В
оглавление свежего номера
Обратно
Хлебородов
В.А.
Выставка NAB2003: аппаратура
видеозаписи
и накопители данных для
телевидения
(Продолжение)
Последняя
выставка NAB в Лас-Вегасе собрала
обильный урожай новой аппаратуры
ленточной, дисковой и
твердотельной видеозаписи,
значительная часть которой
рассмотрена в предыдущем обзоре
(ТКТ, 2002, № 8, с. 3). Настоящий,
заключительный обзор по тематике
видеозаписи посвящен
видеосерверам и массовым
накопителям видеоданных.
Многоканальный видеосервер (ВСР)
Image Server 2000 360 Systems (США)
призван заменить видеомагнитофоны
в ТВ-вещании и видеопроизводстве.
Подобно любому современному
ленточному аппарату (ТКТ, 2003, № 8, с.
3), он работает во всех режимах
лентопротяжного механизма (ЛПМ) и
обеспечивает нуль-кадровую
точность видеомонтажа. Отличие
заключается в его способности
работать в режимах записи и
воспроизведения одновременно (при
этом воспроизводимая программа
может быть задержана на любое
время). Например, в процессе
воспроизведения двух программ
запись новой программы можно
начать в любой момент времени.
Модель 2000 очень экономична:
реализация одного канала обходится
в 3300 долл., а стоимость записи
одночасовой программы составляет
всего 75 долл.
Запись производится по трем
стандартам: MPEG-2 MP@ML (2-15 Мбит/с), MPEG-2
4:2:2P@ML (2–50 Мбит/с) и MPEG-1. Хотя
цифровые сигналы записываются в
виде 10-бит слов, разрядность
выходных сигналов понижена до 8 бит,
причем для уменьшения ошибок
усечения применено цифровое
возмущение (dithering). Формирование
только I-псевдокадров упрощает
видеомонтаж, а формирование групп
псевдокадров (длиной от 2 до 15)
обеспечивает эффективное сжатие
видеоданных (группы типа IBBP
факультативны). ( I-псевдокадр
кодируется с использованием
видеоданных только текущего кадра
(поля). P-псевдокадр кодируется с
предсказанием по предыдущим
опорным кадрам (полям), а
B-псевдокадр — с предсказанием как
по предыдущим, так и последующим
опорным кадрам (полям). )
Поддерживается кодирование в
режимах CBR (Constant Bit Rate —
Фиксированный Цифровой Поток) и VBR
(Variable Bit Rate — Переменный Цифровой
Поток). Каждый видеопоток
(включающий продольный LTC и полевой
VITC временные коды, а также скрытые
субтитры) сопровождается несжатыми
потоками четырех звуковых каналов
(48 кГц/16, 20 или 24 бит). Сигналы систем
Dolby-E и Dolby AC-3 записываются и
воспроизводятся без каких-либо
искажений («бит в бит»).
Image Server 2000 содержит четыре
дисковода емкостью 120, 160, 240 или 320
Гбайт. Таким образом, суммарная
емкость варьируется от 480 Гбайт до
1,28 Тбайт, что соответствует
продолжительности записи от 48 до 128
ч (видеопоток 12 Мбит/с и потоки
четырех звуковых каналов). Поток 2
Мбит/с можно непрерывно записывать
почти месяц, поэтому ВСР прекрасно
подходит для систем
видеонаблюдения в качестве
регистратора. Четыре дисковода
включены по конфигурации RAID 5,
поэтому даже при полном отказе
одного из них передача
воспроизводимой программы не
прерывается. Именно благодаря
применению нескольких дисководов
удается формировать одновременно
три выходных потока по 50 Мбит/с, а
также осуществить
высокоскоростной перенос MXF-файлов
(Material Exchange File — файл обмена
программными материалами) через
два порта Gigabit Ethernet.
Рис. 1. Видеосерверы:
а – Image Server 7000 360System; б – MCS Server Doremi
Labs;
в – TSS-100 Doremi Labs; г – MediaAdvantage Vela; д –
Сеть MediaAdvantage
В Image Server 2000 с 64-бит системной
шиной предусмотрены один
аналоговый вход BNC (сигнал НТСЦ, ПАЛ
или ПАЛ-М) и один цифровой — SDI
(сигнал стандарта SMPTE 259M); выходов BNC
и SDI втрое больше. Для
дистанционного управления
применимы протоколы VDCP и P2.
