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電視節(jié)目的存儲及管理
電視節(jié)目的存儲及管理
`2000中南地區(qū)省級電視臺技術(shù)協(xié)會技術(shù)論文一等獎《廣播與電視技術(shù)》2000年第12期發(fā)表
前 言
電視臺對電視節(jié)目的存儲目前主要還是采用傳統(tǒng)的磁帶存儲方式，這種原始的方式有很多的弊端：易損，占地大，成本高，難于重新使用。更重要的是難于長期保存，通常在滿足磁帶保存環(huán)境的要求下，磁帶的壽命一般在10年左右，到期只能淘汰，再也不能使用。另外，對于長期積存的磁帶，各電視臺也沒有非常有效的管理工具去管理，開發(fā)，利用這些越積越多的資源，記者與節(jié)目制作人員盡管知道臺里有豐富的資料，卻由于難于查找所需的節(jié)目，而放棄使用這些幾乎免費的資源素材，更不用說向社會開放這些資源，滿足日益發(fā)展的電視節(jié)目資源的全球化共享。
隨著計算機(jī)信息技術(shù)與視頻技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了穩(wěn)定高效的數(shù)據(jù)壓縮方式，高速寬帶計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，以及大容量數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，而且國際互聯(lián)網(wǎng)及企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的超前發(fā)展也給電視臺節(jié)目擋案的網(wǎng)絡(luò)化存儲，查詢，共享，交流提供了可能。寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及視音頻壓縮技術(shù)的成熟，為電視臺網(wǎng)絡(luò)化鋪平了道路，今后傳統(tǒng)意義上的電視節(jié)目制作，播出設(shè)備及帶庫管理將逐步向多媒體網(wǎng)絡(luò)設(shè)備過渡，網(wǎng)絡(luò)所具有的高效率與靈活性等優(yōu)勢，會充分體現(xiàn)在電視臺的節(jié)目傳輸，分配，制作，播出及存儲領(lǐng)域。
今天，越來越多的電視臺裝配了基于計算機(jī)系統(tǒng)平臺的非線性編輯設(shè)備，新聞制作網(wǎng)及自動化播出設(shè)備，但是作為實現(xiàn)共享的數(shù)據(jù)源——節(jié)目資源的存儲及管理卻還停留在早期磁帶庫階段，究其原因，雖可舉出種種理由，但無庸諱言的是該環(huán)節(jié)已阻礙了現(xiàn)代化的視頻資源共享方式的展開。本文就是想在這方面做一些積極的探索。
一 . 電視節(jié)目的存儲
1 . 存儲方式的選擇
電視臺所存儲的內(nèi)容以視音頻素材為主，在選擇存儲方式時，應(yīng)綜合考慮過去，現(xiàn)在，將來已經(jīng)使用或?qū)⒁褂玫姆绞�，選擇高質(zhì)量，高效率，便于利用的方式存儲各種不同類型數(shù)據(jù)。 圖1給出了電視臺的節(jié)目生產(chǎn)流程。
在專業(yè)視頻應(yīng)用領(lǐng)域，不管是壓縮還是非壓縮，大都集中在分量格式領(lǐng)域，因此在做格式選擇時要特別注意。根據(jù)具體應(yīng)用情況，不同階段選用相適應(yīng)的信號格式，使整個生產(chǎn)流程平滑過渡，盡量減少信號轉(zhuǎn)換造成的損失，以達(dá)到最佳質(zhì)量效果。
若信號采用不壓縮方式記錄存儲，信號質(zhì)量最好，無損失。但存儲數(shù)據(jù)量非常大，以1小時無壓縮數(shù)字視頻信號D1計算，其數(shù)據(jù)量就達(dá)100GB以上，對電視臺數(shù)以萬計盤的磁帶來說，如此龐大的數(shù)據(jù)量會使存儲成本，管理費用及日維護(hù)費用非常高。隨著壓縮技術(shù)的成熟，由壓縮所帶來的信號損失也越來越小，已完全達(dá)到了制作及播出要求，因此選擇適合的壓縮技術(shù)和格式，對信號進(jìn)行壓縮后再存儲，降低存儲成本是必然的選擇。
