媒體資產(chǎn)管理

HYPERLINKTOC\o\f\h\z第6章媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)26.1概述26.1.1媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)的定義26.1.2媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)的開展歷程36.1.3媒體資產(chǎn)管理的根本任務(wù)36.1.4系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)與工作流程46.2媒體數(shù)據(jù)的保存與處理76.2.1多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)76.2.2海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)106.2.3存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)146.2.4分級(jí)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)遷移176.3元數(shù)據(jù)與媒體數(shù)據(jù)交換186.3.1元數(shù)據(jù)的定義186.3.2元數(shù)據(jù)的系統(tǒng)模型206.3.3XML語言簡介226.3.4MXF素材交換格式276.4編目及其標(biāo)準(zhǔn)316.4.1編目的概念、目的和作用316.4.2層次化編目與流程控制316.4.3音像資料編目標(biāo)準(zhǔn)簡介326.5信息檢索技術(shù)356.5.1基于數(shù)據(jù)庫的檢索技術(shù)356.5.2基于視頻內(nèi)容的檢索技術(shù)366.5.3視音頻資料的瀏覽376.6視頻發(fā)布與版權(quán)管理376.6.1流媒體技術(shù)現(xiàn)狀376.6.2流媒體技術(shù)的未來開展396.6.3數(shù)字版權(quán)管理406.6.4媒資系統(tǒng)與電子商務(wù)436.7媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)的應(yīng)用方案456.7.1IBM內(nèi)容管理技術(shù)456.7.2中國電影資料館媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)466.7.3中國播送電視音像資料館496.7.4中小型電視臺(tái)媒體資產(chǎn)管理解決方案52第6章媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)6.1概述媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)的定義播送電臺(tái)、電視臺(tái)、通訊社、報(bào)社、網(wǎng)站等傳媒企業(yè)，每天都要播放或發(fā)布大量的音頻、視頻、圖片、文字等媒體信息。傳媒企業(yè)在內(nèi)容制作時(shí)，一方面需要引用最新采集制作的媒體信息，另一方面，也必須參考本單位以前的，或別的傳媒企業(yè)提供的有關(guān)資料。這些供編輯制作使用的資料就具有再利用的價(jià)值，也就具有資產(chǎn)的屬性，我們稱之為“媒體資產(chǎn)〞。媒體資產(chǎn)不僅具有重復(fù)使用的價(jià)值，而且還可以進(jìn)行交換，具有商業(yè)價(jià)值。所以這些媒體信息是傳媒企業(yè)的重要資產(chǎn)，媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)就是針對(duì)這種媒體資產(chǎn)的管理系統(tǒng)。在媒體信息數(shù)字化以前的模擬時(shí)代，傳媒企業(yè)通常采用倉庫式的管理模式，將紙張、膠片、錄像帶貼上索引標(biāo)簽，用卡片或建立簡單的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索。當(dāng)媒體信息成為數(shù)字化信息以后，媒體資產(chǎn)已不再是以實(shí)物形式存在于庫房中，而是以非實(shí)物的信息方式存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)媒體中。這種變化是革命性的，它意味著對(duì)媒體資產(chǎn)的管理不僅僅是關(guān)于資產(chǎn)的品名、數(shù)量、存放地點(diǎn)簡單的查詢，還可以通過計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)、傳送、分析和處理媒體信息的能力對(duì)媒體資產(chǎn)進(jìn)行保存、搬運(yùn)、加工、檢索、銷售等活動(dòng)。因此，對(duì)媒體資產(chǎn)的管理是一種比較特殊的比較復(fù)雜的管理形式，它的通常定義如下：媒體資產(chǎn)管理〔MediaAssetManagement可簡寫成MAM〕是一個(gè)端到端的對(duì)各種類型的媒體資產(chǎn)〔模擬的錄音帶、錄像帶、出版物、照片、圖表等，數(shù)字化的文本、圖片、網(wǎng)頁、動(dòng)畫、音頻、視音頻等〕進(jìn)行其壽命期內(nèi)全面管理的總體解決方案。它完全滿足媒體資產(chǎn)擁有者收集、保存、查找、編輯、發(fā)布各種媒體信息的功能要求，為媒體資產(chǎn)的使用者提供了在線內(nèi)容的訪問方法，實(shí)現(xiàn)了平安、完整地保存媒體資產(chǎn)和高效、低本錢地利用媒體資產(chǎn)。這里所說的端到端的解決方案是指從用戶終端錄入媒體資產(chǎn)，通過網(wǎng)絡(luò)的信息處理后，再按用戶要求傳送到用戶終端的整體解決方案。媒體資產(chǎn)管理的概念并非只針對(duì)電視行業(yè)，甚至也不是只針對(duì)傳媒企業(yè)。很多大型行業(yè)，如圖書館、學(xué)校、旅游等行業(yè)都需要媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)來管理本行業(yè)的媒體資產(chǎn)。但對(duì)于不同類型的媒體資產(chǎn)，在應(yīng)用層面上將有不同的解決方案。而電視行業(yè)對(duì)媒體資產(chǎn)的管理的要求，無論是在規(guī)模、質(zhì)量、傳輸能力、還是在價(jià)值上，都是別的行業(yè)所不能比較的。本章主要討論電視臺(tái)及相關(guān)企業(yè)〔或稱為電視內(nèi)容提供商〕的媒體資產(chǎn)。其他類型的媒體資產(chǎn)管理可以參考借鑒。從技術(shù)層面上來看，媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)〔可簡稱為媒資系統(tǒng)〕是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)，以非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)為根底，綜合了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視音頻編解碼技術(shù)、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、編目與標(biāo)引技術(shù)、全文檢索技術(shù)、圖像識(shí)別與檢索技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)流媒體發(fā)布技術(shù)等計(jì)算機(jī)技術(shù)，以到達(dá)收集、保存、查找、編輯、發(fā)布各種媒體信息的目的。如果將電視臺(tái)比作一個(gè)生產(chǎn)節(jié)目信息的工廠，電視臺(tái)現(xiàn)有的數(shù)字系統(tǒng)：如衛(wèi)星收錄系統(tǒng)、演播室、非線性編輯系統(tǒng)、播出效勞器等構(gòu)成一條數(shù)字化的節(jié)目生產(chǎn)線，而媒資系統(tǒng)那么是為該生產(chǎn)線提供效勞的產(chǎn)品庫、管理機(jī)構(gòu)、原料采購部門和產(chǎn)品銷售部門。媒資系統(tǒng)為電視節(jié)目生產(chǎn)線提供節(jié)目素材的保存、查找、發(fā)布、交換等管理功能，實(shí)現(xiàn)媒體資產(chǎn)整個(gè)生命期的數(shù)字化管理，使媒體信息成為媒體資產(chǎn)。媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)的開展歷程媒體資產(chǎn)管理的概念源自數(shù)字圖書館的研究。數(shù)字圖書館的概念產(chǎn)生于90年代初，美國IBM公司是最早倡導(dǎo)及投入數(shù)字圖書館實(shí)踐的商業(yè)機(jī)構(gòu)，其早期著名的梵帝崗數(shù)字圖書館工程具有深遠(yuǎn)的影響。從1995年開始，IBM公司將其數(shù)據(jù)庫DB2技術(shù)與有關(guān)創(chuàng)立數(shù)字圖書館的技術(shù)結(jié)合起來，開發(fā)出了一個(gè)完整的數(shù)字圖書館軟件系統(tǒng)，或者說是一個(gè)數(shù)字圖書館的解決方案。由于當(dāng)時(shí)數(shù)字圖書館實(shí)踐尚沒有建立一個(gè)公認(rèn)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)，IBM首先為數(shù)字圖書館系統(tǒng)的內(nèi)容管理構(gòu)造了一個(gè)框架模型，稱為三角形體系結(jié)構(gòu)，即由索引效勞器+對(duì)象效勞器+客戶端組成的內(nèi)容管理模型。IBM成功地以三角形體系結(jié)構(gòu)為根底，開發(fā)了基于DB2的ContentManager〔CM〕的內(nèi)容管理核心平臺(tái)。在之后的十年中，IBM利用這個(gè)CM軟件系統(tǒng)，將媒體資產(chǎn)的概念推廣到其他行業(yè)，如銀行、保險(xiǎn)、報(bào)紙、網(wǎng)絡(luò)、播送、電視等，為各行業(yè)的媒體資產(chǎn)管理提供了解決方案。IBM媒體資產(chǎn)管理解決方案以內(nèi)容管理器ContentManager為根底層，建立多級(jí)存儲(chǔ)管理層，可以使媒體公司在多種媒體應(yīng)用程序和系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)字化資產(chǎn)的存儲(chǔ)、獲取、管理和發(fā)布。上海市文化播送電視集團(tuán)旗下的科研機(jī)構(gòu)上海市播送科學(xué)研究所自1999年底開始，成功運(yùn)用IBM公司的媒體資產(chǎn)管理解決方案，建成了具有10萬小時(shí)的電視節(jié)目容量的當(dāng)時(shí)國內(nèi)最大的數(shù)字化存貯制作系統(tǒng)。這也是我國播送電視行業(yè)最早建設(shè)媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)的記錄。作為IBM的全球戰(zhàn)略伙伴和獨(dú)立軟件開發(fā)商，北京捷成世紀(jì)科技在2001年為中國電影資料館設(shè)計(jì)成功地開發(fā)了媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)。它完全構(gòu)建在IBMContentManager內(nèi)容管理系統(tǒng)之上。這是我國企業(yè)首次引進(jìn)國外媒體資產(chǎn)管理技術(shù)的成功案例。2003年7月中旬，捷成世紀(jì)為遼寧電視臺(tái)數(shù)字頻道成功搭建了“數(shù)字電視節(jié)目平臺(tái)媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)〞，并于2003年BIRTV展會(huì)上展出，這是國內(nèi)電視行業(yè)第一套進(jìn)入實(shí)用階段的數(shù)字電視節(jié)目平臺(tái)。由中央電視臺(tái)、中科大洋公司等多家單位聯(lián)合開發(fā)的中國播送電視音像資料館工程，作為迄今為止最完整的媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)，涵蓋了對(duì)視音頻數(shù)據(jù)從產(chǎn)生、處理、存儲(chǔ)、檢索到發(fā)布的完整生命周期的管理。整個(gè)工程于2003年9月完成安裝調(diào)試，2004年底通過驗(yàn)收及專家鑒定，并于2005年2月獲得了廣電總局高新技術(shù)研究與開發(fā)類“科技創(chuàng)新一等獎(jiǎng)〞。這是我國國內(nèi)電視臺(tái)和企業(yè)根據(jù)我國電視行業(yè)的實(shí)際情況聯(lián)合開發(fā)的首個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)。隨著IT技術(shù)的深入開展以及以數(shù)字電視、IPTV等為代表的新媒體在我國的全面推行，播送電視行業(yè)的音像資料再利用的價(jià)值越來越受到重視，媒體資產(chǎn)管理已成為電視行業(yè)數(shù)字化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是電視行業(yè)進(jìn)入交互時(shí)代的必由之路。