
非常容幸再次参加ITTC主题论坛,我代表公司把一年来新的产品和实践上的经验进行汇报。汇报内容分四部分,第一是新一代易盘卡的介绍;第二是基于新易盘卡配合使用3D编辑录像机的介绍;第三是多次论坛上涉及到的概念,如何在近线和离线存储环节把易盘卡引入,并且发挥好的话题;第四是随着设备使用量的增加,大家越来越关注易盘卡和保存在易盘卡内的素材编码格式兼容性的问题。我从硬件、软件和系统层面进行详细的汇报。
简单回顾一下公司发展的策略,无论是最早推出的标清DateCam系列还是高清DateCam E2系列,我们一直有一个想法,把易盘卡介质优异的性能不仅在摄像机和录像机的环境里使用,还在存储、播出和交换环节里充分发挥它的作用。易盘卡的规格,有两个环节应该关注,它的接口属于ISO29717的应用规范,并不是我们公司一家垄断的标准,两年前NAB和BIRTV上已经有很多厂家生产和展示IVDR接口硬盘。我们使用易盘卡的内部有两种方式,一种是基于硬盘的,一种是基于半导体的,随着半导体和硬盘技术的发展,我们可以根据实际使用的场景选择不同的内部介质。
新一代易盘卡
不同容量的易盘卡,存储不同编码和码率素材的时候记录时长,这个介质的容量非常大,可以胜任长时间节目录制的需求。南非世界杯转播使用的介质就是500G易盘卡,从上半场到下半场包括加时赛和场间画面始终都收录在一张易盘卡内。前些年我们推出了系列产品,包括摄像机、编辑录像机和新推出的3D编辑录像机,还有存储环节的产品。我们做应用时考虑如何更好解决存储问题会有很多思路,比如用固态SSD的技术解决存储,它是闪存的技术,这种技术对应的成本很高。如果用基于硬盘的技术解决存储,经常会通过提高转速来提高性能,现在有些主板厂商在做支持,主板上集成闪存提高对硬盘读写性能的支持。现在列举的三种方式是我们经常会想到的,回看一下易盘卡两种存储方式,首先是基于硬盘的存储技术,它同时也支持基于半导体闪存的存储技术,外部接口始终保持AVDR接口方式。
SSD的技术核心叫做NAND闪存技术,是SSD的核心控制技术,它针对不同的消费级和企业级有MLC多层单元的方式,还有单层单元的方式。反之,看一下HHD存储技术,有没有一种技术或者方法可以把两种技术融合在一起,从而提高单盘存储容量和性能。FAST Factor把SSD和HDD结合,它可以以SSD一小部分的硬件成本实现接近于SSD性能的存储,它在硬件上和固件上都进行了变更,采用原来硬盘基础的同时又引进了闪存的存储管理,提高单盘存储性能。FAST Factor是智能算法技术,对前端是透明的提供数据调度,动态把使用的数据分配在半导体还是硬盘上,本身的逻辑控制是基于逻辑块寻址进行的。最新一代的易盘卡就是基于这个技术实现的,内部引进了4个G的闪存应用,使易盘卡基于部分SSD的成本实现接近于SSD的性能,同时也在转速上进行了提升,提升到7200。新的易盘卡也在3D编辑录像机上部署和使用。
大家可能会有一个疑问,单纯从接口速度和传输速度判断的话,原来5400转的易盘卡接口和传输速度已经很高了,为什么还要针对3D等应用推出新的易盘卡?我们单独看存储介质的时候,读写音视频数据它会有寻址的压力,如果记录一个3D素材,它会持续记录两路码率很高的视频素材,同时记录码率很低的音频素材,导致磁头写的时候会有快速的跳转,从而降低整个收录和编辑时的性能,从易盘卡来看,通过很好的解决音频素材小的数据记录性能,提高了整体易盘卡读写的性能,非常适合3D节目编辑收录环节的应用。
我们的编辑录像机有很多代产品,从温哥华冬奥会、新加坡青奥会、南非世界杯、深圳大学生运动会和广东亚运会等赛事中都已经成功应用。最新3D编辑录像机,这款产品是在去年BIRTV上首次推出并且演示的,延续了编辑录像机一致的外观,内部性能进行了很大的提升,同样配备了滚轮和面板,方便编导使用,3D录像机可以同时收录左右眼两路视频,同时可以收录八路的音频采集。我们解决3D收录的时候采用了单介质完成数据记录,左眼和右眼数据都记录在一张盘上,这就是为什么我们在3D编辑和收录环节采用新的易盘卡。在内部采取了新的GPU硬件平台技术,实现两路高清画面DNxHD编码,硬件上实现两路左右眼信号同步,IO的量会增加,而且增加非常有特点,两路视频数据量带宽会比较高,音频带宽有八路比较小,基于新的易盘卡引进了4G闪存调度管理机制,降低了音频频繁IO的请求,从而有效保证视频IO。