3、圖像質(zhì)量足夠高，滿足記錄重放復(fù)用的要求。
7、壓縮效率高，在保證圖像質(zhì)量的前提下，降低存儲成本和維護(hù)費用，減少網(wǎng)絡(luò)傳輸壓力。
9、較好的兼容性。兼容HDTV和DTV等數(shù)字電視的飛速發(fā)展，壓縮格式應(yīng)較易向數(shù)字電視過渡且損失較小。
12、良好的互操作性，壓縮格式必須可應(yīng)用于節(jié)目制作及傳輸播出的全過程，以減少格式轉(zhuǎn)換帶來的損失。
13、 較長的技術(shù)生命周期。
MPEG-2是目前全球電視行業(yè)都普遍接受的專業(yè)視音頻信號壓縮格式。已經(jīng)廣泛應(yīng)用于信號傳輸中，且在高清晰度電視，數(shù)字電視中也已采用了MPEG-2壓縮技術(shù)，同時MPEG-2在前期素材采集，后期節(jié)目制作領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)也在不斷發(fā)展成熟。
利用存儲的節(jié)目進(jìn)行二次編輯時，無論何種壓縮格式，一般均要求采用4：2：2取樣格式，因為4；1：1或4：2：0取樣格式做二次編輯時，色度還原性較差。
對于現(xiàn)存的JPEG，M-JPEG和MPEG-2壓縮方式而言，只有I幀的MPEG-2實際上與JPEG編碼相仿，兩者均采用DCT（離散余弦變換）算法，但兩者在內(nèi)部處理上有所不同，MPEG-2更加專注于視頻信號的處理，而JPEG對圖片處理擁有更大的靈活性，而對于電視編輯人員及眾多電視觀眾，這種靈活性對他們是沒有意義的。MPEG-2在處理單幀視頻信號的壓縮效率稍高于JPEG約15%--20%左右，由于兩者壓縮算法不完全相同，當(dāng)由M-JPEG轉(zhuǎn)換為MPEG-2時，不單要進(jìn)行再壓縮，同時還要進(jìn)行壓縮格式轉(zhuǎn)換，這種格式的級連轉(zhuǎn)換會造成較大損傷，而對于MPEG-2之間格式轉(zhuǎn)換來說，I幀不必再進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，僅需進(jìn)行再壓縮即可，因此損失比MPEG與JPEG之間轉(zhuǎn)換小，這就是整個鏈路最好采用一種格式的原因。
由于目前技術(shù)條件的限制，長GOP結(jié)構(gòu)的MPEG-2做編輯尚不成熟，但只有I幀或IB幀的GOP結(jié)構(gòu)的編輯技術(shù)已步入實用階段，隨著逐幀MPEG-2編輯技術(shù)的逐步完善，從素材采集一直到存儲播出整個鏈路均采用MPEG-2一種大格式成為可能。在不同的應(yīng)用場合，采用不同的“級”和“類”組合，配以合適的碼率，可滿足不同的使用要求，如在采集，編輯，制作階段采用只有I幀和IB幀的短GOP結(jié)構(gòu)組合的MPEG-2 4：2：2編碼方式，碼率選擇30-50Mb/s，重點保證編輯質(zhì)量與編輯精度；傳輸播出時可根據(jù)使用場合要求的不同選用有IBP幀的GOP（12幀）結(jié)構(gòu)組合的MPEG-2 4：2：2或4：2：0編碼方式，碼率選擇4--10 Mb/s的低碼率；存儲時也可采用長GOP結(jié)構(gòu)的MPEG-2 4：2：2編碼方式，碼率選擇15--20 Mb/s。這樣一來，整個鏈路均采用MPEG-2一種格式，最大限度的減少了由于數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換帶來的圖像質(zhì)量劣化，使系統(tǒng)組合更為合理統(tǒng)一。
2 . 存儲介質(zhì)的比較