媒體資產(chǎn)管理技術(shù)的全面開展將大大提升電視行業(yè)的節(jié)目生產(chǎn)自動(dòng)化的水平及媒體資產(chǎn)的再利用的能力，其帶來的影響力將是非常巨大的和持久的。6.1.3媒體資產(chǎn)管理的根本任務(wù)媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)媒體資產(chǎn)再利用。它有三項(xiàng)根本任務(wù)：第一是媒體數(shù)據(jù)產(chǎn)生，第二是媒體數(shù)據(jù)管理，第三是媒體數(shù)據(jù)發(fā)布。圖6.1描述了這三個(gè)根本任務(wù)及其相互關(guān)系。下面是有關(guān)這三大任務(wù)的描述。編目標(biāo)引編目標(biāo)引檢索查詢內(nèi)容管理存儲(chǔ)管理媒體數(shù)據(jù)輸入媒體數(shù)據(jù)輸出媒體數(shù)據(jù)產(chǎn)生媒體數(shù)據(jù)產(chǎn)生媒體數(shù)據(jù)管理媒體數(shù)據(jù)發(fā)布圖6.1媒體資產(chǎn)管理根本任務(wù)示意圖圖6.1媒體資產(chǎn)管理根本任務(wù)示意圖1．媒體數(shù)據(jù)的產(chǎn)生媒體數(shù)據(jù)的產(chǎn)生是媒體資產(chǎn)的來源。媒體資產(chǎn)的來源基于以下幾個(gè)方面：1〕電視臺(tái)自己采編的、有再利用價(jià)值的節(jié)目；2〕通過衛(wèi)星采錄的有使用價(jià)值的素材；3〕通過購置、交換等手段獲取的音像資料。在技術(shù)上將媒體數(shù)據(jù)來源分成三類：一是模擬信號(hào)來源〔如復(fù)合與分量〕；二是編輯用數(shù)字信號(hào)流〔如SDI、MPEG-2等〕；第三是數(shù)字電視信號(hào)流〔如TS流、IP流等〕。這三種視頻信號(hào)分別經(jīng)過專門的采集模塊進(jìn)行采集。媒體數(shù)據(jù)還包括另外一種類型的數(shù)據(jù)，這就是元數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)是描述媒體資產(chǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，在錄入媒體數(shù)據(jù)的同時(shí)或錄入以后依據(jù)編目標(biāo)準(zhǔn)對(duì)媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，如作者、版權(quán)信息、題目、所屬欄目、內(nèi)容描述、關(guān)鍵詞等。元數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)媒體資產(chǎn)檢索的重要信息。2．媒體數(shù)據(jù)的管理媒體數(shù)據(jù)產(chǎn)生以后需要將其存放起來，并進(jìn)行有效的管理，這是存儲(chǔ)管理。一個(gè)電視臺(tái)有多個(gè)頻道，每個(gè)頻道每天都有新的節(jié)目需要保存，再加上通過交換、購置等方式獲得的媒體信息，媒體資產(chǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量非常巨大，需要非常大的存儲(chǔ)空間。如何經(jīng)濟(jì)有效地進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)并能及時(shí)地將媒體資產(chǎn)輸入輸出是媒體數(shù)據(jù)管理需要解決的問題。另外，為了支持元數(shù)據(jù)的查詢，需要有元數(shù)據(jù)的管理；為了支持媒體數(shù)據(jù)從錄入、審查、編輯到發(fā)布等一系列活動(dòng)，需要有工作流程管理；當(dāng)然還有版權(quán)管理，用戶管理等等，這些方面組成了媒體數(shù)據(jù)管理的最核心的模塊，被稱為媒體數(shù)據(jù)的內(nèi)容管理。3.媒體數(shù)據(jù)的發(fā)布媒體數(shù)據(jù)的發(fā)布就是實(shí)現(xiàn)媒體數(shù)據(jù)的再利用，是媒體資產(chǎn)管理的最終目標(biāo)，也是媒體資產(chǎn)的價(jià)值表達(dá)。到圖書館借閱圖書，首先是檢索，再辦理借閱的手續(xù)，最后是圖書的提取。與此相同，媒體數(shù)據(jù)的檢索也需要經(jīng)歷這三個(gè)過程。首先是檢索，媒體數(shù)據(jù)的檢索有兩種，一種是基于元數(shù)據(jù)的查找；另一種是基于內(nèi)容的圖像檢索。元數(shù)據(jù)的檢索依據(jù)是編目標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)已經(jīng)標(biāo)引好的媒體資產(chǎn)進(jìn)行查找。圖像檢索那么需要對(duì)一定范圍內(nèi)的視頻畫面和音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析識(shí)別，從中查找符合條件的圖像畫面。其次是版權(quán)或交易管理，確認(rèn)提取有效后通過下載子系統(tǒng)將所需要的媒體數(shù)據(jù)輸出，從而完成媒體資產(chǎn)的再利用。6.1.4系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)與工作流程 根據(jù)定義，媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)是端到端的總體解決方案，因此，媒資系統(tǒng)必須為用戶提供一個(gè)完整的解決方案，給用戶提供一個(gè)完整的工作平臺(tái)。為了完成前面提到的媒體數(shù)據(jù)生產(chǎn)、管理和發(fā)布三項(xiàng)根本任務(wù)，媒資系統(tǒng)各模塊在邏輯上可分成四個(gè)層次，應(yīng)用層、內(nèi)容管理層、數(shù)據(jù)處理層和環(huán)境支撐層。如果將整個(gè)系統(tǒng)比作一臺(tái)電腦的話，其應(yīng)用層就好比是應(yīng)用軟件，是面向用戶的使用需求；內(nèi)容管理層那么相當(dāng)于數(shù)據(jù)庫，為應(yīng)用層提供后臺(tái)的數(shù)據(jù)效勞；數(shù)據(jù)處理層相當(dāng)于中間件，提供數(shù)據(jù)處理功能；而環(huán)境支撐層那么好比是電腦的硬件和數(shù)據(jù)傳輸局部，是整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行平臺(tái)。這四個(gè)層次分別包含的模塊如圖6.2所示。元數(shù)據(jù)管理元數(shù)據(jù)管理采集標(biāo)引審核應(yīng)用層檢索發(fā)布內(nèi)容管理層工作流管理用戶管理版權(quán)管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)支撐環(huán)境層轉(zhuǎn)碼中心數(shù)據(jù)處理層打包中心遷移中心圖6.2媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)的四個(gè)層次圖6.2媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)的四個(gè)層次支撐環(huán)境層該層次模塊為系統(tǒng)提供支撐環(huán)境，也是系統(tǒng)的運(yùn)行平臺(tái)。它包括以下幾個(gè)模塊：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：由于整個(gè)系統(tǒng)是由多個(gè)效勞器和多個(gè)客戶端所組成，因此系統(tǒng)的運(yùn)行是依靠網(wǎng)絡(luò)的。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一方面支持上載〔采集〕和下載〔發(fā)布〕等任務(wù)，另一方面還要支持編目標(biāo)引、檢索、編輯等工作，因此，它必須有足夠的帶寬和效勞器。存儲(chǔ)系統(tǒng)：媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量非常大，需要設(shè)計(jì)一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)能方便且經(jīng)濟(jì)地保存并能及時(shí)訪問媒體數(shù)據(jù)。仿照計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)存、硬盤、軟盤的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，媒資系統(tǒng)的存儲(chǔ)方式有在線、近線和離線三種方式。數(shù)據(jù)處理層該層次模塊為整個(gè)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)處理功能的。它包括以下幾個(gè)模塊：〔1〕轉(zhuǎn)碼中心：媒體數(shù)據(jù)有音頻、視頻、圖像、動(dòng)畫等各種不同類型。同類型的媒體數(shù)據(jù)的格式也是相當(dāng)多的，我們希望素材上載轉(zhuǎn)成存儲(chǔ)要求的媒體文件格式；在輸出時(shí)，更要根據(jù)轉(zhuǎn)成發(fā)布所需要的格式?！?〕打包中心：視音頻媒體數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中可以是單一的多媒體格式，也可以是按故事板方式組織的多視頻流，如MXF格式。下載或發(fā)布輸出時(shí)常常需要打包成單一的視音頻格式文件，打包中心將根據(jù)用戶需求將故事板打包輸出。所以又稱為故事板打包中心?！?〕遷移中心：由于媒體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)方式有多種，如在線、近線和離線方式，分別對(duì)應(yīng)媒體數(shù)據(jù)的不同的使用需求。媒體數(shù)據(jù)需要在不同存儲(chǔ)介質(zhì)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移。這個(gè)遷移是按照事先設(shè)計(jì)好的策略自動(dòng)進(jìn)行的。內(nèi)容管理層該層次模塊是基于支撐環(huán)境之上管理媒體資產(chǎn)內(nèi)容，為應(yīng)用層提供效勞的。它包括以下幾個(gè)模塊：元數(shù)據(jù)管理：元數(shù)據(jù)可以用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫的字段，也可以用于媒體數(shù)據(jù)交換。元數(shù)據(jù)交換時(shí)雙方必須遵循某個(gè)元數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，即編目標(biāo)準(zhǔn)，這樣可使得接受媒體數(shù)據(jù)的一方可以很好地解讀和利用。版權(quán)管理：媒體資產(chǎn)是有價(jià)值的，這個(gè)價(jià)值表達(dá)在版權(quán)上。版權(quán)管理可以是基于元數(shù)據(jù)的，另一方面也可使用基于內(nèi)容的版權(quán)保護(hù)技術(shù)，如媒體數(shù)據(jù)加密、數(shù)字水印等技術(shù)。用于對(duì)媒體資產(chǎn)的版權(quán)保護(hù)。工作流管理：內(nèi)容管理不僅僅是靜態(tài)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理，還需要對(duì)媒體內(nèi)容的采集、標(biāo)引、審查、檢索、發(fā)布等工作流程進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。所以，工作流的管理也是內(nèi)容管理的重要一環(huán)。用戶管理：這是一般管理系統(tǒng)必須具備的功能之一，不同的用戶有不同的訪問權(quán)限。這個(gè)管理策略是根據(jù)媒資系統(tǒng)的使用者的要求而定的。應(yīng)用層該層次模塊是面向系統(tǒng)用戶，提供各種有關(guān)的應(yīng)用。它包括以下幾個(gè)模塊：采集：負(fù)責(zé)媒體數(shù)據(jù)的上載錄入。這個(gè)采集模塊要根據(jù)系統(tǒng)要求考慮錄象機(jī)上載、衛(wèi)星收錄、直播節(jié)目錄制、網(wǎng)絡(luò)文件傳送等多種方式。標(biāo)引：按照編目標(biāo)準(zhǔn)對(duì)上載素材進(jìn)行編目標(biāo)引。編目標(biāo)引是對(duì)媒體數(shù)據(jù)的分類管理，編目標(biāo)引的過程就是元數(shù)據(jù)著錄的過程，為基于元數(shù)據(jù)的媒體數(shù)據(jù)檢索提供方便。審核是媒體數(shù)據(jù)采集確認(rèn)的必經(jīng)程序，也是工作流管理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。審核的過程與用戶的具體工作程序有關(guān)，有一級(jí)審核制和兩級(jí)審核制。經(jīng)審核確認(rèn)后媒體信息就具有了資產(chǎn)的屬性。檢索：檢索是為了將所需要的媒體數(shù)據(jù)查找出來。檢索分為兩種方式，一是基于元數(shù)據(jù)的檢索，另一種是基于媒體內(nèi)容的檢索。基于媒體內(nèi)容的檢索即根據(jù)所要檢索媒體內(nèi)容的特征到庫存媒體數(shù)據(jù)中去查找。發(fā)布：負(fù)責(zé)媒體數(shù)據(jù)的下載輸出。