高清监控到监控存储的推动—安防连连看

　　有人说，高清是2010安防行业的发展趋势之一，而纵观各大厂家，包括海康、索尼、乐荣、朗驰在内的不少安防厂家纷纷在今年上半年推出了高清新品。高清已然成为安防行业新一轮革命的焦点。

　　高清技术标准

　　高清视频监控近年来得以迅速发展，主要是为了解决人们在正常监控过程中“细节”看不清的问题。“高清”即“高分辨率”，关于高清的定义，早来源于数字电

　　视领域，高清电视，又叫“HDTV”，是由美国电影电视工程师协会确定的高清晰度电视标准格式。电视的清晰度，是以水平扫描线数作为计量的，它的集中高清划分方式如下：

　　（1）1080i格式，是标准数字电视显示模式。1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线，16:9，分辨率为1920×1080，隔行/60Hz，行频为33.75KHz。

　　（2）720p格式，是标准数字电视显示模式。750条垂直扫描线，720条可见垂直扫描线，16:9，分辨率为1280×720，逐行/60Hz，行频为45KHz。

　　（3）1080p格式，是标准 数字电视显示模式。1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线，16:9，分辨率为1920×1080逐行扫描，格式。

　　高清电视，就是指支持1080i、720p和1080p的电视标准。

　　目前，在安防行业传统监控系统可达标准清晰度，进行数字编码后，一般可以达到4CIF或D1的分辨率，约为44万像素，清晰度在300至500电视线 之间；采用高清网络摄像机的IP监控，如果要达到800电视线的清晰度，那么网络摄像机的分辨率至少要达到1280x720的标准，约90多万像素；若采用200万像素的网络摄像机，就达到了超高清图像的要求，宽高比为16:9的网络摄像机，对应分辨率为1920x1080，宽高比为4：3的网络摄像机，对应分辨率为1600x1200。安防行业更多的是借用电视领域的高清划分标准，俗称为“高清”和“标清”。安防市场中已经出现了分辨率能够达到1080i和720p的网络摄像机，这是因为网络给高清视频的传输提供了一个很高的保障。当然，也有具有高清传输接口的模拟摄像机，如具有Y/Pb/Pr和VGA接口的枪机或一体机。

　　所以，这里借用一下广电标准：能达到百万像素的摄像机，配套以1080p分辨率的显示设备及相应的传输通道，就可以形成一套可称之为高清的监控系统。安防视频监控行业目前还没有通用的高清标准。有厂家认为图像达到D1就是高清，也有厂家认为超过480线就是高清，众说纷纭。这里我们可以看看DVR国家标准。2006年国家质量监检总局发布的《视频安防监控数字录像设备国家标准GB20815-2006》规定，DVR的等级划分A级（分辨率不小于4CIF）和B级（分辨率小于4CIF）。如果按照以上厂家的评价标准要求来看，DVR中A级产品为高清产品，B级为通用产品，即4CIF（分辨率为704×576）为高清，CIF（分辨率为352×288）为普通清晰度。

　　随着科学技术的进步，“高清”技术必然引入视频监控领域，视频监控行业的高清标准也会不断完善。那么面对如此高清的大监控，后台存储是否能跟上前台的脚步呢？下面就让我们一起来看一看。

　　视频监控存储选型

　　·充分考虑流媒体视频访问特点，以及与数据库系统存储和文件服务系统存储的区别，在流媒体读写的模拟环境中进行设备选型测试，测试结果取带宽变化曲线的值为有效数值；

　　·从技术来讲，DAS，NAS，FC，ISCSI都可以用于视频监控系统，不存在那类存储不能用的问题。但在具体的项目中，存储设备选型要从摄像头数量、视频的码率、总带宽、容量、机房总带宽、系统扩展性、存储可扩展性、可管理和维护性、建设成本等多个方面去考虑，哪个存储评分就选择哪个；

　　·存储系统的成本计算要考虑存储设备、网络设备、HBA卡等的总成本，另外还要看是否会增加服务器数量和相关软件数量；

　　·适当考虑数据备份和系统远程容灾，合理选择存储系统结构；

　　·视频监控总体来说需要的是一个大容量、低成本存储系统，因此系统中应当允许多种存储方式的共存，以满足不同的客户需求，形成差异化服务。

　　视频监控存储架构

　　对视频监控网络存储系统来霁，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能。

　　硬件参数：由于要在存储中内嵌应用软件，应用存储一般都基于PC架构的NAS或ISCSI存储设备。存储设备在硬件方面采用全冗余的，可热插拔的硬件架构和模块化的设计方式，支持双控制器，双电源，双风扇模块等， 消除单点故障，从来保证整个存储系统的稳定性和可靠性。

