高清媒資存儲方案分析

李超鋒

（鄭州電視臺，河南鄭州 450000）

高清媒資存儲方案分析

李超鋒

（鄭州電視臺，河南鄭州 450000）

本文主要介紹在廣播電視技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，高清電視節(jié)目逐漸普及，電視臺老的標(biāo)清存儲系統(tǒng)的一些弊端，探討新的高清存儲系統(tǒng)的解決方案和特點(diǎn)。

高清電視；存儲系統(tǒng)；以太網(wǎng)；光纖網(wǎng)

廣電行業(yè)的飛速發(fā)展導(dǎo)致電視業(yè)務(wù)和系統(tǒng)架構(gòu)都發(fā)生了巨大的變化。國內(nèi)大部分電視臺開始施行高標(biāo)清同播，這對于整個電視業(yè)務(wù)系統(tǒng)來說不管是采編、制作還是播出系統(tǒng)都將面臨不小的挑戰(zhàn)，尤其是媒資存儲系統(tǒng)，壓力更大，存儲系統(tǒng)的運(yùn)行將直接影響整個電視系統(tǒng)的運(yùn)行。所以，本文就高清媒資存儲方案進(jìn)行簡要探討。

1 高清媒資方面面臨的問題

目前廣電業(yè)務(wù)發(fā)展迅速，媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)受到了一些挑戰(zhàn)，主要是存儲量的增長和性能的提升［1］。

1.1 存儲容量的增長方面

現(xiàn)在標(biāo)清節(jié)目主要以25Mb碼流和50Mb碼流為主，若是高清節(jié)目，部分碼流可能會達(dá)到120Mb甚至是185Mb，這在存儲空間上至少提高了2.5～7.0倍。這對于每天大量的播出節(jié)目來說，不管是媒資存儲量還是播出服務(wù)器的存儲量都將提高數(shù)倍，因此必須對現(xiàn)有標(biāo)清節(jié)目的存儲量進(jìn)行重新設(shè)計(jì)調(diào)整，提升存儲量以適應(yīng)目前高清節(jié)目存儲量的要求，這樣數(shù)據(jù)整體歸檔的工作量便增加了很多，對于整個存儲體系造成很大的壓力。因此，要重新對傳統(tǒng)的存儲管理理念進(jìn)行調(diào)整，設(shè)計(jì)新的存儲網(wǎng)絡(luò)和存儲方式，以適應(yīng)高清節(jié)目大容量存儲的要求。

1.2 性能提升方面

媒資庫是節(jié)目生產(chǎn)制作系統(tǒng)的重要組成部分，每天承擔(dān)著全臺節(jié)目素材的上載、遷移、節(jié)目轉(zhuǎn)碼、審查、節(jié)目備播、資料檢索和新聞素材的備份等工作。還提供了節(jié)目生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)重要的源素材及一些歷史資料，并向各個不同部門的節(jié)目生產(chǎn)系統(tǒng)提供一些資料的查詢和調(diào)用等服務(wù)。由于高清節(jié)目碼率的提升，在傳輸遷移數(shù)據(jù)時，傳輸時間一定會增加很多；多點(diǎn)業(yè)務(wù)并發(fā)的情況也會不斷出現(xiàn)，容易造成網(wǎng)絡(luò)擁堵，給整個存儲系統(tǒng)造成很大的壓力，因此需要考慮解決這兩方面的問題。

1.2.1 網(wǎng)絡(luò)傳輸方面。高清節(jié)目容量的增加，以前的千兆以太網(wǎng)架構(gòu)已經(jīng)不能適應(yīng)新的發(fā)展。以前的標(biāo)清節(jié)目文件存儲空間比較小，傳輸時間比較短，若在帶寬不變的情況下，按照老的以太網(wǎng)傳輸高清數(shù)據(jù)，傳輸時間將以數(shù)倍的時間增加，導(dǎo)致傳輸效率低下。所以，要對傳輸數(shù)據(jù)的帶寬進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，光纖網(wǎng)或萬兆網(wǎng)等高速網(wǎng)將要進(jìn)行大規(guī)模普及，將現(xiàn)有的千兆以太網(wǎng)絡(luò)逐步更換為光纖網(wǎng)絡(luò)。

