高清監(jiān)控興起促進存儲設備市場需求巨大
2011/4/18 11:37:25
在安防業(yè)界曾經盛傳這么一句話，2010年是高清爆發(fā)元年，2011年則是高清的全面進軍年。從2010年安防市場的表現來看，無論是廠商對高清產品的熱情，還是用戶工程商對高清產品的期盼和質疑，高清似乎確實來到了我們身邊。
應該說，數字高清網絡視頻監(jiān)控市場的興起，不僅刺激了對數字高清網絡攝像機的巨大需求，同時也刺激了存儲設備市場。相關數據顯示，在采用傳統(tǒng)的DVR和NVR解決方案時，存儲設備占整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)的成本大致為15%～30%;而在數字網絡高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，存儲設備在整個系統(tǒng)中的造價則將上升到50%～70%。
而隨著百萬像素數字高清網絡視頻監(jiān)控市場的不斷拓展，越來越多的終用戶趨向于采用數字和網絡視頻錄像機進行存儲和檢索監(jiān)控視頻，百萬像素攝像機產生的視頻數據要比低分辨率的攝像機多得多，構建監(jiān)控存儲解決方案成為一大難題。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要特點是圖像信息量巨大，要求具有足夠的存儲空間。與其他類型系統(tǒng)不同，視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般具有監(jiān)控點多(攝像頭數量多)、視頻數據流大、存儲時間長、24小時連續(xù)不間斷作業(yè)等特點。
以目前高清基本的720P效果為例，正常監(jiān)控錄像需要的硬盤容量大約為4G~8G/路•小時，出于經濟性考慮，降低每小時視頻錄像可壓縮到3GB左右容量。以此為例，按一個月保存時間計算，8路監(jiān)控大約17T(17000G)容量左右。
應該說，作為圖像數據和報警事件記錄的載體，存儲的重要性已不言而喻。當前，存儲已不僅是一個設備而已，而是已經升華到了一個解決方案平臺的地步。大容量的存儲系統(tǒng)并不是存儲設備的簡單堆積，更需要解決存儲機制的完備性、存儲標準以及在時間(存儲數據處理速度)和空間(存儲容量)上的可使用性等問題，還有大容量存儲系統(tǒng)的可管理性要求。
隨著存儲技術的發(fā)展，視頻監(jiān)控行業(yè)的存儲方式也在不斷演變，目前來說，安防監(jiān)控存儲主要為以下四種方式：
DVR存儲。90年代末，基于數字信號處理(DSP)的數字化視頻監(jiān)控逐漸開始普及，各類編解碼技術在圖像處理方面獲得了廣泛應用，經過處理后的圖像也可以以數字碼流的方式進行傳輸，圖像的存儲也開始進入數字化時期。典型的應用是數字硬盤錄像機(DVR)，其采用內置硬盤的方式進行圖像存儲。
DVR存儲是目前常見的一種存儲模式，編解碼器設備直接掛接硬盤，多可直接帶8個硬盤。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冗余技術來實現對數據的保護。隨著硬盤容量的不斷增大，單片硬盤故障導致關鍵數據丟失的幾率在同步增長。隨著遠程視頻監(jiān)控的不斷發(fā)展，DVR存儲也表現出明顯的前端化和單機化的特征。
NVR存儲。NVR(NetworkVideoRecorder，網絡視頻錄像機)是近兩年中國安防市場上逐漸興起的一種產品形態(tài)，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，NVR是模擬錄像機和硬盤錄像機的升級換代產品，是在原來DVR基礎上實現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，擁有先進的數字化錄像、存儲和重放功能，無需計算機配合和日常維護，因此，能夠實現較高分辨率(可達到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、音頻及控制信號數字化，通過NVR設備上的網絡接口，以IP包的形式在網絡上傳輸，在DVR的基礎上，實現了系統(tǒng)的網絡化。NVR是基于大系統(tǒng)、聯網設計的，業(yè)務可能是“數據中心”化的，而管理是基于控制臺的思路，如果需要，這種系統(tǒng)也可以采用網絡存儲進行備份。
