专利名称：一种保障监控视频信息安全的方法
技术领域：
本发明涉及一种监控视频通信方法，具体涉及一种保障监控视频信息安全 的方法。
背景技术：
目前，监控系统应用日益广泛，尤其是如银行、海关、边境，政府机关， 军事，珍宝展览，公安等许多重要部门和场合，越来越引起社会各方面的重视。
常见监控系统构造如图l所示，包括监控现场、传输网络和中央控制室， 通过中央控制室的操纵台发出指令，经传输网络将控制信号输送给监控现场的 云台和摄像机，采集视频信号，再由传输网络送回至中央控制室，由监控电视 机显示拍摄画面。在此过程中，若受到不良目的的攻击，视频信号极易被盗取 或篡改，如图2所示。而此时一般的监控系统不能给出及时有效的警报，尤其 不能应对高科技犯罪人员的攻击。目前已有的监控视频系统安全防御方案不 多，例如使用字符叠加技术为防止骗伪信号的接入，字符叠加技术在摄像端 附加一块电路，它可以将一些伪随机序列符号叠加到监控视频信号上，若线路 被改动，监控端屏幕将不再有活动字符显示，在监控显示屏幕上可以看到附带 有这些活动字符的常规监控信号，以便中央控制室的监控人员确认所视图像。
然而，上述方案比较简单，在中央控制室端利用计算机自动监测叠加的序 列符号和报瞥不容易实现，并且可能会影响画面的视频质量。另外，上述方案 仅在监控视频信号被篡改时才可被检测到。若是被同步盗取视频内容，即窃取 摄像内容(窃视活动)，便无法被安全系统检测到。这在某些运用场合将成为 一大安全漏洞，如政府视频会议，军事对抗、银行，海关等。
发明内容
本发明目的是提供一种保障监控视频信息安全的方法，采用该方法可防止 视频信号在传输过程中被盗取和篡改，使监控视频通信更为安全、更为完善。
4为达到上述目的，本发明采用的技术方案是 一种保障监控视频信息安全 的方法，在监控视频系统中摄像头所在端为收集发送端，监控器所在端为监控 接收端，其工作步骤为
(1) 由监控接收端MCU产生安全信息，该安全信息包括移频数，并经频 分复用电路将该安全信息送至收集发送端MCU，所述移频数为随机移频数或 伪随机移频数
(2) 根据收集发送端MCU输出的移频数经移频电路将初始视频信号作相 应数的移频，输出调整后的视频信号；
(3) 由频分复用电路将安全信息与步骤(2)调整后的视频信号经传输网络一 并送至监控接收端；
(4) 在监控接收端，由固定带通滤波器分离出安全信息输至监控接收端 MCU;
(5) 中心频率可调的带通滤波器根据输出的监控接收端MCU分离出的移 频数调整接收到的视频信号，并经移频电路根据监控接收端MCU输出的移频 数移频，获得修正后的视频信号-,
(6) 监控接收端MCU将分离出的安全信息与步骤(l)中产生的安全信息进 行比较不相同时，监控接收端MCU触发报警器；相同时，重复步骤(l)。
为达到上述目的，本发明采用的另一种技术方案是 一种保障监控视频信 息安全的方法，在监控视频系统中摄像头所在端为收集发送端，监控器所在端 为监控接收端，其工作步骤为-
(1) 由收集发送端MCU产生安全信息，该安全信息包括移频数，该移频 数为随机移频数或伪随机移频数
(2) 根据步骤(l)产生的移频数经移频电路将收集的初始视频信号作相应数 的移频，输出调整后的视频信号；
(3) 由频分复用电路将安全信息与步骤(2)调整后的视频信号经传输网络一 并送至监控接收端；
(4) 在监控接收端，由一固定带通滤波器分离出安全信息输至监控接收端 MCU;
(5) 中心频率可调的带通滤波器根据输出的监控接收端MCU分离出的移频数调整接收到的视频信号，并经移频电路根据监控接收端MCU输出的移频 数移频，获得修正后的视频信号；
(6)监控接收端MCU输出分离出的安全信号经频分复用电路送至收集发 送端MCU,与步骤(l)中产生的安全信息进行比较不相同时，监控接收端 MCU触发报警器相同时，重复步骤(l)。
