視頻監(jiān)控作為時(shí)候查證的重要依據(jù)，在在銀行、司法、平安城市的應(yīng)用非常的廣泛，而且隨著技術(shù)的發(fā)展和時(shí)代的需求，很多地方安裝的是高清攝像頭。而這些地方的數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ)的時(shí)間在1-3個(gè)月甚至是半年以上。高清時(shí)代的到來(lái)，不僅要求的是攝像頭的清晰度高清，其存儲(chǔ)的畫面也有高清的要求，這就是對(duì)存儲(chǔ)技術(shù)提出了極大的挑戰(zhàn)。
高清監(jiān)控的存儲(chǔ)要求
根據(jù)現(xiàn)代安防監(jiān)控對(duì)存儲(chǔ)的要求可以簡(jiǎn)單的總結(jié)為“五高”：
高容量：高清化帶來(lái)存儲(chǔ)容量猛增，需要穩(wěn)定可靠的大容量存儲(chǔ)：提高單套系統(tǒng)容量：通過SAS擴(kuò)展級(jí)聯(lián)多個(gè)JBOD，支持3TB、4TB硬盤，增強(qiáng)RAID健壯性;使用集群存儲(chǔ)系統(tǒng)：增強(qiáng)存儲(chǔ)系統(tǒng)彈性擴(kuò)展能力，彌補(bǔ)單機(jī)可靠性不足;
高性能：高清監(jiān)控對(duì)存儲(chǔ)總帶寬要求較高，而且存儲(chǔ)性能要根據(jù)監(jiān)控特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)優(yōu)：性能優(yōu)化：高清大碼流高并發(fā)數(shù)據(jù)流，不同模式下(邊寫邊讀、邊刪邊寫、RAID重建)的IO性能優(yōu)化、NAS性能優(yōu)化;應(yīng)用結(jié)合：NVR軟件嵌入后的應(yīng)用處理能力，合理分配系統(tǒng)資源;
高能效：海量存儲(chǔ)部署的背后是大量的能源消耗、高昂的使用成本，監(jiān)控設(shè)備都應(yīng)是低功耗設(shè)計(jì)：在DVR時(shí)代，監(jiān)控廠商通過硬盤輪休降低功耗、延長(zhǎng)壽命，而網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)則可使用MAID實(shí)現(xiàn)節(jié)能，但MAID更多適用于備份歸檔環(huán)境;考慮到監(jiān)控應(yīng)用是7*24不間斷的，選擇高轉(zhuǎn)換效率的電源(80Plus電源或者直流電源)更有價(jià)值，可在不影響應(yīng)用的情況下降低能耗;
高密度：監(jiān)控對(duì)存儲(chǔ)最基本的需求就是降低每TB成本、每槽位成本：高清監(jiān)控普及后，原有3U16盤位設(shè)備，單臺(tái)存儲(chǔ)容量有限，高盤位存儲(chǔ)可以支持更多攝像頭;4U24盤位以上的高密度存儲(chǔ)，可以有效降低每槽位成本、提高單臺(tái)存儲(chǔ)容量、節(jié)省機(jī)架空間;
高適用：存儲(chǔ)必須針對(duì)監(jiān)控實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，解決客戶痛點(diǎn)才能生存：文件碎片過多導(dǎo)致性能下降、斷電后文件系統(tǒng)易損、流媒體直寫、高效率的索引結(jié)構(gòu);提高NVR嵌入應(yīng)用的便利性和兼容性，支持Windows/Linux軟件，提供與外部監(jiān)控子系統(tǒng)接口的API，實(shí)現(xiàn)高效率的分析，在海量數(shù)據(jù)中快速定位;以UIT的SV1000G2為例，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)上就貫穿了“5個(gè)高”，采用端到端的SAS6Gb技術(shù)、Intel最新的SandyBridge平臺(tái)提高性能，4U24/4U36的高密度設(shè)計(jì)、支持3TB硬盤，提高單套系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量，降低每槽位成本;適用轉(zhuǎn)換效率高達(dá)90%的80Plus電源，可以節(jié)約更多電能，降低系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本;通過架構(gòu)優(yōu)化可以與監(jiān)控系統(tǒng)更緊密結(jié)合。
NVR云存儲(chǔ)方案曾是主流
