20世紀(ji)80年(nian)(nian)代(dai),我國安(an)防視(shi)(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)(kong)(kong)行業從(cong)民用領(ling)域開始興起,經過30多(duo)年(nian)(nian)的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan),安(an)防視(shi)(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)(kong)(kong)技術歷(li)經模擬(ni)監(jian)控(kong)(kong)(kong)、數字監(jian)控(kong)(kong)(kong)、網絡監(jian)控(kong)(kong)(kong)、智能監(jian)控(kong)(kong)(kong)的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)歷(li)程,依(yi)舊如(ru)火如(ru)荼、方(fang)興未(wei)艾。在整個視(shi)(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)(kong)(kong)技術發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)歷(li)程中,視(shi)(shi)頻(pin)存(cun)儲也歷(li)經了不同的(de)(de)時代(dai)的(de)(de)技術革新與(yu)蓬勃發(fa)(fa)展(zhan)(zhan),本文作者試圖以自己淺(qian)顯的(de)(de)認知來闡述視(shi)(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)(kong)(kong)存(cun)儲的(de)(de)前世、今生及未(wei)來。
模擬監控時代的視頻存儲——前世之緣
模擬時(shi)代的(de)監控系統由視(shi)(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)采(cai)集(攝像機(ji))、視(shi)(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)傳(chuan)輸(視(shi)(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)同軸電纜)、視(shi)(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)交換(huan)和管理(矩陣)、視(shi)(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)顯示(監視(shi)(shi)(shi)(shi)器)和視(shi)(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)錄(lu)像(錄(lu)像機(ji))構成。視(shi)(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)、音頻(pin)(pin)信(xin)號的(de)采(cai)集、傳(chuan)輸、存(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)均(jun)為(wei)模擬形(xing)式(shi)(shi),只適用(yong)于較小的(de)地理范圍(wei),施工(gong)難度(du)大(da),需(xu)要(yao)鋪(pu)設“視(shi)(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)”、“音頻(pin)(pin)”、“控制”等線路,也無法(fa)與信(xin)息系統交換(huan)數據(ju)。在(zai)這(zhe)個(ge)時(shi)代,用(yong)于存(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)視(shi)(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)圖像的(de)設備叫做VCR(Video Cassette Recorder,盒式(shi)(shi)磁(ci)帶(dai)錄(lu)像機(ji))。存(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)視(shi)(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)圖像的(de)介質為(wei)盒式(shi)(shi)磁(ci)帶(dai),使(shi)用(yong)磁(ci)帶(dai)存(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)存(cun)(cun)在(zai)著很多問題:如易受潮(chao)、消(xiao)磁(ci)、粘連,數據(ju)難以利用(yong)等。
![]() VCR | ![]() 盒式磁帶 |
數字監控時代的視頻存儲——今生之初、少年之時、青年之路
數(shu)字(zi)時代(dai)的(de)視頻監控系統(tong)其實(shi)是隨(sui)著計算(suan)機技(ji)術(shu)(shu)的(de)發展演進而(er)來。隨(sui)著計算(suan)機視頻編解(jie)碼(ma)技(ji)術(shu)(shu)的(de)發展,出現了(le)(le)DVR(Digital VideoRecord,數(shu)字(zi)視頻錄像機),通過(guo)DVR,可將模擬視頻轉換為(wei)數(shu)字(zi)信號并(bing)進行壓縮編碼(ma),實(shi)現了(le)(le)視頻的(de)數(shu)字(zi)存(cun)儲(chu)(chu)。由于DVR能(neng)夠實(shi)現視頻圖像數(shu)字(zi)化存(cun)儲(chu)(chu),很(hen)好的(de)解(jie)決了(le)(le)VCR易受(shou)潮、消磁、粘連,難(nan)于長期(qi)保存(cun)等問題,DVR很(hen)快取代(dai)VCR成(cheng)為(wei)監控系統(tong)的(de)存(cun)儲(chu)(chu)部分。就DVR本(ben)身而(er)言,其本(ben)身也(ye)經歷了(le)(le)兩個(ge)階段:PC 式(shi)DVR(今生(sheng)之(zhi)初)和嵌入式(shi)DVR(少年之(zhi)時)。
