地铁高清视频存储技术的应用分析

赵敏

【摘要】 本文首先介绍了地铁视频监控系统组成，并阐述了其中高清视频存储技术。通过对HD-NVR、存储管理服务器+IPSAN、流存储技术和云存储技术的介绍和比较，阐述适合目前地铁建设的可靠视频存储技术。

【关键词】 视频监控 存储技术 流存储 云存储

引言

地铁在近年来得到了很多大中型城市的青睐，全国各地都在进行地铁建设，因此出现了如何应对人流量比较大，安全隐患比较多，突发事件集中，列车调度复杂等一系列问题。视频监控系统经过很长时间的发展，成为这样一种较为有效的解决方式。伴随着高清视频监控的发展，人们对图像的质量要求越来越高，监控系统需要更高的传输带宽负荷、更大的存储容量，更高的可靠性，系统中的存储技术变的越来越重要，选择一套适合的存储技术对于保证整个地铁监控系统的稳定性、安全性显得尤为重要。

一、视频监控系统存储技术概述

随着高清化趋势愈演愈烈，项目规模越来越大，存储时间越来越长，监控系统对存储容量的要求、对存储设备稳定性的要求、对系统可扩展性的要求、对磁盘性能的要求以及对数据安全性的要求越来越高，高清监控带给存储系统巨大的挑战和压力。存储技术的难题在于如何应用一个强大的平台管理软件，统一相关设备的编码方式，以及对宽带传输、数据处理能力和存储缓存等各方面的优化处理。因此，高清视频存储方案如何选择成为监控系统中至关重要的一环。

二、地铁视频监控系统存储技术

2.1高清NVR存储

在网络视频监控系统中，NVR是模拟录像机和硬盘录像机的理想升级换代产品，是在原来DVR基础上实现的免除窗口操作系统和计算机配合的单机独立操作设备。HDNVR采取高度集成化的芯片技术，拥有先进的数字化录像、存储和重放功能，不需要更换和存储录像带，无需计算机配合和日常维护，因此简单易用，且能实现高分辨率、高质量实时监控，实现系统的高清化和网络化。HD-NVR可同时实现高清网络摄像机接入、管理、实时高清显示、高清录像存储、检索回放等功能，适用于中小高清监控项目和分布式存储模式。

2.2存储管理服务器+IP-SAN存储

集中式存储管理模式通过存储管理服务器连接前端编解码器，服务器和存储设备之间可通过SAS、iSCSI、NAS、FC协议下载数据存放到存储设备上。集中式存储管理模式，存储空间利用率高，易于扩容；且由于采用了RAID技术，存储的可靠性高，单一硬盘损坏不会造成视频丢失。目前主要有存储管理服务器+IP-SAN和存储管理服务器+FC-SAN两种集中式存储管理模式，从实际的部署和效果来讲，FCSAN存储管理由于强大的性能和数据处理能力，其稳定性高，在节点较多的监控环境里较为合适，但费用也比较高，而IP-SAN存储管理比较经济实用，具有易于扩展、寻址灵活、可远距离传输、利用率高等特点，且有着强大的生命力，当系统中某一处出现故障，不会影响到整个系统的运作，可广泛用于平安城市、金融系统、平安校园、地铁视频监控等大中型集中式网络监控系统，是目前地铁视频监控中应用最广的存储技术，受到业内的青睐。

2.3流存储

IP-SAN存储以其高性价比、兼容性等方面优势在监控系统中得到广泛应用，但随着项目规模的扩大、高清前端的使用，视频服务器易成为整个系统的性能瓶颈，外部有几百路甚至上千路视频需要并发写入时易形成处理瓶颈，视频服务器在监控系统中易形成单点故障，负责写入/读取的服务器一旦失效，将中断整个存储系统业务。流存储是一种通过流媒体协议从编解码器直接获取录像文件，省去存储服务器成本，避免服务器形成单点故障和性能瓶颈；流存储具备独特的快速索引方式，最大限度精简检索深度，精确定位，提高检索效率；在流存储应用模式下，该存储系统通过视频流协议和策略负责从前端编码设备直接取流，支持客户端、平台直接接入，实现对监控数据的直接下载、检索、浏览和回放等。此外，还具备存储系统功能，包括RAID管理、配置、报警等功能。流存储技术是一种专用存储系统，从底层彻底解决监控存储特有的存储问题，是视频监控技术和存储技术的完美结合。

2.4云存储

云存储是指通过集群应用、网络技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统，是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统，就是将储存资源放到云上供人存取的一种新兴方案。使用者可以在任何时间、任何地方，透过任何可连网的装置连接到云上方便地存取数据。在视频监控领域的应用，主旨是提高整体监控系统的稳定性，保证监控业务的延续性，提供更高的存储性能。

典型的视频监控云存储系统架构：物理存储层、存储协议层、云存储文件系统层、云存储管理层、云存储接口层以及应用层。云存储方案的优势在于易扩展性、高可靠性、高性能、可管理性；缺点在于前期建设投入大。

三、地铁视频监控系统存储技术比较

上述存储技术比较如下：

监控存储给服务器和本地存储带来了不少的压力，在实施过程中，针对大数据流量，所需要的大容量存储硬盘及带宽成本相当大，如何在成本及效果方面做到平衡，如何满足具体需求将是最直接的问题，通过上表的比较可知目前地铁监控视频存储技术方案选择IP-SAN技术最多，其性价比最高；但是随着地铁视频监控需求越来越多，云存储技术将在摄像终端达到一定规模以后，凭借其单位成本优势获得更多地铁客户的青睐。

四、结束语

随着高清技术的不断发展，根据不同规模和不同结构的高清监控系统，采用不同的存储方案，针对中小规模的网络监控系统，HD-NVR网络存储方案将受到更多青睐；而针对监控点相对集中，且规模较大的系统结构，可设计采用集中式管理存储模式或云存储模式，整个监控系统的存储资源由存储管理服务器统一管理、统一调度和分配。目前，高清存储技术受到业内各界的研究和推进，监控领域的存储技术发展日新月异，未来将会有更具高效的、更简洁的、更实用的高清存储方案，将进一步进行关注。

参 考 文 献

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