CN117319596A - 一种基于人脸识别的视频会议用信息安全系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于人脸识别的视频会议用信息安全系统及方法,涉及信息安全技术领域,该系统包括:身份认证管理模块、视频会议管理模块、分布式坐席模块、视频传输拼接模块、信息隐私保护模块、日志记录审计模块及报警通知模块;其中,身份认证管理模块,用于登记管理用户身份信息,利用人脸识别及活体检测技术对用户进行授权认证,确保视频会议的合法性。本发明通过搭建基于人脸识别的视频会议信息安全系统,通过身份认证、视频管理、远程支持、数据保护、监控与警报等多个模块的融合,实现了多重安全层面的保护措施,提高视频会议的合法性、管理效率、数据安全性和实时监控能力。
Description
技术领域
本发明涉及信息安全技术领域,尤其是涉及一种基于人脸识别的视频会议用信息安全系统及方法。
背景技术
视频会议是强大便捷的通信工具,人们可以通过互联网连接,实时进行音频和视频交流,仿佛彼此面对面。该技术已经在众多领域得到广泛应用。在商业领域,它用于远程会议,促进了全球企业的协作,减少了商务差旅成本。教育领域利用视频会议进行在线学习和远程培训,扩大了学习机会。在医疗保健中,医生可以进行远程诊断和协作手术。政府机构使用视频会议进行虚拟会议和紧急响应。此外,视频会议也广泛用于社交互动、娱乐和家庭通信,为人们提供了便捷的远程沟通工具,无论是与亲朋好友分享时光还是举办虚拟活动。
如今,视频会议成为一种高度成熟的远程协作工具,利用互联网和先进的音视频技术,使用户能够实现高清晰度的实时视频和音频通信。然而视频会议由于其共享性与互联性,仍存在相当大的信息安全问题,视频会议存在的信息安全问题包括数据隐私泄露、未经授权的访问、会议记录的保护、恶意软件风险和拒绝服务攻击。不恰当的配置和权限管理可能导致敏感数据在会议中泄露,未经授权的参与者可能窃取会议信息。会议记录的存储和访问需谨慎管理以防止敏感信息泄露。恶意软件可能通过共享文件或链接传播,危害会议的安全性。此外,拒绝服务攻击可能使会议无法进行,影响工作效率。因此在进行远程视频会议时,需要进行更高程度的保密措施,防止其他无关外部人员获取视频会议内部核心机密信息。
现有技术中虽然也有技术采用了身份验证和加密等安全措施,但仍存在认证算法复杂以及安全保密性不够的缺陷,例如CN104581006A公开了一种视频监控管理方法,包括监控分系统、身份认证分系统、视频服务分系统;其中监控分系统面向终端用户,用户通过监控分系统发起视频调用请求;身份认证分系统认证服务负责验证视频请求的合法性,对于不合法的视频请求进行拦截;对合法的请求,通过验证后,将请求发送视频服务分系统;视频服务分系统提供各类与视频相关的底层服务,根据用户的请求将视频资源实时回复至终端用户;
KR20190033800A公开了一种用于视频会议的数据的安全性管理的装置和方法,用于视频会议数据的安全性管理设备包括请求接收单元,该请求接收单元用于接收对视频会议数据的数据处理请求,并且基于与所接收的数据处理请求相对应的用户权限信息来执行数据处理请求。确定单元,用于确定在确定执行数据处理请求时,基于与该数据相对应的安全策略对数据进行加密或解密的加密/解密单元,以及该数据处理请求;
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种基于人脸识别的视频会议用信息安全系统及方法。
第一方面,本发明提供了一种基于人脸识别的视频会议用信息安全系统,该系统包括:身份认证管理模块、视频会议管理模块、分布式坐席模块、视频传输拼接模块、信息隐私保护模块、日志记录审计模块及报警通知模块;
其中,身份认证管理模块,用于登记管理用户身份信息,利用人脸识别及活体检测技术对用户进行授权认证,确保视频会议的合法性;
视频会议管理模块,用于管理视频会议的创建、调度、终止及参与者管理,允许授权参会用户在授权范围内执行视频会议的管理操作;
分布式坐席模块,用于提供坐席远程工作支持,分别连接视频会议的终端设备及云端服务器,协同参与视频会议并提供客户支持;
视频传输拼接模块,用于接收每个授权参会用户的视频输入源,拼接合并为单个输出流,再利用多级矩阵加密将输出流传输至终端设备;
信息隐私保护模块,用于利用实时监控、访问控制及身份验证机制,保护视频会议期间授权参会用户的会话数据传输的机密性与完整性;
日志记录审计模块,用于记录所有授权参会用户在视频会议期间的关键事件、用户活动及系统状态,提供审计追踪与问题排查;
报警通知模块,用于实时监控系统状态,当检测到非授权人员访问或会议异常行为时,触发警报通知达到警戒目的,并采取保护措施。
进一步的,身份认证管理模块包括注册登录子模块、活体识别子模块及访问控制子模块;
其中,注册登录子模块,用于用户注册和管理其个人信息,包括用户名、密码、人脸识别数据,以及管理用户账户的状态和权限;
活体识别子模块,用于利用人脸识别与活体检测技术对用户进行身份验证,在验证通过后向用户赋予授权参会用户的身份;