媒體數(shù)據(jù)發(fā)布的方式有多種，例如：文件拷貝、錄像機(jī)錄制、流媒體輸出、光盤刻錄等等。發(fā)布的過程就是實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)價(jià)值過程。由于媒資系統(tǒng)是一個(gè)面向電視臺(tái)或傳媒企業(yè)的媒體資產(chǎn)的實(shí)際解決方案，它將根據(jù)電視臺(tái)或傳媒企業(yè)有關(guān)媒體資產(chǎn)內(nèi)容的數(shù)據(jù)量和經(jīng)濟(jì)能力來設(shè)計(jì)該管理系統(tǒng)的規(guī)模和具體結(jié)構(gòu)。媒資管理系統(tǒng)的工作流程分為兩局部，一是存儲(chǔ)歸檔局部；二是檢索發(fā)布局部。圖6.3所示的工作流程是存儲(chǔ)歸檔。在電視臺(tái)中，在素材上載時(shí)往往與編輯播出網(wǎng)連接在一起。節(jié)目制作后可進(jìn)行編目標(biāo)引，及時(shí)進(jìn)行存檔，以備將來檢索發(fā)布之用。圖6.4所示的工作流程是檢索發(fā)布。節(jié)目檢索有三種類型：基于元數(shù)據(jù)的檢索、基于文本的全文檢索和基于音視頻內(nèi)容的檢索。檢索到所需素材后再到數(shù)據(jù)庫中提取，然后是節(jié)目下載輸出。視音頻素材視音頻素材視音頻文件上載編目標(biāo)引審核版權(quán)保護(hù)標(biāo)引效勞器媒體數(shù)據(jù)庫圖6.3工作流程1：存儲(chǔ)歸檔圖6.3工作流程1：存儲(chǔ)歸檔元數(shù)據(jù)檢索元數(shù)據(jù)檢索版權(quán)保護(hù)檢索標(biāo)引效勞器媒體數(shù)據(jù)庫全文檢索內(nèi)容檢索下載圖6.4工作流程2：檢索發(fā)布圖6.4工作流程2：檢索發(fā)布上面只是簡單的工作流程的描述，具體的工作流程應(yīng)在對(duì)整個(gè)媒資管理系統(tǒng)的技術(shù)有深入的了解以后再設(shè)計(jì)工作流程的細(xì)節(jié)。有關(guān)技術(shù)將在下面的論述中給出。6.2媒體數(shù)據(jù)的保存與處理媒資系統(tǒng)屬于企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，其整個(gè)支撐環(huán)境是建立在局域網(wǎng)的條件下，采用效勞器/客戶機(jī)〔C/S〕的網(wǎng)絡(luò)效勞機(jī)制，這與一般的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)沒什么不同。但媒資系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)容量、數(shù)據(jù)平安和網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求卻是一般網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所不能比較的。由于媒資系統(tǒng)所管理的對(duì)象—媒體信息有兩個(gè)特點(diǎn)：一是數(shù)據(jù)量非常巨大；二是實(shí)時(shí)性要求高。對(duì)于數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，一方面要采用媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，在保證視頻質(zhì)量的前提下減少數(shù)據(jù)冗余；另一方面利用海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，將需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可靠地保存好。對(duì)于實(shí)時(shí)性要求高的特點(diǎn)，需要選擇高帶寬的支持海量存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這其中根本涉及支撐媒資系統(tǒng)的三個(gè)重要技術(shù)：海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。這三項(xiàng)技術(shù)是互相依賴、互相支持的，其目的就是要更有效地存儲(chǔ)和瀏覽媒體信息，為媒資系統(tǒng)提供一個(gè)完整高效的工作平臺(tái)。6.2.1多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)電視行業(yè)需要的是高質(zhì)量、兼容性好的壓縮算法。尤其歡送那些可在硬件的支持下可實(shí)時(shí)編解碼、并能在行業(yè)內(nèi)進(jìn)行交換的編碼格式。目前廣泛應(yīng)用于電視領(lǐng)域內(nèi)的壓縮格式主要有三種：MotionJPEG〔M-JPEG〕，MPEG-2和DV，它們均基于離散余弦變換，并對(duì)變換系數(shù)做量化處理后進(jìn)行游程編碼。這三種碼流的傳輸碼率比較如表6.1：這三種壓縮方式分別介紹如下：1．M-JPEG在數(shù)字壓縮編碼在電視行業(yè)剛剛開始被采用的時(shí)候，當(dāng)時(shí)無論非編還是視頻效勞器，M-JPEG幾乎是唯一的高質(zhì)量壓縮方式。所以，早期的視頻壓縮格式根本都采用M-JPEG壓縮。表6.1三種壓縮方式的圖像質(zhì)量及碼率比較圖像質(zhì)量M-JPEG〔Mbps〕DV〔Mbps〕MPEG-2〔Mbps〕相當(dāng)于錄像機(jī)級(jí)別家用級(jí)61.5VHS專業(yè)級(jí)122~5S-Video/Hi-8播送級(jí)4:2:0/4:1:120~30258~15BetacamSP/MII播送級(jí)4:2:230-505018~50BetacamDVWM-JPEG是基于幀內(nèi)、幀獨(dú)立的壓縮方式，所以相對(duì)于后來出現(xiàn)的MPEG-2IBP長GOP壓縮方式，它算法相對(duì)簡單、也更容易實(shí)現(xiàn)視頻素材的幀精度數(shù)據(jù)剪輯和變速播放。正因?yàn)檫@樣的特點(diǎn)，M-JPEG曾經(jīng)被廣泛運(yùn)用于節(jié)目制作的效勞器和電視臺(tái)廣告節(jié)目的播出效勞器。時(shí)至今日，還有不少電視臺(tái)由于編輯和視頻設(shè)備的原因還在使用這種格式。M-JPEG這種壓縮方式并不是一個(gè)完全統(tǒng)一的壓縮標(biāo)準(zhǔn)，不同廠家的編解碼器和文件格式并沒有統(tǒng)一的規(guī)定格式。也就是說，M-JPEG在媒體數(shù)據(jù)交換方面有很大的局限性，并給轉(zhuǎn)碼帶來了很大的困難。因此，隨著IT技術(shù)的開展和DV和MPEG-2技術(shù)趨于成熟，M-JPEG退出歷史舞臺(tái)也就成為必然。2．MPEG-2播送電視領(lǐng)域目前普遍采用的壓縮格式是4:2:2量化的MPEG-2，即4:2:2P@ML，它在保證了足夠的色度信息的情況下做最有效的數(shù)據(jù)壓縮。MPEG-2采用可變的壓縮率，最高可達(dá)50Mbps。由于其采用幀間壓縮方式，利用壓縮幀之間的冗余信息大大減少數(shù)據(jù)量，使得在保持同樣的視頻質(zhì)量的前提下，MPEG-2所需的碼率只有M-JPEG的1/3，甚至更少。一般認(rèn)為MPEG-2IBP的長GOP壓縮方式〔通常15幀組成一個(gè)GOP〕的8～12Mbps已經(jīng)到達(dá)播送級(jí)質(zhì)量，可見其幀間壓縮效率是非常高的；這對(duì)于具有大量播出節(jié)目的電視臺(tái)來說是非常重要的特點(diǎn)，也使得真正的多頻道視頻效勞器播出方式成為可能。除壓縮效率的優(yōu)點(diǎn)外，MPEG-2有一個(gè)不同廠家均認(rèn)可的國際標(biāo)準(zhǔn)，使得不同的壓縮系統(tǒng)能產(chǎn)生相同格式的數(shù)據(jù)文件。當(dāng)然因?yàn)榇鎯?chǔ)方式的不同，數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)過程中也需要適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換，所以，近幾年非編和視頻效勞器領(lǐng)域采用最多的都是MPEG-2壓縮方式，是目前的主流格式。幀間壓縮也有帶來麻煩的地方。由于采用長GOP，不是每個(gè)幀的數(shù)據(jù)都能非?？焖佟⑼耆剡M(jìn)行圖像恢復(fù)，所以在編輯和搜索過程會(huì)比較困難。目前的一些非編系統(tǒng)也采用MPEG-2壓縮方式，但為滿足快速幀精度編輯的需要，往往都是純I幀壓縮。因此，即使是同為MPEG-2格式的素材，也存在著播出格式和編輯格式的轉(zhuǎn)換問題。MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的第3局部詳細(xì)地描述音頻局部的壓縮，并在MPEG-1的根底之上，增加了AC-3編碼方式。對(duì)音頻局部信號(hào)采用3種壓縮模式，稱為Layer1、2和3。隨著層次的增加，復(fù)雜度相應(yīng)增加，Layer具有向下兼容性，即Layer3的解碼器可以對(duì)Layer2或Layer1編碼的碼流進(jìn)行解碼。Layer2與MUSICAM〔MaskingPatternAdaptedUniversalSubbandIntegratedCodingandMul－tiplexing〕壓縮方法相同。對(duì)于頻率在20KHz以下的音樂信號(hào)，以48KHz〔或44.1KHz〕采用16-bit或18-bit量化，采用上述的方法可以將雙聲道立體聲的一個(gè)聲道壓縮成96或128Kbps。Layer1是Layer2的簡化形式，它將單聲道壓縮到192或256Kbps。Layer3即我們通常說的MP3，采用了MUSICAM和ASPEC〔AdaptiveSpectualPerceptualEntropyCoding〕兩種算法的結(jié)合，壓縮后的比特率為每聲道64Kbps。3．DVDV格式是一種國際通用的數(shù)字視頻標(biāo)準(zhǔn)，是由全球主要錄像機(jī)生產(chǎn)商組成的“高清晰數(shù)字錄像機(jī)〞協(xié)會(huì)于1993年聯(lián)合制定的。在家用市場上，DV數(shù)字?jǐn)z像機(jī)實(shí)際上是以Mini-DV格式出現(xiàn)的，并得到許多廠家的廣泛支持。DV數(shù)字?jǐn)z像機(jī)視頻圖像編碼采用了DV格式：4:2:0的采樣格式，8-bit量化和DCT幀內(nèi)壓縮方式，壓縮比為5:1，視頻碼率為25Mbps，信噪比可達(dá)54dB。DV格式的音頻格式由兩種，一種是48KHz采樣，16-bit量化的高保真立體聲〔質(zhì)量同DAT〕，另一種是32kHz采樣，12-bit量化的立體聲〔質(zhì)量高于FM播送〕，用戶可以在2聲道16-bit48KHz和4聲道12-bit32KHz中進(jìn)行選擇，動(dòng)態(tài)范圍超過85dB。由于DV采用的是幀內(nèi)壓縮方式，無幀間壓縮，與M-JPEG類似。但由于DV格式是被大多數(shù)有關(guān)公司支持的國際通用標(biāo)準(zhǔn)，可以使用廉價(jià)又通用的IEEE1394接口或SDTI接口傳輸?shù)叫谄骰蚍蔷幭到y(tǒng)。并且支持原始編輯〔NativeEdit〕，防止在制作過程中的信號(hào)質(zhì)量損失。同時(shí)，SDTI還提供對(duì)DV數(shù)據(jù)的4倍速傳輸，在保證信號(hào)質(zhì)量的同時(shí)，節(jié)省了大量的傳輸時(shí)間。由于采用DV技術(shù)的新一代數(shù)字?jǐn)z像機(jī)和數(shù)字錄像機(jī)〔如松下公司的DVCPRO和索尼公司的DVCAM等〕的出現(xiàn)，為電視臺(tái)記者提供了更加小巧、經(jīng)濟(jì)的節(jié)目拍攝、制作設(shè)備。盡管DV不能到達(dá)高質(zhì)量的播送級(jí)信號(hào)質(zhì)量，但它的經(jīng)濟(jì)、小巧、快捷的拍攝與編輯方式受到電視臺(tái)要求快速報(bào)道的節(jié)目〔如新聞?lì)惞?jié)目〕制作者的歡送。另一種電視臺(tái)專用的DV格式叫DV50。采用4:2:2量化，壓縮比為3.3:1，碼率恒定為50Mbps。其視頻質(zhì)量可接近BetacamDVW的水平，用于畫面質(zhì)量比較高的編輯設(shè)備。隨著編解碼技術(shù)的不斷開展，視音頻壓縮編碼技術(shù)也在不斷改良和完善。近年來，備受業(yè)界關(guān)注的編碼技術(shù)是MPEG-4的第2局部以及H.264。MPEG-4于2000年經(jīng)國際標(biāo)準(zhǔn)組織ITU和ISO審核后，成為國際視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)之一。MPEG-4壓縮采用了MPEG-4的視頻壓縮方式，配上MPEG-1的音頻壓縮方式〔MP3〕，生成了圖像質(zhì)量接近DVD，聲音質(zhì)量接近CD，卻有著更高的壓縮比。與MPEG-2相比，MPEG-4除了具有驚人的數(shù)據(jù)壓縮比，經(jīng)過MPEG-4的壓縮的文件尺寸可以到達(dá)MPEG-2的1/3，而仍然保有極佳的音質(zhì)和畫質(zhì)。可以用最少的數(shù)據(jù)獲得最正確的圖像質(zhì)量，因此滿足了低碼率應(yīng)用的需求。JVT〔JointVideoTeam，視頻聯(lián)合工作組〕于2001年12月成立，它由ITU-T和ISO兩個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的有關(guān)視頻編碼的專家聯(lián)合組成。