云存儲(chǔ)云計(jì)算技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

文/孫文杰

視頻監(jiān)控作為安防體系的重要組成部分，以其直觀、方便、內(nèi)容豐富而廣泛應(yīng)用于眾多場(chǎng)合。近年來(lái)隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，隨著網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、視頻編碼壓縮技術(shù)和存儲(chǔ)技術(shù)的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控進(jìn)入了一個(gè)全高清、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的時(shí)代。針對(duì)圖像清晰度、存儲(chǔ)可靠性、視頻上墻靈活性以及系統(tǒng)管理智能化等需求，對(duì)云存儲(chǔ)云計(jì)算系統(tǒng)的先進(jìn)性、可靠性、實(shí)用性、可擴(kuò)展性等方面都提出了更高的要求?；诖耍疚膶⒔Y(jié)合云存儲(chǔ)云計(jì)算技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用情況做如下研究。

1 概述

1.1 行業(yè)現(xiàn)狀

近年來(lái)，以視頻監(jiān)控為核心的安防系統(tǒng)建設(shè)取得了令人矚目的成就，除了滿足小型視頻監(jiān)控需求外，也針對(duì)多種用戶場(chǎng)景進(jìn)行了調(diào)整，存儲(chǔ)形式日趨多樣化，在提高防控管理方面發(fā)揮了積極作用。同時(shí)，我們也應(yīng)該清楚地認(rèn)識(shí)到，以往的視頻監(jiān)控產(chǎn)品存在一些缺陷，限制了視頻資源的共享和應(yīng)用服務(wù)的整合，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1.1 視頻成像質(zhì)量

監(jiān)控?cái)z像機(jī)分辨率低，夜間成像效果不理想，視頻圖像信息取證中只能解決“看得見(jiàn)”，無(wú)法實(shí)現(xiàn)“看得清”，降低了視頻資源的使用價(jià)值。

1.1.2 系統(tǒng)集成度

監(jiān)控系統(tǒng)涉及硬件模塊眾多，模塊間的高度耦合使得系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備占用空間多且配置不靈活，使得管理效率低下，增加了故障節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)生幾率，特別是解碼上墻功能，需要諸多解碼拼接設(shè)備協(xié)調(diào)運(yùn)作才能完成，施工部署和配置管理都比較復(fù)雜。

1.1.3 智能化程度

缺乏智能化的技術(shù)支撐和應(yīng)用管理，對(duì)大規(guī)模視頻圖像缺乏有效的監(jiān)控手段，無(wú)法做到事件發(fā)生時(shí)的及時(shí)防控，使得視頻信息的利用主要還是事后取證；即便是事后取證，也無(wú)法快速地在海量視頻數(shù)據(jù)中提取到有效信息，降低了視頻資源的時(shí)效性。

1.1.4 視頻資源共享

系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，聯(lián)網(wǎng)率低，各單位各自為陣，僅以滿足自身管理需要為主，缺乏全面的考慮和統(tǒng)一規(guī)劃，視頻資源不能為其他部門(mén)和上級(jí)機(jī)構(gòu)共享。

1.1.5 系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)

現(xiàn)有管理平臺(tái)它的管理能力不強(qiáng)，功能不多，它主要局限于視頻預(yù)覽和回放的基本功能，它不能配置遠(yuǎn)程參數(shù)和檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)。由于缺乏前端設(shè)備故障的自動(dòng)檢測(cè)和報(bào)警功能，很長(zhǎng)的使用端攝像頭損壞未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

1.1.6 海量視頻存儲(chǔ)

高清視頻的大規(guī)模應(yīng)用，視頻監(jiān)控需要存儲(chǔ)在系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序的復(fù)雜性正在增加，視頻數(shù)據(jù)需要長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)在存儲(chǔ)系統(tǒng)中，它還可以隨時(shí)調(diào)用，這對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的可靠性和性能提出了新的要求。

