视频信息池的建设与运维分析

左昊　刘邓　张富淳

摘要：基于现在网络信息化时代的发展和网络带宽的大幅度提高，信息的传递方式也由传统的纸质媒介转移到现今发达的网络传输媒介上，信息的主体也逐渐从文字过渡到语音再到现在的视频图像，对于运维部门来说，如何高效有序的引接、管理和推送视频信息成为关键，本文重点阐述如何构建视频信息池的主要思路，并从建设和运用视频信息池的优点和不足加以分析探究，最后提出两点改进观点，以供参考。

关键词：视频采集;资源汇聚;视频综合平台;编解码

一、引言

随着科技进步，信息时代已然到来，现代各行各业的正常运转离不开多维度的信息支撑，而其中最具代表性的就是视频信息，作为音视频信息运维中心而言，如何有序地引接，高效的管理，准确的调度、推送视频信息成为关键。通过建设视频信息池，统一视频接入标准和规范的同时将各类视频资源引接汇聚至信息池内，对各类视频信息进行集中管控，而后根据不同视频信息的属性类型进行合理划分，最后根据实际业务需求统一调度，适时推送相关视频画面，能够有效提高运维保障能力，达到有力信息支撑的目的。

二、如何构建视频信息池

从字面意思来讲，视频信息池是存储视频信息的“水池”，但不同于其他信息如文字、图片等，视频信息分为静态信息和动态信息，静态视频信息可以理解为视频录像，这种信息和文字、图片信息一样，可以存储在信息资源数据库中，在使用时按需索引，取出相关数据信息即可，而动态视频信息是实时视频信息，无法事先存储而后调用，所以如何对动态视频信息的引接、管理和推送提出了更高的要求。

构建视频信息池，就是将这些动态的、实时的视频信息通过网络、无线、卫星等信息传输手段汇聚到同一个信息池内，这个信息池是动态变换的，引接进来什么，就可以随时取用什么。以小鸟视频云平台和小鸟视频矩阵为例，这两台设备都具有视频输入输出功能，单独使用只是信息进和出，但是两者相结合，视频云平台的输出引接视频矩阵的输入，视频云平台和视频矩阵可以相互调用对方的资源，通过这种结合将两者关联起来，这种结合不仅只限制于两台设备，可以通过不断的扩展级联其规模，成为视频信息聚集的“水池”，同时在视频的采集输入方面，可以通过视频远传器将本地视频信息远传至平台的输入输出，构建起一张视频信息“河道”，而其中流动“河水”的就是视频信息池中的视频信息。通过平台之间的对接和视频采集设备的输入，共同构成一个动态更新的视频信息池。在视频信息池的使用上，可以采用电视墙设备与控制软件如海康B20设备和IVMS-4200电视墙控制软件，将各个终端的视频和混合矩阵输出信号的引接到B20设备的输入端，同样可以以B20设备的输出端引接电视墙或者是远传视频矩阵，而后通过电视墙软件进行视频调度可视化操作，将所需视频信息投影到大屏上或传输至视频矩阵/视频云平台上，视频信息在池内不断“流动”，至此达到了视频信息池的“开源”、“存储”、“饮取”三大步骤。

三、建设视频信息池的优势

（一）资源整合，有效管理

建设视频信息池的一大优势在于它汇聚了各种类型的视频资源，如同吸纳河流的湖泊那样，各式各样的“河流”汇聚至此，将所需要的各种视频资源整合在一起，这就为资源需求者和网络信息运维人员提供了便捷。对于视频资源需求的事业部门而言，融入视频信息池更有利于提高工作效率，只需创建好自身业务视频资源而后通过信息运维部门接入视频信息池即可，在需要时按照自身业务需求，向运维部门提供相关的视频调度，无须关注这些资源的来源、引接、管理等具体实现内容，只关注所需视频资源。对于信息运维部门而言，可以起到统一管理的目的，对于一个组织机构而言，可以产生视频资源的终端是多种的，对于各个部门机构，相互之间的业务存在交叉部分，这时需要相互调取对方资源以供参考和使用，运维部门通过创建专门的视频线路来传输相关业务视频资源，接入到视频管控平台并根据业务部门需求适时调整资源的接入和推送，能够有效解决各业务部门对相关视频资的点对点临时性需求，解决各自为战的状况，可以起到统一规划视频资源引接，统一调度、管理各个事业部门提供的视频资源的目的。

