云存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控中的價(jià)值

王 中

（山西省水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030027）

云存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控中的價(jià)值

王 中

（山西省水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030027）

文章在介紹云存儲(chǔ)概念、技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上探討了云存儲(chǔ)技術(shù)在視頻監(jiān)控中的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景，分析了視頻監(jiān)控應(yīng)用云存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題。

云計(jì)算；云存儲(chǔ)；視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控技術(shù)正在向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化、智能化的基礎(chǔ)是數(shù)字化，而智能化是“三化”的最高境界。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的誕生解決了傳統(tǒng)監(jiān)控效果的難題，改變了傳統(tǒng)的連接方式，更簡(jiǎn)單、更便捷。隨著網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的優(yōu)勢(shì)被廣泛認(rèn)可，現(xiàn)在開(kāi)始出現(xiàn)越來(lái)越多的大型甚至超大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)，比如“平安城市”建設(shè)中的社會(huì)治安監(jiān)控系統(tǒng)、中國(guó)電信和中國(guó)網(wǎng)通正在全面推進(jìn)的“全球眼”和“寬視界”這兩大運(yùn)營(yíng)級(jí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，這些監(jiān)控系統(tǒng)都面臨著前端設(shè)備的大規(guī)模接入和大容量集中存儲(chǔ)的需求問(wèn)題。

現(xiàn)代數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)的需要，它必須向著適應(yīng)更為復(fù)雜多變的場(chǎng)景發(fā)展；向著識(shí)別和分析更多的行為和異常事件的方向發(fā)展；向著更低成本和更智能化的方向發(fā)展。而智能化的實(shí)現(xiàn)，則需要以復(fù)雜的計(jì)算能力為基礎(chǔ)。雖然目前市場(chǎng)上已經(jīng)涌現(xiàn)出了一些智能化的監(jiān)控系統(tǒng)，但也只局限于將智能分析軟件嵌入到特定的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，缺乏靈活性，要想運(yùn)用在大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，需要很大的成本。而云存儲(chǔ)能夠聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類(lèi)型的存儲(chǔ)設(shè)備形成異常強(qiáng)大的存儲(chǔ)能力，實(shí)現(xiàn)性能與容量的線(xiàn)性擴(kuò)展，不僅能夠滿(mǎn)足視頻監(jiān)控系統(tǒng)中大容量存儲(chǔ)的需求，而且可將智能視頻分析作為一種服務(wù)，按需提供給客戶(hù)，從而降低成本，提高了智能分析的靈活性。

一、云存儲(chǔ)技術(shù)

1.云存儲(chǔ)概念

云存儲(chǔ)（cloud storage）是在云計(jì)算(cloud computing)概念上延伸和發(fā)展出來(lái)的一個(gè)新的概念。云計(jì)算是分布式處理 (Distributed Computing)、并行處理(Parallel Computing)和網(wǎng)格計(jì)算(Grid Computing)的發(fā)展，是透過(guò)網(wǎng)絡(luò)將龐大的計(jì)算處理程序自動(dòng)分拆成無(wú)數(shù)個(gè)較小的子程序，再交由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)，經(jīng)計(jì)算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶(hù)。通過(guò)云計(jì)算技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者可以在數(shù)秒之內(nèi)處理數(shù)以千萬(wàn)計(jì)甚至億計(jì)的信息，達(dá)到和“超級(jí)計(jì)算機(jī)”同樣強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

云存儲(chǔ)的概念與云計(jì)算類(lèi)似，它是指通過(guò)集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類(lèi)型的存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)應(yīng)用軟件集合起來(lái)協(xié)同工作，共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪(fǎng)問(wèn)功能的一個(gè)系統(tǒng)。當(dāng)云計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)算和處理的核心是大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理時(shí)，云計(jì)算系統(tǒng)中就需要配置大量的存儲(chǔ)設(shè)備，那么云計(jì)算系統(tǒng)就轉(zhuǎn)變成為一個(gè)云存儲(chǔ)系統(tǒng)，所以云存儲(chǔ)是一個(gè)以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理為核心的云計(jì)算系統(tǒng)。

2.云存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)模型

云存儲(chǔ)不僅僅是存儲(chǔ)，更多的是應(yīng)用。應(yīng)用存儲(chǔ)是一種在存儲(chǔ)設(shè)備中集成了應(yīng)用軟件功能的存儲(chǔ)設(shè)備，它不僅具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，還具有應(yīng)用軟件功能，可以看作是服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備的集合體。