今生之初(PC 式DVR):
PC 式DVR 作為DVR 的(de)早期產品形(xing)態,主要(yao)就是工控機/PC+ Windows 操作系(xi)統+圖像(xiang)采集卡+硬盤;圖像(xiang)編(bian)碼(ma)格式主要(yao)有:M-JEPG、MPEG-1;圖像(xiang)分辨(bian)率為:QCIF、CIF,由(you)于編(bian)碼(ma)格式以(yi)及設備(bei)可(ke)靠(kao)性等問題,很快就被市場淘汰。
少年之時(嵌入式 DVR):
嵌(qian)入式DVR 產品是以專用電路(lu)+ Linux操作系統(tong)+硬盤(pan)組成;圖像編碼格式主(zhu)要(yao)有(you):MPEG-4、MPEG-2; 圖像分(fen)辨率為:QCIF、CIF、DCIF 、4CIF、D1, 嵌(qian)入式DVR 因(yin)(yin)安(an)裝使用簡單(dan)、系統(tong)可(ke)靠性(xing)相對較(jiao)高等(deng)因(yin)(yin)素(su),曾經長(chang)時間占據了整個安(an)防視(shi)頻存(cun)儲(chu)市場的絕大部(bu)分(fen)市場份額。
![]() 第一代 PC 式DVR | ![]() 第二代 PC 式DVR |
青年之路(DAS 存儲):
在(zai)DVR 誕生(sheng)之(zhi)后,因為(wei)DVR 的存(cun)儲(chu)(chu)容量(liang)相對較小,2005 年起,DAS(Direct AttachedStorage-- 直接附加(jia)存(cun)儲(chu)(chu))曾經占據(ju)了一段市(shi)場主流地位。采用DAS 方(fang)(fang)案(an)存(cun)儲(chu)(chu)主要包括PC式DVR+DAS 的存(cun)儲(chu)(chu)解決方(fang)(fang)案(an)和嵌入式DVR+服務器+DAS 的存(cun)儲(chu)(chu)解決方(fang)(fang)案(an)兩(liang)種。DAS 存(cun)儲(chu)(chu)解決方(fang)(fang)案(an)由于資源利用率低(di),無法實現資源共享(xiang),管(guan)(guan)理分散繁瑣(suo),異構(gou)化嚴重及管(guan)(guan)理維護成本(ben)居高不下等一系列(lie)問(wen)題,到2008 年逐(zhu)漸退(tui)出安防監(jian)控市(shi)場。
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模數結合方案
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大規模數字方案(DVR+ 流媒體服務器)
需要說明的是:從事過多(duo)年安防視頻(pin)監(jian)控(kong)(kong)(kong)系統(tong)建設的(de)專家或工程(cheng)師會說:“在模(mo)擬(ni)時(shi)(shi)代和數(shu)字(zi)時(shi)(shi)代之間還有一(yi)(yi)個模(mo)數(shu)結(jie)合(he)時(shi)(shi)代。”其實在DVR 替代VCR 作為(wei)存儲設備(bei)時(shi)(shi),DVR 不僅提(ti)供了(le)(le)視頻(pin)圖像編(bian)解碼、數(shu)字(zi)存儲,同時(shi)(shi)也提(ti)供了(le)(le)簡單(dan)的(de)網(wang)絡訪問功能,整個模(mo)數(shu)結(jie)合(he)的(de)方案(an)已(yi)經具備(bei)了(le)(le)絕大部分的(de)數(shu)字(zi)屬性,因此(ci)筆者(zhe)也將其歸屬于數(shu)字(zi)監(jian)控(kong)(kong)(kong)。另外,對于采用DVR+ 流媒(mei)體服務器的(de)大型數(shu)字(zi)監(jian)控(kong)(kong)(kong)解決方案(an),其本(ben)質已(yi)經將TCP/IP 網(wang)絡作為(wei)一(yi)(yi)個虛擬(ni)交換矩陣,實現了(le)(le)聯(lian)網(wang)監(jian)控(kong)(kong)(kong),這種方案(an)本(ben)身(shen)已(yi)經是一(yi)(yi)種簡單(dan)的(de)網(wang)絡監(jian)控(kong)(kong)(kong)。
網絡監控時代的視頻存儲——壯年之盛
很(hen)長一段(duan)時(shi)(shi)間,人(ren)們一直在(zai)爭論:有(you)人(ren)認為(wei)DVR 的(de)(de)下一代是(shi)NVR,有(you)人(ren)認為(wei)是(shi)IPSAN。筆者認為(wei)NVR 也(ye)好,IP SAN 也(ye)罷,其實只是(shi)在(zai)網(wang)絡監(jian)控(kong)時(shi)(shi)代,這兩種存(cun)(cun)(cun)儲設(she)(she)備(bei)在(zai)不同場景(jing)應用(yong)(yong)下的(de)(de)產(chan)品形態(tai)。前端采集設(she)(she)備(bei)——攝(she)像機由模擬攝(she)像機向高清網(wang)絡攝(she)像機轉變,隨之(zhi)(zhi)而(er)來的(de)(de)就是(shi)后端的(de)(de)視頻(pin)存(cun)(cun)(cun)儲設(she)(she)備(bei)由DVR 向NVR 轉變。而(er)IP SAN 則是(shi)視頻(pin)監(jian)控(kong)系統分布式存(cun)(cun)(cun)儲向集中式存(cun)(cun)(cun)儲轉變過程中,從IT 行業的(de)(de)通用(yong)(yong)數據(ju)(ju)存(cun)(cun)(cun)儲應需(xu)演(yan)變而(er)來。在(zai)演(yan)變的(de)(de)過程中,通用(yong)(yong)IP SAN 根據(ju)(ju)視頻(pin)監(jian)控(kong)業務(wu)的(de)(de)特點,不斷的(de)(de)進行革新與優化,存(cun)(cun)(cun)儲中增(zeng)加視頻(pin)監(jian)控(kong)的(de)(de)媒(mei)體及業務(wu)功能,使之(zhi)(zhi)形成今天(tian)的(de)(de)安防(fang)視頻(pin)存(cun)(cun)(cun)儲。
