視頻監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)優(yōu)化

摘 要：本文首先分析了不同應(yīng)用場(chǎng)景下的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)方式，然后分析在這些應(yīng)用場(chǎng)景下視頻的存儲(chǔ)及視頻回看中存在的問題，最后提出了在一定特殊場(chǎng)景下的存儲(chǔ)優(yōu)化方法，該方法能夠有效的提高視頻存儲(chǔ)及視頻回看的效率，而且不會(huì)影響監(jiān)控視頻的畫質(zhì)和內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控;視頻回看;優(yōu)化存儲(chǔ)

隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)隨處可見，這些系統(tǒng)也為社會(huì)的安全做出了巨大貢獻(xiàn)，同時(shí)也為社會(huì)節(jié)約了大量的人力資源，例如在車輛的監(jiān)控上，在演唱會(huì)等人流量巨大的現(xiàn)場(chǎng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有不可或缺的地位。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端音視頻采集設(shè)備、音視頻傳輸設(shè)備、后端存儲(chǔ)、控制及顯示設(shè)備這五大部分組成，其中后端存儲(chǔ)將承載著整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)設(shè)備的選擇對(duì)整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)至關(guān)重要。

一、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)方式

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模不同，對(duì)后端存儲(chǔ)設(shè)備的要求也不同，下面本文介紹幾種常見的后端存儲(chǔ)介質(zhì)。

（一）內(nèi)置存儲(chǔ)——多媒體閃存卡

目前市面上使用的多媒體閃存卡種類較多，比較常見的是SD卡、MicroSD卡、TF卡、MMC卡等等，這種存儲(chǔ)介質(zhì)的最大特點(diǎn)是可以高速數(shù)據(jù)傳輸，讀取速度高達(dá)百兆每秒。

這種存儲(chǔ)設(shè)備主要用于家用視頻監(jiān)控系統(tǒng)，如車載行車記錄儀，家庭室內(nèi)監(jiān)控等場(chǎng)景下，這些場(chǎng)景中視頻采集和后端存儲(chǔ)在同一個(gè)小型設(shè)備中，數(shù)據(jù)量總體來說不是很大，且用戶對(duì)數(shù)據(jù)保存的時(shí)間要求也不高。

（二）外掛存儲(chǔ)——存儲(chǔ)解決方案

目前市場(chǎng)上主流的存儲(chǔ)解決方案有直連式存儲(chǔ)（DAS）、網(wǎng)絡(luò)接入存儲(chǔ)（NAS）、存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）。這些系統(tǒng)將大量的磁盤組織在一起形成一個(gè)大型的存儲(chǔ)陣列，支持存儲(chǔ)容量的在線擴(kuò)容、遠(yuǎn)程備份等功能。

（三）云存儲(chǔ)

通過網(wǎng)格技術(shù)和分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備集合起來協(xié)同工作，共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問功能的一個(gè)系統(tǒng)。

在大型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中往往會(huì)使用多個(gè)前端音視頻采集設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)將視頻上傳到存儲(chǔ)設(shè)備中，而且此類系統(tǒng)對(duì)視頻的清晰度、數(shù)據(jù)的安全性、數(shù)據(jù)的完整性要求都非常高，而且因此，需要大容量的存儲(chǔ)設(shè)備來存儲(chǔ)和保證數(shù)據(jù)的安全性。隨著云計(jì)算和分布式系統(tǒng)的發(fā)展，很多的視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用云存儲(chǔ)的存儲(chǔ)方案。

二、特殊應(yīng)用場(chǎng)景下視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題

無論采用哪種存儲(chǔ)方案，存儲(chǔ)空間的容量總數(shù)有限的，一旦空間即將用盡則會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的使用，而且在一些特殊應(yīng)用場(chǎng)景下存在一定的問題。

在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中存儲(chǔ)著大量的重復(fù)數(shù)據(jù)。例如音視頻采集設(shè)備所在的環(huán)境長(zhǎng)時(shí)間沒有發(fā)生場(chǎng)景變化，例如在凌晨銀行等機(jī)構(gòu)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)、凌晨某小區(qū)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)等，此時(shí)監(jiān)控設(shè)備下幾乎無人經(jīng)過，如果選擇關(guān)閉系統(tǒng)來節(jié)約存儲(chǔ)空間將帶來一定的安全隱患，如果采集下來的這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備中將占用大量的空間，使得空間的利用率降低。隨著技術(shù)的升級(jí)，視頻壓縮技術(shù)的進(jìn)步，能夠從一定程度解決該問題，然而其對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性又帶來了一定的影響。

在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中回看搜索關(guān)鍵視頻時(shí)間點(diǎn)時(shí)，需要花費(fèi)大量的時(shí)間再大量視頻中查找，其中就包括了前面提到的大量重復(fù)視頻數(shù)據(jù)幀。而這個(gè)場(chǎng)景的使用頻率也是非常高的，例如在視頻中回放查找某人或某物在幾點(diǎn)出現(xiàn)過，這個(gè)查找效率是非常低的。

三、特殊應(yīng)用場(chǎng)景下視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)優(yōu)化方法

為了解決上文提出的兩種場(chǎng)景下視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問題，必須解決一個(gè)問題——視頻監(jiān)控系統(tǒng)識(shí)別場(chǎng)景?？紤]到場(chǎng)景的特殊性，本文提出了一種存儲(chǔ)優(yōu)化方法：在每個(gè)視頻監(jiān)控設(shè)備端增加一個(gè)數(shù)據(jù)預(yù)處理，（1）保存最近一次上傳到服務(wù)器的視頻圖像幀及對(duì)應(yīng)的時(shí)間;（2）將實(shí)時(shí)得到的視頻幀與（1）中保存的視頻圖像幀進(jìn)行比較，以此來識(shí)別和判斷場(chǎng)景是否發(fā)生了變化。（3）若發(fā)生了變化，更新（1）中保存的數(shù)據(jù)并上傳到存儲(chǔ)設(shè)備。若未發(fā)生變化則繼續(xù)抓取視頻。在存儲(chǔ)設(shè)備端記錄每一段視頻及對(duì)應(yīng)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。從而能夠獲取任意時(shí)刻的視頻數(shù)據(jù)，通過該方法可以有效節(jié)約存儲(chǔ)空間，并且沒有應(yīng)用復(fù)雜的視頻壓縮和解壓縮技術(shù)。

通過該方法，能夠有效在視頻回看時(shí)選擇跳過所有重復(fù)視頻幀，僅對(duì)視頻中發(fā)生變化的部分進(jìn)行搜索，而且視頻回看的場(chǎng)景一般發(fā)生在比較緊急的情況下，因此減少搜索時(shí)間帶來的意義非常重大。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著視頻監(jiān)控的技術(shù)發(fā)展，視頻清晰度的提高，將會(huì)需要更多的存儲(chǔ)空間，在一些特殊場(chǎng)景下本文提出的存儲(chǔ)優(yōu)化方法在一定程度上能夠提高存儲(chǔ)空間的利用率，且不會(huì)影響系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，此外也能夠提高視頻回放搜索關(guān)鍵信息的搜索效率，大大提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用。

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作者簡(jiǎn)介：段雨梅（1984-），女，黑龍江訥河人，碩士，講師，人工智能方向。