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1、 电 视 台 网 络 制 播 技 术 中 国 传 媒 大 学 杨 盈 购 PDF created with pdfFactory Pro trial version 1 第四部分电视台网络制播相关知识 、电视节目制播网络的需求 二、硬盘存储技术 三、存储网络结 构 四、电视台制播网络的基本架构 PDF created with pdfFactory Pro trial version 2 一、电视节目制播网络的需 求 (-)电视制播网络的特点 电视制播网络专指电视台节目制作与 播出 的网络。 计算机网络的主要功能： 实现网络中的资源共享； 使用远程资源成为可能； 均衡负载、相互协作。 3 PD
2、F created with pdfFactory Pro trial version 电视台的网络化改造包括电视台的管 理系 统网络化、电视节目制作和播出网络 化、媒体 资产管理网络化。 电视台的管理系统电视台的管理系统 网络 与普通的网络系统相同。 电视节目制作和播出与媒体资产管理 的网 络需要传输广播级的音频与视频信 号，因此它 们需要更大的传输带宽、更高 的存储容量，这 是这类网络与其他网络的 最大区别。 4 PDF created with pdfFactory Pro trial version (二）电视制播网络需求 非线性编辑来说，由于要求广播级的视频 数据的实时编辑与播放，其
3、数据流量相当惊 人。 如广播级标清素材，其带宽要求50Mbps。 而每台非编通常需要编辑AB两轨，所以在AB两 轨同时运行的时候，就需要100Mbps的带宽。 还需要考虑的一个因素是容错，要容错就 必须占有一定的冗余带宽。RAID-3的性能较 好 ，只需增加1/4的开销，因此AB两轨的带宽 在 125Mbps左右。 5 PDF created with pdfFactory Pro trial version 高清网络制播主格式 格式说明 MPEG2 I/IBP目前网络制播主流格式，众多厂家支持。SMPTE 308M， 典型取值为丨帧80M、100M、120M等，Long GOP 50M。 L
4、ong G0P50M 为SONY XDCAM HD格式 AVC 丨ntra 100MP2 HD格式，符合H.264/AVC，只使用Intra编码。 SMPTE Draft DNxHD 120M AVID高清格式。SMPTE VC-3 Draft兼容。多代编码质 量优，支持部分解码。 J2k 75M汤姆逊Infinity格式，使用小波变换，同等码率卜质量 优 ，支持不完全解码。根据资料50、75、100三种选 择中 ，75M相对50M的提升高于100M对75M的提升。 6 PDF created with pdfFactory Pro trial version 2、实际情况 以太网工作站访问共
5、享数据需通过媒体服务器 ， 其网络结构不是面向通道连接的，在连接和协 议方面 的开销很大，其实际数据传输率仅为整个 带宽的40% 左右。即以太网在带宽和实时传播方面 存在不足。但 以太网在系统管理方面具有优势， 而且成本很低。 FC SAN由一个以共享存储器为中心的物理连 接层 和一个管理这些连接的管理员组成，用于实 现在计算 机系统与共享存储器之间或者共享存储 器之间传输数 据。FC SAN在各实时视音频工作 站与共享存储媒体间 建立直接高速的连接，无需 通过中间的媒体服务器， 保证工作站和共享存储 媒体之间直接进行稳定高速的 数据传输，但在系 统管理方面在用户权限控制和工作 站之间管理数
6、据交换方面存在不足。成本高。 7 PDF created with pdfFactory Pro trial version 二、硬盘存储技 术 节目存储是视频网络需要解决的主要问题。为 解决视频网络存储容量与存储带宽问题，采取了各 种形式。 存储器主要由硬盘阵列组成，其它存储设备通 过高速网络与系统连接，是对硬盘阵列的一个补 充。诸如带自动换盘装置的磁带库和光盘库等。由 于磁带和光盘在视频检索上有着响应速度慢且不能 支持多用户同时访问的缺点，综合性能不及硬盘， 所以在各类应用中往往选取硬盘为存储设备。 8 PDF created with pdfFactory Pro trial versi
7、on (一)硬盘的工作原理 1、硬盘结构 硬盘的构成： 盘片，磁头，盘片转轴及控制 电机，磁头控制器 ，数据转换器，接口，缓存等. 基本构造如下图(同心轴上叠装数张磁盘，由 轴带动 磁盘以匀速转动。 磁盘中的磁头如录音机的磁头一样，由带缝绕 线圈的 镍铁合金环制成。磁盘的容量很大程度取 决于它和磁盘界 面的性能及二者间的距离。 磁盘媒体，也即盘片，是在铝片上涂敷磁性记 录材 料。 磁头-磁盘界面间隙要小（约为0.07微米）， 能使磁 头感应出更细微的磁性信号，允许密度更 高。 9 PDF created with pdfFactory Pro trial version 微处理 器 WW PD
8、F created with pdfFactory Pro trial version 12 ATA主控芯片 硬盘緩存芯片 :LE PDF created with pdfFactory Pro trial version 2、硬盘逻辑结构 磁面（Side) 硬盘的每个盘片都有两个盘面，即上、下盘 盘 面，安照顺序从上至下从“0”开始依次编 号。 磁道（Track) 磁盘在格式化时被划分成许多同心圆，这些 同心 圆轨迹叫磁道。磁道从外向内从0开始顺序 编号。 柱面(Cy l i nder) 所有盘面上的同一磁道构成的一个圆柱，通 常称 做柱面，每个柱面上的磁头由上而下从 “0”开始编号。 扇区
