主頁（http://www.130131.com）：高解析時代硬盤儲存再進化 如果你曾看過影片時空線索，你或許會有印象，丹佐華盛頓飾演的F BI鑒識調(diào)查組探員非常心急的要求影片技術員，回放監(jiān)控影片中的一個關鍵片段，但影片卻無法倒帶。因為技術專家已發(fā)現(xiàn)一種利用「時空之窗」建立過去影像的方法，而并非將影像儲存在硬件儲存裝置中。 今天，大眾所期待的硬盤機設計主要是為了儲存龐大的數(shù)據(jù)量，但這些系統(tǒng)是否能滿足視訊監(jiān)控產(chǎn)業(yè)不斷攀升的儲存需求? 監(jiān)視質量提升 帶動儲存需求 根據(jù)攝影機出貨的歷史記錄和這些設備裝置的預測使用期限，估計目前約有2億1千萬臺監(jiān)控攝影機部署于全球數(shù)字系統(tǒng)。 假設每一臺攝影機都采用最基本的分辨率、質量和畫面張數(shù)(Frame-rate)收錄像像，全球監(jiān)控攝影機還需要超過184億gigabytes的儲存空間，才能儲存2個星期的影像。 這些儲存容量所支持的硬盤機數(shù)量，如果一臺接一臺排列的話，預估將可達到沿著公路環(huán)繞臺灣10周的距離，可見，監(jiān)控所需的儲存設備量，是很驚人的! 這些統(tǒng)計突顯監(jiān)控攝影和儲存技術在過去15年來的急速成長�，F(xiàn)今監(jiān)控系統(tǒng)短短2個星期的儲存需求，是1995年整體制造容量的880倍以上。主要原因可歸咎于便宜的儲存方案不斷增加供應。 儲存容量增加了，但價格則戲劇性的下滑。1995年，1 GB儲存成本約995美元，時至今日，相同的設備僅需0.08美元。 研究機構In-Stat先前預測2011年，全球監(jiān)視攝影機出貨量超過4,100萬臺，到了2014年將達到5,100萬臺以上。而網(wǎng)絡攝影機在未來3年則會出現(xiàn)13.7%復合年成長率。 同時，In-Stat也預估較高百萬畫素分辨率的需求有明顯成長。更多攝影機加上更高分辨率，這顯示儲存需求也會相對增加。 儲存技術 不斷精進 為了滿足安控市場對儲存依賴度不斷提高的需求，硬盤制造商利用極小分子的磁性涂層技術，克服硬碟機維護數(shù)據(jù)完整性的挑戰(zhàn)。 磁錄密度 最近硬盤機技術已將重心放在提高儲存媒體磁錄密度(A r e alDensity)，磁錄密度是用于計量數(shù)位數(shù)據(jù)之個別位(記錄在磁性分子上)在硬盤機的密集度。這些位元群組越密集，則磁錄密度越高。磁錄密度的計量單位是每吋位數(shù)(BitsPer Inch，BPI)。若能提高一臺儲存裝置的BPI值，相對就可以增加它的容量。 垂直錄寫技術(PerpendicularRecording)的開創(chuàng)，讓專家們能夠實現(xiàn)最大化的BPI，其方法是將位垂直排列而非水平排列，以達到較高BPI。這項技術是過去5年來儲存容量能不斷提升的最主要原因，不過垂直錄寫也已接近其最大密度，預估它的極限每平方吋約達到1~1.5TB。 增加硬盤機媒體基本扇區(qū)尺寸 人們越來越難以在維持每一位相互區(qū)別前提下，繼續(xù)朝更小型化技術發(fā)展。因為不但要建立更小的磁性分子，同時還必須維護數(shù)據(jù)完整性，這二者之間如何取得平衡，漸漸成為硬盤機產(chǎn)業(yè)的新挑戰(zhàn)。 那么， 還有什么方法可以增加儲存容量呢?硬盤機制造商也正絞盡腦汁，希望能開發(fā)出新一代的儲存技術。國際磁盤驅動器設備與材料協(xié)會(TheInternational Disk DriveEquipment and MaterialsAssociation，IDEMA)，已于近期提出增加硬盤機媒體基本扇區(qū)尺寸的指令。 新的4K扇區(qū)先進格式(AdvancedFormat)技術，能將硬盤機的扇區(qū)尺寸從512Bytes變更為4096(4K)Bytes。