大数据来袭 未来视频监控存储如何建设

    随着这几年视频技术的飞速发展，安防监控已经进入智能高清和大数据时代，可以说视频监控技术和市场发生了质的变化。随着安防产品和技术的不断提升，各行各业对视频监控图像质量的要求越来越高，随之对数据存储的要求也越来越高，这就必然会促进视频监控存储市场的变革。
　　
　　从应用层面讲，其实在所有的监控图像信息中，有用的往往只有1%甚至不到1%，99%的信息都是无用信息。但正是有了这99%%的无用信息的铺垫，才沉淀了1%的有用信息。因此，不管是有用还是没用的视频信息，都要进行存储，这就势必会带来巨大的存储压力。而视频监控图像往往是很多行业事件和案例中事后查证的重要证据，在社会治安监控、银行、司法等系统应用中，视频监控图像的存储时间往往都在1-3个月甚至更久。监控图像清晰度的提高，必然带来图像存储更大的压力。
　　
　　监控应用对存储有哪些要求？
　　
　　首先，海量存储的需求。监控数据是7×24小时写入，存放时间从7天、15天……甚至到1年，数据量随时间增加线性增长。对于连锁商业机构而言，每个分支机构布置5到10处监控路数是常见的，这对于传统的存储行业和监控行业来说是难以处理的。
　　
　　其次，性能的要求。视频监控主要是视频码流的写入，表征性能的是存储能支持多少路码流(通常是384Kbps-2Mbps)。在多路并发写的情况下，对带宽、数据能力、缓存等都有较大影响，对存储的压力很大，这时候存储需要有专门针对视频性能的优化处理。
　　
　　第三，价格的敏感。安防监控行业的海量存储，由于总容量大，造成总的价格成本上升。反而言之，对单位容量成本(每TB价格)的要求很高。
　　
　　第四，集中管理的要求。安防监控应用中，由于需要大量存储设备，存储设备中的海量数据，必须被有效的管理起来，对最终用户的使用提供方便、可靠、透明的支持。
　　
　　最后，网络化要求。TCP/IP网络是安防监控技术向网络化方向发展的网络基础，基于TCP/IP网络的存储技术将在安防监控技术网络化进程中发挥不可替代的作用。
　　
　　面对数字发展，高清视频监控存储如何建设？
　　
　　在标清视频监控时代，用户多关注的是存储空间，DVR是标清系统的标准配置。但进入高清以后，由于高清视频能够捕获更多的细节，覆盖更广的空间，能够更好地支持视频智能分析技术进行后期的数据挖掘等，录像资料的价值将大大提高，对存储也提出了更高的要求。那么进入高清后，网络高清视频监控系统对存储设备的需求主要有哪些呢？
　　
　　目前，高清视频监控主要是指基于分辨率为720p或1080p的高清视频源所建的视频监控系统，实现前端高清视频采集、后端高清视频存储，中心实现高清视频流的转发、检索、回放、显示和管理。高清视频源虽然在压缩算法上采用了先进的H.264，但单路视频码流依然需要4Mbps-8Mbps，这就要求存储设备能够宜于高清监控大码流的特性，高效、完整地实现视频数据的安全写入，同时应具备强大的运算处理性能和较高的容量，更为重要的是，在满足这些要求时，存储技术需要与监控应用特别是高清监控应用做更紧密的结合，因此只有专为特定应用设计的产品和方案才能更好地满足要求；
　　
　　高清监控系统多采用高清网络摄像机作为视频采集设备，这类设备自身往往不具备长时间存储介质，数据存储过程更多的是通过网络传输数据，然后在专用的存储设备上实现数据存储。由于视频监控需要7×24小时连续写入，存储时间相对较长，通常需存储1个月甚至更长，数据量随着时间的增加呈线性增长，因此需要可弹性扩充的大容量存储设备。同时在对高清系统进行系统扩容时，只需灵活地接入相关的网络摄像机即可实现，对于前端的这种特性，相应地要求后端存储方案需具备更强大的灵活性，以适应整个系统对扩展性的需求；
　　