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)控視頻數據通過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網絡(iSCSI和NAS)方式下具有更好的擴展能力和共享能力。由于數據的直接寫入，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據的轉發(fā)和檢索時容易在轉發(fā)這一環(huán)節(jié)出現很大瓶頸，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)寫入數據時效率不高。
集中管理存儲。服務器連接前端編解碼器，通過流媒體協(xié)議下載數據，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，FC存儲由于強大的性能和數據處理能力，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。
目前來說，許多廠商都開發(fā)了具有聯網傳輸功能的DVR或NVR，以及具有網絡存儲架構的NAS和SAN軟硬件設備。從現實情況來看，NAS采用磁盤陣列和網絡架構具有很大的存儲容量，而SAN配合監(jiān)控管理平臺能夠提供更大的存儲空間，具有存儲空間易于擴展、尋址靈活、可遠距離傳輸數據、存儲設備利用率高等特點，適合大型的集中式網絡監(jiān)控系統(tǒng)。IPSANs是目前視頻監(jiān)控存儲市場的一個熱點，而DVR在相當長的一段時間內會與其他的存儲方式共存。
近兩年來，電信和網通在全國各地建設了很多不同規(guī)模的“全球眼”、“寬視界”網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。“全球眼”或“寬視界”系統(tǒng)的終極目標是建設一個類似話音網絡和數據服務網絡一樣的、遍布全國的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，為所有用戶提供遠程的實時視頻監(jiān)控和視頻回放功能，并通過服務來收取費用。但由于目前城市內部和城市之間網絡條件限制，視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲設備規(guī)模的限制，“全球眼”或“寬視界”一般只能在一個城市內部來建設。
以平安城市建設為例，其成千上萬個攝像頭視頻錄像的聯網要求并不是簡單的存儲設備相加就可以達到的。仍然以上文所提的720P高清攝像頭為例，其每小時視頻錄像可壓縮到3GB左右容量，按一個月保存時間要求計算，可以得到這樣一個數據：3GB/小時×24小時×30天×1路=2.16T。目前的平安城市大型聯網監(jiān)控攝像頭路數少則幾百，多可以上萬，假設某交通監(jiān)控系統(tǒng)有500路高清攝像頭，那么需要保存30天的監(jiān)控系統(tǒng)所需的少存儲容量為1PB，而如果全省交通監(jiān)控系統(tǒng)聯網，又如果全國交通監(jiān)控聯網呢?可以想見的是，如此巨大的數據存儲量對存儲領域來說不得不是一個挑戰(zhàn)性的難題。
云計算是近兩年來IT界興起的一大熱點，而在云計算概念上延伸和發(fā)展起來的云存儲概念對存儲領域來說具有極大的誘惑性，它通過集群應用、網格技術或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數據存儲和業(yè)務訪問功能，似乎給大型聯網視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶來了曙光。
然而，正如云計算給IT業(yè)界人員帶來的困擾一般，云存儲概念的提出似乎也面臨了許多必解的難題，比如數據安全性、數據傳輸的延時性、存儲的便攜性等問題。
數據安全性。從云計算誕生開始，安全性一直是一個備受爭議的話題，同樣，在云存儲方面，安全性通常是首要的商業(yè)考慮和技術考慮。視頻監(jiān)控數據的安全性可想而知，如何滿足用戶對數據安全性的要求恐怕是云存儲不得不面對的現實。
數據傳輸的延時性。遠程視頻監(jiān)控避免不了的尷尬之一就是監(jiān)控錄像的延時，特別是發(fā)生重大突發(fā)事件時，很可能一秒鐘的延時便會造成重大的人力財力損失。那么，云存儲如何保證在大規(guī)模數據請求的情況下提供足夠的訪問人群呢?
存儲的便攜性。一些用戶在考慮托管存儲的時候還要考慮數據的便攜性。一般情況下這是有保證的，一些大型服務提供商所提供的解決方案承諾其數據便攜性可媲美好的傳統(tǒng)本地存儲。有的云存儲結合了強大的便攜功能，可以將整個數據集傳送到你所選擇的任何媒介，甚至是專門的存儲設備。
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