高校音像資料存儲(chǔ)方案的思考

第第頁高校音像資料存儲(chǔ)方案的思考摘要：本文通過對(duì)視頻信號(hào)及存儲(chǔ)介質(zhì)的介紹，結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和高校的實(shí)際情況，探討構(gòu)建MRC媒體資源管理系統(tǒng)。通過構(gòu)建高效實(shí)用的業(yè)務(wù)交流平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)原有視音頻數(shù)據(jù)、各類文檔、圖片、聲音等文件的科學(xué)管理和高效利用，簡化了業(yè)務(wù)流程，提高了工作效率。

關(guān)鍵詞：視頻信號(hào)；存儲(chǔ)介質(zhì)；MRC媒資管理系統(tǒng)

1引言

目前，高校音像資料的存儲(chǔ)大都采用了磁帶這種介質(zhì)。近年來，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了以硬盤、光盤和存儲(chǔ)卡作為記錄介質(zhì)的記錄技術(shù)。視音頻圖像也由模擬信號(hào)逐漸發(fā)展到數(shù)字信號(hào)的記錄模式。磁帶與新記錄介質(zhì)相比，記錄時(shí)間短、不易長期保存、故障率高等劣勢(shì)就明顯地顯露出來，而硬盤、光盤等記錄介質(zhì)因其具有記錄時(shí)間長、相對(duì)容易保存、故障率低、耗電低等優(yōu)勢(shì)而逐漸開始取代磁帶記錄。因此，高校音像資料的存儲(chǔ)方式要順應(yīng)科技的發(fā)展趨勢(shì)，采用以硬盤、光盤等新型存儲(chǔ)介質(zhì)，構(gòu)建MRC媒體資源管理系統(tǒng)，增加存儲(chǔ)容量，提高存儲(chǔ)質(zhì)量和管理效率。

2視頻信號(hào)的分類

視頻信號(hào)分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。

2.1模擬視頻信號(hào)

將視頻和音頻波動(dòng)的信號(hào)連續(xù)地記錄在磁帶上，并以同樣連續(xù)波動(dòng)的信號(hào)形式從磁帶上恢復(fù)被記錄下的信息。模擬信號(hào)的特點(diǎn)是幅度連續(xù)（連續(xù)的含義是在某一取值范圍內(nèi)可以取無限多個(gè)數(shù)值），其信號(hào)波形在時(shí)間上也是連續(xù)的，因此它又是連續(xù)信號(hào)。模擬信號(hào)按一定的時(shí)間間隔T抽樣后的抽樣信號(hào)，由于其波形在時(shí)間上是離散的，但此信號(hào)的幅度仍然是連續(xù)的，所以仍然是模擬信號(hào)。電話、傳真、電視信號(hào)都是模擬信號(hào)。

2.1.1復(fù)合視頻信號(hào)。復(fù)合視頻信號(hào)包括亮度和色度的單路模擬信號(hào)，也即從全電視信號(hào)中分離出伴音后的視頻信號(hào)，這時(shí)的色度信號(hào)還是間插在亮度信號(hào)的高端。由于復(fù)合視頻的亮度和色度信號(hào)是間插在一起的，色度和亮度之間的信號(hào)干擾是不可避免的，信號(hào)越弱干擾越嚴(yán)重，因此在信號(hào)重放時(shí)很難恢復(fù)完全一致的色彩。這種信號(hào)帶寬較窄，一般只有水平240線左右的分辨率。

2.1.2模擬分量視頻信號(hào)。模擬分量視頻信號(hào)是把亮度和色度信號(hào)分成兩路獨(dú)立的模擬信號(hào)，用兩路導(dǎo)線分別傳輸，并可以分別記錄在模擬磁帶的兩路磁跡上。這種信號(hào)不僅其亮度和色度都具有較寬的寬帶，而且由于亮度和色度分開傳輸，可以減少其相互干擾，水平分解率可達(dá)420線。與復(fù)合視頻信號(hào)相比，能更好地重現(xiàn)色彩。

2.2數(shù)字視頻信號(hào)