访问控制子模块,用于确保只有授权参会用户能访问视频会议和相关资源,并管理授权参会用户拥有的访问权限。
进一步的,分布式坐席模块包括远程管理子模块、数据接入子模块、交换控制子模块、资源控制子模块及服务器子模块;
其中,远程管理子模块,用于管理和控制坐席的远程接入与退出,允许坐席在视频会议期间加入会议并为授权参会用户提供支持;
数据接入子模块,用于提供网络综合接入能力,实现与不同类型网络的接入,利用各种接入网关将各类终端设备连接至分组网络,并将视频会议信息与格式转换为可在分组网络中传递的信息格式;
交换控制子模块,用于提供授权参会用户的呼叫、连接与分配,并依据所在分组网络及业务规则分配路由建立视频会议连接;
资源控制子模块,用于管理与控制视频会议需要的服务资源,该服务资源包括语音服务、录像服务、录音服务及IP坐席终端服务;
服务器子模块,用于连接云端服务器,实现不同分组网络之间的通信传输与信息共享,满足视频会议的远程通信连接服务。
进一步的,交换控制子模块包括用户呼叫分配单元、连接管理单元、分配路由单元及坐席协作单元;
其中,用户呼叫分配单元,用于接收来自授权参会用户的呼叫请求,并为每个呼叫请求分配唯一标识符;
连接管理单元,用于管理视频会议的建立、终止及维护,保证每个授权参会用户之间的稳定连接,并实时监控连接状态;
分配路由单元,用于基于所述授权参会用户所在的分组网络及其业务规则与坐席节点负载现状,按照坐席负载公式的输出结果,将所述呼叫请求分配至满足最优负载需求坐席,并分配路由用于建立视频会议连接,实现所述授权参会用户之间的视频连接,所述坐席负载公式的表达式为:;
式中,F i 表示分组网络内第i个坐席的负载值;α表示坐席依据自身负载能力设定的负载权重值;B(k)表示第k个呼叫请求的已占信道带宽;N表示呼叫请求的数量,且k=1,2,3,…,N;β表示满足业务规则的呼叫请求在所有呼叫请求中的比例;L i 表示第i个坐席接收到的所有呼叫请求的队列长度;
坐席协作单元,用于提供坐席之间的协作工具和通信渠道,以便共享信息、解决授权参会用户的问题和提供支持。
进一步的,视频传输拼接模块包括视频输入子模块、分级矩阵子模块、加密传输子模块、拼接处理子模块、布局切换子模块及带宽管理子模块;
其中,视频输入子模块,用于与授权参会用户的终端设备建立连接,作为各个授权参会用户在视频会议过程中的视频输入源;
分级矩阵子模块,用于提供分级HDMI矩阵及传输信道实现视频会议期间各个授权参会用户的视频传输及信息共享;
加密传输子模块,用于利用离散混沌提供的加密序列,基于视频压缩编码技术对授权参会用户的会议视频进行实时性安全加密;
拼接处理子模块,用于将不同授权参会用户的会议视频拼接合并为单个输出流,创建一个综合的会议视频画面;
布局切换子模块,用于控制会议视频画面,进行画面的布局与切换,实现授权参会用户的个性化操作;
带宽管理子模块,用于管理视频输入源及分级HDMI矩阵之间视频传输所需的带宽,保证视频流传输的质量与稳定性。
进一步的,分级矩阵子模块包括分布式矩阵单元、中央矩阵单元、信号控制器单元及中央控制单元;
其中,分布式矩阵单元,用于提供分布式矩阵控制器,包含多个HDMI输入端口、输出端口以及信号处理器,接收与发送来自不同授权参会用户的视频输入源的实时会议视频;
中央矩阵单元,用于承担分级矩阵系统的核心,负责管理分布式矩阵单元之间的信号切换和路由,实现信号的分级和集中控制;
信号控制器单元,用于远程控制和管理分级矩阵系统的设备,包括遥控器、软件界面或网络接口,为用户提供信号切换和控制;
中央控制单元,用于统一管理各分布式设备与功能软件,提供用户界面、权限管理、调度和监控功能,以确保系统的正常运行。
进一步的,加密传输子模块包括视频编码单元、序列生成单元与视频加密单元;
其中,视频编码单元,用于利用H.264编码器按照帧内预测编码的方式对视频输入源实时输入的会议视频进行混合编码处理;
序列生成单元,用于利用逻辑斯谛映射公式生成混沌序列;
视频加密单元,用于将各个视频输入源输入的会议视频划分为16×16大小的宏块,对每个模块进行离散余弦变换与量化,再利用混沌序列对未合并为输出流的会议视频进行加密。
进一步的,视频加密单元包括亮度块加密子单元、色度块加密子单元及运动矢量加密子单元;
其中,亮度块加密子单元,用于抽取16×16宏块中写入2比特信息的亮度块,利用混沌序列中位序列元素对该亮度块进行加密;
色度块加密子单元,用于采用哥伦布编码的ue-v方式对实时会议视频进行编码,再利用混沌序列对最后一位进行加密;
运动矢量加密子单元,用于哥伦布编码的se-v方式对实时会议视频进行编码,利用混沌序列对会议视频中的后缀suffix进行加密。
进一步的,信息隐私保护模块包括实时人脸核实子模块、实时访问控制子模块、完整性验证子模块;
