打破存储技术短板 迎接全民高清时代

2014-11-20 19:52:58来源: 安防知识网 关键字:打破  迎接  全民  高清

    摘要:原有的标清相关技术已渐渐不能满足需求,如何建立新的高性能、大容量存储系统及存储解决方案打破存储技术这块高清视频监控系统发展的短板已成为业内普遍关注的一大课题。

  近年来,在行业应用加速普及和市场需求多样化的推动下,高清技术逐渐成为监控系统的主流应用趋势。在视频源的采集,视频信号的编码压缩、传输、浏览,录像文件的回放等环节的全面支持下,“高清化”不仅为整个系统带来了更完整清晰的图像,更真实可靠的数据,更完美的用户感官体验,还为智能分析打下了坚实的基础,但与此同时也给视频管理系统信息的最终集散地——存储技术带来了前所未有的压力与挑战。原有的标清相关技术已渐渐不能满足需求,如何建立新的高性能、大容量存储系统及存储解决方案,打破存储技术这块高清视频监控系统发展的短板已成为业内普遍关注的一大课题。

  高清时代,存储技术面临挑战

  目前安防行业监控存储方式主要有四种,DVR存储、NVR存储、编码器外挂存储设备直连存储和集中管理存储(IP-SAN)。其中DVR存储比较常见,它作为一种分布式存储方式,是通过在系统中将视频监控的图像信息分散的存储在DVR,或者通过DVS离散于监控控制端的电脑硬盘中来实现的;NVR存储,简单来说是在DVR的基础上,通过NVR上的网络接口,以IP包的形式传输和存储数据,实现了系统的网络化;编辑器外挂存储设备直连存储,是通过编解码器的外部存储接口连接,主要采用SATA、USB、iSCSI和NAS等存储协定扩展,适合中小规模存储要求;集中管理存储则是将服务器连接前端编解码器,通过流媒体协议下载数据,然后存放到存储设备上,适用于大中型平台的部署。

  随着高清时代的到来,高清画质连带码流带宽大幅提升,对存储容量和处理性能提出更高的要求,从而带来更高的存储部署成本。从网络环境与系统稳定性,到智能化存储,乃至国际化标准等因素都制约着存储技术的发展,成为全民高清发展道路上的拦路虎。

  要解决这些问题,首先数据存储系统必须具有相应等级的扩展能力,不仅能够存储海量数据,而且能够应对更多数据类型

  其次,数据传输的速度要快,要实现实时画面传输,就必须保证足够的带宽。这个问题随着近年带宽和高清监控前端视频编解码技术的不断发展将会得到较大改善。

  第三,系统结构必须灵活。通过配置灵活的录像计划,更好地实现存储资源的统一管理和调度。

  四,必须确保系统的安全可靠性。安全可靠性分为两个方面:系统的安全可靠和设备的安全可靠。系统方面,目前业界多采用ANR技术系统。ANR技术即“断点续传技术”,作为一种结合本地存储和网络存储的技术,它主要解决网络失效时的监控数据丢失问题。在网络发生临时故障时,监控系统会自动启动前端摄像机本地录像功能,并将录像暂时存储在本机的CF卡上,保障录像视频不丢失。当网络恢复正常后,前端摄像机立即将在网络故障发生期间的录像数据自动同步备份至管理中心。而当前设备的安全可靠则主要采用N+1备份技术,即当存储设备中一台发生故障,系统会自动选出另外一台备用存储设备来接管故障设备。

  笔者所在公司针对高清存储系统的安全可靠性,推出的高清存储设备采用独立运行录像系统,录像数据采用网络集中式管理和存储,不仅实现了海量存储与安全的冗余存储模式RAID5,而且在设计中加入了系统自动预警的理念,当系统发生故障时,该设备在自动弹出报警提示的同时,会发送报警信息给中心管理服务器,经实践证明,可以有效避免录像丢失。此外,该设备还可预设存储天数与存储天数不足事前报警,硬盘实时健康状态侦测与故障报警,具有安全的数据访问权限控制,充分保证了系统的安全性,可靠性。

  新兴技术成为突破口

  虚拟存储技术

  随着计算机技术和相关信息处理技术的不断发展,人们对存储的需求**了各种技术的变革,磁盘性能越来越好、容量越来越大。但是在大量的大中型信息处理系统中,单个磁盘并不能满足需要,由此催生了存储虚拟化技术。所谓虚拟存储,就是把多个存储介质模块通过一定的手段集中管理起来,所有的存储模块在一个存储池中得到统一管理,类似一个超大容量的硬盘,是一种为使用者提供大容量、高数据传输性能的存储系统。

