——从《播存网络工程》看无磁带化工作流程的未来方向
【内容提要】 本文通过历史回顾，述评无磁带化采集的广义内涵和研究思路，并比照国家工程院李幼平等三院士提出的《播存网络工程构思》，联想和启迪无磁带化工作流程的当前和未来。
标志5000年华夏文明的“四大发明”，有半数（活字印刷术和造纸术）是为了解决记录与存储介质的人类重大社会需求问题。而今，在数字化生活中讨论“无磁带化采集”，我们需要回顾历史，在两边陡峭的“微笑曲线”上，寻找电视节目无磁带化生产流程中记录与存储的历史终结。
“无磁带化采集”的基本概念
自从1947年日本池上公司生产了全球第一台商用电视摄像机以来，60年间的电视技术获得突飞猛进的发展。然而，唯有电视节目生产上游的采集记录，却始终相伴录像磁带而生，致使人们几乎产生错觉——“只要有录像，就要有磁带”。虽然这个错觉在形式逻辑上是合理的，但在现实中却是根本错误的。
2000年千禧之未，来自中国广电官方的一支小型赴欧考察团，在欧洲著名的法国CANAL电视台，亲眼目睹了自编17套、播出近200套数字电视节目的“制、编、播、存”一体化平台，从头至尾看不到一本录像磁带。回国后，他们在考察报告上叹为观止地感慨道：“借助全球电视中心制播一体化的技术主流，在未来5年间，国内将掀起研究电视生产流程改革的热潮”。然而，CANAL电视台的CTO在当时就明确指出：“无磁带化采集，是我们针对当前业务流程不畅，必须重点解决的BPR（Business Process Reengineering，企业流程重组或业务过程重建）重大问题。”并没有引起在场听众的足够重视—受技术条件和开放思维所限，当时的听众还没有“无磁带化采集”的基本概念。
所谓“无磁带化采集”，是建立在“采、编、制、播、存”一体化生产工艺流程的基础平台之上，通过上游工序的无磁带采集存储，以实时/延时或在线/离线的互联网操作，实现节目生产工艺流程的“并行工程”。它不仅需要上下载的端口操作，更需要电视中心工作流程的整合和重组，彻底消除数字化后任何可能出现的“信息孤岛”，整装进入数字化电视节目生产的新时代。换言之，没有电视中心一体化的基础平台，或者并没有制播一体化的现实需求，那就没有必要在“无磁带化采集”上浪费资源和增加成本，现有的磁带服务指标已经非常完美。所以，“无磁带化采集”根本不适合传统电视手工作坊式的生产模式。
由此可见，研究“无磁带化采集”，并不是研究实时素材图像采集的设备需求和选型问题，而是研究如何将电视中心的生产全流程，适应于无磁带化生产的历史变革问题。因此，当前研究“无磁带化采集”问题，离不开4个关键词：BPR、基础平台、存储介质、接口规范。
首先，必须由BPR统领电视中心业务流程全局，产生互联互通的流程一体化基础服务平台，其中当然包括采集存储的互操作平台；其次，定性分析采集存储介质，在光盘、硬盘、闪存盘（P2卡、新老SD卡、E2卡以及U盘等均属同类产品的子项）3种常见的存储体中关注未来，其中最值得普遍关注的是闪存盘（flash memory）；最后，不可忽视各种接口，包括采集存储器接口、系统互操作接口、内容数据格式接口、互联互通业务接口等等，这些接口将对业务流程产生重大影响，而且所涉及的范围极宽，既包括硬件的物理规范，也包括软件的语义语法规范；目标是既保证互联互通的一致性互操作，又防止传输和存储中出现带宽瓶颈。
“无磁带化采集”的研究思路
从改革开放30年的“科学技术是第一生产力”，到时下的“科学发展观”，无一不在精辟地阐述新兴科学技术是经济发展和社会进步的根本引擎。当信息技术的发展紧逼广电技术的研究方向时，国际和国内的电视技术和产品，无一例外地向一个“路”（信息高速公路）和一个“库”（蓝光盘、记忆棒、硬盘、内容资产库）的方向上靠拢。在“路”与“库”的关系中间，人们广泛寻求适合网络互联互通的革命性新产品。于是，“无磁带化采集”具备了发生与发展的基本条件。
