安全数字通信装置以及采用安全数字通信装置的安全数字通信系统的制作方法

1.本发明涉及互联网通信，具体的涉及到一种安全数字通信装置，一种采用安全数字通信装置的安全数字通信系统，以及一种采用安全数字通信装置的安全图像存档与通信系统。


背景技术：

2.pacs(图像存档与通信)是一种医疗成像技术，主要用于医疗机构，以安全地存储和数字传输电子图像和临床相关报告。使用pacs避免了手动归档和存储，检索和发送敏感信息，胶片和报告。相反，医疗文档和图像可以安全地安置在异地服务器中，医务人员可以使用pacs软件，电脑工作站以及移动通信设备随意从世界任何地方安全产生和使用这些医疗文档和图像。
3.当静止图像，视频以及患者报告从电脑工作站传输到pacs服务器时，安全性，可靠性以及患者隐私至关重要。为了避免中间人攻击(man-in-the-middle attack),地址解决协议中毒(arp poisoning)和各类互联网病毒感染，必须采取某些安全措施，以便通过内部网和互联网之间的电信安全屏障，在没有直接物理连接的情况下，通过开放式互联网安全地传输各类数字文档，如内网报告，医学诊断图片和视频。
4.因此，迄今为止，本行业种仍然存在未解决的安全问题，以解决上述缺陷和不足。


技术实现要素：

5.在一方面，本发明涉及一种安全数字通信装置。在某些实施例中，安全数字通信装置包括：一个流媒体信号编解码器，和一个流媒体信号收发器。所述流媒体信号编解码器包含一个第一接口和一个第二接口。所述流媒体信号收发器包含一个第一接口和一个第二接口。所述安全数字通信装置安装在一个电脑工作站的跨过一个防火墙的内网和互联网之间，以形成一个内网和互联网之间的电信安全屏障。
6.在某些实施例中，当安装在第一电脑工作站的第一安全数字通信装置的流媒体信号编解码器的第一接口从内网中接收到一组数字文档，第一安全数字通信装置的流媒体信号编解码器将该组数字文档编码为一种流媒体信号，并将编码的流媒体信号通过其第二接口发送至第一安全数字通信装置的流媒体信号收发器的第一接口，第一安全数字通信装置的流媒体信号收发器通过其第二接口将编码的流媒体信号通过互联网发送至安装在第二电脑工作站的第二安全数字通信装置的流媒体信号收发器的第二接口。
7.在某些实施例中，当第二安全数字通信装置的流媒体信号收发器的第二接口接收到编码的流媒体信号时，第二安全数字通信装置的流媒体信号收发器通过其第一接口将编码的流媒体信号发送至第二安全数字通信装置的流媒体信号编解码器的第二接口，第二安全数字通信装置的流媒体信号编解码器将收到的编码的流媒体信号解码还原成该组数字文档，并将解码的数字文档存储在第二电脑工作站。
8.在某些实施例中，所述的该组数字文档，包含一种word文档，一种电子数据表格文档，一种幻灯片演示文档，一种pdf文档，一种text文档，一种静止图像，各种视频片段，以及这类文档的任何组合。
9.在某些实施例中，所述流媒体信号包含一种音频握手信号，以及一种视频流媒体信号。其中所述音频握手信号协调和控制视频流媒体信号的传输，所述视频流媒体信号还包含一个或多个qr二维码，一张或多张彩色图片，以及一段或多段视频片段。
10.在某些实施例中，在安全数字通信装置中的流媒体信号编解码器的第二接口和流媒体信号收发器的第一接口之间安全数字通信装置还包含一个hdmi接口。其中流媒体信号通过所述hdmi接口传输，流媒体信号的音频握手信号是通过hdmi接口的一个音频通道传输，流媒体信号的视频流媒体信号是通过hdmi接口的一个显示数据通道传输。
11.在另一方面，本发明涉及一种安全数字通信系统。在某些实施例中，所述安全数字通信系统包括：一个安全数字通信系统服务器，安装在内网中的一组电脑工作站200，以及一组安全数字通信装置。所述安全数字通信系统服务器与一个数据库以及一个服务器安全数字通信装置相连接。这组电脑工作站200均通过互联网与所述安全数字通信系统服务器相连接。每个安全数字通信装置将一个相应的电脑工作站200通过所述服务器安全数字通信装置与所述安全数字通信系统服务器相连接，用于保证各电脑工作站200与安全数字通信系统服务器的通信安全。
12.在某些实施例中，每个安全数字通信装置以及所述服务器安全数字通信装置均包含：一个流媒体信号编解码器，以及一个流媒体信号收发器。流媒体信号编解码器包含一个第一接口和一个第二接口。流媒体信号收发器也包含一个第一接口和一个第二接口。所述安全数字通信装置安装在一个电脑工作站的跨过一个防火墙的内网和互联网之间，以形成一个内网和互联网之间的电信安全屏障。
13.在某些实施例中，当安装在第一电脑工作站的第一安全数字通信装置的流媒体信号编解码器的第一接口从内网中接收到一组数字文档，第一安全数字通信装置的流媒体信号编解码器将该组数字文档编码为一种流媒体信号，并将编码的流媒体信号通过其第二接口发送至第一安全数字通信装置的流媒体信号收发器的第一接口，第一安全数字通信装置的流媒体信号收发器通过其第二接口将编码的流媒体信号通过互联网发送至安装在第二电脑工作站的第二安全数字通信装置的流媒体信号收发器的第二接口。
14.在某些实施例中，当第二安全数字通信装置的流媒体信号收发器的第二接口接收到编码的流媒体信号时，第二安全数字通信装置的流媒体信号收发器通过其第一接口将编码的流媒体信号发送至第二安全数字通信装置的流媒体信号编解码器的第二接口，第二安全数字通信装置的流媒体信号编解码器将收到的编码的流媒体信号解码还原成该组数字文档，并将解码的数字文档存储在第二电脑工作站。
15.在某些实施例中，所述的该组数字文档，包含一种word文档，一种电子数据表格文档，一种幻灯片演示文档，一种pdf文档，一种text文档，一种静止图像，各种视频片段，以及这类文档的任何组合。
16.在某些实施例中，所述流媒体信号包含一种音频握手信号，以及一种视频流媒体信号。其中所述音频握手信号协调和控制视频流媒体信号的传输。所述视频流媒体信号还包含一个或多个qr二维码，一张或多张彩色图片，以及一段或多段视频片段。
