視頻監控存儲技術發展

　　信號和多媒體處理技術的發展引導著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，直到現在的網絡視頻監控，至少經歷了三代的發展歷程。視頻監控存儲技術也先后經歷了VCR存儲、DVR存儲和現在的網絡存儲三次重大變革。

　　由模擬攝像機、錄像機等設備組成的傳統模擬監控時代，視頻監控圖像存儲以錄像帶為介質，但因為錄像帶易于丟失、被盜或無意中刪除，且錄像質量不高，查詢操作和維護困難，所以現在已經基本不采用;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，硬盤質量又參差不齊，規格不一也為擴展和管理帶來難題，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網絡設備、監管服務器等為代表的網絡視頻監控，存儲設備可以存放在網絡上的任何地點并靈活地接收任何監控點的數據，更可以實現集中存儲、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

　　實際應用對視頻監控存儲的需求也促使監控技術本身的不斷發展，如今的監控系統正向高清化、網絡化、規模化和智能化的方向發展。攝像頭越來越多，監控系統的規模和范圍越來越大，圖像清晰度要求越來越高，錄像保存期要求越來越長，也意味著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，以充分滿足用戶對監控清晰度及實時性的要求，并且在現有異構平臺的基礎上實現統一網管和準確故障定位，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需要解決的幾大問題。

　　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題越來越不適應現階段視頻監控存儲的要求，而采用磁盤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，因為可以預見的監控點增多，監控數據爆炸性增長，現有監控系統性能壓力增強和管理擴展開銷增大等問題，正逐步向第三代網絡視頻監控系統過渡，方案首先需要為用戶構建統一視頻監控存儲平臺，良好的統一監控平臺是實現監控系統網絡化的基礎。

　　方案要從滿足用戶實際應用需求出發，實現系統的易部署、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，將系統平滑過渡到網絡視頻監控系統，需要考慮在不影響現有系統網絡架構的前提下將用戶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器與存儲服務器分離，實現視頻監控數據統一存儲、統一管理與維護、進行更好的數據保護和方便后期擴展;采用專業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編碼器等設備轉變為數字信號后通過監控網絡傳入監控服務器;新增的網絡攝像機信號直接通過監控網絡傳入監控服務器。

　　2、監控服務器后端通過網線直連或者通過以太交換機與存儲服務器連接，即視頻數據通過監控服務器存入存儲服務器。

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

　　磁盤陣列數據存儲特點

　　1、高可靠的數據存儲：各部件的專有性、專用性、冗余性和各種高級數據保護功能使專業磁盤陣列具備專業級的高可靠性，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，保證寫入、查詢、讀取等各種操作的高效，同時具備最佳的系統穩定性。

　　3、存儲資源利用率高：可動態調整SAN存儲資源，提高資源利用率;存儲空間可無限擴展，確保海量視頻信息的真實還原。

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

　　5、采用專業的磁盤陣列存放視頻數據可獲得更高的性能：專業磁盤陣列采用專用存儲控制器和獨立的XOR校驗芯片來實現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通道提供足夠的帶寬，使性能大幅提升。

　　6、磁盤陣列提供高安全的視頻存儲環境：磁盤陣列作為專業的存儲設備，其RAID算法的數據保護機制、磁盤熱備功能、在線維護和冗余電源風扇等技術，大大提高了視頻錄像存儲的安全性。

　　7、磁盤陣列提供海量的視頻存儲空間：磁盤陣列具有無與倫比的大容量和良好的擴展性，可滿足成千上萬路視頻的長期錄像存儲需求。

　　方案整體優勢

　　統一監控平臺不僅對視頻數據和設備進行統一管理，還便于未來的系統擴容，系統既可以實現單純的容量擴容，也可以實現容量和性能的線性增長，并且在擴容過程中，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，通過專業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，通過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。方案優勢可概括如下。

　　1、提供一個海量的存儲空間來存儲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、有效延長視頻數據存儲時間并且具有良好的擴展性，為今后監控系統的進一步發展建立良好的基礎。

　　3、良好的性能搭配，滿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存儲資源中，統一維護，可以隨時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、使用最經濟的代價，在盡量不改變用戶現有網絡拓撲結構的基礎上進行改造，建造統一監控平臺，合理節約存儲成本，最大化利用投資價值。

　　結語

　　綜上所述，無論是用戶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越來越多、圖像清晰度要求越來越高、錄像保存期限也越來越長、監控網絡規模越來越大，對監控錄像存儲的要求則越來越嚴苛，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，存儲空間不足、性能壓力、錄像存儲風險度高、無法解決遠程監控環境高度集中監控和穩定性維護性差等管理問題越來越無法滿足如今視頻監控體系的需要，網絡監控取代傳統視頻監控已成為必然趨勢。

　　如今網絡視頻監控存儲技術中也發展出多種產品應用于監控存儲系統，如NVR、磁盤陣列等等。NVR產品作為全網絡架構的視頻監控存儲產品在部署、布線、管理等方面已經大大優越于傳統錄像存儲和DVR存儲設備，但是作為視頻數據存儲設備，所有的監管應用與圖像數據存放在一起的做法相對于專業磁盤陣列存儲則缺少了一些安全性。此外，由此產生的性能不足問題可能導致傳輸存儲過程中的丟幀現象。

　　上述方案詳細闡述了使用專業磁盤陣列存儲視頻監控數據的種種優勢，現有網絡視頻監控存儲技術中采用磁盤陣列存儲視頻數據無疑是目前監控系統最完善的數據存儲解決方案，而解決目前監控系統存儲難題必然要依靠這一成熟的技術。