專利名稱：用于認證來自監(jiān)視系統(tǒng)的實況種子的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及監(jiān)視系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
監(jiān)視系統(tǒng)在廣泛的應(yīng)用中用來提高安全性。一般而言，監(jiān)視系統(tǒng)包括安裝在要監(jiān)視的位置處的一個或多個攝像機。攝像機把視頻鏡頭發(fā)送到中央監(jiān)控區(qū)域，視頻在那里被安全人員觀測，或者被保存供以后瀏覽，或兩者。
本發(fā)明認識到，現(xiàn)有的監(jiān)視系統(tǒng)有一些缺點。其中一個缺點是認證(authentication)的缺點，即確認正在監(jiān)控的內(nèi)容實際上是處在監(jiān)視相機或系統(tǒng)的范圍內(nèi)的內(nèi)容。這里可以理解，來自監(jiān)視相機的音頻/視頻流可由相機進行數(shù)字簽名，但所確保的只是該流來自簽名的相機，而不是該流自身準確地表示了預(yù)計監(jiān)視范圍內(nèi)的圖像。也就是，數(shù)字簽名確認了信源相機的身份，但它并未確認從相機發(fā)送的內(nèi)容是否是預(yù)計監(jiān)視范圍的實時圖像，例如一些企圖愚弄監(jiān)視系統(tǒng)的人通過相機送入偽造的圖像?？紤]到以上內(nèi)容，本發(fā)明提供了對現(xiàn)有技術(shù)的一個或多個缺點的下述解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
一種監(jiān)視方法包括生成可以在監(jiān)視位置觀測范圍內(nèi)檢測到的驗證(verification)信號。驗證信號被傳感到并被發(fā)送到一監(jiān)控位置。基于驗證信號，確定通過傳感觀測范圍所產(chǎn)生的監(jiān)視流是否是一有效流。
在一優(yōu)選的、非限制性的實施例中，驗證信號是由一音頻/視頻相機傳感的安全的可聽或可視信號，例如所述信號可以是用加密方式產(chǎn)生的不可預(yù)測的隨機流的調(diào)制，所述加密方式例如但不限于一密鑰。根據(jù)需要，可以從監(jiān)控位置周期性地刷新隨機種子。或者，可以在監(jiān)控位置生成一質(zhì)詢，響應(yīng)于此而生成確驗證信號。質(zhì)詢可由一個人的人工動作而產(chǎn)生，或是自動產(chǎn)生。
最好情況下，驗證信號產(chǎn)生、被傳感、被發(fā)送到監(jiān)控位置、并且實時地被分析?；蛘撸炞C信號可以連同監(jiān)視流一起被受信觀測器記錄、被作時標、并由可信的觀測器進行數(shù)字簽名，用于將來的回放和分析。監(jiān)視位置可以是移動的位置，比如航空器、輪船、火車或汽車。
另一方面，監(jiān)視系統(tǒng)包括一安全信號發(fā)射機，該發(fā)射機可以部署在監(jiān)視位置的預(yù)計觀測范圍內(nèi)，并且被配置成發(fā)送至少一個認證(authentication)信號。認證信號捕獲設(shè)備也部署在監(jiān)視位置中以接收認證信號，接收機可部署在遠離監(jiān)視位置的監(jiān)控位置處，并且被配置成從捕獲設(shè)備接收信號，包括認證信號，用于確認監(jiān)視范圍是實時的預(yù)計范圍。
還有一方面，一種監(jiān)視系統(tǒng)包括用于生成可在監(jiān)視位置的觀測范圍內(nèi)檢測到的安全信號流的裝置。裝置傳感到安全信號流，并且提供了把安全信號流發(fā)送到一監(jiān)控位置的裝置。還提供了基于安全信號流來確定通過傳感觀測范圍所產(chǎn)生的監(jiān)視流是否是一有效流的裝置。
再有一方面，一種監(jiān)視系統(tǒng)包括定義了監(jiān)視位置的移動平臺，所述監(jiān)視位置中的音頻/視頻相機產(chǎn)生了預(yù)計觀測范圍的實時音頻/視頻流。音頻/視頻流被發(fā)送到遠離移動平臺的一監(jiān)控位置。一安全信號發(fā)射機也部署在該范圍內(nèi)，安全信號發(fā)射機產(chǎn)生作為音頻/視頻流的一部分的一個安全的可視或可聽信號。觀測器在監(jiān)控位置處基于安全的可聽或可視信號，實時地確認音頻/視頻流屬于預(yù)計范圍內(nèi)。
參照附圖可以最好地理解本發(fā)明的細節(jié)，包括其結(jié)構(gòu)和操作，附圖中相同的數(shù)字表示相同的部份，圖中


圖1是目前優(yōu)選的監(jiān)視系統(tǒng)的框圖；圖2是本發(fā)明總邏輯的流程圖；圖3是本發(fā)明邏輯的一個非限制性示例的流程圖；以及圖4是本發(fā)明邏輯的另一非限制性示例的流程圖。
具體實施例方式