17.在某些实施例中，在安全数字通信装置中的流媒体信号编解码器的第二接口和流媒体信号收发器的第一接口之间安全数字通信装置还包含一个hdmi接口。其中流媒体信号通过所述hdmi接口传输，流媒体信号的音频握手信号是通过hdmi接口的一个音频通道传输，流媒体信号的视频流媒体信号是通过hdmi接口的一个显示数据通道传输。
18.在又一方面，本发明涉及一种安全图像存档与通信系统(pacs)20。在某些实施例中，所述安全图像存档与通信系统包括：一个安全pacs服务器，安装在内网中的一组pacs电脑工作站，以及一组安全数字通信装置。其中安全pacs服务器与一个pacs数据库24以及一个服务器安全数字通信装置相连接。这组pacs电脑工作站均通过互联网与所述安全pacs服务器相连接。每个安全数字通信装置将一个相应的pacs电脑工作站通过所述服务器安全数字通信装置与所述安全pacs服务器相连接，用于保证各pacs电脑工作站与安全pacs服务器的通信安全。
19.在某些实施例中，每个安全数字通信装置以及所述服务器安全数字通信装置均包含：一个流媒体信号编解码器，和一个流媒体信号收发器。所述流媒体信号编解码器包含一个第一接口和一个第二接口。所述流媒体信号收发器也包含一个第一接口和一个第二接口。所述安全数字通信装置安装在一个pacs电脑工作站的跨过一个防火墙的内网和互联网之间，以形成一个内网和互联网之间的电信安全屏障。
20.在某些实施例中，当安装在第一pacs电脑工作站的第一安全数字通信装置的流媒体信号编解码器的第一接口从内网中接收到一组pacs文档，第一安全数字通信装置的流媒体信号编解码器将该组pacs文档编码为一种流媒体信号，并将编码的流媒体信号通过其第二接口发送至第一安全数字通信装置的流媒体信号收发器的第一接口，第一安全数字通信装置的流媒体信号收发器通过其第二接口将编码的流媒体信号通过互联网发送至安装在第二pacs电脑工作站的第二安全数字通信装置的流媒体信号收发器的第二接口。
21.在某些实施例中，当第二安全数字通信装置的流媒体信号收发器的第二接口接收到编码的流媒体信号时，第二安全数字通信装置的流媒体信号收发器通过其第一接口将编码的流媒体信号发送至第二安全数字通信装置的流媒体信号编解码器的第二接口，第二安全数字通信装置的流媒体信号编解码器将收到的编码的流媒体信号解码还原成该组pacs文档，并将解码的pacs文档存储在第二pacs电脑工作站。
22.在某些实施例中，所述该组pacs数字文档，包含一种word文档，一种电子数据表格文档，一种幻灯片演示文档，一种pdf文档，一种text文档，一种静止图像，各种视频片段，以及这类文档的任何组合。
23.在某些实施例中，所述流媒体信号包含一种音频握手信号，以及一种视频流媒体信号。所述音频握手信号协调和控制视频流媒体信号的传输。所述视频流媒体信号还包含一个或多个qr二维码，一张或多张彩色图片，以及一段或多段视频片段。
24.在某些实施例中，在安全数字通信装置中的流媒体信号编解码器的第二接口和流媒体信号收发器的第一接口之间安全数字通信装置还包含一个hdmi接口。其中流媒体信号通过所述hdmi接口传输，流媒体信号的音频握手信号是通过hdmi接口的一个音频通道传输，流媒体信号的视频流媒体信号是通过hdmi接口的一个显示数据通道传输。
25.本发明的这些和其它方面将通过结合以下图式获得的优选实施例的以下描述而变得清楚，但可以在不脱离本发明的新颖概念的精神和范围的情况下实现这些和其它方面
的变化和修改。
附图说明
26.附图说明本发明的一个或多个实施例，且与书面描述一起用以解释本发明的原理。在可能的情况下，相同的参考标号在所有图式中尽量用于代表不同实施例中的相同或相似元件。附图并不能将本发明限于本文中所揭示和描述的具体实施例。附图不一定按适当的比例绘制，而是将重点放在清晰地说明本发明的原理上，并且其中：
27.图1根据本发明的某些实施例显示了一种安全数字通信装置的方框图；
28.图2根据本发明的某些实施例显示了一种安全数字通信装置中的流媒体信号编解码器的方框图；
29.图3根据本发明的某些实施例显示了一种使用安全数字通信装置的两台电脑工作站之间点到点的安全数字通信；
30.图4根据本发明的某些实施例显示了流媒体信号中音频握手信号和视频流媒体信号在流媒体信号传输中的波形和时间曲线；
31.图5根据本发明的某些实施例显示了音频握手信号使用的双音多频(dtmf)信号的各种频率的组合；
32.图6根据本发明的某些实施例显示了在传输qr二维码和彩色图片的音频握手信号的各种音调使用和时间关系；
33.图7根据本发明的某些实施例显示了在传输qr二维码，彩色图片和视频片段的音频握手信号的各种音调使用和时间关系；
34.图8根据本发明的某些实施例显示了一种基于文字的数字文档实例；
35.图9根据本发明的某些实施例显示了一种将图8中的数字文档编码后形成的qr二维码的实例；
36.图10根据本发明的某些实施例显示了一种彩色图片的数字文档实例；
37.图11根据本发明的某些实施例显示了一种采用了安全数字通信装置的安全数字通信系统的方框图；
38.图12根据本发明的某些实施例显示了一种采用了安全数字通信装置的安全图像存档与通信系统的方框图；和
39.图13根据本发明的某些实施例显示了一种在安全数字通信系统10安全传输数字文档的方法的流程图。
具体实施方式
40.现将参考附图在下文中更加全面地描述本发明，在这些附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以用许多不同形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例。确切地说，提供这些实施例是为了使得本发明将为透彻且完整的，并且这些实施例将向所属领域的技术人员充分传达本发明的范围。类似参考标号通篇指代类似元件。
