有人說,高清是2010安防行業(yè)的發(fā)展趨勢之一,而縱觀各大廠家,包括海康、索尼、樂榮、朗馳在內(nèi)的不少安防廠家紛紛在今年上半年推出了高清新品。高清已然成為安防行業(yè)新一輪革命的焦點。
高清技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
高清視頻監(jiān)控近年來得以迅速發(fā)展,主要是為了解決人們在正常監(jiān)控過程中“細(xì)節(jié)”看不清的問題。“高清”即“高分辨率”,關(guān)于高清的定義,最早來源于數(shù)字電
視領(lǐng)域,高清電視,又叫“HDTV”,是由美國電影電視工程師協(xié)會確定的高清晰度電視標(biāo)準(zhǔn)格式。電視的清晰度,是以水平掃描線數(shù)作為計量的,它的集中高清劃分方式如下:
(1)1080i格式,是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視顯示模式。1125條垂直掃描線,1080條可見垂直掃描線,16:9,分辨率為1920×1080,隔行/60Hz,行頻為33.75KHz。
(2)720p格式,是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視顯示模式。750條垂直掃描線,720條可見垂直掃描線,16:9,分辨率為1280×720,逐行/60Hz,行頻為45KHz。
(3)1080p格式,是標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)字電視顯示模式。1125條垂直掃描線,1080條可見垂直掃描線,16:9,分辨率為1920×1080逐行掃描,專業(yè)格式。
高清電視,就是指支持1080i、720p和1080p的電視標(biāo)準(zhǔn)。
目前,在安防行業(yè)傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)最高可達(dá)標(biāo)準(zhǔn)清晰度,進(jìn)行數(shù)字編碼后,一般可以達(dá)到4CIF或D1的分辨率,約為44萬像素,清晰度在300至500電視線 之間;采用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機的IP監(jiān)控,如果要達(dá)到800電視線的清晰度,那么網(wǎng)絡(luò)攝像機的分辨率至少要達(dá)到1280x720的標(biāo)準(zhǔn),約90多萬像素;若采用200萬像素的網(wǎng)絡(luò)攝像機,就達(dá)到了超高清圖像的要求,寬高比為16:9的網(wǎng)絡(luò)攝像機,對應(yīng)分辨率為1920x1080,寬高比為4:3的網(wǎng)絡(luò)攝像機,對應(yīng)分辨率為1600x1200。安防行業(yè)更多的是借用電視領(lǐng)域的高清劃分標(biāo)準(zhǔn),俗稱為“高清”和“標(biāo)清”。安防市場中已經(jīng)出現(xiàn)了分辨率能夠達(dá)到1080i和720p的網(wǎng)絡(luò)攝像機,這是因為網(wǎng)絡(luò)給高清視頻的傳輸提供了一個很高的保障。當(dāng)然,也有具有高清傳輸接口的模擬攝像機,如具有Y/Pb/Pr和VGA接口的槍機或一體機。
所以,這里借用一下廣電標(biāo)準(zhǔn):能達(dá)到百萬像素的攝像機,配套以1080p分辨率的顯示設(shè)備及相應(yīng)的傳輸通道,就可以形成一套可稱之為高清的監(jiān)控系統(tǒng)。安防視頻監(jiān)控行業(yè)目前還沒有通用的高清標(biāo)準(zhǔn)。有廠家認(rèn)為圖像達(dá)到D1就是高清,也有廠家認(rèn)為超過480線就是高清,眾說紛紜。這里我們可以看看DVR國家標(biāo)準(zhǔn)。2006年國家質(zhì)量監(jiān)檢總局發(fā)布的《視頻安防監(jiān)控數(shù)字錄像設(shè)備國家標(biāo)準(zhǔn)GB20815-2006》規(guī)定,DVR的等級劃分A級(分辨率不小于4CIF)和B級(分辨率小于4CIF)。如果按照以上廠家的評價標(biāo)準(zhǔn)要求來看,DVR中A級產(chǎn)品為高清產(chǎn)品,B級為通用產(chǎn)品,即4CIF(分辨率為704×576)為高清,CIF(分辨率為352×288)為普通清晰度。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,“高清”技術(shù)必然引入視頻監(jiān)控領(lǐng)域,視頻監(jiān)控行業(yè)的高清標(biāo)準(zhǔn)也會不斷完善。那么面對如此高清的大監(jiān)控,后臺存儲是否能跟上前臺的腳步呢?下面就讓我們一起來看一看。
