【媒体报道】

  

简单就是美

                              何克成 孙昭阳     
  视频存储提出的问题
  数字化视频,音频节目的存储和管理的迫切和必要对各个行业的影视制作单位已经不是什么讨论的话题了。但是,视频、音频节目存储仍然是各单位面临的棘手问题,最突出的问题是存储量巨大对系统提出非常复杂的要求,视频格式的多样性和编目、检索标准不确定也极大地影响了系统的应用。早在10年前,大型电视台已经把视频磁带库建设作为电视台技术发展的目标,在没有数字存储条件的情况下,参照国际图书检索标准(MARK制)设计了磁带库存储系统。现在,更有一些大型电视台和影视机构开始了媒体资产管理的尝试。但是,对大多数中小用户来说,媒体资产管理仍然是技术复杂,价格昂贵,管理麻烦的系统。对缺少资金,技术相对薄弱的单位,数字化存储和媒体资产管理只能是一个梦。虽然在权威技术领域,媒体资产管理已经讨论得很详尽了,但在现实中的成功案例仍然是寥寥无几,特别是在中小用户的应用。
  存储的数据量和规模超大是视频存储系统的主要特点,以DV格式为例,也有25Mbps的数据速率,要占用3MB/S以上的存储空间。这个特点对存储体提出了挑战,可以想象单个存储体是不可能应对系统的需求的,如果是存储体集团应用,就要有效地将众多的存储体集合起来,形成存储系统和存储网络。
  对存储体而言,硬盘、光盘、磁带都有自己的特点,它们依具自己的特性应用于不同的系统。由硬盘的集合可以组成不同的硬盘系统,如各种硬盘阵列、NAS(网络存储)等。存储体的特性有,容量、读写速度、寿命、价格、消耗、安全等,这些特性是构成系统的要素。由于存储体的特点,对系统性能的影响也是很大的,系统的要求是那些呐,比如,规模、使用率、稳定性、人员素质、建设成本、使用成本。在这些特性中,系统规模对系统的构造影响最大,由于规模大,需要的存储量大,使用人员多,系统复杂拥挤,安全隐患也多,所以系统结构复杂,造价贵,维护成本也高。
存储体和存储结构是系统设计时考虑最多的问题,因为它决定了系统的整个构架。数字化存储的早期时代,数据流录像机几乎统治了海量数据存储的市场,T级以上的存储系统几乎都是由数据流磁带机担当的。由于数据流磁带机加载速度慢,只能作为离线存储的媒介,如果要达到在线或近线的应用需求,就要配合大型的硬盘阵列和数据迁移的方案,这种方式对系统速度的要求高,对系统资源的占用大,系统成本也极高。现在,数据流磁带机仍然是数据存储量最大,吞吐速度最快的,一般连接在光纤网络结构中。
  大规模的存储系统都离不开高速硬盘阵列,光纤网络和高速服务器,也离不开专业的存储和管理软件。这也是视频存储系统复杂和价格高昂的原因之一。其实这只是冰山的一角,对大规模的视频音频存储系统来说,还有很多复杂的内容。视频的存储格式也是颇具争议的内容。围绕着存储质量、效率、编辑特性等诸多因素,也有很多不同的解决方案出台。有采用原码存储的也有采用重新编码存储的,总之,质量和效率不可兼得。
  所以说,媒体资产管理系统,由于系统应用的差别,系统设计和建设也是有很大区别的,应该根据用户的实际需要构造。相对来说,这是一个蓝海的市场。在这种环境下,我们设想,对规模比较小,使用率比较低,技术人员少,建设和使用成本都要求低的用户,也有媒体资产管理的应用需求。
  为什么管理这样复杂
  媒体资产管理是非常复杂的系统,如果这个系统很大,其复杂程度就更大。比较图书的管理系统,家庭藏书,小学图书馆,大学图书馆和国家图书馆,差别是巨大的。大型系统的复杂性有时让人难以理解,甚至连老鼠蟑螂都要考虑到
  视频资料管理的复杂性还因为它自身的特性:
  *视频的收集和录入是非常烦琐的,视频的收集经常需要编辑,编辑需要设备和时间;视频的录入也需要设备和时间;如果考虑录入1000小时的视频,工作量是巨大的。而现在电视台拥有的磁带节目量从几万小时到几十万小时。
  *数字视频编码是影响视频质量和系统复杂的的关键因素,视频存储需要对视频进行数字化编码,编码的质量就相当于存储质量,是非常重要的。所以,一般媒体资产管理都要配备高质量编码设备。要保存高质量视频,就要选择低编码压缩比,媒体文件就更大,整个存储体大了,系统就更复杂化。
  *当前媒体资产管理普遍采用双流编码技术,即在视频编码时同时采集高码流存储视频(MPEG-2)和低码流浏览视频(MPEG-4),编码的工作量是相当大和烦琐的。