41.应理解，当元件被称作“在”另一元件“上”时，其可以直接在所述另一元件上或可在其之间存在中间元件。相比之下，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在插入元件。如本文中所使用，术语“和/或”包含相关联的所列项中的一个或多个的任何以及所有组
合。
42.应理解，虽然本文中可以使用术语第一，第二，第三等来描述各种元件，装置，区域，层和/或部分，但是这些元件，装置，区域，层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件，装置，区域，层或部分与另一元件，装置，区域，层或部分。因此，在不脱离本发明的教示内容的情况下，下文所论述的第一元件，装置，区域，层或部分可以称为第二元件，装置，区域，层或部分。
43.本文中所使用的术语仅出于描述具体实施例的目的，且并不意图限制本发明。如本文中所使用，除非上下文另外明确指示，否则单数形式“一”和“所述”也既定包含复数形式。应进一步理解，当在本文中使用时，术语“包括”或“包含”或“具有”指明存在所陈述的特征，区域，整数，步骤，操作，元件和/或装置，但不排除存在或添加一个或多个其它特征，区域，整数，步骤，操作，元件，装置和/或其群组。
44.此外，本文中可以使用例如“下部”或“底部”，“上部”或“顶部”和“前部”或“后部”等相关术语来描述如图式中所示的一个元件与另一元件的关系。应理解，相关术语既定涵盖除图式中所描绘的定向以外的装置的不同定向。例如，如果一个图式中的装置翻转，那么描述成位于其它元件的“下部”侧面上的元件将定向在所述其它元件的“上部”侧面上。因此，示例性术语“下部”可取决于图式的具体定向而涵盖“下部”和“上部”的定向。类似地，如果一个图式中的装置翻转，那么描述成位于其它元件“之下”或“下方”的元件将定向在所述其它元件“上方”。因此，示例性术语“之下”或“下方”可涵盖上方和下方两种定向。
45.除非另外定义，否则本文中所用的所有术语(包含技术和科技术语)具有与本发明所属领域的技术人员的通常所理解相同的意义。将进一步理解，术语(如在常用词典中所定义的那些术语)应解释为具有与其在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义，并且除非本文中明确地定义，否则将不会以理想化或过分正式意义进行解释。
46.如本说明书中所使用，流媒体协议包括：
47.rtsp:
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实时流媒体传递协议；
48.rtmp:
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实时短信传递协议；
49.webrtc:
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互联网实时通信；
50.hlc:
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http实时流媒体播放；
51.ll-hls:
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低延时http实时流媒体播放；
52.dash:
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动态适配通过http的流媒体播放；以及
53.srt:
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安全可靠传递协议。
54.上述流媒体协议使用tcp(运输控制协议)和udp(用户数据图协议)进行互联网传输。tcp协议主要用于点对点数据流，而udp主要用于一对多点数据流。
55.本文所使用的术语模块可以指或包括专用集成电路(asic)，电子电路，组合逻辑电路，现场可编程门阵列(fpga)，执行代码的共享，专用或组合式的处理器，以及提供所述功能的其他合适的硬件组件，或上述部分或全部的组合，例如在单片计算机系统。术语模块还可能包括存储处理器可执行指令各类共享，专用或组合式的内存。
56.本文所使用的术语代码可能包括软件，固件和/或微码，并可能指程序，例程，以及各种软件功能等。上面使用的"共享"一词意味着可以使用单个或共用的处理器执行来自多个模块的部分或全部代码。此外，来自多个模块的部分或全部代码可能由单个或共用的存
储器存储。上面使用的术语组意味着可以使用一组处理器执行单个模块中的部分或全部代码。此外，单个模块中的部分或全部代码可以使用一组内存进行存储。
57.在以下描述中提供许多具体细节以使本发明得到全面理解，但本发明还可以通过使用与本文中所描述的方式不同的其它方式来实施，因此本发明并不限于在下文中揭示的具体实施例。
58.在参考附图后，本发明在这里会被描述的更完整，因为附图中所示了本发明的实施例。但本发明可能用不同的形式被具体化，而且不能被理解为局限于这里阐述的这些实施例。相反地，提供这些实施例，本发明可以更加全面和完整，并且会充分传达本发明的范围给该领域的技术人员。相同的数字通常指的是相同的元件。
59.在一方面，如图1所示，本发明涉及一种安全数字通信装置100。在某些实施例中，安全数字通信装置100包括：一个流媒体信号编解码器102，和一个流媒体信号收发器104。如图2所示，所述流媒体信号编解码器102包括一个音频编解码器1023和一个视频编解码器1024。其中音频编解码器1023包括：aac，aac-lc，he-aac ，v1&v2，mp3，speex，opus，和vorbis等。视频编解码器1024包括：h.264，h.265，vp8，和vp9等。这里流媒体协议使用tcp(运输控制协议)和udp(用户数据图协议)进行互联网传输。tcp协议主要用于点对点数据流，而udp主要用于一对多点数据流。