  虚拟存储实际上是逻辑存储,是一种智能、有效的管理存储数据的方式。它克服了物理存储的局限,可以把物理设备变成完全不同的逻辑镜像呈现给客户,既充分利用了物理设备的高性能、高可用优势,又打破了物理设备本身不可克服的局限性。虚拟化在IT界已经不是什么新鲜事物,虚拟存储技术为用户提供了一种新的存储实现方式,使企业可以更灵活、更有效、更简便、更经济地管理其整个存储资源。

    云存储

  近年来,业内针对高清监控存储如何突破瓶颈的讨论如火如荼,新兴的云存储技术作为一种解决方案呼声颇高。

  云存储是在云计算概念的基础上延伸和发展出来的概念,是指通过集群应用、网络技术或分布式等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用然间集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的系统。

  云存储拥有随着容量增长,线性地扩展性能和存取速度,在多租户环境下具备私密性和安全性,允许用户基于策略和服务模式按需扩展性能和容量等等优势,并具有保证数据存储的高度适配性和自我修复能力,能够满足伴随海量非活动数据的增长而带来的存储难题。

  相比其他存储方式,云存储的存储管理可以将所有的存储资源整合到一起,实现自动化和智能化。它通过虚拟化技术解决了存储空间的浪费,不仅提高了存储空间的利用率和存储效率,而且同时具备负载均衡、故障冗余功能。此外,云存储还能够实现规模效应和弹性扩展,降低运营成本,避免资源浪费。

  由于能够解决海量存储的难题,云存储技术当下正受到热捧,但相关技术还处于起步阶段,真正要大面积投入应用并在市场上占有一席之地,还有一段不短的征程。

  更多未来发展趋势

  智能化

  在监控系统中,智能化分析是一种先进的视频分析技术,更是作为目前平安城市应用中不可或缺的视频处理过程,如人脸识别,客户兴趣分析,物体检测,安全预警等,智能分析对事前防范与事后取证起到的作用明显,结合报警系统联动,能够取得更大的效益。与此同时,这些智能化应用对存储系统的能力提出了更高的要求。在某些行业,由于视频存储量非常大,需要对视频进行智能压缩处理,对一些重点区域或者时间段提取摘要视频,录像检索技术将为录像携带上事件标签;在回放录像时,可利用事件标签进行快速检索,只需要根据需求,划定检索区域或者输入检索时间进行检索,相关的录像瞬间就会被搜索出来,减少了查看录像的时间,大大节省了时间和人力;在存储视频的时候,将有用的视频文件保存下来,丢弃没有重要信息的文件,进而为存储容量减压。未来如能普遍实现结构化存储,通过数据库来管理存储视频,有效推动存储数据的智能化应用,将使高清存储得到更好的发展。

  标准化

  相比于其他产业,存储是一个标准缺失的领域,然而要想使整个产业健康发展,必须构建一个系统的标准化体系。如果安防厂商统一按照一定的标准规划、生产,不仅方便了用户,而且大大减少为不同厂商兼容所投入的研发费用。目前监控行业影响最大的国际标准是ONVIF和PSIA,存储系统作为监控系统中重要的一环,也应支持相应的国际化标准,这不仅便于对繁杂的监控设备进行统一的规划和管理,而且有利于通过国际标准协议接入前端和平台,为高清监控的发展提供了更多可能。

  数据显示,截至2013年底,全国公安、交通、城管等各种视频监控点达到3000万个。随着高清视频的出现,安防系统的数据量仍在不断膨胀,安防系统联网和整合不断推进,存储技术和容量需求也不断提升,导致数据体量巨大,大数据的特征凸显。但目前大量的视频数据仍然是独立的、零散的。视频录像数据散布在各个行业、单位独立的系统中,并未实现真正的联网、共享,业界对数据挖掘、利用也尚未形成的通用方法。而如何合理有效的对视频信息资源进行存储、分配、开发、再利用及信息资源共享,这样的思考或许将决定企业在未来市场竞争中的命运。

  身处一个互联网、IT与硬件集成紧密结合的行业,对于未来存储市场的发展趋势是全融合时代有所洞见的安防企业已纷纷在了解用户需求和市场动向的前提下,通过与IT厂商优势互补的形式迅速跻身大数据领域。未来已来,下一代高清存储技术已开始萌芽,全民高清时代还会远吗?

关键字:打破  迎接  全民  高清

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2014/1120/article_7840.html
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