計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，也使其擁有的成熟技術(shù)及先進(jìn)理念，迅速滲透進(jìn)其他行業(yè)與領(lǐng)域，存儲技術(shù)就是如此。計算機(jī)的存儲系統(tǒng)是由內(nèi)存，硬盤及輔助海量存儲器（硬盤陣列，光盤庫，數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)）構(gòu)成。根據(jù)不同的應(yīng)用場合，大中小型計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)配備不同的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。我們知道各種存儲介質(zhì)有其各自不同的特點和適用范圍，其容量，性能，價格關(guān)系構(gòu)成一金字塔結(jié)構(gòu)，如圖2所示，塔尖為內(nèi)存即芯片級存儲，以下依次為硬盤，光盤，數(shù)據(jù)流磁帶。內(nèi)存由于是芯片級的存儲，完全為計算機(jī)CPU專用，不能用于大容量視頻數(shù)據(jù)的存儲，本文不再詳述。下面重點對其他幾種介質(zhì)的性能，價格及其在電視領(lǐng)域的應(yīng)用前景進(jìn)行分析比較。
2 . 1 硬盤
硬盤在計算機(jī)的硬件配置中是不可缺少的部分，主要用于計算機(jī)數(shù)據(jù)，程序，軟件的存儲。
硬盤的容量決定于盤片數(shù)與面密度，問題是盤片數(shù)的增加會使硬盤體積增厚。目前高端硬盤產(chǎn)品SCSI硬盤采用的是正反面都記錄的多盤片結(jié)構(gòu)，都有磁頭用于數(shù)據(jù)的讀寫，存儲密度可以達(dá)到每盤片1820MB。
硬盤的數(shù)據(jù)傳輸分為CPU通過總線在內(nèi)存與硬盤之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，以及硬盤管理系統(tǒng)驅(qū)動磁頭尋道并將數(shù)據(jù)讀出或?qū)懭氡P片。其中后者是決定硬盤總體數(shù)據(jù)傳輸率的關(guān)鍵。SCSI硬盤的最小尋道時間為6.5ms。至于CPU與SCSI硬盤之間的數(shù)據(jù)傳輸率目前已能達(dá)到80 MB/s，而且傳輸距離也可達(dá)到12m（采用68芯或50芯扁平電纜）。
盡管單個SCSI硬盤的容量與數(shù)據(jù)傳輸率已相當(dāng)可觀，但為了支持海量存儲，業(yè)界一直在研究開發(fā)獨立硬盤陣列冗余技術(shù)即RAID技術(shù)，將多個SCSI硬盤做為一個邏輯硬盤，保證大型數(shù)據(jù)文件存儲的整體性。RAID技術(shù)是目前提高硬盤陣列速度和冗余的主要手段。
硬盤雖然具有讀寫速度快，數(shù)據(jù)容量大的特點，但是是否就適應(yīng)于電視臺的各個環(huán)節(jié)的節(jié)目信息存儲呢？做個簡單的計算就可以得出結(jié)論：以中型電視臺10萬盤磁帶的存儲量為例，大約需要近20萬GB的信息存儲量，如果采用18GB的SCSI硬盤，售價9000元，將需要約10000個以上硬盤組成陣列，造價也成了天文數(shù)字，顯然是不現(xiàn)實的。因此在少量的信息存儲應(yīng)用中硬盤的確有較大的優(yōu)勢，比如在制作領(lǐng)域就大量用于非線性編輯設(shè)備，在播出環(huán)節(jié)也有硬盤錄象機(jī)大量用于自動播出，以Fibre Channel構(gòu)造的新型新聞制作網(wǎng)也多采用硬盤陣列作為節(jié)目存儲的硬平臺。
2 . 2 光盤