　　网络监控将改变模拟监控图像以本地存储为主的特性，而其能实现监控图像在本地或异地、一处或多处进行存储。这样一来，如何在海量数据中对所需的历史视频进行快速检索和获取，如何对存储设备进行有效且快速的管理和维护，以保障数据的安全也成为存储系统在建设中需要重点思考的问题。
　　
　　大浪潮变革，未来视频监控存储有新需求
　　
　　视频监控市场的飞速发展，带来的是数据的爆炸式增长。尤其是全国平安城市建设所带来的监控数据的爆炸式的增长，给后端的存储及管理带来了很多困难：后端拥有了大量的监控数据和信息；如何去保存、分析及利用这些数据，对整个安防行业来说，挑战非常大。可以说将大数据定义为继物联网、云计算之后的新一轮的信息革命，一点也不夸张。
　　
　　“安防云”概念的提出，是为了用基于物联网模式并且采用云存储技术来满足现代化安防的需求。而采用云计算技术推出的视频监控云服务，可有效解决平安城市媒体大数据的获取、存储、检索、智能应用等问题的视频大数据存储及应用系统，为视频监控的快速精确检索、智能应用等提供了端到端的解决方案。目前，视频监控云服务已经在多个平安城市的建设项目中被应用，有效缓解了视频数据的无限量积压，当需要查找数据时，可迅速被查找到。
　　
　　而除这些新技术应用以外，视频监控存储还有其他五大新要求。
　　
　　高容量：高清化带来存储容量猛增，需要稳定可靠的大容量存储：提高单套系统容量：通过SAS扩展级联多个JBOD，支持3TB、4TB硬盘，增强RAID健壮性;使用集群存储系统：增强存储系统弹性扩展能力，弥补单机可靠性不足；
　　
　　高性能：高清监控对存储总带宽要求较高，而且存储性能要根据监控特点进行调优：性能优化：高清大码流高并发数据流，不同模式下(边写边读、边删边写、RAID重建)的IO性能优化、NAS性能优化;应用结合：NVR软件嵌入后的应用处理能力，合理分配系统资源；
　　
　　高能效：海量存储部署的背后是大量的能源消耗、高昂的使用成本，监控设备都应是低功耗设计：在DVR时代，监控厂商通过硬盘轮休降低功耗、延长寿命，而网络存储则可使用MAID实现节能，但MAID更多适用于备份归档环境;考虑到监控应用是7*24不间断的，选择高转换效率的电源(80Plus电源或者直流电源)更有价值，可在不影响应用的情况下降低能耗；
　　
　　高密度：监控对存储最基本的需求就是降低每TB成本、每槽位成本：高清监控普及后，原有3U16盘位设备，单台存储容量有限，高盘位存储可以支持更多摄像头;4U24盘位以上的高密度存储，可以有效降低每槽位成本、提高单台存储容量、节省机架空间；
　　
　　高适用：存储必须针对监控实际需求进行设计，解决客户痛点才能生存：文件碎片过多导致性能下降、断电后文件系统易损、流媒体直写、高效率的索引结构;提高NVR嵌入应用的便利性和兼容性，支持Windows/Linux软件，提供与外部监控子系统接口的API，实现高效率的分析，在海量数据中快速定位;以UIT的SV1000G2为例，从产品设计上就贯穿了5个高，采用端到端的SAS6Gb技术、Intel最新的SandyBridge平台提高性能，4U24/4U36的高密度设计、支持3TB硬盘，提高单套系统的存储容量，降低每槽位成本;适用转换效率高达90%的80Plus电源，可以节约更多电能，降低系统运营成本;通过架构优化可以与监控系统更紧密结合。
　　
　　结语
　　
　　现今的监控系统中，监控平台的应用将越来越深入和普及，存储系统中保存监控视频数据的利用率也会越来越高。从最初只用于历史视频的查看，发展到对监控视频的智能化分析，及与报警系统联动等，这些智能化应用都对存储系统的设备响应IO、处理能力等提出了更高的要求。用户在面对众多监控设备厂商的产品时，如何构建一套完整的监控体系，对众多设备进行统一维护，成为用户的难题。如何更好的去规划和管理是值得思考的。