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网络视频监控系统图像存储技术介绍

  目前,网络视频监控系统图像存储按照存储位置特点分为:前端存储、中心存储、客户存储三种方式。前端存储就是将视频录像存储在DVR自带的硬盘中;中心存储将视频录像存储在中心平台的录像服务器所支持的硬盘陈列中或者是网络存储所支持的磁盘陈列中;客户端存储将视频录像存储在客户端浏览地监控机器中的磁盘。一般确定存储地点的原则如下:

  前端存储:如果用户对存储图像实时性要求较高同时前端设备的可靠性能够得到保证;

  中心存储:如果前端没有存储功能一般采用中心存储,另外中心存储可以做为前端存储的备份;

  客户端存储:一般做为临时性的视频图像的存储:如抓拍、手动录像。

  一般情况下网络视频监控系统可以和其它业务共享同一接入网络线路。申请新增网络视频监控系统不需要申请新的线路,利用原有的线路可以使用网络视频监控系统。但是如果原来是VPN等专用线路,需根据当地的组网情况做具体分析,但是从纯粹技术而言,只要在网络增加一定的资源配置,新增用户还是可以做到不增加线路而使用网络视频监控系统的业务。

  网络视频监控对存储需求有如下几个特点:

  一、对存储的容量需求弹性比较大,存储容量的多少随着画面质量的要求、画面尺寸的大小、画面的帧率、存储时间的长短等因素有关,这些因素的变化都会使存储容量产生较大变化。

  二、对存储的性能要求不高,但是需要能够满足长时间的连续数据读写,数据流量大、同时访问请求的数量少。

  三、数据保存周期长短不一,超过使用时间后可以重复使用。一般的监控场所数据保存一定时间(如10天),以后便可以删除或覆盖。

  在网络视频监控系统安装时,为视频监控方案选择合适的存储设备,首先需要估算存储容量需求。根据目前的视频压缩主流方式计算如下:

  H.264压缩方式:D1清晰度,实时25帧,500M/小时/路;

  H.264压缩方式:HAFL D1清晰度,实时25帧,300M/小时/路;

  H.264压缩方式:CIF清晰度,实时25帧,200M/小时/路;

  从上述数据基本可以估算出一个视频监控项目中所需存储图像清晰度设备的类型。举例来说,某公司需要1路D1视频监控系统,7*24小时监控,数据保存3个月便可以覆盖,那么总计容量需求1.1TB.

  目前可以采用定码率抽帧存储技术,如一个月内的图像存储25帧/S的录像文件,在不影响录像记录信息的情况下,可以将其降低为15帧/S。这样可以大大节省存储空间。

  网络监控视频各种主流存储技术的特点分析和介绍:

  目前的网络存储技术有NAS、SAN、ISCSI。NAS是在TCP/IP协议基础上提供文件的存储服务;SAN主要是基于光纤通道的、面向数据块的存储,可以看成是传统总线的扩展;ISCSI是在前面两种技术在TCP/IP网络上的融合,通过把面向数据块的SCSI协议封装在TCP/IP包中以便在TCP/IP网络上的传输的技术.

  一直以来,用来存储数据的存储区域网络SAN都建立在光纤通道(FC,即Fibre-Clannel)技术基础上,这种技术给存储域的应用提供了高性能的块数据访问方案。由于IP在局域网和广域网上的应用以及良好的技术支持,在IP网络中也可实现远距离的块级存储,以IP协议替代光纤通道协议,形成基于IP的SAN存储。凭借低成本、高性价比、不受距离限制、不易形成信息孤岛等特点,IPSAN受到了越来越多的关注和应用。常用的几种存储方式由于早期的网络十分简单,直连式存储(DAS)是最先被采用的网络存储系统。在DAS存储体系结构中,为避免出现单点错误,通常采用多个服务器共享一个存储系统。当需要增加系统的存储容量时,一般采用增加磁盘陈列(RAID)方式。DAS曾经是一种流行的存储系统,但不能满足大容量的存储需求,于是出现了NAS和SAN等其他存储技术。网络存储系统包括文件服务器和存储设备部件,NAS安装了预配置的存储设备,让主服务器从文件I/O操作中“解脱”出来,视该服务器成为一种优化的文件系统,操作系统不再实现计算功能,仅提供文件系统功能,客户端直接通过NAS系统与存储设备之间交互数据。NAS直接运行文件系统,如NFS/CIFS等,另外通过设置NAS可以实现在不同的客户端(如NT和Unix)之间共享数据。驱动器、磁带驱动器或可移动的存储介质和内嵌系统软件,它能够支持多种应用协议(如NFS、CIFS、FTP、HTTP等),还能够支持各种操作系统,如Unix/windowsNT等,而且在不同的网络环境中使用也无需对网络环境进行任何的修改。NAS产品直接通过网络借口连接到网络上,简单地配置IP地址后,就可以被网络上的用户所共享使用。NAS适宜通过LAN传输存储文件和共享文件。这种处理方式会占用主机大量的CPU资源,文件操作的延迟相当大。数据量的增加,使DAS和NAS出现同样的问题,不能为提高存储能力而无限制地增加存储设备。

  与DAS和NAS存储相比,SAN的优势在于所有的数据处理都不是由服务器完成的,SAN是一种将存储设备、连接设备和接口集成在一个高速网络中的技术,它本身就是一个存储网络,承担了主网络中的数据存储任务。在SAN网络中,所有的数据传输在高速、高宽带的网络中进行,SAN存储实现的是直接对物理硬件的块级存储访问,提高了存储的性能和升级能力。根据存储网路所采用的传输协议和物理介质的不同,SAN由FCSAN、IPSAN等多种实现方式,FCSAN采用高速的光纤通道构成存储网路,是SAN的主流技术。随着Ethernet和IP的开放性及块存储多方面的优点,并以IP协议-iSCSI替代光纤通道协议实现端到端的SAN存储。iSCSI技术只需要低廉的投资,就可以方便、快捷地对信息和数据进行交互式传输和管理。相对于以往地网络接入存储,iSCSI解决了开放性、容量、传输速度、兼容性、安全性等问题,其优越地性能使其自发布之日便受到市场地关注与青睐。

2015-06-05
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