云存儲(chǔ)技術(shù)在視頻監(jiān)控中的發(fā)展與應(yīng)用

陳新霞

（金鵬電子信息機(jī)器有限公司 廣東省廣州市 510663）

視頻監(jiān)控目前在我國(guó)諸多行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用較為廣泛，并且在科學(xué)技術(shù)持續(xù)發(fā)展的背景下，視頻監(jiān)控系統(tǒng)朝著數(shù)字化、智能化的方向持續(xù)發(fā)展。視頻監(jiān)控系統(tǒng)取代傳統(tǒng)監(jiān)控手段的應(yīng)用，能夠以更為便捷、全面、高效的方式進(jìn)行全面監(jiān)控管理。但是隨著監(jiān)控需求的持續(xù)增高，現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用逐漸顯露些許弊端。正因此，深度探究視頻監(jiān)控系統(tǒng)中云存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于促進(jìn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮出最大功能作用有著重要影響。

1 云存儲(chǔ)的相關(guān)概述

云存儲(chǔ)技術(shù)在我國(guó)眾多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，在具備完善架構(gòu)體系的前提下，提供分布式計(jì)算與海量存儲(chǔ)功能[1]。以相關(guān)應(yīng)用軟件為載體，借助其存儲(chǔ)部署模式進(jìn)行海量、多樣化數(shù)據(jù)集合，結(jié)合分布式計(jì)算進(jìn)行數(shù)據(jù)整合與處理分析。針對(duì)云存儲(chǔ)資源及其業(yè)務(wù)的訪問，主要采用虛擬接入或遠(yuǎn)程的方式，實(shí)現(xiàn)軟件程序接口連接，幫助終端用戶及時(shí)處理海量數(shù)據(jù)資源。

云存儲(chǔ)功能及其作用的實(shí)現(xiàn)以云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用為核心，立足于容量與性能角度而言，單臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備存在應(yīng)用局限，而借助分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)以網(wǎng)絡(luò)協(xié)同模式進(jìn)行海量服務(wù)資源、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的處理，并且其應(yīng)用服務(wù)的提供主要以云存儲(chǔ)管理與存儲(chǔ)為核心。實(shí)際應(yīng)用過程中海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理，是云存儲(chǔ)技術(shù)的作用體現(xiàn)。借助對(duì)存儲(chǔ)池、虛擬化技術(shù)的集成應(yīng)用，促使云存儲(chǔ)轉(zhuǎn)變以往設(shè)備形態(tài)的應(yīng)用服務(wù)，即容量利用、拓展等方面均發(fā)生翻天覆地變化，且存儲(chǔ)形式呈現(xiàn)出簡(jiǎn)化的特點(diǎn)。通過對(duì)接入方式的虛擬化、標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)變，幫助存儲(chǔ)設(shè)備實(shí)現(xiàn)容量擴(kuò)展，在保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量提升的基礎(chǔ)上，達(dá)到存儲(chǔ)成本合理縮減的目的。立足于終端用戶角度而言，在訪問數(shù)據(jù)資源時(shí)僅需依托于虛擬化桌面，并在用戶端以存儲(chǔ)池的形式進(jìn)行巨大存儲(chǔ)量的體現(xiàn)[2]。

2 云存儲(chǔ)技術(shù)和視頻監(jiān)控的關(guān)系分析

在技術(shù)更迭的背景下，視頻監(jiān)控技術(shù)經(jīng)歷不同發(fā)展階段，最初視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用呈現(xiàn)出模擬化特點(diǎn)，在技術(shù)革新的推動(dòng)下，視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展至數(shù)字化階段，截止到目前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)從數(shù)字化發(fā)展至網(wǎng)絡(luò)化。而在不同發(fā)展階段，涉及到對(duì)不同數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用[3]。當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展呈現(xiàn)出高清化、遠(yuǎn)程化、網(wǎng)絡(luò)化特點(diǎn)，并對(duì)數(shù)據(jù)處理與挖掘提出智能化、精準(zhǔn)化要求。換言之，我國(guó)視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展，已經(jīng)從最初的“看得見”發(fā)展到“看得清、看得遠(yuǎn)”，以往的人工數(shù)據(jù)分析也逐漸演變成實(shí)時(shí)化、智能化的數(shù)據(jù)處理與監(jiān)控。依托于海量數(shù)據(jù)的挖掘與處理，為當(dāng)前視頻監(jiān)控高清畫質(zhì)的呈現(xiàn)提供支撐。此外，相關(guān)業(yè)務(wù)分析與決策開展，需要以智能數(shù)據(jù)挖掘與分析為支撐。

