基于藍(lán)光盤(pán)介質(zhì)的媒資存儲(chǔ)探索

上海市寶山區(qū)廣播電視臺(tái) 朱 力

1.引言

隨著電視業(yè)務(wù)的發(fā)展，欄目的播出周期越來(lái)越短，自辦的節(jié)目越來(lái)越多，電視臺(tái)每天都要生產(chǎn)大量的文字、圖片、音視頻等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)，都是每個(gè)電視臺(tái)的寶貴素材，是各位電視工作者的智慧結(jié)晶。大量寶貴的素材，如何有效的保存，給電視工作者們帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)。

隨著電視行業(yè)記錄和存儲(chǔ)設(shè)備的發(fā)展，記錄載體也趨多樣化，目前而言，本臺(tái)的記錄載體有U-MATIC帶、BETACAM帶、DVCPRO帶、P2卡和藍(lán)光盤(pán)。這些多格式的存儲(chǔ)介質(zhì)給保存和調(diào)用帶來(lái)了新的難題，在沒(méi)有統(tǒng)一存儲(chǔ)格式的情況下，調(diào)用的成本很高，且操作復(fù)雜，還需備各式播放設(shè)備。

為適應(yīng)新的媒資存儲(chǔ)，本臺(tái)經(jīng)過(guò)論證，于2008年添置了基于磁盤(pán)陣列的在線(xiàn)媒資系統(tǒng)，也于2012年建成了基于數(shù)據(jù)流磁帶的近線(xiàn)和離線(xiàn)媒資系統(tǒng)。成熟的基于磁盤(pán)和數(shù)據(jù)流磁帶的媒資系統(tǒng)給素材存儲(chǔ)帶來(lái)了成套的解決方案。但該系統(tǒng)的成本和介質(zhì)本身的存儲(chǔ)周期這兩個(gè)方面一直是媒資長(zhǎng)期保存的瓶頸，特別是對(duì)于訪(fǎng)問(wèn)頻率極低的歷史媒體資產(chǎn)的管理應(yīng)用是否適用帶來(lái)了疑問(wèn)。為此，本臺(tái)不得不探索更低成本和更長(zhǎng)存儲(chǔ)周期的方案來(lái)完善這一必須面對(duì)的問(wèn)題。本文將依托本臺(tái)的實(shí)際情況，將未納入當(dāng)前媒資系統(tǒng)的歷史音視頻資料作試點(diǎn)，探索基于通用藍(lán)光盤(pán)介質(zhì)的媒資存儲(chǔ)應(yīng)用。

2.需求

本臺(tái)的歷史視頻資料現(xiàn)狀：經(jīng)梳理，本臺(tái)還有未納入媒資系統(tǒng)的U-MATIC素材700多盤(pán)，長(zhǎng)約500小時(shí)。該素材都為上世紀(jì)90年代初積累，在帶庫(kù)已存放20年，磁帶的質(zhì)量已不容樂(lè)觀(guān)。而配套的播放機(jī)還剩4臺(tái)SONY U-MATIC VO5850P，經(jīng)保養(yǎng)有2臺(tái)能正常播放，如出現(xiàn)故障，已很難再有配件進(jìn)行維修。不進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換可能面臨歷史珍貴資料的缺失。事實(shí)上，類(lèi)似于這樣的媒體資產(chǎn)在隨著時(shí)間的推移將會(huì)越來(lái)越多，必需要思考對(duì)該類(lèi)資料進(jìn)行轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)介質(zhì)，進(jìn)行長(zhǎng)期、有效地保存的方案。

3.定位

根據(jù)當(dāng)前本臺(tái)的實(shí)際情況，對(duì)解決方案設(shè)立以下6方面定位：

（1）低成本。考慮本臺(tái)在運(yùn)行資金上的壓力，應(yīng)在系統(tǒng)建設(shè)、資料轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)調(diào)用等各個(gè)環(huán)節(jié)中，盡量壓縮先期的硬件投入和降低后期維護(hù)管理成本的投入。

（2）符合長(zhǎng)期保存要求。選用介質(zhì)需達(dá)20年以上的保存周期，存儲(chǔ)和調(diào)用等整個(gè)系統(tǒng)能長(zhǎng)期有效。