視頻監(jiān)控存儲選型
·充分考慮流媒體視頻訪問特點,以及與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)存儲和文件服務(wù)系統(tǒng)存儲的區(qū)別,在流媒體讀寫的模擬環(huán)境中進(jìn)行設(shè)備選型測試,測試結(jié)果取帶寬變化曲線的最小值為有效數(shù)值;
·從技術(shù)來講,DAS,NAS,F(xiàn)C,ISCSI都可以用于視頻監(jiān)控系統(tǒng),不存在那類存儲絕對不能用的問題。但在具體的項目中,存儲設(shè)備選型要從攝像頭數(shù)量、視頻的碼率、總帶寬、容量、機房總帶寬、系統(tǒng)擴(kuò)展性、存儲可擴(kuò)展性、可管理和維護(hù)性、建設(shè)成本等多個方面去考慮,哪個存儲評分最高就選擇哪個;
·存儲系統(tǒng)的成本計算要考慮存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、HBA卡等的總成本,另外還要看是否會增加服務(wù)器數(shù)量和相關(guān)軟件數(shù)量;
·適當(dāng)考慮數(shù)據(jù)備份和系統(tǒng)遠(yuǎn)程容災(zāi),合理選擇存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu);
·視頻監(jiān)控總體來說需要的是一個大容量、低成本存儲系統(tǒng),因此系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)允許多種存儲方式的共存,以滿足不同的客戶需求,形成差異化服務(wù)。
對視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)來霽,應(yīng)用存儲設(shè)備是一種新型的、具有媒體管理和專用軟件應(yīng)用功能的、高性能的存儲設(shè)備。與普通的存儲相比,應(yīng)用存儲除了具有基本的數(shù)據(jù)存儲和安全保護(hù)等功能特點外,還具有網(wǎng)絡(luò)管理、媒體資產(chǎn)管理、視頻轉(zhuǎn)碼、視頻點播和存儲共享管理等功能。
硬件參數(shù):由于要在存儲中內(nèi)嵌應(yīng)用軟件,應(yīng)用存儲一般都基于PC架構(gòu)的NAS或ISCSI存儲設(shè)備。存儲設(shè)備在硬件方面采用全冗余的,可熱插拔的硬件架構(gòu)和模塊化的設(shè)計方式,支持雙控制器,雙電源,雙風(fēng)扇模塊等, 消除單點故障,從來保證整個存儲系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
應(yīng)用存儲設(shè)備的控制器上的核心處理單元(CPU)位數(shù)量和緩存大小可根據(jù)系統(tǒng)壓力進(jìn)行調(diào)整。一般每控制器的CPU數(shù)量不少于2個,緩存不小于4GB,后期每控制器的CPU可擴(kuò)展到4個以上,緩存可擴(kuò)展到8GB以上。可以根據(jù)用戶應(yīng)用的讀寫特性動態(tài)調(diào)整讀寫比例,也可以根據(jù)各種應(yīng)用的優(yōu)先級別定義Cache的分配比例。
在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,應(yīng)用存儲應(yīng)具有不低于300MB/S的實際可用帶寬,容量不小于100TB。
以上所述是好的應(yīng)用存儲設(shè)備所以應(yīng)具有基本硬件配置參數(shù),當(dāng)然,針對具體項目,硬件配置可以上下調(diào)整,以適應(yīng)項目的需要。
集群功能:具有分布式均衡負(fù)載的Cluster結(jié)構(gòu),支持多個控制器節(jié)點。前端主機端口可實現(xiàn)多通道動態(tài)負(fù)載均衡、支持自動故障切換。控制器可實現(xiàn)集群的、全Active的工作模式,且發(fā)生故障可自動實現(xiàn)failover。后端磁盤可在線進(jìn)行擴(kuò)展,數(shù)據(jù)可自動均布在所有的磁盤或后端口存儲設(shè)備,提高單卷的訪問性能。
