述的。在该实施例中，视频捕获设备包括缓冲存储器，该缓冲存储器用于在视频流被加密之前将视频流临时存储第一预定时间段520。换言之，视频流503中特定加密密钥被激活的时间点与第一预定时间段520相抵消。因此，事件(即火灾警报)的实际检测与加密密钥的改变之间的任何延迟将被减轻，使得由第三加密密钥106加密的视频流将包括检测到的事件的开始。在某些实施例中，在事件的结束为已知(如结合图4所描述的)或被预测(如结合图3所描述的)的情况下，抵消在事件的结束处需要被重置，使得在该事件期间激活的加密密钥用于在整个事件期间对视频流进行加密。
图6以示例的形式示出视频捕获设备500的示意图。视频捕获设备500被配置为从周围场景中捕获视频数据501。视频数据501由图像处理流水线502接收，图像处理流水线502被配置为从所捕获的视频数据501生成视频流503。图像处理流水线可由AxisCommunication AB生产的ARTPEC芯片组来实施。可以使用任何其他合适的芯片组或软件。应当理解，图像处理流水线可从同一视频数据501中生成若干视频流503。在该描述中，应当理解，当讨论单个激活的加密密钥时，单个加密密钥被激活用于特定视频流，而在多个视频流以本文描述方式被编码的情况下，可以激活多个加密密钥。
视频捕获设备进一步包括加密密钥激活模块506，加密密钥激活模块506被配置为在请求505、509时，激活加密密钥并且停用任何先前激活的、用于对视频流503进行加密的加密密钥，使得在每个时刻处只有一个加密密钥被激活以用于视频流的加密。
视频捕获设备500进一步包括加密调度器模块508，加密调度器模块508被配置为以预定时间间隔指示509加密密钥激活模块506激活加密密钥。
视频捕获设备500进一步包括事件处理模块504，事件处理模块504被配置为作为对接收检测到的事件的表示507的响应，指示505加密密钥激活模块506激活加密密钥。
加密密钥激活模块506被配置为将用于视频流503的当前激活的加密密钥511传送至加密模块510，加密模块510被配置为使用一个激活的加密密钥511来对视频流503进行加密。
加密密钥激活模块506可进一步被配置为通知加密调度器模块508何时产生激活加密密钥的请求。在一个实施例中，加密密钥激活模块506被配置为通知加密调度器模块508何时由事件处理模块504指示505激活加密密钥。
在某些实施例中，加密的视频流513可被传输(例如流式传输)至外部存储器518以用于存储。在某些实施例中，视频捕获设备500包括非易失性存储器514，其中图像捕获设备被配置为在非易失性存储器514中存储加密的视频流513。非易失性存储器514继而可被加密以用于增强安全性。
视频捕获设备500可进一步包括用于有线或无线连接至另一设备的连接接口(未示出)，例如用于从存储器514下载存储的视频流或将加密密钥上传至视频捕获设备500等。
在某些实施例中，加密模块从图像处理流水线503接收视频流503直接用于实时加密。在其它实施例中，视频捕获设备500包括缓冲存储器512，以用于在将视频流503传输至用于对视频流503进行加密的加密模块510之前，将视频流临时存储第一预定时间段。
事件处理模块504可从外部传感器516和/或内部事件检测模块506接收检测到的事件的表示507。在某些实施例中，由事件处理模块504接收的检测到的事件的表示507来自被设置为分析视频流503的图像内容(即运动检测、面部识别等)的视频分析器。视频分析器可在内部实现，即由事件检测模块506实现，或在外部由外部传感器507实现(在这种情况下必须能够访问视频流503，图6未示出)。检测到的事件的表示507可来自多种不同的源并出于多种原因，例如来自下列中的至少一个：
与图像捕获设备500连接的开关机构(即按钮等)的激活，
视频流503的音频内容的分析，
在由视频捕获设备500捕获(即由内部或外部麦克风捕获)的场景处记录的音频内容的分析(例如语音命令)，
图像捕获设备500的GPS功能的改变的连接状态的检测，
图像捕获设备500的GPRS功能的改变的连接状态的检测，
图像捕获设备500的Wi-Fi功能的改变的连接状态改变的检测，
来自图像捕获设备500的陀螺仪的信号，
以及来自有线或无线连接的外部传感器516的信号。