數(shù)字記錄系統(tǒng)通過對(duì)掃描圖像進(jìn)行取樣，把模擬的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成幾百萬個(gè)不連續(xù)的、固定的開/關(guān)脈沖。數(shù)字記錄實(shí)際儲(chǔ)存的不是視頻和音頻信號(hào)，而是數(shù)據(jù)。

信號(hào)的數(shù)字化需要三個(gè)步驟：抽樣、量化和編碼。抽樣是指用每隔一定時(shí)間的信號(hào)樣值序列來代替原來在時(shí)間上連續(xù)的信號(hào)，也就是在時(shí)間上將模擬信號(hào)離散化。量化是用有限個(gè)幅度值近似原來連續(xù)變化的幅度值，把模擬信號(hào)的連續(xù)幅度變?yōu)橛邢迶?shù)量的有一定間隔的離散值。編碼則是按照一定的規(guī)律，把量化后的值用二進(jìn)制數(shù)字表示，然后轉(zhuǎn)換成二值或多值的數(shù)字信號(hào)流。這樣得到的數(shù)字信號(hào)可以通過電纜、微波干線、衛(wèi)星通道等數(shù)字線路傳輸。在接收端則與上述模擬信號(hào)數(shù)字化過程相反，再經(jīng)過后置濾波又恢復(fù)成原來的模擬信號(hào)。

2.2.1數(shù)字分量并行（4：2：2）接口。描述圖像信號(hào)的數(shù)字碼字的比特用并行的8對(duì)（可選擇10對(duì)）導(dǎo)線來傳送，每對(duì)載有每個(gè)分量信號(hào)CB、Y、CR、Y的相同位的比特多工數(shù)據(jù)流。這8對(duì)也載有輔助數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)以時(shí)間多工方式加到圖像消隱期的數(shù)據(jù)流中。附加的一對(duì)線提供27MHz的同步時(shí)鐘。用平衡導(dǎo)線對(duì)來傳送接口上的信號(hào)，無均衡時(shí)電纜長度達(dá)50m，采用合適均衡時(shí)，長度達(dá)200m。

2.2.2數(shù)字分量串行（SDI）接口。串行接口是把數(shù)據(jù)字的各個(gè)比特以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)通過單一通道順序傳送的接口。由于串行數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)率很高，在傳送前必須經(jīng)過處理。數(shù)字音頻信號(hào)同時(shí)插入到視頻信號(hào)的行、場(chǎng)同步脈沖（行、場(chǎng)消隱）期間，并與數(shù)字分量視頻信號(hào)同時(shí)傳輸。比特串行數(shù)據(jù)流能夠用同軸電纜（阻抗為75Ω）或光纜傳送。阻抗75―5型同軸電纜傳輸最大距離為150m，阻抗75―7型同軸電纜傳輸最大距離為250m。

2.2.3標(biāo)清數(shù)字信號(hào)。標(biāo)清（StandardDefinition），是指分辨率在720p以下的一種視頻格式。720p是指視頻的垂直分辨率為720線逐行掃描。具體的說，是指分辨率在400線左右的VCD、DVD、電視節(jié)目等“標(biāo)清”視頻格式，即標(biāo)準(zhǔn)清晰度。

2.2.4高清數(shù)字信號(hào)。高清（HighDefinition），即“高分辨率”，視頻垂直分辨率超過720p或1080i，視頻寬縱比為16：9。

由于圖像質(zhì)量和信道傳輸所占的帶寬不同，使得數(shù)字電視信號(hào)圖像質(zhì)量可達(dá)到或接近35mm寬銀幕電影的水平，視頻內(nèi)容和顯示設(shè)備水平分辨率達(dá)到1000線以上，分辨率最高可達(dá)1920×1080。從畫質(zhì)來看，由于高清的分辨率基本上相當(dāng)于傳統(tǒng)模擬電視的4倍，畫面清晰度、色彩還原度都要遠(yuǎn)勝過傳統(tǒng)電視，而16：9的寬屏顯示也帶來更寬廣的視覺享受。