*视频的内容是多样的,有视频、音频、字等,描述这些内容的方式是不同的,有的需要看,有的需要听,也是要占用人工和时间的。
  *视频描述有其特殊性,通常有时间、地点、人物、作者、情节等
  *视频的迁移是困难的,在大型系统中,使用率高的内容和使用率低的内容存放在不同的物理介质和管理层面上,它们要根据被使用的情况进行迁移,以保证使用者以最快的时间找到他们所需要的内容。数据的迁移要由专门的管理软件完成。
  *视频的版权保护是艰巨的,视频节目是资产,节目输出要在严格的控制之下,还要保证节目使用的方便,在大型系统中也不是件简单事。
  *作为系统管理,要管理到,存储体、存储网络、应用网络、管理人员、使用人员等,针对不同的应用,管理不同的内容。
  *管理质量涉及很广,比如使用效率,使用成本,使用安全,使用寿命等,
  *系统需要维护、修理、更新,系统在规划设计时就要考虑到维护,在应用过程中,维护就更重要,这也是需要花时间和金钱的。
  提出简单便宜的方案
  可以看到,在媒体资产管理系统建设时,规模和存储成本是最主要的矛盾。有些看似简单的事情,在大型系统中就复杂起来。使用率和维护成本也是影响系统建设的重要因素。同样是视频存储,有的需求是以存储、安全为主,有的系统是以应用效率为先。有很多单位,存储规模相对小,使用率相对低,又有一定的管理需求,投资成本和维护成本都要求低。对应这种需求,首先要从存储系统方面考虑。
  如果以NeLDS为存储方式是解决小规模存储的有效方式
  NeLDS硬盘系统是一种近线存储方式,近线储存一般指的是以硬盘为储存体,其性能介于在线系统(On-Line Storage:光纤SCSI, RAID, SAN)以及离线系统(Off-Line Storage:磁带、MO、光盘柜)之间,因此称为近线储存(Near Line Storage)。
  同样以硬盘建置近线储存架构,比起其它的架构,NeLDS 的架构有许多特点
  1、维护简便:NeLDS 的基础是简单的JBOD(Just a bunch of disks)架构,最少接点的设计使系统稳定性提高,故障发生时简单抽换模块即可排除,维修方便,大幅减少资管人员保养维修的负担。
  2、 优异的扩充性:NeLDS 最低只需三颗任意品牌、容量的硬盘即可运作,建置门坎低。需要扩充时,可以随时依预算/需求添加硬盘,没有品牌、容量一致性的限制。最高可扩充至16箱共192颗硬盘。
  3、源,不但省电而且可延长硬盘寿命,亦可禁绝网络数据外泄的疑虑。
  4、 完善的资料保全方案:透过管理软件数据可进行档案备份(Mirror),也可排程进行档案诊断(Diagnostic),一旦发现错误,自动由备份硬盘中的备份文件进行维修。档案系统更具有多重备份机制,以使系统达到最高的安全性。
  5、 使用方便:NeLDS Manager/Client 管理软件在应用端上层以FTP概念和使用者群组观念,让终端使用者可以把所有硬盘视为一个大储存目录,用一般FTP或者档案总管的操作方式即可存取及搜寻数据,相当轻松方便。
  6、 压倒性的成本优势:以2005年10月份的市场行情比较,相同容量的NeLDS 的成本远比 IDE RAID、磁带柜、MO、光盘柜的解决方案都便宜很多。
  7、 支援多语系:系统软件使用UNICODE程序语法编写,可以支持微软操作系统的各国语文版本.
  可以看到,NeLDS存储系统的优势是存储体便宜,存储体可以逐步增加,系统简单。
  由于存储的价格低了,就可以进一步在存储内容上作文章
  前面讲到,媒体资产管理要对输入的视频进行编码,编码是数字存储的重要特征。一般采用MPEG-2编码是比较普遍的,这种编码效率比较高,质量很稳定,但需要消耗时间、设备和人工。
  在数字摄象机广泛使用的今天,大量用户使用DV作为视频制作平台,用DV/HDV以原码的方式存储,是一个创新的思想,用使用的效率交换存储的效率。
  用DV原码存储,比较高质量的MPEG-2编码方式,容量约增加50%-100%。换来的是,存储质量提高,存储文件的再编辑性能提高,最重要的是:输入方式简单多了,减少了一般媒体资产管理系统必须的输入/输出服务,降低了整体的运营成本。
  DLS-1000媒体资产管理系统使用DV/HDV原码存储的一个特别优势是对DV/HDV数据进行自动WMV流媒体编码,自动生成视频浏览和检索文件,这是一个很重要的功能,再一次简化了系统功能。在这个基础上,对视频文件的录入就是非常简单的工作了。
  存储体的比较