其中,实时人脸核实子模块,用于对实时会议视频中存在的人脸进行实时定位捕捉,判断人脸图像是否为授权参会用户,若是授权参会用户,则继续执行会议,若存在非授权参会用户,则将该授权参会用户的会议视频标记为存疑状态,再判断授权参会用户是否离开会议区域,若离开会议区域时长超过预设时长,则将该授权参会用户的会议视频标记为离开状态,若离开会议区域时长未超过预设时长,则继续执行会议;
实时访问控制子模块,用于依据每个授权参会用户的视频状态,调整实时的访问控制权限,当授权参会用户为存疑状态或离开状态,则限制该授权参会用户的安全访问权限;
完整性验证子模块,用于检测和防止授权参会用户在视频会议期间产生的视频数据在传输过程中被篡改或损坏。
第二方面,本发明还提供了一种基于人脸识别的视频会议用信息安全方法,该方法包括以下步骤:
S1、创建视频会议行程,设定会议呼叫码、用户名单及调度参数;
S2、登记管理用户身份信息,利用人脸识别及活体检测技术对待参与视频会议的用户进行授权认证,认证通过后赋予授权参会用户的身份;
S3、授权参会用户利用终端设备进行呼叫,与分布式坐席建立通信连接,并经过坐席协同及路由分配进入用户共享的视频会议;
S4、授权参会用户利用所在分组网络发送视频数据,再通过分级矩阵传输及多视频拼接合并输出流的方式在终端设备显示会议视频;
S5、利用隐私保护机制实时检测每名授权参会用户的人脸图像,依据人脸数据与离开时长的检测方式判断是否为存疑状态或离开状态;
S6、依据授权参会用户的视频状态调整该授权参会用户享受的安全访问权限,实时检测视频传输路径的数据完整性与机密性;
S7、依据实时检测结果判断是否存在安全隐患,执行通知预警。
本发明的有益效果为:
1、通过搭建基于人脸识别的视频会议信息安全系统,通过身份认证、视频管理、远程支持、数据保护、监控与警报等多个模块的融合,实现了多重安全层面的保护措施,提高视频会议的合法性、管理效率、数据安全性和实时监控能力,为用户提供了更可靠、安全且高效的视频会议体验,强化了系统的安全性和隐私保护,降低了潜在风险,进一步满足了现代远程协作和通信的需求。
2、通过融入分布式坐席系统,允许坐席远程工作支持,使得用户获得更便捷、实时的支持和服务,从而提高客户满意度和快速问题解决;同时利用分布式坐席系统降低了企业的运营成本,允许坐席不必在物理办公室工作,从而减少了办公设施和相关费用,此外,分布式坐席可以根据需求轻松扩展或缩减坐席数量,适应不同规模的会议和客户支持需求,提供更大的灵活性。
3、通过利用视频传输拼接模块确保了视频输入源的合并和加密传输,配合多级矩阵加密技术增强了视频传输的安全性,保护了数据的机密性,再通过实时监控、访问控制和身份验证机制,确保了授权参会用户的会话数据传输的机密性与完整性,降低了数据泄露的风险。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的一种基于人脸识别的视频会议用信息安全系统的系统原理框图;
图2是根据本发明实施例的一种基于人脸识别的视频会议用信息安全方法的流程图。
附图标号:1、身份认证管理模块;101、注册登录子模块;102、活体识别子模块;103、访问控制子模块;2、视频会议管理模块;
3、分布式坐席模块;301、远程管理子模块;302、数据接入子模块;303、交换控制子模块;304、资源控制子模块;305、服务器子模块;
4、视频传输拼接模块;401、视频输入子模块;402、分级矩阵子模块;403、加密传输子模块;404、拼接处理子模块;405、布局切换子模块;406、带宽管理子模块;
5、信息隐私保护模块;501、实时人脸核实子模块;502、实时访问控制子模块;503、完整性验证子模块;
6、日志记录审计模块;7、报警通知模块。
实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图1,提供了一种基于人脸识别的视频会议用信息安全系统,该系统包括:身份认证管理模块1、视频会议管理模块2、分布式坐席模块3、视频传输拼接模块4、信息隐私保护模块5、日志记录审计模块6及报警通知模块7。
其中,身份认证管理模块1,用于登记管理用户身份信息,利用人脸识别及活体检测技术对用户进行授权认证,确保视频会议的合法性。
在本发明的描述中,身份认证管理模块1包括注册登录子模块101、活体识别子模块102及访问控制子模块103。
其中,注册登录子模块101,用于用户注册和管理其个人信息,包括用户名、密码、人脸识别数据,以及管理用户账户的状态和权限。
同时,注册登录子模块101还负责管理用户账户的状态和权限,包括账户的激活、暂停或注销,以及授予或撤销用户的权限。通过有效的用户管理,系统可以追踪和控制谁有权访问视频会议系统。
活体识别子模块102,用于利用人脸识别与活体检测技术对用户进行身份验证,在验证通过后向用户赋予授权参会用户的身份。
利用人脸识别与活体检测技术对用户进行身份验证在视频会议信息安全系统中具有关键作用。以下是这个过程的详细解释:
1、用户身份验证请求:当用户尝试登录或参与视频会议时,系统会要求用户进行身份验证,在登录时输入用户名或通过其他识别方式触发的。
2、人脸识别:用户被要求通过摄像头展示他们的脸部。此时,系统启动人脸识别技术,分析用户的面部特征,如脸部形状、眼睛、嘴巴等,以识别用户的身份。