60.在某些实施例中，流媒体在互联网中传播可以使用许多流媒体传播协议，例如：rtsp(实时流媒体传递协议)，rtmp(实时短信传递协议)，webrtc(互联网实时通信)，hlc(http实况流媒体传递协议)，ll-hls(低延时http实况流媒体传递协议)，dash(动态适配通过http的流媒体传递)，以及srt(安全可靠传递协议)等。
61.如图1所示，流媒体信号编解码器102包含一个第一接口1021和一个第二接口1022。流媒体信号编解码器102的第一接口1021接收来自内网16的一个或多个数字文档101，这些数字文档101通过流媒体信号编解码器102进行编码，形成一个流媒体信号103。流媒体信号编解码器102的第二接口1022接收一个流媒体信号103，流媒体信号编解码器102对收到的流媒体信号103进行解码，将流媒体信号103还原成一个或多个数字文档101。所述流媒体信号收发器104包含一个第一接口1041和一个第二接口1042。
62.流媒体信号收发器104的第一个接口1041从流媒体信号编解码器102的第二个接口接收流媒体信号103，通过流媒体信号收发器104的第二个接口向互联网18传输流媒体信号103。流媒体信号收发器104的第二个接口1042从互联网18接收流媒体信号103，并通过流媒体信号收发器104的第一个接口1041向流媒体信号编解码器102传输接收的流媒体信号103。
63.在某些实施例中，所述安全数字通信装置100安装在一个电脑工作站的跨过一个防火墙17的内网16和互联网18之间，以形成一个内网16和互联网18之间的电信安全屏障。
64.在某些实施例中，如图3所示，当安装在第一电脑工作站2001的第一安全数字通信装置1001的流媒体信号编解码器102的第一接口1021从内网16中接收到一组数字文档101，第一安全数字通信装置1001的流媒体信号编解码器102将该组数字文档101编码为一种流媒体信号103，并将编码的流媒体信号103通过其第二接口1022经过一个hdmi接口105发送至第一安全数字通信装置1001的流媒体信号收发器104的第一接口1041，第一安全数字通信装置1001的流媒体信号收发器104通过其第二接口1042将编码的流媒体信号103通过互
联网18传输至安装在第二电脑工作站2002的第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器104的第二接口1042。
65.在某些实施例中，所述流媒体信号103包含一种音频握手信号1031，以及一种视频流媒体信号1032。其中所述音频握手信号1031协调和控制视频流媒体信号1032的传输，所述视频流媒体信号1032还包含一个或多个qr二维码10321，一张或多张彩色图片10322，以及一段或多段视频片段10323。
66.在某些实施例中，所述的该组数字文档101，包含一种word文档，一种电子数据表格文档，一种幻灯片演示文档，一种pdf文档，一种text文档，一种静止图像，各种视频片段，以及这类文档的任何组合。
67.在某些实施例中，如图1和图2所示，该组数字文档101包括：第一类数字文档1011，第二类数字文档1012，第三类数字文档1013，以及这些数字文档的任何组合。第一类数字文档1011包括：一种word文档，一种电子数据表格文档，一种幻灯片演示文档，一种pdf文档，一种text文档等。图8展示了一个基于文本的示范数字文档，是一个申请进行超声波检查的申请单，这个数字文档是用作为第一类数字文档1011的示例。第二类数字文档1012包括：静止图像、彩色图像和二维设计图案等。图10展示了超声波检查的典型超声波图像，作为第二类数字文档1012的示例。第三个数字内容1013包括：一个或多个视频片段(无法在图纸中显示)。其中一个或多个彩色图片(第二类数字文档1012)也可以包含在视频片段之中，作为视频片段的特例。
68.在某些实施例中，第一安全数字通信装置1001的流媒体信号编解码器102完成以下的功能：(1)将第一类数字文档1011编码成带有音频握手信号1031和qr二维码10321的流媒体信号103；(2)将第二类数字文档1012编码成带有音频握手信号1031和彩色图像10322的流媒体信号103；和(3)将第三类数字文档1013编码成带有音频握手信号1031和视频段10323的流媒体信号103。第一电脑工作站2001的第一安全数字通信装置1001的流媒体信号收发器104通过互联网18将编码的流媒体信号103传送到第二电脑工作站2002的第二安全数字通信设备1002的流媒体信号收发器104。
69.在某些实施例中，当第二电脑工作站2002的第二安全数字通信设备1002的流媒体信号收发器104的第二接口1042接收到编码的流媒体信号103时，第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器104通过其第一接口1041经过一个hdmi接口105将编码的流媒体信号103发送至第二安全数字通信装置1002的流媒体信号编解码器102的第二接口1022，第二安全数字通信装置1002的流媒体信号编解码器102将收到的编码的流媒体信号103解码还原成该组数字文档101，并将解码的数字文档101存储在第二电脑工作站2002。
70.在某些实施例中，在每个安全数字通信装置100中的流媒体信号编解码器102的第二接口1022和流媒体信号收发器104的第一接口1041之间安全数字通信装置100还包含一个hdmi接口105。其中流媒体信号103通过所述hdmi接口105传输，流媒体信号103的音频握手信号1031是通过hdmi接口105的一个音频通道传输，流媒体信号103的视频流媒体信号1032是通过hdmi接口105的一个显示数据通道传输。