（二）跨网组建、灵活接入

视频信息的引接，不同于其他数据流之间的传递，必须建立相同的传输节点，以网络为例，在网络隔离或者没有配置路由的情况下只有在同一网段内的数据才能够自由流动，视频信息可以通过视频线路如HDMI/DVI/SDI等传输至视频信息池内，视频信息从信息池内通过视频线路传输到显示大屏上，两者之间仅对接口等硬件有所要求。相对于其他信息资源创建信息池来讲，不同程度的会涉及不同网系不同平台数据的读取存储，也许能通过制定相同标准数据格式来解决不同平台数据存储使用，但是对于相互隔离的网络来说，只能分别在各自网系建立信息池。视频信息资源则没有这种限制，视频终端采集设备如果距离视频矩阵等平台近，则可直接通过视频线路相接，如果距离较远，则可以考虑通过网络传输方式传递视频信息。通过网络传输视频信号相对于视频信息池所在网络分为同种网络传输和异种网络传输，在同种网络传输情况下，网络视频设备可以直接添加到视频云平台中，视频终端设备通过视频编码器将视频信息编码为网络信号源，而后视频云平台对接入的视频编码流或是rtsp码流进行软/硬解码来获取信息;在异种网络情况下，视频信息池所在网络不可达，如果终端设备与视频平台距离较近，则不用接入任何网络，通过一对视频远传器通过网线将视频进行定点传输，如距离较远，则需要用考虑现有网络带宽是否富余的前提下，使用桥接的方式传递视频信息，视频接入方式的根据实际情况灵活采用。

（三）多点控制、多级推送

通过对视频云平台和视频矩阵等设备的控制，便可以对视频信息池中的视频数据加以调度，而后下级部门通过大屏控制软件来显示所接收的信号，一般来说视频信息池依托于网络而存在，借助于网絡可以通过相关软件来远程控制调度视频信息流动。以开启一场视频会议为例，首先主会场的会议摄像机接入本级视频矩阵中，而下级单位的会场画面通过网络远传至视频云平台中，双方会场需要对方画面，同时主会场要根据适时情况传送或者切换多个会场画面，多点控制优点在于既可以同时对两个平台的视频同时调度，各司其职，又不拘泥于固定物理点位，可以在主会场控制本级视频传输的同时也可以在控制下级分会场画面的轮播。在视频的推送上，可以形成分级推送机制，上级单位传输给本级单位多个业务视频资源，本级单位可以根据下级单位的业务属性和权限，分类别的传输给下级单位，像水库的“水闸”一样，逐级对视频信息池中分流出的视频信息进行筛选分流。

（四）易于拓展、便于维护

从组建视频信息池的设备上来看，整个视频系统是便于拓展与维护的，无论是组成视频信息池主干的视频云平台或是分支中的海康B20投屏控制设备，其主要结构以级联交换机、输入输出板卡为主，如果需要增加减少输入输出端口，可直接增加减少相应输入输出板卡，同时在视频输入方式上，可以直接通过板卡上对应的HDMI/SDI/DVI等接口進行直连，也可以将通过编码设备编码到视频网络中的视频信息进行解码，提取视频资源，通过视频远传器将海康B20设备中需要共享的视频资源远传至视频矩阵中，再由视频矩阵转发至视频云平台中，拓展成为视频网络系统，此外还可以通过国标28181协议来对接其他平台的视频流来拓展资源池的规模。

在维护方面，由于视频信息池组成结构层次分明，可以根据视频资源调取流动逆向排查，从产生视频的终端、编码设备、视频线路、视频平台接口的顺序依次检查，从而可以快速定位故障点位，更换故障的传输设备而后重新配置参数接入到视频信息池即可。

四、存在的不足

（一）信息安全性

无论是何种信息数据中心，信息安全性是重中之重，视频信息池更是如此，与普通信息资源池实现安全性的相同之处是：对于登陆控制中心的密码以用户权限要符合相关复杂性要求，实现的具体方式是对数据库的加密以及数据的存取安全校验。

视频资源与之不同的是，其一对硬件安全性要求较高，如果机房安防措施不足，对于视频综合平台上的输入输出有可能被窃取到其他线路中，同时对于通过编码器远传到视频网络上的视频流来讲，其密码复杂性程度也是风险之一;其二对不同级别权限的视频资源统一接入视频信息池内，由于视频资源的特殊性，视频终端传输的视频流一般都是明文状态，极易造成普通用户账号泄露被盗取导致关键核心视频信息的泄露;其三是在资源推送上，不同视频资源信息统一由运维中心调度，很可能发生调度出错导致非目标单位信息传播，导致信息外泄。

（二）设备资源限制

虽然组成视频信息池的各个视频平台都支持多种视频接口和拓展板卡，但是由于各个平台之间通过级联交换机或者视频线路连接，不能像普通数据中心那样利用可拓展的磁盘阵列来扩大存储资源空间，其增加的只是视频资源的种类。