從架構(gòu)模型來(lái)看，云存儲(chǔ)系統(tǒng)比云計(jì)算系統(tǒng)多了一個(gè)存儲(chǔ)層，同時(shí)在基礎(chǔ)管理也多了很多與數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)安全有關(guān)的功能，兩者在訪(fǎng)問(wèn)層和應(yīng)用接口層則是完全相同的。

從提供服務(wù)的架構(gòu)上，云計(jì)算又劃分為基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)（InfrastructureasaService）、平臺(tái)即服務(wù)（Platform asaService）和軟件即服務(wù)（ SoftwareasaService），云存儲(chǔ)也同樣適用。在這三層中，每層都有相應(yīng)的技術(shù)支持提供該層的服務(wù)，具有云計(jì)算的特征，比如彈性伸縮和自動(dòng)部署等。每層云服務(wù)可以獨(dú)立成云，也可以基于下面層次的云提供的服務(wù)。每種云可以直接提供給最終用戶(hù)使用，也可以只用來(lái)支撐上層的服務(wù)。

3.云存儲(chǔ)的特點(diǎn)

（1）動(dòng)態(tài)的高可擴(kuò)展性

云技術(shù)使用戶(hù)可以隨時(shí)隨地根據(jù)應(yīng)用的需求動(dòng)態(tài)地增減IT資源。由于應(yīng)用運(yùn)行在虛擬平臺(tái)上，沒(méi)有事先預(yù)訂的固定資源被鎖定，所以云業(yè)務(wù)量的規(guī)?？梢詣?dòng)態(tài)伸縮，以滿(mǎn)足特定時(shí)期、特定應(yīng)用及用戶(hù)規(guī)模變化的需要。

（2）虛擬化的超大規(guī)模

云業(yè)務(wù)的需求和使用與具體的物理資源無(wú)關(guān)，IT應(yīng)用和業(yè)務(wù)運(yùn)行在虛擬平臺(tái)之上。云計(jì)算支持用戶(hù)在任何有互聯(lián)網(wǎng)的地方、使用任何上網(wǎng)終端獲取應(yīng)用服務(wù)。用戶(hù)所請(qǐng)求的資源來(lái)自于規(guī)模巨大的云平臺(tái)。

（3）高可用性

云平臺(tái)通過(guò)使用數(shù)據(jù)多副本拷貝容錯(cuò)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換技術(shù)來(lái)保障服務(wù)的高可用性。任何簡(jiǎn)單物理故障發(fā)生，應(yīng)用都會(huì)在用戶(hù)完全不知情的情況下轉(zhuǎn)移到其他物理資源上繼續(xù)運(yùn)行，使用云計(jì)算比使用其他計(jì)算手段的可用性更高。

（4）按需使用，按用付費(fèi)

云業(yè)務(wù)是一個(gè)龐大的資源池，用戶(hù)按需購(gòu)買(mǎi)，如同像自來(lái)水、電、煤氣那樣計(jì)費(fèi)。無(wú)論是短期還是長(zhǎng)期，云計(jì)算的商業(yè)模型都按使用量付費(fèi)。

（5）資源復(fù)用，成本廉價(jià)

由于云計(jì)算采用資源的統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)，所以IT物理資源的利用率大為提高，從而使云的業(yè)務(wù)成本大大降低。

二、云存儲(chǔ)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用

對(duì)于傳統(tǒng)安防來(lái)說(shuō)，云技術(shù)完全是基于網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)運(yùn)行的一種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式，這與模擬時(shí)代的安防似乎是毫不沾邊的，然而隨著安防逐漸走向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，我們毫不懷疑云計(jì)算與視頻監(jiān)控的融合已經(jīng)日趨貼近我們的生活。

近來(lái)有人提出了VSaaS的概念，VSaaS是Video SurveillanceasaService的縮寫(xiě)，譯為“視頻監(jiān)控即服務(wù)”，它跟軟件業(yè)的SaaS(軟件即服務(wù))類(lèi)似，在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，不僅桌面軟件要走向在線(xiàn)服務(wù)，專(zhuān)業(yè)的視頻監(jiān)控也同樣無(wú)法阻擋互聯(lián)網(wǎng)的滾滾洪流將逐步走上在線(xiàn)服務(wù)的道路。與傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控解決方案相比，將互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用模式植入視頻監(jiān)控行業(yè)后，VSaaS會(huì)帶給視頻監(jiān)控行業(yè)更快速發(fā)展的新特征：

