一种高保密性的音视频指挥及调度系统技术方案

本发明专利技术涉及通信技术领域，特别是一种高保密性的音视频指挥及调度系统。该音视频指挥及调度系统包括：前台用户终端，后台指挥调度中心，保密通信模块，通信组网设备。其中，前台用户终端包括手持终端、移动车载设备、辅助监控设备；后台指挥调度中心包括系统服务器和指挥调度平台，指挥调度平台包括调度设备、视频解码设备、监控显示设备；保密通信模块包括加密子模块和解密子模块；通信组网设备用于基于通信运营商的通信网络，在前台用户终端和后台指挥调度中心之间建立通信，实现指令或数据的传输；该系统解决了传统系统存在数据泄露和数据劫持风险的问题；并克服了传统系统功能单一的缺陷。

A high security audio and video command and dispatching system

【技术实现步骤摘要】
一种高保密性的音视频指挥及调度系统
本专利技术涉及通信
，特别是一种高保密性的音视频指挥及调度系统。
技术介绍
随着智能化电子设备的不断发展，城市管理过程也逐渐智能化，管理人员在管理过程中可以通过电子设备将现场的情况拍摄下来，作为管理过程的记录，同时上传到后台的指挥调度中心，便于指挥调度中心对现场的情况进行了解，在发生突发事件时第一时间进行应对和处理，向现场人员下达指挥和调度指令。现有的音视频指挥调度系统中，主要通过监控设备和管理人员的手持终端对现场的音视频信息进行采集，在指挥调度中心的大屏幕上对现场画面以可视化的方式进行展现。该系统在发生突发事件时，还可进行集群呼叫、视频通话及远程指挥，方便指挥和调度中心第一时间对现场人员集中管理和统一指挥调度。但是，现有的音视频指挥调度系统主要基于运营商的通信网络进行信号传输；仅在后台指挥调度中心的机房和其它设备的通信中采用专网，并建立防火墙；其它大部分设备依然依赖公网进行通信传输；因此存在很大的安全性隐患。现场采集的音视频数据在上传过程容易被破解，导致相关的数据泄露，后台指挥调度中心下达的指令也存在被劫持的风险。此外，传统音视频指挥调度系统依然基于传统电路交换技术和常规对讲技术，受限于执法仪设备以及软件功能，只能实现简单的拨号呼叫、对讲等基本功能，无法满足现阶段指挥调度的新需求，如视频联动调度，GIS地理信息联动，可视对讲调度等多种数据信息融合调度。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高保密性的音视频指挥及调度系统，该系统通过专门设置的保密通信模块提升了系统的安全性，解决了传统系统存在数据泄露和数据劫持风险的问题；并克服了传统系统功能单一的缺陷。为克服现有技术的缺陷，本专利技术采用以下技术方案：一种高保密性的音视频指挥及调度系统，该音视频指挥及调度系统包括：前台用户终端，后台指挥调度中心，保密通信模块，通信组网设备。其中，前台用户终端包括手持终端、移动车载设备、辅助监控设备；手持终端和移动车载设备用于采集音视频信息，或接收指挥、调度的指令；辅助监控设备用于采集音视频信息。后台指挥调度中心包括系统服务器和指挥调度平台；指挥调度平台包括调度设备、视频解码设备、监控显示设备；调度设备用于下达指挥、调度的指令；视频解码设备用于接收前台用户终端采集和发送的音视频信息，并对接收到的音视频信息进行解码；监控显示设备用于对解码后的音视频信息进行显示；系统服务器用于为指挥调度平台中的设备的运行过程提供数据存储和计算服务。保密通信模块包括加密子模块和解密子模块；前台用户终端和后台指挥调度中心中的任意一个数据或指令发送过程均通过加密子模块产生的加密信号进行加密；前台用户终端和后台指挥调度中心中的任意一个数据或指令接收过程均通过解密子模块产生的解密信号进行解密；前台用户终端和后台指挥调度中心中的任意一个具有数据或指令发送/接收的设备均具有独一无二的专属终端号；加密子模块中包括混沌信号生成单元，混沌信号生成单元用于生成加密信号，所述加密信号与安装有该加密子模块的设备的专属终端号一一对应；解密子模块中包括同步混沌信号生成单元，同步混沌信号生成单元用于根据加密信号关联的专属终端号生成相应的解密信号，实现解密信号与加密信号一一对应。通信组网设备用于基于通信运营商的通信网络，在前台用户终端和后台指挥调度中心之间建立通信，实现指令或数据的传输；指令或数据的传输过程中，通信组网设备在发送端将待发送的数据或指令进行编码得到明文信号；然后获取与当前进行数据发送的终端对应的由加密子模块生成的加密信号，再将加密信号与明文信号进行加密运算得到密文信号；最后将发送数据或指令的设备的专属终端号与密文信号封包后，通过通信网络进行发送；通信组网设备在接收端对接收到的信号先进行数据拆包，得到密文信号和关联的专属终端号，然后由解密子模块根据关联的专属终端号获取相应的解密信号；再对解密信号和密文信号进行解密逆运算后得到明文信号，最后对明文信号进行解码还原成原始的数据或指令。其中，混沌信号生成单元以一个时变耦合复杂网络中驱动网络产生的驱动信号作为加密信号；同步混沌信号生成单元以一个时变耦合复杂网络中响应网络产生的响应信号作为解密信号；该时变耦合复杂网络的表达式如下：上式中，i，j表示时变耦合复杂网络中的节点；xi表示时变耦合复杂网络中节点的状态变量；xj(t)表示状态变量函数；f(xi)表示向量函数；H(t)表示内耦合矩阵，H(t)∈Rn×n；aij(t)表示外耦合矩阵A(t)中的元素，A(t)＝[aij(t)]∈Rn×n。