試論超高清時代下的存儲介質

王海燕

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

關鍵詞：存儲介質;未來發展

存儲介質是指存儲介質的載體，以往廣播電視方面的存儲介質主要就是磁帶。隨著超高清逐步進入人們的視野，其發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、色域層面、掃描頻率、編解碼技術、傳輸技術等多個環節有較大的不同。也正是因為這些不同，為超高清音視頻數據的存儲記錄都提出了新的要求，新的，多樣的存儲介質隨即出現。本文針對目前幾種主流的存儲介質進行比較，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的適用場景。

一、數據流磁帶

數據流磁帶 LTO即線性開放磁帶，它是一種“開放格式”的技術，格式結合了線性多通道、雙向磁帶格式的優點，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品在性能及速度上都是上一代的3倍，發展潛力非常可觀。現在LTO Ultrium 8已經達到容量：12TB（30TB 壓縮后 ）最大傳輸速率：360MB/ 秒（750MB/ 秒，壓縮后）

（1） 壽命：磁帶擁有眾多優勢。首先是長久保存數據。可以在適當的保存環境內持續確保性能超過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）表現優異，可安全保存數據長達 50 年。

（2）安全性：數據流磁帶技術完全依靠基于時間的高精度伺服控制，實現其優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據安全。它基于硬件的 AES 256 位加密技術可提供更高的安全等級，從而保證了敏感數據的存儲和傳輸安全。BaFe磁性體更穩定的特性，長期保存的錯誤率更小，實現了信號的高輸出，低錯誤率。反復操作也不影響磁帶技術的穩定性。由于能夠在離線狀態下保存數據，極大程度上避免了因遭受網絡攻擊等導致的數據損壞和丟失的風險，從而保障了重要數據的安全存儲。

（3）兼容性：LTO磁帶驅動器向下兼容2代。可進行離線管理，具有可移動性的磁帶介質最適合遠程保管。磁帶發展潛力和可靠性，方便異地遷移。

磁帶存儲系統由于僅在讀寫時才產生能耗，因此滿足節能的訴求， 存儲的總擁有成本相當低，已成為高可靠的存儲系統磁帶介質，由于其離線存儲和攜帶便利，成為了規避災難和其他風險的最合適的可移動數據存儲設備。離線狀態以及低報錯率和低數據丟失率保證了其在長期數據安全方面的優勢。

二、藍光盤庫存儲系7EDF

藍光盤庫系統配置包括1個底部單元，1個基本單元，3個擴展單元（含光驅），2個擴展單元（無光驅）。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歸檔級光盤構成，容量可達3.6TB。系統采用RAID6模式后，單個盤匣實際可用容量為2.58TB，系統實際可用容量為1176TB。同時系統配置了兩個光驅組，可同時執行歸檔/回調任務，系統平均效率在500MB/s左右。

（1）壽命：歸檔級藍光盤保存壽命更長，根據生產廠商給出的加速實驗測試結果，介質保存壽命能夠達到100年，為數據的長期保存提供了介質保證;

（2）安全性：采用WORM刻寫技術，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據丟失，或者惡意篡改導致的數據丟失，進而達到提高數據安全性的目的;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據安全性11個N的要求指標。同時可對光盤匣進行健康檢查，預警數據丟失風險 。

（3）持續兼容性：藍光存儲系統支持單機柜縱向擴展的模式（單機柜最大系統容量1915.2TB）及多機柜橫向擴展（理論無上限）的模式。可以根據業務實際需要，進行靈活擴展部署。另外根據目前藍光技術現有產品以及發展路線規劃圖，藍光技術上均持續向下兼容，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”兩種媒體存儲介質的統稱，“易盤卡”英文縮寫為E2。易盤卡作為數字化記錄介質，和格式、碼率沒有必然的耦合性，支持在不同的設備、不同的錄、編、播環節上記錄不同的格式。

（1）壽命：易盤卡作為數字化移動介質，涵蓋主流的移動存儲實現，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范，易盤卡在很多領域已經普遍的使用，使用年限長。

（2）安全性：易盤卡”根據iVDR規范，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數據線，1組6芯（針）的為電源線，另外1組6芯ID線供知識產權保護使用.2組7芯SATA數據線，可以“并聯”使用，從而提高插、拔、讀寫的穩定可靠性。易盤卡符合國際標準，為用戶提供存儲介質穩定性的保障。抗沖擊力900G;熱插拔次數10000次;抗震動;易盤卡中 DDR只作為CPU運算輔助，而不作為數據緩存，所以寫入數據及時寫入FLASH中，不會因為異常斷電導致數據丟失。

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

易盤卡是基于國際標準ISO/IEC29171-2009的規范，通用性和延用性大大降低了節目制作成本。屬于移動存儲介質，對使用環境要求低，同時數據安全性高，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。它的優勢在于存儲量大，耐沖擊、抗震性能好，內置驅動器、移動靈活，使用方便、運營成本低。既可插入內裝驅動器內，又可內嵌在設備中，同時還可通過讀寫器USB接口進行外接。對記錄方式和設備沒有規定，是一種開放性格式，為統一廣電影視行業存儲格式，降低成本、減少資源浪費提供了條件，也將為電視事業的騰飛和大發展打下良好的技術基礎.

（四）硬盤

電腦硬盤是計算機最主要的存儲設備。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，即使電源關閉及遇到較大震動時磁頭會立刻移到安全區。2010年后氦氣封裝技術量產，使用氦氣來當介質，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，硬盤的耐用度和穩定性能夠得到了提升。

（3） 兼容性：

硬盤按數據接口不同，大致分為ATA（又稱IDE）和SATA以及SCSI和SAS。接口豐富，適用各種接口設備。

硬盤的特點是讀取速度快，兼容性很高，應用范圍很廣。

全球范圍內數據量以每年40%的增速迅猛增長。到2020年，整體數據量將達到40ZB。為應對大數據時代下迅速增加的數據量，搭建高效的存儲系統是必不可少的。存儲用戶對存儲的需求不同，采用的存儲介質也就不同。我們需要緊跟技術發展，對于新技術的新產品進行創新、嘗試、實踐，為媒資數據長期歸檔保存，提供有力的技術參照和實踐依據。超高清不僅僅是分辨率的單純提升，在量化層面、色域層面、掃描頻率、編解碼技術、傳輸技術等多個環節有較大的不同。也正是因為這些不同，為超高清音視頻數據的存儲記錄提出了新的要求。存儲技術與超高清音視頻數據的記錄也是超高清領域的核心技術之一。