首先參照圖1，示出一系統(tǒng)，一般指定為10，其用于在一個或多個監(jiān)視位置12處實施視頻監(jiān)視，并且最好實時地把監(jiān)視視頻有選擇地發(fā)送到一個或多個監(jiān)控位置14，所述監(jiān)控位置14可以遠離監(jiān)視位置12，并且可以通過有線或無線的傳輸原理或衛(wèi)星通信系統(tǒng)與監(jiān)視位置12通信。僅僅作為一個非限制性的例子，監(jiān)視位置12可以是航空器的駕駛座，或是在諸如輪船、火車或汽車等其它移動平臺上的一個位置，遠程監(jiān)控位置14可以是與之進行無線通信的基地的監(jiān)控站。或者，監(jiān)視位置12可以是與監(jiān)控位置14進行無線或有線通信的固定站，監(jiān)控位置14可以是固定的或便攜式的位置或設(shè)備。
如圖1所示，在各個位置12中部署了至少一個相應(yīng)的認證信號捕獲設(shè)備16。捕獲設(shè)備16可以是攝像機或麥克風，或甚至是一射頻接收機，該射頻接收機產(chǎn)生一實時監(jiān)視流，該流表示監(jiān)視位置12中的觀測范圍。或者，捕獲設(shè)備16可以是一單機設(shè)備，例如CCD，它離開諸如攝像機的常規(guī)監(jiān)視源而工作?；蛘?，可以使用諸如透鏡或光纖電纜這樣的設(shè)備把圖像傳輸?shù)狡渌恢糜糜诓东@和記錄。
觀測范圍內(nèi)有一安全信號發(fā)射機18，其按照下面的公開內(nèi)容產(chǎn)生一安全驗證流。該流被捕獲設(shè)備16傳感到。僅作為非限制性的例子，安全信號發(fā)射機18可以是一發(fā)光二極管或者位于預(yù)計觀測范圍內(nèi)的其它可視信號源，或安全信號發(fā)射機18可以是一揚聲器或者位于預(yù)計觀測范圍內(nèi)的其它音頻信號源，安全信號發(fā)射機18甚至可以是一射頻發(fā)射機。在任一情況下，無論怎樣實現(xiàn)，安全信號發(fā)射機都最好發(fā)送一安全流信號，因為來自發(fā)射機的信號是一連續(xù)流，或者是周期性發(fā)送的脈沖(burst)或者隨時間作出并被捕獲設(shè)備16檢測到的其它離散傳輸。安全信號最好按照隨機生成的或偽隨機生成的流的調(diào)制來產(chǎn)生，其可以基于初始的隨機種子。
微處理器20或其它處理電路或控制器會與捕獲設(shè)備16和安全信號發(fā)射機18中的一個或多個相關(guān)聯(lián)。來自捕獲設(shè)備16的信號可以使用有線或無線的收發(fā)機22被發(fā)送到遠程監(jiān)控位置14。當安全信號發(fā)射機18是一LED或等價設(shè)備、或者是揚聲器或發(fā)送可聽或可視安全信號的等價設(shè)備、且捕獲設(shè)備16是其自身的監(jiān)視攝像機時，認證信號應(yīng)該在監(jiān)視音頻/視頻流中被發(fā)送。
轉(zhuǎn)向遠程監(jiān)控位置14，收發(fā)機24從監(jiān)視位置12接收信號，信號按照這里的流程圖被適當處理，供微處理器26分析。為此，微處理器26可以接入一最好是軟件實現(xiàn)的邏輯模塊28來執(zhí)行該邏輯。微處理器26可以把信號輸出到監(jiān)控器30供人察看，所述信號例如但不限于包含來自安全信號發(fā)射機18的信號的視頻信號。根據(jù)需要，微處理器26可以按照下面討論的內(nèi)容把報警信號輸出到一可聽或可視報警器32?？梢允褂靡惠斎朐O(shè)備34來把包括下述質(zhì)詢在內(nèi)的數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)10。
圖2-4示出在計算機程序軟件中體現(xiàn)的由微處理器20、26中的一個或多個執(zhí)行的邏輯。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解，這些流程圖說明了邏輯元件的結(jié)構(gòu)，比如按照本發(fā)明工作的計算機程序代碼元件或電子邏輯電路。顯然，本發(fā)明在其基本實施例中由一機器組件實現(xiàn)，該機器組件以指示數(shù)字處理裝置(即計算機、控制器、處理器等)執(zhí)行與圖示對應(yīng)的一系列功能步驟的形式來表示邏輯元件。
換言之，該邏輯可由一計算機程序來體現(xiàn)，所述計算機程序由微處理器20、26中的一個或多個作為一系列計算機或控制元件可執(zhí)行的指令來執(zhí)行。這些指令可以是邏輯模塊28的一部分，它們可以駐留在例如RAM中，或者駐留在硬驅(qū)或光驅(qū)上，或者這些指令可以被保存在磁帶、電只讀存儲器或者能動態(tài)改變或更新的其它適當數(shù)據(jù)存儲設(shè)備上。
從圖2中的方框36開始，在預(yù)計的監(jiān)視或觀測范圍內(nèi)產(chǎn)生安全流，也稱為認證流，并由發(fā)射機18發(fā)送，最好如上定義地連續(xù)發(fā)送。一方面，該安全流是安全的，因為它是不可預(yù)測的。例如，該流可以是加密生成的偽隨機流?？梢允褂萌魏芜m當?shù)膫坞S機發(fā)生器，例如可以使用計數(shù)器模式下的塊密碼，這并非限制性的。