最新一代的大容量存儲設(shè)備是DVD，其存儲數(shù)據(jù)的格式為MPEG-2，完全能夠滿足廣播級視音頻信號的要求，它達(dá)到了目前技術(shù)上最理想的容量。DVD光盤的幾何尺寸與普通CD相同，但其容量卻是CD的8倍-15倍。對于單層DVD，其容量是4.7GB，可存放132分鐘的MPEG-2影片，這意味著標(biāo)準(zhǔn)長度的電影和數(shù)字音頻都可以記錄在一張DVD光盤上。要實現(xiàn)必須將所有數(shù)據(jù)按一定的格式存放在DVD盤上，DVD播放機(jī)才能讀出這些數(shù)據(jù), 播放出高品質(zhì)的畫面和優(yōu)美動聽的音樂。其中影像采用MPEG－2壓縮，音效可采用MPEG－2 Audio、DOLBY AC－3、LPCM及DTS，基本上是把視頻訊號壓縮至1/40左右，但是MPEG－2的壓縮率是可變的，MPEG－2速率平均為3.5Mbps，最高約11Mbps，DVD 的分辨率為720＊480，35萬像素，水平掃描超過500條，而且還有多國字幕。那么132分鐘是怎么算出來的呢？它是MPEG－2 3.5Mbps＋AC－3 5.1CH 384Kbps＊3＋字幕10Kbps＊4=0.59M/S除以單面單層4.7G，大約就是132分鐘了，其中AC－3 5.1CH表示6個聲道。而采用雙層雙面技術(shù)的DVD盤存儲容量達(dá)17GB，能連續(xù)播放8小時的廣播級節(jié)目。
通常說的DVD實際上可分為只讀（DVD-ROM，DVD-Video,DVD-Audio），只寫一次（DVD-R(Recordable)）和可重寫三種規(guī)格。DVD—Video和DVD—Audio多用于影音電視設(shè)備,而DVD—ROM、DVD—R、可重寫DVD則多用于計算機(jī)設(shè)備中。其中DVD—VIDEO和DVD—ROM標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)統(tǒng)一。
只讀DVD的發(fā)展?fàn)?nbsp; 況見表1。只讀DVD技術(shù)相對比較成熟，也有一些應(yīng)用于電視領(lǐng)域的實例，主要是被建成光盤庫，用于自動播出或?qū)ε_存節(jié)目資料進(jìn)行長期保存。這種方式不僅具有容量優(yōu)勢，而且還克服了傳統(tǒng)錄象帶質(zhì)量易劣化，占用空間大，查詢管理困難，利用率低等缺點，并且它在保存圖象清晰度，音響保真度，數(shù)據(jù)傳輸率，糾錯能力及用戶間交錯功能等方面也優(yōu)于傳統(tǒng)的磁帶。表2以DVD-Video為例給出了DVD存儲視頻，聲音和字幕子圖象編碼的有關(guān)參數(shù)。
從表2可以看 出，只讀DVD-Video的傳輸碼率范圍為1--10Mbps（視頻），遠(yuǎn)小于電視節(jié)目制作所要求的30--50 Mbps的碼率，它只能剛剛達(dá)到傳輸播出的4--10 Mbps的低碼率要求，對于存儲要求15--20 Mbps的碼率要求而言，也顯低。要想真正利用DVD于電視節(jié)目制作和存儲，必須使用更先進(jìn)的DVD技術(shù)。
只寫一次的DVD-R使用有機(jī)染料作為信息記錄層，可以說它是DVD版本的CD-R。目前DVD-R刻錄機(jī)只有整盤刻寫和增量刻寫兩種刻錄方式，一臺售價約為5000美元左右，相當(dāng)昂貴。與只讀DVD相比，技術(shù)指標(biāo)上沒有更多改進(jìn)，主要用于DVD節(jié)目的編輯，檢驗和小批量發(fā)行，不適宜于電視臺節(jié)目的制作與大量存儲。
對于可重寫DVD，目前存在DVD-RAM，DVD-RW和DVD+RW三種相互競爭的規(guī)格，各大公司至今還未達(dá)成一致意見，也沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)。1997年4月，由10家公司組成的DVD聯(lián)盟發(fā)表了單面存儲容量為2.6GB，雙面存儲容量為5.2GB的DVD-RAM標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)采用了相變介質(zhì)記錄方式，它的記錄和讀出完全采用光學(xué)技術(shù)，利用激光使記錄介質(zhì)在結(jié)晶態(tài)與非結(jié)晶態(tài)之間的可逆相變結(jié)構(gòu)實現(xiàn)信息的記錄和擦除。