JVT的工作目標(biāo)是制定一個(gè)新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)視頻的高壓縮比、高圖像質(zhì)量、良好的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性等目標(biāo)。目前JVT新的視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)稱為H.264標(biāo)準(zhǔn)，稱為AVC〔AdvancedVideoCoding〕標(biāo)準(zhǔn)，是MPEG-4的第10局部。H.264不僅比H.263和MPEG-4節(jié)約了50％的碼率，而且對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸具有更好的支持能力。ITU和ISO合作開展的H.264〔MPEG-4Part10〕由于其優(yōu)異的特性有可能被未來國際數(shù)字電視行業(yè)接受成為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，也最有可能成為未來寬帶交互式新媒體的標(biāo)準(zhǔn)。在媒資系統(tǒng)中，會(huì)有多種編輯和播出的編碼格式存于系統(tǒng)之中，提供各種編碼格式的轉(zhuǎn)換是該系統(tǒng)根本的功能之一。轉(zhuǎn)碼中心就是負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。轉(zhuǎn)碼中心有素材剪切和格式轉(zhuǎn)換兩大功能。素材剪切功能采用純文件級(jí)別的數(shù)據(jù)提取技術(shù)對(duì)視音頻文件的長度或入出點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。由于沒有視音頻的壓縮和解壓過程，對(duì)素材的視音頻質(zhì)量沒有任何影響，而且速度極高，它的剪切速度取決硬盤的讀寫速度。視頻格式轉(zhuǎn)換一般的做法是將源素材解壓縮到無壓縮狀態(tài)后，再按新格式進(jìn)行壓縮。由于不需要顯示，或者抽幀顯示，有時(shí)其轉(zhuǎn)碼速度會(huì)高于實(shí)時(shí)的速度〔25幀/秒〕，被稱為超實(shí)時(shí)。6.2.2海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)主要有兩種：其一為媒體數(shù)據(jù)，一般是數(shù)據(jù)量較為龐大的視音頻文件或其他媒體數(shù)據(jù)文件，為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；另一種為編目索引數(shù)據(jù)〔元數(shù)據(jù)〕，這局部數(shù)據(jù)由系統(tǒng)的編目工作人員建立，用于對(duì)媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行索引和文字說明，為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。以DV25Mbps碼流為例，一小時(shí)視音頻素材的數(shù)據(jù)量大約為11GB。如果按MPEG-2播送級(jí)最低8Mbps的碼流紀(jì)錄，也有3.5GB之多。如果按平均每天自辦節(jié)目2小時(shí)計(jì)算，一年的媒體數(shù)據(jù)量將有2.5TB，數(shù)據(jù)量非常巨大。作為媒資系統(tǒng)，需要將歷年的媒體數(shù)據(jù)妥善地保存下來。所以，媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)將面對(duì)以TB〔1TB=1024GB〕計(jì)算的海量媒體數(shù)據(jù)。目前市場上應(yīng)用最為廣泛的大容量、高速存儲(chǔ)設(shè)備主要包括：磁盤陣列、數(shù)據(jù)流磁帶庫、光盤庫等。1.磁盤陣列磁盤陣列技術(shù)誕生于1987年，名稱是“RedundantArrayofIndependentDisk〞，簡稱為“RAID〞。其目的是為了組合小型的廉價(jià)磁盤來代替大的昂貴磁盤，以降低大批量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的費(fèi)用。同時(shí)也希望通過冗余信息的方式，使得單一磁盤失效時(shí)不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的喪失，因此開發(fā)出不同級(jí)別的RAID數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)，并在此根底上逐漸致力于提升數(shù)據(jù)訪問速度。RAID的主要功能為：·支持自動(dòng)檢測故障硬盤?！ぶС种亟ㄓ脖P壞軌的資料?！ぶС植豁毻C(jī)的硬盤備援〔HotSpare〕?！ぶС植豁毻C(jī)的硬盤替換〔HotSwap〕?！ぶС?jǐn)U充硬盤容量等。RAID數(shù)據(jù)保護(hù)級(jí)別主要有0、1、3、5，分別簡要介紹如表6.2：表6.2各種RAID級(jí)別原理及優(yōu)缺點(diǎn)比較RAID級(jí)別技術(shù)原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用領(lǐng)域RAID-0沒有容錯(cuò)設(shè)計(jì)的條帶磁盤陣列極高的磁盤寫入速度設(shè)計(jì)使用配置簡單沒有數(shù)據(jù)容錯(cuò)能力一般不需容錯(cuò)的存儲(chǔ)RAID-1鏡像備份100%數(shù)據(jù)容錯(cuò)能力設(shè)計(jì)使用配置簡單帶寬利用率只有50%高可靠性低響應(yīng)的行業(yè)，如財(cái)務(wù)、金融系統(tǒng)RAID-3并行傳輸與集中式校驗(yàn)較高的讀取與寫入速度帶寬利用率可達(dá)80%以上控制器較為復(fù)雜高吞吐量〔讀和寫〕并需平安保障，如視頻編輯等RAID-5獨(dú)立的數(shù)據(jù)磁盤與分布式校驗(yàn)塊極高的讀取速度帶寬利用率可達(dá)80%以上控制器較為復(fù)雜寫入速度較慢高訪問量〔主要為讀〕并需平安保障，如文件和數(shù)據(jù)庫效勞器等磁盤陣列是以磁盤為根本存儲(chǔ)單位。其中，磁盤的接口技術(shù)決定了磁盤的訪問方式和帶寬〔對(duì)外數(shù)據(jù)傳輸速度〕。目前的磁盤接口類型有ATA、SATA、SCSI、SAS、FC等幾種。讓我們先了解前面四種接口：〔1〕ATA磁盤：即IDE接口磁盤，設(shè)計(jì)該接口的目的就是為了將1984年制造的AT計(jì)算機(jī)中的總線直接與結(jié)合在一起的驅(qū)動(dòng)器和控制器相連。ATA中的“AT〞就來源于首次使用ISA總線的AT計(jì)算機(jī)。ATA從最早的ATA-1開始，已經(jīng)經(jīng)歷了從ATA-1、ATA-2、ATA-3、UltraATA、UltraATA-3〔33MB/s〕、UltraATA-4〔66MB/s〕、UltraATA-5〔100MB/s〕、UltraATA-6〔133MB/s〕的開展歷程?！?〕SATA磁盤：即SerialATA，采用的是串行數(shù)據(jù)傳輸方式，每一個(gè)時(shí)鐘周期只傳輸一位數(shù)據(jù)。ATA磁盤一直都采用并行傳輸模式，線路間的信號(hào)會(huì)互相干擾，在高速數(shù)據(jù)傳輸過程中，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由于串行傳輸方式不會(huì)遇到信號(hào)串?dāng)_問題，所以要提高傳輸速度只需要提高工作頻率即可。SATA采用的是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸方式，使得用戶在使用SATA磁盤時(shí)不再需要設(shè)置硬盤的主從盤，而直接每個(gè)硬盤對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)通道直接連接系統(tǒng)。SATA1.0的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，硬盤的接口傳輸速率為150MB/s，SATA可擴(kuò)展到2X和4X的規(guī)格，相應(yīng)的傳輸速率那么分別提升至了300MB/s和600MB/s。SATA硬盤還可以實(shí)現(xiàn)熱插拔功能，不過目前為止還沒有操作系統(tǒng)支持這項(xiàng)功能，人們還要等到微軟的下一代操作系統(tǒng)WindowsVista正式面世后才能享受到這項(xiàng)功能帶來的便利?！?〕SCSI磁盤：受制于ATA接口的局限，ATA磁盤的轉(zhuǎn)速的提高已趨于極限——通常7,200轉(zhuǎn)/分，最高達(dá)10,000轉(zhuǎn)/分。但目前的SCSI硬盤的最高轉(zhuǎn)速已到達(dá)了15,000轉(zhuǎn)/分，平均尋道時(shí)間在5ms左右。SCSI總線支持?jǐn)?shù)據(jù)的快速傳輸。不同的SCSI設(shè)備通常有8位或16位的SCSI傳輸總線。SCSI適配器通常使用主機(jī)的DMA〔直接內(nèi)存存取〕通道把數(shù)據(jù)傳送到內(nèi)存。這意味著不需要主機(jī)CPU的幫助，SCSI適配器就可以把數(shù)據(jù)傳送到內(nèi)存，從而大大降低了外設(shè)對(duì)CPU的占有率。SCSI最早是1979年由美國的Shugart公司〔希捷公司前身〕制訂的，在1986年獲得了ANSI〔美國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)〕的成認(rèn)，也就是SCSI-1。當(dāng)時(shí)的傳輸速度為5MB/s。之后，一直到1995年，先后推出了SCSI-2和SCSI-3，數(shù)據(jù)傳輸率提高至40MB/s。1997年SCSI商業(yè)協(xié)會(huì)〔SCSITradeAssociation，簡稱STA〕推出了Ultra2SCSI〔Fast-40〕標(biāo)準(zhǔn)版本，采用了LVD〔LowVoltageDifferential，低電平微分〕傳輸模式，使傳輸速度大為提高，到達(dá)80MB/s，并增加了設(shè)備的靈活性，支持同時(shí)掛接15個(gè)裝置。Ultra3SCSI〔Ultra160SCSI〕和Ultra320SCSI，是目前最新型的SCSI接口標(biāo)準(zhǔn)。Ultra320SCSI是在Ultra160SCSI的根底上開展起來的，Ultra160SCSI的優(yōu)勢得以繼續(xù)發(fā)揚(yáng)。Ultra320SCSI傳輸速率可以到達(dá)320MB/s。有關(guān)SCSI技術(shù)的開展和有關(guān)參數(shù)由表6.3列出：表6.3SCSI技術(shù)的開展和有關(guān)參數(shù)SCSI類型推出年代傳輸速度〔MB/s〕線纜長度〔m〕可聯(lián)接設(shè)備數(shù)〔個(gè)〕SCSI-11986年568SCSI-21990年2038SCSI-3/UltraSCSI1995年401.515Ultra2SCSI1997年801215Ultra3SCSI/Ultra160SCSI1998年1601215Ultra320SCSI2001年32012152003年3月，SCSI商業(yè)協(xié)會(huì)決議停止Ultra640SCSI的開展，全力推動(dòng)SAS成為Ultra320的后繼規(guī)格，同時(shí)ANSI中負(fù)責(zé)SCSI規(guī)格的T10審議委員會(huì)也將Ultra640從既定時(shí)程表中予以移除。這意味著，ParallelSCSI的開展正式走向了終點(diǎn)，而預(yù)定中Ultra640以及Ultra1280自然無緣問世了。〔4〕SAS磁盤：SAS〔SerialAttachedSCSI〕即串行SCSI技術(shù)，它綜合了現(xiàn)有并行SCSI和串行連接技術(shù)〔光纖通道、SSA、IEEE1394及InfiniBand等〕的優(yōu)勢，以串行通訊為協(xié)議根底架構(gòu)，采用SCSI-3擴(kuò)展指令集，是多層次的存儲(chǔ)設(shè)備連接協(xié)議棧。按照業(yè)界預(yù)測，SAS磁盤將很快取代目前的SCSI磁盤而成為主流磁盤類型。由于SAS是點(diǎn)到點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，因此除了提高性能之外，每個(gè)設(shè)備連接到指定的數(shù)據(jù)通路上提高了帶寬。SAS的電纜結(jié)構(gòu)節(jié)省了空間，從而提高了使用SAS硬盤效勞器的散熱、通風(fēng)能力。此外SAS結(jié)構(gòu)有非常好的擴(kuò)展能力，最多可以連接16384個(gè)磁盤設(shè)備?，F(xiàn)在已經(jīng)有廠商推出標(biāo)準(zhǔn)3.5英寸的SAS硬盤，轉(zhuǎn)速也到達(dá)15000rpm。SAS硬盤與相同轉(zhuǎn)速的SCSI硬盤相比有相同或者更好的性能。串行接口減少了線纜的尺寸，允許更快的傳輸速度。在2003年惠普和希捷推出了第一代SAS硬盤，傳輸數(shù)據(jù)可以到達(dá)3Gbps〔約380MB/s〕。預(yù)計(jì)第二代和第三代的SAS將提供6-12Gbps的數(shù)據(jù)帶寬，并支持磁盤陣列?