一種利用國密sm1算法對視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)加密的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用國密SM1算法對視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)加密的方法及系統(tǒng)，包括以下步驟：利用加密攝像頭拍攝明文視頻，得到視頻流，并將視頻流通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送給加密攝像頭內(nèi)置的加密模塊；加密模塊對視頻流進(jìn)行加密后，將密文視頻通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給視頻服務(wù)器，視頻服務(wù)器存儲密文視頻；解密客戶端向視頻服務(wù)器發(fā)送視頻獲取請求；視頻服務(wù)器接收解密客戶端發(fā)送的視頻獲取請求，將請求獲取的密文視頻發(fā)送給解密客戶端；解密客戶端接收視頻服務(wù)器發(fā)送的密文視頻，對密文視頻進(jìn)行解密后，將解密視頻進(jìn)行播放。本發(fā)明主要用于內(nèi)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)以及大型監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻解密由專門的服務(wù)器承擔(dān)，因此服務(wù)器大屏只需要接入到解密服務(wù)器，不需要自己做視頻解密任務(wù)。
【專利說明】—種利用國密SM1算法對視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)加密的方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對視頻流進(jìn)行加密的方法，特別涉及一種利用國密SMl算法對視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)加密的方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著視頻編碼技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，視頻會議、數(shù)字電視、視頻聊天、在線影視等已經(jīng)逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ钪械囊徊糠?。視頻會議以其快速實(shí)時(shí)的特點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用，然而，這些視頻服務(wù)在開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中很容易遭受人為的攻擊，如數(shù)據(jù)攔截、信息竊取、數(shù)據(jù)篡改和數(shù)據(jù)添刪等。而對于政府、企業(yè)和軍事、安防監(jiān)控等領(lǐng)域，對視頻內(nèi)容的安全要求更高，如何保證視頻內(nèi)容的安全性是當(dāng)前多媒體領(lǐng)域研究的重點(diǎn)之一。
[0003]目前，多采用認(rèn)證技術(shù)或者權(quán)限劃分的方式，防止非法用戶訪問存儲器中的視頻。在傳輸方面，多采用建立專門的安全通道保證視頻傳輸?shù)陌踩?。這些方式都存在一定的缺陷，例如，如果認(rèn)證過程過于嚴(yán)格，或者權(quán)限劃分過于復(fù)雜將降低用戶使用的方便性，極大降低用于體驗(yàn)，相反，如果認(rèn)證比較簡單或者權(quán)限劃分粒度大，則容易出現(xiàn)漏洞，從而被攻擊。因此，對視頻內(nèi)容本身進(jìn)行加密，可以較好的解決這一問題。
[0004]當(dāng)前，已經(jīng)有部分對視頻加密的產(chǎn)品，方法是將視頻視為普通文本，對存儲在本地的視頻文件全部加密。這種方式未考慮數(shù)據(jù)格式不變性和數(shù)據(jù)可操作性，難以針對傳輸中的視頻進(jìn)行加密，因此應(yīng)用受到極大的限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種對視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)加密的利用國密SMl算法對視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)加密的方法及系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種利用國密SMl算法對視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)加密的方法，包括以下步驟:
[0007]步驟1:利用加密攝像頭拍攝明文視頻，得到視頻流，并將視頻流通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送給加密攝像頭內(nèi)置的加密模塊，加密模塊對視頻流進(jìn)行加密；