NVR作為一體化的網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)備，其集視頻采集、預(yù)覽及轉(zhuǎn)發(fā)、存儲(chǔ)、文件系統(tǒng)管理及檢索、回放等功能于一身，在各類型網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。在視頻監(jiān)控高清化、網(wǎng)絡(luò)化、甚至是智能化的趨勢(shì)下，NVR存儲(chǔ)方案首先考慮了云架構(gòu)的存儲(chǔ)方案，得到了行業(yè)的肯定。
視頻監(jiān)控云架構(gòu)將為系統(tǒng)提供設(shè)備之間的集群應(yīng)用、網(wǎng)格計(jì)算以及分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中各種不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來(lái)協(xié)同工作，對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問的功能，在這種架構(gòu)下，NVR將更進(jìn)一步提升其應(yīng)用的范圍，將在云架構(gòu)下扮演存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的同時(shí)，也將成為計(jì)算節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)更多的智能應(yīng)用。
在這種云存儲(chǔ)的思想中，每個(gè)NVR的錄像數(shù)據(jù)互相存儲(chǔ)，互為備份，不僅最大程度的保證了并發(fā)讀寫的及時(shí)高效，而且保證了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全可靠。這種高效和可靠，在未來(lái)還將顛覆傳統(tǒng)的監(jiān)控行業(yè)的商業(yè)運(yùn)作模式，由運(yùn)營(yíng)商來(lái)投資建設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)，然后向用戶提供云監(jiān)控服務(wù)，具體的視頻監(jiān)控云服務(wù)可能有以下三種模式：
平臺(tái)租用：運(yùn)營(yíng)商通過異地部署NVR，構(gòu)建基于NVR的云監(jiān)控管理平臺(tái)，客戶僅租用運(yùn)營(yíng)商云監(jiān)控業(yè)務(wù)平臺(tái)和互聯(lián)網(wǎng)接入帶寬，實(shí)現(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)圖像的實(shí)時(shí)預(yù)覽、云鏡控制、歷史圖像查詢及遠(yuǎn)程設(shè)備管理等功能;
空間租用：運(yùn)營(yíng)商通過異地部署NVR，構(gòu)建基于NVR的管理平臺(tái)，客戶租用運(yùn)營(yíng)商提供的存儲(chǔ)空間，實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像的存儲(chǔ)功能;
設(shè)備租用：客戶租用運(yùn)營(yíng)商的全套設(shè)備，如攝像機(jī)、平臺(tái)、存儲(chǔ)空間等。
同時(shí)，高清NVR也會(huì)同其它專業(yè)IT存儲(chǔ)設(shè)備一樣，朝著節(jié)能、低功耗的趨勢(shì)發(fā)展，除了設(shè)備本身的節(jié)能設(shè)計(jì)外，還會(huì)增加存儲(chǔ)的MAID應(yīng)用，以使非讀寫磁盤處于非工作狀態(tài)，降低功耗，同時(shí)通過優(yōu)化錄像的寫入方式，在系統(tǒng)中降低或減少硬件設(shè)備的配置，以節(jié)省能耗。
高清監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)面臨的困難
雖然有NVR云存儲(chǔ)的解決方案，但是在實(shí)際中，市場(chǎng)的需求是多變的，DVR、NVR、SDI-DVR和FCSAN、IPSAN等多種存儲(chǔ)方案共存，各有特點(diǎn)，又難滿足全部需求。一方面來(lái)自視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的壓力，一方面也是存儲(chǔ)技術(shù)本省仍有待完善之處。