（3）調(diào)用和編目相對(duì)便捷。因考慮資產(chǎn)的訪(fǎng)問(wèn)頻率極低，為節(jié)約成本，可考慮人工干預(yù)操作，但能做到快速查詢(xún)、訪(fǎng)問(wèn)和調(diào)用。

（4）兼容性強(qiáng)。存儲(chǔ)的格式為通用格式，能被不同的非線(xiàn)性編輯系統(tǒng)所識(shí)別和使用。

（5）安全性高。存儲(chǔ)介質(zhì)本身不易損壞，同時(shí)不能有病毒等安全風(fēng)險(xiǎn)。

（6）具備擴(kuò)展性。雖然定位于歷史媒資的存儲(chǔ)管理，但通過(guò)擴(kuò)展，能應(yīng)用于當(dāng)前媒資的存儲(chǔ)管理，并能做到與當(dāng)前基于數(shù)據(jù)流磁帶庫(kù)媒資系統(tǒng)的銜接。

4.分析

（1）為什么不利用現(xiàn)有的磁盤(pán)陳列+數(shù)據(jù)流磁帶的媒資？

1）歷史媒資的特性決定。正常情況下，歷史媒資很少被訪(fǎng)問(wèn)，使用的頻率極低。以本臺(tái)的U-MATIC帶資料為例，近十年來(lái)，僅在攝制《改革開(kāi)放三十周年回顧》專(zhuān)題片中，曾大量調(diào)用過(guò)。而這些資料如錄入現(xiàn)有媒資，很有可能面臨在數(shù)據(jù)流磁帶換代時(shí)都不曾被調(diào)用的情況，這樣反而會(huì)增加換代數(shù)據(jù)遷移的壓力。因此，以數(shù)據(jù)流磁帶為介質(zhì)的媒資系統(tǒng)并不適用于非經(jīng)常性調(diào)用的歷史媒資保存管理。

2）數(shù)據(jù)流磁帶的特性決定。數(shù)據(jù)流磁帶通過(guò)不斷發(fā)展，其單盤(pán)容量大及產(chǎn)品的成熟度等優(yōu)勢(shì)非常明顯，但其工藝特性采用“電—磁”的基本記錄原理，“接觸式”讀寫(xiě)方式，長(zhǎng)期存儲(chǔ)后易產(chǎn)生發(fā)霉、掉磁、粘連等情況，因此也決定了其老化周期較短，難以做到長(zhǎng)期有效地保存。

（2）為什么選通用藍(lán)光盤(pán)？

1）藍(lán)光的發(fā)展趨勢(shì)

2002年2月19日，“藍(lán)光光碟聯(lián)盟”的前身“Blu-ray Disc Founders”成立，由索尼集團(tuán)為首開(kāi)始策劃及研發(fā)藍(lán)光光碟。2008年2月19日，隨著HD DVD領(lǐng)導(dǎo)者東芝宣布在3月底退出所有HD DVD相關(guān)業(yè)務(wù)，持續(xù)多年的下一代光盤(pán)格式之爭(zhēng)正式劃上句號(hào)，最終由SONY主導(dǎo)的藍(lán)光光盤(pán)勝出。通過(guò)十多年來(lái)的發(fā)展，藍(lán)光技術(shù)已趨向成熟，現(xiàn)已在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域大面積推廣，XDCAM系列的藍(lán)光攝錄設(shè)備已在廣電領(lǐng)域占據(jù)半壁江山?？紤]到成本和兼容性，我們選取通用藍(lán)光盤(pán)為介質(zhì)進(jìn)行分析。

2）通用藍(lán)光盤(pán)的特點(diǎn)

一是保存年限長(zhǎng)。根據(jù)對(duì)藍(lán)光盤(pán)的調(diào)研，目前優(yōu)質(zhì)藍(lán)光盤(pán)的生產(chǎn)采用了超硬保護(hù)涂層、無(wú)機(jī)記錄材質(zhì)2種新技術(shù)，新技術(shù)使得藍(lán)光盤(pán)存儲(chǔ)年限遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了硬盤(pán)、磁帶等其他存儲(chǔ)介質(zhì)，保存年限理論上可達(dá)50年以上。