，F(xiàn)在開發(fā)SAS磁盤的企業(yè)主要是SCSI商業(yè)協(xié)會(huì)成員，包括希捷〔Seagate〕、邁拓〔Maxtor〕、LSILogic和Adaptec等。以上四種類型磁盤均可以組成磁盤陣列，我們先比較一下ATA磁盤陣列和SCSI磁盤陣列的特點(diǎn)。ATA接口簡單，反響快速，用于PC單機(jī)的小型的磁盤陣列其效果可能比SCSI為佳；但較大型的磁盤陣列就非SCSI接口莫屬，因?yàn)殛嚵兄械母鱾€(gè)磁盤一起作存取的動(dòng)作，能充分發(fā)揮SCSI的傳輸速率快及多工的特點(diǎn)。因此，在單任務(wù)時(shí)ATA比SCSI快，而多任務(wù)時(shí)SCSI較快。另外，SCSI磁盤陣列可以實(shí)現(xiàn)熱插拔，而ATA磁盤陣列一般不支持。關(guān)于SATA和SAS的磁盤陣列的比較只是數(shù)據(jù)傳輸方式并行改成了串行，上述特點(diǎn)沒有改變。需要著重介紹的是FC磁盤陣列。FC磁盤陣列是點(diǎn)到點(diǎn)的通道結(jié)構(gòu)，是為需要高帶寬和高可靠性的高端用戶設(shè)計(jì)的，是專業(yè)用戶的首選。FC磁盤陣列從體系結(jié)構(gòu)上可分成三大類：JBOD磁盤陣列、雙控制器磁盤陣列和多控制器磁盤陣列。嚴(yán)格意義上講，JBOD還不能稱之為“陣列〞。JBOD是JustBundleofDisk的縮寫，意即只是一串磁盤的組合。這樣的磁盤陣列被戲稱為“傻盤陣列〞，因?yàn)镴BOD內(nèi)部既沒有控制器，也沒有緩存，磁盤之間也沒有提高性能和平安性的任何手段。每個(gè)磁盤都獨(dú)立地接收來自主機(jī)的數(shù)據(jù)訪問。如果需要實(shí)現(xiàn)RAID級(jí)別的保護(hù)，主機(jī)不但要負(fù)擔(dān)磁盤讀寫等操作，還要進(jìn)行RAID算法的處理，對(duì)主機(jī)資源的占用率較大，嚴(yán)重影響系統(tǒng)整體性能。因此，在采用光纖磁盤陣列時(shí)，一般都采用帶智能磁盤控制器的磁盤陣列。磁盤控制器是介于主機(jī)和磁盤之間的控制單元，配置有專門為I/O進(jìn)行過優(yōu)化的處理器以及一定數(shù)量的cache?？刂破魃系腃PU和cache共同實(shí)現(xiàn)對(duì)來自主機(jī)系統(tǒng)I/O請(qǐng)求的操作和對(duì)磁盤陣列的RAID管理。相對(duì)于JBOD磁盤陣列，控制器磁盤陣列釋放了大量主機(jī)資源，來自主機(jī)的I/O請(qǐng)求由控制器接受并處理，陣列上的cache那么作為I/O緩沖池，能夠大大提高了磁盤陣列的讀寫響應(yīng)速度，顯著改善磁盤陣列的性能。又由于光纖磁盤天生擁有雙端口，所以，一般的光纖陣列都采用雙控制器，從而充分發(fā)揮光纖磁盤的高可用特性。兩個(gè)控制器不管配置成active-active還是active-standby，都能為用戶提供高可用特性，而且大都支持熱插拔功能，能夠?qū)崿F(xiàn)簡單的無單點(diǎn)故障，為用戶提供的全天24小時(shí)不間斷效勞。在配置了CPU和cache的磁盤陣列中，其局部高端產(chǎn)品還可以運(yùn)行基于磁盤陣列的存儲(chǔ)軟件。因此，它可以提供比較全面的基于磁盤陣列的解決方案。在當(dāng)前存儲(chǔ)市場上，這一類的磁盤陣列種類繁多，數(shù)量巨大，同時(shí)也在質(zhì)量和性能上也存在著巨大的差距，價(jià)格跨度也很大。其代表產(chǎn)品有IBMDS系列、HPEVA系列、EMCCLARiiON系列、HDSThunder系列等等。第三類是多控制器磁盤陣列：雙控制器磁盤陣列由于控制器只能配置兩個(gè)，不能在同一磁盤陣列內(nèi)配置更多控制器，在一定程度上局限了其數(shù)據(jù)處理能力。多控制器磁盤陣列便應(yīng)運(yùn)而生，其體系結(jié)構(gòu)一般分為三層：〔1〕通道控制器：管理主機(jī)和cache之間I/O及運(yùn)行基于存儲(chǔ)的軟件解決方案?！?〕全局緩存控制器：巨大的非易失性cache，它是系統(tǒng)性能超群的根底之一?！?〕磁盤控制器：管理cache和物理磁盤組之間I/O及運(yùn)行基于存儲(chǔ)的軟件解決方案。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，每層的控制器至少成對(duì)配置，提供全冗余特性，實(shí)現(xiàn)無單點(diǎn)故障。也可以配置多對(duì)，在性能上進(jìn)行成倍擴(kuò)展。比方EMC的DMX-3最多可以配置8個(gè)前端控制器〔ChannelDirector〕、8個(gè)緩存控制器〔MemoryDirector〕、8個(gè)后端控制器〔DiskDirector〕，整個(gè)系統(tǒng)中處理器數(shù)量最多可達(dá)130顆。多級(jí)控制器分工協(xié)作，系統(tǒng)整體性能因而可以獲得最正確擴(kuò)展性。更重要的是，在多控制器體系結(jié)構(gòu)根底上，提供了許多獨(dú)特存儲(chǔ)軟件解決方案。該檔次產(chǎn)品是大型關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心的首選。2.數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)和磁帶庫存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的磁帶和存儲(chǔ)錄音、錄象的磁帶類似，是順序存取，而不是像磁盤那樣，是隨機(jī)存取。所以不管是存還是取，順序存取方式都需要花費(fèi)比隨機(jī)存取較多的時(shí)間來對(duì)需要操作的數(shù)據(jù)的地址進(jìn)行定位；但是，磁帶機(jī)的存儲(chǔ)容量很高，一般比軟、硬磁盤都要大，目前單機(jī)的存儲(chǔ)容量從40GB到300GB。如果不考慮定位時(shí)間，它對(duì)數(shù)據(jù)備份的速度〔稱為持續(xù)傳輸率〕可到達(dá)12MB/s到30MB/s。磁帶機(jī)分為臺(tái)式磁帶機(jī)和網(wǎng)絡(luò)磁帶機(jī)，分別用于單機(jī)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境之中。磁帶機(jī)〔TapeDrive〕一般為單驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品，通常由磁帶驅(qū)動(dòng)器和磁帶構(gòu)成，是一種經(jīng)濟(jì)、可靠、容量大、速度快的備份設(shè)備。這種產(chǎn)品采用高糾錯(cuò)能力編碼技術(shù)和寫后即讀通道技術(shù)，可以大大提高數(shù)據(jù)備份的可靠性。根據(jù)裝帶方式的不同，一般分為手動(dòng)裝帶磁帶機(jī)和自動(dòng)裝帶磁帶機(jī)，即自動(dòng)加載磁帶機(jī)。自動(dòng)加載磁帶機(jī)實(shí)際上是將磁帶和磁帶機(jī)有機(jī)結(jié)合組成的。自動(dòng)加載磁帶機(jī)是一個(gè)位于單機(jī)中的磁帶驅(qū)動(dòng)器和自動(dòng)磁帶更換裝置，它可以從裝有多盤磁帶的磁帶匣中拾取磁帶并放入驅(qū)動(dòng)器中，或執(zhí)行相反的過程。它可以備份100GB-200GB或者更多的數(shù)據(jù)。自動(dòng)加載磁帶機(jī)能夠支持例行備份過程，自動(dòng)為每日的備份工作裝載新的磁帶。作為一種備份設(shè)備，磁帶機(jī)技術(shù)也在不斷開展。磁帶庫〔TapeLibrary〕是像自動(dòng)加載磁帶機(jī)一樣的基于磁帶的備份系統(tǒng)，它能夠提供同樣的根本自動(dòng)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)功能，但同時(shí)具有更先進(jìn)的技術(shù)特點(diǎn)。它的存儲(chǔ)容量可到達(dá)數(shù)百PB〔1PB=1024TB〕，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)備份、自動(dòng)搜索磁帶，也可以在驅(qū)動(dòng)管理軟件控制下實(shí)現(xiàn)智能恢復(fù)、實(shí)時(shí)監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)，整個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)藏份過程完全擺脫了人工干預(yù)。磁帶庫不僅數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大得多，而且在備份效率和人工占用方面擁有無可比較的優(yōu)勢。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，磁帶庫通過SAN〔StorageAreaNetwork-存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)〕系統(tǒng)可形成網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)，為企業(yè)存儲(chǔ)提供有力保障，很容易完成遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)藏份，或通過磁帶鏡像技術(shù)實(shí)現(xiàn)多磁帶庫備份，無疑是象媒資管理系統(tǒng)這樣的大型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的良好存儲(chǔ)設(shè)備。廣義的磁帶庫產(chǎn)品將自動(dòng)加載磁帶機(jī)也包括在內(nèi)。3.光盤塔、光盤庫和光盤網(wǎng)絡(luò)鏡像效勞器目前最好的多媒體海量信息存儲(chǔ)載體或重要文獻(xiàn)資料備份媒體，非光盤莫屬。因?yàn)楣獗P〔LaserDisc〕不僅存儲(chǔ)容量巨大，而且本錢低、制作簡單、體積小，更重要的是其信息可以保存100年至300年。因此，光盤普遍用于重要文獻(xiàn)資料、視聽材料等媒體信息存儲(chǔ)，供用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。然而，一張光盤的存儲(chǔ)容量畢竟有限，對(duì)于海量信息存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來講是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。要想獲得海量信息的網(wǎng)絡(luò)存取，就必須將保存有大量不同信息的幾十張甚至幾百張光盤組合起來使用。CD-ROM光盤塔〔CD-ROMTower〕由幾臺(tái)或十幾臺(tái)CD-ROM驅(qū)動(dòng)器并聯(lián)構(gòu)成，可通過軟件來控制某臺(tái)光驅(qū)的讀寫操作。光盤塔可以同時(shí)支持幾十個(gè)到幾百個(gè)用戶訪問信息。CD-ROM光盤庫〔CD-ROMJukebox〕是一種可存放幾十張或幾百張光盤并帶有機(jī)械臂和一個(gè)光盤驅(qū)動(dòng)器的光盤柜。光盤庫也叫自動(dòng)換盤機(jī)，它利用機(jī)械手從機(jī)柜中選出一張光盤送到驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行讀寫。它的庫容量極大，機(jī)柜中可放幾十片甚至上百片光盤片，這種有巨大聯(lián)機(jī)容量的設(shè)備非常適用于圖書館一類的信息檢索中心，尤其是數(shù)字化圖書館系統(tǒng)、卡拉OK自動(dòng)點(diǎn)播系統(tǒng)、多媒體音像資料館系統(tǒng)等。光盤庫的特點(diǎn)是：安裝簡單、使用方便，并支持幾乎所有的常見網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及各種常用通訊協(xié)議。由于光盤庫普遍使用的是標(biāo)準(zhǔn)EIDE光驅(qū)〔或標(biāo)準(zhǔn)5片式換片機(jī)〕，所以維護(hù)更換與管理非常容易，同時(shí)還降低了本錢和價(jià)格。又因光盤庫普遍內(nèi)置有高性能處理器、高速緩存器、快速閃存、動(dòng)態(tài)存取內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)控制器等智能部件，使得其信息處理能力更強(qiáng)。光盤網(wǎng)絡(luò)鏡像效勞器〔NetworkCD-ROMServer〕是繼第一代的光盤庫和第二代的光盤塔之后，最新開發(fā)出的一種可在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)光盤信息共享的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備。光盤網(wǎng)絡(luò)鏡像效勞器不僅具有大型光盤庫的超大存儲(chǔ)容量，而且還具有與硬盤相同的訪問速度，其單位存儲(chǔ)本錢〔分?jǐn)偟矫繌埞獗P上的設(shè)備本錢〕大大低于光盤庫和光盤塔，因此光盤網(wǎng)絡(luò)鏡像效勞器已開始取代光盤庫和光盤塔，逐漸成為光盤網(wǎng)絡(luò)共享設(shè)備中的主流產(chǎn)品。在網(wǎng)絡(luò)海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，磁盤陣列、磁帶庫、光盤庫等存儲(chǔ)設(shè)備因其信息存儲(chǔ)特點(diǎn)的不同，應(yīng)用環(huán)境也有較大區(qū)別。