1.2 應(yīng)用前景分析

圖1：系統(tǒng)物理拓?fù)鋱D

大數(shù)據(jù)時(shí)代，存儲(chǔ)系統(tǒng)作為視頻監(jiān)控中的重要部分，日漸受到用戶關(guān)注。視頻監(jiān)控技術(shù)作為一種管理手段，在企業(yè)業(yè)務(wù)流程自動(dòng)化監(jiān)管中也有廣闊的發(fā)展空間。因此，它既有安全監(jiān)控功能，又有社會(huì)活動(dòng)和生活服務(wù)功能。未來(lái)，安防技術(shù)與智慧城市、智慧煉廠、智慧醫(yī)療、智慧校園、智慧家居、物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等的結(jié)合將為人們的生產(chǎn)生活提供極大便利。

在安防行業(yè)中，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)有DVR/NVR、SAN、NAS等。其存儲(chǔ)方案的存在是為了滿足特定場(chǎng)景下安防行業(yè)不斷變化的需求和受力于市場(chǎng)作用的結(jié)果。云存儲(chǔ)技術(shù)作為存儲(chǔ)技術(shù)的一項(xiàng)重大創(chuàng)新，極大地填補(bǔ)了安防行業(yè)的諸多市場(chǎng)空白，隨著技術(shù)水平的不斷提高，其應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。云存儲(chǔ)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用中逐漸呈現(xiàn)出在存儲(chǔ)系統(tǒng)的整合、資源利用率、存儲(chǔ)服務(wù)獲取和管理便利性等方面的不足，要求云存儲(chǔ)技術(shù)要不斷創(chuàng)新，其創(chuàng)新方面包括云存儲(chǔ)的安防化、小型化和工業(yè)化。但無(wú)論怎么調(diào)整變化，它們都始終以為用戶服務(wù)為發(fā)展理念。

2 云存儲(chǔ)及視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)架簡(jiǎn)介

2.1 云存儲(chǔ)的基本概念

云存儲(chǔ)是一種網(wǎng)上在線存儲(chǔ)的模式，它是從云計(jì)算概念上延伸和發(fā)展出來(lái)的一個(gè)新概念，指的是利用集群應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，通過(guò)所應(yīng)有的軟件把網(wǎng)絡(luò)中各式存儲(chǔ)設(shè)備集合起來(lái)，以確保工作的協(xié)調(diào)性，實(shí)現(xiàn)共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問(wèn)功能的一個(gè)系統(tǒng)。它具有數(shù)據(jù)安全性高、存儲(chǔ)空間少的優(yōu)點(diǎn)。云計(jì)算系統(tǒng)操作和處理的核心是大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理，這就需要大量的存儲(chǔ)設(shè)備。云計(jì)算系統(tǒng)可以將其轉(zhuǎn)化為云存儲(chǔ)系統(tǒng)。因此，云存儲(chǔ)是以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理為核心的云計(jì)算系統(tǒng)。簡(jiǎn)而言之，將存儲(chǔ)資源放到云上供用戶訪問(wèn)是一種新的解決方案。

2.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)架

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體邏輯架構(gòu)可以分為前端感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、視頻存儲(chǔ)層、視頻信息管理層、應(yīng)用展示層、制度與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、系統(tǒng)運(yùn)維體系。

其物理構(gòu)架系統(tǒng)采用兩級(jí)平臺(tái)的云存儲(chǔ)模式，在總控中心部署一套平臺(tái)，每個(gè)區(qū)域中心單獨(dú)部署一套平臺(tái)，總控中心作為上級(jí)平臺(tái)與各個(gè)區(qū)域中心的平臺(tái)級(jí)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)資源的共享。針對(duì)每套平臺(tái)管理中心，部署相應(yīng)的中心存儲(chǔ)模塊。具體的系統(tǒng)物理拓?fù)鋱D如圖1所示。

