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        大型音頻架構(gòu)中信息安全的分級管理

        2016-05-14 06:38:19汪曉琦
        信息化視聽 2016年7期
        關(guān)鍵詞:音頻系統(tǒng)音頻信息安全

        汪曉琦

        上一期的文章《音頻系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計定位的方法》中,我們分析了音頻系統(tǒng)在發(fā)展過程中形成的的架構(gòu)關(guān)系,從純模擬——數(shù)模結(jié)合——純數(shù)字——網(wǎng)絡(luò)化——云架構(gòu)共經(jīng)歷了五代的發(fā)展。我們相信,隨著技術(shù)的發(fā)展,未來還會有更新更好的解決方案出現(xiàn)。

        在AV集成項目中,相互關(guān)聯(lián)的有音頻、視頻和中控技術(shù)。音頻與視頻、中控技術(shù)之間有一個很不同的地方,即:控制類技術(shù)最大的特征是0和1的關(guān)系。即通和不通。不僅僅是控制和傳輸,數(shù)字化的視頻也是類似的結(jié)果。但音頻需要有不同的考量。

        音頻從信號源到受眾即人耳接收,中間有多個環(huán)節(jié)不是0和1的關(guān)系。其中包含了從0.01到0.99的變化。包括拾音初期的采樣品質(zhì)變化(AD轉(zhuǎn)換)、還音終端(音箱揚聲器)的品質(zhì)特性、還音環(huán)境的聲學(xué)效應(yīng),還有聲音處理過程中需要兼顧的不同人群的心理因素(心理聲學(xué)),說起來太復(fù)雜了。但如果這些需要完成的工作僅僅保留在少數(shù)人的經(jīng)驗之中,恐怕這個行業(yè)就沒有什么前途了。我們需要提煉其中最主要的共性,并總結(jié)成一套解決方案。

        這些,我們將放到下一期的《音頻系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計和工程建設(shè)》專題中去講解。這一期,我們討論的問題承接上一期的內(nèi)容,在假設(shè)沒有以上因素干擾的情況下,如何設(shè)計大型系統(tǒng)的安全管理。

        信息安全的分級管理需求特點

        系統(tǒng)安全的概念有很多因素。包括設(shè)備本身的安全、數(shù)據(jù)的安全、操作失誤的管控、信息安全等不同概念。設(shè)備安全可以用冷備份和熱備份的方式解決;數(shù)據(jù)安全在上一期文章中的第五代云架構(gòu)系統(tǒng)方案中已經(jīng)提出了解決方法。本期就談一下操作失誤的管控和信息安全的管理。

        從市場營銷學(xué)的角度來講,任何人購買的任何商品,所需要的都不是這個商品本身。購買音響系統(tǒng)的用戶,器材對于他們只是一個工具,目的是它的功能和應(yīng)用附加價值,直接用戶更關(guān)心的是其工作本身而不是如何去操作音箱的參數(shù)。他們更關(guān)心的是如何完成工作。那么,就有了一個問題:是系統(tǒng)設(shè)計師需要來適應(yīng)用戶的工作習(xí)慣,還是用戶來學(xué)習(xí)設(shè)備的操作技能。這是后續(xù)的《從成本管理的角度去看待AV集成設(shè)計》將要討論的問題。今天,我們專門討論他們在應(yīng)用過程中會出現(xiàn)的問題。當(dāng)然,可以預(yù)加一個前提:討論的目標(biāo)針對有一定管理需求的企業(yè)用戶。

        用戶級

        首先,最直接的用戶可能是不需要具備專業(yè)音頻和系統(tǒng)知識的人。我們可以將他們定義為“用戶級”。他們需要使用而不需要或者有限小范圍的去干預(yù)器材的工作狀態(tài),比如通道的選擇,擴(kuò)聲音量的選擇。

        用戶級需要用最小的學(xué)習(xí)成本去應(yīng)對會場工作秩序。因此,給予他們的操作權(quán)限非常之小。比如話筒音量的調(diào)節(jié),要求最大不會導(dǎo)致嘯叫,也不能與其他話筒相比過于突兀;最小也不能沒有聲音,會誤以為系統(tǒng)故障而導(dǎo)致維護(hù)成本增加。

        左圖為用戶級的控制界面。當(dāng)然還可以有其他形式,比如硬件控制界面。通過上圖的標(biāo)尺可以看到,每個音量推桿的動態(tài)值是不一樣的。最大音量值有了限定,針對不同信號源,其最低值也有不同。

        管理級

        第二,一般單位會指定一位或多位管理人員,負(fù)責(zé)對音響等系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和操作。他們需要比“用戶”更多的權(quán)限,比如:對話筒音量的調(diào)整、對信號源的品質(zhì)的調(diào)整、甚至對跨越單個會議室的信號的交互等工作的操控等。我們可以稱之為“管理級”。

        監(jiān)控級

        第三,當(dāng)一個大型系統(tǒng)在運行的時候,比如同時有數(shù)十間乃至更多的會議室在工作的時候,每個房間指派一名管理員是不現(xiàn)實的。但又需要監(jiān)控到所有的系統(tǒng)是否在正常工作,從而為管理和維護(hù)工作的安排給出合適的計劃。因此需要一個后臺監(jiān)控的級別,我可以稱之為“監(jiān)控級”。