千兆以太網(wǎng)技術(shù)相對于傳統(tǒng)的十兆或百兆網(wǎng)而言，是比較新的以太網(wǎng)技術(shù)，能夠克服以前以太網(wǎng)的一些弱點(diǎn)，性價比相對高，但仍然是以太技術(shù)，在數(shù)據(jù)、話音、視頻等實(shí)時業(yè)務(wù)方面還不能提供真正意義上的服務(wù)質(zhì)量。光纖網(wǎng)比較適合長距離和大容量的傳輸，而且衰減也很小，約0.22dB/km，比以太網(wǎng)優(yōu)勢明顯很多。

在帶寬方面，目前10G光纖已得到廣泛的應(yīng)用，與千兆以太網(wǎng)相比有很大優(yōu)勢，同樣是10G以太網(wǎng)和10G光纖網(wǎng)，但在大容量節(jié)目的數(shù)據(jù)傳輸中表現(xiàn)出很大的差別。在以太網(wǎng)中，一般的網(wǎng)絡(luò)實(shí)際利用率為總帶寬的30%～40%，而在光纖通道中表現(xiàn)則好很多，實(shí)際帶寬利用率能夠達(dá)到90%以上。通道資源浪費(fèi)很少，傳輸數(shù)據(jù)所使用的有效帶寬能大幅度提升。

1.2.2 實(shí)時并發(fā)情況的增加。高標(biāo)清節(jié)目時長相同，但是節(jié)目容量會有很大差別，這就會在節(jié)目上載、下載和遷移過程中使時間增加很多，從而在多重任務(wù)并發(fā)的情況下對于網(wǎng)絡(luò)帶寬的負(fù)荷增加很大的壓力。因此，在設(shè)計(jì)新的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時需要考慮網(wǎng)絡(luò)吞吐量和實(shí)時并發(fā)任務(wù)數(shù)的增加情況。

由此可見，光纖通道在性能方面具有明顯的優(yōu)勢。所以，光纖網(wǎng)在高清媒資的傳輸中就有很大的應(yīng)用優(yōu)勢。

2 高清媒資的存儲系統(tǒng)分析

新的存儲系統(tǒng)在高清媒資存儲中的優(yōu)勢主要表現(xiàn)有以下幾個方面［2］。

2.1 節(jié)省成本

新一代高清媒資存儲系統(tǒng)的精簡配置只有在數(shù)據(jù)寫入時才消耗物理空間，可以減緩以后節(jié)目存儲容量的購買要求，減少一部分存儲的購買成本。存儲系統(tǒng)不斷的增長數(shù)據(jù)主要是存儲空間里一些歷史性的數(shù)據(jù)，如果系統(tǒng)沒有增加新的應(yīng)用，存儲系統(tǒng)只用增加一些便宜的SA?TA磁盤就能滿足系統(tǒng)的整體要求，以適應(yīng)數(shù)據(jù)存儲量的增長，而且性能整體表現(xiàn)非常好，就像全光纖一樣。

2.2 擴(kuò)容方便，操作設(shè)計(jì)簡單

將新的高清存儲系統(tǒng)的配置精簡以后，就能夠提供比實(shí)際物理空間大得多的邏輯卷空間，簡化很多的存儲規(guī)劃，也可以將一些存儲空間分配給其他用戶。如果系統(tǒng)需要增加空間，就可以隨時擴(kuò)展，不需要格式化和重新分區(qū)，而且還能夠在線無中斷地創(chuàng)建和擴(kuò)展卷，不會中斷工作，不丟失素材。增加磁盤時，無需存儲管理員干預(yù)。

2.3 提高系統(tǒng)的整體性能和安全性

新一代塊級虛擬化存儲架構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用于新的高清存儲系統(tǒng)，能夠跨越更多磁盤分配訪問請求來提高系統(tǒng)的性能。其能夠在很短時間內(nèi)創(chuàng)建一個磁盤驅(qū)動器的邏輯卷，而且可以盡可能使用所有性能，因參與了更多驅(qū)動器而被優(yōu)化，寫入的性能也會大大提高。