這兩年，高清已經(jīng)成為安防監(jiān)控應(yīng)用中火的不能再火的主流技術(shù)。其實(shí)要說起高清為何能夠取得如此之高的轟動(dòng)，除了能夠給我們帶來(lái)更高水平、更多突破的視頻顯示效果以外，它所“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的影響力，恐怕也迫使市場(chǎng)不得不對(duì)高清監(jiān)控傾注自己更多的精力。從最基礎(chǔ)的前端攝像機(jī)，到傳輸過程中的線纜，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，壓縮效率，再到后端的監(jiān)控顯示，和存儲(chǔ)容量，都成為鑄造高清的重要因素，而在這樣的情況下，高清的火爆關(guān)注也就不足為奇了。而在上面提到的這些因素中，存儲(chǔ)的環(huán)節(jié)無(wú)疑是讓我們?cè)谶@兩年里最受關(guān)注的方面之一。作為安防視頻管理系統(tǒng)信息的最終集散地，存儲(chǔ)的壓力這兩年也在隨著系統(tǒng)需求的提升而變得難以封頂。尤其當(dāng)傳統(tǒng)的存儲(chǔ)模式遇到今天的爆炸式信息發(fā)展時(shí)，它在應(yīng)用的過程中，多少也就顯得有些力不從心。
1、傳統(tǒng)存儲(chǔ)難容大容量
在我們傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)架中，基本上都是采用前端設(shè)備搭配DVR的結(jié)構(gòu)模式完成。在系統(tǒng)中，視頻監(jiān)控的圖像信息分散的存儲(chǔ)在DVR，或者通過DVS離散于監(jiān)控控制端的電腦硬盤中。不過，這種搭配模式不要說應(yīng)對(duì)高清的監(jiān)控，恐怕就是面對(duì)當(dāng)前的全天候標(biāo)清監(jiān)控，也會(huì)在一段時(shí)間之后略感吃力，則更不要說高清來(lái)臨時(shí)堪稱巨大的信息量了。此外，對(duì)于傳統(tǒng)的集中式硬盤管理來(lái)說，往往會(huì)把所有的錄像數(shù)據(jù)集中的放在一個(gè)存儲(chǔ)硬盤當(dāng)中，雖然這樣的管理模式可能會(huì)給我們數(shù)據(jù)的調(diào)取，或者是管理帶來(lái)一定的便利。但是在數(shù)據(jù)的安全性上，則恐怕會(huì)面臨著不小的危機(jī)。由于當(dāng)前的硬盤保護(hù)能力總體還沒達(dá)到一個(gè)很高的水平，因此當(dāng)一旦硬盤出現(xiàn)損壞，或者操作系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，所管理的數(shù)據(jù)恐怕都會(huì)面臨流失的可能。
2、存儲(chǔ)空間的短缺
此前，許多單位的安全保衛(wèi)部門對(duì)于視頻監(jiān)控的儲(chǔ)存信息時(shí)間都有著明確的規(guī)定，基本在1-3個(gè)月不等的時(shí)間。而對(duì)于一些更加重要的時(shí)刻或者視頻數(shù)據(jù)來(lái)說，它的保存時(shí)間可能會(huì)達(dá)到半年之久。不過，當(dāng)高清視頻開始越來(lái)越多的涌現(xiàn)之時(shí)，對(duì)于后端的存儲(chǔ)要求也出現(xiàn)了一個(gè)極速上升的局面，在這樣的情況下，數(shù)據(jù)量實(shí)現(xiàn)二到三倍的增長(zhǎng)注定會(huì)使傳統(tǒng)的PC硬盤管理，或者本地DVR模式帶來(lái)意料之外的壓力。這樣的局面下，要么就是擴(kuò)充系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量，要么就是降低存儲(chǔ)的分辨率，不過在這樣的情況下，其結(jié)果就是將成本或者存儲(chǔ)的視頻質(zhì)量作為自己的最終代價(jià)。
3、硬盤的數(shù)量已經(jīng)難解資源之困
除了微觀的安全性以及存儲(chǔ)量以外，當(dāng)我們從系統(tǒng)的整體構(gòu)建來(lái)分析時(shí)，也會(huì)暴露出設(shè)備難以兼容等因素體現(xiàn)出的困境。由于大型的監(jiān)控系統(tǒng)往往是分期建設(shè)，建設(shè)過程中采用的設(shè)備并不一致，因此在最后的應(yīng)用中，這種多種品牌、型號(hào)的設(shè)備給監(jiān)控的集中管理帶來(lái)很大難度。同時(shí)，傳統(tǒng)的DVR或者DVS設(shè)備，由于網(wǎng)傳能力有限，很難形成統(tǒng)一存儲(chǔ)、統(tǒng)一監(jiān)控的中心體系架構(gòu)，使企業(yè)的治安監(jiān)控出現(xiàn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)查找麻煩，調(diào)度不及時(shí)，錄像存儲(chǔ)分散等多種問題產(chǎn)生。