1.存儲(chǔ)空間大大提高

數(shù)字化視頻監(jiān)控涉及到巨量數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)和使用。因此，對(duì)于視頻監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)能力密切關(guān)系著數(shù)據(jù)管理的效率、數(shù)據(jù)安全以及數(shù)據(jù)利用的效率。對(duì)于“全球眼”這樣大型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)而言，如果依賴(lài)傳統(tǒng)的存儲(chǔ)模式，不僅僅需要投入很大財(cái)力，而且其存儲(chǔ)空間也是有限的。而云存儲(chǔ)突破傳統(tǒng)存儲(chǔ)方式的性能和容量瓶頸，能夠聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類(lèi)型的存儲(chǔ)設(shè)備，讓海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)成為了可能，從而讓企業(yè)擁有相當(dāng)于整片云的存儲(chǔ)能力，成功解決了存儲(chǔ)難題。

2.綜合使用成本大幅度降低

傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控解決方案需要很高的維護(hù)成本。而云存儲(chǔ)則可以對(duì)每一臺(tái)接入的設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一遠(yuǎn)程管理，異常事件有日志記錄，90%以上的故障都可以通過(guò)平臺(tái)遠(yuǎn)程解決。在傳統(tǒng)視頻監(jiān)控解決方案中，一旦DVR被盜，給客戶(hù)帶來(lái)的損失是不可估量的，而在云存儲(chǔ)方案中，由于視頻存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)中，大大降低了信息丟失的風(fēng)險(xiǎn)。

3.數(shù)據(jù)寫(xiě)入能力提高

由于監(jiān)控系統(tǒng)一般要求實(shí)時(shí)的錄像輸入，所以這種實(shí)時(shí)錄像輸入對(duì)盤(pán)陣的數(shù)據(jù)寫(xiě)能力提出了較高的要求，否則在寫(xiě)速度達(dá)不到要求的情況下，數(shù)據(jù)大量集中在緩存中，最終將導(dǎo)致緩存數(shù)據(jù)溢出以致主機(jī)死機(jī)。而云存儲(chǔ)的緩存空間可根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)擴(kuò)張，大大縮短數(shù)據(jù)在緩存中等待的時(shí)間，從而提高了視頻數(shù)據(jù)的寫(xiě)入能力。

4.能更靈活地提供智能分析功能

目前所出現(xiàn)的具有視頻分析能力的監(jiān)控設(shè)備，是將智能分析軟件嵌入到固定的監(jiān)控設(shè)備的，每個(gè)智能監(jiān)控系統(tǒng)中都有一套分析軟件。由于云存儲(chǔ)繼承了云計(jì)算的特點(diǎn)，運(yùn)用云存儲(chǔ)，可以將智能分析軟件作為一種服務(wù)提供給用戶(hù)，用戶(hù)不需要購(gòu)買(mǎi)智能監(jiān)控系統(tǒng)，只需登錄互聯(lián)網(wǎng)，按需購(gòu)買(mǎi)，就可對(duì)實(shí)時(shí)畫(huà)面或者錄像進(jìn)行智能分析。這樣，不僅使得智能分析更靈活更便捷，而且也為用戶(hù)降低了成本。

近兩年來(lái)，電信和網(wǎng)通在全國(guó)各地建設(shè)了很多不同規(guī)模的“全球眼”、“寬視界”網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。“全球眼”或“寬視界”系統(tǒng)的終極目標(biāo)是建設(shè)一個(gè)類(lèi)似話(huà)音網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)一樣的，遍布全國(guó)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，為所有用戶(hù)提供遠(yuǎn)程(城區(qū)內(nèi)的或異地的)的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控和視頻回放功能，并通過(guò)服務(wù)來(lái)收取費(fèi)用。但由于目前城市內(nèi)部和城市之間網(wǎng)絡(luò)條件限制，視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備規(guī)模的限制，“全球眼”或“寬視界”一般都能在一個(gè)城市內(nèi)部，甚至一個(gè)城市的某一個(gè)區(qū)縣內(nèi)部來(lái)建設(shè)。假設(shè)我們有一個(gè)遍布全國(guó)的云存儲(chǔ)系統(tǒng)，并在這個(gè)云存儲(chǔ)系統(tǒng)中內(nèi)嵌視頻監(jiān)控平臺(tái)管理軟件，建設(shè)“全球眼”或“寬視界”系統(tǒng)將會(huì)變成一件非常簡(jiǎn)單的事情。系統(tǒng)的建設(shè)者只需要考慮攝像頭和編碼器等前端設(shè)備，為每一個(gè)編碼器、IP攝像頭分配一個(gè)帶寬足夠的接入網(wǎng)鏈路，通過(guò)接入網(wǎng)與云存儲(chǔ)系統(tǒng)連接，實(shí)時(shí)的視頻圖像就可以很方便地保存到云存儲(chǔ)中，并通過(guò)視頻監(jiān)控平臺(tái)管理軟件實(shí)現(xiàn)圖像的管理和調(diào)用。用戶(hù)不僅可以通過(guò)電視墻或PC來(lái)監(jiān)看圖像信號(hào)，還可以通過(guò)手機(jī)來(lái)遠(yuǎn)程觀看實(shí)時(shí)圖像。