在方框38處，捕獲設(shè)備16捕獲被發(fā)送到監(jiān)控位置14供遠程觀測器觀測的安全流。觀測器可以是一個人和/或一處理器，它基于安全流確認預(yù)計范圍被監(jiān)視。例如，一個人可以觀察監(jiān)控器30來確定發(fā)射機18(例如LED)是否按照“正確的”閃爍序列在閃爍，如下參照圖3和4更完整地討論?；蛘?，微處理器26可以基本實時地處理信號，并對其解碼以確認其正確性。如果在判決菱形40處檢測到一錯誤，則可以激活報警器32，以及/或者采取其它校正行動。
本發(fā)明預(yù)見在一實施例中，安全信號可以響應(yīng)于來自監(jiān)控位置14的實時隨機質(zhì)詢而生成。因而，在圖3中的方框44處，監(jiān)控位置44可以產(chǎn)生一質(zhì)詢。例如，一個人可以以“關(guān)”和“開”的隨機模式來回切換像開關(guān)這樣的輸入輸出設(shè)備34，所述模式在方框46中被實時地發(fā)送到安全信號發(fā)射機18，使發(fā)射機18重復(fù)或反射該質(zhì)詢，或者在方框48中以預(yù)定的方式對質(zhì)詢進行響應(yīng)。對質(zhì)詢的響應(yīng)在方框50被發(fā)送回監(jiān)控位置14。如果安全信號發(fā)射機18在正在產(chǎn)生監(jiān)視位置12的視頻流的攝像機的范圍內(nèi)是一LED，那么在方框52中，人可以使用監(jiān)視器30來觀測此人來回切換的“關(guān)”和“開”模式是否被LED正確地實時重復(fù)(或者是否觀測到其它適當?shù)捻憫?yīng))，從而確認來自監(jiān)視相機的實時視頻流屬于預(yù)計的觀測范圍?；蛘?，處理器34可以自動向安全信號發(fā)射機18產(chǎn)生質(zhì)詢，然后處理返回的視頻流以確定是否接收到適當?shù)捻憫?yīng)。作為另一種替代，該響應(yīng)可以是質(zhì)詢的數(shù)字簽名。
與圖3所示的質(zhì)詢方案相反，圖4示出安全信號發(fā)射機18可以不基于質(zhì)詢而是基于使用偽隨機種子的內(nèi)部編碼方案來產(chǎn)生安全信號。僅僅作為一個例子，安全信號發(fā)射機可以使用一偽隨機種子來生成一數(shù)據(jù)流，并且用一公有/私有密鑰對的私有密鑰來調(diào)制該流，監(jiān)控位置處的處理器26可以使用一公鑰來確認認證信號?；蛘?，可以使用在兩個位置間共享的私鑰。捕獲設(shè)備自身可以對捕獲到的信號進行數(shù)字簽名以得到額外的安全性。
從方框54開始，發(fā)射機18使用一加密方式產(chǎn)生安全信號，所述加密方式例如但不限于上述密鑰。加密方式可以在防干擾的外殼中保留在監(jiān)視位置12處，該防干擾外殼包含(或不包含)安全信號發(fā)射機18。安全信號在方框56被發(fā)送到監(jiān)控位置14，在方框58，監(jiān)控位置14(例如處理器26那里)可以使用上述的公共(或共享私鑰)密鑰來實時地解碼該流，以便確認它是正確的，因此在監(jiān)視流中呈現(xiàn)的觀測范圍是預(yù)計的(適當?shù)?實時范圍。根據(jù)需要，在方框60處，可以把新的隨機種子周期性地從監(jiān)控位置14發(fā)送到安全信號發(fā)射機18用于刷新種子。
同樣，對于圖3和4所示的兩個實施例，在方框62處，帶有安全信號流的監(jiān)視流在被受信觀測器接收時，可以被受信觀測器實時地記錄。受信觀測器對該流作時標并且在接收到它時對其數(shù)字簽名。接著，按照上述原理，可以隨后離線地分析該流以確定當它被受信觀測器實時接收到時，它是否屬于適當?shù)姆秶?br> 雖然這里所示并詳細描述的特定的“用于驗證來自監(jiān)視系統(tǒng)的實況種子的系統(tǒng)和方法”完全能實現(xiàn)本發(fā)明的上述目標，可以理解它是本發(fā)明當前優(yōu)選的實施例，因此代表了由本發(fā)明寬泛構(gòu)想的主題，本發(fā)明的范圍完全包含了對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的其它實施例，因此本發(fā)明的范圍僅受所附權(quán)利要求的限制，權(quán)利要求中除非特別指明，否則單數(shù)的元件不是指“一個且僅有一個”，而是指“一個或多個”。上述優(yōu)選實施例的元素的所有結(jié)構(gòu)和功能上的等價物通過引用被結(jié)合于此，并且由權(quán)利要求所包含，它們對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是已知或者稍后將得知的。此外，設(shè)備或方法不必要解決上面由本發(fā)明設(shè)法解決的每一個問題，因為它被權(quán)利要求所包含。此外，本公開內(nèi)容中的元件、組件或方法步驟都不是專門公開的，無論所述元件、組件或方法步驟是否在權(quán)利要求中特別指出。這里沒有權(quán)利要求元素應(yīng)被視為在35U.S.C.§112第六段的規(guī)定下，除非使用短語“用于...的裝置”特別指出所述元素，或者在方法權(quán)利要求的情況下，用“步驟”而不是“動作”指出該元素。