現(xiàn)階段視頻監(jiān)控發(fā)展呈現(xiàn)出高清顯示、數(shù)據(jù)智能挖掘、多信息融合等發(fā)展趨勢(shì)，這與云計(jì)算等技術(shù)的應(yīng)用存在直接聯(lián)系。只有做到對(duì)云存儲(chǔ)技術(shù)的有效應(yīng)用，方可促使其監(jiān)控系統(tǒng)的計(jì)算性能、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力得到顯著提升，保證視頻監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可拓展性、高容量性符合實(shí)際需求。分析視頻監(jiān)控與云存儲(chǔ)之間存在關(guān)聯(lián)，具體體現(xiàn)為：

（1）視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用需滿足數(shù)據(jù)高分辨率、海量高清數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、大碼流實(shí)時(shí)讀寫等方面需求[4]。所以在滿足視頻監(jiān)控大范圍、高清化、海量化部署要求前提下，需要借助云儲(chǔ)存的可伸縮容量拓展、高容量等功能進(jìn)行視頻監(jiān)控系統(tǒng)性能優(yōu)化。合理借助集群、JBOD等方式，并依托于SAS等類型接口應(yīng)用來達(dá)到單機(jī)容量拓展的目的，或者是采用級(jí)聯(lián)方式以及拓展柜外接等方法來實(shí)現(xiàn)容量拓展。再或者是對(duì)不同存儲(chǔ)設(shè)備利用存儲(chǔ)池、虛擬化等技術(shù)進(jìn)行大容量單臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備的虛擬設(shè)置。

（2）得益于云存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用，將數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)、碎片整理、壞道避讓等技術(shù)應(yīng)用于視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，可以起到磁盤利用率提升的作用，避免磁盤在面對(duì)海量數(shù)據(jù)資源時(shí)出現(xiàn)磁盤故障問題。同時(shí)，通過對(duì)磁盤空間損耗的降低，實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行成本的控制[5]。

（3）現(xiàn)階段云存儲(chǔ)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，并非以簡(jiǎn)單堆積的形式來達(dá)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析目的[6]。作為支撐系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理的關(guān)鍵基礎(chǔ)，在明確其優(yōu)化方案的前提下進(jìn)行云存儲(chǔ)技術(shù)融合，能夠?qū)崿F(xiàn)海量視頻數(shù)據(jù)管理成效與水平的優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，可以將系統(tǒng)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)充當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)的管理與互備節(jié)點(diǎn)，確保其視頻監(jiān)控系統(tǒng)在面對(duì)海量數(shù)據(jù)資源時(shí)發(fā)揮出較強(qiáng)的抗災(zāi)抵御能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的提升。

3 云存儲(chǔ)技術(shù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用

3.1 海量視頻數(shù)據(jù)應(yīng)用

現(xiàn)階段各行業(yè)領(lǐng)域?qū)σ曨l監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用提出高清化、網(wǎng)絡(luò)化的需求，尤其是在智慧城市建設(shè)背景下，其監(jiān)控系統(tǒng)的跨地域、規(guī)模海量化增長(zhǎng)使得監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)云存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用迫在眉睫。依托于云存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，更高的存儲(chǔ)設(shè)備容量能夠有效應(yīng)對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)海量化、快速化增長(zhǎng)的趨勢(shì)[7]。例如存儲(chǔ)池的構(gòu)建采用多個(gè)PB級(jí)別存儲(chǔ)產(chǎn)品，通過形成超大存儲(chǔ)空間來實(shí)現(xiàn)對(duì)海量級(jí)視頻數(shù)據(jù)的有效存儲(chǔ)與管理。

另外，現(xiàn)階段視頻數(shù)據(jù)的海量化發(fā)展，進(jìn)一步推動(dòng)視頻監(jiān)控中智能分析與圖像圖形檢索功能的發(fā)展與升級(jí)。若在數(shù)據(jù)監(jiān)管、處理過程中仍采用人工處理方式，難以獲取較為顯著的管控成效，甚至?xí)蛉藛T的大量投入而增大監(jiān)控管理成本。正因此，在云存儲(chǔ)應(yīng)用背景下，視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的海量視頻數(shù)據(jù)通過快速檢索功能實(shí)現(xiàn)高效、便捷存儲(chǔ)與管理。并通過執(zhí)行策略預(yù)設(shè)，結(jié)合相關(guān)計(jì)算方法、原則應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)智能分析[8]。此外，視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能分析可以通過技術(shù)融合來達(dá)到功能拓展的目的，或者是將自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)等系統(tǒng)與智能分析技術(shù)保持協(xié)同運(yùn)行的狀態(tài)，確保其系統(tǒng)決策處理可以獲取更為精準(zhǔn)、全面的依據(jù)支撐。

