平安城市監(jiān)控系統(tǒng)的多級存儲(chǔ)架構(gòu)

    目前在全國各地建設(shè)的平安城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，攝像頭的數(shù)量少則幾萬個(gè)，多則幾十萬個(gè)，甚至上百萬個(gè)，這些攝像頭產(chǎn)生的視頻信息所要求的存儲(chǔ)容量是非常龐大的。我們可以簡單測算一下，假設(shè)有10萬個(gè)攝像頭，每個(gè)攝像頭按CIF(352×288)格式，25幀/秒進(jìn)行采集，則一秒所需的存儲(chǔ)容量大約為6.4GB，一天所需的存儲(chǔ)容易大約為553T，按30天的周期進(jìn)行循環(huán)存儲(chǔ)，則需要的是將是一個(gè)海量的存儲(chǔ)空間。

    通過對平安城市視頻監(jiān)控需求的分析，我們可以得到如下一些結(jié)論：

    一、對存儲(chǔ)的容量需求彈性較大，存儲(chǔ)容量的多少隨畫面質(zhì)量提高、尺寸增大、視頻路數(shù)增加都會(huì)成倍增加;

    二、對存儲(chǔ)的性能要求不高，但需要能夠滿足長時(shí)間的連續(xù)數(shù)據(jù)讀寫，數(shù)據(jù)流量大但訪問請求數(shù)量低;

    三、對視頻數(shù)據(jù)的安全性要求較高，特別是一些重要的視頻數(shù)據(jù)要做到容錯(cuò)、容災(zāi)保護(hù);

    四、對視頻數(shù)據(jù)的訪問要做到簡單、方便、快捷。

    因此，如何構(gòu)建一個(gè)高效、經(jīng)濟(jì)、安全的存儲(chǔ)架構(gòu)對于平安城市的成功建設(shè)是至關(guān)重要的。對此，虎升科技根據(jù)平安城市建設(shè)的需求，推出了虎視通網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控管理平臺(tái)，該平臺(tái)包含了視頻管理、錄像存儲(chǔ)、遠(yuǎn)程監(jiān)看、遠(yuǎn)程回放、電子地圖、報(bào)警處理等一系列解決方案。

    視頻存儲(chǔ)

    平安城市的監(jiān)控根據(jù)城市規(guī)模的大小可分為二級或者三級監(jiān)控中心，每個(gè)監(jiān)控中心可根據(jù)各地的行政區(qū)域進(jìn)行劃分。每一級的監(jiān)控中心都可以對所屬監(jiān)控信息進(jìn)行存儲(chǔ)、備份、回放、轉(zhuǎn)發(fā)、報(bào)警處理等管理，從而建立一個(gè)一級存儲(chǔ)、多級備份的視頻存儲(chǔ)架構(gòu)。

    一、一級監(jiān)控中心設(shè)立在各地派出所，主要負(fù)責(zé)對其轄區(qū)的監(jiān)控信息進(jìn)行管理，系統(tǒng)中的大部分?jǐn)z像頭都接入到該級監(jiān)控中心。在這一級監(jiān)控中每個(gè)地方差異較大，地理環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況、各種事件的發(fā)生頻率都不一樣，監(jiān)控點(diǎn)的接入方式也是多種多樣的，同時(shí)由于監(jiān)控點(diǎn)數(shù)有限，因此在這一級的監(jiān)控中心可以采用分散式的、靈活多變的存儲(chǔ)策略，可以采用的錄像設(shè)備有DVR(數(shù)字硬盤錄像機(jī))、NVR(網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī))。根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)的不同重要程度，可設(shè)置不同的錄像保存天數(shù)，對重要數(shù)據(jù)可進(jìn)行同步備份，以保障數(shù)據(jù)的安全。

    這一級的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，可以選用內(nèi)置SATA硬盤或外掛iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備，從性能、容量、安全各方面都能滿足實(shí)際的需要。

    二、二級監(jiān)控中心設(shè)立在公安分局的報(bào)警監(jiān)控中心，該級監(jiān)控中心主要是管理一級監(jiān)控中心，同時(shí)對一些比較重要的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像或定時(shí)從前端的存儲(chǔ)設(shè)備提取錄像進(jìn)行備份，可采用的錄像設(shè)備有NVR、錄像備份系統(tǒng)。

    NVR負(fù)責(zé)對重點(diǎn)的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)錄像，應(yīng)具備較強(qiáng)的容錯(cuò)能力。單臺(tái)NVR采用同步備份，多臺(tái)NVR之間采用N+M冗余備份方案(N臺(tái)運(yùn)行主機(jī)、M臺(tái)備份機(jī)、N≥M)，在保證不間斷錄像前提下，也同時(shí)保證錄像的實(shí)時(shí)查詢。

    錄像備份系統(tǒng)則在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)從前端的存儲(chǔ)系統(tǒng)中提取指定類型的錄像資料進(jìn)行備份存儲(chǔ)。

    在該級監(jiān)控中心，雖然只是針對重要的視頻進(jìn)行存儲(chǔ)和備份，但由于基數(shù)較大，因此對存儲(chǔ)空間的要求也較大，同時(shí)要保證錄像資料的安全性，可采用NVR的本地硬盤與iSCSI或FC-SAN存儲(chǔ)設(shè)備相結(jié)合。

    三、三級監(jiān)控中心設(shè)立在市一級的報(bào)警監(jiān)控中心，該級可對一級、二級監(jiān)控中心進(jìn)行管理，由于該級是城市監(jiān)控的最高一級，對存儲(chǔ)的要求不僅僅是容量，對數(shù)據(jù)的安全性和可擴(kuò)展能力都有較高的要求。該級存儲(chǔ)中心主要對最重要的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行備份存儲(chǔ)，因此可選用的錄像設(shè)備有錄像備份系統(tǒng)。對存儲(chǔ)設(shè)備可選用iSCSI或FC-SAN。

    視頻檢索

    在這海量的存儲(chǔ)設(shè)備中，讓監(jiān)控人員自己去存儲(chǔ)設(shè)備查找一段錄像無異于大海撈針，因此需要建立一套簡單、方便、快捷的檢索系統(tǒng)，檢索過程要對監(jiān)控人員透明，即監(jiān)控人員只需選擇監(jiān)控點(diǎn)及時(shí)間段即可，或者根據(jù)報(bào)警信息提取相應(yīng)的錄像資料。

    虎視通通過將監(jiān)控點(diǎn)信息與錄像存儲(chǔ)設(shè)備在后臺(tái)建立關(guān)聯(lián)，同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分布檢索，過濾重復(fù)的錄像資料，從而使得監(jiān)控人員可以簡單、方便地提取錄像資料。

    通過對監(jiān)控系統(tǒng)采用分級管理，對錄像存儲(chǔ)采用分布式存儲(chǔ)與集中式存儲(chǔ)相結(jié)合，利用底層的網(wǎng)絡(luò)檢索系統(tǒng)，將存儲(chǔ)在各個(gè)地方的錄像有機(jī)地整合起來進(jìn)行集中式管理，在保障錄像存儲(chǔ)的高效、安全前提下，同時(shí)兼顧了系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益。