3存儲(chǔ)介質(zhì)的種類

3.1磁帶

模擬磁帶存儲(chǔ)模擬信號(hào)，數(shù)字磁帶存儲(chǔ)數(shù)字信號(hào)。磁帶上涂有磁粉，電信號(hào)通過磁頭線圈轉(zhuǎn)換成磁信號(hào)，磁頭的磁信號(hào)作用于勻速旋轉(zhuǎn)的磁帶，形成磁帶上的磁記錄信號(hào)。由于數(shù)字磁帶只要記錄“0”、“1”兩種狀態(tài)，所以記錄質(zhì)量高于模擬磁帶。

3.2光盤

3.2.1CD光盤。CD是CompactDisk的縮寫，是指激光讀取光盤上的數(shù)字化信息再還原成模擬信號(hào)。CD光盤是120mm大小，光盤上的信息是由雙聲道24K，16bit采樣錄音母帶而來，PCM格式無壓縮。CD盤的容量為650M。

3.2.2VCD光盤。VCD是VideoCompactDisk的縮寫，是一種壓縮過的圖像格式。它是采用MPEG-1的壓縮方法來壓縮圖像，解析度到達(dá)352*240NTSC或352*288PAL1.15Mb/sVideoBitRate，聲音格式則采用44.1KHz取樣頻率，16Bit取樣值，Stereo立體聲。VCD是VideoCD，表示存儲(chǔ)視頻內(nèi)容，但依舊是套用CD白皮書范疇，通用的VCD盤的容量為700M。

3.2.3DVD光盤。DVD是DigitalVersatileDisc的縮寫。它集計(jì)算機(jī)技術(shù)、光學(xué)記錄技術(shù)和影視技術(shù)等為一體，其目的是為了滿足人們對(duì)大存儲(chǔ)容量、高性能的存儲(chǔ)媒體的需求，主要用于存儲(chǔ)多媒體軟件和影視節(jié)目。DVD盤直徑為80mm或120mm，厚度為1.2mm。在物理結(jié)構(gòu)上可以分為單面單層、單面雙層、雙面單層和雙面雙層四種。CD-ROM能容納650MB的用戶數(shù)據(jù)，而單面單層DVD盤的容量為4.7GB（約為CD-ROM容量的7倍），雙面雙層DVD盤的容量則高達(dá)17GB（約為CD-ROM容量的26倍）。

DVD介質(zhì)是目前所有的介質(zhì)數(shù)碼攝像機(jī)中安全性、穩(wěn)定性最高的，既不像磁帶DV那樣容易損耗，也不像硬盤式DV那樣對(duì)防震有非?？量痰囊蟆２蛔阒幨荄VD光盤的價(jià)格與磁帶DV相比略微偏高了一點(diǎn)，而且可刻錄的時(shí)間相對(duì)短了一些。如DVD-R，DVR+R格式的數(shù)據(jù)寫入后就不能再被修改，稱為一次性寫入式DVD刻錄格式；DVD-RAM是一種可復(fù)寫DVD刻錄格式。

3.2.4SONY的藍(lán)光盤。藍(lán)光盤是Blu-rayDisc的縮寫，簡稱BD。藍(lán)光盤是DVD之后的下一代光盤格式之一，用以存儲(chǔ)高品質(zhì)的影音以及高容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。藍(lán)光光碟的命名是由于其采用波長405納米（nm）的藍(lán)色激光光束來進(jìn)行讀寫操作（DVD采用650納米波長的紅光讀寫器，CD則是采用780納米波長）。一個(gè)單層的藍(lán)光光碟的容量為25或是27GB，足夠錄制一個(gè)長達(dá)4小時(shí)的高解析影片。目前為止，藍(lán)光盤是最先進(jìn)的大容量光碟格式。

3.3硬盤

硬盤是指采用硬盤作為存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)方式，2005由JVC率先推出的，用微硬盤作存儲(chǔ)介質(zhì)。大容量硬盤攝像機(jī)能夠確保長時(shí)間拍攝，通過USB連線與電腦連接，可以直接用電腦傳輸拍攝素材。