與MO（磁光）技術(shù)相比，相變光盤存儲技術(shù)具有記錄密度高，記錄成本低，介質(zhì)壽命長，驅(qū)動器結(jié)構(gòu)簡單，讀出信號信噪比高和不受外界磁場環(huán)境影響等突出優(yōu)點，因此已成為光存儲技術(shù)的主流，具有廣闊的應(yīng)用前景。DVD-RAM可進(jìn)行反復(fù)多次的存取，數(shù)據(jù)率從4--15 Mbps可選。非常適合于大容量節(jié)目的長期保存，并允許多人同時對其進(jìn)行查詢和讀/寫操作，而DVD光盤的非接觸性激光數(shù)據(jù)讀取方式，不會由于多次檢索和讀/寫操作造成視音頻質(zhì)量的損傷和劣化。
DVD-RW是日本先鋒公司基于DVD-R提出的，它也使用相變介質(zhì)進(jìn)行信息的記錄，擦除和重寫，其容量為4.7GB。但一直沒有正式產(chǎn)品推向市場。
DVD+RW是由PHILPS，SONY和HP三家公司于1997年5月聯(lián)合推出的另一種單面容量為3GB，雙面容量為6GB的可擦寫DVD規(guī)格。DVD+RW光盤不需要附加盤盒，性能更優(yōu)于DVD-RAM，并且兼容性也優(yōu)于DVD-RAM。表3給出了各種可重寫DVD規(guī)格的比較。
DVD的 制作，首先必須利用非線性編輯系統(tǒng)將視頻，音頻信號采集進(jìn)入計算機(jī)，然后利用DVD制作系統(tǒng)完成制作，包括：DVDirector軟件、硬件DVD回放卡、MPEG壓縮程序及字幕生成調(diào)用程序四部分。DVD-RAM光盤在寫入數(shù)據(jù)的時候只能使用包格式寫入，并且需要在光盤上記錄部分文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)，由于其的影響以及激光不斷的開關(guān)切換動作，DVD-RAM驅(qū)動器的實際速度要比標(biāo)識的速度慢約10%。通常DVD-RAM驅(qū)動器的速率是以“X（倍速）”來標(biāo)識的，這是沿用了CD－ROM的用法。一個“倍速” DVD-RAM讀取數(shù)據(jù)速度為1.35MB/ s。另外，在描述DVD-RAM驅(qū)動器的讀取速度時，“倍速”的概念還反映了一臺驅(qū)動器要用多長的時間才能在連續(xù)方式下刻寫完一張光盤，以4倍速DVD-ROM為例，刻錄一張單面單層4.7G的DVD光盤，約需1 5分鐘。以制作一部標(biāo)準(zhǔn)長度90分鐘電影為例，從上載到完成刻錄約需2小時。表4給出了各代DVD機(jī)芯的特征。
從使用的角度看，DVD光盤具有廣闊的市場前景，它也應(yīng)該代表了高速大容量存儲設(shè)備的發(fā)展方向。但目前它所面臨的主要問題在于格式的統(tǒng)一，速度與容量的提高，價格的降低等。其中格式的不統(tǒng)一，制約了DVD的發(fā)展應(yīng)用，也給用戶帶來了風(fēng)險。同時傳輸速率還是比較低。對于專業(yè)視音頻領(lǐng)域要求的大容量，高速度，低價格存儲來說，目前光存儲技術(shù)發(fā)展的程度，容量及讀/寫速度，價格等指標(biāo)均顯勉強。
2 . 3 數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)
數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)也是利用磁記錄技術(shù)保存數(shù)據(jù)的，是目前工業(yè)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的一種備份設(shè)備，例如銀行業(yè)，證券業(yè)，氣象臺等。它與電視臺使用的傳統(tǒng)磁帶很相似，可以說是由其發(fā)展而來的。只不過它是配屬于計算機(jī)的存儲外設(shè)，記錄的數(shù)據(jù)不是以幀為單位的圖像信息，而是以計算機(jī)文件形式存在的數(shù)字信息。與前面介紹過的硬盤，光盤記錄方式相比，磁帶備份具有下列優(yōu)勢：