上述两项技术方案中，采用视频频段跳频技术和频分复用传输技术，在不 另外添加传输线路的前提下，主要使用中心频率可调和带宽确定的带通滤波 器、移频电路、随机移频数及安全验证码等手段来防止骗伪信号接入和窃视。 上文中，所述收集的视频信号为由监视现场摄像头拍摄的视频内容，摄像头被 设置在云台上，云台转动由来自中央控制室的控制信息控制，拍摄的视频信号 经传输网络送至监控接收端，由位于中央控制室的显示器显出。所述收集端 MCU被设置于摄像头收集的视频信号输出端，而监控接收端MCU被设于传 输网络与显示器之间，由收集发送端或监控接收端MCU产生安全信号(随机 移频数)，将摄像的初始视频信号根据MCU输出的移频数通过移频电路移频， 然后利用频分复用技术将移频后的视频信号与安全信号一并输出；监控接收端 通过固定带通滤波器分离出安全信息给监控接收端MCU,根据分离出的移频 数通过中心频率可调的带通滤波器确定中心频率后，再由移频电路移频，还原 初始视频信号，给监控器输出显示，同时监控接收端MCU将该分离出的安全 信号与原始的安全信号相核对，发现不同时，表明有被改动，便触发报警器， 通知中央控制室内的工作人员；
另外，从信号处理的原理上说，常用CATV电缆的传输带宽为750MHz, 摄像头的视频信号带宽为0 6.5 MHz,安全信息被调制在电缆传输频带带宽 的高端，设为700MHz至750MHz，因而视频信号可在0 700 MHz频率之间"跳 频"传输，"跳频"数由MCU随机产生，在监控接收端利用可调带通滤波器 滤波获得6.5 MHz的频段(所述可调带通滤波器指的是通带带宽确定而中心 频率可调的一种滤波器)，再通过移频，还原视频信号，在此过程中，试图窃 取视频者无法得知移频数，便无法在0~700 MHz频率宽度内找出正确的视频 信号位置，也就看不到图像，达到防窃取的目的。
适用于模拟视频和数字视频。对于数字视频，还可采用其他手段来保证安全，例如使用密码等。
上述技术方案中，所述收集发送端MCU与收集的视频信号之间并接一同步 信号中断检测电路，所述安全信息包括移频数和验证码。同步信号中断检测电 路负责检测摄像头视频信号是否存在，若摄像头的输出电缆产生断路，收集发 送端MCU将发出报警验证码，否则维持原验证码，这样在传输到监控接收端 MCU后，核对安全信号是否有变化，若为报警验证码，触发报警器并存储报 警信息以备査，从而可及时发现摄像头端电路是否被切断过，防止非法拆动此 处线路或被接入骗伪信号。
上述技术方案中，所述步骤(5)中，接收到的视频信号先经过一低通滤波器 后送入中心频率可调的带通滤波器中。为了考虑到低频成分或谐波的影响，进 一步技术方案是，所述低通滤波器与中心频率可调的带通滤波器之间串联一一 级带阻滤波器。
上述技术方案中，所述监控接收端MCU与收集发送端MCU之间，所述频分 复用电路之后串接一滤波器。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点
1、 本发明通过在视频收集发送端与监控接收端分别设置MCU及相关电 路，由MCU随机产生移频数，利用移频电路将初始视频信号"跳频"，由频 分复用电路将安全信息及调整后的视频信号传送至监控接收端，由固定带通滤 波器分离出安全信息输入监控接收端MCU，由中心频率可调的带通滤波器滤 出视频信号波段，根据监控接收端MCU输出的移频数由移频电路还原出初始 视频信号，而同时监控接收端MCU将分离出的安全信息与初始产生的安全信 息进行核对，由此一方面通过核对安全信息来检测是否被改变，从而对整个系 统产生实时的保护效果，防止长途传输网络被不怀好意者拆动；另一方面，由 于移频数由MCU随机产生，窃取者无法获得正确的视频段，即无法窃取到有 效的视频内容，为视频信号传输提供了完整的保护；
2、 设置一同步信号中断检测电路，在安全信息中包括一验证码，以检测 摄像头信号是否有被中断过，防止摄像头输出电缆被拆动；在正常情况下，收 集发送端MCU产生一正常验证码，而当发生此种中断时，收集发送端MCU产生 一报警验证码，这样在核对安全信息时发生不同，随即触发报警器，并保存报警信息以备査，提高整个系统通信的安全性；
3、 本发明可实时监控， 一般24小时监控视频系统均可应用；
4、 成本很低，使用频分复用电路后，不需要另外使用附加通信线路；
5、 效率较髙，可以做到只要对系统任意部分发生非法攻击和窃视，系统 均能自动感知和报警；
6、 系统安全性好，随机产生安全信息，很难被非法攻击者偷偷破解。
图1是常见监控系统的构造示意框图； 图2是本发明背景技术的构造示意框图； 图3是本发明实施例一的构造示意框图； 图4是图3中电路1的线路示意框图； 图5是图3中电路2的线路示意框图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述