3、活体检测:为了确保用户不是使用静态图像或照片进行欺骗,系统还会启动活体检测技术,包括要求用户执行特定的动作,如眨眼、摇头或说话,通过分析用户的实时面部运动来确定用户是否是真正的生物体。
4、身份验证:系统综合考虑了人脸识别和活体检测的结果。如果用户的面部特征与其注册时存储的数据匹配,并且活体检测通过,系统将验证用户的身份,并将其标识为合法用户。
5、赋予授权身份:验证通过后,系统将用户标记为授权参会用户,被允许参与视频会议,访问相关资源和功能,根据其在系统中的权限,还包括对会议的创建、管理和控制。
访问控制子模块103,用于确保只有授权参会用户能访问视频会议和相关资源,并管理授权参会用户拥有的访问权限。
视频会议管理模块2,用于管理视频会议的创建、调度、终止及参与者管理,允许授权参会用户在授权范围内执行视频会议的管理操作。
在本发明的描述中,用户可以创建新的视频会议,创建者可以指定会议的名称、日期、时间以及参与者名单,确保了会议的有序创建,以便满足特定的沟通需求。视频会议管理模块2允许管理员或授权用户安排和调度视频会议,包括为不同的时间段和日期计划会议,确保会议在合适的时间召开,同时避免时间冲突。当会议达到预定结束时间或由管理员决定时,可以终止会议,确保了会议的及时结束,释放了资源,以便其他会议或活动的进行。
分布式坐席模块3,用于提供坐席远程工作支持,分别连接视频会议的终端设备及云端服务器,协同参与视频会议并提供客户支持。
在本发明的描述中,分布式坐席模块3包括远程管理子模块301、数据接入子模块302、交换控制子模块303、资源控制子模块304及服务器子模块305。
其中,远程管理子模块301,用于管理和控制坐席的远程接入与退出,允许坐席在视频会议期间加入会议并为授权参会用户提供支持。
数据接入子模块302,用于提供网络综合接入能力,实现与不同类型网络的接入,利用各种接入网关将各类终端设备连接至分组网络,并将视频会议信息与格式转换为可在分组网络中传递的信息格式。
交换控制子模块303,用于提供授权参会用户的呼叫、连接与分配,并依据所在分组网络及业务规则分配路由建立视频会议连接。
在本发明的描述中,交换控制子模块303包括用户呼叫分配单元、连接管理单元、分配路由单元及坐席协作单元。
其中,用户呼叫分配单元,用于接收来自授权参会用户的呼叫请求,并为每个呼叫请求分配唯一标识符。
用户呼叫分配单元是系统的入口点,它接收来自授权参会用户的呼叫请求。这些请求是用户想要加入会议、发起会议或进行其他与视频会议相关的操作。每个呼叫请求都需要分配一个唯一的标识符,以便系统能够跟踪和管理多个呼叫同时进行的情况,这些标识符通常是独一无二的数字或字符串,用于标记特定呼叫。用户呼叫分配单元可以进行初步的呼叫处理,例如验证用户的身份和权限。根据呼叫的性质,还可以确定应该如何进一步处理呼叫,例如将呼叫路由到适当的坐席或会议室。
如果有多个呼叫同时进入系统,用户呼叫分配单元可以管理呼叫队列,确保呼叫按照先后顺序或优先级进行处理,有助于维持公平的呼叫处理。
连接管理单元,用于管理视频会议的建立、终止及维护,保证每个授权参会用户之间的稳定连接,并实时监控连接状态。
分配路由单元,用于基于所述授权参会用户所在的分组网络及其业务规则与坐席节点负载现状,按照坐席负载公式的输出结果,将所述呼叫请求分配至满足最优负载需求坐席,并分配路由用于建立视频会议连接,实现所述授权参会用户之间的视频连接,所述坐席负载公式的表达式为:;
式中,F i 表示分组网络内第i个坐席的负载值,α表示坐席依据自身负载能力设定的负载权重值,B(k)表示第k个呼叫请求的已占信道带宽,N表示呼叫请求的数量,且k=1,2,3,…,N,β表示满足业务规则的呼叫请求在所有呼叫请求中的比例,L i 表示第i个坐席接收到的所有呼叫请求的队列长度。
坐席协作单元,用于提供坐席之间的协作工具和通信渠道,以便共享信息、解决授权参会用户的问题和提供支持。
资源控制子模块304,用于管理与控制视频会议需要的服务资源,该服务资源包括语音服务、录像服务、录音服务及IP坐席终端服务。
服务器子模块305,用于连接云端服务器,实现不同分组网络之间的通信传输与信息共享,满足视频会议的远程通信连接服务。
视频传输拼接模块4,用于接收每个授权参会用户的视频输入源,拼接合并为单个输出流,再利用多级矩阵加密将输出流传输至终端设备。
在本发明的描述中,视频传输拼接模块4包括视频输入子模块401、分级矩阵子模块402、加密传输子模块403、拼接处理子模块404、布局切换子模块405及带宽管理子模块406。
其中,视频输入子模块401,用于与授权参会用户的终端设备建立连接,作为各个授权参会用户在视频会议过程中的视频输入源。
分级矩阵子模块402,用于提供分级HDMI矩阵及传输信道实现视频会议期间各个授权参会用户的视频传输及信息共享。
在本发明的描述中,分级矩阵子模块402包括分布式矩阵单元、中央矩阵单元、信号控制器单元及中央控制单元。