[0008]步驟2:加密模塊對視頻流進(jìn)行加密后，得到密文視頻，將密文視頻通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給視頻服務(wù)器，所述視頻服務(wù)器存儲密文視頻；
[0009]步驟3:所述解密客戶端向視頻服務(wù)器發(fā)送視頻獲取請求，請求獲取視頻服務(wù)器上的密文視頻；
[0010]步驟4:視頻服務(wù)器接收解密客戶端發(fā)送的視頻獲取請求，將請求獲取的密文視頻發(fā)送給解密客戶端；
[0011]步驟5:解密客戶端接收視頻服務(wù)器發(fā)送的密文視頻，利用內(nèi)置的解密模塊對密文視頻進(jìn)行解密后，得到解密視頻，并將解密視頻進(jìn)行播放。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明主要用于監(jiān)控系統(tǒng)以及大型內(nèi)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中。普通監(jiān)控系統(tǒng)中必須預(yù)先集成SMl安全模塊后，其播放器才能邊解密邊瀏覽視頻。而在大型內(nèi)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中，可以架設(shè)專門進(jìn)行解密的服務(wù)器，監(jiān)控大屏在內(nèi)網(wǎng)內(nèi)無需做解密工作，只需直接訪問解密服務(wù)器即可進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和查看視頻。
[0013]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0014]進(jìn)一步，所述步驟I中加密模塊利用SMl分組對稱加密算法對視頻流進(jìn)行加密。
[0015]進(jìn)一步，所述步驟5中解密模塊利用SMl分組對稱解密算法對密文視頻進(jìn)行解密。
[0016]進(jìn)一步，所述加密模塊對視頻流進(jìn)行加密的過程利用加密攝像頭中的處理器創(chuàng)建的加密線程對視頻流進(jìn)行加密，所述加密線程根據(jù)加密攝像頭中的處理器控制的調(diào)度線程的調(diào)度執(zhí)行視頻流的加密過程。
[0017]進(jìn)一步，所述步驟I中加密模塊對視頻流進(jìn)行加密之前還包括對視頻末尾的分組做填充的步驟。
[0018]進(jìn)一步，所述加密模塊對視頻流進(jìn)行加密后還包括對密文視頻進(jìn)行加殼的步驟。
[0019]進(jìn)一步，一種利用國密SMl算法對視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)加密的系統(tǒng)，包括內(nèi)置加密模塊的加密攝像頭，視頻服務(wù)器和內(nèi)置解密模塊的解密客戶端；
[0020]所述加密攝像頭，用于拍攝明文視頻，得到視頻流，并將視頻流通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送給內(nèi)置的加密模塊，加密模塊對視頻流進(jìn)行加密后，得到密文視頻，將密文視頻通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給視頻服務(wù)器；
[0021]所述視頻服務(wù)器，用于存儲密文視頻，接收解密客戶端發(fā)送的視頻獲取請求，將視頻獲取請求請求獲取的密文視頻發(fā)送給解密客戶端；
[0022]所述解密客戶端，用于向視頻服務(wù)器發(fā)送視頻獲取請求，接收視頻服務(wù)器發(fā)送的密文視頻，利用內(nèi)置的解密模塊對密文視頻進(jìn)行解密后，得到解密視頻，并將解密視頻進(jìn)行播放。
[0023]進(jìn)一步，加密模塊內(nèi)置SMl分組對稱加密算法，所述解密模塊內(nèi)置SMl分組對稱解密算法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明方法步驟流程圖；
[0025]圖2為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0026]附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下:
[0027]1、加密攝像頭，2、視頻服務(wù)器，3、解密客戶端，4、加密模塊，5、解密模塊。

【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0029]如圖1所示，為本發(fā)明方法步驟流程圖；圖2為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0030]實(shí)施例1
[0031]一種利用國密SMl算法對視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)加密的方法，包括以下步驟:
[0032]步驟1:利用加密攝像頭拍攝明文視頻，得到視頻流，并將視頻流通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送給加密攝像頭內(nèi)置的加密模塊，加密模塊對視頻流進(jìn)行加密；