圖1 防指紋污染測(cè)試——盤(pán)面污染程度圖

圖2 防指紋污染測(cè)試——結(jié)果分析圖

二是保存要求低。通用藍(lán)光盤(pán)的保存條件為常溫(-10～55℃)，濕度3%-90%，在電視臺(tái)帶庫(kù)恒溫恒溫的保存條件下，對(duì)其保存周期來(lái)說(shuō)，應(yīng)有較高的保障。

三是抗干擾能力強(qiáng)。根據(jù)藍(lán)光光盤(pán)協(xié)會(huì)發(fā)布的白皮書(shū)中對(duì)藍(lán)光盤(pán)的測(cè)試，可以清楚地看到，藍(lán)光盤(pán)的介質(zhì)在抗干擾能力方面表現(xiàn)出很大的優(yōu)勢(shì)，對(duì)使用和保存的周期來(lái)說(shuō)，有很大地提升。

a.藍(lán)光光盤(pán)協(xié)會(huì)發(fā)布的指紋污染測(cè)試。如圖1所示：(a)為DVD，(c)為普通藍(lán)光盤(pán)BD-RE，(c’)為最新超硬保護(hù)涂層的藍(lán)光盤(pán)。通過(guò)人造指紋試劑模擬指紋中的油脂對(duì)光盤(pán)進(jìn)行污染，計(jì)算讀寫(xiě)誤碼率。通過(guò)顯微鏡可以觀(guān)察到，(a)(c)(c’)的指紋污染物和顆粒附著物不污染程度有極大不同，(c’)盤(pán)保護(hù)涂層起到重要作用。

如圖2所示：通過(guò)兩種不同手段進(jìn)行測(cè)試，分別為①藍(lán)色條塊為記錄后再加指紋的誤碼情況，②紅色條塊為加指紋后再記錄的誤碼情況，測(cè)試后(a)盤(pán)的兩種誤碼率極為嚴(yán)重，影響正常讀取；(c)盤(pán)第1種測(cè)試的誤碼率在1.0E-5左右，第2種測(cè)試的誤碼率為1.0E-3左右，也不太可靠。(c’)盤(pán)的誤碼率都相當(dāng)穩(wěn)定且較低，低于商用誤碼率標(biāo)準(zhǔn)。

b.藍(lán)光光盤(pán)協(xié)會(huì)發(fā)布的鋼絲球摩擦測(cè)試。如圖3所示：三種測(cè)試光盤(pán)樣品為(a)聚碳酸酯保護(hù)膜盤(pán)面；(b)傳統(tǒng)的紫外固化保護(hù)層盤(pán)面；(c)最新超硬保護(hù)涂層的藍(lán)光盤(pán)面。

實(shí)驗(yàn)中使用鋼絲刷子對(duì)實(shí)驗(yàn)品進(jìn)行300次摩擦，再對(duì)其進(jìn)行讀寫(xiě)，獲取的信號(hào)的抖動(dòng)參數(shù)(jitter)。實(shí)驗(yàn)中(a)盤(pán)表面被摩擦后，不能正常讀寫(xiě)；(b)盤(pán)也受到了損傷，單誤碼率較高；(c)表面幾乎沒(méi)有損傷，各項(xiàng)數(shù)據(jù)顯示正常。

表1 媒資分類(lèi)表

圖3 鋼絲球摩擦測(cè)試結(jié)果圖

圖5 媒資調(diào)用圖

四是兼容性高。經(jīng)本臺(tái)測(cè)試，通用藍(lán)光盤(pán)能被各品牌普通藍(lán)光驅(qū)動(dòng)器所識(shí)別和讀取。且根據(jù)光盤(pán)的發(fā)展，每次升級(jí)換代都能做到讀取的下兼容(MD、LD因尺寸及包裝等問(wèn)題不兼容)，且其讀寫(xiě)工藝也決定了可做到下兼容。在新一代藍(lán)光盤(pán)BDXL發(fā)布時(shí)，藍(lán)光光盤(pán)協(xié)會(huì)也公布了BDXL播放器能下兼容CD、DVD、BD等格式。因此，照此趨勢(shì)，即便讀寫(xiě)設(shè)備升級(jí)，通用藍(lán)光盤(pán)會(huì)在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)，不缺乏讀取設(shè)備，避免了數(shù)據(jù)的反復(fù)遷移。

