試論超高清時代下的存儲介質(zhì)

王海燕

摘要：本文具體介紹廣播電視在高清時代下，越來越多的存儲設(shè)備出現(xiàn)，存儲介質(zhì)的容量、體積大小、重量都有了根本變化，廣播電視行業(yè)的存儲介質(zhì)將會越來越先進、豐富。

關(guān)鍵詞：存儲介質(zhì);未來發(fā)展

存儲介質(zhì)是指存儲介質(zhì)的載體，以往廣播電視方面的存儲介質(zhì)主要就是磁帶。隨著超高清逐步進入人們的視野，其發(fā)展的速度也遠遠超過當年的標清、高清。超高清不僅僅是分辨率的單純提升，在量化層面、色域?qū)用?、掃描頻率、編解碼技術(shù)、傳輸技術(shù)等多個環(huán)節(jié)有較大的不同。也正是因為這些不同，為超高清音視頻數(shù)據(jù)的存儲記錄都提出了新的要求，新的，多樣的存儲介質(zhì)隨即出現(xiàn)。本文針對目前幾種主流的存儲介質(zhì)進行比較，從使用壽命、安全性、兼容性等幾個方面分析，而更加明確不同存儲介質(zhì)的適用場景。

一、數(shù)據(jù)流磁帶

數(shù)據(jù)流磁帶 LTO即線性開放磁帶，它是一種“開放格式”的技術(shù)，格式結(jié)合了線性多通道、雙向磁帶格式的優(yōu)點，其著名的Ultrium（傲群）存儲格式具有大容量、速度快的特點，更驚人的是它的每一代產(chǎn)品在性能及速度上都是上一代的3倍，發(fā)展?jié)摿Ψ浅？捎^。現(xiàn)在LTO Ultrium 8已經(jīng)達到容量：12TB（30TB 壓縮后 ）最大傳輸速率：360MB/ 秒（750MB/ 秒，壓縮后）

（1） 壽命：磁帶擁有眾多優(yōu)勢。首先是長久保存數(shù)據(jù)?？梢栽谶m當?shù)谋４姝h(huán)境內(nèi)持續(xù)確保性能超過30年。以氧化鐵為主要成分的鋇鐵氧體（BaFe）不會發(fā)生氧化，而氧化正是導致磁帶劣化的主要原因。在磁帶壽命的加速實驗中，鋇鐵氧體（BaFe）表現(xiàn)優(yōu)異，可安全保存數(shù)據(jù)長達 50 年。

（2）安全性：數(shù)據(jù)流磁帶技術(shù)完全依靠基于時間的高精度伺服控制，實現(xiàn)其優(yōu)異的性能等級符合先進加密標準（AES）的 256 位加密算法以保證數(shù)據(jù)安全。它基于硬件的 AES 256 位加密技術(shù)可提供更高的安全等級，從而保證了敏感數(shù)據(jù)的存儲和傳輸安全。BaFe磁性體更穩(wěn)定的特性，長期保存的錯誤率更小，實現(xiàn)了信號的高輸出，低錯誤率。反復操作也不影響磁帶技術(shù)的穩(wěn)定性。由于能夠在離線狀態(tài)下保存數(shù)據(jù)，極大程度上避免了因遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊等導致的數(shù)據(jù)損壞和丟失的風險，從而保障了重要數(shù)據(jù)的安全存儲。

（3）兼容性：LTO磁帶驅(qū)動器向下兼容2代?？蛇M行離線管理，具有可移動性的磁帶介質(zhì)最適合遠程保管。磁帶發(fā)展?jié)摿涂煽啃裕奖惝惖剡w移。

磁帶存儲系統(tǒng)由于僅在讀寫時才產(chǎn)生能耗，因此滿足節(jié)能的訴求， 存儲的總擁有成本相當?shù)?，已成為高可靠的存儲系統(tǒng)磁帶介質(zhì)，由于其離線存儲和攜帶便利，成為了規(guī)避災(zāi)難和其他風險的最合適的可移動數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。離線狀態(tài)以及低報錯率和低數(shù)據(jù)丟失率保證了其在長期數(shù)據(jù)安全方面的優(yōu)勢。

二、藍光盤庫存儲系7EDF

藍光盤庫系統(tǒng)配置包括1個底部單元，1個基本單元，3個擴展單元（含光驅(qū)），2個擴展單元（無光驅(qū)）。近線存儲空間支持456個槽位，標稱容量為1641.6TB（RAID0）。其中存儲介質(zhì)單元為歸檔級藍光盤匣（下面簡稱“盤匣”），該盤匣由12張單張300GB歸檔級光盤構(gòu)成，容量可達3.6TB。系統(tǒng)采用RAID6模式后，單個盤匣實際可用容量為2.58TB，系統(tǒng)實際可用容量為1176TB。同時系統(tǒng)配置了兩個光驅(qū)組，可同時執(zhí)行歸檔/回調(diào)任務(wù)，系統(tǒng)平均效率在500MB/s左右。

（1）壽命：歸檔級藍光盤保存壽命更長，根據(jù)生產(chǎn)廠商給出的加速實驗測試結(jié)果，介質(zhì)保存壽命能夠達到100年，為數(shù)據(jù)的長期保存提供了介質(zhì)保證;

（2）安全性：采用WORM刻寫技術(shù)，即一次寫入，多次讀取，不可重復擦寫。可防止人為誤操作導致的數(shù)據(jù)丟失，或者惡意篡改導致的數(shù)據(jù)丟失，進而達到提高數(shù)據(jù)安全性的目的;采用RAID6+鏡像，安全性高達19個N，也遠高于以亞馬遜為代表的對于重要數(shù)據(jù)安全性11個N的要求指標。同時可對光盤匣進行健康檢查，預警數(shù)據(jù)丟失風險 。

