李宏明　羅亞利　陳堅(jiān)（臺(tái)州學(xué)院，浙江臨海，317000）

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視頻檔案數(shù)字化過(guò)程中的安全策略研究*

李宏明羅亞利陳堅(jiān)
（臺(tái)州學(xué)院，浙江臨海，317000）

［摘要］隨著檔案數(shù)字化程度不斷提高，數(shù)據(jù)安全問(wèn)題也逐步受到重視。文章通過(guò)分析視頻檔案的存放現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)并歸納了數(shù)字化過(guò)程中存在的主要安全問(wèn)題，根據(jù)碰到的具體安全問(wèn)題，結(jié)合存儲(chǔ)技術(shù)、多媒體制作技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)解決視頻檔案數(shù)字化過(guò)程中的安全問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，并制定了相應(yīng)的解決方案。

［關(guān)鍵詞］視頻檔案數(shù)字化安全策略檔案保管［分類(lèi)號(hào)］G271

隨著數(shù)字化技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與存儲(chǔ)水平的不斷提高，視頻檔案的數(shù)字化進(jìn)程也在逐步開(kāi)展和普及。各地方在過(guò)去十多年中積累了大量反映地方建設(shè)和發(fā)展的視頻檔案，主要記錄了社會(huì)變遷過(guò)程中的重要節(jié)點(diǎn)事件，這些資料將為日后城市建設(shè)、文化挖掘、歷史傳承起到重要的作用。與傳統(tǒng)紙質(zhì)檔案數(shù)字化過(guò)程相比，視頻檔案的數(shù)字化過(guò)程更為復(fù)雜，對(duì)技術(shù)要求更高，需要有一定的專(zhuān)業(yè)技能和操作經(jīng)驗(yàn)。因此，如何保證數(shù)據(jù)安全就成為視頻檔案數(shù)字化過(guò)程中亟待解決的新課題。

1　視頻檔案數(shù)字化過(guò)程現(xiàn)狀

目前視頻檔案數(shù)字化進(jìn)程還處于起步階段，各地各部門(mén)還存放著相當(dāng)數(shù)量的原始資料，它們的存在方式有以下幾方面特點(diǎn)：存儲(chǔ)介質(zhì)千差萬(wàn)別，主要以磁帶和膠片為主；記錄格式多種多樣；保存現(xiàn)狀有好有壞；視頻目錄存在缺失。綜合分析，視頻檔案數(shù)字化過(guò)程中主要存在以下幾方面安全問(wèn)題:

1.1存放環(huán)境安全性差

根據(jù)各地方經(jīng)濟(jì)條件的不同，視頻檔案的存放條件也不盡相同。大部分地方?jīng)]有專(zhuān)門(mén)的存放場(chǎng)所和設(shè)備，防潮控溫能力差，容易受到電磁波干擾，有很多視頻資料在還沒(méi)有數(shù)字化之前就因?yàn)槔匣蛳哦鵁o(wú)法讀取使用。

1.2視頻檔案數(shù)字轉(zhuǎn)換過(guò)程中存在風(fēng)險(xiǎn)

由于存儲(chǔ)介質(zhì)的多樣化和存儲(chǔ)格式的非兼容性，視頻檔案在數(shù)字化過(guò)程中必須使用相應(yīng)品牌的設(shè)備進(jìn)行讀取，在數(shù)字化過(guò)程中存在以下風(fēng)險(xiǎn)：第一，早期設(shè)備長(zhǎng)期閑置，設(shè)備老化，讀取磁帶時(shí)容易出現(xiàn)卡帶現(xiàn)象，而且未經(jīng)清洗的磁頭會(huì)使磁帶磁粉脫落，造成不可挽回的損失；第二，視頻檔案數(shù)字化過(guò)程中沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)用視頻時(shí)頻繁對(duì)磁帶進(jìn)行重復(fù)采集，造成存儲(chǔ)介質(zhì)磨損，數(shù)字信號(hào)越來(lái)越差；第三，數(shù)字檔案存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)不夠健全，大量數(shù)字化視頻檔案選擇就地保存，沒(méi)有備份設(shè)備，更沒(méi)有異地遷移備份的手段，在遇到不可抗力的影響下，往往造成比較大的損失。