[0033]步驟2:加密模塊對視頻流進(jìn)行加密后，得到密文視頻，將密文視頻通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給視頻服務(wù)器，所述視頻服務(wù)器存儲密文視頻；
[0034]步驟3:所述解密客戶端向視頻服務(wù)器發(fā)送視頻獲取請求，請求獲取視頻服務(wù)器上的密文視頻；
[0035]步驟4:視頻服務(wù)器接收解密客戶端發(fā)送的視頻獲取請求，將請求獲取的密文視頻發(fā)送給解密客戶端；
[0036]步驟5:解密客戶端接收視頻服務(wù)器發(fā)送的密文視頻，利用內(nèi)置的解密模塊對密文視頻進(jìn)行解密后，得到解密視頻，并將解密視頻進(jìn)行播放。
[0037]所述步驟I中加密模塊利用SMl分組對稱加密算法對視頻流進(jìn)行加密。
[0038]所述步驟5中解密模塊利用SMl分組對稱解密算法對密文視頻進(jìn)行解密。
[0039]所述加密模塊對視頻流進(jìn)行加密的過程利用加密攝像頭中的處理器創(chuàng)建的加密線程對視頻流進(jìn)行加密，所述加密線程根據(jù)加密攝像頭中的處理器控制的調(diào)度線程的調(diào)度執(zhí)行視頻流的加密過程。
[0040]所述步驟I中加密模塊對視頻流進(jìn)行加密之前還包括對視頻末尾的分組做填充的步驟。
[0041]所述加密模塊對視頻流進(jìn)行加密后還包括對密文視頻進(jìn)行加殼的步驟。
[0042]所述步驟I中加密模塊對視頻流進(jìn)行加密之前還包括，對加密攝像頭獲得的視頻流進(jìn)行去噪聲、矯正和增強(qiáng)處理，并將處理后的視頻流壓縮成H.264格式。
[0043]一種利用國密SMl算法對視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)加密的系統(tǒng)，包括內(nèi)置加密模塊4的加密攝像頭I，視頻服務(wù)器2和內(nèi)置解密模塊5的解密客戶端3 ；
[0044]所述加密攝像頭，用于拍攝明文視頻，得到視頻流，并將視頻流通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送給內(nèi)置的加密模塊4，加密模塊4對視頻流進(jìn)行加密后，得到密文視頻，將密文視頻通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給視頻服務(wù)器2 ；
[0045]所述視頻服務(wù)器2，用于存儲密文視頻，接收解密客戶端3發(fā)送的視頻獲取請求，將視頻獲取請求請求獲取的密文視頻發(fā)送給解密客戶端3 ；
[0046]所述解密客戶端3，用于向視頻服務(wù)器2發(fā)送視頻獲取請求，接收視頻服務(wù)器2發(fā)送的密文視頻，利用內(nèi)置的解密模塊5對密文視頻進(jìn)行解密后，得到解密視頻，并將解密視頻進(jìn)行播放。
[0047]加密模塊4內(nèi)置SMl分組對稱加密算法，所述解密模塊4內(nèi)置SMl分組對稱解密算法。
[0048]本方案基于國密SMl算法設(shè)計(jì)了一種對視頻進(jìn)行加密的方案，視頻采用H.264標(biāo)準(zhǔn)編碼。國密SMl算法，又稱SCB2算法，是由國家密鑰管理局編制的一種商用密碼分組標(biāo)準(zhǔn)對稱算法。H.264是由IS0/IEC與ITU-T組成的聯(lián)合視頻組制定的視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，自2003年公布以來，已經(jīng)得到非常廣泛的應(yīng)用。
[0049]本方案設(shè)計(jì)的加密方案是在視頻被壓縮編碼成H.264格式后，保留視頻幀的參數(shù)和其它重要信息，僅對幀的數(shù)據(jù)主體進(jìn)行加密。加密采用國密SMl硬件方式，也即將明文視頻發(fā)送到SMl加密模塊中，然后從加密模塊獲得加密后的視頻。加密后的視頻可以與普通視頻一樣通過rtp/rtsp協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，是一種通用性更好、健壯性更高、成本更低，安全性更好的視頻流加密方法。
[0050]基于國密SMl的視頻加密方法:
[0051]國密SMl算法是由國家密碼管理局編制的一種商用密碼分組標(biāo)準(zhǔn)對稱算法。該算法是國家密碼管理部門審批的SMl分組密碼算法，分組長度和密鑰長度都為128比特，算法安全保密強(qiáng)度及相關(guān)軟硬件實(shí)現(xiàn)性能與AES相當(dāng)，該算法不公開，僅以IP核的形式存在于芯片中。采用該算法已經(jīng)研制了系列芯片、智能IC卡、智能密碼鑰匙、加密卡、加密機(jī)等安全產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于電子政務(wù)、電子商務(wù)及國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域(包括國家政務(wù)通、警務(wù)通等重要領(lǐng)域)。