（3）持續(xù)兼容性：藍光存儲系統(tǒng)支持單機柜縱向擴展的模式（單機柜最大系統(tǒng)容量1915.2TB）及多機柜橫向擴展（理論無上限）的模式?？梢愿鶕?jù)業(yè)務(wù)實際需要，進行靈活擴展部署。另外根據(jù)目前藍光技術(shù)現(xiàn)有產(chǎn)品以及發(fā)展路線規(guī)劃圖，藍光技術(shù)上均持續(xù)向下兼容，不存在跨代遷移問題。

藍光盤庫保存無需恒溫恒濕，溫濕度范圍大，節(jié)省人力物力。可以做到百年存儲，斷電保存，高安全性，不受電磁干擾，可進行靈活擴展。

三、易盤卡

“易盤卡”是“易盤”和“易卡”兩種媒體存儲介質(zhì)的統(tǒng)稱，“易盤卡”英文縮寫為E2。易盤卡作為數(shù)字化記錄介質(zhì)，和格式、碼率沒有必然的耦合性，支持在不同的設(shè)備、不同的錄、編、播環(huán)節(jié)上記錄不同的格式。

（1）壽命：易盤卡作為數(shù)字化移動介質(zhì)，涵蓋主流的移動存儲實現(xiàn)，既可以是采用硬盤，也可以采用半導體。作為一種開放的存儲規(guī)范，易盤卡在很多領(lǐng)域已經(jīng)普遍的使用，使用年限長。

（2）安全性：易盤卡”根據(jù)iVDR規(guī)范，采用2.5英寸26芯標準插頭和插座接口.26芯中有2組7芯（針）為SATA數(shù)據(jù)線，1組6芯（針）的為電源線，另外1組6芯ID線供知識產(chǎn)權(quán)保護使用.2組7芯SATA數(shù)據(jù)線，可以“并聯(lián)”使用，從而提高插、拔、讀寫的穩(wěn)定可靠性。易盤卡符合國際標準，為用戶提供存儲介質(zhì)穩(wěn)定性的保障?？箾_擊力900G;熱插拔次數(shù)10000次;抗震動;易盤卡中 DDR只作為CPU運算輔助，而不作為數(shù)據(jù)緩存，所以寫入數(shù)據(jù)及時寫入FLASH中，不會因為異常斷電導致數(shù)據(jù)丟失。

（3）兼容性：從介質(zhì)延用性方面說，多格式支持、延用性支持。在電視臺更換主要拍攝、制作、編輯環(huán)節(jié)的主格式時，無需像磁帶一樣，磁帶、攝像機、錄像機等設(shè)備都要變更。

易盤卡是基于國際標準ISO/IEC29171-2009的規(guī)范，通用性和延用性大大降低了節(jié)目制作成本。屬于移動存儲介質(zhì)，對使用環(huán)境要求低，同時數(shù)據(jù)安全性高，耐用、安全。易盤卡容量大、讀寫性能高，非常適合高碼率素材的保存。它的優(yōu)勢在于存儲量大，耐沖擊、抗震性能好，內(nèi)置驅(qū)動器、移動靈活，使用方便、運營成本低。既可插入內(nèi)裝驅(qū)動器內(nèi)，又可內(nèi)嵌在設(shè)備中，同時還可通過讀寫器USB接口進行外接。對記錄方式和設(shè)備沒有規(guī)定，是一種開放性格式，為統(tǒng)一廣電影視行業(yè)存儲格式，降低成本、減少資源浪費提供了條件，也將為電視事業(yè)的騰飛和大發(fā)展打下良好的技術(shù)基礎(chǔ).

（四）硬盤

電腦硬盤是計算機最主要的存儲設(shè)備。硬盤（英文名：Hard Disk Drive， 簡稱HDD）由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。

（1） 壽命：

溫度、濕度和磁場對硬盤的壽命是有影響的。一般情況下3-5年。

（2） 安全性：

隨著硬盤防摔能力提高，即使電源關(guān)閉及遇到較大震動時磁頭會立刻移到安全區(qū)。2010年后氦氣封裝技術(shù)量產(chǎn)，使用氦氣來當介質(zhì)，阻力和震動相對小。而且硬盤的溫度和耗電能夠進一步降低，硬盤的耐用度和穩(wěn)定性能夠得到了提升。

（3） 兼容性：

硬盤按數(shù)據(jù)接口不同，大致分為ATA（又稱IDE）和SATA以及SCSI和SAS。接口豐富，適用各種接口設(shè)備。

硬盤的特點是讀取速度快，兼容性很高，應(yīng)用范圍很廣。

全球范圍內(nèi)數(shù)據(jù)量以每年40%的增速迅猛增長。到2020年，整體數(shù)據(jù)量將達到40ZB。為應(yīng)對大數(shù)據(jù)時代下迅速增加的數(shù)據(jù)量，搭建高效的存儲系統(tǒng)是必不可少的。存儲用戶對存儲的需求不同，采用的存儲介質(zhì)也就不同。我們需要緊跟技術(shù)發(fā)展，對于新技術(shù)的新產(chǎn)品進行創(chuàng)新、嘗試、實踐，為媒資數(shù)據(jù)長期歸檔保存，提供有力的技術(shù)參照和實踐依據(jù)。超高清不僅僅是分辨率的單純提升，在量化層面、色域?qū)用?、掃描頻率、編解碼技術(shù)、傳輸技術(shù)等多個環(huán)節(jié)有較大的不同。也正是因為這些不同，為超高清音視頻數(shù)據(jù)的存儲記錄提出了新的要求。存儲技術(shù)與超高清音視頻數(shù)據(jù)的記錄也是超高清領(lǐng)域的核心技術(shù)之一。