3.1.3 Video-Speicher

Bei der Verwaltung eines Videoarchivs fallen sehr große Datenmengen an. Wie bereits in der Einleitung berechnet, benötigt ein 5-minütiger Videoclip bei einer Auflösung von 640 x 480 Bildpunkten und einer Farbtiefe von 16 Bit ungefähr 5,15 GB. Eine Stunde belegt daher ca. 5,15 x 12 = 61,7 GB Speicher. Dazu kommt noch der Speicherbedarf für die Audiodaten, der sich bei einer Bandbreite von 10 KHz für eine Stunde zu 317 MB berechnet [Gauch, 1995].
Das heißt insgesamt belegen eine Stunde Videoaufnahmen ungefähr 62 GB.
Bei diesen Zahlen wird klar, daß leistungsfähige Komprimierungsverfahren Anwendung finden müssen. Bei der Komprimierung der Daten muß ein Kompromiß zwischen Speicherbedarf und Qualitätsverlust eingegangen werden. Verschiedene Standards sind bereits entwickelt worden und werden ständig erweitert. Hier wird im weiteren angenommen, daß MPEG1-Komprimierung mit einer durchschnittlichen Kompressionsrate von 15:1 angewendet wird. Hierbei ergeben sich keine nennenswerten Qualitätsverluste.
Das Videomaterial sollte auf einer Kombination verschiedener Speichermedien abgelegt werden. Je nach Anspruch an Verfügbarkeit und Kosten sollte abgewägt werden auf welcher Art Medium zurückgegriffen wird:

• RAM-Bausteine
• Festplatte
• Magneto-optische Platten
• Magnet-Kassetten-Laufwerke

Die verschiedenen Speichermedien bieten verschiedene Übertragungsbandbreiten zu verschiedenen Kosten. Grundsätzlich gilt:
Die am häufigsten nachgefragten Aufnahmen werden in schnellem und teurem RAM-Speicher abgelegt. Die weniger beliebten Titel werden auf Festplatten gespeichert und das nur selten gewünschte Material wird auf tertiären Speichern wie Magneto-optischen Speichern oder Bandlaufwerken archiviert. Durch die Verwendung tertiärer Medien werden die Betriebskosten reduziert und es ist möglich, den Kunden ein sehr großes Programmspektrum anzubieten.
In Tabelle 1 wird ein Vergleich der Kosten der Speicherung von Videos auf verschiedenen Speichermedien vorgenommen. Die Preise wurden im Januar 1998 ermittelt. Dabei wurde angenommen, daß die Aufnahmen nach dem MPEG1-Standard komprimiert wurde. Es wird  von einer durchschnittlichen Kompressionsrate von 15:1 ausgegangen. Daher benötigen 2 Stunden Videofilm mit Audio ca. (62 GB x 2 ) / 15 = 8,3 GB Speicher. Der Preis pro MB Festplattenkapazität bezieht sich auf WIDE-SCSI Platten. Der Preis für RAM-Bausteine gilt für herkömmliche 60ns EDO-RAMs (50DM / 16MB).
 

Art des Speichers	Kosten in DM pro MB	Kosten in DM pro 2 Stunden Videoaufnahmen
RAM	3,125	26500
Festplatte	0,20	1700
Magneto-Optisches Medium	0,08	680
Magnet-Kassetten	0,01	85

Tabelle 1. Vergleich der Kosten verschiedener Speichermedien
 

Der Video-Speicher kann als verteilte Architektur angelegt werden. Die einzelnen Elemente dieses Systems werden untereinander und mit dem Video-Server durch einen Hochgeschwindigkeits-Backbone verbunden. Diese Architektur bietet folgende Vorteile:
 

• Die Verfügbarkeit, d.h. die Zeit, die ein System – gemessen an seiner Gesamtbetriebszeit – für seinen beabsichtigten Zweck voll zur Verfügung steht, ist bei einer verteilten Architektur höher als bei einem Zentralsystem. Um eine möglichst hohe Systemverfügbarkeit zu gewährleisten, müssen Anzahl und Dauer von sowohl geplanten als auch ungeplanten Ausfällen minimiert werden. Werden bei einem Zentralsystem Wartungsarbeiten notwendig, so steht währenddessen das gesamte System still. Bei einem verteilten System ist nur der betroffene Teil betriebsunfähig. Durch geschickte Datenhaltung, d.h. durch mehrfache Speicherung der Daten auf verschiedenen Systemelementen lassen sich solche Ausfallzeiten sogar völlig überbrücken, indem die Arbeit des ausgefallenen Elements zeitweise von einem anderen übernommen wird.

• Das Videomaterial kann nach dem spezifischen Geschmack regionaler Benutzergruppen in bestimmten geographischen Gegenden ausgerichtet werden. D.h. die Aufnahmen, die in einer bestimmten Gegend besonders häufig nachgefragt werden, sollten auf einem Speichersystem in dieser Gegend plaziert werden, so daß die Übertragungswege sehr kurz sind und die Kosten damit sinken.