1.3數(shù)字化檔案存放硬件選型及設(shè)置不當(dāng)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)設(shè)備種類(lèi)眾多，有些地方已經(jīng)對(duì)視頻檔案進(jìn)行了數(shù)字化處理，但是對(duì)數(shù)字檔案存儲(chǔ)設(shè)備的選擇和設(shè)置同樣存在安全問(wèn)題。第一、使用普通光盤(pán)保存視頻檔案；第二、使用便攜式2.5寸移動(dòng)硬盤(pán)存儲(chǔ)視頻檔案；第三、使用普通電腦硬盤(pán)保存視頻檔案；第四、使用具有RAID級(jí)數(shù)據(jù)保護(hù)功能的磁盤(pán)陣列保存視頻檔案，但RAID設(shè)置不當(dāng)。通過(guò)廣泛調(diào)查，很少地方能夠使用價(jià)格昂貴、設(shè)備穩(wěn)定性好以及帶有數(shù)據(jù)備份功能的服務(wù)器級(jí)設(shè)備保存視頻檔案。

2　視頻檔案數(shù)據(jù)安全分析

2.1存放環(huán)境安全分析

視頻檔案數(shù)字化過(guò)程中，必須保證原始磁帶的存放安全，不同的存放環(huán)境對(duì)磁帶的使用壽命有很大的影響（表1）。

表1　存放設(shè)備條件對(duì)比表

2.2硬件選型安全分析

數(shù)字化后的視頻檔案可選擇的存儲(chǔ)設(shè)備很多，存儲(chǔ)設(shè)備主要以硬盤(pán)為主，它的尺寸有2.5寸和3.5寸之分，同樣是3.5寸的硬盤(pán)又有普通盤(pán)和服務(wù)器級(jí)硬盤(pán)之分，它們的技術(shù)參數(shù)不同，存儲(chǔ)的安全性和穩(wěn)定性也不同（表2）。

表2　硬件性能對(duì)比表

2.3數(shù)字檔案存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)安全分析

很多視頻檔案數(shù)字化后沒(méi)有選擇異地遷移備份，在本地保存過(guò)程中往往會(huì)遇到以下安全問(wèn)題：第一，人為操作問(wèn)題導(dǎo)致硬件損壞，造成數(shù)據(jù)丟失甚至無(wú)法恢復(fù)；第二、遇到不可抗外力造成設(shè)備損害，使數(shù)據(jù)徹底丟失；第三、缺乏技術(shù)支持，數(shù)據(jù)面臨病毒、黑客攻擊時(shí)造成數(shù)據(jù)丟失或損害。從數(shù)據(jù)安全角度分析，應(yīng)該分批分期進(jìn)行異地遷移備份，建立網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字檔案存儲(chǔ)機(jī)制，但遷移過(guò)程中要注意以下安全問(wèn)題：第一、當(dāng)存儲(chǔ)介質(zhì)整體異地遷移備份時(shí)，應(yīng)考慮選址安全性，不能選擇自然災(zāi)害多發(fā)地區(qū)和極端天氣較多的地區(qū)，以免造成檔案不可挽回的損失；第二、選擇網(wǎng)絡(luò)方式遷移備份時(shí)，通過(guò)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)通道，建立可兼容的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)平臺(tái)，重點(diǎn)防范病毒侵入以及系統(tǒng)漏洞帶來(lái)的黑客攻擊。

圖1　SAN與NAS混合結(jié)構(gòu)圖

3　視頻檔案數(shù)字化安全策略

視頻檔案作為檔案資料的一個(gè)特殊門(mén)類(lèi)，由于它存儲(chǔ)介質(zhì)的特殊性，在數(shù)字化過(guò)程中存在著許多技術(shù)壁壘，隨之帶來(lái)的安全性問(wèn)題也比較多。電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代以及信息安全技術(shù)的發(fā)展為解決這一難題提供了硬件保障和技術(shù)支持，通過(guò)不斷地分析和實(shí)踐，做好以下幾方面工作能夠大大提高視頻檔案數(shù)字化過(guò)程中的安全性。

3.1建立良好的磁帶存儲(chǔ)和使用環(huán)境

存放條件以及使用方法對(duì)磁帶壽命有很大影響。第一、磁帶存放空間的溫度應(yīng)在15℃～25℃之間，濕度在40﹪RH～60﹪RH之內(nèi)，保證磁帶存放環(huán)境的清潔，注意防塵，遠(yuǎn)離帶有磁場(chǎng)的電器設(shè)備；第二、磁帶應(yīng)放在與之匹配的包裝盒內(nèi)，并豎立放置；第三、從低溫處取出的磁帶應(yīng)在正常環(huán)境下放置一天后再放入攝像機(jī)中使用；第四、拍攝完畢后磁帶應(yīng)倒至磁帶起點(diǎn)或終點(diǎn)進(jìn)行存檔保管，長(zhǎng)期存放的磁帶一年內(nèi)需倒帶兩到三次；第五、磁帶上不要亂貼標(biāo)簽，防止簽落入機(jī)芯造成機(jī)器損害；第六、斷裂的磁帶可用透明膠帶在無(wú)磁一側(cè)粘連，磁帶內(nèi)容導(dǎo)出后不再使用。