存儲虛擬化技術(shù):把數(shù)據(jù)靈活的以條帶化式分布在每一個集群中的磁盤節(jié)點上,創(chuàng)造一個單一的,共享的存儲池,來滿足企業(yè)逐漸增加的存儲要求和應(yīng)用要求,能有效地節(jié)省用戶初期投資,最大化投資收益比。
自動負(fù)載均衡技術(shù):當(dāng)新的控制器節(jié)點和新的存儲設(shè)備加入集群中時,利用自動負(fù)載均衡技術(shù)能夠把在同一時間的負(fù)荷均勻的分布在集群中所有節(jié)點上,避免瓶頸產(chǎn)生,實現(xiàn)存儲空間充分利用,發(fā)揮其最大性能,不需要down機的時間。
媒體資訊高清網(wǎng)絡(luò)存儲解決方案
在媒資系統(tǒng)中應(yīng)用的存儲系統(tǒng),首先要解決的是文件的系統(tǒng)共享,多任務(wù)訪問,和訪問效率問題。
現(xiàn)階段在媒資的應(yīng)用中,從外景拍攝的資料到攝影棚的復(fù)合視音頻,無不是高清片源,即便是原始?xì)w檔的錄像資料,也都是以DV、DV-COM等。此類的視頻資料單個復(fù)合流的數(shù)據(jù)量大,因此對于存儲系統(tǒng)整體的效率尤為重視。
部分資料在管理系統(tǒng)、片源審核系統(tǒng)、視頻采編播系統(tǒng)、配音合成系統(tǒng)等眾多視頻系統(tǒng)之間要求共享。由于不同應(yīng)用系統(tǒng)可能會是多種不同的操作系統(tǒng)的主機,因此在文件系統(tǒng)的共用特性上有極高要求。
在該媒體資訊高清網(wǎng)絡(luò)存儲解決方案中,主要采用了獨立的硬件構(gòu)架、安全的文件系統(tǒng)、IP的開放構(gòu)架、高速的聚合帶寬。
高清視頻監(jiān)控存儲系統(tǒng)解決方案
前端高清攝像機采集到視頻后,通過內(nèi)部的高清編碼器把高清的視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并通過視頻監(jiān)控專網(wǎng)傳送到中心,經(jīng)由視頻存儲系統(tǒng)處理,存于Macrostor高清監(jiān)控存儲系統(tǒng)中。
由高清監(jiān)控客戶終端發(fā)起請求,經(jīng)過視頻存儲系統(tǒng)處理后,視頻數(shù)據(jù)通過視頻存儲系統(tǒng)發(fā)送至各個請求的客戶終端提供服務(wù)。
由于高清監(jiān)控系統(tǒng)的帶寬要求和本身視頻文件的數(shù)據(jù)量比較大,因此在Macrostor高清監(jiān)控存儲系統(tǒng)中采用的接口模式為多鏈路聚合模式,這樣可以盡可能多的管理前端高清網(wǎng)絡(luò)攝像機。
在一個中大型高清監(jiān)控系統(tǒng)中,攝像機數(shù)量龐大,因此在擴(kuò)展規(guī)模的形式上,Macrostor高清監(jiān)控存儲系統(tǒng)采用積木化結(jié)構(gòu),即可隨時增加存儲系統(tǒng),在網(wǎng)絡(luò)帶寬能允許的情況下,最大限度發(fā)揮存儲系統(tǒng)效率。
與傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控存儲相比,高清系統(tǒng)的存儲性能更強大,對于網(wǎng)絡(luò)的要求更高,每個獨立的監(jiān)控系統(tǒng)不能無限制的擴(kuò)展。基于Macrostor高清監(jiān)控存儲系統(tǒng)設(shè)計能夠使得系統(tǒng)規(guī)模得到有效的擴(kuò)展,并且在盡可能少設(shè)備數(shù)量的前提下,提高性能。
大規(guī)模高清存儲集群解決方案
作為大規(guī)模高清存儲系統(tǒng),可以應(yīng)用在大型視頻網(wǎng)站,對性能的要求非常高。在多服務(wù)器做集群模式的條件下,要求支持最大帶寬運行,如果采用普通的存儲系統(tǒng),那么存儲的數(shù)據(jù)交換性能就成了瓶頸。
采用高清集群存儲系統(tǒng),主要能解決在多集群服務(wù)器模式下,同時訪問的大瞬間數(shù)據(jù)量的問題,并且在整個交互式高清網(wǎng)站的擴(kuò)展需求會比較強烈,在一定周期內(nèi)會有爆炸性增長。該高清集群存儲系統(tǒng),可以逐步擴(kuò)展容量而不用改變結(jié)構(gòu),擴(kuò)容的同時可以不用停機,維護(hù)特性極強,對于網(wǎng)站逐步投資和逐步擴(kuò)容的需求可以完美解決。
·應(yīng)用范圍廣,不僅可用于大型高清在線網(wǎng)站,還可在功能上打破互聯(lián)網(wǎng)用戶上傳容量限制,充分滿足高清視頻資源爆炸性增長的存儲需要。