Обновление ПО осуществляется с
помощью встроенного дисковода CD-ROM
или через порт Ethernet. Аппарат
стоимостью 10 тыс. долл. имеет
габариты 89і483і413 мм и массу 10,6 кг.
Напряжение питающей сети 115/230 В (50/60
Гц), потребляемая мощность 165 В•А.
По своим базовым характеристикам
модели Image Server 2000 и 7000 (рис. 1,а)
идентичны, однако последняя,
имеющая вдвое больше дисководов,
предоставляет пользователям
расширенные возможности. В
частности, число входов увеличено
до двух, а число выходов — до шести.
Запись может производиться в
течение 64–300 ч, факультативно
поддерживаются не только группы
типа IBBP, но и потоки стандартов DVB/ASI
и SDTI-CP (serial data transfer interface–content package —
последовательный интерфейс
переноса данных–пакет
содержимого). Общее число звуковых
каналов увеличено до 24, что
обеспечивает большую гибкость при
их распределении по видеоканалам.
Например, можно одновременно
записать стереопрограмму и вторую
звуковую программу (Second Audio Program) или
же 6-канальное звуковое
сопровождение (круговой звук).
Обеспечена совместимость не только
с VDCP-контроллерами, но и с недавно
внедренными NDCP-контроллерами для
дистанционного управления по сети
Ethernet. ВСР Image Server 7000 найдет также
применение в вещании для вставки
рекламы, производства и выпуска
программ в эфир. Модель с шестью
выходами стоит 24 тыс. долл.
Недорогой (16 тыс. долл.)
малогабаритный видеосервер MCS Server
(рис. 1,б) Doremi Labs, Inc. (США)
предназначен для записи с
нуль-кадровой точностью потоков
MPEG-2 (4:2:2 или 4:2:0) со скоростью до 50
Мбит/с. При скорости 15 Мбит/с и
использовании конфигурации RAID 0
продолжительность записи
составляет 51 ч. Подключив два
аппарата к внешнему блоку RAID 5
фирмы, число каналов можно
увеличить (например, иметь 2 канала
записи и 2 канала воспроизведения).
Органы управления на передней
панели сервера такие же, как у
видеомагнитофона. На задней панели
размещены соединители интерфейсов
для полного цветового
видеосигнала, сигнала S-Video,
RGB-сигналов и цифровых
видеосигналов (SDI). Управление
осуществляется через интерфейс
100BaseT Ethernet или RS-422.
Видеосервер для поясной задержки
транспортных потоков до 13 ч
выполнен в другом конструктиве
(рис. 1,в). Модель TSS100-S310 поддерживает
стандарт SMPTE-310M (ATSC), модель TSS100-DVB —
стандарт DVB/ASI. Видеоданные,
звукоданные и дополнительные
данные сохраняются полностью.
Простой пользовательский
интерфейс на основе языка Java
позволяет оператору устанавливать
значение задержки и время начала
передачи задержанного сигнала.
Пользователь управляет аппаратом
через интерфейс 100BaseT Ethernet.
Видеосервер MediaAdvantage стандарта MPEG-2
(рис. 1,г) Vela (США) нового
поколения называется «медийным»,
поскольку он позволяет
организовать локальную сеть
универсального применения
(новости/погода/спорт, компоновка
программ, корпоративные задачи,
музеи, информационные киоски,
обучение, торговля, медицина и пр.),
дистанционно управляемую ПК Windows 2000
или Windows XP (рис. 1,д). Каждый
компактный (89і432і61 мм) сервер
содержит 2 процессора Dual Xeon, 6
дисководов с интерфейсами Ultra 160 SCSI,
2 интерфейса Gigabit Ethernet, 3 кодера Argus MX
и
3 декодера CineView Pro XLe (в последних
применены новейшие алгоритмы
кодирования и декодирования
потоков MPEG-2). Дистанционное
управление осуществляется по
протоколу RS-422 Sony. Графический
пользовательский интерфейс
обеспечивает гибкое управление
формируемыми видеоданными, включая
запись с временным кодом (ВРК),
сквозной контроль качества
кодирования-декодирования MPEG-2,
отображение на VGA-экране
видеосигналов на входах и выходах,
а также монтажного листа. Доступ к
сетевому накопителю данных (Network
Attached Storage) позволяет удовлетворить
потребность в больших
информационных массивах.
ВСР MediaAdvantage, нормально работающий в
диапазоне температур 10–35 °C,
поддерживает стандарты MPEG-1, MPEG-2 MP@ML
и MPEG-2 4:2:2P@ML, а также системы НТСЦ и
ПАЛ. При цифровом сжатии могут
формироваться ГПК со структурами I,
IBP, IBBP и IP (открытые и замкнутые).