3.2建立存儲(chǔ)硬件選型標(biāo)準(zhǔn)

視頻檔案數(shù)字化以后，存儲(chǔ)設(shè)備的選型十分重要，它直接關(guān)系到數(shù)據(jù)存放的安全，選型不當(dāng)不僅會(huì)帶來(lái)數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也會(huì)影響數(shù)據(jù)的使用效率。通過(guò)前期存儲(chǔ)設(shè)備的性能分析，應(yīng)放棄使用光盤(pán)、2.5寸便攜式移動(dòng)硬盤(pán)等使用壽命不長(zhǎng)且容易損壞的電子設(shè)備。當(dāng)選擇本地局域范圍內(nèi)數(shù)據(jù)遷移備份時(shí)，可選擇成本較低、操作方便快捷的存儲(chǔ)設(shè)備，選型標(biāo)準(zhǔn)如下：第一、選擇支持NAS技術(shù)的存儲(chǔ)設(shè)備，比如硬盤(pán)選擇紅盤(pán)，它是專(zhuān)為NASWare3.0這種環(huán)境而設(shè)計(jì)的，平均故障間隔時(shí)間比標(biāo)準(zhǔn)硬盤(pán)改善35﹪，并且支持7*24小時(shí)不間斷運(yùn)行；第二、選擇帶有RAID級(jí)數(shù)據(jù)保護(hù)功能的外置存儲(chǔ)控制設(shè)備，如支持多個(gè)硬盤(pán)的硬盤(pán)陣列盒，它不但能完美實(shí)現(xiàn)RAID1/5/6/10硬盤(pán)自動(dòng)備份功能，同時(shí)也支持NAS技術(shù)，完美的可視化管理技術(shù)更加人性化。如果選擇異地?cái)?shù)據(jù)遷移備份，考慮到數(shù)據(jù)的重要性和整個(gè)備份網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性及安全性，必須加大投入，使用較高層級(jí)且較成熟的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):第一、選擇光纖通道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；第二，選擇支持SAN技術(shù)的服務(wù)器及周邊設(shè)備，比如具有強(qiáng)大目錄管理功能的媒體資源管理系統(tǒng)。

3.3建立視頻檔案采集標(biāo)準(zhǔn)

由于磁帶的物理特性決定了其在讀寫(xiě)過(guò)程中存在著損耗，過(guò)度使用很容易造成磁粉脫落或帶體破損，從而直接影響采集視頻的清晰度，嚴(yán)重時(shí)直接造成數(shù)據(jù)丟失。通過(guò)制定嚴(yán)格的采集技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，將避免調(diào)用視頻檔案時(shí)對(duì)磁帶的頻繁采集。早期視頻大部分采用標(biāo)清格式拍攝，清晰度不高，與高清視頻有較大差別，所以數(shù)字化采集時(shí)盡量避免信號(hào)損失，同時(shí)采集后的視頻格式還要有較好的兼容性，所以制定標(biāo)準(zhǔn)如下：第一、采用非編級(jí)采集卡進(jìn)行視頻采集，不使用1394卡進(jìn)行采集，確保采集信號(hào)不會(huì)失真；第二、采集格式設(shè)置為avi格式，幀頻為25幀/秒，雖然該格式也對(duì)視頻進(jìn)行了壓縮，但是它的壓縮比較高，分辨率也可隨意調(diào)整，并且avi格式的兼容性非常好；第三、在服務(wù)器容量允許的條件下使用高碼流進(jìn)行視頻采集，最低不低于1024kb/秒；第四、分辨率采用720*576，即長(zhǎng)寬比為4:3；第五、視頻檔案按獨(dú)立鏡頭分段采集。

3.4搭建數(shù)字視頻檔案網(wǎng)絡(luò)遷移備份平臺(tái)