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)視方法，包括生成可在至少一個監(jiān)視位置的觀測范圍內(nèi)檢測到的至少一個確認信號；傳感所述確認信號；把所述確認信號發(fā)送到一監(jiān)控位置；以及基于所述確認信號，確定通過傳感觀測范圍所產(chǎn)生的監(jiān)視流是否是一有效流。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確認信號是由音頻/視頻相機傳感到的安全的可聽或可視信號。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確認信號是一可視信號。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確認信號是一可聽信號。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，包括在監(jiān)控位置處產(chǎn)生一質(zhì)詢并且響應(yīng)于此而生成確認信號。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述質(zhì)詢由一個人的人工動作而產(chǎn)生。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述質(zhì)詢自動產(chǎn)生。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，包括使用加密方式，不接收外部質(zhì)詢就產(chǎn)生確認信號。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述確定動作包括使用一密鑰來處理所述確認信號。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述確認信號用一隨機種子產(chǎn)生。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，包括通過把隨機種子從監(jiān)控位置發(fā)送到監(jiān)視位置而刷新所述種子。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)生、傳感、發(fā)送和確定的動作基本是實時執(zhí)行的。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少產(chǎn)生和傳感動作基本是實時執(zhí)行的，而確定動作不是實時執(zhí)行的。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，包括使用一可信的觀測器實時地記錄所述確認信號并將一數(shù)字簽名與之相關(guān)聯(lián)。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述監(jiān)視位置是移動的平臺。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，包括基本連續(xù)地產(chǎn)生確認信號。
17.一種監(jiān)視系統(tǒng)，包括至少一個安全信號發(fā)射機，其部署在監(jiān)視位置的預(yù)計觀測范圍內(nèi)，并被配置成發(fā)送至少一個認證信號；至少一個驗證信號捕獲設(shè)備，其部署在監(jiān)視位置處以接收認證信號；以及至少一個接收機，其部署在遠離監(jiān)視位置的監(jiān)控位置處，并被配置成從捕獲設(shè)備接收信號，所述信號至少包括認證信號，用于確認監(jiān)視范圍是實時的預(yù)計范圍。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述安全信號發(fā)射機是可聽或可視信號產(chǎn)生設(shè)備，所述捕獲設(shè)備是音頻/視頻相機。
19.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述驗證信號是一可視信號。
20.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述驗證信號是一可聽信號。
21.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述安全信號發(fā)射機響應(yīng)于監(jiān)控位置處發(fā)送的質(zhì)詢而產(chǎn)生所述認證信號。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述質(zhì)詢由一個人的手動動作產(chǎn)生。
23.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括在監(jiān)控位置處產(chǎn)生所述質(zhì)詢的至少一個處理器。
