主頁（http://www.by236.com）：高清視頻監控系統的存儲技術探討 【中國集群通信網】高清監控作為一個系統，只有在包括了前端攝像機、管理平臺、存儲系統、顯示等各個環節時才有意義，因此擁有高清整體解決方案不僅僅是單純的高清網絡攝像機。“無監控，不存儲”是市場對于安防監控存儲功能重要性的評價，可以說任何形式的監控都是以監視和存儲為首要目的。 針對時下熱議的高清監控系統，除了前端部分外，如何在中間的存儲系統滿足高清需求，使用者如何根據自己的應用特點來選擇存儲方案，以及目前的高清存儲都面臨哪些難點和挑戰，用戶又該如何去解決這些難點，這些是發展高清監控系統需要解決一系列問題。 高清存儲的本質需求 前面說了，存儲是監控最重要的環節之一，那如何來選取合適的高清存儲方案呢?可以從如下幾個方面來考慮。 · 海量存儲的需求。監控數據一般起碼是7×24小時連續工作存儲，而且存放時間從半月，一月，半年甚至增長到1年，數據量隨著時間增加呈線性增長。另外，采用高清的數據流量，再加上監控路數達到幾千甚至上萬路，那就更是對存儲的數據容量提出了更高的要求，這在以前傳統的存儲行業是難以想象的; · 存儲性能的需求。視頻監控主要是視頻碼流的持續寫入，表現性能好壞決定存儲能同時支持多少路碼流(通常每路標清碼流是384Kbps-2Mbps，高清更是達到4M-10Mbps)。在多路并發寫入數據的情況下，對帶寬、數據處理能力、緩存等都有很大影響，對存儲需要有專門針對視頻性能的優化處理; · 海量數據的安全性需求。在監控視頻的錄像數據必須在第一時間就能保證是完好的，必須要做到對錄像數據的實時性，不間斷性和冗余性; · 集中管理的需求。安防監控應用中，由于需要大量存儲設備，存儲設備中的海量數據，必須被有效的管理起來，需要對最終使用者的使用提供方便、可靠、透明的支持; · 網絡化的需求。TCP/IP網絡是安防監控技術向網絡化方向發展的網絡基礎，基于TCP/IP網絡的存儲技術將在安防監控技術網絡化進程中發揮不可替代的作用。 因此從以上種種來看，相對來講高清的存儲方案基本上以集中管理存儲和NVR存儲這兩種方式為主，這也正是我們努力發展的目標及應用解決方案。 適合高清的存儲技術分析 大致來講，目前監控市場主要存在以下幾種存儲技術。 1、DVR存儲。DVR存儲是目前最常見的一種存儲模式，編解碼器設備直接掛接硬盤，目前最多可帶8盤硬盤。但由于編譯碼設備性能的限制，一般采用硬盤順序寫入的模式，沒有應用RAID冗余技術來實現對數據的保護。隨著硬盤容量的不斷增大，單片硬盤故障導致關鍵數據丟失的幾率在同步增，且DVR性能的局限性也影響了圖像數據的共享及分析。 2、編碼器外掛存儲設備直連存儲。通過編解碼器的外部存儲接口連接，主要采用SATA、USB、iSCSI和NAS 等存儲協定擴展。這種方式可以實現編解碼器容量的再擴展，適合于中小規模的部署，監控視頻數據通過RAID技術在可靠性上得到了一定保證。其中SATA/USB模式采用的直連方式，不能共享并且擴展能力較低。IP網絡(iSCSI和NAS)方式下具有更好的擴展能力和共享能力。由于數據的直接寫入，減少了服務器中轉這一環節，在性能提升的同時也節省了用戶的投資，但是這種方式在進行數據的轉發和檢索，容易在轉發這一環節會出現很大瓶頸，且目前直寫通常采用像NAS等存儲方式，由于NAS自身的文件協議等原因，導致在多節點并發寫入數據時效率不高。 3、集中管理存儲。服務器連接前端編解碼器，通過流媒體協議下載數據，然后存放到存儲設備上。服務器和存儲設備之間可以通過SAS、iSCSI、NAS、FC協議連接。集中存儲方式適合于大中型平臺的部署。集中存儲方式中，IP連接模式(iSCSI)和FC連接模式有良好的擴展能力和可管理性，是目前采用較多的方式之一。從實際的部署和效果來講，FC存儲由于強大的性能和數據處理能力，在節點較多的監控環境里較為合適,而IP存儲由于性能和擴展性的限制，在中小型應用中能具備更高的性價比。 4、NVR存儲。在視頻監控系統中，NVR是模擬錄像機和硬盤錄像機的理想升級換代產品，是在原來DVR基礎上實現的免除窗口操作系統和計算機配合的單機獨立操作設備。由于NVR采取高度集成化的芯片技術，擁有先進的數字化錄像、存儲和重放功能，不需要更換和存儲錄像帶，無需計算機配合和日常維護，因此，能夠實現高分辨率(可達到Full-D1分辨率)、高質量實時監控，并且簡單易用。簡單來說，NVR系統將傳統的視頻、音頻及控制信號數字化，通過NVR設備上的網絡接口，以IP包的形式在網絡上傳輸，在DVR的基礎上，實現了系統的網絡化。 這么多種的存儲方案中，哪種更適合于高清監控的需要呢，就必須更深層去了解專案的高清存儲具體需求了。以下我們結合NVR存儲和集中管理存儲方案的優劣分析為例進行探討。 在實際應用當中，盡管NVR系統具有計算機快速處理能力、數字信息抗干擾能力、便于快速查詢記錄、視頻圖像清晰及單機顯示多路圖像等優點。但是，從本質上來講，NVR并沒有解決DVR系統中存在的模擬傳輸的缺陷，也沒有解決網絡傳輸視頻流后帶來的更多管理問題。實際上，每個NVR形成了一個獨立的監控中心，對實現全網絡監控帶來了更大的復雜性。在諸如遠程控制、多層級擴展性以及組網能力等方面，都是未來要待解決的技術難點。 而在集中管理存儲方面，顯而易見，NVR適用于大規模的監控系統，通過強大的管理平臺來應對整個系統進行集中管理，調控及存儲。這也正是技術難點，如何應用一個強大的平臺管理軟件，需要統一相關設備的編碼方式，以及對寬帶傳輸，數據處理能力和存儲緩存等各方面的優化處理。而在實施過程中，針對大數據流量，所需要的大容量存儲硬盤及帶寬成本相當大，如何在成本及效果方面做到平衡，如何滿足具體需求將是直接面對的問題。因此針對這些網絡傳輸，帶寬架設成本，大容量存儲硬盤這些難點或是瓶頸，將是高清監控存儲中必然要考慮的因素。 高清存儲方案未來發展方向 基于對以上應用的理解，監控領域的存儲未來發展可能還是朝著兩大領域發展：對于節點不是太多的中小型應用中，NVR是未來的主要發展方向;其次是大型的監控系統，視頻管理平臺+SAN存儲(以iSCSI存儲為主)是大型監控系統的不二選擇。另外高清監控系統存在的存儲問題是較多的無用視頻信息也被存儲、傳輸，既浪費了存儲空間又增加了帶寬，因此也需要在存儲設備中加裝智能化的分析模塊，能對一些無用視頻，通過智能分析技術，可采用低碼流等方式進行合適壓縮再存儲，可大大減少存儲空間，同時又緩解了帶寬壓力，因為增加智能化數據分析來挖掘存儲有價值信息將是必然趨勢。
|