71.在另一方面，本发明涉及一种用于在安全数字通信系统10中安全传输一组数字文档101的流媒体信号103。在某些实施例中，如图4所示，所述流媒体信号103包括：一个音频握手信号1031，和一个视频流媒体信号1032。其中所述流媒体信号103是用于在安全数字通
信系统10中的两个电脑工作站之间传输该组数字文档101。所述音频握手信号1031采用一种双音多频(dtmf)信号。所述视频流媒体信号1032由多种数字流媒体构成。音频握手信号1031协调视频流媒体信号1032的传输。流媒体信号103中的视频流媒体信号1032包括图1显示的qr二维码10321，图10显示的彩色图像10322，以及一个或多个视频段10323(未显示)。
72.在某些实施例中，如图5所示，所述双音多频(dtmf)信号至少包含：一个带有低频697赫兹和高频1633赫兹组合的a调；一个带有低频770赫兹和高频1633赫兹组合的b调；一个带有低频852赫兹和高频1633赫兹组合的c调；和一个带有低频941赫兹和高频1633赫兹组合的d调。
73.在某些实施例中，如图4所示，当音频握手信号1031在时间t11从高电压变为低电压时，第一电脑工作站2001的第一安全数字通信装置1001的流媒体信号收发器104通过其第二接口1042将视频流媒体信号1032(第一幅图像)通过互联网18传输到第二电脑工作站2002的第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器1042的第二接口1042。当视频流媒体信号1032(第一幅图像)在时间t12传输完毕时，第二电脑工作站2002的第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器1042向第一电脑工作站2001的第一安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器1042发出确认信息，即将音频握手信号1031在时间t12将从低电压变为高压。
74.当音频握手信号1031在时间t21从高电压变为低电压时，第一电脑工作站2001的第一安全数字通信装置1001的流媒体信号收发器104通过其第二接口1042将视频流媒体信号1032(第二幅图像)通过互联网18传输到第二电脑工作站2002的第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器1042的第二接口1042。当视频流媒体信号1032(第二幅图像)在时间t22传输完毕时，第二电脑工作站2002的第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器1042向第一电脑工作站2001的第一安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器1042发出确认信息，即将音频握手信号1031在时间t22将从低电压变为高压。
75.在某些实施例中，如图6所示，从第一电脑工作站2001在时间t1和t3发往第二电脑工作站2002的a调是用来表示第一电脑工作站2001向第二电脑工作站2002传输一个qr二维码的握手信号。从第二电脑工作站2002在时间t2和t4发往第一电脑工作站2001的b调是用来确认第二电脑工作站2002收到第一电脑工作站2001发来的qr二维码。从第一电脑工作站2001在时间t5和t7发往第二电脑工作站2002的c调是用来表示第一电脑工作站2001向第二电脑工作站2002传输一个视频片段的握手信号。从第二电脑工作站2002在时间t6和t8发往第一电脑工作站2001的d调是用来确认第二电脑工作站2002收到第一电脑工作站2001发来的视频片段。
76.在某些实施例中，视频片段也可能包含一个或多个彩色图像。因此，流媒体信号103的音频握手信号1031中使用c调和d调来协调第二类数字文档1012和第三类数字文档1013的传输。
77.如图7所示，从第二电脑工作站2002在时间t1和t3发往第一电脑工作站2001的a调是第二电脑工作站2002向第一电脑工作站2001传输一个qr二维码的握手信号。从第一电脑工作站2001在时间t2和t4发往第二电脑工作站2002的b调是用来确认第一电脑工作站2001收到第二电脑工作站2002发来的qr二维码。从第二电脑工作站2002在时间t5和t7发往第一电脑工作站2001的c调是第二电脑工作站2002向第一电脑工作站2001传输一个视频片段的
握手信号。从第一电脑工作站2001在时间t6和t8发往第二电脑工作站2002的d调是用来确认第一电脑工作站2001收到第二电脑工作站2002发来的视频片段。
78.在某些实施例中，在一些专用网络(如内网16)中，在专用网络和开放互联网之间不允许进行实际的连接，如cat-5电缆连接器和usb接口连接器等。安全数字通信装置100在内网16和互联网18之间构成一个安全的桥梁和电信安全屏障，数字文档101被转换为qr二维码，并通过安全数字通信装置100进行传输，以避免mitm攻击和各种计算机病毒的引入。
79.在某些实施例中，数字文档101是由安全数字通信系统10中安装在第一电脑工作站2001上的第一安全数字通信装置1001的一个流媒体信号编解码器102编码成流媒体信号103，并由第一安全数字通信装置1001的一个流媒体信号收发器104通过互联网18传输至安装在第二电脑工作站2002上的第二安全数字通信装置1002的一个流媒体信号收发器104。第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器104将收到的编码的流媒体信号103传输至第二安全数字通信装置1002的流媒体信号编解码器102，并由第二安全数字通信装置1002的流媒体信号编解码器102将编码的流媒体信号103解码还原成数字文档101。