3.2 軟件群集以及部署

云存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用是軟件平臺(tái)部署、實(shí)戰(zhàn)業(yè)務(wù)、智能分析等方面有機(jī)結(jié)合的基礎(chǔ)前提。將平臺(tái)+IPSAN作為監(jiān)控方案的核心，以監(jiān)控中心為載體進(jìn)行方案部署，可實(shí)現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)業(yè)務(wù)與平臺(tái)部署的有機(jī)融合，凸顯出視頻監(jiān)控系統(tǒng)中具有全方位覆蓋特點(diǎn)的錄像查詢功能，并在智能處理的基礎(chǔ)上，依據(jù)關(guān)鍵特征進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)的高效匯總與查詢，確保其錄像查詢的有效性得到保證。以相關(guān)服務(wù)器資源為基礎(chǔ)，結(jié)合云計(jì)算特征來實(shí)現(xiàn)錄像片段提取，借助智能分析功能應(yīng)用達(dá)到視頻剪輯、濃縮的目的，真正體現(xiàn)出視頻監(jiān)控系統(tǒng)與實(shí)際業(yè)務(wù)開展的全面結(jié)合，為用戶提供更為便捷、全面的監(jiān)控管理服務(wù)。

同時(shí)，以服務(wù)器為載體進(jìn)行系統(tǒng)搭建，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的云部署。同時(shí)，因基礎(chǔ)服務(wù)器存在通用性特點(diǎn)，所以無需再次進(jìn)行設(shè)備硬件開發(fā)，企業(yè)僅需在云架構(gòu)上進(jìn)行云技術(shù)的開發(fā)，進(jìn)行平臺(tái)軟件與智能分析軟件的有效部署，確保視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建具備虛擬化、網(wǎng)格計(jì)算等功能。

3.3 視頻監(jiān)控云布控

以公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用為例，基于云存儲(chǔ)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)布控具體體現(xiàn)為：

3.3.1 總體功能

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)控錄像不在市級(jí)監(jiān)控中心內(nèi)進(jìn)行存儲(chǔ)，派出所內(nèi)相關(guān)視頻數(shù)據(jù)可通過監(jiān)控中心進(jìn)行實(shí)時(shí)、全面調(diào)取。

（2）市級(jí)監(jiān)控中心涉及到對(duì)高價(jià)值視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，包括對(duì)重要案件偵破等方面數(shù)據(jù)的永久存儲(chǔ)。

（3）監(jiān)控中心在調(diào)取錄像時(shí)，需要以云系統(tǒng)為載體進(jìn)行調(diào)取指令的下達(dá)，派出所存儲(chǔ)系統(tǒng)接收命令后開放調(diào)取權(quán)限，監(jiān)控中心發(fā)揮其調(diào)度功能進(jìn)行各派出所錄像的統(tǒng)一調(diào)取。檢索出相應(yīng)視頻數(shù)據(jù)后傳輸至監(jiān)控中心，針對(duì)不同時(shí)段、地區(qū)的相同特征數(shù)據(jù)利用云計(jì)算功能進(jìn)行加工剪輯，然后為實(shí)戰(zhàn)部門提供高價(jià)值剪輯視頻。

為實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一化管控，需按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求，以分步形式進(jìn)行視頻監(jiān)控云布控。第一，進(jìn)行云監(jiān)控存儲(chǔ)系統(tǒng)的小型化快速實(shí)現(xiàn)，以N+0的形式在EVS、DSS7016D等設(shè)備上進(jìn)行有效部署，做到以派出所為載體進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)云布控，在大虛擬存儲(chǔ)池實(shí)現(xiàn)過程中做到對(duì)錄像攝像機(jī)的統(tǒng)一管理。第二，保證其節(jié)點(diǎn)設(shè)備具有數(shù)據(jù)冗余備份、負(fù)載均衡、故障轉(zhuǎn)移等功能，以確保其虛擬存儲(chǔ)池構(gòu)建符合具體要求，避免派出所級(jí)別的視頻數(shù)據(jù)受到威脅和影響[9]。在明確其監(jiān)控實(shí)際需求的前提下進(jìn)行擴(kuò)容方案的靈活制定，視情況進(jìn)行前后端攝像機(jī)存儲(chǔ)容量的拓展，無需借助冗余配置的形式即可達(dá)到系統(tǒng)平滑擴(kuò)容的目的，確保視頻監(jiān)控云布控發(fā)揮出應(yīng)有的作用與功能。