        監(jiān)控級與管理級的其中一個區(qū)別是,監(jiān)控級可以查看全局而不能做任何調(diào)整;管理級可以調(diào)整某一個子項目,不能查看或干涉其他子項目。

        工程師級

        第四,我們已知任何大型系統(tǒng),其功能都不是出廠設(shè)備能夠直接通過組裝完成功能的。都需要工程師在產(chǎn)品基礎(chǔ)軟件的架構(gòu)下進(jìn)行二次開發(fā)。而開發(fā)者可以組建任何的功能,包括傳輸、分配或品質(zhì)管理等。此級別我們可以給它定義為“工程師級”。

        核心安全級

        第五,工程師顯然已經(jīng)具備的相當(dāng)高的權(quán)限。通常,軟件架構(gòu)的設(shè)計與硬件的建設(shè)是一家工程商所為。只要他愿意,可以在后臺任意修改系統(tǒng)的路由架構(gòu),因此,信息保密對他們而言是句空話。大型安全項目,必須對工程師進(jìn)行約束。約束的辦法就是給系統(tǒng)“上鎖”。上鎖的目的主要就是限制信號的路由關(guān)系,讓安全會議的信號不可以跑到其他不能出現(xiàn)的通道。主要方法有軟件上加密路由,硬件上增加MAC地址綁定,規(guī)定硬件與路由器端口必須吻合才能工作。同時,加密的路由模塊必須增加心跳指令來加以驗證,確保該模塊是加密確認(rèn)過的。因此,此級別為最高級別,我們稱之為“核心安全級”。

        總結(jié)以上級別的設(shè)定,從權(quán)限流程,依次為:用戶級、管理級、監(jiān)控級、工程師級和核心安全級。

        用戶級的目的是讓用戶在正常工作的同時擁有少量的調(diào)整權(quán)限;

        管理級用于對用戶的較高要求給予調(diào)整和功能改變;

        監(jiān)控級負(fù)責(zé)對整體的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和管理判斷;

        工程師級負(fù)責(zé)對整個底層架構(gòu)進(jìn)行二次開發(fā);

        核心安全級為信息安全的最高管理權(quán)限。

        信息安全分級管理的意義

        核心工程師級通常只在對信息安全有極高要求的項目中出現(xiàn)。使用這個級別的功能,優(yōu)缺點都很明顯,優(yōu)點是信息安全得到保障,缺點是編程難度大,調(diào)試繁瑣。并且為了驗證此功能的可靠性,還需要通過邏輯手段進(jìn)行“心跳檢測”(這里并不是指人或生物的生理性心跳,而是指管理模塊與加密模塊之間通過周期性發(fā)送信息,判斷對方系統(tǒng)的健康狀況,判斷對方真?zhèn)危?/p>

        這樣多個層級劃分的系統(tǒng)架構(gòu)有其特定的工作需求。此多級別安全管理方案在大型企業(yè)的系統(tǒng)中已經(jīng)得到應(yīng)用。經(jīng)專家驗收評定非常認(rèn)可。當(dāng)然,不是所有項目都需要這樣的管理層級劃分,但最少也應(yīng)該有用戶級和管理級兩個層級。

        了解了上述的五層管理分級的辦法后,這里可以參考本刊將在后續(xù)刊載的《從成本管理的角度去看待AV集成設(shè)計》其中的部分內(nèi)容:用戶采購一批系統(tǒng)時,所付出的成本包括:直接購買成本、升級改造成本、管理維護(hù)成本和使用學(xué)習(xí)成本。在數(shù)字化音頻系統(tǒng)的工作能力伴隨AGC、AEC、ANC、Ducker、Gain Sharing等大量智能化算法的幫助下,系統(tǒng)的穩(wěn)定工作已經(jīng)不是問題,智能化工作也不是困難。在系統(tǒng)能夠自動完成主要調(diào)整的前提下,給予用戶最小的操作權(quán)限,是降低用戶學(xué)習(xí)成本的最好辦法。

        下期預(yù)告:《音頻系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計和工程建設(shè)》

        對系統(tǒng)的安全建設(shè)和管理我們已經(jīng)有了解決的辦法。然而,光有安全而不顧及品質(zhì)是不夠的。不是所有的接入信號和輸出信號都是遵循標(biāo)準(zhǔn)0dB的動態(tài)標(biāo)準(zhǔn)的。如何對輸入和輸出信號進(jìn)行量化分析,達(dá)到統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)的輸出品質(zhì),是做好一個音頻項目的關(guān)鍵指標(biāo)。下一期,我們將討論《音頻系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計和工程建設(shè)》。這其中,會非常深入地涉及到音頻信號的具體參數(shù)的設(shè)定,將會涉及到一些錄音和聲學(xué)建設(shè)方面的知識。并且,工程建設(shè)的后續(xù)內(nèi)容含有《音頻工程中的電噪聲原因分析及解決辦法》。敬請關(guān)注。

        限于篇幅,不能盡述。有興趣討論的朋友可以與我聯(lián)系。

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