主頁（http://www.by236.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鑒識調查組探員非常心急的要求影片技術員，回放監控影片中的一個關鍵片段，但影片卻無法倒帶。因為技術專家已發現一種利用「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據量，但這些系統是否能滿足視訊監控產業不斷攀升的儲存需求? 監視質量提升 帶動儲存需求 根據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2億1千萬臺監控攝影機部署于全球數字系統。 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(Frame-rate)收錄像像，全球監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量，如果一臺接一臺排列的話，預估將可達到沿著公路環繞臺灣10周的距離，可見，監控所需的儲存設備量，是很驚人的! 這些統計突顯監控攝影和儲存技術在過去15年來的急速成長。現今監控系統短短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。而網絡攝影機在未來3年則會出現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，克服硬碟機維護數據完整性的挑戰。 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位數據之個別位(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(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，讓專家們能夠實現最大化的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尺寸 人們越來越難以在維持每一位相互區別前提下，繼續朝更小型化技術發展。因為不但要建立更小的磁性分子，同時還必須維護數據完整性，這二者之間如何取得平衡，漸漸成為硬盤機產業的新挑戰。 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，希望能開發出新一代的儲存技術。國際磁盤驅動器設備與材料協會(TheInternational Disk DriveEquipment and MaterialsAssociation，IDEMA)，已于近期提出增加硬盤機媒體基本扇區尺寸的指令。 新的4K扇區先進格式(AdvancedFormat)技術，能將硬盤機的扇區尺寸從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(Tracks PerInch，TPI)計量。硬盤機是將數據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。 有業者產品的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，并進一步達到優化的TPI效果。這項技術可以讓磁道像屋頂的瓦片形成部分重迭，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并不是最理想的數據儲存技術，不過對視訊監控而言，監控數據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，新技術將陸續出現，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，將讓監控系統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,滿足多元環境需求 視訊監控對儲存的需求，將強化容量技術的發展。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據類型設計的產品，這是強化效能、確保可靠性和節省成本的關鍵。 如圖一所示，各市場區隔的儲存需求差異極大。PC運算相關數據，需要的是重視讀取能力，并且特別針對小區塊隨機數據傳輸設計的產品。消費性電子市場區隔所需的硬碟設計必須針對大區塊的循序資料傳輸提供流暢的讀取能力。 相反的，視訊監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的95%。此種大量的資料寫入，結合了來自多重數據串流(攝影機)的循序數據區塊，亦即全天候監控環境的一般作業模式。 其次，一種單一方案可能無法滿足所有監控應用的需求。因此，重要的是要了解客戶的監控組態，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控儲存方案時，必須考慮的幾個重要因素： ? 攝影機數量、分辨率、儲存期間; ? 組態類型(JBOD或RAID); ? 硬盤機數量; ? 工作負荷內容; ? 機箱設計。 提供適當的硬盤機，是供貨商展現監控系統整合的表現，能充分說明產品的可靠度、運作效能與經濟價值。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，有些人可能需要為多機監控錄像(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環境，實施優化設計的集中化儲存。
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