采用專(zhuān)業(yè)設備存儲高清視頻數據相關(guān)技術(shù)方案

視頻監控存儲技術(shù)發(fā)展

信號和多媒體處理技術(shù)的發(fā)展引導著(zhù)視頻監控系統的快速革命，視頻監控系統從傳統的模擬閉路電視監控轉換到模擬--數字監控，直到現在的網(wǎng)絡(luò )視頻監控，至少經(jīng)歷了三代的發(fā)展歷程。視頻監控存儲技術(shù)也先后經(jīng)歷了VCR存儲、DVR存儲和現在的網(wǎng)絡(luò )存儲三次重大變革。

由模擬攝像機、錄像機等設備組成的傳統模擬監控時(shí)代，視頻監控圖像存儲以錄像帶為介質(zhì)，但因為錄像帶易于丟失、被盜或無(wú)意中刪除，且錄像質(zhì)量不高，查詢(xún)操作和維護困難，所以現在已經(jīng)基本不采用;以模擬攝像機、DVR等設備為代表的模擬---數字監控，即半數字監控時(shí)代，視頻監控圖像以數字方式存儲在DVR中，但這些DVR中的硬盤(pán)本身缺乏有效的冗余校驗，數據安全難以保障，容量擴展也很難。此外DVR存儲的視頻清晰度有限，且只能保存比較短的期限，硬盤(pán)質(zhì)量又參差不齊，規格不一也為擴展和管理帶來(lái)難題，所以DVR存儲也凸顯出其固有的缺陷;以數字攝像頭、標準LAN/MAN/WAN/Internet網(wǎng)絡(luò )設備、監管服務(wù)器等為代表的網(wǎng)絡(luò )視頻監控，存儲設備可以存放在網(wǎng)絡(luò )上的任何地點(diǎn)并靈活地接收任何監控點(diǎn)的數據，更可以實(shí)現集中存儲、集中管理，且具有強大的靈活和擴展性，具有廣泛的兼容性和很高的集成度。

需求分析

實(shí)際應用對視頻監控存儲的需求也促使監控技術(shù)本身的不斷發(fā)展，如今的監控系統正向高清化、網(wǎng)絡(luò )化、規?；椭悄芑姆较虬l(fā)展。攝像頭越來(lái)越多，監控系統的規模和范圍越來(lái)越大，圖像清晰度要求越來(lái)越高，錄像保存期要求越來(lái)越長(cháng)，也意味著(zhù)視頻監控存儲系統需要擁有對海量數據的可靠存儲和高效管理能力，以充分滿(mǎn)足用戶(hù)對監控清晰度及實(shí)時(shí)性的要求，并且在現有異構平臺的基礎上實(shí)現統一網(wǎng)管和準確故障定位，提高智能化管理水平。巨大的錄像性能壓力，巨大的數據存儲管理壓力和海量的數據存儲需求已成為目前視頻監控存儲市場(chǎng)需要解決的幾大問(wèn)題。

傳統視頻監控存儲設備因為存儲容量小、清晰度低、可靠性差、可管理性不高與擴展性能差等方面存在的問(wèn)題越來(lái)越不適應現階段視頻監控存儲的要求，而采用磁盤(pán)陣列存儲視頻數據已成為解決監控系統存儲難題的新趨勢。

很多用戶(hù)現有的視頻監控系統可能是模擬+數字的形式，因為可以預見(jiàn)的監控點(diǎn)增多，監控數據爆炸性增長(cháng)，現有監控系統性能壓力增強和管理擴展開(kāi)銷(xiāo)增大等問(wèn)題，正逐步向第三代網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統過(guò)渡，方案首先需要為用戶(hù)構建統一視頻監控存儲平臺，良好的統一監控平臺是實(shí)現監控系統網(wǎng)絡(luò )化的基礎。

方案要從滿(mǎn)足用戶(hù)實(shí)際應用需求出發(fā)，實(shí)現系統的易部署、高性能、高安全、可擴展和易維護。構建統一視頻監控存儲平臺，將系統平滑過(guò)渡到網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統，需要考慮在不影響現有系統網(wǎng)絡(luò )架構的前提下將用戶(hù)可能仍在應用的分散的DVR架構改造為統一存儲架構;將視頻監控管理平臺服務(wù)器與存儲服務(wù)器分離，實(shí)現視頻監控數據統一存儲、統一管理與維護、進(jìn)行更好的數據保護和方便后期擴展;采用專(zhuān)業(yè)的視頻管理平臺軟件，智能化管理和應用視頻數據。

方案設計

1、前端模擬攝像機采集的視頻信息通過(guò)編碼器等設備轉變?yōu)閿底中盘柡笸ㄟ^(guò)監控網(wǎng)絡(luò )傳入監控服務(wù)器;新增的網(wǎng)絡(luò )攝像機信號直接通過(guò)監控網(wǎng)絡(luò )傳入監控服務(wù)器。

