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安防监控:视频存储中的应用存储技术

导读:   企业厂区的增大,对安防监控的要求也越来越高。视频监控系统一般具有监控点多,摄像头数量多,监控时间长,采集数据的时间往往长达几天或几十天。而随着监控点越来越多,视频存储就显得相当重要。

  企业厂区的增大,对安防监控的要求也越来越高。视频监控系统一般具有监控点多,摄像头数量多,监控时间长,采集数据的时间往往长达几天或几十天。而随着监控点越来越多,视频存储就显得相当重要。

视频监控应用特点

  1 数字视频编码器或视频服务器以流媒体方式将数据写入存储设备,实时监控点回传的图像和画面以流媒体方式保存在存储中,回放工作站以流媒体方式来读取已存储的视频文件。这种读写方式与普通数据库系统或文件服务器系统中存储采用的小数据块或文件级读写方式完全不同,因此视频监控系统存储在技术参数要求方面与其它应用系统有较大的区别。

  2 大型的视频监控系统中往往有2000 一3000 个,甚至更多个监控摄像头,每个摄像头一般采用D1 格式回传图像。每路D1 图像的码率为2Mb/s ,所有摄像头累加起来总共需要500 一75OMB / S 的带宽。

  视频采集过程中,视频文件格式一般都不会发生变化,且码率保持恒定,视频图像的帧率一般都在15 一25 帧/S 之间,也就是说在存储的读写操作中,必须保证每1 / 25 秒内都能够达到500 - 75OMB / S 的带宽,否则图像采集或回放就会出现丢帧现象,除非存储设备本身配置一个大容量的缓存。因此视频监控系统存储不仅要求带宽大,还要求带宽恒定。

  3 数据读写操作的持续时间长。由于摄像头一般都是7x24 小时工作的,即使流媒体文件采用分段保存方式,写入操作的持续时间也有可能长达2-6 个小时,后期回放时也需要相同的时间。因此要求存储具有超强的长时间工作能力,保持长时间的稳定性。

      4 视频监控系统一般具有摄像头数量多,视频图像存储时间长,因此存储容量需求巨大,且随着图像存储时间的增加,存储容量需求呈线性的、爆炸性的增长。因此视频监控系统存储必须支持大容量,且容量具有高扩展性,满足长时间大容量视频图像存储的需求。

  5 数字视频编码器一般对外提供标准的IP接口或iSCSI接口,通过在ADSL 、城域网或专用网络上传输TCP / IP协议包文或iSCSI协议包文来向后方监控中心回传数据。如果存储设备具有与数字视频编码器相同的接口,编码器就有可能直接将数据写存储,从而就会大大减少监控系统的数据传输环节,提供数据存储的效率。

视频存储应用存储

  随着大量视频监控项目的实施,许多不同类型的存储被做用视频监控系统的核心的图像数据存储设备。视频监控系统常采用的存储网络架构有DAS 、NAS 、SAN和IP-SAN ,常采用的存储设备类型有SCSI盘阵、FC 和iSCSI 设备。这些设备技术成熟、结构简单、安装实施也非常方便。然而这此设备都具有一个共同的缺点,就是存储设备在视频监控系统中只能起到一个简单的数据存储功能,无法替代服务器来运行特定的应用软件,视频监控系统中仍然需要大量专用服务器。

      实际上,随着芯片技术的快速发展,CPU 或专用ASIC 芯片的运算及处理速度成倍提高,而存储设备的整体价格却在不断降低。在设备选型及购买时,出于设备更新换代方面的考虑,用户一般会选择稍高一级别的存储设备。再者,当投资充裕时价格差别对用户影响也比较少。因而在很多的应用系统中,用户采购的存储设备性能往往高出实际业务系统真实需求很多,甚至超出好几倍。

      在一些中小视频监控系统中,系统中的性能瓶颈经常会出在视频服务器而不是存储设备端,存储设备所能提供的带宽往往是视频监控实际总带宽的两倍或三倍,IOPS 也是实际需求的3 - 5 倍左右。存储设备控制器长时间处于半负荷工作状态,大量的高性能资源被浪费。

  为保障高可用性、高效性、稳定性和安全性,存储设备的控制器部分一般都是专门设计的,并采用专用的处理器和缓存,其各项技术参数和性能均高于普通PC 服务器。为了有效地利用存储的富余资源,可在存储设备控制器部分中内嵌特殊功能的应用软件,存储设备不仅为系统提供数据存储服务器,还能提供一定的软件应用服务器,这种存储设备就称为应用存储。

      应用存储架构对视频监控网络存储系统而言,应用存储设备是一种新型的、具有媒体管理和专用软件应用功能的、高性能的存储设备。与普通的存储相比,应用存储除了具有基本的数据存储和安全保护等功能特点外,还具有网络管理、媒体资产管理、视频转码、视频点播和存储共享管理等功育旨。

应用存储优势特点

  应用存储是指当存储设备本身所能提供的性能远超过系统需求时,借用存储设备的高可靠性和稳定性,在存储上运行一定的应用软件服务。与普通存储设备相对,应用存储除了增加了许多软件应用及服务功能,也将改变很多应用系统的架构设计。高可用性

  存储设备一般都是基于模块化、冗余的、支持热插拔的原则而设计的,消除了内部的单点故障,其安全性和稳定性远超于系统中采用的普通PC 服务器,应用软件和服务器内在存储,能够为系统提供更高的稳定性和系统安全性。

  高效性:存储设备的核心,即控制器,一般都采用专门设计的总线结构、专门的处理芯片和缓存,在数据校验和数据传输方面做了优化。长时间运行情况下,应用存储不仅能保证软件和服务器功能的安全和稳定,还能保证具有比普通PC 服务器具有更高的运行和计算效率,可为系统提供更高的服务质量。

  系统架构简单:由于应用存储中集中的许多软件应用和服务功能,在系统结构设计时,就可以节省大量的PC 服务器和与之相连接的网络连接设备和网络接口卡,极大地简化了系统结构。系统结构的简单化有利用优化系统的工作流程,提高系统的运行效率。同时由于减少系统所需的设备类型及数量,也可以大大减小系统的建设成本。

  节省带宽:若采用应用存储,视频转码等软件或服务运行在应用存储设备,完成视频文件转码的整个过程中,数据仅在存储设备内部的控制器和磁盘之间传输,不需要外部服务器参与,也不需要网络设备进行传输和交换,因而也不需要占用网络系统的带宽。外部服务器和工作站可获得更多的网络资料进行其它的操作。

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