普通数据信息池可以适用NAS、DAS等多种技术连接存储设备，其本质上是由专用的应用服务器和存储服务器两部分组成，而动态视频信息池是缺少了“存储服务器”支持的应用服务器，仅靠视频平台之间的级联交换，从网络带宽、视频终端接入层面限制了视频信息池的规模，同时也形成了多个视频中转节点，增加了管理难度。此外在视频信息池组建上关键一点是跨网组建，而实现这一关键的视频编码器价格不菲，如果需要的跨网设备过多则会造成昂贵的经费开支。

（三）备份和恢复

视频信息池以动态形式而存在，其信息都是临时性的，除去配有硬盘录像机的网络摄像机外，不可能也没必要将其他视频资源实时备份，如果对于某一信息资源有相关需求，只能够通过录像软件录制来保存视频信息。对于普通数据中心而言，重要数据采取双备份策略，一旦某一数据中心发生故障，能够直接转移调用其备份数据中心的资源，快捷高效，但是对于视频信息池而言，由于其采用的是硬件与软件相结合的方式组建，分层结构便于小型维护，但是如果组成信息池的某一关键节点——视频矩阵故障且无法修复，与之相连接的各级设备均会无法调取资源，对于采用软件方式接入系统的数据信息可以备份存储，在物理层面上由于视频设备的特殊性，闲置一台视频矩阵作为备份不太现实，即便存在备份设备，但对于硬件线路的更换也是需要大量的时间，这就导致了视频信息池一旦发生整体性硬件设备故障，其短时间内维修恢复难度很大。

五、提高与改进

（一）配合音频矩阵

大多数的视频资源都伴随着音频信息，视频信息池内只包含视频而没有声音，不在视频信息中包含音频信息，一是传输视频信息的线路中也只有HDMI、SDI中的少部分支持将视频与音频同时编码传输，而是一般视频综合平台没有音频输入输出与控制，对音视频信息进行统一调度匹配也不够专业，只能达到对常规业务视频画面的需求，但是对于信息运维的另一个部分视频会议来说，只有视频信息还是有所欠缺，视频会议需要同时传输会场画面与相应发言席音频，两者之间需要相互协调，所以视频信息池的基础上增加数字音频矩阵，同时将模拟声音信号和数字声音信号统一接入能够便捷、直观的管理音频信息。

与视频矩阵一样，数字音频矩阵同样是以矩阵的方式来对各个音频信息进行调度，一方面将视频输出终端的视频信息引接到视频信息池的同时将此终端的音频输出接入到音频矩阵中，在需要某一视频资源音频信号时可以直接在音频矩阵中控制输出，另一方面将会以摄像机接入视频信息池的同时将发言席的麦克风的拾音设备接入音频矩阵，可以针对不同会场要求提供专项音视频保障。使用视频信息池和数字音频矩阵两大系统分别对视频、音频资源进行管理调度，可以有效解决视频资源和音频资源之间相互协调配合、统一管理的问题。

（二）规范标准

标准统一化、数据规范化对于一个信息中心来说尤为重要，而视频信息池可以在以下三个方面规范标准，以提高音视频调度准确性和运行维护设备工作效率。一是对视频资源的输入输出严格把关，视频信息池中普通信息与核心敏感信息共存，既要是普通信息共享，又要核心敏感信息专用，要对视频信息池的输出信息严格把关，普通信息可以自由在视频信息池中流动，核心敏感信息则需通过专门通道，点对点传输;二是对接口有详尽记录，对于组成视频信息池的各视频综合平台输入输出接口要有详尽记录，在对视频线路布线的同时区分视频类别、线路接口等做好标识，这些记录表和标识则是以后视频线路调配、设备故障定位维修的重要参考;三是在软件层面对视频资源进行注解，具体来说就是在音视频调度平台如IVMS-4200、小鸟视频矩阵等软件平台上，对各物理接口相应视频资源加以定义和命名，便于操作人员快速准确的定位推送相关视频资源。

六、结束语

本文从构建视频信息池的基本原理出发，通过建设视频信息池将视频资源统一汇聚整合，打通了各个网系、平台之间视频信息引接、推送的屏障，解决了视频资源需求部门各自建设、各自为战的局面，同时更加方便于运维人员对整个视频信息资源的管理与维护，针对信息安全性和设备资源限制等不足之处，根据具体业务需求建设视频信息规模以及不同级别视频信息的调度推送，在创建视频信息池之初一定要先制定好资源引接标准，标识线路接口同时预留扩展空间，在建设视频信息池的同时建设音频矩阵，有效处理伴随视频的音频信息的同时，通过合理调度音视频信息，使不同平台视频音频资源相结合，充分提高了视频信息池的兼容性和组合性。

作者单位：左昊    刘邓    张富淳    武警河北总队

参  考  文  献

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