基于光纖通道的實時數(shù)字圖像存儲
關(guān)鍵詞：圖像存儲;光纖通道;電子硬盤
引言
實時圖像存儲在許多學科領(lǐng)域都有著十分重要的應用,如導彈跟蹤、實時監(jiān)控等。在這些場合中,圖像數(shù)據(jù)量大,要求傳輸速率保持在一定值以上,而且要求誤差較小,這就對硬件提出了較高的要求,而實時性尤為重要。
現(xiàn)在常用的圖像存儲技術(shù)主要是SCSI接口。SCSI是一種點對點技術(shù),在擴充性上并不很好。雖然它在八十年代滿足了當時存儲設備的需求,但目前,處理速度和存儲需求以倍數(shù)增長,SCSI接口就顯得捉襟見肘了。這也是SAN(storage-area network,存儲區(qū)域網(wǎng))時代即將來臨的原因。
SAN是一種通過光纖通道(FC)的千兆位傳輸網(wǎng)絡,可在服務器和存儲設備間提供更高的、更遠的傳輸距離及更多的連接選擇。其網(wǎng)絡傳輸方式可用交換式(switched-access)或共享式(shared-access)來建立,這二種方式都能提供比現(xiàn)在更好的擴充性、容錯復原及偵測資訊等。同時,SAN的基礎架構(gòu)還能隨著使用的時間增長而降低管理成本。
由此我們考慮以光纖通道為基礎來實現(xiàn)圖像存儲。光纖通道保證了實時性的良好實現(xiàn),也為將來設備功能的擴展提供了條件。
光纖通道標準概述
光纖通道標準是由T11標準委員會(美國國家信息技術(shù)標準化委員會下屬的技術(shù)委員會)制定的。
圖2 光纖通道結(jié)構(gòu)
圖4 光纖通道的幀結(jié)構(gòu)
其幀結(jié)構(gòu)如圖4所示。光纖通道可以允許12.5~100MB/s的數(shù)據(jù)傳輸速率;而且正在向著400MB/s的高傳輸速率努力。實際上,光纖通道除了光纖外還可以雙絞線、同軸電纜作為傳輸介質(zhì),而在使用光纖時,在最長總線的情況下可達到100MB/s的傳輸速率。
圖像存儲介質(zhì)的選擇
數(shù)字圖像存儲的介質(zhì)可以有多種選擇,如存儲陣列(RAID)、硬盤等。RAID已經(jīng)是一項非常成熟的技術(shù),但由于其價格比較昂貴,配置也不方便,其應用并不十分普及。因此,選用大容量的硬盤來存儲數(shù)字圖像。
用硬盤存儲數(shù)字圖像在實際應用中并不少見,近年來悄然興起的硬盤錄像機就是利用硬盤作為存儲介質(zhì)。最近日本各AV生產(chǎn)商紛紛推出HDD錄像機,以取代現(xiàn)有的VHS錄像機,而JVC更推出全球首部內(nèi)置HDD功能的電視機。原因之一是硬盤的價格顯著下跌,消費者也能承受內(nèi)存足夠大的硬盤的價格。其優(yōu)點是圖像質(zhì)量高,免維護,無需磁帶和存貯帶的空間。具備遠程觀看實時或記錄影像的功能。數(shù)字錄像機的另一個優(yōu)點是能以更高的分辨率記錄圖像,只要壓縮比不太大,DVR的像素率符合CCTV的安全標準,就可擁有更好的圖像質(zhì)量。
更為重要的是,數(shù)字錄像機的圖像質(zhì)量不受時間的影響,而錄像帶存儲的信息隨時間逐漸模糊。在調(diào)查幾個月前發(fā)生的事件并需回放事發(fā)錄像時,這點就顯得尤為重要。
硬盤按接口電路可分為IDE、SCSI和FC三類,而目前的主流硬盤是前兩種。FC接口硬盤是剛剛興起的,它具有很高的通信帶寬和很強的拓展性,這些都是IDE和SCSI硬盤所不能比擬的。隨著光纖通信的快速發(fā)展,寬帶網(wǎng) 的迅速普及,FC接口硬盤的應用前景是非常