980-3D编辑录像机
980-3D编辑录像机采用了DNxHD编码,记录码率达到120兆,文件封装上提供了两种,一种是MXF,一种是MOV,MXF主要是规范性的交换,MOV可以去苹果软件上使用,从实际使用情况来看可以直接兼容,它的定义和980前期产品保持了一致,用980-3D收录的3D信号如果只做2D节目不需要有太多改变,只要拿出一路信号处理就可以了。这台机器同时支持2D和3D工作模式,通过菜单既可以设置成3D录像机也可以设置成2D录像机。随着980-3D的发布,我们也发布了跟Avid MC工作站软件配合使用的AMA插件,MC5.0时我们就已经发布了支持2D制作的AMA插件,随着980-3D的推出,MC6对3D制作有了很大支持,随着MC6发布和980-3D的发布同时发布了AMA支持MC6.0的插件,插件可以在我们公司的网站上下载。
即将举行的伦敦奥运会上我们公司会有四款产品赴英,一个是最新的摄录一体机,自深圳大学生运动会以后经受了考验,这次随中国代表团一起前往伦敦;还有980-3D编辑录像机,还有980前两代产品,四款产品都会在伦敦奥运会的赛场上同中国健儿一起为国争光。[page]
易盘卡用于近线和离线存储
易盘卡如何在存储环节应用?我们一直有这个想法,因为易盘卡有一个特点,如果插到存储器里就属于在线状态,如果拿出来就属于离线状态,这个概念类似于LTO数据流磁带,可以很方便的让数据在在线和离线之间快速切换,我们希望易盘卡可以解决归档存储环节的应用需求。说到海量存储有几个要素是关注的,比如数据的安全性,数据的访问效率,整个系统的维护综合成本是不是够低,这是考虑归档和海量存储时候考虑的要素。传统架构解决归档存储的时候在线、近线和离线三个层次的存储之中,近线和离线存储通常会依赖于数据流磁带解决,已经有很多台和归档的资料单位都用数据流磁带解决近线和离线的存储概念。
数据流磁带是有优势的,它能解决离线存储的问题,对于海量存储来说单纯购买磁带也可以解决海量的问题,不需要增加带库和带机的投入成本就可以解决存储,相对来说成本比较低,毕竟是线性的存储介质。另外它对温度、湿度和灰尘的要求非常高,扩展和升级都比较苛刻。比如我在规划机房时最开始只买了带库,考虑到三五年以后扩展,这种情况下必须要把机房位置留出来,机械手水平移动会涉及到一系列机械问题,所以数据流磁带使用的扩展性和维护性有所欠缺。数据流磁带升级以后的兼容性,往前可以兼容几代,带库不同代的数据流磁带如何存放都有很多要素需要仔细的考虑。
说到性能,数据流磁带毕竟是线性的介质,不管是单轴还是双轴必须倒带才能读取数据,机械手要移动抓到磁带,放到带机里才能读取数据。还有一个要素,不管带库里存了多少盘磁带,真正能并发支持取决于配备了多少带机,随着不同数据流磁带的升级,一个带库里可能会有二代、三代、四代的带机都要配备,整个系统就会变得复杂。说到安全性,多版本管理,记录文件的时候如果磁带损坏,这个文件再利用的技术恢复复杂度非常高,实际操作的时候是怎么做的,根据素材的重要性可能会在不同池里备份多个版本,也就是说单盘磁带成本可能不高,但导致了综合存储成本会增加。
我们的概念是用易盘卡替代数据流磁带,解决海量数据存储近线和离线存储管理,这是我们新推出的基于易盘卡扩展的盘箱,举个例子,如果把四个盘箱和一个主机连在一起使用,它具有64个仓位,通过级联可以做到256个仓位,如果存储系统里使用的是250G的易盘卡,接近单主机可以做到64T存储,500G就可以做到128T存储。内部是SAS的接口,可以级联到16个易盘卡的盘箱,对外现在具备以太网的接口,并且可以扩展HBA实现光纤接口,这样的设备很容易纳入台里现有的基于IP SAN或者FC SAN架构,并不是全盘改造方案,可以跟现有制作岛和归档系统进行融合。使用也不会像数据流磁带那样不管哪代都要严格的管理,不同容量可以混用,一盘或者一卡可以混用,只要符合AVDR接口都可以使用。成本每年都会有很大的降低,比如现在用一千块钱买到500G的易盘卡,明年花一千块钱就可以买到1T的易盘卡,对于使用者来说可以自动进行整体存储性能容量提升,只需要更换存储的介质,不存在不同容量易盘卡涉及到的仓位或者驱动不同。它可以支持并行的访问,数据流磁带跟带机数量决定支持并行的数量,易盘卡的存储设备可以支持更多并行访问,所有的驱动器都可以同时工作。