80.在某些实施例中，第一安全数字通信装置1001的流媒体信号编解码器102将第一类数字文档1011编码成带有音频握手信号1031和qr二维码10321的流媒体信号103，第一安全数字通信装置1001的流媒体信号收发器104通过互联网18将编码的流媒体信号103传输至第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器104。第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器104将收到的编码的流媒体信号103传输至第二安全数字通信装置1002的流媒体信号编解码器102，并由第二安全数字通信装置1002的流媒体信号编解码器102将带有音频握手信号1031和qr二维码10321的流媒体信号103解码还原成第一类数字文档1011。
81.在某些实施例中，第一安全数字通信装置1001的流媒体信号编解码器102将第二类数字文档1012编码成带有音频握手信号1031和彩色图片10322的流媒体信号103，第一安全数字通信装置1001的流媒体信号收发器104通过互联网18将编码的流媒体信号103传输至第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器104。第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器104将收到的编码的流媒体信号103传输至第二安全数字通信装置1002的流媒体信号编解码器102，并由第二安全数字通信装置1002的流媒体信号编解码器102将带有音频握手信号1031和彩色图片10322的流媒体信号103解码还原成第二类数字文档1012。
82.在某些实施例中，第一安全数字通信装置1001的流媒体信号编解码器102将第三类数字文档1013编码成带有音频握手信号1031和视频片段10323的流媒体信号103，第一安全数字通信装置1001的流媒体信号收发器104通过互联网18将编码的流媒体信号103传输至第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器104。第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器104将收到的编码的流媒体信号103传输至第二安全数字通信装置1002的流媒体信号编解码器102，并由第二安全数字通信装置1002的流媒体信号编解码器102将带有音频握手信号1031和视频片段10323的流媒体信号103解码还原成第三类数字文档1013。
83.在某些实施例中，在一些专用网络(如内网16)中，在专用网络和开放互联网之间不允许进行实际的连接，如cat-5电缆连接器和usb接口连接器等。安全数字通信装置100在内网16和互联网18之间构成一个安全的桥梁和电信安全屏障，数字文档101被转换为qr二维码，并通过安全数字通信装置100进行传输，以避免mitm攻击和各种计算机病毒的引入。
84.在另一方面，本发明涉及一种安全数字通信系统10。在某些实施例中，如图11所
示，所述安全数字通信系统10包括：一个安全数字通信系统服务器12，安装在内网16中的一组电脑工作站200，以及一组安全数字通信装置100。所述安全数字通信系统服务器12与一个数据库14以及一个服务器安全数字通信装置1000相连接。这组电脑工作站200均通过互联网18与所述安全数字通信系统服务器12相连接。每个安全数字通信装置100将一个相应的电脑工作站200通过所述服务器安全数字通信装置1000与所述安全数字通信系统服务器12相连接，用于保证各电脑工作站200与安全数字通信系统服务器12的通信安全。
85.在某些实施例中，每个安全数字通信装置100以及所述服务器安全数字通信装置1000均包含：一个流媒体信号编解码器102，以及一个流媒体信号收发器104。流媒体信号编解码器102包含一个第一接口1021和一个第二接口1022。流媒体信号收发器104也包含一个第一接口1041和一个第二接口1042。所述安全数字通信装置100安装在一个电脑工作站的跨过一个防火墙17的内网16和互联网18之间，以形成一个内网16和互联网18之间的电信安全屏障。
86.在某些实施例中，当安装在第一电脑工作站2001的第一安全数字通信装置1001的流媒体信号编解码器102的第一接口1021从内网16中接收到一组数字文档101，第一安全数字通信装置1001的流媒体信号编解码器102将该组数字文档101编码为一种流媒体信号103，并将编码的流媒体信号103通过其第二接口1022经过一个hdmi接口105发送至第一安全数字通信装置1001的流媒体信号收发器104的第一接口1041，第一安全数字通信装置1001的流媒体信号收发器104通过其第二接口1042将编码的流媒体信号103通过互联网18发送至安装在第二电脑工作站2002的第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器104的第二接口1042。
87.在某些实施例中，当第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器104的第二接口1042接收到编码的流媒体信号103时，第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器104通过其第一接口1041经过一个hdmi接口105将编码的流媒体信号103发送至第二安全数字通信装置1002的流媒体信号编解码器102的第二接口1022，第二安全数字通信装置1002的流媒体信号编解码器102将收到的编码的流媒体信号103解码还原成该组数字文档101，并将解码的数字文档101存储在第二电脑工作站2002。