Звуковые сигналы дискретизируются
с частотой 32; 44,1 или 48 кГц (потоки от
32 до 384 кбит/с).
Medea Corporation (США) продолжает
развивать серию дешевых
малогабаритных накопителей
видеоданных. МодельVideoRaid RT3 (рис. 2,а)
емкостью 900 Гбайт на пяти
дисководах емкостью 180 Гбайт с
интерфейсом Ultra320 SCSI LVD обеспечивает
очень высокую поточную скорость
переноса данных — свыше 140 Мбайт/с,
что более чем достаточно для
поддержки 10-бит ТСЧ-сигналов и
ТВЧ-сигнала стандарта 1080/24р.
Параллельная работа двух аппаратов
повышает скорость переноса данных
до 250 Мбайт/с. Соединяя 30 таких
накопителей шлейфом при наличии
единственного главного
SCSI-адаптера, можно довести
суммарную емкость до 27 Тбайт, что
достаточно для записи несжатых
видеоматериалов
продолжительностью свыше 350 ч.
Подобно другим накопителям фирмы,
модель RT3 «представляется»
компьютеру в виде одного
SCSI-дисковода большой емкости,
причем с одним идентификатором.
Достаточно подключить RT3 к главному
SCSI-адаптеру и указать формат, как
это делается в случае одного
накопителя.
а)
б) 
д) 
в) 
г) 
Рис. 2. Видеосерверы:
а – VideoRaid RT3 Medea; б – VideoRaid FCRX2 Medea; в –
DiMeda 3600 Ciprico;
г – Palladium Store 100 Pinnacle; д – Palladium Store 1000
Pinnacle
Накопитель VideoRaid FCR2 на пяти
дисководах имеет аналогичную
«башенную» конструкцию. Снабженная
оптическим интерфейсом Fibre Channel на 2
Гбит/с, модель FCR2 предназначена для
организации недорогих сетей SAN (Storage
Area Network — cеть накопителей данных),
которыми пользуются рабочие группы
по созданию цифрового содержимого
(Digital Content Creation). Накопитель
обеспечивает поточную скорость
переноса данных 135 Мбайт/с.
Поддерживаются все режимы
оптического канала, включая Loop
(регулируемое кольцо) и Fabric
(ячеистая сеть). При отказе одного
из дисководов накопитель
продолжает работать без потери
данных и с теми же качественными
показателями. Если неисправный
дисковод извлекается из стойки,
автоматически начинается фоновая
перестройка массива, по завершении
которой возобновляется функция
защиты данных. Патентованный
алгоритм MST (Multi-Stream Technology —
Мультипоточная технология),
предусматривающий использование
«бортовых» RAID-контроллеров с
кэш-буфером, обеспечивает
формирование одновременно
нескольких выходных потоков
несжатых видеоданных. Система RAID
Patrol (RAID-патруль), контролирующая
поверхность дисков с целью
обнаружения ошибок, обеспечивает
особый способ защиты от ошибок,
который не используется в других
накопительных массивах. К
встроенному 4-портовому
оптическому концентратору можно
одновременно подключить четыре
рабочие станции, ориентированные
на DCC. Включение накопителей FCR2 в
кольцо или сеть с проверкой
занятости позволяет довести
суммарную емкость до 90 Тбайт, что
достаточно для записи несжатых
видеоматериалов
продолжительностью свыше 1190 ч (50
суток).
Накопитель VideoRaid FCRX2 высотой 76 мм (3RU)
на десяти дисководах имеет
«корзиночную» конструкцию (рис. 2,б).
Каждый сменный дисковод снабжен
4-портовым оптическим
концентратором. Рассчитанный на
два оптических канала FCRX2
обеспечивает повышенную поточную
скорость переноса данных — свыше 200
Мбайт/с. В остальном эта модель не
отличается от «башенного»
накопителя VideoRaid FCR2.
Конструктив массового накопителя
FCR2000 Leitch Technology Corporation (Канада)
не отличается от конструктивного
оформления предыдущей модели FCR1000
(ТКТ, 2002, № 1, с. 5), однако благодаря
применению 146-Гбайт дисководов (с
оптическими интерфейсами Fiber Channel)
суммарная емкость увеличена до 1,46
Тбайт. Патентованная система RAIDSoft
обеспечивает защиту при отказе
нескольких дисководов. Управление
и обмен извещениями осуществляется
через порт Ethernet. Габариты FCR2000 432 x 133
x 558 мм, масса 34 кг. Напряжение
питающей сети 90–254 В (50/60 Гц),
максимальный потребляемый ток 6 А.