部署上比较灵活,比如收录完一个月的素材可以放在4个扩展柜组成的近线存储环节,收录一年以上的节目可以放在8个或者16个扩展柜组成的存储单元存放,部署比较灵活,它对机房没有严格的要求,可以在A机房部署一个月的,在B机房部署一年以上的素材,随着台里业务变更可以随时调整。导致的流程会有很快的提升,盘里存储了全部音视频的数据,如果从制作域或者收录环节拿到了一张易盘卡,可以直接进入到归档存储环节,不需要占任何网络,可以直接把盘拿到设备里进行归档管理。使用的时候也非常灵活,比如说现在的网断了或者电出问题了,我只要把盘拿出来就可以把它直接送到播出域或者制作域,完成单机的节目制作或者播出。我们体会网络化制作和传输共享便捷性的时候也在承担更大的风险,如果基于易盘卡来做这件事情,实际并没有放弃网络和共享的优势,但我还可以享受网络和共享瘫痪时候的节目制作。
数据流磁带在备份数据的时候重要素材会在不同池里备份多个版本,反之备份量会成倍增加,存储成本也会成倍增加,易盘卡的成本肯定比数据流磁带高,解决存储环节有一个专利技术,现在还在申请审核之中,周期比较长。基本的概念是在单个盘里保存应用层的完整数据,也就是说应用层需要访问一个盘,它只要拿到这个盘数据就是完整的、可以访问。把其他冗余备份数据可以备份到其他盘里,多个硬盘组成一个组,每个硬盘都可以单独拿出来使用,对数据层进行支持,这个盘损坏的时候数据在其他盘里做好了备份。如果拿五张盘做,做到20%的成本提升,做到了类似于RIAD 5数据备份的安全性。
这是数据流磁带和易盘卡存储环节的对比,离线环节易盘卡和数据流磁带一样,可以通过离线实现海量存储,成本上单看成本易盘卡没有数据流磁带有优势,系统之中的综合成本它们的差距不会那么大。对环境要求相当宽泛,升级非常容易,不存在机械手扩展水平等要求,比如现在假设一个归档系统基于易盘卡操作,不用考虑两三年后多大的数据量提升,导致现有系统全盘颠覆,只是进行介质和简单扩展就可以满足需求。
易盘卡存储的概念以前在存储分中心DDX-X90一直在做,当时我们针对很小型的归档存储管理系统,这是在单机上配备了多个盘仓,通过离线实现大量的数据存储,软件上我们已经配备了媒资系统管理编目层和检索层所有的软件。随着易盘卡盘箱产品推出,我们可以架构出更大更复杂的满足更高需求的媒资管理系统,配合规范的节目管理。对节目进行节目片断场景编目管理,提供检索,可以快速定位我们所需要的素材,同时提供基于易盘卡的近线和离线存储管理调度。
易盘卡和易盘卡里存储节目素材的兼容性,随着易盘卡在各大赛事中使用,这个情况也就变得非常关心,很多朋友了解我们产品的时候兼容性问题被提到很高的地位,首先通过内置易盘卡驱动器读取,也可以通过外置驱动器。新一代易盘卡外置驱动器,提供了USB 3.0的接口,同时也提供了ESATA接口,新一代易盘卡驱动器mr800配合新的易盘卡,读取效率和本地内置驱动器的读取小区几乎一致。针对MXF和MOV两种文件封装,MXF封装定义已经公开,为了便于国内厂家兼容,我们还推出了SDK开发包,可以很快解析MXF五文件的定义。MOV文件包装可以直接在苹果的编辑上使用。针对AVID的MC 5.0和6.0版本我们都发布了AMA支持以前的设备和新的3D设备格式兼容性。
我们在跟AVID公司进行更深入的沟通,AVID编码格式主要以DNxHD为主,录编设备也以DNxHD为主,有没有一种方式,在编码一致的情况下提供更高的节目制作效率,并且实现系统级的交互,格式上的一致性和介质上的互通性,还有系统之间的友好性方面有很多可以融合在一起的地方。