88.在某些实施例中，流媒体在互联网中传播可以使用许多流媒体传播协议，例如：rtsp(实时流媒体传递协议)，rtmp(实时短信传递协议)，webrtc(互联网实时通信)，hlc(http实况流媒体传递协议)，ll-hls(低延时http实况流媒体传递协议)，dash(动态适配通过http的流媒体传递)，以及srt(安全可靠传递协议)等。
89.在某些实施例中，所述的该组数字文档101，包含一种word文档，一种电子数据表格文档，一种幻灯片演示文档，一种pdf文档，一种text文档，一种静止图像，各种视频片段，以及这类文档的任何组合。
90.在某些实施例中，所述流媒体信号103包含一种音频握手信号1031，以及一种视频流媒体信号1032。其中所述音频握手信号1031协调和控制视频流媒体信号1032的传输。所述视频流媒体信号1032还包含一个或多个qr二维码10321，一张或多张彩色图片10322，以及一段或多段视频片段10323。
91.在某些实施例中，在安全数字通信装置100中的流媒体信号编解码器102的第二接口1022和流媒体信号收发器104的第一接口1041之间安全数字通信装置100还包含一个
hdmi接口105。其中流媒体信号103通过所述hdmi接口105传输，流媒体信号103的音频握手信号1031是通过hdmi接口105的一个音频通道传输，流媒体信号103的视频流媒体信号1032是通过hdmi接口105的一个显示数据通道传输。
92.在又一方面，本发明涉及一种安全图像存档与通信系统(pacs)20。在某些实施例中，如图12所示，所述安全图像存档与通信系统20包括：一个安全pacs服务器22，安装在内网16中的一组pacs电脑工作站300，以及一组安全数字通信装置100。其中安全pacs服务器22与一个pacs数据库24以及一个服务器安全数字通信装置1000相连接。这组pacs电脑工作站300均通过互联网18与所述安全pacs服务器22相连接。例如，第一安全数字通信装置1001与第一pacs电脑工作站3001相连接，第二安全数字通信装置1002与第二pacs电脑工作站3002相连接，
…
,第n个安全数字通信装置100n与第n个pacs电脑工作站300n相连接。每个安全数字通信装置100将一个相应的pacs电脑工作站300通过所述服务器安全数字通信装置1000与所述安全pacs服务器22相连接，用于保证各pacs电脑工作站300与安全pacs服务器22的通信安全。
93.在某些实施例中，每个安全数字通信装置100以及所述服务器安全数字通信装置1000均包含：一个流媒体信号编解码器102，和一个流媒体信号收发器104。所述流媒体信号编解码器102包含一个第一接口1021和一个第二接口1022。所述流媒体信号收发器104也包含一个第一接口1041和一个第二接口1042。所述安全数字通信装置100安装在一个pacs电脑工作站的跨过一个防火墙17的内网16和互联网18之间，以形成一个内网16和互联网18之间的电信安全屏障。
94.在某些实施例中，当安装在第一pacs电脑工作站3001的第一安全数字通信装置1001的流媒体信号编解码器102的第一接口1021从内网16中接收到一组pacs文档101，第一安全数字通信装置1001的流媒体信号编解码器102将该组pacs文档101编码为一种流媒体信号103，并将编码的流媒体信号103通过其第二接口1022发送至第一安全数字通信装置1001的流媒体信号收发器104的第一接口1041，第一安全数字通信装置1001的流媒体信号收发器104通过其第二接口1042将编码的流媒体信号103通过互联网18发送至安装在第二pacs电脑工作站3002的第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器104的第二接口1042。
95.在某些实施例中，当第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器104的第二接口1042接收到编码的流媒体信号103时，第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器104通过其第一接口1041将编码的流媒体信号103发送至第二安全数字通信装置1002的流媒体信号编解码器102的第二接口1022，第二安全数字通信装置1002的流媒体信号编解码器102将收到的编码的流媒体信号103解码还原成该组pacs文档101，并将解码的pacs文档101存储在第二pacs电脑工作站3002。
96.在某些实施例中，所述该组pacs数字文档101，包含一种word文档，一种电子数据表格文档，一种幻灯片演示文档，一种pdf文档，一种text文档，一种静止图像，各种视频片段，以及这类文档的任何组合。
97.在某些实施例中，所述流媒体信号103包含一种音频握手信号1031，以及一种视频流媒体信号1032。所述音频握手信号1031协调和控制视频流媒体信号1032的传输。所述视频流媒体信号1032还包含一个或多个qr二维码10321，一张或多张彩色图片10322，以及一
段或多段视频片段10323。
98.在某些实施例中，在安全数字通信装置100中的流媒体信号编解码器102的第二接口1022和流媒体信号收发器104的第一接口1041之间安全数字通信装置100还包含一个hdmi接口105。其中流媒体信号103通过所述hdmi接口105传输，流媒体信号103的音频握手信号1031是通过hdmi接口105的一个音频通道传输，流媒体信号103的视频流媒体信号1032是通过hdmi接口105的一个显示数据通道传输。
