多媒体技术及应用
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1.2.2 多媒体数据存储技术

多媒体数据经压缩处理后,数据量明显减少,但仍需较大的存储空间。传统的机械硬盘具有存储容量大、读取速度快、价格便宜等优点,但由于硬盘不方便携带,因此只适用于多媒体信息的单机存储,而不便于出版发行。诞生于20世纪80年代中期的光存储技术为解决多媒体信息的存储和发行问题打下了坚实的基础。

光存储技术主要利用激光束在圆盘上存储信息,并根据激光束的反射读取信息,具有容量大、价格低、寿命长、携带方便和可靠性高等优点,尤其适合图像、音频和视频等多媒体信息的存储和发行。光存储系统包括作为存储介质的各种光盘以及执行数据读写操作的光盘驱动器(简称光驱)。根据所使用的激光束的波长不同,光存储技术一般可分为CD(Compact Disc,激光光盘)、DVD(Digital Versatile Disc,数字通用光盘)和BD(Blu-ray Disc,蓝光光盘)三种,其主要技术指标的区别如表1-1所示。其中,CD光盘又可分为CD-DA(数字音频光盘)、CD-ROM(数据存储光盘)、CD-I(互动光盘)、VCD(视频光盘)、CD-R(可刻录光盘)、CD-RW(可重复刻录光盘)等多种形式。DVD和BD光盘也有类似CD光盘的可重复刻录形式。一般来说,CD、DVD和BD光盘的常规存储容量分别为650MB、4.7GB和25GB。尤其对于目前方兴未艾的蓝光光盘技术,4层BD光盘的容量更是高达100GB。如此大容量且便于携带的存储技术为多媒体信息的存储和发行难题提供了极佳的解决方案。例如,在一张CD-ROM光盘上,可存放数千幅静态图像或几百首MP3歌曲或几十分钟的MPEG运动视频,采用BD光盘,更是可以存放几个小时分辨率为1920像素×1080像素的全高清电影。

表1-1 CD、DVD和BD光盘主要技术指标对比

随着多媒体技术和网络技术的不断发展和相互融合,基于网络的多媒体信息系统成了人们部署多媒体应用的一种十分有效的形式,这对网络带宽和存储设备的容量、稳定性、可扩展性等提出了新的更高的要求。磁盘阵列(Redundant Array of Inexpensive Disks,RAID)、网络附加存储(Network Attached Storage,NAS)、存储局域网(Storage Area Network,SAN)和云存储技术(Cloud Storage Technology,CST)便是解决网络背景下多媒体“大数据”应用的典型成功方案。其中,RAID是为了避免磁盘损坏导致数据丢失而提出的一种服务器磁盘管理技术;而NAS和SAN则是两种以数据为中心的存储模式,它们是独立的存储设备,具有较好的可靠性和扩展性,且便于跨平台实现数据共享和数据优化管理。此外,云存储技术则是近年来随着云计算技术的发展而发展起来的一种新型存储技术,它是一种提供大规模的数据存储和分布式计算的业务应用架构体系,各种不同类型的数据存储设备以“云”的方式存在于网络系统中,并通过分布式网络应用软件集合成逻辑上统一的“存储池”。同时,存储设备可通过标准的、虚拟化的接入方式实现容量扩展,从而使“存储池”的容量以较低成本便可扩充到海量量级。对用户而言,则可以使用虚拟化桌面等方式访问云存储的数据资源和业务系统,从而实现大规模数据存储和高效快速的资源分析和数据处理。图1-2为云存储技术的简化示意图。

图1-2 云存储技术简化示意图

思维训练与能力拓展:云存储技术是一种全新的多媒体信息存储模式,读者可通过网络进一步了解该存储方式的技术特点。此外,在百度公司提供的“云”服务网站(http://yun.baidu.com)上注册成为“百度云”用户,进行文件的上传、下载和分享等操作,并简要总结“百度云”服务的优缺点。