3.3.2 方案特點(diǎn)

（1）錄像安全性。依托于N+0冗余配置的應(yīng)用，確保監(jiān)控系統(tǒng)在出現(xiàn)故障問題時(shí)，相關(guān)錄像數(shù)據(jù)不會(huì)丟失與損壞。

（2）虛擬化管理。設(shè)備運(yùn)行期間調(diào)度由元數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一化管理，所形成的存儲(chǔ)池具備接口統(tǒng)一、均衡負(fù)載的特點(diǎn)。

（3）擴(kuò)容簡(jiǎn)單。無論是對(duì)后端進(jìn)行存儲(chǔ)擴(kuò)容，還是進(jìn)行前端攝像擴(kuò)容，無需通過系統(tǒng)重新配置，僅需通過設(shè)備添加來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)平滑擴(kuò)容，確保監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性得到顯著提升。

此外，通過對(duì)智能交通、小型云系統(tǒng)的有效整合，能夠?yàn)楸O(jiān)控云布控打下良好基礎(chǔ)。在合理對(duì)接、連接相關(guān)系統(tǒng)的前提下，將智能交通融入到云監(jiān)控中，能夠做到在全市范圍內(nèi)，進(jìn)行道路與治安監(jiān)控的整合應(yīng)用，幫助公安領(lǐng)域構(gòu)建全面化、系統(tǒng)化、智能化的安防監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。得益于云監(jiān)控平臺(tái)的有效應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)路況的實(shí)時(shí)化、動(dòng)態(tài)化呈現(xiàn)，并做到對(duì)歷史路況智能分析，為后續(xù)交通規(guī)劃、交通指導(dǎo)提供參考與依據(jù)[10]。

4 云存儲(chǔ)技術(shù)在視頻監(jiān)控中的發(fā)展分析

盡管現(xiàn)階段視頻監(jiān)控系統(tǒng)中云存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用取得傲人成就，但是在設(shè)備兼容性、數(shù)據(jù)安全等方面仍需優(yōu)化與改善。需要依據(jù)不同類型產(chǎn)品特點(diǎn)、性質(zhì)等進(jìn)行針對(duì)性方案的制定。并且在云端管理體系的基礎(chǔ)上，海量數(shù)據(jù)存在管理平面單一的現(xiàn)象，所以其監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)仍受到內(nèi)外部風(fēng)險(xiǎn)的影響。同時(shí)，目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)與云存儲(chǔ)技術(shù)的融合有待深入，未來需繼續(xù)加大對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護(hù)、監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備兼容以及容量利用率提升等方面的研究力度。

視頻監(jiān)控除了安防領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，亦在企業(yè)業(yè)務(wù)流程監(jiān)管中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，結(jié)合對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的合理布設(shè)與應(yīng)用，可以在降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本的前提下，推動(dòng)企業(yè)業(yè)務(wù)監(jiān)管朝著自動(dòng)化的方向持續(xù)發(fā)展。并且隨著云存儲(chǔ)技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的持續(xù)開發(fā)與應(yīng)用，未來在智慧城市、智慧校園、物聯(lián)網(wǎng)以及智慧醫(yī)療等領(lǐng)域均能體現(xiàn)出視頻監(jiān)控的身影。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)未來發(fā)展過程中，云存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用可以在提供智能檢測(cè)、智能感知以及智能分析之外，還能做到對(duì)事件的自動(dòng)化跟蹤，對(duì)相關(guān)事件進(jìn)行預(yù)警并提供方案，進(jìn)而為用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

5 結(jié)語

綜上所述，傳統(tǒng)監(jiān)控手段應(yīng)用難以滿足各領(lǐng)域愈發(fā)提高的監(jiān)控管理需求，而得益于視頻監(jiān)控系統(tǒng)與云存儲(chǔ)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)以云存儲(chǔ)為框架開展自動(dòng)化、智能化的高清視頻監(jiān)控，為終端用戶提供更為便捷、高效、全面的監(jiān)控模式，最大化體現(xiàn)出視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能及其價(jià)值。隨著視頻監(jiān)控技術(shù)在不同領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，未來云存儲(chǔ)技術(shù)有著更為廣闊、明朗的發(fā)展空間。