綜上，以藍(lán)光盤(pán)的作為存儲(chǔ)介質(zhì)，將符合我們對(duì)休眠型歷史媒資的存儲(chǔ)要求。

5.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)對(duì)本臺(tái)媒資生成時(shí)間和使用情況分析，結(jié)合現(xiàn)有媒資系統(tǒng)容量，設(shè)立以下4種分類(lèi)，如表1。

那么，本臺(tái)前三類(lèi)媒資已進(jìn)入磁盤(pán)+數(shù)據(jù)流磁帶庫(kù)的現(xiàn)有系統(tǒng)中。按照以上分類(lèi)，也可清晰地看到，本文設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是針對(duì)第四類(lèi)媒資的存儲(chǔ)。

2003年9月，中國(guó)廣播電視音像資料館項(xiàng)目第一期安裝調(diào)試工作完成，標(biāo)志著媒資管理系統(tǒng)在我國(guó)開(kāi)始起步，通過(guò)近10年的發(fā)展，該系統(tǒng)已相對(duì)成熟，本文所研究的歷史媒資存儲(chǔ)探索也是基于這一成熟的系統(tǒng)，整體的媒資體系與之前的基本相同，只是在存儲(chǔ)介質(zhì)的操作上引入了光盤(pán)庫(kù)和離線(xiàn)柜(如圖4)。

那么，通過(guò)我們調(diào)研，本臺(tái)面向休眠型的歷史媒資存儲(chǔ)設(shè)計(jì)，其要點(diǎn)應(yīng)包括以下幾個(gè)方面：

5.1 低成本框架設(shè)計(jì)

媒資系統(tǒng)的流程已無(wú)多大的值得商議之處，那么要降低成本，需轉(zhuǎn)換思路。一是“草船借箭”。整個(gè)系統(tǒng)在媒資采集編目存儲(chǔ)等整個(gè)流程的初期，善于“借”力，以租用設(shè)備的形式來(lái)完成休眠離線(xiàn)型媒資進(jìn)入系統(tǒng)，最終所保留的僅是保存音視頻數(shù)據(jù)的藍(lán)光盤(pán)介質(zhì)、保存編目數(shù)據(jù)庫(kù)的服務(wù)器和讀取調(diào)用數(shù)據(jù)的藍(lán)光光驅(qū)。二是面向未來(lái)的簡(jiǎn)易升級(jí)方式?？紤]技術(shù)的不斷發(fā)展的潮流，目前的藍(lán)光介質(zhì)BDXL終會(huì)被新一代的大容量光盤(pán)所取代，但光盤(pán)的下兼容格局，將為今后的設(shè)備升級(jí)帶來(lái)非常簡(jiǎn)易的升級(jí)模式。即采用新一代的光盤(pán)作保存新介質(zhì)，同時(shí)更新讀取設(shè)備，原存儲(chǔ)藍(lán)光盤(pán)亦能繼續(xù)使用。因此，在設(shè)備升級(jí)上也將存在低成本操作的可能。三是較長(zhǎng)的存儲(chǔ)周期。根據(jù)藍(lán)光盤(pán)介質(zhì)的保存年限和兼容性，本臺(tái)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)遷移年限為20年。這一周期將遠(yuǎn)高于數(shù)據(jù)流磁帶的保存和遷移周期，在后期的數(shù)據(jù)維護(hù)上，節(jié)約了大量的人力物力和資金。

5.2 適用型調(diào)用模式設(shè)計(jì)

在完成采集編目后，存儲(chǔ)音視頻介質(zhì)的藍(lán)光盤(pán)將被安置于帶庫(kù)，其保存方式為貨架保存，類(lèi)似于原來(lái)的磁帶保存方式。其按照媒資的生產(chǎn)年度、節(jié)目類(lèi)型和時(shí)間序列生成唯一序列號(hào)作為標(biāo)識(shí)，系統(tǒng)標(biāo)識(shí)、光盤(pán)標(biāo)識(shí)和貨架位置一一對(duì)應(yīng)。其調(diào)用模式為在檢索系統(tǒng)中查詢(xún)到所需素材的識(shí)別號(hào)，到帶庫(kù)對(duì)應(yīng)的位置找到該光盤(pán)，在帶驅(qū)動(dòng)器的非編上導(dǎo)入所需數(shù)據(jù)，使用。如圖5：

