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摘要:數字視頻就是以數字形式記錄的視頻,和模擬視頻相對的。數字視頻有不同的產生方式,存儲方式和播出方式。文章發表在《電源技術應用》上,是電子論文發表范文,供同行參考。
關鍵字:數字視頻,在線存儲,優化設計
一、前言
在廣播電視領域,過去、現在,還是將來,存儲都是人們在討論的一個永恒不變的話題。因為我們知道,無論是使用傳統錄放機進行一對一或多對一的節目編輯、還是使用非線性網絡進行非線性編輯,我們操作的對象都是媒體數據,而這些媒體數據都離不開存儲,所以說存儲是整個系統的核心,這里所說的存儲指的是在線存儲。
針對這些情況,優化設計數字視頻在線存儲已經是很多電視臺需要考慮的一個現實問題。
二、在線存儲優化設計分析
(一)在線存儲模式的優化設計
目前磁盤存儲市場上,存儲分類(如下表一)根據服務器類型分為:封閉系統的存儲和開放系統的存儲。封閉系統主要指大型機,比如AS400等服務器。開放系統指基于包括Windows、UNIX、Linux等操作系統的服務器;開放系統的存儲又分為:內置存儲和外掛存儲;開放系統的外掛存儲根據連接的方式分為:直連式存儲(Direct-Attached Storage,簡稱DAS)和網絡化存儲(Fabric-Attached Storage,簡稱FAS);開放系統的網絡化存儲根據傳輸協議又分為:網絡接入存儲(Network-Attached Storage,簡稱NAS)和存儲區域網絡(Storage Area Network,簡稱SAN)。
電視臺的非線網絡用到的存儲基本上都是屬于開放系統的存儲,所以對于封閉系統的存儲,在這里就不加以說明和比較。
從表一中我們可以看出,開放系統的存儲又分為內置存儲和外掛存儲。內置存儲就是我們通常說的在主機內插入一塊或幾塊硬盤。
這種存儲的缺點很明顯,一是由于機箱空間的限制,不能插入更多的硬盤,這樣在存儲容量上就不能滿足工作的需要;另外就是機箱內沒有專門的通風設施,硬盤的工作環境惡劣。所以數字視頻的存儲一般也不采用內置存儲模式。
目前,數字媒體的在線存儲一般都采用外掛存儲的存儲模式,即:直連式存儲(DAS)、存儲區域網絡(SAN)、網絡接入存儲(NAS)。這三種存儲模式的系統結構如圖一所示:
1、直連式存儲(DAS)
開放系統的直連式存儲(Direct-Attached Storage,簡稱DAS)已經有近四十年的使用歷史。DAS是指將存儲設備通過SCSI接口或光纖通道直接連接到一臺計算機上。
在電視臺剛開始使用單機非線編時,DAS是主要采用的模式。比如單機版的廣告串編系統、單機版的非線性編輯等。但是隨著非線性網絡的建立,媒體數據的不斷增長,尤其是現在的存儲容量要求在數百GB,甚至數TB以上時,DAS在備份、恢復、擴展、災難備份等方面的問題日益困擾系統管理員,成為系統的瓶頸。
DAS存在的主要問題和不足是:
(1)直連式存儲依賴服務器主機操作系統進行數據的I/O讀寫、存儲、維護管理,數據備份和恢復要求占用服務器主機資源(包括CPU、系統I/O等)。
(2)直連式存儲與服務器主機之間的連接通道通常采用SCSI連接,帶寬為10MB/s、20MB/s、40MB/s、80MB/s等;隨著服務器CPU的處理能力越來越強,存儲硬盤空間越來越大,陣列的硬盤數量越來越多,SCSI通道將會成為I/O瓶頸;服務器主機SCSI ID資源有限,能夠建立的SCSI通道連接有限。
2、存儲區域網絡(SAN)
存儲區域網絡(Storage Area Network,簡稱SAN)采用光纖通道(Fibre Channel)技術,通過光纖通道交換機連接存儲陣列和服務器主機,建立專用于數據存儲的區域網絡。SAN經過十多年歷史的發展,已經相當成熟。SAN存儲采用的帶寬從100MB/s、200MB/s,發展到目前的1Gbps、2Gbps。
數字視頻在線存儲的優化設計分析 :
SAN的優點有以下幾個方面:
(1)SAN提供了一種與現有LAN連接的簡易方法,并且通過同一物理通道支持廣泛使用的SCSI和IP協議。SAN不受現今主流的、基于SCSI存儲結構的布局限制。特別重要的是,隨著媒體數據的爆炸性增長,SAN允許獨立地增加它們的存儲容量。
(2)SAN的結構允許任何服務器連接到任何存儲陣列,這樣不管數據置放在哪里,服務器都可直接存取所需的數據。因為采用了光纖接口,SAN還具有更高的帶寬。
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