实施例一参见图3至图5所示， 一种保障监控视频信息安全的方法，在 监控视频系统中摄像头所在端为收集发送端，监控器所在端为监控接收端，其 工作步骤为
(1) 由监控接收端MCU产生安全信息，该安全信息包括移频数，并经频 分复用电路将该安全信息送至收集发送端MCU，所述移频数为随机移频数或 伪随机移频数；
(2) 根据收集发送端MCU输出的移频数经移频电路将初始视频信号作相 应数的移频，输出调整后的视频信号；
(3) 由频分复用电路将安全信息与步骤(2)调整后的视频信号经传输网络一 并送至监控接收端；
(4) 在监控接收端，由固定带通滤波器分离出安全信息输至监控接收端 MCU;
(5) 中心频率可调的带通滤波器根据输出的监控接收端MCU分离出的移频数调整接收到的视频信号，并经移频电路根据监控接收端MCU输出的移频 数移频，获得修正后的视频信号；
(6)监控接收端MCU将分离出的安全信息与步骤(l)中产生的安全信息进 行比较不相同时，监控接收端MCU触发报警器；相同时，重复步骤(l)。
在本实施例中，利用视频跳频技术和频分复用传输技术。安全信号包括移 频数和验证码，由监控接收端MCU产生，经频分复用电路与控制信号一并送 至收集发送端，控制信号控制云台操作，而安全信息送入电路l，收集发送端 MCU根据接收到的初始安全信息触发移频电路移频，使视频信号(0 6.5 MHz)在0 700 MHz频率段内移动相应数，经传输网络送至监控接收端的电 路2中，由固定带通滤波器分离出安全信号送至监控接收端MCU，由该MCU 输出移频数及中心频率数，视频信号经中心频率可调的带通滤波器调整到相应 的频段，再由移频电路移频，还原视频信号输出；同时监控接收端MCU将分 离出的安全信息与之前产生的初始安全信息进行核对，不符合时便触发报警 器，相符时产生下一个安全信息。由于移频数为在0 700 MHz频率段内的一 随时数，每一次产生的频段均不同，有效视频信号在该频段中形成"跳频"传 输，以此防止窃取活动的发生。
如图2所示，电路l为收集发送端，电路2为监控接收端，电路1如图3 所示，在所述收集发送端MCU与收集的视频信号之间并接一同步信号中断检测 电路，从而在视频信号输入被中断后，同步信号中断检测电路使MCU发出报瞀 验证码，这样在传输到电路2中后，监控接收端MCU将分离出的安全信号中 即包含了该报警验证码，再通过频分复用电路随控制信号一并传输至电路1, 与收集发送端MCU产生的初始安全信号进行核对，便出现不符现象，由监控 接收端MCU触发报警器报瞀并存储报瞥信息以备查，从而可及时发现摄像头 端电路是否被切断过，防止伪信号的接入。
如图4所示，所述步骤(5)中，接收到的视频信号经一低通滤波器后送入中 心频率可调的带通滤波器中，为减少低频成分或谐波的影响，还可串入一级带 阻滤波器(未画出)。
结合图3、 4所示，电路2与电路1之间的连接是通过频分复用电路，在 该电路上同时传输由中央控制室输出的控制信号及监控接收端MCU回复的安全信息，在收集发送端MCU接入处串接一滤波器，分离出安全信息。
实施例二 一种保障监控视频信息安全的方法，在监控视频系统中摄像头 所在端为收集发送端，监控器所在端为监控接收端，其工作步骤为
(1) 由收集发送端MCU产生安全信息，该安全信息包括移频数，该移频 数为随机移频数或伪随机移频数；
(2) 根据步骤(l)产生的移频数经移频电路将收集的初始视频信号作相应数 的移频，输出调整后的视频信号；
(3) 由频分复用电路将安全信息与步骤(2)调整后的视频信号经传输网络一 并送至监控接收端；
(4) 在监控接收端，由一固定带通滤波器分离出安全信息输至监控接收端 MCU;
(5) 中心频率可调的带通滤波器根据输出的监控接收端MCU分离出的移 频数调整接收到的视频信号，并经移频电路根据监控接收端MCU输出的移频 数移频，获得修正后的视频信号；
(6) 监控接收端MCU输出分离出的安全信号经频分复用电路送至收集发 送端MCU,与步骤(l)中产生的安全信息进行比较不相同时，监控接收端 MCU触发报瞀器；相同时，重复步骤(l)。
本实施例与实施例相类似，不同点在于初始的安全信息由收集发送端 MCU产生，通过频分复用电路将安全信息与视频信号一并传送至监控接收端， 经固定带通滤波器分离出安全信息，监控接收端MCU接收后再经频分复用电 路与收集发送端MCU握手，将安全信息与初始安全信息进行核对。
权利要求