99.在又一方面，本发明涉及一种在安全数字通信系统10安全传输数字文档的方法。在某些实施例中，图13中根据本发明的某些实施例显示了一种在安全数字通信系统10安全传输数字文档的方法的流程图1300：
100.在方块1302：由一个用户在安全数字通信系统10中的第一电脑工作站2001上安装第一安全数字通信装置1001，在第二电脑工作站2002上安装第二安全数字通信装置1002。第一安全数字通信装置1001和第二安全数字通信装置1002均安装在跨过一个防火墙17的内网16和互联网18之间。第一电脑工作站2001还包含一组发往第二电脑工作站2002的数字文档101；
101.在方块1304：第一安全数字通信装置1001的流媒体信号编解码器102将该组数字文档101编码为一种流媒体信号103，其中所述流媒体信号103包含一个音频握手信号1031和一个视频流媒体信号1032；
102.在方块1306：第一安全数字通信装置1001的流媒体信号编解码器102通过一个hdmi接口105将编码的流媒体信号103传输到第一安全数字通信装置1001的一个流媒体信号收发器104；
103.在方块1308：第一安全数字通信装置1001的流媒体信号收发器104通过互联网18将编码的流媒体信号103传输到安装在第二电脑工作站2002上的第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器104；
104.在方块1310：第二安全数字通信装置1002的流媒体信号收发器104通过一个hdmi接口105将收到的编码的流媒体信号103传输到第二安全数字通信装置1002的流媒体信号编解码器102；
105.在方块1312：第二安全数字通信装置1002的流媒体信号编解码器102将收到的编码的流媒体信号103解码还原成该组数字文档101；
106.在方块1314：第二安全数字通信装置1002的流媒体信号编解码器102将解码还原的该组数字文档101存储在第二电脑工作站2002。
107.在某些实施例中，所述流媒体信号103包括：所述的音频握手信号1031和所述的视频流媒体信号1032。流媒体信号103在安全数字通信系统10中的第一电脑工作站2001和第二电脑工作站2002之间传输该组数字文档101。所述音频握手信号1031采用一种双音多频(dtmf)信号。所述视频流媒体信号1032由多种数字流媒体构成。
108.在某些实施例中，所述的双音多频(dtmf)信号至少包含：一个带有低频697赫兹和高频1633赫兹组合的a调，一个带有低频770赫兹和高频1633赫兹组合的b调，一个带有低频852赫兹和高频1633赫兹组合的c调，和一个带有低频941赫兹和高频1633赫兹组合的d调。
109.在某些实施例中，从第一电脑工作站2001发往第二电脑工作站2002的a调是用来表示第一电脑工作站2001向第二电脑工作站2002传输一个qr二维码的握手信号；从第二电
脑工作站2002发往第一电脑工作站2001的b调是用来确认第二电脑工作站2002收到第一电脑工作站2001发来的qr二维码；从第一电脑工作站2001发往第二电脑工作站2002的c调是用来表示第一电脑工作站2001向第二电脑工作站2002传输一个视频片段的握手信号；和从第二电脑工作站2002发往第一电脑工作站2001的d调是用来确认第二电脑工作站2002收到第一电脑工作站2001发来的视频片段。
110.在某些实施例中，所述的数字流媒体包含：多个静止图像和多个视频片段。所述多个静止图像包含：一个或多个qr二维码，和一张或多张彩色图片。
111.在某些实施例中，数字文档101包含：第一类数字文档1011，第二类数字文档1012，第三类数字文档1013，以及这些数字文档的任何组合。第一类数字文档1011包含：word文档，电子数据表格文档，幻灯片演示文档，pdf文档，以及text文档。第二类数字文档1012包含：静止图像，彩色图片，以及各种二维设计图案等。第三类数字文档1013包含：一个或多个视频片段。
112.在某些实施例中，将该组数字文档101编码为流媒体信号103的步骤包含：将第一类数字文档1011编码为带有音频握手信号1031和qr二维码10321的流媒体信号103；将第二类数字文档1012编码为带有音频握手信号1031和彩色图片10322的流媒体信号103；和将第三类数字文档1013编码为带有音频握手信号1031和视频片段10323的流媒体信号103。
113.在某些实施例中，将编码的流媒体信号103解码还原成该组数字文档101的步骤包含：将带有音频握手信号1031和qr二维码10321的流媒体信号103解码还原成第一类数字文档1011；将带有音频握手信号1031和彩色图片10322的流媒体信号103解码还原成第二类数字文档1012；和将带有音频握手信号1031和视频片段10323的流媒体信号103解码还原成第三类数字文档1013。
114.在某些实施例中，在安全数字通信装置100中的流媒体信号编解码器102和流媒体信号收发器104之间传输流媒体信号103包括：将流媒体信号103中的音频握手信号1031通过所述hdmi接口105的一个音频通道传输；和将流媒体信号103中的视频流媒体信号1032通过所述hdmi接口105的一个显示数据通道传输。
115.上述对本发明的各种示例性实施例的描述仅仅用来演示和陈述本发明的部分内容，上述描述并不代表穷尽性，也不能将本发明局限于所揭示的具体或精确形式。根据上述的描述和演示，许多修改和变化是完全可能的。选择的和描述的实施例是用来解释本发明的原理和其实际应用，以便使得所属领域的技术人员能够利用本发明和各种实施例并且伴以适合于所预期的特定用途的各种修改。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本发明所涉及的领域的技术人员将清楚替代实施例。因此，本发明的范围由所附权利要求书，前述描述和其中所描述的示例性实施例以及附图界定。