按照遷移備份距離的不同，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可分為局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和廣域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，它們的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有所不同。首先，我們可以把局域網(wǎng)遷移備份網(wǎng)絡(luò)看做一個(gè)小型媒體服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，以提供媒體文件共享服務(wù)為主，即連入網(wǎng)絡(luò)的每臺(tái)服務(wù)器共享同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)中訪問(wèn)存儲(chǔ)設(shè)備的終端不多，綜合硬件成本，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)搭建時(shí)采用軟件NAS架構(gòu)，它在文件級(jí)數(shù)據(jù)存取方面十分快捷。第二，廣域網(wǎng)遷移備份網(wǎng)絡(luò)由于傳輸距離比較遠(yuǎn)，我們把連入網(wǎng)絡(luò)的每臺(tái)服務(wù)器都只看做媒體數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)設(shè)備，通過(guò)光纖通道和網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制把它們組建成一個(gè)安全的網(wǎng)絡(luò)體系，從而達(dá)到數(shù)據(jù)遷移備份的目的，在搭建網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)時(shí)采用SAN架構(gòu)，它在災(zāi)難恢復(fù)、在線備份、冗余存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)時(shí)效切換方面表現(xiàn)優(yōu)異。

當(dāng)然建立正確的存儲(chǔ)組合是達(dá)到數(shù)據(jù)備份和安全管理目標(biāo)的關(guān)鍵，數(shù)據(jù)安全管理的全部目標(biāo)是基于數(shù)據(jù)重要程度區(qū)分的優(yōu)先等級(jí)，而NAS與SAN互補(bǔ)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（圖1）就能達(dá)到這一目標(biāo)。NAS 與SAN混合搭配的方式也為許多檔案管理部門(mén)帶來(lái)了數(shù)據(jù)遷移備份操作最大的靈活性，使得設(shè)備性能最優(yōu)化。數(shù)據(jù)服務(wù)器結(jié)構(gòu)差異越大，就越適合采用NAS方式，因?yàn)樗鼰o(wú)縫整合異構(gòu)服務(wù)器的能力較強(qiáng)，而數(shù)字檔案量越大，SAN方式的高效率發(fā)揮得就越突出。從工作原理上看NAS方式能夠簡(jiǎn)化對(duì)SAN網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)，它相當(dāng)于SAN的網(wǎng)關(guān)，使SAN網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)塊以文件形式路由至適當(dāng)?shù)姆?wù)器中，相反SAN通過(guò)減輕大量非重要數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)負(fù)擔(dān)使NAS更有效的工作。在現(xiàn)實(shí)中重要的數(shù)字檔案可以存儲(chǔ)在本地NAS設(shè)備上，而數(shù)以千計(jì)占用了服務(wù)器存儲(chǔ)空間的小容量數(shù)字檔案可以傳送至到SAN中。

4　結(jié)語(yǔ)

視頻檔案數(shù)字化過(guò)程是一項(xiàng)融合了多媒體制作技術(shù)、網(wǎng)路安全技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的系統(tǒng)性工程，其特點(diǎn)是流程復(fù)雜、技術(shù)要求高、安全風(fēng)險(xiǎn)多。我們不僅要研究數(shù)字化本身存在的安全性問(wèn)題，還要關(guān)注數(shù)字化之前與之后磁帶存儲(chǔ)的安全和數(shù)字資源網(wǎng)絡(luò)遷移備份的安全。只有建設(shè)了良好的存儲(chǔ)環(huán)境、制定了統(tǒng)一的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)、搭建了安全穩(wěn)定的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，才能確保視頻檔案在碰到系統(tǒng)癱瘓甚至自然災(zāi)難時(shí)是安全的可恢復(fù)的。視頻檔案數(shù)字化過(guò)程中安全策略研究的部分技術(shù)還可以引入到整個(gè)檔案數(shù)字化建設(shè)中來(lái)，比如遷移備份網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)技術(shù)，這不僅使該技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用，同時(shí)還可節(jié)省大筆的設(shè)備經(jīng)費(fèi)支出。

*本文為2014年度浙江省教育廳科研項(xiàng)目（編號(hào)：Y201430364）和2014年度浙江省教育技術(shù)規(guī)劃課題（編號(hào)：JB048）研究成果之一。

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Research on Security Strategy of the Process of Video Archives Digitization

Li Hongming，Luo Yali，Chen Jian
（Taizhou College，Linhai，Zhejiang，317000）

Abstract:With the increasing of the degree of archives digitization，data security has been paid more and more attention. Through analyzing the present storage situation of video files，this paper finds and summarizes the main security problems in the digital process. According to the specific security problems，combined with storage technology，multimedia technology and network technology，this paper researches into the security problems of video files in the digital process，and formulates the corresponding solutions.

Keywords:Video Archives；Digitization；Security；Strategy；Archives Keeping