其中,分布式矩阵单元,用于提供分布式矩阵控制器,包含多个HDMI输入端口、输出端口以及信号处理器,接收与发送来自不同授权参会用户的视频输入源的实时会议视频。
中央矩阵单元,用于承担分级矩阵系统的核心,负责管理分布式矩阵单元之间的信号切换和路由,实现信号的分级和集中控制。
信号控制器单元,用于远程控制和管理分级矩阵系统的设备,包括遥控器、软件界面或网络接口,为用户提供信号切换和控制。
中央控制单元,用于统一管理各分布式设备与功能软件,提供用户界面、权限管理、调度和监控功能,以确保系统的正常运行。
加密传输子模块403,用于利用离散混沌提供的加密序列,基于视频压缩编码技术对授权参会用户的会议视频进行实时性安全加密。
加密传输子模块403包括视频编码单元、序列生成单元与视频加密单元。
其中,视频编码单元,用于利用H.264编码器按照帧内预测编码的方式对视频输入源实时输入的会议视频进行混合编码处理。
在本发明的描述中,H.264编码器是一种常用的视频编码标准,也被称为MPEG-4Part 10或AVC(Advanced Video Coding)。帧内预测编码是H.264编码器中的一种关键编码技术,它被用于对视频帧进行压缩编码,以减小数据量并提高视频传输效率。帧内预测编码的基本原理如下:
1、帧的分割:首先,视频帧被分割成小块,通常是16x16像素的宏块(宏块是编码的基本单元)。这些小块被称为宏块,它们构成了整个视频帧。
2、预测模式选择:对于每个宏块,编码器会选择一个最佳的预测模式。预测模式可以是帧内(Intra)或帧间(Inter)预测。在帧内预测中,宏块的编码基于同一帧内其他像素的信息,而在帧间预测中,宏块的编码基于其他帧(通常是前一帧或后一帧)的信息。
3、残差编码:一旦选择了预测模式,编码器会计算预测宏块与实际宏块之间的差异,这个差异被称为残差。然后,残差数据会被进一步编码,以便尽可能减小数据量。这通常涉及到变换(如离散余弦变换)和量化。
4、熵编码:最后,编码器会对量化后的残差数据进行熵编码,以进一步减小数据大小。
序列生成单元,用于利用逻辑斯谛映射公式生成混沌序列。
在本发明的描述中,逻辑斯谛映射(Logistic Map)是一种常用于生成混沌序列的数学模型。混沌序列是一系列看似无序但却具有高度复杂性和敏感依赖初始条件的数字序列。使用逻辑斯谛映射公式生成混沌序列的基本步骤:
逻辑斯谛映射的公式为:;
式中,x n+1 表示下一个时间步的值,x n 表示当前时间步的值,r表示逻辑斯谛映射的控制参数,通常在0和4之间取值。
生成混沌序列的步骤如下:
1、选择初始值x 0 :首先,选择一个初始值x 0 ,通常在0和1之间。
2、选择逻辑斯谛映射参数r:选择一个逻辑斯谛映射的控制参数r,通常在0和4之间。
3、迭代计算:使用逻辑斯谛映射的公式迭代计算下一个时间步的值x n+1 ,然后将其作为新的x n ,重复这个过程多次,直到生成所需数量的混沌序列值。
4、保存生成的序列:将生成的序列值保存,以供后续应用使用。
视频加密单元,用于将各个视频输入源输入的会议视频划分为16×16大小的宏块,对每个模块进行离散余弦变换与量化,再利用混沌序列对未合并为输出流的会议视频进行加密。
在本发明的描述中,视频加密单元包括亮度块加密子单元、色度块加密子单元及运动矢量加密子单元。
其中,亮度块加密子单元,用于抽取16×16宏块中写入2比特信息的亮度块,利用混沌序列中位序列元素对该亮度块进行加密。
具体的,亮度块加密子单元负责处理视频帧中的亮度信息,它首先从16×16宏块中提取包含2比特信息的亮度块。然后使用混沌序列中的位序列元素来对提取的亮度块进行加密,混沌序列是在前述中提到的逻辑斯谛映射过程中生成的,加密后的亮度块将在后续处理中用于重建原始视频帧。
色度块加密子单元,用于采用哥伦布编码(Exp-Golomb)的ue-v方式对实时会议视频进行编码,再利用混沌序列对最后一位进行加密。
具体的,色度块加密子单元负责处理视频帧中的色度信息,采用哥伦布编码的ue-v方式对实时会议视频进行编码,再使用混沌序列来对最后一位进行加密,保护色度块的机密性。加密后的色度块将与亮度块一起用于恢复原始的色度信息。
在视频编码中,ue-v方式将非负整数值编码为变长码字,其中ue表示指数部分,v表示值部分。编码过程会将非负整数值映射为一系列二进制位,其中包括ue部分和v部分。通过将ue-v编码的视频数据与混沌序列进行加密,可以增加数据传输的安全性,确保只有具有正确混沌序列和解密算法的人才能恢复原始视频数据。这有助于保护视频会议期间的数据机密性和完整性。
运动矢量加密子单元,用于哥伦布编码(Exp-Golomb)的se-v方式对实时会议视频进行编码,利用混沌序列对会议视频中的后缀suffix进行加密。
具体的,运动矢量是用于描述视频帧中物体运动的重要信息,运动矢量加密子单元使用哥伦布编码的se-v方式对实时会议视频中的运动矢量进行编码。再利用混沌序列对运动矢量中的后缀(suffix)进行加密,以确保运动信息的机密性。加密后的运动矢量将在解密过程中用于重建原始视频帧的运动信息。
