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HDTV制作中广泛应用的数字媒体领域存储技术

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

区、计算丢失的数据块和向新盘写入新的数据块,都是在后台自动进行。重建活动最好是在RAID系统空闲的时候进行,否则整个系统的性能会受到严重的影响。

  与RAID3不同,RAID5是将校验数据平均分配到每一个磁盘上,各块硬盘分别独立进行条带化分割,相同的条带区进行奇偶校验(异或运算),这样就可以确保任何对校验块进行的读写操作都会在所有的RAID磁盘中进行均衡。因此,RAID5具有良好的随机读性能,因为在规定的传输块大小范围内的数据只需访问单个数据驱动器,也克服了RAID3单个冗余盘的局限性。

  RAID5的主要缺点是降低写功能,因为它是一位或一个字节地写在磁盘上,经过处理后,使数据块1的位或字节写在数据块1上,数据块2的位或字节写在数据块2上,……因此,在写数据时处理的环节比较多,降低了随机写功能。

  采用IDE硬盘构建RAID的技术是新出现的一个技术方向。由于IDE设备扩展性和IDE设备支持热插拔的技术限制,IDE设备的RAID应用尚不够广泛。

  在广电业,使用RAID技术最多的是视音频服务器和非线性编辑硬盘塔。其它存储设备也广泛应用,但不如上述设备更加引人注目。

  SAN技术

 

 SAN是存储技术进入网络时代的的产物。它一方面能为网络应用系统提供丰富、快速和简便的存储资源;另一方面又能对网上的存储资源进行集中统一的管理,成为当今理想的存储管理和应用模式。它即可以作为电视台业务管理的结构,也可以作为视音频播出服务器的网络化构架。

  NAS技术

  NAS是目前发展速度最快的数据存储设备之一。在典型的网络架构中,数据成为了网络的中心,NAS设备是直接连接在网络上的。它具有如下的特点:(1)NAS设备是作为单独的文件服务器存在的。网络中所有设备的大多数据均存储在NAS设备上。(2)将NAS设备连接到网络中非常方便。如通过设置简单的IP地址等,就可以即插即用地使用NAS设备。(3)NAS设备使用的方便性,可大大降低设备的管理和维护费用。(4)NAS设备可以支持不同的操作系统平台。同时提供了RAID硬盘、冗余电源和风扇、冗余控制器,可保证7×24小时工作。

  该技术在数字视频领域用于中心在线存储、网络硬盘服务器和网络非线性编辑等。

  数据流磁带技术

  数据流磁带技术是一门古老的技术。伴随着技术的不断发展和更新,其容量、读写速度、可靠性的迅速提高,它在广电领域的应用也引起重视。常用的磁带存储技术有三类:

  1.LTO技术

  LTO即线性磁带开放协议,是由HP、IBM和Seagate三家厂商于1997年底联合制定的。它是开放式的技术,三家厂商将生产许可证开放给存储介质和磁带机厂商,使不同厂家的产品兼容。开放性带来更多的创新,兼容已有设备,降低成本和价格,使用户受益。LTO结合了线性多通道、双向磁带格式、硬件数据压缩、优化的磁道存储和高效纠错技术,大大提高磁带的性能。目前LTO支持Ultrium(高速开放磁带格式)和Accelis(快速访问开放磁带格式)。Ultrium格式具有高可靠性、大容量的特点。特别是能单独操作,也可以在自动环境中使用。Accelis则侧重于快速数据存储。它在磁带盒中装有双轨磁带存储器用于加快读写速度。两种格式使用同样的磁头、介质磁道面、通道和服务技术,并共享许多代码。两种格式相较而言,大部分用户更强调存储容量,因而Ultrium技术更引人注目。国内广电业于2002年开始引用该技术作媒体资产存储,这是一个值得重视的技术走向。

  2.DAT技术

  DAT(数字音频磁带技术)最早由HP和Sony开发。它采用螺旋扫描技术,早期主要用于数字音频存储,后来经过改进,用于信息存储领域,而且种种迹象表明,DAT的优势还将继续保持。DAT技术之所以大受欢迎,很重要的原因是其很高的性价比、高可靠性。另外该技术全世界都采用,因此世界范围都可得到该产品的持续供货和良好的售后服务。

  3.DLT(数字线性磁带)技术

  该技术最早于1985年由DEC公司开发,它主要应用于VAX机。当时是高性能、高价格,仅应用于很少领域。经改进后,又重新成为存储领域的热门技术。目前磁带驱动器容量为10~35GB,采用硬件压缩技术,容量可提高一倍。但DLT技术也存在一定的劣势。驱动器和磁介质价格高,主系统和网络之间带宽窄。非标准的外型设计使内部受到很大限制。但该技术仍可视为未来有前途的产品。目前只被少数需要高性能备份的用户采用。

  特别值得提及,上述各种数据流磁带机均称有硬件压缩技术,可将数据无损压缩一倍或一倍以上。但是在广电数字媒体领域,大部分的数字媒体采用了MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4压缩,当把这些数据保存到磁带机上时,数据不能再压缩。如果再次用磁带机的硬件压缩,不但不能压缩数据,而且会增加容量,这是由实验得出的结果。在考虑数据流磁带库容量时,如果存储的是MPEG或JPEG文件,不能按硬件压缩能力设计容量。

  此外,光存储技术、Cluster存储、IP存储和面向对象的网络数据库存储技术也是蓬勃向上、值得关注的热点,限于篇幅此处略。

  实际上,上述技术并不是孤立存在的,而是综合应用这些技术来构造系统。例如,GVG公司和Pinnacle公司视音频服务器的存储阵列服务器采

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