[0052]視頻加密采用TF32A09來實(shí)現(xiàn)。TF32A09是同方股份公司采用國產(chǎn)主控32位CPU自主設(shè)計(jì)的一款高速度、高性能信息安全芯片。該安全芯片集成了高速安全加密算法和通訊接口，采用獨(dú)有的數(shù)據(jù)流加解密處理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了對高速數(shù)據(jù)流同步加解密功能，在加解密速度上全國領(lǐng)先。同時(shí)該安全芯片還集成了鍵盤主控模塊，可廣泛應(yīng)用于高端鍵盤和安全鍵盤的設(shè)計(jì)。TF32A09安全芯片支持國家密碼管理局制定的對稱密碼算法、非對稱密碼算法和雜湊算法。
[0053]TF32A09安全芯片是一款集各種硬件算法為一身的硬件加密設(shè)備。用戶在無需關(guān)注硬件驅(qū)動和電路設(shè)計(jì)的情況下，調(diào)用加密模塊提供的算法接口、存儲接口等，即可迅速完成安全產(chǎn)品或方案的開發(fā)。加密模塊可以應(yīng)用于電力配網(wǎng)、視頻加密、環(huán)保排污等需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)的領(lǐng)域。
[0054]加密方案:
[0055]視頻加密的設(shè)備連接的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。加密時(shí)，將加密模塊以通用設(shè)備總線接口與用戶視頻終端連接，用戶終端控制系統(tǒng)可以把需要加密的視頻數(shù)據(jù)，通過對模塊功能的調(diào)用，進(jìn)行加密，然后再把加密后的數(shù)據(jù)回傳系統(tǒng)，再通過通信模塊傳到遠(yuǎn)端存儲服務(wù)器中保存，監(jiān)控平臺的視頻調(diào)用需要解密服務(wù)器進(jìn)行配合。
[0056]系統(tǒng)結(jié)構(gòu):
[0057]基于TF32A09安全芯片的視頻加密方案有多種方式，視頻在攝像頭加密后通過網(wǎng)絡(luò)直接傳輸至存儲服務(wù)器。服務(wù)器的視頻對外傳輸時(shí)，可以由專門的解密服務(wù)器來解密，也可以在客戶端安裝TF32A09安全芯片，由用戶自行解密。圖2所示的為由專門解密服務(wù)解密的方式，該種方式在外部發(fā)送視頻請求時(shí)，率先讀取視頻，解密后再轉(zhuǎn)發(fā)。該方式主要用于內(nèi)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)以及大型監(jiān)控系統(tǒng)中，服務(wù)器大屏在內(nèi)網(wǎng)內(nèi)無需做解密工作，只需直接訪問服務(wù)器視頻文件即可進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和查看視頻。
[0058]由于SMl算法僅僅以IP核的形式存在與芯片中，因此，可以采取多種總線方式實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)與安全芯片的連接，，如 I2C (Inter-1C)、SPI (serial peripheral interface,串行外圍設(shè)備接口)、PCI (peripheral component interconnect)總線以及 USB (Universalserial bus)等。其中，USB總線是連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與外部設(shè)備的一種應(yīng)用非常廣泛的串口總線標(biāo)準(zhǔn)，也是一種輸入輸出接口的技術(shù)規(guī)范，由于其支持即插即用和較高的數(shù)據(jù)傳輸效率，而被廣泛地應(yīng)用于個(gè)人電腦和移動設(shè)備等信息通訊產(chǎn)品，并擴(kuò)展至攝影設(shè)備、數(shù)字電視(機(jī)頂盒)、游戲機(jī)等其它相關(guān)領(lǐng)域。本方案中使用的萬協(xié)通TF32A09安全芯片也使用USB2.0總線連接。
[0059]使用USB2.0封裝后的TF32A09安全芯片時(shí)，只需要將其連接到USB接口即可。使用時(shí)，需要將安全芯片按照通用大容量USB存儲設(shè)備的配置方法做相關(guān)設(shè)置，查找設(shè)備時(shí)，也可以按照查找USB設(shè)備的方式進(jìn)行，方便快捷。
[0060]總線連接方法包括硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)兩部分。
[0061]硬件連接:
[0062]由于以USB總線的方式實(shí)現(xiàn)安全芯片與處理器的連接，TF32A09安全芯片的結(jié)構(gòu)和總線連接方法非常符合USB總線的規(guī)范，因此可以用使用普通USB設(shè)備的方式來使用萬協(xié)通的TF32A09安全芯片。
[0063]通用的USB采用四線電纜，兩根用來傳送數(shù)據(jù)的串行通道，另兩根為下游設(shè)備提供電源，對于高速且需要高帶寬的外設(shè)，USB以全速12Mbps的傳輸數(shù)據(jù)；對于低速外設(shè)，USB則以1.5Mbps的傳輸速率來傳輸數(shù)據(jù)。USB總線會根據(jù)外設(shè)情況在兩種傳輸模式中自動地動態(tài)轉(zhuǎn)換。USB是基于令牌的總線，USB主控制器廣播令牌，總線上設(shè)備檢測令牌中的地址是否與自身相符，通過接收或發(fā)送數(shù)據(jù)給主機(jī)來響應(yīng)。USB系統(tǒng)采用級聯(lián)星型拓?fù)洌撏負(fù)溆扇齻€(gè)基本部分組成:主機(jī)(Host)，集線器(Hub)和功能設(shè)備。