3.4存儲(chǔ)卡

存儲(chǔ)卡式介質(zhì)耗電低、反應(yīng)快速、抗震性強(qiáng)、記錄時(shí)間長、保存和分享簡單等特點(diǎn)，不僅在家用型攝像機(jī)領(lǐng)域占領(lǐng)市場(chǎng)，還為專業(yè)攝像機(jī)的存儲(chǔ)革命帶來了新的契機(jī)。

4方案設(shè)計(jì)

高校結(jié)合工作實(shí)際和音像資料存儲(chǔ)的特點(diǎn)，可采用MRC媒資管理系統(tǒng)、磁帶和光盤存儲(chǔ)等相結(jié)合的方式。

4.1磁帶或光盤存儲(chǔ)

目前，高校視音頻節(jié)目的制作大都采用數(shù)字錄像設(shè)備，數(shù)字磁帶仍是主要的存儲(chǔ)介質(zhì)，少部分高校采用P2卡或是藍(lán)光盤存儲(chǔ)介質(zhì)。由于磁帶對(duì)存儲(chǔ)環(huán)境要求較高，且占用較大空間，線性檢索視音頻數(shù)據(jù)速度慢、效率低，不利于數(shù)據(jù)傳輸、交流和資源共享，因此可以將新聞、專題片素材進(jìn)行硬盤或光盤數(shù)據(jù)備份，保證音像素材后期制作的質(zhì)量要求。

4.2MRC2.0媒體資源管理系統(tǒng)

目前，索貝公司推出MRC媒體資源管理中心（MultimediaResourcesCenter），是一款高度集成化、產(chǎn)品化的多媒體資源管理產(chǎn)品，用于視音頻等多媒體數(shù)據(jù)的存檔和管理業(yè)務(wù)，為有數(shù)據(jù)管理和歸檔需求的用戶提供分級(jí)存儲(chǔ)、編目、查詢、檢索、預(yù)覽播放等全面的多媒體資料的綜合管理系統(tǒng)。

MRC媒資管理系統(tǒng)屬于存儲(chǔ)型媒資系統(tǒng)，是高校音像資料存儲(chǔ)的發(fā)展趨勢(shì)，其主要特點(diǎn)是存儲(chǔ)容量大、存儲(chǔ)介質(zhì)多、系統(tǒng)穩(wěn)定、操作簡單、流程規(guī)范、維護(hù)簡單等。

高校在媒資管理系統(tǒng)建設(shè)初期，通過市場(chǎng)調(diào)研、產(chǎn)品比較、性能測(cè)試等方面，選擇適合的、性價(jià)比較高的媒資管理系統(tǒng)，并針對(duì)學(xué)校工作實(shí)際和管理的不同特點(diǎn)，設(shè)計(jì)、開發(fā)業(yè)務(wù)的工作流程，使媒資系統(tǒng)對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的支持最大化，為業(yè)務(wù)開展提供最大的方便。

MRC媒資管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖示：

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MRC媒資管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以下主要功能。系統(tǒng)支持豐富的模擬、數(shù)字輸出接口，包括復(fù)合、Y/C、分量（YUV）、SDI數(shù)字視頻接口，實(shí)現(xiàn)多種格式的節(jié)目素材上載和批量上載，也可直接上載藍(lán)光或P2素材；磁帶、光盤等由專業(yè)編目公司完成編目和上傳后，可以方便地將編目數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入到媒資系統(tǒng)；根據(jù)視音頻制作的要求，對(duì)視頻進(jìn)行編輯、轉(zhuǎn)碼等步驟，可以下載到其他存儲(chǔ)介質(zhì)，如磁帶、CD、DVD或移動(dòng)硬盤等；MRC的客戶端還可以安裝到任何PC終端上，使辦公系統(tǒng)隨時(shí)訪問MRC系統(tǒng)的內(nèi)容、查詢并調(diào)用。

5結(jié)束語

通過構(gòu)建MRC媒資管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)交流平臺(tái)，對(duì)歷史文獻(xiàn)、磁帶等傳統(tǒng)資料進(jìn)行數(shù)字化、編目錄入等管理，確保音像資料安全、長久保存。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)音像資料的科學(xué)管理和高效利用，簡化業(yè)務(wù)流程，提高工作效率