Диапазон рабочих температур
расширен до 40 °С. Основное
предназначение нового накопителя
второго поколения прежнее:
ответственные новостные передачи и
эфирное вещание.
Ciprico, Inc. (США) представила
сетевой накопитель данных (NAS)
нового поколения DiMeda 3600 (рис. 2,в),
ориентированный на сложную
технологию компоновки программ
(включая нелинейный монтаж) и
ТВ-вещания, а также на
архивирование программ. Клиенты
типичной новостной студии смогут
совместно пользоваться в реальном
времени цифровыми программными
материалами высокого качества,
доставляемыми через порты Gigabit
Ethernet. Имея RAID-архитектуру с десятью
дисководами, имеющими оптические
интерфейсы на скорость
2 Гбит/с, и патентованное ПО, модель
3600 способна формировать 80 потоков с
суммарной скоростью более 600
Мбайт/с. Для управления потоками
разработаны программные
веб-средства.
EMC Corporation (США)
демонстрировала три новых
накопителя серии Symmetrix DMX. Модульная
модель DMX800 предоставляет емкость
от 1 до 15,3 Тбайт, модель DMX1000 в одной
стойке — от 3 до 18,5 Тбайт, модель
DMX2000 в двух стойках — от 6,1 до 37
Тбайт. В одностоечном накопителе(1914
x 613 x 949 мм), который может снабжаться
48 портами Fibre Channel и 24 портами Gigabit
Ethernet, можно установить до 144
дисководов емкостью 73 или 148 Гбайт
(в этом случае масса накопителя
равна 691 кг). Напряжение питающей
электросети 200–240 В (47–63 Гц),
диапазон рабочих температур 10–32
°С.
NVerzion (США) экспонировала
накопитель TeraStore в стоечной корзине
высотой 178 мм (4RU), в котором можно
формировать различные
RAID-архитектуры. При использовании
конфигурации RAID 5 новый накопитель
обеспечивает запись потоков 8
Мбит/с в течение 533 ч.
Pinnacle Systems, Inc. (США) создала
новые сетевые RAID-накопители серии
Palladium Sore для операций с
видеоданными. Автономная модель 100
(рис. 2,г) емкостью 1,44 Тбайт,
рассчитанная на небольшие рабочие
группы, способна хранить 80-часовой
программный материал стандарта DV25.
Модель 1000 (рис. 2,д) емкостью 22 Тбайт
обслуживает средние рабочие
группы. Модель 5000 емкостью 24–180
Тбайт ориентирована на крупные
системы нелинейного монтажа и
новостные студии.
Rorke Data, Incorporated (США)
разработала принципиально новый
подход к архивированию и
резервированию данных V-Line (Virtually On
Line — «онлайн виртуально», то есть
«почти на линии»), реализованный в
архивных системах FireFly (рис. 3,а).
Системы DM-50, DM-100 и DM-200, которые
демонстрировались на стенде
Asaca/ShibaSoku Corp. Of America, предоставляют
данные группам пользователей
только по требованию, а в остальное
время находятся в дежурном режиме.
Дисководы начинают
«раскручиваться» при адресном
обращении к ним, поэтому цифровые
архивы DM отличаются исключительно
малым энергопотреблением —
приблизительно 20 Вт на терабайт.
Время доступа к данным варьируется
от 20 мс до 9,5 с. Все архивы имеют от
одного до четырех интерфейсов Fibre
Channel на скорость 2 Гбайт/с для связи
с главным компьютером; суммарная
скорость переноса данных превышает
400 Мбайт/с, что позволяет
одновременно формировать 48
потоков.
Архивные системы DM питаются от
электросети с напряжением 90–264
(47–63 Гц) и потребляют ток 15/7,5 А при
напряжении 100/240 В. Потребляемая
мощность не превышает 1,8 кВ•А.
Диапазон рабочих температур 5–35 °С.
«На десерт» более подробно опишем
уникальный лентовод (tape drive) SAIT-1
(рис. 3,б), который демонстрировался
на стенде Sony Electronics Inc.
(США). Новый аппарат рассчитан на
однокатушечную кассету с вытяжным
ракордом (рис. 3,в), имеющую базовую
емкость 500 Гбайт (согласно
«дорожной карте» фирмы, в 2010 г.