[0064]主機(jī)，也稱為根、根結(jié)點(diǎn)或根Hub，一般做在主板上或作為適配卡安裝在計(jì)算機(jī)上。主機(jī)包含有主控制器和根集線器，控制著USB總線上的數(shù)據(jù)和控制信息的流動，每個(gè)USB系統(tǒng)只能有一個(gè)根集線器，它連接在主控制器上。
[0065]集線器(Hub)提供端口，將設(shè)備連接到USB總線上，同時(shí)檢測連接在總線上的設(shè)備，并為這些設(shè)備提供電源管理，負(fù)責(zé)總線的故障檢測和恢復(fù)。集線器可以為總線提供能源，亦可為自身提供能源(從外部得到電源)，自身提供能源的設(shè)備可插入總線提供能源的集線器中。安全模塊主要負(fù)責(zé)加密、生成隨機(jī)數(shù)、簽名和驗(yàn)證簽名等幾種基本的計(jì)算，整體能耗非常低，因此可以直接將安全模塊連接到集線器上，由Hub直接供電即可。
[0066]軟件通信方法:
[0067]安全芯片與攝像機(jī)連接的軟件結(jié)構(gòu)也要要符合USB設(shè)備驅(qū)動程序的要求。通常的USB驅(qū)動程序采用樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主機(jī)側(cè)和設(shè)備側(cè)的USB控制器分別成為主機(jī)控制器(HostController)和USB設(shè)備控制器(UDC)，每條總線上只有一個(gè)主機(jī)控制器，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)主機(jī)和設(shè)備間的通信，而設(shè)備不能主動向主機(jī)發(fā)送任何消息。從主機(jī)的角度看，USB主機(jī)控制器硬件位于最低層，再其之上是USB主機(jī)控制器驅(qū)動，再向上是USB核心層，最上層為USB設(shè)備驅(qū)動程序，如插入主機(jī)的U盤、鼠標(biāo)等設(shè)備的驅(qū)動。而Iinux內(nèi)核中USB設(shè)備側(cè)的驅(qū)動程序分為三個(gè)層次，分別是UDC驅(qū)動程序、Gadget API和Gadget驅(qū)動程序。UDC直接訪問硬件，控制USB設(shè)備和主機(jī)間的低層通信，向上提供與硬件相關(guān)操作的回調(diào)函數(shù)。Gadget API是UDC驅(qū)動程序回調(diào)函數(shù)的簡單包裝，Gadget驅(qū)動程序具體控制USB設(shè)備功能的實(shí)現(xiàn)。
[0068]Gadget API把下層UDC程序和上層驅(qū)動程序隔離開，使得Iinux系統(tǒng)中編寫USB設(shè)備驅(qū)動程序時(shí)能夠把功能的實(shí)現(xiàn)和低層的通信分離。因此在開發(fā)過程中使用安全芯片時(shí)，只需要在內(nèi)核中按照大容量USB存儲設(shè)備的配置方法來配置即可實(shí)現(xiàn)安全芯片與處理器的通信。
[0069]安全芯片的初始化:
[0070]應(yīng)用程序調(diào)用安全芯片進(jìn)行加密的方式與調(diào)用通用USB設(shè)備的方法也一直，具體而言包括以下幾個(gè)過程:搜索設(shè)備，設(shè)備初始化，設(shè)置密鑰，獲取明文數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)加密，加密完成后關(guān)閉設(shè)備。
[0071]Linux內(nèi)核正確分配設(shè)備號后,安全芯片以usb設(shè)備的形式掛載在系統(tǒng)的“/dev/bus/usb”或者“/proc/bus/usb”目錄下，應(yīng)用程序調(diào)用時(shí)需要搜索該區(qū)域及其子目錄下的內(nèi)容，根據(jù)設(shè)備的ID號等信息進(jìn)行搜索和加載。
[0072]識別之后，在Iinux系統(tǒng)中，每次調(diào)用外部設(shè)備前，會調(diào)用1ctlO將設(shè)備重置一次。在Iinux系統(tǒng)的USB驅(qū)動程序中，1ctl的參數(shù)有USBDEVFS_RESET和USBDEVFS_RESETEP兩種。這里我們使用后一種，原因是前者會調(diào)用系統(tǒng)驅(qū)動程序中的proc_resetdevice()方法，也即將USB設(shè)備斷點(diǎn)復(fù)位一次，并重新掛載相關(guān)驅(qū)動程序，因此重置時(shí)間比較長。而USBDEVFS_RESETEP調(diào)用的是驅(qū)動程序里的pr0C_reSet印O方法，系統(tǒng)檢查設(shè)備是否正確，正常時(shí)直接將其返回，否則僅僅將端口信息重置，因此重置速度比較快。
[0073]對監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻加密時(shí)，是以幀為單位進(jìn)行的，也即每產(chǎn)生一幀，即加密一次。對于幀速率為30幀/s的攝像頭，每次需要重復(fù)上述操作30次，因此使用USBDEVFS_RESETEP方式，可以降低系統(tǒng)時(shí)延。