3 新的高清媒資存儲系統(tǒng)技術(shù)上的優(yōu)勢

隨著科技的不斷發(fā)展以及電視數(shù)字化技術(shù)的不斷完善，高清電視節(jié)目需求量的快速增加，信息的獲取變得更加方便與快捷，需要電視媒體能夠跟上時代步伐，及時提供高清化的節(jié)目資源來滿足廣大人們對高清節(jié)目的視聽要求，因此需要對大容量媒資存儲進(jìn)行及時的調(diào)整。

3.1 存儲軟件方面

3.1.1 智能化的軟件管理數(shù)據(jù)架構(gòu)。存儲軟件要對大容量數(shù)據(jù)進(jìn)行管理?；诟咔逑到y(tǒng)的動態(tài)數(shù)據(jù)塊架構(gòu)，可以在塊數(shù)據(jù)層面智能地優(yōu)化數(shù)據(jù)移動和訪問，最大化提高資源的利用率，實(shí)現(xiàn)存儲的自動分級，簡化即時的數(shù)據(jù)恢復(fù)和復(fù)制操作。

3.1.2 自動化分級存儲。新的數(shù)據(jù)分級功能根據(jù)使用情況將數(shù)據(jù)進(jìn)行自動分類，并將其移動到合適的存儲層，同時也將允許一些業(yè)務(wù)頻繁使用的數(shù)據(jù)存放在高性能存儲區(qū)，而不常使用的一些數(shù)據(jù)存放在低成本存儲區(qū)。

3.1.3 削減整體的存儲容量。精簡配置后的存儲方式與預(yù)先分配占據(jù)容量的傳統(tǒng)存儲方式不同，新的高清媒資存儲系統(tǒng)只有在數(shù)據(jù)寫入時才會消耗物理磁盤空間，動態(tài)容量功能削減了整體的存儲容量的投入，增強(qiáng)了一些可用性和實(shí)用性能。

3.1.4 持續(xù)的數(shù)據(jù)保護(hù)。數(shù)據(jù)即時回放功能可以創(chuàng)建無數(shù)個經(jīng)濟(jì)占用存儲空間的拷貝，稱之為“數(shù)據(jù)回放”，提供在任何數(shù)據(jù)嘗試操作下的快速恢復(fù)，同時只需要消耗很少的存儲空間。

3.2 存儲硬件方面

新的高清媒資存儲系統(tǒng)可以使用很多不同的方式進(jìn)行存儲系統(tǒng)的擴(kuò)展，滿足未來業(yè)務(wù)高速增長的擴(kuò)展性需求。無需停機(jī)，在線升級軟硬件，增加容量和功能無需中斷和停機(jī)。單一存儲系統(tǒng)支持從1個TB到數(shù)百個TB容量的擴(kuò)展。

4 系統(tǒng)架構(gòu)

具體的高清媒資存儲方案如圖1所示。

圖1 高清媒資存儲方案

［1］孔速.新一代高清媒資存儲系統(tǒng)的解決方案和系統(tǒng)特點(diǎn)初探［J］.現(xiàn)代電視技術(shù)，2009（11）：94-96.

［2］邱永平.適應(yīng)高清媒資的存儲系統(tǒng)剖析［EB/OL］.（2012-10-25）［2017-01-15］.http://www.bokee.net/company/we?blog_viewEntry/12649731.html.

Analysis of Storage Scheme of High Definition Media

Li Chaofeng

（Zhengzhou Television Station，Zhengzhou Henan 450000）

Under the background of the rapid development of radio and television technology background,high-defi?nition TV gradually spread,this paper mainly introduced some drawbacks of the old standard cleaning system,and discussed the solutions and features of the new HD storage system.

HDTV；storage system；ethernet network；fiber network

TN948.6

A

1003-5168（2017）02-0045-02

2017-01-10

李超鋒（1980-），男，本科，中級工程師，研究方向：電視媒體。