近年來,模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)的市場份額在不斷縮水,正如人們所期望的,IP視頻監(jiān)控逐漸深入人心。確實,IP視頻監(jiān)控解決了傳統(tǒng)監(jiān)控布線繁瑣的問題,可是它也帶來了新的問題。
模擬攝像機達到650線便已是最高水平,然而對于IP攝像機而言,目前的技術水平早已超過了百萬像素的限制,兩百萬、五百萬乃至上千萬像素的攝像機都已不再是“物以稀為貴”了,前端采集的圖像畫面質量的提高也對后端監(jiān)控存儲設備提出了要求。
一般說來,目前的視頻監(jiān)控主要采取以下幾種方式進行存儲:
DVR存儲
這是目前最為常見的一種存儲模式,編解碼器設備直接掛接硬盤,目前最多可帶8盤硬盤。但由于編譯碼設備性能的限制,一般采用硬盤順序寫入的模式,沒有應用RAID冗余技術來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的保護。隨著硬盤容量的不斷增大,單片硬盤故障導致關鍵數(shù)據(jù)丟失的幾率在同步增長,且DVR性能的局限性也影響了圖像數(shù)據(jù)的共享及分析。
NVR存儲
在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,NVR是模擬錄像機和硬盤錄像機的理想升級換代產品,是在原來DVR基礎上實現(xiàn)的免除窗口操作系統(tǒng)和計算機配合的單機獨立操作設備。由于NVR采取高度集成化的芯片技術,擁有先進的數(shù)字化錄像、存儲和重放功能,不需要更換和存儲錄像帶,無需計算機配合和日常維護,因此,能夠實現(xiàn)高分辨率(可達到Full-D1分辨率)、高質量實時監(jiān)控,并且簡單易用。簡單來說,NVR系統(tǒng)將傳統(tǒng)的視頻、音頻及控制信號數(shù)字化,通過NVR設備上的網(wǎng)絡接口,以IP包的形式在網(wǎng)絡上傳輸,在DVR的基礎上,實現(xiàn)了系統(tǒng)的網(wǎng)絡化。
編碼器外掛存儲設備直連存儲
通過編解碼器的外部存儲接口連接,主要采用SATA、USB、iSCSI和NAS等存儲協(xié)定擴展。這種方式可以實現(xiàn)編解碼器容量的再擴展,適合于中小規(guī)模的部署,監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)通過RAID技術在可靠性上得到了一定保證。其中SATA/USB模式采用的直連方式,不能共享并且擴展能力較低。IP網(wǎng)絡(iSCSI和NAS)方式下具有更好的擴展能力和共享能力。由于數(shù)據(jù)的直接寫入,減少了服務器中轉這一環(huán)節(jié),在性能提升的同時也節(jié)省了用戶的投資,但是這種方式在進行數(shù)據(jù)的轉發(fā)和檢索,容易在轉發(fā)這一環(huán)節(jié)會出現(xiàn)很大瓶頸,且目前直寫通常采用像NAS等存儲方式,由于NAS自身的文件協(xié)議等原因,導致在多節(jié)點并發(fā)寫入數(shù)據(jù)時效率不高。
集中管理存儲
服務器連接前端編解碼器,通過流媒體協(xié)議下載數(shù)據(jù),然后存放到存儲設備上。服務器和存儲設備之間可以通過SAS、iSCSI、NAS、FC協(xié)議連接。集中存儲方式適合于大中型平臺的部署。集中存儲方式中,IP連接模式(iSCSI)和FC連接模式有良好的擴展能力和可管理性,是目前采用較多的方式之一。從實際的部署和效果來講,F(xiàn)C存儲由于強大的性能和數(shù)據(jù)處理能力,在節(jié)點較多的監(jiān)控環(huán)境里較為合適,而IP存儲由于性能和擴展性的限制,在中小型應用中能具備更高的性價比。
與其他IT系統(tǒng)不同,視頻監(jiān)控系統(tǒng)在大容量和成本方面的要求相對苛刻,既希望系統(tǒng)能夠擴容做到上萬路、幾十萬路監(jiān)控,但是動輒上億的資金也是個敏感的話題。在高昂的成本背后,相關數(shù)據(jù)顯示,采用傳統(tǒng)的DVR和NVR解決方案時,存儲設備占到整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)成本的15%~30%;而對于數(shù)字網(wǎng)絡高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)而言,存儲設備在整個系統(tǒng)中的造價則上升到50%~70%。也就是說,控制存儲成本成為降低視頻監(jiān)控系統(tǒng)總成本的決定因素之一。因此,在保證系統(tǒng)安全性的同時,選擇大容量低成本的IP存儲系統(tǒng)成為我們構建視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重要任務。