1. 一种保障监控视频信息安全的方法，在监控视频系统中摄像头所在端为收集发送端，监控器所在端为监控接收端，其工作步骤为(1)由监控接收端MCU产生安全信息，该安全信息包括移频数，并经频分复用电路将该安全信息送至收集发送端MCU，所述移频数为随机移频数或伪随机移频数；(2)根据收集发送端MCU输出的移频数经移频电路将初始视频信号作相应数的移频，输出调整后的视频信号；(3)由频分复用电路将安全信息与步骤(2)调整后的视频信号经传输网络一并送至监控接收端；(4)在监控接收端，由固定带通滤波器分离出安全信息输至监控接收端MCU；(5)中心频率可调的带通滤波器根据输出的监控接收端MCU分离出的移频数调整接收到的视频信号，并经移频电路根据监控接收端MCU输出的移频数移频，获得修正后的视频信号；(6)监控接收端MCU将分离出的安全信息与步骤(1)中产生的安全信息进行比较不相同时，监控接收端MCU触发报警器；相同时，重复步骤(1)。
2. 根据权利要求1所述的保障监控视频信息安全的方法，其特征在于 所述收集发送端MCU与收集的视频信号之间并接一同步信号中断检测电路，所 述安全信息包括移频数和验证码。
3. 根据权利要求1所述的保障监控视频信息安全的方法，其特征在于 所述步骤(5)中，接收到的视频信号先经过一低通滤波器后送入中心频率可调的 带通滤波器中。
4. 根据权利要求3所述的保障监控视频信息安全的方法，其特征在于 所述低通滤波器与中心频率可调的带通滤波器之间串联一一级带阻滤波器。
5. 根据权利要求1所述的保障监控视频信息安全的方法，其特征在于 所述监控接收端MCU与收集发送端MCU之间，所述频分复用电路之后串接一滤 波器。
6. —种保障监控视频信息安全的方法，在监控视频系统中摄像头所在端 为收集发送端，监控器所在端为监控接收端，其工作步骤为(1)由收集发送端MCU产生安全信息，该安全信息包括移频数，该移频数为随机移频数或伪随机移频数；(2) 根据步骤(l)产生的移频数经移频电路将收集的初始视频信号作相应数 的移频，输出调整后的视频信号；(3) 由频分复用电路将安全信息与步骤(2)调整后的视频信号经传输网络一 并送至监控接收端；(4) 在监控接收端，由一固定带通滤波器分离出安全信息输至监控接收端MCU;(5) 中心频率可调的带通滤波器根据输出的监控接收端MCU分离出的移 频数调整接收到的视频信号，并经移频电路根据监控接收端MCU输出的移频 数移频，获得修正后的视频信号；(6) 监控接收端MCU输出分离出的安全信号经频分复用电路送至收集发 送端MCU,与步骤(l)中产生的安全信息进行比较不相同时，监控接收端 MCU触发报警器相同时，重复步骤(l)。
7. 根据权利要求6所述的保障监控视频信息安全的方法，其特征在于-所述收集发送端MCU与收集的视频信号之间并接一同步信号中断检测电路，所 述安全信息包括移频数和验证码。
8. 根据权利要求6所述的保障监控视频信息安全的方法，其特征在于-所述步骤(5)中，接收到的视频信号先经过一低通滤波器后送入中心频率可调的 带通滤波器中。
9. 根据权利要求8所述的保障监控视频信息安全的方法，其特征在于 所述低通滤波器与中心频率可调的带通滤波器之间串联一一级带阻滤波器。
10. 根据权利要求6所述的保障监控视频信息安全的方法，其特征在于 所述监控接收端MCU与收集发送端MCU之间，所述频分复用电路之后串接一滤 波器。
全文摘要
本发明一种保障监控视频安全通信的方法，其工作步骤为(1)由MCU产移频数；(2)将初始视频信号作相应数的移频；(3)由频分复用电路将安全信息与视频信号经传输网络一并送至监控接收端；(4)由固定带通滤波器分离出安全信息输至监控接收端MCU；(5)中心频率可调的带通滤波器调整接收到的视频信号，并经移频电路移频，获得修正后的视频信号；(6)监控接收端MCU分离出的安全信号与初始安全信息进行比较不相同时，监控接收端MCU触发报警器；相同时，重复步骤(1)。本发明由MCU随机产生移频数，将初始视频信号进行移频后传输，视频频段在不断变化，实现对视频信号的安全传输，防止对视频系统传输线路的非法攻击，防止引入骗伪信号和窃视。
文档编号H04N7/18GK101489118SQ200910028298
公开日2009年7月22日 申请日期2009年1月23日 优先权日2009年1月23日
发明者吕建平 申请人:苏州大学