高清视频监控系统存储技术方案

1、高清视频监控系统存储技术方案对于视频监控而言, 图像清晰度无疑是最关键的特性。图像越清晰,细节越明显, 观看 体验越好, 智能等应用业务的准确度也越高。 所以图像清晰度是视频监控永恒的追求。 然而 作为高清的视频, 动辄几 G 到几十 G 的文件大小, 这么大的视频文件, 而且有如潮水般的涌 现,不仅对存储容量,对读写性能、可靠性等都提出了更高要求。因此,选择什么样的存储 系统和方案,往往成为影响视频读写速度的关键。高清、网络化视频的存储要求1、在了解高清存储系统之前,必须知道什么是高清 ?在高清视频标准中,视频从最低标准到较高标准依次为 720线非交错式,即 720p 逐行 扫描 ;1080

2、线交错式,即 1080i 隔行扫描 ;1080线非交错式,即 1080p 逐行扫描,屏幕纵横 比为 16:9,如果是视音频同步的 HDTV ,标准输出为杜比 5.1声道数字格式。高清视频有常见的三种分辨率, 分别是:720P(1280×720P逐行, 美国的部分高清电视 台主要采用这种格式;1080i(1920×1080i隔行;1080P(1920×1080P逐行。 网络视频高清资 源以 720P 和 1080i 最为常见,其中作为视频监控系统的高清部分,已产品化的设备标准普 遍采用 720P 和 1080P 的拍摄标准。2、存储要求之大容量,即高清的文件到底有多

3、大 ?高清视频在经过不同的编码处理以后,依据码率不同,而有不同的要求。一般码率在 6-20Mb 之间,压缩效率、压缩方式不同,所获得的最终文件大小约为:3-10GB/小时,因此 便产生了对于存储大容量的要求。 当然一般意义上的视频, 压缩模式不同, 占用的存储空间 非常小,这里主要讨论一下高清视频的存储容量。高清视频的一种应用是提供这些高清网络视频资源下载的高清网站, 规模比较小的站点 片库中也会有成百上千部电影, 这一类的网站在互联网上多如牛毛, 而每个站点存储系统的净容量要求至少在几十 T ,加上某些站点要建立多个文件映射和下载种子以提高综合流量, 容量就不仅仅是几十个 T 了。另一种应用

4、是高清视频监控, 虽然出于经济性考虑, 此种应用中高清监控视频压缩率会 比较高。目前 720P 高清视频摄像资料每小时视频录像可压缩到 3GB 左右容量,但由于采集 的是高清视频, 而一般的监控系统摄像路数都是几百乃至上千路, 所以这种应用将需要更多 的存储设备和更大的存储容量。 以此为例, 按一个月保存时间要求计算, 可以得到这样一个 数据: 3GB/小时×24小时×30天×1路 =2.16T每存储一路视频需要 2T 以上的净容量,那么计算一个拥有 500路高清视频摄像,需要 保存 30天的监控系统所需的最少存储容量是 1PB 。3、存储要求之高性能众所周知,除

5、了 BT 分布式下载结构的网站,支持高清视频的效果大多是以服务端大数 据流量为代价的。以每路数据流为 20Mb 的高清视频为例,在千兆单点服务模式,最多可以 容纳 50路高清视频同时播放。当然这个是理论值, 实际上还要考虑网络在处理数据撞包等任务时, 消耗网络带宽资源之类 的因素。 因此, 在高清视频网站考虑服务时, 首先要考虑向服务器提供高清视频数据的存储 系统, 扩大存储系统的带宽,速度才能得到有效的提升。 在高清视频监控系统中, 存储的传 输速率要求会随着监控系统的规模呈正比增长。4、存储要求之可靠性从高清视频文件对用户的重要性来讲有几个不同的层次:一般安全性用户、 中度安全性 用户、重

6、要视频数据用户。作为一般安全性用户, 主要是指一些以分布式下载的高清电影网站, 他们对于高清数据 安全性要求相对不高。 偶尔存储系统离线, 并不会对整个体系造成太大影响, 但是对于数据 的完整性要求比较高。中度安全性用户, 如一些大型高清视频在线网站、 交互网站等, 要求高清视频数据具有 实时性、交互性特点的, 以及关键性的高清视频数据存储,都属于中度安全要求的用户。他 们对于高清视频存储安全性的要求,是实时性和可恢复性。重要视频数据用户, 比如高清视频监控图像、 媒体资讯制作内容等都属于重要视频数据 类型,这类用户对高清视频存储安全的要求是实时性、冗余性和不间断性。高清网络存储解决方案汇集1

7、、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

8、、 安全的文件系统、 IP 的开放构架、高速的聚合带宽。2、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,

9、 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, 最大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。3、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, 要求支持最大带宽运行, 如果采用普通的存储系统,

10、 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。这一方案应用范围广, 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。4、高清网络视频存储的发展趋势从高清诞生以来的发展历程可以看到, 作为高清的网络视频存储, 初期主要是随着高清 电影, 网上电影资源下载的发展而应用。 未来大量高清影片资源将在网络上不断涌现, 高清 存储的容量也将飞速膨胀,从个人电脑的几个、几十个