一种基于服务端读取视频数据的方法及系统与流程

本发明涉及视频监控，具体为一种基于服务端读取视频数据的方法及系统。

背景技术：

1、传统视频监控系统在安全性、可靠性和扩展性方面存在明显的局限性，尤其是在云端存储和管理海量监控数据的应用中，集中式架构的固有缺陷限制了其适应复杂、多变的监控场景需求，具体如下：

2、安全性问题：

3、视频流在传输过程中如果未采用加密手段保护数据，极易遭遇截取、篡改等恶意攻击；

4、未经加密的监控画面可能被不法分子窃取，特别是在敏感场所的监控中，视频内容的泄露可能导致严重后果；

5、单点故障问题：

6、传统视频服务器架构的单点故障风险较高，服务器的高负荷运行和硬件故障时常出现；

7、一旦服务器出现故障，视频流的接收和存储将被中断，导致监控设备在故障期间内的录像无法保存；

8、之前保存的监控录像也可能因存储设备的损坏或数据丢失而无法调取，影响数据存储的可靠性；

9、带宽和存储资源瓶颈：

10、随着监控设备和视频质量的提升，海量数据的存储和调取对传统集中式服务器提出了更高的要求；

11、在多个监控设备同时上传视频流的情况下，传统服务器架构常常难以应对带宽需求的暴增，导致视频传输不稳定，甚至发生数据丢失。

12、因此，针对上述问题提出一种基于服务端读取视频数据的方法及系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于服务端读取视频数据的方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于服务端读取视频数据的系统，包括：

4、摄像头端；摄像头端包括视频文件输出模块、标识符生成模块、视频文件加密模块和视频文件传输模块；

5、视频文件输出模块将实时捕获的画面转换为视频文件格式并输出为可存储的视频文件；

6、标识符生成模块接收视频文件后，将视频文件分成若干视频数据块，根据加密哈希算法生成每个视频数据块的唯一标识符；

7、视频文件加密模块从智能合约节点获取一次性加密密钥，并对视频数据块进行加密处理；

8、视频文件传输模块将加密后的视频数据块通过网络传输到视频文件保存节点；

9、智能合约节点；智能合约节点包括加密密钥生成模块、解密密钥生成模块、视频文件检索模块以及隐私保护和多级权限模块；

10、加密密钥生成模块生成并派发一次性加密密钥，供摄像头端使用；

11、解密密钥生成模块生成并派发一次性解密密钥，供客户端使用；

12、视频文件检索模块根据用户的检索条件查询视频文件的区块链唯一标识符；

13、隐私保护和多级权限模块管理用户的访问权限和隐私保护策略；

14、视频文件保存节点；视频文件保存节点包括加密视频文件保存模块、热备份模块和视频文件信息同步模块；

15、加密视频文件保存模块保存加密后的视频文件数据块；

16、热备份模块对存储的视频文件进行实时备份；

17、视频文件信息同步模块记录视频文件小数据块的标识符和存储节点的特征值，并进行信息同步；

18、客户端；客户端包括检索模块、解密模块和合并模块；

19、检索模块向智能合约节点发送检索条件，获取视频数据的信息；

20、解密模块根据检索返回的区块链唯一标识符获取加密视频数据块，并从智能合约中获取一次性解密密钥进行解密；

21、合并模块将解密后的视频数据块合并为完整的视频文件。

22、优选的，视频文件输出模块通过内置摄像头或外部摄像头设备实时捕获监控区域的画面，将捕获的原始视频流进行编码处理，将编码后的数据保存为视频文件，并为其分配适配的文件名和格式，获得视频文件；视频文件输出模块在视频文件生成后，进行完整性检查，计算视频文件的哈希值，并与原始视频流进行比对，确定文件大小和格式符合预期，向标识符生成模块发送信号，表明视频文件已成功生成。

23、优选的，标识符生成模块接收来自视频文件输出模块的视频文件，将视频文件分成若干视频数据块，使用哈希算法对视频数据块的内容进行哈希计算，生成唯一的标识符，将生成的哈希值作为视频数据块的唯一标识符，并进行格式化；将标识符与视频数据块的关联信息进行关联储存；向视频文件加密模块发送信号，表明唯一标识符已成功生成。