這項技術獲得包括希捷及其他IDEMA會員的支持與采納，并認為此技術將促成未來更高容量和更強韌的儲存錯誤修正能力。 增加磁道密度 另一可能增加儲存容量的關鍵為磁道密度，通常是以每吋磁道數(shù)(Tracks PerInch，TPI)計量。硬盤機是將數(shù)據(jù)儲存在硬盤機盤片的同心圓。當磁道緊密排列在一起，TPI和容量都將達到最大化。 有業(yè)者產(chǎn)品的TPI值，每吋可達到340,000軌，每條磁道僅75奈米寬，比一個單一孢子還要小100倍，密度可說是非常高。 SMR技術 讓TPI更上層樓 隨著垂直錄寫技術與磁道密度發(fā)展到一個極限，目前似乎已無法制造出一個可以寫入更小磁道的讀寫頭，因此，新的迭瓦式錄寫(Shingled MagneticRecording，SMR)技術應運而生。SMR技術預計近期將推出市場，并進一步達到優(yōu)化的TPI效果。這項技術可以讓磁道像屋頂?shù)耐咂纬刹糠种氐�，以增加磁道密度。在SMR之下，每當一個新的磁道進行錄寫時，先前的磁軌會被削減而其后的磁道則會被覆寫。這可以增加40%的儲存容量，并且能延伸垂直錄寫技術的利用。盡管SMR并不是最理想的數(shù)據(jù)儲存技術，不過對視訊監(jiān)控而言，監(jiān)控數(shù)據(jù)通常會在一段設定的時間之后被覆蓋，SMR就顯得相當實用。 未來幾年，新技術將陸續(xù)出現(xiàn)，以強化BPI和TPI，并盡量提升儲存裝置的磁錄密度。這些技術的累積效應，將讓監(jiān)控系統(tǒng)高解析影像的收錄功能，達到最高的成本效益。 客制化儲存方案,滿足多元環(huán)境需求 視訊監(jiān)控對儲存的需求，將強化容量技術的發(fā)展。雖然容量是一個關鍵的因素，但是在尋找儲存方案時，仍有一些必須考慮的重點。 首先， 使用者須選擇一個針對特定工作負荷與數(shù)據(jù)類型設計的產(chǎn)品，這是強化效能、確�？煽啃院凸�(jié)省成本的關鍵。 如圖一所示，各市場區(qū)隔的儲存需求差異極大。PC運算相關數(shù)據(jù)，需要的是重視讀取能力，并且特別針對小區(qū)塊隨機數(shù)據(jù)傳輸設計的產(chǎn)品。消費性電子市場區(qū)隔所需的硬碟設計必須針對大區(qū)塊的循序資料傳輸提供流暢的讀取能力。 相反的，視訊監(jiān)控的儲存負荷特別重視寫入能力，這項功能約占硬盤機作業(yè)的95%。此種大量的資料寫入，結合了來自多重數(shù)據(jù)串流(攝影機)的循序數(shù)據(jù)區(qū)塊，亦即全天候監(jiān)控環(huán)境的一般作業(yè)模式。 其次，一種單一方案可能無法滿足所有監(jiān)控應用的需求。因此，重要的是要了解客戶的監(jiān)控組態(tài)，以及何種硬盤機最能符合客戶的需要。以下簡單提供選擇監(jiān)控儲存方案時，必須考慮的幾個重要因素： ? 攝影機數(shù)量、分辨率、儲存期間; ? 組態(tài)類型(JBOD或RAID); ? 硬盤機數(shù)量; ? 工作負荷內(nèi)容; ? 機箱設計。 提供適當?shù)挠脖P機，是供貨商展現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)整合的表現(xiàn)，能充分說明產(chǎn)品的可靠度、運作效能與經(jīng)濟價值。如圖二所示，硬盤機能使用的領域很廣，有些人講求功率效益和低溫作業(yè)，有些人可能需要為多機監(jiān)控錄像(SurveillanceDVR，SDVR)提供高速視訊寫入和串流技術，也有些人會要求針對典型I P和LAN環(huán)境，實施優(yōu)化設計的集中化儲存。
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