磁盤陣列主要用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)性要求比較高的海量數(shù)據(jù)的即時(shí)存??；磁帶庫更多的是用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中不常用的海量數(shù)據(jù)的存??；光盤庫那么主要用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的海量數(shù)據(jù)的備份。6.2.3存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用的有三種結(jié)構(gòu)：DAS〔DirectAttachedStorage〕、NAS〔NetworkAttachedStorage〕、SAN〔StorageAreaNetwork〕。下面分別介紹：1．DAS直接附加存儲(chǔ)是傳統(tǒng)的存儲(chǔ)技術(shù)，由效勞器內(nèi)置磁盤，或效勞器直接連接外置擴(kuò)展的磁盤陣列機(jī)來實(shí)現(xiàn)。效勞器與磁盤或磁盤陣列的通信采用IDE或SCSI協(xié)議。DAS可以為小型系統(tǒng)提供快速的磁盤訪問。缺點(diǎn)是，管理本錢高，距離有限制。這些限制促進(jìn)了市場對(duì)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的需要。2．NASNAS網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)設(shè)備，直接掛接在網(wǎng)上，實(shí)際上就是一臺(tái)專用數(shù)據(jù)效勞器，不承當(dāng)應(yīng)用效勞，通過網(wǎng)口與應(yīng)用效勞器聯(lián)接，支持通用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議TCP/IP，可實(shí)現(xiàn)海量、異構(gòu)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)共享，以及異構(gòu)效勞器間共享數(shù)據(jù)。NAS基于文件進(jìn)行存儲(chǔ)和訪問，由于采用較成熟的IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，易學(xué)易用，維護(hù)和管理簡單易行，每個(gè)存儲(chǔ)點(diǎn)易控制，結(jié)構(gòu)靈活，節(jié)省費(fèi)用。缺點(diǎn)是：數(shù)據(jù)訪問速度慢，不太容易擴(kuò)展。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的應(yīng)用常常需要可以分散地增加存儲(chǔ)容量，為滿足要求，管理員必須增加更多的設(shè)備。3.SANSAN被稱為存儲(chǔ)器網(wǎng)，是以存儲(chǔ)器為中心的網(wǎng)絡(luò)。SAN由專用數(shù)據(jù)傳輸通道構(gòu)成，將應(yīng)用效勞器連接到存儲(chǔ)設(shè)備并傳輸存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，但不增加企業(yè)的LAN網(wǎng)的負(fù)擔(dān)。SAN的通信傳輸采用數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議中的光纖通道〔FiberChannel〕協(xié)議，所以也被稱作FC網(wǎng)絡(luò)。SAN基于數(shù)據(jù)塊進(jìn)行存儲(chǔ)和訪問，比NAS的文件級(jí)操作效率要高很多，并保證相對(duì)較高的數(shù)據(jù)吞吐量。目前，有1Gbps和2Gbps兩種傳輸規(guī)格。應(yīng)用效勞器與SAN存儲(chǔ)設(shè)備之間的光纖通信是通過主機(jī)總線適配器(HBA)來連接的。通常，效勞器同時(shí)使用以太網(wǎng)卡和光纖通道HBA分別完成與LAN和SAN的連接。SAN采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，中心為存儲(chǔ)設(shè)備互連，第二層為效勞器，作為用戶端與存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)之間的橋梁，最外層為用戶。采用這種結(jié)構(gòu)可以確保存儲(chǔ)系統(tǒng)開放性、靈活性和可擴(kuò)展性。盡管SAN使用光纖通道協(xié)議，但是它實(shí)際上可以支持多種串行物理傳輸媒介，包括同軸銅纜、雙絞線和光纖。光纖通道協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)定義了三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)〔Point-to-Point〕、交換結(jié)構(gòu)〔FabricSwitch〕和仲裁環(huán)路結(jié)構(gòu)〔FiberChannel-ArbitratedLoop，簡寫成FC-AL〕三種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)分別介紹如下：〔1〕點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)：這是最簡單的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)允許兩節(jié)點(diǎn)之間直接通訊。在這里一般是一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備和一臺(tái)效勞器。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與SCSI直接連接極為相似只是速度更快連接距離更長已。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接與其他SAN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一樣可以從光學(xué)連接的距離優(yōu)勢上獲得收益。當(dāng)然，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接也存在限制，雖然可以在效勞器與存儲(chǔ)設(shè)備間提供快速而強(qiáng)大的連接手段，用戶卻難以在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)配置環(huán)境下追加任何設(shè)備，只能分別建立連接。這就需要為多臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備增加多塊主機(jī)接口卡?！?〕交換結(jié)構(gòu)：這是一個(gè)SAN的術(shù)語，用以描述連接效勞器和存儲(chǔ)設(shè)備之間廣為使用的光纖通道交換機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。交換機(jī)可以級(jí)聯(lián)并與環(huán)路網(wǎng)絡(luò)連接構(gòu)成具有高度混合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，我們稱之為Fabric。幸運(yùn)的是，這一復(fù)雜的解決方案可以在軟件的控制之下獲得Fabric內(nèi)的所有SAN管理功能的先進(jìn)特性?！?〕仲裁環(huán)路結(jié)構(gòu)：這是一種環(huán)路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這里每一節(jié)點(diǎn)均將數(shù)據(jù)傳輸至下一節(jié)點(diǎn)。與IBM令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相似，SAN集線器決定數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求以最正確利用帶寬。在ArbitratedLoop配置環(huán)境下，每一節(jié)點(diǎn)的發(fā)送器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较乱还?jié)點(diǎn)的接收器，設(shè)備必須根據(jù)仲裁訪問環(huán)路。開始設(shè)備作為環(huán)路的控制節(jié)點(diǎn)。當(dāng)任意節(jié)點(diǎn)獲得許可后，可以發(fā)起一個(gè)包含目標(biāo)通訊進(jìn)程并傳輸數(shù)據(jù)，初始節(jié)點(diǎn)對(duì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)建立一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。在一個(gè)環(huán)路上同時(shí)只能建立一個(gè)連接。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸完成后，初始節(jié)點(diǎn)關(guān)閉進(jìn)程并釋放對(duì)環(huán)路的控制，允許其他節(jié)點(diǎn)接受環(huán)路授權(quán)，目前FC-AL的帶寬為100MB/s。在FC磁盤陣列中一般采用雙仲裁環(huán)結(jié)構(gòu)，所以帶寬可達(dá)200MB/s。SAN的性能可靠，可擴(kuò)展，易管理；但由于采用光纖通信價(jià)格較高，其應(yīng)用僅限于高端用戶。近年來，隨著IP技術(shù)的開展和普及，一種基于IP網(wǎng)絡(luò)/以太網(wǎng)的高性能但價(jià)格低廉的新方法InternetSCSI〔iSCSI或IPSCSI〕應(yīng)運(yùn)而生。iSCSI是由IBM、Cisco、NetApp共同發(fā)起，經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組〔IETF〕2003年認(rèn)可的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。與使用NAS的解決方案相比，iSCSI最大的優(yōu)勢在于高性能，由于協(xié)議設(shè)計(jì)的高效性，基于iSCSI協(xié)議使用普通千兆網(wǎng)卡，可以到達(dá)110MB/s的實(shí)測帶寬，幾乎是理論極限的90%，這樣高的效率在NAS環(huán)境中是很難實(shí)現(xiàn)的。iSCSI技術(shù)是一個(gè)供硬件設(shè)備使用的可以在IP協(xié)議的上層運(yùn)行的SCSI指令集，這種指令集合可以實(shí)現(xiàn)在IP網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行SCSI協(xié)議，使其能夠在諸如高速千兆以太網(wǎng)上進(jìn)行路由選擇。iSCSI技術(shù)是一種新的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，該技術(shù)是將現(xiàn)有SCSI接口與以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合，使效勞器可與使用IP網(wǎng)絡(luò)的儲(chǔ)存裝置互相交換資料。此技術(shù)不但價(jià)格較目前使用的業(yè)界技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)SAN來的低廉，而且系統(tǒng)管理人員也可以用相同的設(shè)備來管理所有的網(wǎng)絡(luò)，并不需要以另外的設(shè)備來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的管理。iSCSI技術(shù)可以看作是NAS技術(shù)的一個(gè)技術(shù)升級(jí)，它的推出使NAS的性能得到了大幅度的提高。就目前而言，iSCSI技術(shù)還不是很成熟，但隨著網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的開展，它將同NAS技術(shù)進(jìn)行全面的整合，進(jìn)而成為一個(gè)獨(dú)立的、與SAN系統(tǒng)并駕齊驅(qū)的開展領(lǐng)域。對(duì)于圖像質(zhì)量和實(shí)時(shí)性要求都非常高的媒資系統(tǒng)來說，SAN的高效穩(wěn)定的傳輸帶寬是它所需要的。由于SAN是通道結(jié)構(gòu)，采用點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議，所以它有一個(gè)最大的缺點(diǎn)，就是結(jié)點(diǎn)之間無法通信。因此，媒資系統(tǒng)大都采用雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)來解決節(jié)點(diǎn)間通信問題。所謂雙網(wǎng)是指傳統(tǒng)以太網(wǎng)和SAN網(wǎng)絡(luò)〔也稱為FC光纖網(wǎng)絡(luò)〕相互結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)。以太網(wǎng)的功能是傳輸各種操作指令〔數(shù)據(jù)元指令〕給效勞器，同時(shí)效勞器的最高仲裁者M(jìn)DC〔MetaDataController元數(shù)據(jù)控制器〕效勞器反響給各個(gè)客戶機(jī)信息。