　　应用存储设备的控制器上的处理单元（CPU）位数量和缓存大小可根据系统压力进行调整。一般每控制器的CPU数量不少于2个，缓存不小于4GB，后期每控制器的CPU可扩展到4个以上，缓存可扩展到8GB以上。可以根据用户应用的读写特性动态调整读写比例，也可以根据各种应用的优先级别定义Cache的分配比例。

　　在视频监控系统中，应用存储应具有不低于300MB/S的实际可用带宽，容量不小于100TB。

　　以上所述是好的应用存储设备所以应具有基本硬件配置参数，当然，针对具体项目，硬件配置可以上下调整，以适应项目的需要。

　　集群功能：具有分布式均衡负载的Cluster结构，支持多个控制器节点。前端主机端口可实现多通道动态负载均衡、支持自动故障切换。控制器可实现集群的、全Active的工作模式，且发生故障可自动实现failover。后端磁盘可在线进行扩展，数据可自动均布在所有的磁盘或后端口存储设备，提高单卷的访问性能。

　　存储虚拟化技术：把数据灵活的以条带化式分布在每一个集群中的磁盘节点上，创造一个单一的，共享的存储池，来满足企业逐渐增加的存储要求和应用要求，能有效地节省用户初期投资，化投资收益比。

　　自动负载均衡技术：当新的控制器节点和新的存储设备加入集群中时，利用自动负载均衡技术能够把在同一时间的负荷均匀的分布在集群中所有节点上，避免瓶颈产生，实现存储空间充分利用，发挥其性能，不需要down机的时间。

　　监控存储应用

　　媒体资讯高清网络存储解决方案

　　在媒资系统中应用的存储系统，首先要解决的是文件的系统共享，多任务访问，和访问效率问题。

　　现阶段在媒资的应用中，从外景拍摄的资料到摄影棚的复合视音频，无不是高清片源，即便是原始归档的录像资料，也都是以DV、DV-COM等。此类的视频资料单个复合流的数据量大，因此对于存储系统整体的效率尤为重视。

　　部分资料在管理系统、片源审核系统、视频采编播系统、配音合成系统等众多视频系统之间要求共享。由于不同应用系统可能会是多种不同的操作系统的主机，因此在文件系统的共用特性上有极高要求。

　　在该媒体资讯高清网络存储解决方案中，主要采用了独立的硬件构架、安全的文件系统、IP的开放构架、高速的聚合带宽。

　　高清视频监控存储系统解决方案

　　前端高清摄像机采集到视频后，通过内部的高清编码器把高清的视频信号转换成数字信号并通过视频监控专网传送到中心，经由视频存储系统处理，存于Macrostor高清监控存储系统中。

　　由高清监控客户终端发起请求，经过视频存储系统处理后，视频数据通过视频存储系统发送至各个请求的客户终端提供服务。

　　由于高清监控系统的带宽要求和本身视频文件的数据量比较大，因此在Macrostor高清监控存储系统中采用的接口模式为多链路聚合模式，这样可以尽可能多的管理前端高清网络摄像机。

　　在一个中大型高清监控系统中，摄像机数量庞大，因此在扩展规模的形式上，Macrostor高清监控存储系统采用积木化结构，即可随时增加存储系统，在网络带宽能允许的情况下，限度发挥存储系统效率。

　　与传统的视频监控存储相比，高清系统的存储性能更强大，对于网络的要求更高，每个独立的监控系统不能无限制的扩展。基于Macrostor高清监控存储系统设计能够使得系统规模得到有效的扩展，并且在尽可能少设备数量的前提下，提高性能。

　　大规模高清存储集群解决方案

　　作为大规模高清存储系统，可以应用在大型视频网站，对性能的要求非常高。在多服务器做集群模式的条件下，要求支持带宽运行，如果采用普通的存储系统，那么存储的数据交换性能就成了瓶颈。

　　采用高清集群存储系统，主要能解决在多集群服务器模式下，同时访问的大瞬间数据量的问题，并且在整个交互式高清网站的扩展需求会比较强烈，在一定周期内会有爆炸性增长。该高清集群存储系统，可以逐步扩展容量而不用改变结构，扩容的同时可以不用停机，维护特性极强，对于网站逐步投资和逐步扩容的需求可以完美解决。

　　·应用范围广，不仅可用于大型高清在线网站，还可在功能上打破互联网用户上传容量限制，充分满足高清视频资源爆炸性增长的存储需要。