24.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述安全信號發(fā)射機使用一加密方式，不接收外部質(zhì)詢就產(chǎn)生認證信號。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述安全信號發(fā)射機使用一隨機種子產(chǎn)生認證信號。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于包括在監(jiān)控位置處產(chǎn)生刷新的隨機種子的處理器，所述刷新的隨機種子從監(jiān)控位置被發(fā)送到監(jiān)視位置。
27.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括一記錄設(shè)備，其作為可信的觀測器實時地記錄驗證信號并將一數(shù)字簽名與之相關(guān)聯(lián)。
28.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)視位置是移動的平臺。
29.一種監(jiān)視系統(tǒng)，包括用于產(chǎn)生可在至少一個監(jiān)視位置的觀測范圍內(nèi)檢測到的安全信號流的裝置；用于傳感所述安全信號流的裝置；用于把所述安全信號流發(fā)送到一監(jiān)控位置的裝置；以及基于所述安全信號流確定通過傳感觀測范圍所產(chǎn)生的監(jiān)視流是否是一有效流的裝置。
30.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述安全信號流是一可聽或可視流。
31.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括用于在監(jiān)控位置處產(chǎn)生一質(zhì)詢的裝置，產(chǎn)生安全信號流的裝置響應(yīng)于此而產(chǎn)生安全信號流。
32.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述用于產(chǎn)生安全信號流的裝置使用一加密方式、不接收外部質(zhì)詢就產(chǎn)生安全信號流。
33.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括使用一可信的觀測器實時地記錄安全信號流并將一數(shù)字簽名與之實時相關(guān)聯(lián)的裝置。
34.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)視位置在航空器中。
35.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于包括基本連續(xù)地產(chǎn)生安全信號流。
36.一種監(jiān)視系統(tǒng)，包括定義一監(jiān)視位置的平臺；至少一個音頻/視頻相機，其位于所述監(jiān)視位置中并且產(chǎn)生預(yù)計觀測范圍的實時音頻/視頻流，所述音頻/視頻流被發(fā)送到遠離所述平臺的一監(jiān)控位置；至少一個安全信號發(fā)射機，其部署在所述范圍內(nèi)并且產(chǎn)生可在所述音頻/視頻流中觀測到的安全的可聽和/或可視信號；以及至少一個觀測器，其在監(jiān)控位置處基于所述安全的可聽和/或可視信號、實時地確認所述音頻/視頻流屬于預(yù)計范圍。
37.如權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述觀測器包括或接入一處理器。
38.如權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述安全的可聽和/或可視信號響應(yīng)于來自監(jiān)控位置的質(zhì)詢而產(chǎn)生。
39.如權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述安全的可聽和/或可視信號基于至少一個隨機種子而產(chǎn)生，而無需接收來自監(jiān)控位置的質(zhì)詢。
40.如權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述隨機種子從監(jiān)控位置周期性地刷新。
41.如權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括至少一個可信的觀測器，其實時地記錄所述音頻/視頻流并且對該流作時標和數(shù)字簽名，用于后續(xù)流的確認。
全文摘要
在一安全流捕獲設(shè)備(比如攝像機)的預(yù)計觀測范圍內(nèi)部署了一安全信號發(fā)射機，比如LED。安全信號發(fā)射機連續(xù)地發(fā)送使遠程位置處的觀測器/處理器能確認的安全信號，從而確認從攝像機發(fā)出的視頻實際上包含預(yù)計的范圍。
文檔編號G08B15/00GK1720556SQ200380104910
公開日2006年1月11日 申請日期2003年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月17日
發(fā)明者A·甘特曼 申請人:高通股份有限公司