3 云存儲(chǔ)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值

3.1 成本節(jié)約方面

評(píng)價(jià)、采購(gòu)、搭建、配置和管理存儲(chǔ)是一項(xiàng)系統(tǒng)化的業(yè)務(wù)。云存儲(chǔ)可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)完全虛擬化，因此，無(wú)論從短期和長(zhǎng)期來(lái)看，都能有效為客戶節(jié)約成本，并提供更強(qiáng)的存儲(chǔ)和共享功能。若想在自己的服務(wù)器上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，就必須購(gòu)買(mǎi)硬件和軟件，而這些構(gòu)件的成本會(huì)逐步升高，此外企業(yè)還要為發(fā)揮其功用而聘請(qǐng)專業(yè)人士對(duì)構(gòu)件進(jìn)行維護(hù)和更新，也是一筆不小的資金投入；而云存儲(chǔ)的應(yīng)用，則能解決這個(gè)現(xiàn)實(shí)難題，并能對(duì)消費(fèi)群體進(jìn)行細(xì)分服務(wù)，對(duì)精細(xì)化管理的企業(yè)而言是一種很好的成本節(jié)約方式。此外，云存儲(chǔ)的并行擴(kuò)容方式和自動(dòng)識(shí)別功能，都有效節(jié)約了成本。

3.2 處理能力方面

傳統(tǒng)的存儲(chǔ)接口是封閉的，基本是存儲(chǔ)系統(tǒng)和業(yè)務(wù)。云存儲(chǔ)云計(jì)算在視頻監(jiān)控系統(tǒng)，特別是在大規(guī)模監(jiān)控項(xiàng)目應(yīng)用中，單純的人工分析已經(jīng)無(wú)法對(duì)每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行有效的監(jiān)控，這也就凸顯了智能系統(tǒng)分析的重要性。隨著SAN存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用范圍的日益廣泛，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備的連接，該方式是基于以太網(wǎng)存儲(chǔ)模式（iSCSI 、NAS），有更好的擴(kuò)展能力和可管理性，在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)、時(shí)間統(tǒng)一管理共享方面，具有較高的性價(jià)比。

目前的智能分析設(shè)備主要在前端監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行智能分析，以較小的設(shè)備投入交換更多的智能工作回報(bào)。云技術(shù)的使用給安全行業(yè)帶來(lái)了更多的商機(jī)。許多智能應(yīng)用解決方案仍然只是冰山一角，市場(chǎng)前景十分廣闊。

3.3 安全性方面

云存儲(chǔ)系統(tǒng)采用基于糾刪碼或多副本的分布式離散存儲(chǔ)策略，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的異地存儲(chǔ)。因此，無(wú)論是面對(duì)辦公場(chǎng)所的改變還是突發(fā)自然災(zāi)害等，都不影響已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全性。在以往的存儲(chǔ)系統(tǒng)管理中，管理人員需對(duì)不同存儲(chǔ)設(shè)備、不同廠商設(shè)備進(jìn)行多界面管理，要求管理人員必須對(duì)不同設(shè)備管理界面的容量、負(fù)載等狀況全面了解。當(dāng)存儲(chǔ)硬盤(pán)或存儲(chǔ)服務(wù)器遭損壞，還可能造成數(shù)據(jù)丟失。而云存儲(chǔ)在面對(duì)硬盤(pán)損壞問(wèn)題時(shí)，它能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)遷移和重構(gòu)，保證了數(shù)據(jù)的安全。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，視頻監(jiān)控技術(shù)作為安防監(jiān)控中的一種主要技術(shù)手段，具有非常廣闊的應(yīng)用前景和價(jià)值。近年來(lái)，云存儲(chǔ)云計(jì)算技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用中雖卓見(jiàn)成效，但在未來(lái)應(yīng)用中還需要不斷改進(jìn)和優(yōu)化，以滿足視頻監(jiān)控技術(shù)的智能、高效、安全、可靠的需求。面對(duì)云時(shí)代的機(jī)遇，安防企業(yè)應(yīng)明確自身定位，以滿足市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，服務(wù)好客戶為目標(biāo)，潛心發(fā)展自身的專長(zhǎng)，有計(jì)劃、有步驟、有選擇地發(fā)展云技術(shù)，逐步積累云技術(shù)人才，以推動(dòng)云技術(shù)的全面發(fā)展。