. 成本低，每GB的存儲成本低于1.3美元。
. 易于存儲，保管，可通過更換磁帶無限擴(kuò)充容量。
. 可靠性高，存儲時間超過30年。
. 允許無人操作的自動備份。
. 容量高，一盒磁帶中可以存儲高達(dá)70GB的數(shù)據(jù)。
. 傳輸率高，壓縮后可以達(dá)到10MB∕秒。
磁帶備份技術(shù)一直在發(fā)展。更有效的磁帶方法，更新的格式一 直在不斷涌現(xiàn)，四分之一英寸盒帶（QIC）是為數(shù)據(jù)儲存應(yīng)用而專 門設(shè)計的。在四分之一英寸磁帶上，數(shù)據(jù)可以以連續(xù)迂回的方式記錄在最多為144 個軌道上。Traven技術(shù)是QIC格式的一種體現(xiàn)。
數(shù)字視頻技術(shù)（DAT）最初是為數(shù)字視頻記錄而設(shè)計的。當(dāng)在4mm磁帶上實現(xiàn)了大容量的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲、快速的數(shù)據(jù)傳輸速率和可靠性之后，DAT就被用作磁帶備份的媒質(zhì)。
8mm磁帶技術(shù)最初是為視頻工業(yè)而設(shè)計的。其最初目的是將高質(zhì)量的彩色圖象傳輸?shù)酱艓希┐鎯蜋z索�，F(xiàn)在，8mm技術(shù)也被計算機(jī)工業(yè)所采納，成為儲存大量計算機(jī)數(shù)據(jù)的可靠方法。
數(shù)字線性磁帶（DLT）是磁帶備份技術(shù)的最新進(jìn)展。它采用對稱相位記錄技術(shù)，交替改變磁頭的角度，幫助消除磁道間干擾。
表5給出了不同型號數(shù)據(jù)流磁帶的類型，記錄格式與特點。不同型號之間的數(shù)據(jù)流磁帶互不兼容。使用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)的存儲容量，將取決于該驅(qū)動器是工作在自然模式（未壓縮）還是壓縮模式。壓縮技術(shù)一般能將儲存在媒質(zhì)上的數(shù)據(jù)量加倍，實際獲得的壓縮程度對被壓縮數(shù)據(jù)的特點很敏感。
為了滿足大容量存儲以及備份的需要，業(yè)界還推出有能夠自動備份數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流磁帶庫，通過使用存儲管理軟件，來實現(xiàn)自動按時備份。這種磁帶庫一般帶有多個DLT驅(qū)動器和兩個以上SCSI數(shù)據(jù)通道。容量可達(dá)到TB級（萬億字節(jié)以上），傳輸率可達(dá)10--20MB/S。由這些分析可以看出，數(shù)據(jù)流磁帶應(yīng)該是目前最經(jīng)濟(jì)合理的大容量，高速度存儲媒介，也比較適合于電視臺節(jié)目資料的長期保存。
二 . 電視節(jié)目資源管理系統(tǒng)
隨著技術(shù)的發(fā)展，幾種記錄介質(zhì)的性能價格比均不斷提高，相互之間的互補關(guān)系也在加強。當(dāng)設(shè)計一個存儲構(gòu)架時，依據(jù)系統(tǒng)的使用要求如響應(yīng)速度，訪問頻率，歸檔管理，介質(zhì)維護(hù)，存儲成本等因素綜合考慮，實時監(jiān)控調(diào)整，在不同的需求層次上選用不同的存儲介質(zhì)，構(gòu)成一層次型分級存儲介質(zhì)管理構(gòu)架，配以相關(guān)的動態(tài)，智能化管理軟件，實現(xiàn)智能化層次型存儲管理系統(tǒng)，才是一個完善先進(jìn)的電視臺節(jié)目資源管理系統(tǒng)。
1 . 節(jié)目資源管理的功能
節(jié)目的資源管理不能僅局限于存放數(shù)據(jù)，而且必須針對系統(tǒng)的使用性質(zhì)確定一套完整的策略，充分考慮可能發(fā)生的情況和應(yīng)急措施，保證數(shù)據(jù)的安全性，保密性，可用性及可靠性。