[0074]初始化成功后，即可設(shè)置加密的密鑰，然后讀取明文并加密。
[0075]使用安全芯片對視頻加密:
[0076]國密SMl對稱分組加密算法的密鑰長度為16字節(jié)，也即每次加密必須以16個(gè)字節(jié)為單位計(jì)算，對于末尾不足一個(gè)加密單位的，要先填充再加密。
[0077]另外，由于安全模塊內(nèi)部的緩沖區(qū)間有限，一個(gè)視頻數(shù)據(jù)幀的大小往往超過了安全模塊內(nèi)存緩沖區(qū)的大小，因此，需要先將比較大的視頻幀分塊，逐個(gè)加密后再組合到一起。
[0078]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用國密SMl算法對視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)加密的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:利用加密攝像頭拍攝明文視頻，得到視頻流，并將視頻流通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送給加密攝像頭內(nèi)置的加密模塊，加密模塊對視頻流進(jìn)行加密； 步驟2:加密模塊對視頻流進(jìn)行加密后，得到密文視頻，將密文視頻通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給視頻服務(wù)器，所述視頻服務(wù)器存儲密文視頻； 步驟3:所述解密客戶端向視頻服務(wù)器發(fā)送視頻獲取請求，請求獲取視頻服務(wù)器上的密文視頻； 步驟4:視頻服務(wù)器接收解密客戶端發(fā)送的視頻獲取請求，將請求獲取的密文視頻發(fā)送給解密客戶端； 步驟5:解密客戶端接收視頻服務(wù)器發(fā)送的密文視頻，利用內(nèi)置的解密模塊對密文視頻進(jìn)行解密后，得到解密視頻，并將解密視頻進(jìn)行播放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟I中加密模塊利用SMl分組對稱加密算法對視頻流進(jìn)行加密。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟5中解密模塊利用SMl分組對稱解密算法對密文視頻進(jìn)行解密。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述加密模塊對視頻流進(jìn)行加密的過程利用加密攝像頭中的處理器創(chuàng)建的加密線程對視頻流進(jìn)行加密，所述加密線程根據(jù)加密攝像頭中的處理器控制的調(diào)度線程的調(diào)度執(zhí)行視頻流的加密過程。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟I中加密模塊對視頻流進(jìn)行加密之前還包括對視頻末尾的分組做填充的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述加密模塊對視頻流進(jìn)行加密后還包括對密文視頻進(jìn)行加殼的步驟。
7.一種利用國密SMl算法對視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)加密的系統(tǒng)，其特征在于:包括內(nèi)置加密模塊⑷的加密攝像頭(I)，視頻服務(wù)器⑵和內(nèi)置解密模塊(5)的解密客戶端(3); 所述加密攝像頭，用于拍攝明文視頻，得到視頻流，并將視頻流通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送給內(nèi)置的加密模塊(4)，加密模塊(4)對視頻流進(jìn)行加密后，得到密文視頻，將密文視頻通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給視頻服務(wù)器(2); 所述視頻服務(wù)器(2)，用于存儲密文視頻，接收解密客戶端(3)發(fā)送的視頻獲取請求，將視頻獲取請求請求獲取的密文視頻發(fā)送給解密客戶端(3)； 所述解密客戶端(3)，用于向視頻服務(wù)器(2)發(fā)送視頻獲取請求，接收視頻服務(wù)器(2)發(fā)送的密文視頻，利用內(nèi)置的解密模塊(5)對密文視頻進(jìn)行解密后，得到解密視頻，并將解密視頻進(jìn)行播放。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于:加密模塊(4)內(nèi)置SMl分組對稱加密算法，所述解密模塊(4)內(nèi)置SMl分組對稱解密算法。
【文檔編號】H04N7/18GK104378649SQ201410462291
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)明者】劉慶超, 蘆翔, 呂世超, 潘磊, 汪明偉, 江再偉, 孫兆曙 申請人:中國科學(xué)院信息工程研究所, 江蘇物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心