实现以上讨论的示例的任何一个或多个的原因可能各有不同。例如，从室外位置移动到室内位置的视频捕获设备500(例如导致图像捕获设备的GPS功能的改变的连接状态)可以表示事件应当在视频流中使用新的加密密钥来编码。在该实施例中，将视频捕获设备500从室内位置移动到室外位置还可表示“室内事件”的结束，导致另一加密密钥的激活。
要被用于图像捕获设备500的加密的加密密钥可以以不同的方式对加密模块进行访问。在某些实施例中，加密密钥激活模块被配置为在被指示激活加密密钥时生成加密密钥。在其它实施例中，多个加密密钥存储在视频捕获设备的存储器514中，并且其中加密密钥激活模块被配置为从所存储的多个加密密钥中选择要激活的加密密钥。因此加密密钥的处理是依赖于系统的。下文的两个示例关于加密密钥如何被生成和处理。
1)视频捕获设备500接收系统密钥管理服务器(KMS)已知的非对称密钥对的公钥PK。视频捕获设备500通过对随机数生成器进行采样生成对称加密密钥SK。然后视频流503使用SK加密，并且SK使用PK加密，并且加密的SK被存储为用于加密的视频流513的元数据。可替代地，元数据(包括用于对视频流进行加密的SK)可以使用PK加密。在另一实施例中，元数据(包括用于对视频流进行加密的所有SK)使用另一SK(即不一定用于对视频流进行加密)来加密，其随后用PK加密。
然后SK被销毁，这意味着只有密钥管理服务器可访问视频(并委托权限以按需解密)。在该实施例中，视频捕获设备500因此可以被配置为使用非对称密钥对的公钥来对激活的加密密钥进行加密，以及在视频捕获设备500的存储器514中与激活的加密密钥的密钥ID和时间戳一起存储所加密的、激活的密钥，该时间戳表示激活的加密密钥在加密的视频流中的哪里用于加密。
2)KMS与用于每个加密密钥的密钥ID一起发布多个对称密钥(密钥环)，并且在视频捕获设备500中存储这些信息。视频捕获设备500通过使用来自密钥环的加密密钥来对视频流503进行加密，并且将所使用(激活)的密钥ID与时间戳一起存储为用于加密的视频流513的元数据，该时间戳表示激活的加密密钥在加密的视频流513中的哪里用于加密。密钥环在视频捕获设备500中被销毁。当某人需要对加密的视频流513的特定时间间隔的解密进行访问时，这可通过为KMS提供摄像机ID和密钥ID来实现，并因此获取对应的密钥和用于解密的访问。
本公开的内容可以在任何类型的图像捕获设备中实现。在一个实施例中，图像捕获设备是可穿戴摄像机，诸如穿戴式摄像机、BWC。在另一实施例，图像捕获设备是静态视频摄像机，诸如监控摄像机。在又一实施例，图像捕获设备是仪表板摄像机，例如安装在应急车辆(警车、救护车等)中。
本发明可有利地用于以下两种环境，其可被合并：
1)安全的低功率/性能/连接性视频监控(例如BWC或仪表板摄像机)。
2)高级隐私期望的监控环境(例如安装在警察局、机场、使馆、医院、敬老院等的摄像机)。
本公开的进一步实施例对于学习以上描述后的本领域技术人员是显而易见的。即使本描述和附图公开的是实施例和示例，但本公开不限于这些示例。可做出多种修改和变型而不偏离本公开的范围，该范围由所附权利要求来限定。权利要求中出现的任何附图标记不应被理解为限制其范围。
附加地，所公开的实施例的变型可由本领域技术人员在实践本公开时，从附图、公开的内容和所附权利要求的学习中理解和实现。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”不排除多个。特定测量被记述在相互不同的从属权利要求中的事实并不表示这些测量的组合无法带来优点。
本文以上公开的系统和方法可实现为软件、固件、硬件或其组合。在硬件实现中，任务在以上描述中提及的功能模块(例如加密密钥激活模块、加密调度器模块、事件处理模块等)之间的划分并不一定对应于物理单元的划分；相反，一个物理部件可具有多个功能，而一个任务可由若干物理部件协作执行。特定部件/模块或所有部件/模块(例如加密密钥激活模块、加密调度器模块、事件处理模块等)可实现为由数字信号处理器或微处理器执行的软件，或可实现为硬件或专用集成电路(ASIC)。该软件可分布在计算机可读介质中，其可包括计算机存储介质(或非瞬态介质)和通信介质(或瞬态介质)。

Claims (15)