由DVR 進(jin)(jin)化(hua)而(er)來(lai)的(de)(de)(de)(de)NVR,其自身(shen)集成接(jie)(jie)入、編解碼、管理、預覽/ 回放(fang)、存(cun)(cun)儲(chu)等一(yi)(yi)系(xi)列功(gong)能,是一(yi)(yi)個(ge)典型的(de)(de)(de)(de)All In One 產品,其產品正在向(xiang)高性能接(jie)(jie)入和大容量方向(xiang)發展;而(er)應需而(er)變的(de)(de)(de)(de)IP SAN 產品也隨著視(shi)頻監控業務(wu)的(de)(de)(de)(de)需要,融合進(jin)(jin)了(le)視(shi)頻接(jie)(jie)入、轉發、回放(fang)等一(yi)(yi)系(xi)列的(de)(de)(de)(de)視(shi)頻業務(wu)功(gong)能,由標準的(de)(de)(de)(de)IP SAN 演進(jin)(jin)成為具有一(yi)(yi)系(xi)列安防(fang)監控業務(wu)功(gong)能的(de)(de)(de)(de)專有視(shi)頻存(cun)(cun)儲(chu)設備。
智能監控時代的視頻存儲——未來之夢
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云存儲
中(zhong)國(guo)的(de)(de)(de)(de)安防視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)監(jian)(jian)控(kong)產業正(zheng)在蓬勃發(fa)展(zhan),各行業視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)監(jian)(jian)控(kong)系(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)建(jian)設(she)規模也在不(bu)斷擴(kuo)大(da),安防視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)監(jian)(jian)控(kong)行業不(bu)斷向(xiang)著(zhu)IT 化、應(ying)用化、智能(neng)(neng)化的(de)(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)演進,視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)監(jian)(jian)控(kong)系(xi)(xi)(xi)統發(fa)展(zhan)已經進入了“智能(neng)(neng)監(jian)(jian)控(kong)時代(dai)”。在未來(lai)(lai)的(de)(de)(de)(de)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)監(jian)(jian)控(kong)系(xi)(xi)(xi)統中(zhong),隨著(zhu)高清視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)/ 圖片采集的(de)(de)(de)(de)大(da)規模應(ying)用,各類(lei)數據將呈現爆(bao)炸性(xing)的(de)(de)(de)(de)海(hai)量(liang)增長(chang),視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)監(jian)(jian)控(kong)系(xi)(xi)(xi)統中(zhong)需要(yao)存(cun)儲(chu)的(de)(de)(de)(de)數據類(lei)型和(he)數據應(ying)用的(de)(de)(de)(de)復雜(za)程度(du)不(bu)斷提(ti)高,非結構(gou)化數據(例如:視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)/ 圖片)、結構(gou)化數據(例如:智能(neng)(neng)分(fen)析結果)等需要(yao)長(chang)時間持續地保存(cun)到存(cun)儲(chu)系(xi)(xi)(xi)統中(zhong),并(bing)要(yao)求(qiu)(qiu)隨時可以調用和(he)分(fen)析,這對(dui)新一(yi)(yi)代(dai)安防視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)存(cun)儲(chu)系(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)、可靠性(xing)、安全性(xing)、智能(neng)(neng)化以及(ji)運維管理等方(fang)面都(dou)提(ti)出了新的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)(qiu)。未來(lai)(lai)的(de)(de)(de)(de)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)存(cun)儲(chu)系(xi)(xi)(xi)統要(yao)能(neng)(neng)夠支持海(hai)量(liang)數據的(de)(de)(de)(de)快速(su)(su)存(cun)儲(chu)及(ji)檢(jian)索,能(neng)(neng)夠滿足多路并(bing)發(fa)智能(neng)(neng)分(fen)析、大(da)數據分(fen)析/ 檢(jian)索等一(yi)(yi)系(xi)(xi)(xi)列(lie)的(de)(de)(de)(de)高速(su)(su)數據訪問需求(qiu)(qiu),新一(yi)(yi)代(dai)存(cun)儲(chu)系(xi)(xi)(xi)統正(zheng)在成為“智能(neng)(neng)監(jian)(jian)控(kong)時代(dai)”未來(lai)(lai)技術(shu)發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)(de)決定性(xing)因素。
