一种可信视频生成与检验系统及方法与流程

本发明涉及监控，尤其涉及一种可信视频生成与检验系统及方法。

背景技术：

1、国内在2017年发布了gb/t25724-2017《公共安全视频监控联网信息安全技术要求》，推动了国内视频数据保护的发展,所对应的技术被称为svac。svac技术在数据保护方面设计了加密和签名接口及数据格式，以统一的语法格式支持多种加密和认证算法，实现互联互通。同时支持对非对称和对称密码技术支持，完善安全参数集，增添摘要、签名算法的标识等，并对密钥信息、数字证书信息的携带做规范。随着互联网的发展，视频采集系统不断优化，视频传播渠道更加的广泛，再加上一些新的视频剪辑修改工具的面世，视频篡改也变得愈加频繁，对于经过视频采集系统采集到的视频可信度要求也越来越高，当前主流的检测视频可信度的方法主要分为明文检验和暗文检验两种方法。同时，视频上也存在着一些与视频相关的时间和空间信息，这些时间空间信息存在着生成前与实际情况发生严重偏离的问题。

2、明文检验即通过技术手段将明文水印信息直接叠加在载体上，具有实现方便，嵌入灵活等特点，但是明文检验同时存在着明文隐蔽性差，容易通过裁剪、遮挡等简单操作对水印信息进行破坏等问题；暗文检验则是将一些验证信息嵌入视频当中。暗文检验技术既不影响视频的观看效果，人类视觉也无法察觉暗文的存在。通过检测这些隐藏在视频中的信息完整性，可以达到验证视频的相关信息(如：内容、持有者、版本信息等)是否被篡改等目的，但是暗文检验同时也存在着在写入过程中会导致视频编码内容的调整，从而影响视频质量的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种可信视频生成与检验系统及方法解决了现有技术在对视频采集模块生成的视频进行可信加密和检验时，时间明文和空间明文的可信度不高的问题。

2、为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：提供一种可信视频的生成与检验系统，所述可信视频的生成与检验系统遵循svac标准，其包括视频生成子系统、视频检验子系统、证书子系统和证书服务器；

3、所述视频生成子系统用于视频的生成和加密；

4、所述视频检验子系统用于对所述视频生成子系统生成的视频的可信度进行检验；

5、所述证书子系统用于生成私钥和公钥用于视频的加密和解密；

6、所述证书服务器用于存放时空证书信息；

7、所述视频生成子系统与所述视频检验子系统各自相互独立；所述视频生成子系统与所述视频检验子系统均可通过互联网与所述证书服务器连接；所述视频生成子系统通过互联网与所述证书子系统连接。