1.一种被配置为捕获视频数据(501)的视频捕获设备(500)，所述图像捕获设备包括：
图像处理流水线(502)，所述图像处理流水线(502)被配置为从所捕获的视频数据生成视频流(503)；
加密密钥激活模块(510)，所述加密密钥激活模块(510)被配置为：在请求(505，509)时激活加密密钥并且停用任何先前激活的、用于对所述视频流进行加密的加密密钥，使得在每个时刻处只有一个加密密钥被激活以用于所述视频流的加密；
加密调度器模块，所述加密调度器模块被配置为以预定时间间隔(104)指示(509)所述加密密钥激活模块激活加密密钥；
事件处理模块(504)，所述事件处理模块(504)被配置为：作为对接收检测到的事件的表示(507)的响应，指示(505)所述加密密钥激活模块激活加密密钥；
加密模块(510)，所述加密模块(510)被配置为使用所激活的一个加密密钥来对所述视频流进行加密。
2.根据权利要求1所述的视频捕获设备，其中所述加密调度器模块被配置为：以从紧接着之前的请求到所述加密密钥激活模块激活加密密钥的所述预定时间间隔，指示所述加密密钥激活模块激活加密密钥。
3.根据权利要求1所述的视频捕获设备，进一步包括缓冲存储器，所述缓冲存储器用于在所述加密模块对所述视频流进行加密之前，将所述视频流临时存储第一预定时间段。
4.根据权利要求1所述的视频捕获设备，进一步包括非易失性存储器，其中所述图像捕获设备被配置为在所述非易失性存储器中存储所加密的视频流。
5.根据权利要求1或2所述的视频捕获设备，其中所述事件处理模块进一步被配置为：指示所述加密密钥激活模块在第二预定时间段(302)内忽略激活加密密钥的任何请求，并且在所述第二预定时间段(302)之后指示所述加密密钥激活模块激活另一加密密钥。
6.根据权利要求1或2所述的视频捕获设备，其中所述事件处理模块进一步被配置为：在超过阈值时间段的时间段(402)期间接收同一检测到的事件的表示，并且指示所述加密密钥激活模块至少在同一事件被检测到时的时间段期间，忽略激活加密密钥的任何请求，并且在超过阈值时间段的所述时间段(402)之后指示所述加密密钥激活模块激活另一加密密钥。
7.根据权利要求1所述的视频捕获设备，其中由所述事件处理模块接收的所述检测到的事件的表示来自被设置为分析所述视频流的图像内容的视频分析器。
8.根据权利要求1所述的视频捕获设备，其中由所述事件处理模块接收的所述检测到的事件的表示来自下列中的至少一个：与所述图像捕获设备连接的开关机构的激活、所述视频流的音频内容的分析、在由所述视频捕获设备捕获的场景处记录的音频内容的分析、所述图像捕获设备的GPS功能的改变的连接状态的检测、所述图像捕获设备的GPRS功能的改变的连接状态的检测、所述图像捕获设备的Wi-Fi功能的改变的连接状态的检测、来自所述图像捕获设备的陀螺仪的信号以及来自有线或无线连接的外部传感器的信号。
9.根据权利要求1所述的视频捕获设备，进一步包括事件检测器模块(506)，其中所述检测到的事件的表示由所述事件处理模块从所述事件检测器模块中接收。
10.根据权利要求1所述的视频捕获设备，进一步被连接到用于检测事件的外部传感器(516)，其中所述检测到的事件的表示由所述事件处理模块从所述外部传感器中接收。
11.根据权利要求1所述的视频捕获设备，其中所述预定时间间隔多于1分钟，优选地多于3分钟，并且最优选地为5分钟。
12.根据权利要求1所述的视频捕获设备，其中所述加密密钥激活模块被配置为：在被指示激活加密密钥时生成加密密钥。
13.根据权利要求1所述的视频捕获设备，其中多个加密密钥存储在所述视频捕获设备的存储器中，并且其中所述加密密钥激活模块被配置为从所存储的多个加密密钥中选择要激活的加密密钥。
14.根据权利要求1所述的视频捕获设备，其中所述图像捕获设备进一步被配置为：
使用非对称密钥对的公钥来对激活的加密密钥进行加密，以及
在所述视频捕获设备的存储器中与所激活的加密密钥的密钥ID和时间戳一起存储所加密的、激活的密钥，所述时间戳表示所激活的加密密钥在所加密的视频流中的哪里用于加密。
15.根据权利要求1所述的图像捕获设备，所述图像捕获设备为穿戴式摄像机、BWC或仪表板摄像机。
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