进一步地，时变耦合复杂网络通过自适应控制器实现驱动网络和响应网络的同步；自适应控制器的状态方程如下：上式中，ui(t)表示实现驱动网络和响应网络同步的自适应控制器；ei(t)表示驱动网络和响应网络间的误差系统中节点的状态变量；ki(t)为自适应控制器中自适应函数；αi为任意正常数。进一步地，手持终端包括手持单兵、智能执法仪和智能穿戴设备；智能执法仪和智能穿戴设备为安装有终端APP的移动通信设备；手持终端中设置定位模块；终端APP中具有包括集成数据采集、设备定位、音视频对讲、任务调度、联系人管理的功能，并支持后期进行定制化拓展。进一步地，移动车载设备包括多功能指挥车、车载云台和车载监控；辅助监控设备包括枪机摄像头、球机摄像头和带摄像头的无人机。进一步地，音视频指挥及调度系统中还集成电话调度系统，电话调度系统用于在前台用户终端和后台指挥调度中心内具有通话功能的设备间实现无线对讲或卫星电话对接。进一步地，音视频指挥及调度系统中的前台用户终端和后台指挥调度中心的设备支持SIP协议和宽带、窄带语音编码；从而实现强插、强拆、代接、监听、禁话、通播、联动广播、对讲、组播和会议的语音调度信息传输形式。进一步地，智能执法仪中使用触摸屏进行人机交互操作；智能执法仪中安装的终端APP中支持拍照、摄像、录音、视频会议、即时通信、文件查询和定位功能。进一步地，系统服务器中通过视频服务器软件实现对录像文件进行备份、恢复、删除、编辑的操作，系统服务器支持对录像文件进行分布式部署，从而实现并发录像负载的动态均衡；并对高清、标清视频图像以不同码流进行优化存储。进一步地，指挥调度平台中调度设备通过发送不同的控制指令切换辅助监控设备进行集中录像、指挥调度录像、双流录像或专业数据影像采集录像。进一步地，监控显示设备中，通过可视化屏幕对系统运行时的任务调度、音频调度、视频调度、地图调度、考勤管理和轨迹查询功能的实施过程进行显示。本专利技术提供的高保密性的音视频指挥及调度系统，具有如下有益效果：1、本专利技术提供的高保密性的音视频指挥及调度系统中，利用时变耦合复杂网络设计了一种专用的保密通信模块，利用复杂网络的混沌同步实现保密通信的实现，同时大大提高了音视频指挥及调度系统中传输的信号的破译难度；进而提高该系统的安全性，克服传统系统中存在的数据泄露和数据劫持的风险。2、本专利技术提供的音视频指挥及调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高保密性的音视频指挥及调度系统，其特征在于，所述音视频指挥及调度系统包括：/n前台用户终端，其包括手持终端、移动车载设备、辅助监控设备；所述手持终端和移动车载设备用于采集音视频信息，或接收指挥、调度的指令；所述辅助监控设备用于采集音视频信息；/n后台指挥调度中心，其包括系统服务器和指挥调度平台；所述指挥调度平台包括调度设备、视频解码设备、监控显示设备；所述调度设备用于下达指挥、调度的指令；所述视频解码设备用于接收前台用户终端采集和发送的音视频信息，并对接收到的音视频信息进行解码；所述监控显示设备用于对解码后的音视频信息进行显示；所述系统服务器用于为指挥调度平台中的设备的运行过程提供数据存储和计算服务；/n保密通信模块，其包括加密子模块和解密子模块；所述前台用户终端和后台指挥调度中心中的任意一个数据或指令发送过程均通过加密子模块产生的加密信号进行加密；所述前台用户终端和后台指挥调度中心中的任意一个数据或指令接收过程均通过解密子模块产生的解密信号进行解密；前台用户终端和后台指挥调度中心中的任意一个具有数据或指令发送/接收的设备均具有独一无二的专属终端号；所述加密子模块中包括混沌信号生成单元，所述混沌信号生成单元用于生成加密信号，所述加密信号与安装有该加密子模块的设备的专属终端号一一对应；所述解密子模块中包括同步混沌信号生成单元，所述同步混沌信号生成单元用于根据加密信号关联的专属终端号生成相应的解密信号，实现所述解密信号与加密信号一一对应；以及/n通信组网设备，其用于基于通信运营商的通信网络，在前台用户终端和后台指挥调度中心之间建立通信，实现指令或数据的传输；指令或数据的传输过程中，所述通信组网设备在发送端将待发送的数据或指令进行编码得到明文信号；然后获取与当前进行数据发送的终端对应的由加密子模块生成的加密信号，再将加密信号与明文信号进行加密运算得到密文信号；最后将发送数据或指令的设备的专属终端号与密文信号封包后，通过通信网络进行发送；所述通信组网设备在接收端对接收到的信号先进行数据拆包，得到密文信号和关联的专属终端号，然后由解密子模块根据关联的专属终端号获取相应的解密信号；再对解密信号和密文信号进行解密逆运算后得到明文信号，最后对明文信号进行解码还原成原始的数据或指令；/n其中，所述混沌信号生成单元以一个时变耦合复杂网络中驱动网络产生的驱动信号作为加密信号；所述同步混沌信号生成单元以一个时变耦合复杂网络中响应网络产生的响应信号作为解密信号；所述时变耦合复杂网络的表达式如下：/n...