我們知道,存儲設備容量的大小,除了與攝像頭數(shù)量有關外,還與視頻的格式,碼率,存儲天數(shù)等相關。存儲系統(tǒng)容量的計算方法如下:
假設視頻的格式為D1,碼率為2Mb/s。單路視頻每天存儲容量為:1路*(2Mb/s*3600s)/8bit*24小時=21GB。單路視頻每月存儲容量為:1路*(2Mb/s*3600s)/8bit*24小時*30天=648GB。我們可以根據(jù)攝像頭數(shù)量、碼率、存儲時間可根據(jù)實際情況來選擇。
分布式PK集中式
對于網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)來說,存儲方式往往還面臨著兩種方式,是選擇分布式存儲呢還是選擇集中存儲?下面我們先來看一下兩者之間的區(qū)別:
集中存儲的優(yōu)缺點物理介質集中布放;視頻流上傳到中心對機房環(huán)境要求高,要求機房空間大,承重、空調等都是需要考慮的問題。
集中管理的優(yōu)缺點物理介質分布到不同的地理位置;視頻流就近上傳,對骨干網(wǎng)帶寬沒有什么要求;可采用多套低端的小容量的存儲設備分布部署,設備價格和維護成本較低;小容量設備分布部署,對機房環(huán)境要求低。
對于諸如平安城市此類監(jiān)控系統(tǒng)來說,監(jiān)控數(shù)據(jù)如何存儲?各個區(qū)域是否集中?怎么集中?一般來說,城市越小,網(wǎng)絡條件越好,越容易實現(xiàn)集中存儲;反之就越需要進行分布式存儲,而對于有需要的系統(tǒng)來說,視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以每個區(qū)域先集中,再匯聚到總中心,如應急指揮中心。
選購注意事項
與別的存儲系統(tǒng)不太相同,視頻監(jiān)控存儲系統(tǒng)具有自己獨有的特點:以流媒體方式對存儲設備進行訪問,多路視頻長時間同時寫入同一個存儲,實時多路視頻訪問同一個文件,視頻訪問帶寬恒定,帶寬穩(wěn)定性要求高,為1/25秒的平均值,視頻訪問時間長,容量需求巨大,存儲擴展性能高。視頻存儲對存儲環(huán)境沒有特殊的要求。按常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基本上都是臨時性,超過在線存儲時間(一般來說是30天)后就可以刪除了,監(jiān)控系統(tǒng)的備份很多時候只需要滿足一個月就可以了。
也就是說,視頻監(jiān)控系統(tǒng)首先是一個視頻應用系統(tǒng),存儲設備要能夠提供穩(wěn)定的帶寬輸出,滿足長時間視頻讀寫的要求,其次,視頻監(jiān)控系統(tǒng)既要滿足大量攝像頭的實時數(shù)據(jù)寫入,和要滿足大量監(jiān)控端的視頻回放需求,因此,還要考慮存儲系統(tǒng)可以提供足夠的IOPS性能。
由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋區(qū)域較廣,遍布整個城市甚至要求全國,因此存儲設備還要考慮是否可以實現(xiàn)物理上分散,但管理和監(jiān)控上可以統(tǒng)一的功能。
因此,我們在選擇監(jiān)控存儲設備時,不一定要選帶寬最大的,而要選擇帶寬波動最小、曲線最平穩(wěn)的。由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)要求一天24小時長時間運行,最好在用控制器架構的存儲設備,不要選擇PC架構的,選擇容量可以擴張的設備。
另外,在超過100TB容量的情況下,F(xiàn)C-sata設備的價格不一定就比ISCSI設備貴。FC支持的磁盤數(shù)量多,ISCSI設備一般支持的數(shù)量少,假設容量要求為500TB,F(xiàn)C-sata只需要一套就可以,而ISCSI設備就需要很多到才行,僅僅ISCSI設備的控制器部門的費用就是很大一塊。
更多相關: AV集成
文章來源:中國投影網(wǎng)