9、(Sector) 操作系统以扇区形式将信息存储在硬盘上， 每个 扇区包括512个字节的数据和一些其他信 息。 13 PDF created with pdfFactory Pro trial version 14 PDF created with pdfFactory Pro trial version 3、硬盘工作原理 格式化把盘片划分成有磁道和扇区的结构，使 盘片上的扇区有地址。 数据读取运作： 当操作系统发出读取一个文件的指令后，从指 定扇区 读出文件的位置参数:磁头号，柱面，扇 区； 而后操作系统把消息送给磁盘控制器，由电动 机推动磁 头到正确的磁道上找到所需的扇区，把 数据全都送到高
10、速 缓存CACHE中； 最后由接口芯片把必要的信息送到主机的内存 里。读出 的地址又可以把磁头送到存有所需数据 的下一个扇区上 去，就这样地链状读出整个文 件。 15 PDF created with pdfFactory Pro trial version (二）硬盘接口 磁盘驱动器接口是指连接硬盘驱动器和计算机 的专用器件，它对计算机的性能及在扩展系统时对 其它设备的连接都有很大影响。常见的接口有IDE、 SCSI接口、FC接口等。 1、 IDE(Integrated Drive Electronics) 集成驱动器接口，也称为AT BUS或ATA接口，8 或 16比特硬盘的控制，用于普通
11、用途的计算机中。 主要性能特点是： 最多能接两个IDE接口的硬盘或光驱。 允许磁盘最大空间为528MB。 允许磁盘驱动器的突发数据率为133 MBps。 数据线与控制线公用40芯扁平电缆。,2：；or P,n1 丨:二 16 PDF created with pdfFactory Pro trial version mooAjopepd mmm uo!se八 |e!j! ojd AjopBjpd peiBejo jQd 11 Z-V1V non. SATA (Serial AT Attachment )总线发展历程 18 PDF created with pdfFactory Pro tria
12、l version PDF created with pdfFactory Pro trial version 19 2、 SCSI (Small Computer System Interface) SCSI就是指小型计算机系统接口，最早研制 于1979年，原是为小型机的研制出的一种接口 技 术，但随着电脑技术的发展，现在它被完全 移植 到了普通微机上。 SCSI广泛应用于如：硬盘、光驱、扫描仪、 磁带机、打印机、光盘刻录机等设备上，由于 较 其他标准接口的传输速率快一些，所以在较 好的 高端电脑、工作站、服务器上常用来作为 硬盘及 其他储存装置的接口。 目前SCSI有以下几种延伸规格：SC
13、SI-1、 SCSI-2、 Fast SCSI、 Wide SCSI、 ULTRA SCSI 、 Ultra Wide SCSI、 ULTRA 2 SCSI、 WIDE ULTRA 2 SCSI、 Ultra 160/m SCSI、 Ultra320 SCSI。 20 PDF created with pdfFactory Pro trial version SCSI接口优点： 适应面广，在一块SCSI控制卡上就可以同 时 挂接15个设备； 高性能（具有很多任务、宽带宽及少CPU占 用率等特点）； 具有外置和内置两种； 允许更大的磁盘容量。 SCSI接口缺点：价格昂贵、安装复杂 2 1 PDF
14、 created with pdfFactory Pro trial version SCSI Card (PCI) PDF created with pdfFactory Pro trial version 22 23 PDF created with pdfFactory Pro trial version 24 PDF created with pdfFactory Pro trial version (三）RAID技术 在构造硬盘阵列的方法中，通常采用RAID (Redundant Array of Independent Disks 独立冗余磁盘阵列)技术。 RAID磁盘阵列有很多优
15、越性，包括： 高速传输率 大的在线存储容量 每秒钟大量的I/O处理能力 增强的数据可用性和系统高可靠性 对大量数据的快速方便管理 减少维护，增加正常运行时间 25 PDF created with pdfFactory Pro trial version 1、RAID技术特点 系统通过RAID控制器管理阵列中数据的存 取。RAID在阵列中内置了RAID控制器和数据缓 存，有独立的电源和机箱，并用控制器硬件实 现带区划分，因此RAID功能完全在阵列内部完 成，无需主机参与； RAID的“冗余”是通过把阵列存储容量的 一 部分专用作校验数据来实现的。在发生故障 的 磁盘接收到来自程序的请求时，可用
16、校验数 据 来重新生成对应的数据块，或者全部重建错 误 磁盘上的内容来恢复数据保护。 26 PDF created with pdfFactory Pro trial version 磁盘阵列的磁盘划分方式 PDF created with pdfFactory Pro trial version 磁盘阵列的磁盘划分方式 在主机 端显示 RAID控制器 PDF created with pdfFactory Pro trial version 磁盘阵列的磁盘划分方式 RAID 控制器 在主机 端显示 PDF created with pdfFactory Pro trial vers 2、 RAID级 组成磁盘阵列的不同方式称为RAID 级。