должна появиться кассета SAIT с
базовой емкостью 10 Тбайт).
Применение алгоритма сжатия ALDC
(Аdaptive Lossless Data Compression — адаптивное
обратимое сжатие данных) с
коэффициентом 2,6:1 позволяет
увеличить емкость до 1,3 Тбайт и
поточную скорость переноса данных
до 78 Мбит/с. SAIT — стяжение слова Super
и аббревиатуры AIT (Advanced Intelligent Tape —
улучшенный «разумный» лентовод).
Запись может производиться с
блоками переменной или
фиксированной длины. Канальный код
Trellis Coded Partial Response (парциальный
отклик с решетчатым кодированием)
обеспечивает остаточный
коэффициент ошибок не хуже 10–17.
а) 
б) 
в) 
г) 
Рис. 3. Накопители:
а – FireFly Rorke Data; б – SAIT-1 Sony; в–
кассета для SAIT-1; г– PetaSite Sony
В кассете применена
металлизированная 13-мм (1/2") лента
длиной 600 м (максимальное время
перемотки ленты 40 с), которая
изготавливается по технологии AME
(Advanced Metal Evaporated — Улучшенная
металлизированная). Применив
наклонно-строчную запись, фирма
достигла самой высокой в отрасли
поверхностной плотности записи —
1139 кбит/мм2. Каждая кассета,
рассчитанная на 30 тыс. прогонов,
снабжается встроенным кэш-ЗУ
(Memory-In-Cassette), в которое записывается
ключевая информация о типе,
регистрационном номере и
назначении программных файлов, а
также об остаточных ошибках, также
записывается «карта поиска»,
обеспечивающая быстрый доступ (70 с)
к любому файлу и быстрый отвод
ленты от барабана. Среднее время
загрузки кассеты 23 с.
ЛПМ SAIT, имеющий стандартный 133-мм
(5,25") типоразмер, герметизирован
для защиты от загрязнения извне, он
охлаждается поступающим снизу
потоком воздуха. Лента обхватывает
барабан, вращающийся со скоростью
4900 об/мин, только в режимах записи,
воспроизведения и поиска с малой
скоростью, причем она движется на
воздушной подушке. В режиме
быстрого поиска со скоростью до 4
м/с тракт ленты укорачивается и
упрощается, а точное
позиционирование ленты
производится по данным кэш-ЗУ
кассеты. Записывающая головка,
конструктивно выполненная из
гиперметалла с чистовой обработкой
поверхности (Hyper Metal Trimmed Construction),
формирует наклонные дорожки с
шагом 5,5 мкм. Сердечник новой
воспроизводящей головки
набирается из супертонкого
листового материала (Super Laminate Head).
Средний срок службы головок 50 тыс.
ч.
SAIT-1, содержащий буферное ЗУ
емкостью 72 Мбайт, имеет среднее
время наработки на отказ 300 тыс. ч.
Модель с интерфейсом Ultra 160 Wide SCSI
стоит 14 тыс. долл., модель с
оптическим интерфейсом Fibre Channel на
скорость 2 Гбит/с — 16 тыс. долл.
Габариты нового автономного
лентовода 146 x 83 x 300 мм, масса 3,74 кг.
Напряжение питания 5±0,25 В и 12±1,2 В
(внутреннее). Потребляемая мощность
25 Вт в режиме записи, 50 Вт при
перемотке и быстром поиске.
Диапазон рабочих температур 5–40 °C.
Sony начала поставки следующих
цифровых библиотек PetaSite tape library с
лентоводами SAIT-1.
По данным Sony, библиотеки PetaSite (рис.
3,г) ставят рекорды по стоимости
ленточного носителя в расчете на
один гигабайт и по базовой емкости,
реализуемой на одном квадратном
метре (250 Тбайт). Скорость
загрузки-выгрузки кассет также
высока — до 400 кассет в час.
Максимальные базовая емкость и
базовая скорость переноса данных
могут достигать 1,5 Пбайт и 2,88
Гбайт/с соответственно. Стоимость
систем с интерфейсами SCSI и Fibre Channel
доходит до 103 и 113 тыс. долл.
соответственно. Начальная цена
системы CSM-60BS емкостью 30 Tбайт
составляет приблизительно 63,5 тыс.
долл.
Базовая система SAIT PetaSite,
предназначенная для установки в
483-мм (19") стойку, содержит два
лентовода SAIT-1, концентратор Ethernet,
сервер терминала и блок управления.
Продолжение следует
Обратно
В
оглавление свежего номера