筆者(zhe)認為新IT 技術領域里的(de)(de)計(ji)算、存(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)融(rong)合的(de)(de)發展趨勢會(hui)在安(an)防視頻監(jian)控(kong)領域得以(yi)進一步應用,同時分布式(shi)存(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)與集中式(shi)存(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)并進的(de)(de)業(ye)務(wu)模型(xing)仍將會(hui)長期存(cun)(cun)在,因此筆者(zhe)認為在“智(zhi)(zhi)能監(jian)控(kong)時代(dai)”,新一代(dai)的(de)(de)存(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)設(she)備(bei)會(hui)有兩種(zhong)形態:智(zhi)(zhi)能監(jian)控(kong)一體機與安(an)防云存(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)。
智能監控(kong)一體機主要部署在少(shao)量(liang)數據小規(gui)模(mo)存儲應用場景中,除了具備(bei)NVR 產品的(de)所(suo)有功能外,應具備(bei)視(shi)頻/ 圖(tu)片(pian)/ 智能信息(xi)混合存儲、視(shi)頻/ 圖(tu)片(pian)智能實時分(fen)析(xi)、設備(bei)堆疊/集(ji)群、業務(wu)無縫接管、高性能視(shi)頻解碼等一系列監控(kong)業務(wu)功能。
而針對于數(shu)(shu)十PB 甚至數(shu)(shu)百(bai)PB 級的(de)海量(liang)數(shu)(shu)據大(da)規模集中存(cun)儲(chu)(chu)的(de)應用(yong)(yong)場(chang)景(jing)中,傳統(tong)的(de)IP SAN 無(wu)論是(shi)在(zai)容量(liang)還是(shi)在(zai)性能(neng)的(de)擴(kuo)(kuo)展(zhan)上都存(cun)在(zai)瓶頸,而云(yun)存(cun)儲(chu)(chu)作為(wei)云(yun)計算領(ling)域興起(qi)的(de)一種新(xin)(xin)技術(shu)(shu),通過軟件將系(xi)統(tong)內大(da)量(liang)的(de)存(cun)儲(chu)(chu)設備管(guan)理起(qi)來(lai),運用(yong)(yong)分布式技術(shu)(shu)、虛(xu)擬化技術(shu)(shu)、集群技術(shu)(shu)等對系(xi)統(tong)內的(de)設備資源(yuan)、存(cun)儲(chu)(chu)空(kong)間資源(yuan)進行(xing)整(zheng)合,為(wei)用(yong)(yong)戶提(ti)供大(da)容量(liang)、高性能(neng)的(de)透(tou)明存(cun)儲(chu)(chu)服務(wu)(wu)(wu)。通過云(yun)存(cun)儲(chu)(chu)可(ke)以突破(po)容量(liang)和性能(neng)瓶頸,實現性能(neng)與容量(liang)的(de)線性擴(kuo)(kuo)展(zhan),并提(ti)供數(shu)(shu)據高速(su)讀寫訪(fang)(fang)問接口,滿足(zu)視(shi)(shi)頻(pin)/ 圖片(pian)智(zhi)能(neng)分析業務(wu)(wu)(wu)、大(da)數(shu)(shu)據分析業務(wu)(wu)(wu)的(de)高速(su)數(shu)(shu)據訪(fang)(fang)問需(xu)求。同時,云(yun)存(cun)儲(chu)(chu)作為(wei)視(shi)(shi)頻(pin)監(jian)控應用(yong)(yong)的(de)一個組(zu)件來(lai)說,將視(shi)(shi)頻(pin)/ 圖片(pian)的(de)查詢、檢索、回放、下載等視(shi)(shi)頻(pin)業務(wu)(wu)(wu)嵌入到云(yun)存(cun)儲(chu)(chu)系(xi)統(tong)內部,也是(shi)云(yun)存(cun)儲(chu)(chu)在(zai)安防視(shi)(shi)頻(pin)監(jian)控行(xing)業應用(yong)(yong)創新(xin)(xin)和技術(shu)(shu)發展(zhan)的(de)必然(ran)趨勢。
IT 行業(ye)依托于大(da)量結(jie)構(gou)化數據儼(yan)然已經從IT 時(shi)代(dai)(dai)步入(ru)(ru)DT 時(shi)代(dai)(dai),安(an)防視頻(pin)監控行業(ye)借(jie)助于海量的(de)非(fei)結(jie)構(gou)化數據,通過智能分析技術的(de)快速發展和不斷引入(ru)(ru)新IT 技術,不久(jiu)的(de)將來,也一定會從VT 時(shi)代(dai)(dai)快速進(jin)入(ru)(ru)DT時(shi)代(dai)(dai)。