在指令通過效勞器許可的狀態(tài)下，對(duì)進(jìn)行數(shù)據(jù)本身的讀寫，此時(shí)就要通過高帶寬的光纖網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)?？梢钥闯鲇捎诓捎玫倪@種先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的帶寬是一個(gè)非常高的，特別適用于高碼流的視音頻素材的實(shí)時(shí)瀏覽和編輯制作。圖6.5是雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)的示意圖，其中RAID表示磁盤陣列；NLE表示播送級(jí)非線性編輯器；MDC就是元數(shù)據(jù)效勞器；Server為以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫效勞器；WS表示以太網(wǎng)上的工作站。SAN的帶寬可達(dá)2Gb〔實(shí)際使用率為70%〕，而LAN的帶寬到桌面為100Mb〔實(shí)際使用率為40%〕。因此，一般的用法是用SAN來傳送播送級(jí)視音頻素材的高碼流，并用NLE來顯示和編輯播送級(jí)素材，而LAN那么用來建立素材數(shù)據(jù)庫，Server通過MDC對(duì)RAID的內(nèi)容進(jìn)行訪問和管理。但播送級(jí)素材是不能在帶寬比較低的LAN上進(jìn)行觀看的。SANLANRAIDSANLANRAIDFC交換機(jī)MDCNLENLE以太網(wǎng)交換機(jī)WSWSServer圖6.5存儲(chǔ)網(wǎng)的雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖6.5存儲(chǔ)網(wǎng)的雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)于媒資系統(tǒng)來說，僅在SAN的節(jié)點(diǎn)上瀏覽和編輯視音頻素材是不夠的。媒資系統(tǒng)需要在LAN每個(gè)節(jié)點(diǎn)上對(duì)媒體信息進(jìn)行瀏覽。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，有關(guān)公司在雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)的根底上實(shí)現(xiàn)了雙碼流瀏覽與編輯的技術(shù)，即視頻素材的雙路采集。脫機(jī)級(jí)素材脫機(jī)級(jí)素材播送級(jí)素材素材上載自動(dòng)聯(lián)編播出或下載SAN素材效勞器LAN素材效勞器傳送EDL表瀏覽瀏覽瀏覽編輯編輯圖6.6雙路采集流程圖圖6.6雙路采集流程圖圖6.6顯示了利用雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行雙路采集的工作流程。在素材上載時(shí)按兩種壓縮格式同時(shí)上載，一個(gè)是播送級(jí)〔碼流在20Mbps以上〕，另一個(gè)是脫機(jī)級(jí)〔碼流在1.5Mbps左右〕。播送級(jí)素材由SAN素材效勞器管理，而脫級(jí)機(jī)素材那么由LAN素材效勞器管理。脫機(jī)級(jí)素材壓縮率很高〔低碼流〕，所以，可以在LAN的工作站上進(jìn)行瀏覽和編輯。編輯以后LAN效勞器將記錄編輯故事板的EDL表送到SAN素材效勞器，進(jìn)行自動(dòng)聯(lián)編，用播送級(jí)素材替換脫機(jī)級(jí)素材，最后進(jìn)行輸出。這個(gè)過程與非線性網(wǎng)絡(luò)中的雙路采集方式是相同的。對(duì)于那些單碼流的播送級(jí)素材，可以在轉(zhuǎn)碼中心進(jìn)行脫機(jī)級(jí)素材生成后再傳送至LAN效勞器供瀏覽和編輯。雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)和雙路采集本來是為了解決網(wǎng)絡(luò)帶寬缺乏的權(quán)宜之計(jì)，但從后來的開展說明，雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)不僅有利于后期制作，也有利于媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)等綜合媒體業(yè)務(wù)的管理，是未來電視臺(tái)理想的媒體管理平臺(tái)。6.2.4分級(jí)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)遷移如前所述，存儲(chǔ)設(shè)備有FC磁盤陣列、SCSI磁盤陣列、磁帶機(jī)、磁帶庫、光盤塔、光盤庫等等，其特點(diǎn)各有不同。大容量的存儲(chǔ)介質(zhì)有磁盤、磁帶和光盤，也各有不同特點(diǎn)，如下表6.4所示。表6.4存儲(chǔ)介質(zhì)的特點(diǎn)存儲(chǔ)介質(zhì)磁盤磁帶光盤容量40G-146G40G-500G630M-9.1G存儲(chǔ)/讀取速度100MB/s-2GB/s6-30MB/s2.5-10MB/s平安性很高高一般擁有本錢高一般低保存環(huán)境要求較高高一般保存時(shí)間3-8年30年近百年兼容性兼容所有標(biāo)準(zhǔn)接口不同格式不兼容不同格式不兼容主流格式SCSIFCDLTLTOAITCD-ROMDVD-ROM應(yīng)用場合高速大容量存儲(chǔ)快速的海量存儲(chǔ)資源共享備注支持熱插拔，不影響系統(tǒng)運(yùn)行壓縮后，容量和讀取速度都提高一倍刻錄盤保存期限有限如何根據(jù)用戶數(shù)據(jù)的不同價(jià)值合理利用好各種存儲(chǔ)資源是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)，于是就有了分級(jí)存儲(chǔ)技術(shù)。分級(jí)存儲(chǔ)管理〔HierarchicalStorageManagement，HSM〕就是要將用戶擁有的所有存儲(chǔ)資源統(tǒng)一管理，提高每種存儲(chǔ)設(shè)備的利用率，做到在滿足用戶需求的前提下節(jié)約整體的存儲(chǔ)本錢。分級(jí)存儲(chǔ)管理起源于1978年，首先使用于IBM的大型機(jī)系統(tǒng)。近10年來，HSM被廣泛應(yīng)用于開放系統(tǒng)的Unix和Windows平臺(tái)。其中最關(guān)鍵的技術(shù)就是近線存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)遷移技術(shù)。分級(jí)存儲(chǔ)管理將存儲(chǔ)設(shè)備分為在線、近線和離線三種。在線設(shè)備是指那些能實(shí)現(xiàn)高帶寬數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備，如磁盤陣列；近線設(shè)備就是帶寬相對(duì)窄，但數(shù)據(jù)容量大的設(shè)備，如磁帶庫、光盤庫。離線設(shè)備主要用于數(shù)據(jù)備份，以防范可能發(fā)生的數(shù)據(jù)災(zāi)難?？墒褂么笕萘康拇鎯?chǔ)介質(zhì)，如數(shù)據(jù)流磁帶和光盤。這三種設(shè)備的本錢與性能是成反比的?！惨妶D6.7〕圖6.7分級(jí)存儲(chǔ)管理性能與本錢磁盤陣列圖6.7分級(jí)存儲(chǔ)管理性能與本錢磁盤陣列磁帶庫/光盤庫數(shù)據(jù)流磁帶/光盤在線近線離線本錢性能從上面的分析可以看出，分級(jí)存儲(chǔ)管理更多從降低本錢、不影響數(shù)據(jù)應(yīng)用效果的角度解決數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問題。事實(shí)上，降低本錢、提高效率已成為有關(guān)構(gòu)建存儲(chǔ)系統(tǒng)的廠商追逐技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)目標(biāo)。近線存儲(chǔ)就是這種進(jìn)步的產(chǎn)物。6.3元數(shù)據(jù)與媒體數(shù)據(jù)交換 基于元數(shù)據(jù)的管理技術(shù)是內(nèi)容管理的重要組成局部。本節(jié)中我們將詳細(xì)介紹元數(shù)據(jù)的概念、使用方法，以及從元數(shù)據(jù)的概念出發(fā)來了解XML語言。6.3.1元數(shù)據(jù)的定義媒體信息包括媒體數(shù)據(jù)〔Data〕和元數(shù)據(jù)〔Metadata〕，元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，可包括記錄信息，如：拍攝日期與時(shí)間、記者姓名、單位、地點(diǎn)、拍攝原因〔選題〕等。每個(gè)媒體資產(chǎn)都包含有大量的信息資源：播送級(jí)的視音頻素材網(wǎng)絡(luò)瀏覽用的視音頻素材版權(quán)擁有者信息日期、地點(diǎn)、記者、攝像、視頻編輯等EDL(EditDecisionList)新聞腳本和綱要通過審批信息數(shù)字權(quán)限管理信息這些信息必須有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)表示，如果各自表示的都不一樣，系統(tǒng)將無法識(shí)別。舉一個(gè)關(guān)于日期表示的例子，比方關(guān)于日期有以下四種表示方法：〔1〕2005年08月1日 是某個(gè)時(shí)間的中文表示〔2〕Aug.1,2005 是這個(gè)時(shí)間數(shù)據(jù)的英文表示〔3〕01082005是數(shù)據(jù)庫中用來描述時(shí)間的數(shù)據(jù)〔4〕20050801 是另一種數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式其中數(shù)據(jù)〔1〕和〔2〕是顯示出來便于閱讀的，而〔3〕和〔4〕是記錄在數(shù)據(jù)庫中讓系統(tǒng)來識(shí)別的?！?〕和〔4〕被稱為元數(shù)據(jù)。也就是說，在數(shù)據(jù)庫中存放的數(shù)據(jù)格式與顯示的格式可能是不同的。但在同一系統(tǒng)中，盡管數(shù)據(jù)〔如日期〕的顯示方式有多種形式，但元數(shù)據(jù)的表示方法是唯一的。上述的元數(shù)據(jù)〔3〕和〔4〕在一個(gè)系統(tǒng)中只能確定一種，即遵守一種標(biāo)準(zhǔn)。而對(duì)元數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的行為叫“編目〞。關(guān)于元數(shù)據(jù)的定義是：關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)〔DataaboutData〕，是一套描述和支持互用性的標(biāo)準(zhǔn)。它建立在完整的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和對(duì)目前業(yè)務(wù)的詳細(xì)分析根底上，通過編目管理建立。媒體信息定義模式如圖6.8所示：數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)編目元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖6.8圖6.8媒體數(shù)據(jù)到元數(shù)據(jù) 標(biāo)準(zhǔn)組織建議建立相應(yīng)的內(nèi)容包〔ContentPackages〕，內(nèi)容工程、內(nèi)容工程單元、元數(shù)據(jù)的類型和屬性要封裝在Wrapper中。下面是一個(gè)元數(shù)據(jù)的例子：元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)例:[Wrapper][contentpackage]description.title=“DaysofourLives〞descriptionsubtitle=“Episode24〞description.owner=“XYZ-TV〞[contentitem]description.title=“firstprogramsegment〞temporal.duration=00:00:10:05[contentitemelement]video.format=“5254:2:2〞video.location=“server1\days24_1.vid〞[endcontentitemelement][contentitemelement]audio.format=“48kHzAES/EBU〞audio.location=“server2\days24_1.aud〞[endcontentitemelement][endcontentitem][contentitem]description.title=“secondprogramsegment〞temporal.duration=00:00:15:20[contentitemelement]video.format=“5254:2:2〞video.location=“server1\days24_2.vid〞[endcontentitemelement][contentitemelement]audio.format=“48kHzAES/EBU〞audio.location=“server2\days24_2.aud〞[endcontentitemelement][endcontentitem][endcontentpackage][endWrapper]這段元數(shù)據(jù)描述了一個(gè)標(biāo)題為“DaysofourLives〞副標(biāo)題為“Episode24〞的一段節(jié)目，該節(jié)目由兩個(gè)視音頻素材片段組成，并給出了視音頻素材的格式和文件路徑。