视频加密摄像机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种视频加密摄像机，包括视频采集模块、视频预处理及加密模块、视频存储模块和视频传输模块。视频采集模块完成视频采集后将视频数据传送至视频预处理及加密模块中对每一帧视频数据进行预处理，并调用视频存储模块中的混沌加密系统进行计算产生混沌序列，接着将混沌序列与每一帧视频数据进行异或运算从而对视频数据进行加密，加密后的视频数据实时地存储至视频存储模块中或通过视频传输模块网络传输至远程客户端。本实用新型专利技术的视频加密摄像机在采集视频数据以及对视频数据进行预处理的同时对视频数据进行加密，加密后的视频数据被实时存储在视频存储模块中或传输至远程客户端，避免原始视频数据遭到非法窃取或纂改的后果。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术属于视频信息安全
，涉及一种对视频数据具有加密功能视频 摄像机。
技术介绍
目前，适用于户外移动拍摄的单机型视频采集系统均是将采集到的视频信息直接 存储至其存储模块中。但是，随着科技的发展，各种盗窃、纂改视频内容的手段也迅速发展， 原始视频文件内容的真实性和可靠性、以及其涉及的知识产权均受到严重威胁，某些领域 的视频信息保护迫在眉睫。例如，对于电影、纪录片等的拍摄往往需要在制作和完善期间防 止内容外泄，以及在后期防止内容被随意复制传播；又如对于银行、考场等的监控录像的原 始视频数据需要防止被人恶意修改以保障其真实性和可靠性；再如个人的视频信息亦需要 加以保密以防止个人隐私的泄露。另外，基于固定式摄像头的远程视频监控安全技术大多采用“用户名/密码”的认 证技术，视频数据在传输过程中没有进行加密，易受到黑客攻击。而现有技术中部分采用视 频加密的视频监控系统中，视频摄入设备和视频加密设备是两个独立设备，系统的集成度 低，攻击者仍可通过视频摄入设备窃取或纂改原始视频数据，存在安全隐患，同时也不适用 于便携场合。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种视频加密摄像 机。本技术是通过以下技术方案实现的一种视频加密摄像机，包括视频采集模 块、视频预处理及加密模块、视频存储模块和视频传输模块。所述视频采集模块完成视频采 集后将视频数据传送至视频预处理及加密模块，视频预处理及加密模块对每一帧视频数据 进行预处理，然后再调用视频存储模块中的混沌加密系统进行计算产生混沌序列，接着将 混沌序列与每一帧视频数据进行异或运算从而对视频数据进行加密，加密后的视频数据实 时地存储至视频存储模块中或者通过视频传输模块网络传输至远程客户端。进一步，所述视频存储模块中存储有至少二个相异的混沌加密系统，视频预处理 及加密模块根据用户指令调用指定的混沌加密系统对视频数据进行加密。具体的，所述视频预处理及加密模块为DSP芯片。所述视频采集模块包括镜头、 CXD传感器和A/D转换器，外界物体通过镜头在CXD传感器上成像，CXD传感器通过A/D转换 器将光学图像转换成数字图像信息，然后输送至视频预处理及加密模块。所述视频传输模 块包括VGA接口、I/O接口和以太网通信装置。所述视频存储模块包括SDRAM、FLASH ROM、 SD存储卡和大容量硬盘，其中，FLASH ROM中存储有多个混沌加密系统，包括Lorenz混沌加 密系统、Logistic混沌加密系统、Liu混沌加密系统和二维猫映射混沌加密系统，大容量硬 盘用以存储经过处理和加密后的视频数据。相对于现有技术，本技术的视频加密摄像机在采集视频数据以及对视频数据 进行预处理的同时对视频数据进行加密，加密后的视频数据被存储在视频存储模块中或通 过视频传输模块传送至远程客户端，避免了原始视频数据遭到非法窃取或纂改的后果。此 外，多个相异混沌加密系统存储在视频存储模块中供用户随机选择调用，避免了视频数据 的单一加密而容易被破解，提高了加密效率以及视频数据的安全性。广泛适用于网络摄像 机等固定场合的安全需求和户外一栋拍摄等便携应用的安全需求。为了能更清晰的理解本技术，以下将结合附图说明阐述本技术的具体实 施方式。附图说明图1是本技术视频加密摄像机的结构框图。图2是对比度拉伸变换函数的函数示意图。图3是Lorenz混沌系统加密算法流程图。具体实施方式实施例1请参阅图1，其是本技术视频加密摄像机的结构框图。该视频加密摄像机100 包括视频采集模块110、视频预处理及加密模块120、视频存储模块130以及视频传输模块 140。该视频采集模块110完成视频采集，并将视频数据传送至视频预处理及加密模块120。 