视频云存储系统的设计与实现

□ 文/吴艳平 马韵洁 任子晖

引言

近几年来，全国各地的平安城市在如火如荼的开展，视频监控行业得到了快速的发展。尤其是视频监控图像质量由起初的模拟信号标清发展到现在的数字信号高清，每路视频码流从512Kbps至2M、4M及10Mbps不断增大，由最初用户对视频图像数据刚开始只看不存或少量保存到现在的长时间储存；使视频数据呈现爆炸性增长的态势 。

本文基于行业视频监控业务需求，研究一款集接入、存储、转发、管理为一体的智能视频监控产品。致力于为用户提供更优质的服务。具备高性能、高可靠、高开放性、易维护、易管理的特点。能够广泛应用于平安城市、交通监控、园区安防等。

图1 系统架构图

视频云存储系统

系统架构图

视频云存储技术架构上共分为三层：

1）前端设备层

包括接入的各种枪机、球机、卡口相机以及部分符合标准接入协议的NVR设备。

2）服务层

设备接入服务（DAS）通过Onvif协议以来对设备进行接入，并发送控制指令。并通过RTSP协议来对视频流进行请求与传输控制。从而完成对接入设备的管理控制与视频流接入。

中心控制服务（CCS）通过标准协议实现对设备的控制与管理以及整个存储流转过程中的信令控制，同时负责对整个存储集群进行管理。

流媒体转发服务（STS）负责获得媒体数据，并通过约定的协议转发给其它相关的服务。

云存储服务（CSS）可以根据预定的存储策略，将前端设备所产生的媒体数据保存在集中存储设备中，同时提供对这些媒体数据的管理，如检索、查看、备份等。

3）客户端

包括两部分功能：实时预览和监控、录像回放。实时预览和监控是指可以在客户端上实时查看前段设备所产生的视频、显示即时产生的报警，还可以对前端设备进行控制和配置。录像回放是指可以设定检索条件，对媒体数据进行检索，并对其进行呈现、下载、播放、控制。

功能模块

视频云存储系统主要包括4大模块，各模块及其相应功能如表1所示。

表1 系统功能模块

实验结果与分析

在单节点基本配置：cpu：2颗4核，主频2.2GHz，内存16G，硬盘36*3T的情况下：

多次实验统计显示系统能够达到如下性能：

A:最大前端视频流接入带宽: 256路/512Mbps；

B:最大转发带宽：128路/256Mbps；

C:最大历史视频点播带宽：64路/128Mbps；

D:集群最大管理规模：500个。

结束语

本文设计的视频云存储系统单台可以独立工作，多台能够集群工作。自适应能力强。能够广泛应用于平安城市、交通监控、园区安防等。