【技术特征摘要】
1.一种高保密性的音视频指挥及调度系统，其特征在于，所述音视频指挥及调度系统包括：
前台用户终端，其包括手持终端、移动车载设备、辅助监控设备；所述手持终端和移动车载设备用于采集音视频信息，或接收指挥、调度的指令；所述辅助监控设备用于采集音视频信息；
后台指挥调度中心，其包括系统服务器和指挥调度平台；所述指挥调度平台包括调度设备、视频解码设备、监控显示设备；所述调度设备用于下达指挥、调度的指令；所述视频解码设备用于接收前台用户终端采集和发送的音视频信息，并对接收到的音视频信息进行解码；所述监控显示设备用于对解码后的音视频信息进行显示；所述系统服务器用于为指挥调度平台中的设备的运行过程提供数据存储和计算服务；
保密通信模块，其包括加密子模块和解密子模块；所述前台用户终端和后台指挥调度中心中的任意一个数据或指令发送过程均通过加密子模块产生的加密信号进行加密；所述前台用户终端和后台指挥调度中心中的任意一个数据或指令接收过程均通过解密子模块产生的解密信号进行解密；前台用户终端和后台指挥调度中心中的任意一个具有数据或指令发送/接收的设备均具有独一无二的专属终端号；所述加密子模块中包括混沌信号生成单元，所述混沌信号生成单元用于生成加密信号，所述加密信号与安装有该加密子模块的设备的专属终端号一一对应；所述解密子模块中包括同步混沌信号生成单元，所述同步混沌信号生成单元用于根据加密信号关联的专属终端号生成相应的解密信号，实现所述解密信号与加密信号一一对应；以及
通信组网设备，其用于基于通信运营商的通信网络，在前台用户终端和后台指挥调度中心之间建立通信，实现指令或数据的传输；指令或数据的传输过程中，所述通信组网设备在发送端将待发送的数据或指令进行编码得到明文信号；然后获取与当前进行数据发送的终端对应的由加密子模块生成的加密信号，再将加密信号与明文信号进行加密运算得到密文信号；最后将发送数据或指令的设备的专属终端号与密文信号封包后，通过通信网络进行发送；所述通信组网设备在接收端对接收到的信号先进行数据拆包，得到密文信号和关联的专属终端号，然后由解密子模块根据关联的专属终端号获取相应的解密信号；再对解密信号和密文信号进行解密逆运算后得到明文信号，最后对明文信号进行解码还原成原始的数据或指令；
其中，所述混沌信号生成单元以一个时变耦合复杂网络中驱动网络产生的驱动信号作为加密信号；所述同步混沌信号生成单元以一个时变耦合复杂网络中响应网络产生的响应信号作为解密信号；所述时变耦合复杂网络的表达式如下：



上式中，i，j表示时变耦合复杂网络中的节点；xi表示时变耦合复杂网络中节点的状态变量；xj(t)表示状态变量函数；f(xi)表示向量函数；H(t)表示内耦合矩阵，H(t)∈Rn×n；aij(t)表示外耦合矩阵A(t)中的元素，A(t)＝[aij(t)]∈Rn×n。
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【专利技术属性】
技术研发人员：程腾，万森，刘子龙，王鹏祥，韩春军，李磊，黄凌，
申请(专利权)人：安徽科大擎天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34