关于“无磁带化采集”的研究方向，必须具备2个方面的4个开题条件。一方面是对传输通道—“路”的约束条件：必须在工程应用的范围内，一要具备足够的传输带宽，除了净荷传输带宽以外，还要保证各种接口带宽，严防传输瓶颈。二要达到存储内容的多层次（物理级、逻辑级、文件级、数据级等）互联互通。另一方面是对内容存储—“库”的约束条件：一要有足够合理的库容量，并能快速地实现容量交换；这与物理上的电子与空穴能级交换相仿，顺利融合为一体，构成内容与容积的自适应与自组织系统。二要有足够适用的性价比，经济性与适用性兼有，提高性能与持续降价相一致。
以往谈论“采集存储”，必然陷入蓝光盘与P2之争。甚至以放大镜搜寻二者之间细微的技术差异，结果导致毫无价值的口水战。处于同档次的技术产品，究竟谁胜谁负并不取决于技术参数的细节，而取决于技术价值操作的市场认知与认可度。这等同于BD与HD DVD两大光盘阵营历时5年的争论。当HD DVD毅然宣布退市时，全球同仁的反映并不是他们的技术败北，而是津津乐道于他们重演了二战的敦克尔克大撤退，足足挽救了20万精锐的盟军，导致诺曼底行动至少提前6个月。
倘若换一种思维，假如HD DVD再坚持一年半截，待到金融海啸之后退市，那就惨了。试想，240亿美元的直接损失，顷刻之间就能转为企业的破产。因此，研究“无磁带化采集”，切不可“就事论事”；必须面向未来，追根问源，旁征博引，设身瞻望。
记录介质的发展轨迹
从人类发现磁性可以写入并读出信息开始(1907)，到记录声音的录音带进入商用，经过26年(1933)；到记录图像和声音兼有的录像带进入商用，又经过13年(1946)；到记录计算机数据的高速硬盘进入商用，再经过26年(1973)；其间还产生了许多不同格式的磁记录产品。然而，任何一种新应用总是迅速进入上升期，而饱和后的衰落期呈现“长尾效应”，近百年并不绝迹，而且，伴随演化技术或新格式的出现，还将进一步呈现再开发新应用的上升趋势。
当计算机磁盘的记录能力不能满足发展需要时，光电记录获得突破性进展。经过红光记录产品的迅速成熟和老化，蓝光、蓝紫光记录产品获得了优于红光产品的技术储备，使蓝光盘迅速成为新型记录介质。红光产品从发生、发展，到成熟用了20年；而蓝光、蓝紫光产品只用了10年，如果遵照电子产品生命周期原理的估测，蓝光盘则表现出旺盛的生命力。但是，所有光电记录产品都残留磁记录的影子，既需要在运动中读写，也需要读写中的场作用，还需要以动能实现功能。因为它们都是在同样需求下产生的同期产品，二者并不存在功能需求的蜕变和记录模式的本质区别。
自从世界上出现以电子稳态记录信息的闪存技术后，短短10年，就彻底改写了信息记录的历史。闪存技术改变了现代存储体（包括磁记录和光电记录）的必要存储条件，使得存储量级由场定义转变为状态定义；从运动状态转向静止状态；从物理空间存储转向逻辑空间存储；从高能化驱动转向毫瓦级的微能化驱动；因此而发生难以预料的产品奇迹。
朗科公司在1999年推出闪存单元产品，容量16MB，时价1000余元；事隔10年，容量提高到16GB以上，但价格只有100余元，其间降价10000倍。这种大大超出电子产品“摩尔定律”的价值走向，足以吸引市场和研发人员的慧眼，造成闪存技术的应用范围和开发空间连续呈现爆炸性增长。为此，美国“网络存储世界”(Storage Networking World，SNW)在2007年初做出大胆评估：“不会超过18年，闪存将成为全球存储体的中坚(backbone)。”
思考“无磁带化采集”的当前和未来
在闪存技术高速发展的过程中，有一个离我们很近的重要事件，既可以佐证以上判断的真理性；又可以眺望“无磁带化采集”的未来世界。