拼接处理子模块404,用于将不同授权参会用户的会议视频拼接合并为单个输出流,创建一个综合的会议视频画面。
布局切换子模块405,用于控制会议视频画面,进行画面的布局与切换,实现授权参会用户的个性化操作。
带宽管理子模块406,用于管理视频输入源及分级HDMI矩阵之间视频传输所需的带宽,保证视频流传输的质量与稳定性。
信息隐私保护模块5,用于利用实时监控、访问控制及身份验证机制,保护视频会议期间授权参会用户的会话数据传输的机密性与完整性。
在本发明的描述中,信息隐私保护模块5包括实时人脸核实子模块501、实时访问控制子模块502、完整性验证子模块503。
其中,实时人脸核实子模块501,用于对实时会议视频中存在的人脸进行实时定位捕捉,判断人脸图像是否为授权参会用户,若是授权参会用户,则继续执行会议,若存在非授权参会用户,则将该授权参会用户的会议视频标记为存疑状态,再判断授权参会用户是否离开会议区域,若离开会议区域时长超过预设时长,则将该授权参会用户的会议视频标记为离开状态,若离开会议区域时长未超过预设时长,则继续执行会议。
具体的,实时人脸核实子模块501的功能作用可概括为以下方面:
1、实时人脸定位和捕捉:首先分析实时会议视频,定位和捕捉视频中存在的人脸图像,通过计算机视觉技术和人脸检测算法来实现。
人脸识别需要从会议视频流或摄像头中获取图像帧,这些图像帧是连续的图像,包含参会者的面部。使用人脸检测算法(常用的人脸检测算法包括Haar级联分类器、基于深度学习的卷积神经网络等)来从每个图像帧中定位人脸,通过分析图像来确定人脸所在的位置,并通常以边界框的形式返回人脸的位置坐标。一旦检测到人脸,接下来进行人脸特征提取,即使用人脸识别算法来提取与人脸有关的特征,将脸部图像转化为数值化的向量或特征集。将提取的人脸特征与预先注册的用户特征进行比对,与数据库中的用户特征进行比对,找到最佳匹配的用户,通过比对结果判断检测到的人脸是否匹配已注册用户。如果匹配成功,系统确认用户的身份。
2、判断人脸图像是否为授权用户:捕捉到人脸图像后,系统会进行人脸识别和身份验证,涉及将捕获的人脸与事先注册的授权用户的人脸数据进行比对。如果人脸图像与授权用户匹配,用户被认定为合法的参会者。
3、标记存疑状态:如果人脸图像无法与授权用户匹配,系统将该用户的会议视频标记为存疑状态,表示该用户的身份未经确认,但仍被允许继续观看会议。
4、监测授权参会用户的行为:继续监测存疑状态的用户的行为,如果他们离开会议区域,系统将计算离开的时长。
5、根据预设时长判断离开状态:如果存疑状态的用户在预设的时长内返回会议区域,他们被认为仍然在会议中,系统将继续允许他们参与。如果用户的离开时间超过预设时长,系统将其标记为离开状态,表明他们已离开会议。
实时访问控制子模块502,用于依据每个授权参会用户的视频状态,调整实时的访问控制权限,当授权参会用户为存疑状态或离开状态,则限制该授权参会用户的安全访问权限。
完整性验证子模块503,用于检测和防止授权参会用户在视频会议期间产生的视频数据在传输过程中被篡改或损坏。
日志记录审计模块6,用于记录所有授权参会用户在视频会议期间的关键事件、用户活动及系统状态,提供审计追踪与问题排查。
报警通知模块7,用于实时监控系统状态,当检测到非授权人员访问或会议异常行为时,触发警报通知达到警戒目的,并采取保护措施。
请参阅图2,还提供了一种基于人脸识别的视频会议用信息安全方法,该方法包括以下步骤:
S1、创建视频会议行程,设定会议呼叫码、用户名单及调度参数。
S2、登记管理用户身份信息,利用人脸识别及活体检测技术对待参与视频会议的用户进行授权认证,认证通过后赋予授权参会用户的身份。
S3、授权参会用户利用终端设备进行呼叫,与分布式坐席建立通信连接,并经过坐席协同及路由分配进入用户共享的视频会议。
S4、授权参会用户利用所在分组网络发送视频数据,再通过分级矩阵传输及多视频拼接合并输出流的方式在终端设备显示会议视频。
S5、利用隐私保护机制实时检测每名授权参会用户的人脸图像,依据人脸数据与离开时长的检测方式判断是否为存疑状态或离开状态。
S6、依据授权参会用户的视频状态调整该授权参会用户享受的安全访问权限,实时检测视频传输路径的数据完整性与机密性。
S7、依据实时检测结果判断是否存在安全隐患,执行通知预警。
综上所述,借助于本发明的上述技术方案,通过搭建基于人脸识别的视频会议信息安全系统,通过身份认证、视频管理、远程支持、数据保护、监控与警报等多个模块的融合,实现了多重安全层面的保护措施,提高视频会议的合法性、管理效率、数据安全性和实时监控能力,为用户提供了更可靠、安全且高效的视频会议体验,强化了系统的安全性和隐私保护,降低了潜在风险,进一步满足了现代远程协作和通信的需求。通过融入分布式坐席系统,允许坐席远程工作支持,使得用户获得更便捷、实时的支持和服务,从而提高客户满意度和快速问题解决;同时利用分布式坐席系统降低了企业的运营成本,允许坐席不必在物理办公室工作,从而减少了办公设施和相关费用,此外,分布式坐席可以根据需求轻松扩展或缩减坐席数量,适应不同规模的会议和客户支持需求,提供更大的灵活性。通过利用视频传输拼接模块确保了视频输入源的合并和加密传输,配合多级矩阵加密技术增强了视频传输的安全性,保护了数据的机密性,再通过实时监控、访问控制和身份验证机制,确保了授权参会用户的会话数据传输的机密性与完整性,降低了数据泄露的风险。