元數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)不僅對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換有意義，外部輸出同樣需要這樣的互用性。媒體企業(yè)之間的數(shù)據(jù)交換時(shí)應(yīng)該遵守行業(yè)公認(rèn)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。我國廣電總局制定的《播送電視音像資料編目標(biāo)準(zhǔn)》第1局部電視資料編目標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在2005年初正式發(fā)布，是國內(nèi)媒資管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。6.3.2元數(shù)據(jù)的系統(tǒng)模型 為了進(jìn)一步理解元數(shù)據(jù)與媒體數(shù)據(jù)、控制與活動(dòng)之間的關(guān)系，我們將元數(shù)據(jù)與電視臺(tái)其他數(shù)據(jù)與活動(dòng)的關(guān)系用圖示法表示出來。圖6.9圖6.9元數(shù)據(jù)系統(tǒng)模型圖6.9是SMPTE/EBU在定制元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)提出的概念模型，用來展示元數(shù)據(jù)在電視行業(yè)中與媒體信息、流程和控制機(jī)制之間的關(guān)系?；顒?dòng)〔Activities〕這個(gè)主軸主要描述從數(shù)據(jù)采集到傳送、存檔過程中的電視欄目制作和發(fā)布的主要活動(dòng)。在整個(gè)電視欄目的制作、存儲(chǔ)到發(fā)布的過程中，一共7種活動(dòng)被定義到這個(gè)模型的活動(dòng)軸里：〔1〕前期制作〔Preproduction〕前期制作的過程包括原素材的需求、版權(quán)的使用確定和制作時(shí)間表的訂立。前期制作通常需要一套信息處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。前期制作的程序步驟需要與以后的活動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)連接。在這個(gè)活動(dòng)過程中，需要從歸檔資料庫里取出素材，最起碼是低碼率的瀏覽格式。把需要的媒體資產(chǎn)加上標(biāo)注，方便在以后的活動(dòng)中把媒體資產(chǎn)的高質(zhì)量格式取出?！?〕素材的獲取和制作〔AcquisitionandProduction〕素材獲得和制作的活動(dòng)對(duì)控制系統(tǒng)有很多不同的要求。在現(xiàn)場制作中，沒有延遲的手動(dòng)信號(hào)切換是必須的。在制作過程中將會(huì)用上多種不同的設(shè)備，通常需要人手控制的實(shí)時(shí)操作，配合不同程度的自動(dòng)化協(xié)助。因?yàn)橛行┬盘?hào)收錄是不能重復(fù)發(fā)生的，所以控制系統(tǒng)的絕對(duì)可靠性是非常重要的?？刂葡到y(tǒng)也能用于采集過程中的多路信號(hào)收錄和相關(guān)的元數(shù)據(jù)的產(chǎn)生?！?〕后期制作〔Post-Production〕后期制作的活動(dòng)牽涉復(fù)雜的信號(hào)操作，需要同時(shí)對(duì)多個(gè)設(shè)備進(jìn)行控制。制作順序的修改，重復(fù)是經(jīng)常發(fā)生的。屢次信號(hào)處理〔如視頻特技處理〕會(huì)引至信號(hào)質(zhì)量損失。所以控制系統(tǒng)要求能控制制作設(shè)備把某些程序步驟作一次信號(hào)處理?！?〕信號(hào)分配〔Distribution〕信號(hào)分配需要絕對(duì)的控制可靠性。信號(hào)分配過程中對(duì)切換矩陣和局部或廣域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制?！?〕存儲(chǔ)〔Storage〕存儲(chǔ)活動(dòng)亦要求高度的可控制性。存儲(chǔ)控制需要界面連接媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫和分階存儲(chǔ)管理系統(tǒng)，通常通過中間件〔Middleware〕實(shí)現(xiàn)?？煽刂频拇鎯?chǔ)設(shè)備包括視頻效勞器、數(shù)據(jù)磁帶庫和傳統(tǒng)的數(shù)字錄像帶庫?！?〕節(jié)目發(fā)布和傳輸〔Transmission&Emission〕節(jié)目發(fā)布和傳輸控制系統(tǒng)主要是管理在信號(hào)發(fā)布時(shí)，視頻元素、音頻元素、數(shù)據(jù)元素和元數(shù)據(jù)的合成。需要控制的傳輸系統(tǒng)包括復(fù)用器、有條件接收加密系統(tǒng)等。因?yàn)榘褟?fù)雜的數(shù)據(jù)元素和元數(shù)據(jù)參加到制作和傳輸系統(tǒng)，可能在信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)候需要利用新的技術(shù)諸如統(tǒng)計(jì)復(fù)用。因?yàn)閭鬏斚到y(tǒng)的環(huán)境需要相對(duì)較少的人手操作，所以傳輸系統(tǒng)必須包含自動(dòng)監(jiān)察和冗余備份系統(tǒng)?！?〕歸檔〔Archiving〕歸檔控制系統(tǒng)必須能保證已歸檔的素材的完整性。歸檔系統(tǒng)需要高效的資產(chǎn)檢索功能以便提供高效率的資產(chǎn)取回。要保證快速的檢索，通常數(shù)據(jù)元素和元數(shù)據(jù)會(huì)和視頻元素和音頻元素分開存放到不同的數(shù)據(jù)庫里。數(shù)據(jù)平面〔Planes〕這個(gè)主軸描述電視制作過程中所遇到的數(shù)據(jù)。SMPTE/EBU工作小組定義4種基類，即視頻元素、音頻元素、數(shù)據(jù)元素和元數(shù)據(jù)。所有欄目的內(nèi)容都能歸類到其中一個(gè)基類?！?〕視頻元素這個(gè)類別包括無壓縮和壓縮的視頻信號(hào)。視頻的傳輸系統(tǒng)可以是一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，所以視頻元素可能跟其他元素復(fù)用在一起傳送而沒有單獨(dú)的物理傳輸通道。無論如何，在概念模型中我們?cè)O(shè)定一個(gè)視頻元素傳輸?shù)倪壿嬐ǖ揽梢詭椭覀兠枋鲆粋€(gè)可能的視頻元素傳輸路線和設(shè)定的傳輸?shù)淖畲髱?。視頻傳輸流很明顯就是視頻元素。另一方面，視頻文件因?yàn)榭梢灾皇堑颓逦鹊膱D像用作瀏覽之用，所以SMPTE/EBU工作小組把視頻文件定義為數(shù)據(jù)元素。視頻元素只包含視頻碼流?！?〕音頻元素這個(gè)類別包括無壓縮和壓縮的音頻。正如視頻元素一樣，音頻元素可以沒有它自己的特定傳輸通道，譬如把音頻元素嵌入到數(shù)字視頻元素里傳輸。另外，音頻元素只包含音頻數(shù)據(jù)碼流而音頻文件被定義為數(shù)據(jù)元素?！?〕數(shù)據(jù)元素 數(shù)據(jù)元素是指不屬于視頻和音頻元素的信息，但它本身帶有固有的單獨(dú)存在價(jià)值。 數(shù)據(jù)元素的例子有插入文字、HTML、欄目指南、文稿、WAV音頻文件、靜幀、視頻縮圖文件等?！?〕元數(shù)據(jù) 元數(shù)據(jù)是指元素以外的信息，它沒有單獨(dú)存在的固有價(jià)值，但是它是和元素相關(guān)的〔元數(shù)據(jù)是具有涵義的，但是脫離了和相關(guān)的元數(shù)據(jù)的關(guān)系時(shí)，它是沒有意義的〕。元數(shù)據(jù)包括URL、URI、時(shí)間碼、MPEG-2PCR、文件名稱、欄目標(biāo)簽、版權(quán)信息、版本控制、數(shù)字水印、條件接收密鑰等。元數(shù)據(jù)在整個(gè)系統(tǒng)里移動(dòng)，于一個(gè)或多個(gè)元素作復(fù)用或嵌入。它會(huì)被存放到一個(gè)的地方作為日后的參考。通信層〔Layers〕這個(gè)主軸主要描述4個(gè)主要的作業(yè)層。這4個(gè)層的定義跟ISO/OSI的7層通信模型里的4個(gè)層非常相似。這里不再贅述。在這個(gè)模型的最下面就是控制和監(jiān)測平面。它的范圍涵蓋整個(gè)模型。因?yàn)樵谝粋€(gè)完整的電視播送運(yùn)作里，監(jiān)控是非常重要的。 標(biāo)準(zhǔn)組織建議建立相應(yīng)的內(nèi)容包〔ContentPackages〕，內(nèi)容工程、內(nèi)容工程單元、元數(shù)據(jù)的類型和屬性要封裝在〔Wrapper〕中。下面的例子是內(nèi)容包的一種可能排列形式。6.3.3XML語言簡介在XML出現(xiàn)之前，我們一般都是通過HTML語言來顯示描述數(shù)據(jù)。但是HTML，CSS，DHTML都是著重于對(duì)內(nèi)容表現(xiàn)的處理，而缺少對(duì)內(nèi)容本身的管理。這樣就出現(xiàn)了XML標(biāo)記語言。通過為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)添加XML，為開發(fā)人員提供了構(gòu)造下一代豐富、靈活的應(yīng)用程序的技術(shù)。使用XML，他們可以為桌面提供結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并且用XML對(duì)象模型計(jì)算數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在的開發(fā)人員可以在瀏覽器或者其他應(yīng)用程序中，通過腳本顯示基于XML的數(shù)據(jù)。XML按照它字面的意思來說，就是擴(kuò)展的文本標(biāo)記語言〔ExtendedMarkupLanguage〕的意思。也就是說它首先是一種文本標(biāo)記語言，但是它不同于HTML，它是一個(gè)可擴(kuò)展的文本標(biāo)記語言。XML與HTML的一個(gè)重大區(qū)別就是XML文檔必須是格式良好〔well-formed〕的，它必須滿足一些規(guī)那么，比方標(biāo)記不能交錯(cuò)嵌套等。在XML中用戶可以自由的定義標(biāo)記名以及與標(biāo)記相關(guān)的元素及元素層次，這是XML的主要特征。但是，如果定義的都是只有自己才能理解的標(biāo)記，就無法與其他人進(jìn)行交換數(shù)據(jù)。為了在企業(yè)團(tuán)體之間進(jìn)行XML格式的數(shù)據(jù)的交換，XML數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、元素的名稱、元素的數(shù)據(jù)類型以及元素的親子關(guān)系都需要仔細(xì)考慮，一定要設(shè)計(jì)成人和系統(tǒng)能夠理解的語言。這樣設(shè)計(jì)的XML數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在XML領(lǐng)域稱為Schema，描述Schema的語言稱為Schema語言。最普通的XML的Schema語言是DTD〔DocumentTypeDefinition：文檔類型定義〕。DTD是遠(yuǎn)在SGML時(shí)期就一直使用的Schema語言，1998年制訂XML語法時(shí)，沿用了描述Schema的DTD。下面是一個(gè)DTD的例子：<?xmlversion="1.0"encoding="GB2312"?><!ELEMENT聯(lián)系人列表(聯(lián)系人)><!ELEMENT聯(lián)系人(姓名,編號(hào),單位,職務(wù),)><!ELEMENT編號(hào)(#PCDATA)><!ELEMENT姓名(#PCDATA)><!ELEMENT單位(#PCDATA)><!ELEMENT職務(wù)(#PCDATA)><!ELEMENT(#PCDATA)>XML文檔必需滿足DTD所規(guī)定的語義。DTD規(guī)定在XML文檔中可以包含的標(biāo)記種類和有效布置。只有其結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)等均滿足DTD要求的XML文檔，才能被稱為有效的〔validity〕XML文檔。XML文檔本身只描述數(shù)據(jù)內(nèi)容，它的顯示功能由樣式單來完成。利用樣式單技術(shù)時(shí)，輸出平臺(tái)不局限于顯示器，可以是打印機(jī)、繪圖儀或者是多媒體播放器。使用獨(dú)立的樣式單文件制定顯示格式的一大優(yōu)勢在于：對(duì)同一份數(shù)據(jù)文件可以制定不同的樣式風(fēng)格，應(yīng)用在不同的場合，使數(shù)據(jù)能夠更合理、更有針對(duì)性地表現(xiàn)出來，提高了數(shù)據(jù)的重用性。目前，W3C正式推薦的樣式單標(biāo)準(zhǔn)有兩種:一種是層疊樣式單CSS〔CascadingStyleSheets〕；另一種是可擴(kuò)展樣式單語言XSL。CSS最初是用于制定HTML文檔顯示格式的，現(xiàn)在也可用來對(duì)XML文檔進(jìn)行簡單的樣式