24、优选的，视频文件加密模块接收来自标识符生成模块的视频数据块和唯一标识符，向智能合约节点发送请求，获取一次性加密密钥，生成动态随机数，使用加密公式对视频文件进行加密，将加密后的视频数据保存为新的加密文件，并记录其唯一标识符和相关信息。

25、优选的，视频文件传输模块将加密后的视频数据块进行打包，形成数据包，并附加元数据，元数据包括视频数据块的唯一标识符和存储节点信息；根据网络环境和传输需求选择传输协议，建立与视频文件保存节点的网络连接，并处理连接的建立、维护和断开；将打包后的数据包通过网络发送至指定的视频文件保存节点，并实时监控传输状态，在数据发送后，接收来自视频文件保存节点的确认信息，确保数据已成功接收，并记录传输日志以备后续审计和追溯；在传输过程中，发生数据丢失、错误或超时，自动重发数据包。

26、优选的，加密密钥生成模块包括以下功能组件：

27、主密钥管理组件：负责存储和管理用户的主密钥，确保主密钥的安全性和保密性，并提供对主密钥的访问控制；

28、随机数生成组件：生成动态随机数，动态随机数结合用户身份信息、时间戳及视频流特征；

29、伪随机生成函数组件：实现伪随机生成函数，使用hmac算法结合主密钥和动态随机数生成伪随机密钥序列；

30、一次性加密密钥生成组件：基于伪随机密钥序列和其他相关信息生成一次性加密密钥；

31、密钥派发组件：将生成的一次性加密密钥安全地派发给视频文件加密模块；

32、密钥记录组件：记录生成的一次性加密密钥及其使用情况，用于后续审计和追溯。

33、优选的，解密密钥生成模块包括以下功能组件：

34、一次性解密密钥管理组件：负责存储和管理生成的一次性解密密钥，并提供对解密密钥的访问控制；

35、解密密钥生成组件：基于伪随机生成函数和动态随机数生成一次性解密密钥；

36、密钥派发组件：将生成的一次性解密密钥安全地派发给客户端，确保密钥在传输过程中的安全性；

37、密钥记录组件：记录生成的一次性解密密钥及其使用情况，用于后续审计和追溯；

38、权限验证组件：在解密密钥派发之前，验证请求解密密钥的用户身份和权限，只允许授权用户能够获取解密密钥。

39、优选的，视频文件检索模块包括以下功能组件：

40、检索条件接收组件：接收客户端发送的检索条件，检索条件包括用户的权限信息、时间范围、视频标识符；

41、视频文件索引管理组件：管理存储在区块链上的视频文件索引，具体包括视频文件的唯一标识符、存储节点特征值及相关元数据；

42、权限验证组件：根据用户权限信息验证用户对请求视频文件的访问权限；

43、检索执行组件：根据接收到的检索条件，查询视频文件索引管理组件中的视频文件信息，获取符合条件的视频文件标识符和存储节点特征值；

44、结果返回组件：将检索到的视频文件标识符和存储节点特征值返回给客户端。

45、一种基于服务端读取视频数据的方法，包括使用基于服务端读取视频数据的系统进行的基于服务端读取视频数据的方法。

46、与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过在传输前对视频文件进行加密，确保视频数据在传输过程中的安全性，防止数据被截取或篡改，特别是在涉及敏感监控场景时，能够有效保护视频内容的隐私；采用多个智能合约节点和区块链视频文件保存节点进行数据的热备份，避免了传统集中式视频服务器的单点故障问题，提高了系统的可靠性和可用性，确保视频数据的持续保存和访问；通过分散存储和多节点架构，降低了单个节点的负载，提升了系统在高并发访问情况下的性能，确保视频存储与读取的高效性，减少了因访问量激增导致的延迟和数据丢失风险；智能合约节点记录视频文件的检索记录，方便后续的审计和追溯，增强了系统的透明度和可追溯性，有助于满足合规性要求。