应该理解的是,虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,其可以以其他的顺序执行。而且,附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
Claims (10)
1.一种基于人脸识别的视频会议用信息安全系统,其特征在于,该系统包括:身份认证管理模块、视频会议管理模块、分布式坐席模块、视频传输拼接模块、信息隐私保护模块、日志记录审计模块及报警通知模块;
其中,所述身份认证管理模块,用于登记管理用户身份信息,利用人脸识别及活体检测技术对用户进行授权认证,确保视频会议的合法性;
所述视频会议管理模块,用于管理视频会议的创建、调度、终止及参与者管理,允许授权参会用户在授权范围内执行视频会议的管理操作;
所述分布式坐席模块,用于提供坐席远程工作支持,分别连接视频会议的终端设备及云端服务器,协同参与视频会议并提供客户支持;
所述视频传输拼接模块,用于接收每个授权参会用户的视频输入源,拼接合并为单个输出流,再利用多级矩阵加密将输出流传输至终端设备;
所述信息隐私保护模块,用于利用实时监控、访问控制及身份验证机制,保护视频会议期间授权参会用户的会话数据传输的机密性与完整性;
所述日志记录审计模块,用于记录所有授权参会用户在视频会议期间的关键事件、用户活动及系统状态,提供审计追踪与问题排查;
报警通知模块,用于实时监控系统状态,当检测到非授权人员访问或会议异常行为时,触发警报通知达到警戒目的,并采取保护措施。
2.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的视频会议用信息安全系统,其特征在于,所述身份认证管理模块包括注册登录子模块、活体识别子模块及访问控制子模块;
其中,所述注册登录子模块,用于用户注册和管理其个人信息,包括用户名、密码、人脸识别数据,以及管理用户账户的状态和权限;
所述活体识别子模块,用于利用人脸识别与活体检测技术对用户进行身份验证,在验证通过后向用户赋予授权参会用户的身份;
所述访问控制子模块,用于确保只有所述授权参会用户能访问视频会议和相关资源,并管理所述授权参会用户拥有的访问权限。
3.根据权利要求2所述的一种基于人脸识别的视频会议用信息安全系统,其特征在于,所述分布式坐席模块包括远程管理子模块、数据接入子模块、交换控制子模块、资源控制子模块及服务器子模块;
其中,所述远程管理子模块,用于管理和控制坐席的远程接入与退出,允许坐席在视频会议期间加入会议并为授权参会用户提供支持;
所述数据接入子模块,用于提供网络综合接入能力,实现与不同类型网络的接入,利用各种接入网关将各类终端设备连接至分组网络,并将视频会议信息与格式转换为可在所述分组网络中传递的信息格式;
所述交换控制子模块,用于提供所述授权参会用户的呼叫、连接与分配,并依据所在分组网络及业务规则分配路由建立视频会议连接;
所述资源控制子模块,用于管理与控制视频会议需要的服务资源,该服务资源包括语音服务、录像服务、录音服务及IP坐席终端服务;
所述服务器子模块,用于连接云端服务器,实现不同所述分组网络之间的通信传输与信息共享,满足视频会议的远程通信连接服务。
4.根据权利要求3所述的一种基于人脸识别的视频会议用信息安全系统,其特征在于,所述交换控制子模块包括用户呼叫分配单元、连接管理单元、分配路由单元及坐席协作单元;
其中,所述用户呼叫分配单元,用于接收来自所述授权参会用户的呼叫请求,并为每个所述呼叫请求分配唯一标识符;
所述连接管理单元,用于管理视频会议的建立、终止及维护,保证每个所述授权参会用户之间的稳定连接,并实时监控连接状态;
所述分配路由单元,用于基于所述授权参会用户所在的分组网络及其业务规则与坐席节点负载现状,按照坐席负载公式的输出结果,将所述呼叫请求分配至满足最优负载需求坐席,并分配路由用于建立视频会议连接,实现所述授权参会用户之间的视频连接,所述坐席负载公式的表达式为:;
式中,F i 表示分组网络内第i个坐席的负载值;
α表示坐席依据自身负载能力设定的负载权重值;
B(k)表示第k个呼叫请求的已占信道带宽;
N表示呼叫请求的数量,且k=1,2,3,…,N;
β表示满足业务规则的呼叫请求在所有呼叫请求中的比例;
L i 表示第i个坐席接收到的所有呼叫请求的队列长度;
所述坐席协作单元,用于提供坐席之间的协作工具和通信渠道,以便共享信息、解决所述授权参会用户的问题和提供支持。
5.根据权利要求2所述的一种基于人脸识别的视频会议用信息安全系统,其特征在于,所述视频传输拼接模块包括视频输入子模块、分级矩阵子模块、加密传输子模块、拼接处理子模块、布局切换子模块及带宽管理子模块;
