监控系统及其运作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种监控系统及其运作方法，特别涉及一种通过声音介质传递数字签名以进行装置间认证或配对的监控系统及其运作方法。
【背景技术】
[0002]随着信息科技发展，监控装置已成为现代商业、家用不可或缺的基本配备之一。监控装置能在捕捉外界影像及音频等数据后，将数据转换成数字讯号(digital signal)再通过网络传送至远程用户手中，以便使用者实时掌握情资；监控装置目前亦普遍使用在视讯通讯、简报、商业会议等用途上。
[0003]传统监控装置如网络摄影机、监视器等，通常利用USB端子、并列埠(parallelport)或复合端子(composite video connector)等电讯缆线连接至显示设备,并藉此传送监控装置所撷取的影像及音频等数据；因此，监控装置的布局及拍摄范围皆受到此类电讯缆线局限，仅能妥协于电讯缆线的长度将监控装置安装在计算机、显示设备周围。近年来通讯网络蓬勃发展，3G、LTE、W1-F1、蓝牙等无线通信技术已普遍落实于现代生活中，也带动监控装置朝无线方向发展；通过无线通信网络，监控装置得以摆脱电讯缆线的限制安装在任意位置，同时解决了传统电讯缆线配置杂乱、建置维护成本高昂等问题。
[0004]然而，监控装置无线化亦带来新的课题亟待克服。传统监控装置通过电讯缆线直接连接至显示设备，故监控装置能无歧异地传送影像、音频数据至特定显示设备；当监控装置无线化后，因监控装置与显示设备通过无线通信网络间接连接彼此，双方并无实体接触，在缺乏后续配对及认证步骤的情况下，监控装置将无从得知将所撷取的影像、音频传送至何位置；再者，若显示设备未经历配对及认证步骤即可取得监控装置所撷取的数据，恐将肇生隐私权疑虑。特别是当代社会中，一特定空间内往往同时具有多部监控装置或多部显示设备，这更加凸显上述装置间配对及认证的重要性。
[0005]此外，在通讯网络蓬勃发展下，现代社会日渐重视网络安全。尽管监控装置常能在一空间内同时搜寻到多个无线通信网络存取点(access point)，但无线通信网络存取点却选择隐藏其服务设定标识符(SSID)，或必须通过账号密码方能登入。在上述情况下，无线化的监控装置因缺乏用户操作接口，无法输入必要的信息来联机至无线通信网络存取点，使得监控装置失去其功能。因此，监控装置无线化后亦带来许多新的问题亟待解决。
【发明内容】
[0006]相较于传统监控装置，监控装置在无线化后带来许多以前未曾面临过的难题，例如:监控装置与显示设备间如何进行配对或认证；监控装置如何无歧异地传送所撷取到的影像、音频至特定显示设备；或是监控装置如何正确联机至通讯网络。因此，本发明的目的在于提供一种监控系统及其运作方法，其可通过声音介质传递一数字签名以解决上述困境。
[0007]为达到上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]一种监控系统包括一发送装置及一监控装置；发送装置包括用以将一数字签名转换为一音频讯号的一第一处理模块，以及用以发送音频讯号的一声音发送模块，其中声音发送模块与第一处理模块相连接；监控装置包括用以接收音频讯号的一声音接收模块，以及用以将音频讯号转换回数字签名的一第二处理模块，其中声音接收模块与第二处理模块相连接。进一步地，数字签名包括一四位元组串，而音频讯号包括一音频串；四位元组串中各个四位元组与音频串中各个频率音频的对应关系事先储存于发送装置及监控装置内。
[0009]上述监控系统中所提及的发送装置可以是计算机、智能型电视、手机、或平板计算机；声音发送模块可以为喇机、耳机或扩音器；声音接收模块可以为麦克风、声表滤波器、表面声波共振器或声波传感器；网络模块可以为有线网络模块、无线通信模块、无线网络模块、蓝牙模块、红外线模块、或近场通讯模块；通讯网络则为相对应的有线网络、无线通信网络、无线网络、蓝芽网络、红外线网络或近场通讯网络。而所提及的数字签名中，除用于发送装置及监控装置间配对或认证所需的数据外，可进一步包括用户信息、MAC地址或密码等数据，使得监控装置得以获得网络联机所需信息来联机至通讯网络。
[0010]监控系统运作方法之步骤包括:一发送装置中的一第一处理模块将一数字签名转换成一四位元组串，并将四位元组串中的每个四位元组转换成相对应频率的音频，形成由一音频串组成的一音频讯号，并通过一声音发送模块将音频讯号传送至一监控装置；监控装置的一声音接收模块接收到音频讯号，并将音频讯号传送至一第二处理模块；第二处理模块将音频讯号转换回数字签名；以及，第二处理模块利用数字签名进行发送装置与监控装置间的配对或认证。
[0011]详细的监控系统运作方法可分为发送装置端运作方法及监控装置端运作方法两部分。发送装置端运作方法包括:发送装置汇入一数字签名；一第一处理模块将数字签名结合一信道编码(channel coding),形成一数字讯号(digital signal);第一处理模块将数字讯号分解成一四位元组串，并将四位元组串中的每个四位元组转换成其相对应的十六种频率之一的音频，形成由一音频串组成的一音频讯号；第一处理模块在音频讯号中插入一特征值(pattern),其中特征值为一段既定节奏、频率组合的音频；第一处理模块将音频讯号进行波形转换；第一处理模块将经波形转换后的音频讯号送至一声音发送模块；以及，声音发送模块通过一声音介质传送经波形转换后的音频讯号。
[0012]监控装置端运作方法包括:一声音接收模块接收一音频讯号；声音接收模块将音频讯号送至一第二处理模块；第二处理模块去除夹杂在音频讯号中的噪声；第二处理模块对音频讯号进行快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform);第二处理模块将音频讯号转换为一数字讯号；第二处理模块利用一特征值辨别数字讯号中含有一数字签名的一读框范围(frame);第二处理模块尝试前后位移读框范围，以减少传输过程中读框偏移的问题；第二处理模块利用一信道编码自读框范围中解读出数字签名；以及第二处理模块利用数字签名进行发送装置与监控装置间的配对及认证。
[0013]当发送装置与监控装置完成装置间的配对或认证后，监控系统运作方法之步骤可进一步包括:监控装置通过一网络模块连接至一通讯网络，其中网络模块与第二处理模块相连接；以及监控装置通过通讯网络传送第二处理模块产生的一讯息。
[0014]鉴于监控装置因缺乏用户操作接口，无法输入网络联机所需信息来联机至通讯网络，上述所提及的数字签名中，除用于发送装置及监控装置间配对或认证所需的数据外，可进一步包括用户信息、MAC地址或密码等数据，使监控装置得以获得网络联机所需信息来联机至通讯网络。
[0015]综合上述
【发明内容】
，可知本发明能解决监控装置无线化后带来的难题。具体而言，本发明涉及一种监控系统及其运作方法，其通过声音介质传递数字签名以解决装置间配对的问题，并可进一步通过数字签名中挟带的用户信息、MAC地址或密码等信息使监控装置联机至通讯网络，让监控装置得以传送其所撷取到的影像、音频等信息。