8、进一步地：所述视频生成子系统包括视频采集模块、哈希加密模块、操作模块和第一转码模块；

9、所述视频采集模块用于视频的采集得到初始视频；

10、所述哈希加密模块用于将初始视频中的视频图像加密生成哈希值；

11、所述操作模块用于记录时间信息和空间信息；

12、所述第一转码模块用于视频文件和码流文件之间的互相转码。

13、进一步地：所述视频检验子系统包括第二转码模块和签名检验模块；

14、所述第二转码模块用于将视频文件转码为码流文件；

15、所述签名检验模块用于对使用公钥解密后的签名文件进行检验，获取暗文检验结果。

16、本发明还提供了一种基于可信视频的生成与检验系统的可信视频的生成与检验方法，包括以下步骤：

17、s1、录制初始视频，并将初始视频转换为叠加明文暗文二维码的视频；

18、s2、检验叠加明文暗文二维码的视频，确定其可信度，完成可信视频生成与检验。

19、进一步地：所述步骤s1包括以下分步骤：

20、s11、使用视频采集模块录制得到初始视频；

21、s12、将初始视频中的视频图像经过哈希加密模块生成哈希值；

22、s13、向证书服务器申请时空证书，得到时空证书信息，并根据操作模块的时间信息和空间位置信息生成明文，得到生成时的时间空间明文；

23、s14、申请视频采集系统独有的证书，获得证书子系统，证书子系统中包括公钥和私钥，并通过私钥和生成时的时间空间明文生成明文二维码；

24、s15、使用私钥对哈希值逐一进行sm2加密得到签名暗文；

25、s16、在初始视频上叠加生成时的时间空间明文和明文二维码，得到叠加时间空间明文和明文二维码的视频文件；

26、s17、将叠加时间空间明文和明文二维码的视频文件通过第一转码模块转码为码流文件，读取码流文件中的自定义信息单元，清空原有自定义信息，将签名暗文写入码流，并将码流文件转码为视频文件，得到叠加明文暗文二维码的视频。

27、上述进一步方案的有益效果为：本发明在叠加明文的基础上，使用证书检验，用证书对时间空间明文信息进行认证，保证时间明文和空间明文可信。同时生成明文二维码，扫描此二维码可以更加方便地查看证书信息，相较于仅有时间明文和空间明文的方案，更加可信，通过二维码查看时间空间证书信息也更方便。

28、进一步地：所述步骤s12中生成哈希值的具体方法为：当视频采集模块采集到第60帧图像并保存为视频时，从第1帧开始读取视频图像，每读取10帧图像，则通过哈希算法对视频图像的数据矩阵进行加密生成哈希值。

29、上述进一步方案的有益效果为：本发明在叠加明文的基础上同时也使用暗文进行加密，把每10帧视频图像通过哈希算法和sm2非对成加密算法生成一个签名暗文，相较于其他方法，本发明将每次处理的视频帧数设为10，降级了计算哈希值复杂度，并且在进行哈希算法前，将视频图像进行了降级位深的处理，在保证图像质量的同时，提高了哈希值计算的速度，通过降低计算复杂度和提高计算速度，在保证可信度的同时具有了较高的效率。

30、进一步地：所述步骤s2包括以下分步骤：

31、s21、扫描叠加明文暗文二维码的视频中的明文二维码，得到检验的时空证书信息；

32、s22、将检验的时空证书信息与生成的时空证书信息对比，进行证书检验，得到证书检验结果；

33、其中，若对比结果相同，则证书检验结果为真；否则为假；

34、s23、查看叠加明文暗文二维码的视频中时间空间明文记载的信息，并与生成时的时间空间明文记载的信息对比，得到明文检验结果；

35、其中，若对比结果相同，则明文检验结果为真；否则为假；

36、s24、将叠加明文暗文二维码的视频通过第二转转码模块转码为码流文件，读取该码流文件中的自定义信息，得到签名文件；

37、s25、使用公钥对得到签名文件进行解密，并将解密后的签名文件放入签名检验模块进行检验，得到暗文检验结果；

38、其检验方法为：将由解密后的签名文件计算得到的解密哈希值与步骤s12中生成的哈希值进行比较；

39、若相同则暗文检验结果为真，若不同则暗文检验结果为假。

40、s26、根据证书检验结果、明文检验结果和暗文检验结果，确定视频的可信度，完成可信视频的生成与检验。

41、进一步地：确定视频的可信度的方法为：当证书检验结果、明文检验结果和暗文检验结果均为真是，则视频可信；否则视频不可信。

42、本发明的有益效果为：

43、1)本发明在叠加明文的基础上，使用证书检验，用证书对时间空间明文信息进行认证，保证时间明文和空间明文可信。同时生成明文二维码，扫描此二维码可以更加方便地查看证书信息，相较于仅有时间明文和空间明文的方案，更加可信，通过二维码查看时间空间证书信息也更方便；

44、2)本发明同时还使用暗文进行加密，把每10帧视频图像通过哈希算法和sm2非对成加密算法生成一个签名暗文，相较于其他方法，本发明将每次处理的视频帧数设为10，降级了计算哈希值复杂度，并且在进行哈希算法前，将视频图像进行了降级位深的处理，在保证图像质量的同时，提高了哈希值计算的速度，通过降低计算复杂度和提高计算速度，在保证可信度的同时具有了较高的效率。