其中,所述视频输入子模块,用于与所述授权参会用户的终端设备建立连接,作为各个所述授权参会用户在视频会议过程中的视频输入源;
所述分级矩阵子模块,用于提供分级HDMI矩阵及传输信道实现视频会议期间各个所述授权参会用户的视频传输及信息共享;
所述加密传输子模块,用于利用离散混沌提供的加密序列,基于视频压缩编码技术对所述授权参会用户的会议视频进行实时性安全加密;
所述拼接处理子模块,用于将不同所述授权参会用户的会议视频拼接合并为单个输出流,创建一个综合的会议视频画面;
所述布局切换子模块,用于控制所述会议视频画面,进行画面的布局与切换,实现所述授权参会用户的个性化操作;
所述带宽管理子模块,用于管理所述视频输入源及分级HDMI矩阵之间视频传输所需的带宽,保证视频流传输的质量与稳定性。
6.根据权利要求5所述的一种基于人脸识别的视频会议用信息安全系统,其特征在于,所述分级矩阵子模块包括分布式矩阵单元、中央矩阵单元、信号控制器单元及中央控制单元;
其中,所述分布式矩阵单元,用于提供分布式矩阵控制器,包含多个HDMI输入端口、输出端口以及信号处理器,接收与发送来自不同所述授权参会用户的视频输入源的实时会议视频;
所述中央矩阵单元,用于承担分级矩阵系统的核心,负责管理所述分布式矩阵单元之间的信号切换和路由,实现信号的分级和集中控制;
所述信号控制器单元,用于远程控制和管理分级矩阵系统的设备,包括遥控器、软件界面或网络接口,为用户提供信号切换和控制;
所述中央控制单元,用于统一管理各分布式设备与功能软件,提供用户界面、权限管理、调度和监控功能,以确保系统的正常运行。
7.根据权利要求5所述的一种基于人脸识别的视频会议用信息安全系统,其特征在于,所述加密传输子模块包括视频编码单元、序列生成单元与视频加密单元;
其中,所述视频编码单元,用于利用H.264编码器按照帧内预测编码的方式对所述视频输入源实时输入的会议视频进行混合编码处理;
所述序列生成单元,用于利用逻辑斯谛映射公式生成混沌序列;
所述视频加密单元,用于将各个视频输入源输入的会议视频划分为16×16大小的宏块,对每个模块进行离散余弦变换与量化,再利用所述混沌序列对未合并为所述输出流的会议视频进行加密。
8.根据权利要求7所述的一种基于人脸识别的视频会议用信息安全系统,其特征在于,所述视频加密单元包括亮度块加密子单元、色度块加密子单元及运动矢量加密子单元;
其中,所述亮度块加密子单元,用于抽取16×16宏块中写入2比特信息的亮度块,利用所述混沌序列中位序列元素对该亮度块进行加密;
所述色度块加密子单元,用于采用哥伦布编码的ue-v方式对实时会议视频进行编码,再利用所述混沌序列对最后一位进行加密;
所述运动矢量加密子单元,用于哥伦布编码的se-v方式对实时会议视频进行编码,利用所述混沌序列对会议视频中的后缀suffix进行加密。
9.根据权利要求8所述的一种基于人脸识别的视频会议用信息安全系统,其特征在于,所述信息隐私保护模块包括实时人脸核实子模块、实时访问控制子模块、完整性验证子模块;
其中,所述实时人脸核实子模块,用于对实时会议视频中存在的人脸进行实时定位捕捉,判断人脸图像是否为授权参会用户,若是授权参会用户,则继续执行会议,若存在非授权参会用户,则将该授权参会用户的会议视频标记为存疑状态,再判断所述授权参会用户是否离开会议区域,若离开会议区域时长超过预设时长,则将该授权参会用户的会议视频标记为离开状态,若离开会议区域时长未超过预设时长,则继续执行会议;
所述实时访问控制子模块,用于依据每个所述授权参会用户的视频状态,调整实时的访问控制权限,当所述授权参会用户为存疑状态或离开状态,则限制该授权参会用户的安全访问权限;
所述完整性验证子模块,用于检测和防止所述授权参会用户在视频会议期间产生的视频数据在传输过程中被篡改或损坏。
10.一种基于人脸识别的视频会议用信息安全方法,用于实现权利要求1-9中任一项所述基于人脸识别的视频会议用信息安全系统的执行,其特征在于,该方法包括以下步骤:
S1、创建视频会议行程,设定会议呼叫码、用户名单及调度参数;
S2、登记管理用户身份信息,利用人脸识别及活体检测技术对待参与视频会议的用户进行授权认证,认证通过后赋予授权参会用户的身份;
S3、所述授权参会用户利用终端设备进行呼叫,与分布式坐席建立通信连接,并经过坐席协同及路由分配进入用户共享的视频会议;
S4、所述授权参会用户利用所在分组网络发送视频数据,再通过分级矩阵传输及多视频拼接合并输出流的方式在终端设备显示会议视频;
S5、利用隐私保护机制实时检测每名所述授权参会用户的人脸图像,依据人脸数据与离开时长的检测方式判断是否为存疑状态或离开状态;
S6、依据所述授权参会用户的视频状态调整该授权参会用户享受的安全访问权限,实时检测视频传输路径的数据完整性与机密性;
S7、依据实时检测结果判断是否存在安全隐患,执行通知预警。
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