三、云計(jì)算應(yīng)用在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)注意的問(wèn)題

1.建設(shè)問(wèn)題

以往的計(jì)算中心都需要購(gòu)置高性能的計(jì)算機(jī)而云計(jì)算中心以集群計(jì)算為主，其中大量的節(jié)點(diǎn)通過(guò)互操作形成面向用戶(hù)的虛擬服務(wù)器。與超級(jí)計(jì)算中心相比，云計(jì)算完成了從傳統(tǒng)的面向任務(wù)的單一計(jì)算模式向現(xiàn)代的面向服務(wù)的規(guī)?；?zhuān)業(yè)化計(jì)算模式的轉(zhuǎn)變。可見(jiàn)，部署于高性能計(jì)算中心的計(jì)算機(jī)，適合于解決要求高并發(fā)計(jì)算的科學(xué)問(wèn)題，但是未必就適合云計(jì)算模式。

2.安全問(wèn)題云計(jì)算

虛擬服務(wù)的規(guī)?；趯?shí)現(xiàn)更集約化、專(zhuān)業(yè)化的安全服務(wù)，也可以實(shí)現(xiàn)專(zhuān)門(mén)的云備份服務(wù)，大眾用戶(hù)在使用云服務(wù)的過(guò)程中所關(guān)注的云安全焦點(diǎn)將會(huì)進(jìn)一步地轉(zhuǎn)移到信任管理上來(lái)，傳統(tǒng)的信息安全將會(huì)進(jìn)一步發(fā)展為服務(wù)方和被服務(wù)方之間的信任和信任管理問(wèn)題。

3.標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題

云計(jì)算的本質(zhì)是為用戶(hù)提供各種類(lèi)型和可變粒度的虛擬化服務(wù)，而實(shí)現(xiàn)一個(gè)開(kāi)放云計(jì)算平臺(tái)的關(guān)鍵性技術(shù)基礎(chǔ)則是服務(wù)間的互聯(lián)、互通和互操作。目前，許多商業(yè)企業(yè)或組織已經(jīng)為云計(jì)算構(gòu)建了自己的平臺(tái)，并提供了大量的內(nèi)部數(shù)據(jù)和服務(wù)，但這些數(shù)據(jù)和服務(wù)在語(yǔ)法和語(yǔ)義上的差異依然阻礙了它們之間有效的信息共享和交換。所以制訂云計(jì)算監(jiān)控的相關(guān)術(shù)語(yǔ)、起草標(biāo)準(zhǔn)化研究報(bào)告對(duì)云存儲(chǔ)視頻監(jiān)控的發(fā)展十分重要。

監(jiān)控云存儲(chǔ)的出現(xiàn)，突破了傳統(tǒng)存儲(chǔ)方式的性能和容量瓶頸，企業(yè)有望擺脫在硬件存儲(chǔ)設(shè)備上的巨額投入，減少在系統(tǒng)維護(hù)上的人力支出，快速減輕財(cái)政壓力，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。屆時(shí)，用戶(hù)只需支付少量的儲(chǔ)存費(fèi)用，就能把超大容量的數(shù)據(jù)存在云端，并根據(jù)需要購(gòu)買(mǎi)相應(yīng)的視頻智能分析服務(wù)，設(shè)置相關(guān)權(quán)限，隨時(shí)隨地共享給需要共享的人員，在減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間的同時(shí)，借助廠家更為出色的加密技術(shù)，避免傳輸過(guò)程中造成的丟包、泄密等事故的產(chǎn)生，全面保證數(shù)據(jù)的安全性。當(dāng)然，云計(jì)算的發(fā)展還存在一些潛在性的問(wèn)題和難點(diǎn)，但相信隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，將來(lái)一定可以很好地應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控領(lǐng)域。

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TP

A

1673-0046（ 2012）1-0166-02