由于拍摄的视频会受到各种条件的限制和干扰，如光线不均、线路传送所产生的噪声污染 等影响到视频的清晰度和视频质量，因此视频预处理及加密模块120首先对视频数据进行 预处理以改善其视频质量；然后再对视频数据进行加密。在单机模式下，经过视频预处理及 加密模块120加密后的视频数据将实时地存储在视频存储模块130中。视频传输模块140 主要完成基于TCP/IP协议的网络通信，经过视频预处理及加密模块120加密后的视频数据 可通过视频传输模块140实时地传送至客户端。具体的，所述视频采集模块110包括镜头和图像采集电路。所述图像采集电路包 括CXD传感器和A/D转换器，外界物体通过镜头在CXD传感器上成像，当视频采集模块110 接收到采集指令后，CCD传感器通过A/D转换器将光学图像转换成数字图像信息，然后输送 至视频预处理及加密模块120。所述视频预处理及加密模块120具体由DSP芯片(数字信号处理芯片)组成，其 是该视频加密摄像机100的核心部分，用以处理来自视频采集模块110的图像数据，完成图 像增强及加密功能。所述视频存储模块130包括SDRAM(同步动态随机存储器)、FLASH ROM(闪存)、 SD存储卡(安全数字存储卡)和大容量硬盘。其中，SDRAM主要存储摄像机内置的操作系 统、内置程序、内核数据、图像数据等；FLASH ROM主要存储开发人员开发的程序或者文档， 本技术的FLASH ROM中存储有多个混沌加密系统，包括Lorenz (洛伦兹)混沌加密系 统、Logistic (罗杰斯蒂)混沌加密系统、Liu (刘氏)混沌加密系统和二维猫映射混沌加密 系统等；SD存储卡为一扩展卡，FLASH ROM产生的一些重要文档或者程序可选择转存至该 SD存储卡中；大容量硬盘用以存储经过处理和加密后的视频数据。所述视频传输模块140包括有VGA (Video Graphics Array)接口、I/O接口和以 太网通信装置，使得视频数据可以通过多种传输方式输出至远程客户端。以下具体说明该视频加密摄像机100的工作过程Sl 启动该视频加密摄像机100 ；S2 视频采集模块110接收到采集指令后，C⑶传感器通过A/D转换器将光学图像 转换成数字图像信息，然后输送至视频预处理及加密模块120 ；S3 该视频预处理及加密模块120对视频图像进行视频增强和加密处理； S4 在单机的模式下，加密后的视频图像被存储至大容量硬盘中。若在联网远程控制模式下，远程客户端可发出指令控制启动该视频加密摄像机 100 ；同样，视频采集模块110接收到采集指令后，C⑶传感器通过A/D转换器将光学图像转 换成数字图像信息，然后输送至视频预处理及加密模块120 ；该视频预处理及加密模块120 对视频图像进行视频增强和加密处理；加密后的视频图像则通过网络实时地传送至远程客 户端。加密后的视频图像无法被查阅或纂改。只有合法用户通过对应的解密程序解密后 才能观看到原始视频。该视频预处理及加密模块120的预处理算法具体为采用分段线性变化法，即将 视频图像灰度区间分成两段或多段，然后对每一段分别做线性变换。本实施例中采用对比 度拉伸的分段线性变化法，以提高处理时灰度级的动态范围。请参阅图2，其是对比度拉伸 变换函数的函数示意图。对比度拉伸的函数表达式为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频加密摄像机，其特征在于：包括视频采集模块、视频预处理及加密模块、视频存储模块和视频传输模块，所述视频采集模块完成视频采集后将视频数据传送至视频预处理及加密模块，视频预处理及加密模块对每一帧视频数据进行预处理及加密，加密后的视频数据实时地存储至视频存储模块中或者通过视频传输模块网络传输至远程客户端。

【技术特征摘要】
1.一种视频加密摄像机，其特征在于包括视频采集模块、视频预处理及加密模块、视 频存储模块和视频传输模块，所述视频采集模块完成视频采集后将视频数据传送至视频预 处理及加密模块，视频预处理及加密模块对每一帧视频数据进行预处理及加密，加密后的 视频数据实时地存储至视频存储模块中或者通过视频传输模块网络传输至远程客户端。2.根据权利要求1所述的视频加密摄像机，其特征在于所述视频预处理及加密模块 为DSP芯片。3.根据权利要求1所述的视频加密摄像机，其特征在于所述视频采...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，何任飞，李榕，梁展明，黄桂有，戴波，蔡宝强，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]