雖然這樣的操作方式與全自動(dòng)的媒資系統(tǒng)相比，在便捷性上差距較大，但對(duì)于極少調(diào)用的休眠型素材來(lái)說(shuō)，衡量其調(diào)用工作量與投入的成本，不可謂是一種很好的方式。

5.3 突出的兼容性設(shè)計(jì)

為考慮休眠型離線(xiàn)媒資長(zhǎng)期存儲(chǔ)的要求，兼容性是不得不考慮的問(wèn)題。一是媒資格式與不同的媒資系統(tǒng)相兼容，可做到不同系統(tǒng)的導(dǎo)入導(dǎo)出，這方面需考慮媒資的存儲(chǔ)格式為通用的MPEG2、DVCPRO25、DVCPRO50等格式，編目的存儲(chǔ)格式為基于XML的通用格式。二是檢索系統(tǒng)也需考慮通用性。本臺(tái)選用基于TCP/IP協(xié)議的檢索系統(tǒng)，利用通用的IE軟件做檢索客戶(hù)端。這樣的設(shè)計(jì)對(duì)于任何聯(lián)接到媒資服務(wù)器的計(jì)算機(jī)，都能做到查詢(xún)檢索功能，方便檢索功能的不斷拓展。只要做好數(shù)據(jù)服務(wù)器的備份，確保數(shù)據(jù)服務(wù)器所在網(wǎng)絡(luò)的安全，那么編輯記者的辦公計(jì)算機(jī)，也能進(jìn)入該媒資網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行資料的查詢(xún)。

5.4 擴(kuò)展性設(shè)計(jì)

根據(jù)低成本框架設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)在硬件上擴(kuò)展性已預(yù)留余地，更新?lián)Q代已非重要問(wèn)題，今后新光盤(pán)介質(zhì)存儲(chǔ)的可擴(kuò)展性上也能體現(xiàn)可持續(xù)性。那么，本文討論的擴(kuò)展性主要就在于可擴(kuò)展的媒資存儲(chǔ)。根據(jù)本臺(tái)的媒資分類(lèi)，本系統(tǒng)將先針對(duì)當(dāng)前第四類(lèi)媒資存儲(chǔ)，但從本質(zhì)上講，當(dāng)前的一至三類(lèi)媒資會(huì)隨著時(shí)間的推移，也會(huì)成為第四類(lèi)媒資，能否做到本臺(tái)現(xiàn)有的基于數(shù)據(jù)流磁帶媒資系統(tǒng)的導(dǎo)入，是關(guān)鍵。經(jīng)過(guò)我們的反復(fù)測(cè)試，要做到這一點(diǎn)，需在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中注重兩個(gè)原則，一是兩個(gè)系統(tǒng)的編目標(biāo)準(zhǔn)需一樣，也就是編目的標(biāo)準(zhǔn)必須嚴(yán)格按照國(guó)家廣電總局發(fā)布的《廣播電視音像資料編目規(guī)范》（GY/T 202.1-2004）進(jìn)行編目。二是新系統(tǒng)需帶編目信息字段抓取和導(dǎo)入功能，這樣，也就能完成新系統(tǒng)與原系統(tǒng)在編目上的對(duì)應(yīng)一致，也就能完成媒資的整體遷移。通過(guò)以上兩個(gè)原則，新建的藍(lán)光媒資即能做到我們所需的擴(kuò)展功能。而且，在足夠的資金保障情況下，拓展藍(lán)光盤(pán)庫(kù)等自動(dòng)存儲(chǔ)系統(tǒng)后，利用新的藍(lán)光媒資系統(tǒng)能進(jìn)行快速數(shù)據(jù)遷移，因此，可將藍(lán)光盤(pán)媒資系統(tǒng)升級(jí)為原數(shù)據(jù)流磁帶媒資系統(tǒng)的備份，也為媒資的安全提供了更好地保障。

6.結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)基于藍(lán)光盤(pán)介質(zhì)的低成本休眠型歷史媒資存儲(chǔ)系統(tǒng)的探索和應(yīng)用，較為有效地解決了本臺(tái)該類(lèi)媒資的存儲(chǔ)難題，同時(shí)，也望能為今后媒資系統(tǒng)的存儲(chǔ)建設(shè)提供新的借鑒方案。