2、監控服務(wù)器后端通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)直連或者通過(guò)以太交換機與存儲服務(wù)器連接，即視頻數據通過(guò)監控服務(wù)器存入存儲服務(wù)器。

3、監控服務(wù)器上安裝視頻管理平臺軟件，對視頻數據進(jìn)行調用、報警、切換等應用操作，并且可支持多人經(jīng)以太網(wǎng)在線(xiàn)查看視頻數據。(系統架構圖詳見(jiàn)圖1)

磁盤(pán)陣列數據存儲特點(diǎn)

1、高可靠的數據存儲：各部件的專(zhuān)有性、專(zhuān)用性、冗余性和各種高級數據保護功能使專(zhuān)業(yè)磁盤(pán)陣列具備專(zhuān)業(yè)級的高可靠性，確保重要錄像數據不丟失。

2、高效的數據管理：視頻錄像數據統一管理、靈活調度，保證寫(xiě)入、查詢(xún)、讀取等各種操作的高效，同時(shí)具備最佳的系統穩定性。

3、存儲資源利用率高：可動(dòng)態(tài)調整SAN存儲資源，提高資源利用率;存儲空間可無(wú)限擴展，確保海量視頻信息的真實(shí)還原。

4、便利的部署及管理：可實(shí)現集中式存儲和分布式存儲，并達到統一管理的效果。

5、采用專(zhuān)業(yè)的磁盤(pán)陣列存放視頻數據可獲得更高的性能：專(zhuān)業(yè)磁盤(pán)陣列采用專(zhuān)用存儲控制器和獨立的XOR校驗芯片來(lái)實(shí)現RAID算法，提高數據的處理能力，減輕存取壓力。前端接口及后端磁盤(pán)通道提供足夠的帶寬，使性能大幅提升。

6、磁盤(pán)陣列提供高安全的視頻存儲環(huán)境：磁盤(pán)陣列作為專(zhuān)業(yè)的存儲設備，其RAID算法的數據保護機制、磁盤(pán)熱備功能、在線(xiàn)維護和冗余電源風(fēng)扇等技術(shù)，大大提高了視頻錄像存儲的安全性。

7、磁盤(pán)陣列提供海量的視頻存儲空間：磁盤(pán)陣列具有無(wú)與倫比的大容量和良好的擴展性，可滿(mǎn)足成千上萬(wàn)路視頻的長(cháng)期錄像存儲需求。

方案整體優(yōu)勢

統一監控平臺不僅對視頻數據和設備進(jìn)行統一管理，還便于未來(lái)的系統擴容，系統既可以實(shí)現單純的容量擴容，也可以實(shí)現容量和性能的線(xiàn)性增長(cháng)，并且在擴容過(guò)程中，監控系統能夠平滑運行，不中斷正在運行的應用。

統一監控平臺具備極高的可靠性和安全性，通過(guò)專(zhuān)業(yè)的存儲設備和各種數據保護方式，保證了視頻數據不丟失。同時(shí)，通過(guò)集中存儲視頻數據和監控管理平臺軟件，極大地方便視頻管理和設備維護。方案優(yōu)勢可概括如下。

1、提供一個(gè)海量的存儲空間來(lái)存儲2014Kb/s或以上高清碼率的錄像，并且能夠支持上千路的傳輸帶寬。

2、有效延長(cháng)視頻數據存儲時(shí)間并且具有良好的擴展性，為今后監控系統的進(jìn)一步發(fā)展建立良好的基礎。

3、良好的性能搭配，滿(mǎn)足當前監控系統的數據存儲要求。

4、視頻數據集中存放在一個(gè)存儲資源中，統一維護，可以隨時(shí)查看存儲資源的利用情況、健康情況、運行情況等多種信息。

5、使用最經(jīng)濟的代價(jià)，在盡量不改變用戶(hù)現有網(wǎng)絡(luò )拓撲結構的基礎上進(jìn)行改造，建造統一監控平臺，合理節約存儲成本，最大化利用投資價(jià)值。

結語(yǔ)

綜上所述，無(wú)論是用戶(hù)本身應用需求還是法律法規要求，視頻監控系統需要的攝像頭數量會(huì )越來(lái)越多、圖像清晰度要求越來(lái)越高、錄像保存期限也越來(lái)越長(cháng)、監控網(wǎng)絡(luò )規模越來(lái)越大，對監控錄像存儲的要求則越來(lái)越嚴苛，即要求監控錄像存儲系統具有大容量、高性能、良好的數據保護和便捷的管理維護等等性能。傳統的錄像存儲、DVR存儲方式的缺陷顯而易見(jiàn)，存儲空間不足、性能壓力、錄像存儲風(fēng)險度高、無(wú)法解決遠程監控環(huán)境高度集中監控和穩定性維護性差等管理問(wèn)題越來(lái)越無(wú)法滿(mǎn)足如今視頻監控體系的需要，網(wǎng)絡(luò )監控取代傳統視頻監控已成為必然趨勢。