由于上面提到的存儲介質(zhì)都離不開計算機(jī)的調(diào)度和分配，而計算機(jī)在某些情況下可能發(fā)生系統(tǒng)崩潰或數(shù)據(jù)丟失，因而備份是保證系統(tǒng)安全最基本，最常用的手段。因此數(shù)據(jù)的自動備份與恢復(fù)是任何大型系統(tǒng)所必備的功能，有些重要資料甚至需要異地備份功能以防災(zāi)難性事故的發(fā)生。
數(shù)據(jù)的保密性應(yīng)從兩個方面考慮，一是數(shù)據(jù)的訪問授權(quán)，包括人員，地點，時間，可訪問數(shù)據(jù)類型等。二是防止非法人員的入侵，要有有效的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控手段和防火墻。這樣基本可以保證被授權(quán)的用戶在所授權(quán)的范圍內(nèi)調(diào)用數(shù)據(jù)，杜絕非法用戶的入侵，保障數(shù)據(jù)的安全。同時版權(quán)保護(hù)問題也應(yīng)有所考慮。
對數(shù)據(jù)的分析，管理，再利用也是資源管理的主要功能之一。對電視臺來說，通過對數(shù)據(jù)庫的訪問. 調(diào)用數(shù)據(jù)的分析比較，得到不同人員 . 不同層次 . 不同年齡對不同節(jié)目的需求等多方面數(shù)據(jù)，為電視臺欄目設(shè)置的科學(xué)化 . 合理化提供依據(jù)。
2 . 資源管理的工作流程
圖像和聲音以數(shù)字格式被采集 . 存儲，通常都會被區(qū)分為實質(zhì)數(shù)據(jù)(essence)即圖像和聲音以及元數(shù)據(jù)(matadate)，即所有用來描述真實媒體的數(shù)據(jù)，比如節(jié)目的標(biāo)題，長度，編輯列表，特技參數(shù)等。數(shù)字資源管理系統(tǒng)（DAMS）就是一種計算機(jī)軟件系統(tǒng)，建于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之上，對帶有元數(shù)據(jù)的數(shù)字化視音頻節(jié)目內(nèi)容進(jìn)行完善的管理。為了實現(xiàn)這種管理，必須能夠支持兩個主要的工作流程：（1）對圖像和聲音及相關(guān)的元數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，同時完成模擬信號的數(shù)字化。（2）被存儲的圖像和聲音及相關(guān)的元數(shù)據(jù)能有效地還原成電視節(jié)目提供再利用。
采集過程的工作流程如圖3所示。圖像和聲音素材首先進(jìn)行數(shù)字化并自動錄入資源管理系統(tǒng)，為了編輯和再利用，要求素材以演播室質(zhì)量被錄制（比如Betacam或DV格式）。為了便于瀏覽，系統(tǒng)會同時生成低分辨率（高壓縮比，MPEG-1格式）的備份，可由計算機(jī)的壓縮板卡實現(xiàn)。通�；驹獢�(shù)據(jù)（如素材長度，拍攝時間等）可以自動從瀏覽備份中提出，并與圖像聲音數(shù)據(jù)一起傳輸。當(dāng)然在此之前免不了依靠編輯人員將其指定到視音頻素材的相應(yīng)位置。許多系統(tǒng)還通過粗編等手段從素材中抽取關(guān)鍵畫面與描述信息來生成元數(shù)據(jù)，為圖像聲音素材作索引。圖像和聲音及相關(guān)的元數(shù)據(jù)被采集 . 分析并做索引后，將被計算機(jī)系統(tǒng)存儲，通常使用基于硬盤的存儲設(shè)備，以便進(jìn)一步的編輯過程和技術(shù)過程。通過收集所有可用元數(shù)據(jù)并分析實質(zhì)數(shù)據(jù)，DAMS也可以簡化文獻(xiàn)編輯和歸檔保存過程。管理員可以直接使用瀏覽備份件，快速選擇素材，完成編目，并將素材節(jié)目以高分辨率（高質(zhì)量，低壓縮比，如MPEG-2格式）進(jìn)行壓縮編碼后，傳輸至大型存儲系統(tǒng)（如自動數(shù)據(jù)流磁帶庫）進(jìn)行長期保存。
