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| DVBCN数字电视中文网 日期:06-01-12 16:39:52 作者:青岛电视台 吕 力 任相军 郝鹏飞 点击率：[ ] |
摘要：由于视音频的数据量巨大，数据存储技术在整个视频网络系统中就凸现重要。本文在介绍视频网络若干相关技术的基础上，重点就视频服务器集群技术展开系统讨论，并结合青岛电视台广告硬盘插播网络的实践，给出相应的实例系统图，让读者有所了解。
随着相关技术的不断发展，视频网络在广播电视领域全面应用已是大势所趋。其实质是用于采集、处理、交换以及传输视音频数据的计算机网络，由于视音频的数据量巨大，对存储设备和存储系统都提出了许多特殊要求。
1 视频网络相关技术
在实践中，大量视音频信号的采集、处理、交换和传输往往与网络资源的有限相冲突，较好地解决这个矛盾，一直是视频网络技术发展所追求的目标。目前在技术上主要从两个方面来解决：一、对视音频的素材信号进行压缩处理，减少存储的空间；二、对网络资源进行挖掘，利用新技术的发展，尽量多地存储素材数据。
1.1 视音频信号压缩技术--MPEG标准
MPEG即动态图像专家组。在MPEG压缩格式标准中，符合广播级数字信号标准的是MPEG-2格式。MPEG-2提供广播级的图象和CD级的音质，可提供一个较大范围的压缩比，以适应不同画面质量、存储容量以及带宽的要求。传输率在3～10Mbit/s间。同时还有MPEG-1、MPEG-4以及MPEG-7的标准。
1.2 视音频信号存储系统技术
视频网络的存储设备及存储系统涉及以下技术：
（1）磁盘驱动技术
视频网存储系统中，要求磁盘驱动器具有较大的存储容量和较高的磁盘转速。硬盘容量已从9G（只能存储几分钟JEPG压缩的视音频数据）扩大到181G（可存储十几个小时经MPEG-2压缩的视音频数据），而磁盘驱动器转速则要求达10000转/s以上。
（2）数据保护与RAID技术
RAID是用某种逻辑方式将一组硬盘联结为一个硬盘来使用。视频网存储系统常用RAID技术有RAID0、RAID1、RAID3、RAID5，仅提供一层简单的容错功能。
（3）接口技术
视频网存储系统中，存储接口有SCSI接口和光纤接口，其中SCSI接口带宽已从不足15Mb/s扩大到40Mb/s左右（Ultra SCSI）；光纤接口带宽已达2Gb。
（4）网络技术
目前几乎所有的高速实时视频网都是以光纤通道（FC）联机存储系统为核心，铺以高速交换式以太网建立起来的，即双网结构，利用FC网能提供实时的广播级视音频数据访问的特点，而由以太网提供低质量视频信号传输、控制及网络管理。此外还涉及数据库管理及视音频文件结构等技术。
2 视频网络数据存储——服务器集群
群作为一种系统结构引入服务器，它可以仅由软件组成，也可以由硬、软件组合构成，集群就是由各种硬、软件组件构成的集成系统。目前视频网中采取了两种服务器集群方式：
2.1 集中式共享存储
SAN(Storage Area Networks)网的存储系统就是一种典型的、采用服务器集群方式、数据集中存放在中央存储器的共享存储系统。SAN网是一种直接面对存储体的光纤通道网络。如图1所示。SAN网一般采用的“仲裁环”结构能连接8个左右的客户端，若采用复用结构，客户端的数量更可以扩充至上千万个。SAN网中还可采用双环方式，在计算机与存储设备之间建立多条通道。
采用SAN网结构的视频网存储系统具有以下特点：共享大容量存储设备；具有高速存储设备传输通道；存储设备配置灵活并兼容原有的存储设备；能快速数据备份等。
2.2 分布式共享存储
传统计算机网络系统采用直接附加存储方式。这种方式是以服务器为中心，其存储设备（包括磁盘阵列、磁带库、光盘库等）作为服务器的外设使用。在这种模式下数据传输的瓶颈主要集中在服务器上，当多客户端访问存取同一个服务器时，一旦超出该服务器的处理能力，无论服务器与存储设备间通过SCSI还是高速光纤接口连接，都不可避免地导致存取速度的下降，从而影响整个系统性能。
网络连接存储器（NAS）采用媒体集群技术，它将存储设备分布在各服务器内，为各个服务器所共享，上载到某一服务器上的视音频素材数据经过处理后被存储到服务器硬盘内，从而有效地解决了传输带宽和数据安全的问题。图2为5节点的NAS图。 |
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