2006年初，由国家工程院信息学部李幼平、倪光南、陈式刚三院士领衔主抓《播存网络工程构思》的国务院咨询课题开题，2007年底完成研究报告，2008年上半年完成基础实验。我国信息工程技术的最高权威(涵盖并指导广电工程)，以其前瞻性的大手笔勾勒出：由闪存盘构成“高速路”的“内容库”，直接参与双结构互联网的总体设想，论证和检验了未来我国互联网的架构，产生由计算机通信网+计算机广播网相融合的双结构“高速路”；而内容服务，除了兼容现有网络服务模式以外，还可以通过信息服务中心(如电视台、网站、网上视频商店等)向在线 “内容库”有选择地推送节目，必要时也可以采用“拉”技术，像点播服务一样，将个性化内容拉入“内容库”。这一革命性的广播服务变革，彻底改变了广播式的原始服务模式，将“按时服务”(on time)转变为“按需服务”(on demand)，从而将广播业务转变为“各取所需”的近端交互业务。
李幼平等三院士“内容库”的实验室样模，是由位于闪存盘内的接收单元、计算单元和存储单元3部分组成的独立模块。
⑴接收单元
接收单元与现在非常流行的、以USB接收棒在笔记本电脑上收看国标数字电视节目的前级功能一样，提供数字调谐与解调功能。只是调谐与解调方案是根据系统要求，参照资源损耗和开销成本，或采用软件方式，或采用硬件方式，实现数字信道传输的解调与解码。
⑵计算单元
计算单元以互联网络中统一内容定位（Uniform Content Location，UCL）标识来标志传输包的内容信息，区分内容版权、服务单位、分类子目、管理策略以及时序排列等内容数据，提供内容语义定位和过滤功能，并进一步比较和确认“推”与“拉”的实施策略。UCL由16个字节组成代码，前8个字节为基本定位，标明本内容的元数据类；后8个字节为本体定位，标明本内容归属的分类领域，以便其它内容相近的文件自动聚类和链接服务。
⑶存储单元
存储单元是闪存盘的基本存储空间，即“内容库”的实体。我们最关心的是这个“内容库”的容量和性价比，虽然它早已超越“摩尔定律”，但毕竟容量是“内容库”的基本指标，它的最低容量应不小于8GB，而它的容量上限，一方面随着闪存技术的发展，将获得快速提升；另一方面随着压缩算法技术的优化，也将获得快速增长；并在双方同时作用下，还将促使闪存盘在电视工程中发挥更大作用。
虽然，《播存网络工程构思》还仅仅是个设想，但是它从一个更高层次为电视技术人开了眼。而且，所指闪存盘的“内容库”，已经成为国家信息工程实验室里的尤物，早为众多下游企业所仰慕。一旦设想成为现实，必将彻底改变我国“无磁带化采集”的历史进程。我们在此谈论“播存网络工程”，主要目标是为了引出以下三个联想，它们是最值得电视技术人普遍关注的无磁带化工作流程的前瞻性技术问题。
倘若我们联想“播存网络工程”中“内容库”的应用，甚至将无数个“内容库”组成分布式的内容管理系统，共同聚合而成统一整体的内容资源，并在信息社会同质同类自组织的作用下，将内容信息推向一种何等壮观的极大丰富！倘若我们进一步联想，假如在采集卡上存在与“内容库”相仿的统一资源标识符(Uniform Resource Identifiers，URI)，使用URN分配闪存物理空间名称，标示信息源的位置，那么对摄像机上的离线采集卡(包括其中内容和素材)，就可以既无须上下载的时间操作，又无须采集卡与“内容库”的管理区别，只要进入在线状态，播存网络平台就将采集卡转为“内容库”，以统一资源和内容管理同时处理，直接实现分布式集中管理的生产流程。倘若我们再把“无磁带化采集”纳入“播存网络工程”的模式化研究，联想现代数字传媒的流程再造，以BPR的思维模式，思考和改革电视中心的要素环节和生产流程时，号称重大变革的采集存储(由录像带转向其它存储体)，不过就是电视节目无磁带化生产流程上一个被缩微的节点。而“播存网络工程”的播存一条线，产销一条龙，却真切地构成了现代电视媒体企业流程重组(BPR)的模板。
对广电技术人而言，面对广电最高技术权威无一进入国家智库的现实，李幼平等三院士的《播存网络工程构思》，既不是一个蓝图，也不是一个案例，而是一个思维模型的典范。然而，恰恰就是这个思维模型，描绘出“无磁带化采集”研究的历史终结。