圖3 實質(zhì)數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)的采集輸入
檢索提供再利用工作流程如圖4所示。用戶輸入關(guān)鍵字開始檢索過程，有些系統(tǒng)提供有圖像相似性搜索功能，在大多數(shù)系統(tǒng)中，附加的元數(shù)據(jù)（如文摘，瀏覽備份，關(guān)鍵幀等）能夠被直接檢索，關(guān)鍵幀作為一種視覺文摘，能夠在不查看全部瀏覽備份件的情況下，快速提供圖像內(nèi)容的概貌。一些系統(tǒng)還可以在瀏覽備份件中，設(shè)置時間標(biāo)志，以便直接進(jìn)行粗編。由此得到的編輯選定列表（EDL）直接傳輸已選素材給非線性編輯系統(tǒng)，為最終編輯制作提供圖像與聲音素材。
3 . 系統(tǒng)構(gòu)造實例
下面具體分析一個電視臺節(jié)目資源管理系統(tǒng)的實例。
法國先進(jìn)音視系統(tǒng)AAVS公司于1998年8月為印度國家電視臺 設(shè)計建立了一套先進(jìn)有效的全網(wǎng)絡(luò)化電視節(jié)目檔案管理系統(tǒng)（ARCHIVE）。系統(tǒng)由圖5所示的幾大軟件構(gòu)件組成。
該系統(tǒng)是建立在一個完全開放的技術(shù)基礎(chǔ)上，并充分考慮到了網(wǎng)絡(luò)共享及系統(tǒng)的升級擴(kuò)充，可供長期持久使用。管理工具和圖形界面采用的是通用的計算機(jī)軟件及因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。本系統(tǒng)為便于檔案查詢，采用的是MPEG-1壓縮格式的普通清晰度質(zhì)量采集錄取電視節(jié)目；而檔案存儲則采用MPEG-2壓縮格式的廣播級質(zhì)量保存節(jié)目。系統(tǒng)分為三級結(jié)構(gòu)，如圖6所示 ，三級結(jié)構(gòu)可提供三種不同的服務(wù)。
第一級實際上是工作平臺級用戶界面，在配置有通用計算機(jī)軟件WINDOWS NT 或WINDOWS 95及MICROSOFT IE4（因特網(wǎng)瀏覽器）的工作站上，由圖5中所示的各種客戶管理軟件調(diào)度各種客戶需求。用戶可以以瀏覽因特網(wǎng)的方式瀏覽電視臺的節(jié)目，并進(jìn)行各種操作。第二級是第一級用戶與第三級信息資源及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間的中介，它的功能是將用戶通過不同的IHM（人機(jī)界面）提出的要求，分配導(dǎo)引給系統(tǒng)內(nèi)有關(guān)的部分，執(zhí)行不同的用戶功能。第三級包括物質(zhì)資源和數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)流磁帶庫是整個檔案系統(tǒng)的記憶中心，它可以使配置有硬盤陣列的媒體服務(wù)器成為用戶與磁帶庫之間的高速緩沖存儲器。這種結(jié)構(gòu)使得系統(tǒng)的存儲能力可以通過增加服務(wù)器的硬盤陣列數(shù)量或磁帶庫或額外的服務(wù)器三種手段加以擴(kuò)充；查詢工作站數(shù)目也可以擴(kuò)充，而且通過因特網(wǎng)可以支持遠(yuǎn)距離查詢，MPEG-1和MPEG-2編碼器可以支持兩種質(zhì)量的圖像應(yīng)用要求，充分發(fā)揮了現(xiàn)有計算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)哪芰Α?
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