  简单地比较硬盘本身,NeLDS虽然有价格方面的优势,系统有简单的优势,但在安全性方面,只有镜像(RAID 1)的方式,即对有安全需求的节目存储双份,这种安全方式的效率是比较低的。而RAID硬盘系统在安全性方面有优势。但考虑到如果系统的使用频率比较低,NeLDS系统的硬盘实际是处于关机的状态,硬盘的实际使用时间是相当低的,硬盘的寿命就相对提高了,真正需要镜像备份的节目是非常少的。所以,NeLDS的优势就扩大了。
  RAID硬盘系统需要同型号的硬盘一起使用,一次性投资大,维护成本也大。所以,对小规模存储系统,采用NeLDS硬盘系统存储和DLS-1000管理系统是有优势的。
  

  表格中列出的是常见的硬盘存储系统与NeLDS硬盘系统的性能价格比较。

  系统构架的思考
  可以看出,在一定的系统规模和使用环境下,NeLDS存储是有优势和使用价值的。但是系统价值的实现不仅是靠存储,更是依赖管理。所以DLS-1000是实现整个系统使用价值的核心,形成有存储集群,管理核心和应用网络的整体构架
  从系统流程图可以看到,系统是由存储(NeLDS),管理(DLS-1000),和用户端(输入与输出设备)组成的,它们组成了一个内部的网络系统。在这个系统中可以完成存储,管理,输入与输出等业务,彩色线条标注了各种业务的路径。
  系统还支持通过Internet网络的检索和查询
  怎样体现简单,机构简单,操作简单,管理方便,价格便宜
  简单的基础是规模比较小,DV,HDV直接存储,NeLDS硬盘特殊的使用和管理方式
操作简单的核心是自动WMV编码。
  简单和功能是一对矛盾,在系统规划方面DLS-1000的考虑是,将应用系统分成不同的层次,分别处理不同的问题,普通使用这接触的界面相对简单。
  把系统分成几个部分

DLS-Import

  DLS-Import主要负责影音资料的上传工作,上图是DLS-Import的输入界面,它分为文件列表、视频文件描述和附属文件描述。在这里可以对影音资料文件进行最基本的描述,以整理归类,方便日后查询。填写完文件描述后,只需再按“保存"和“开始上传所有计划"两个按钮,即可轻松得将影音资料保存到存储系统中,是基层操作者很容易掌握的。
  DLS-Agent
  DLS-Agent 是系统的常驻程序,将定期检查排定的工作计划,处理原始影音资料的入库、出库或删除工作。系统管理人员通过上图界面设置入库、出库位置等参数,设置完毕后,此程序则会照此自动处理相关工作,可谓一劳永逸。
DLS-Encond
  DLS-Encode主要是将DLS-Import所上传的入库原始影音资料编码成为wmv文件,并生成索引图标,同时更新影音资料库,以方便使用者通过网络实时查询、浏览、调用影音资料。
  存储系统的管理
NLDS-Manager
  NeLDS-Manager软件主要对NeLDS硬盘柜进行管理。通过此管理员界面,可以全面的管理整个存储系统,比如存储路径设置、硬盘备份设置、管理用户设置、硬盘诊断设置等;亦可以全面的了解系统的工作状况,使得管理者可以及时的做出相应的操作。

NLDS-Client

  NeLDS-Client在客户端的管理界面简单清晰,可以一目了然地看到NeLDS存储系统中存储的影音资料,并对存储系统进行影音资料的上传下载或者删除工作。就像是在普通计算机中对硬盘的管理一样。
  一个小单位的预算

  媒体资产管理系统的预算由几部分构成,首先是存储,NeLDS硬盘存储是可以逐步曾加的,第一次投资就有价格优势,以后越来越大。当前一个存储箱,装满12个硬盘(500G),可以达到6T的存储容量,价格大约是:
  DLS-1000的销售价格是:

  以上是一个最基本的价格,有了这些内容系统就可以开始工作了。具体的应用是要将媒体资产管理系统与应用网络连接在一起,比如网络发布和检索,非线性编辑网,视频点播系统,IPTV系统等。单就存储和管理系统而言,这是一个经济、容易运营的方案。