4、配套技術(shù)將拯救高清存儲(chǔ)
其實(shí)對(duì)于高清監(jiān)控所帶來(lái)的這種存儲(chǔ)上的困境，盡管我們?cè)?jīng)提出用多種存儲(chǔ)設(shè)備共同工作，或者是減低信息的內(nèi)容等一些方式來(lái)減輕存儲(chǔ)端的壓力。但是從根源上來(lái)看，這還都屬于只能解決一時(shí)之需的權(quán)宜之計(jì)。如果要徹底解決存儲(chǔ)的壓力問題，找到能夠與高清應(yīng)用接軌的配套技術(shù)，依然是不可或缺的選擇。
5、壓縮技術(shù)或可實(shí)現(xiàn)前端“截流”
如今，無(wú)論是傳輸還是存儲(chǔ)的要求，壓縮編碼都已經(jīng)成為保證高清監(jiān)控順暢的重要出路之一。
從我們此前的數(shù)據(jù)就可以看出，如果我們?cè)趹?yīng)用中，把編碼格式從MJPEG升級(jí)為H.264，那我們我們的存儲(chǔ)端則可以直接省去50%以上的存儲(chǔ)空間。也正因?yàn)槿绱�，越�?lái)越多的最終用戶開始把數(shù)據(jù)格式從MJPEG、MPEG-4向H.264升級(jí)，從而讓壓縮視頻占用更少的空間，同時(shí)，維持與MPEG-4一樣的視頻質(zhì)量。雖然H.264在固定畫面的壓縮能力上，稍欠缺于前者，但是這并不能阻礙用戶對(duì)于H.264的追捧。
云存儲(chǔ)技術(shù)如何解決存儲(chǔ)困難問題
顯然，解決高清存儲(chǔ)的困難不是一臺(tái)攝像機(jī)為問題，如何解決問題，云技術(shù)依然是主要的解決辦法。
1、網(wǎng)絡(luò)有望一解高清之困
而在今年年初，H.265的風(fēng)聲再一次將大家的目光吸引到了壓縮與高清的關(guān)系上。由于H.265是繼H.264之后所制定的新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。前者在技術(shù)上，圍繞著現(xiàn)有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264，在保留原來(lái)的一些成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)一些其他的技術(shù)加以改進(jìn)。比如說，在提高壓縮效率、提高魯棒性和錯(cuò)誤恢復(fù)能力等，以及減少實(shí)時(shí)的時(shí)延、減少信道獲取時(shí)間和隨機(jī)接入時(shí)延、降低復(fù)雜度等都有著很高的表現(xiàn)。因此，這對(duì)于高清的處理來(lái)說，無(wú)疑更有針對(duì)性。
2、云技術(shù)將提供后端“疏通”
說完了前端的“截流”，我們?cè)賮?lái)說說存儲(chǔ)后端可以給我們帶來(lái)的改變。這兩年，云技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)讓大家越來(lái)越透徹的認(rèn)識(shí)到了這項(xiàng)具有前途的技術(shù)。從概念上看，這是一種借助物聯(lián)網(wǎng)的新技術(shù)，它將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的存儲(chǔ)空間實(shí)現(xiàn)有效的整合，按需分配，從而使存儲(chǔ)信息在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部尋找到更加廣闊的存儲(chǔ)空間。
雖然在目前的技術(shù)下，用云技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的全覆蓋還有一定的困難。不過，這并非是由于云技術(shù)的缺陷而造成，而是目前還沒有完全達(dá)到所需的普及度而已。因此，云計(jì)算對(duì)于存儲(chǔ)壓力的緩解，已經(jīng)被視為未來(lái)的有效手段。
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