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云技术发展对安防监控的影响

原来来自:惠州天志电子 文章作者:惠州监控 发表时间:2013-01-21

文/郭家栋 曹婷 杭州天视智能系统有限公司   
自Google公司首席执行官埃里克·施密特在搜索引擎大会上首次提出云计算概念以来,在全球各大IT巨头努力推动下,最近几年云计算在全球获得飞速发展,日益成为信息化建设领域的一大热点和未来趋势。从目前的市场渗透情况看,物联网和智慧城市的建设是今后几年云技术的主要应用领域。
一 云计算概述
云计算是将网络上分布的计算、存储、服务构件、网络软件等资源集中起来,基于资源虚拟化的方式,为用户提供方便快捷的服务的资源,它可以实现计算与存储的分布式与并行处理。如果把“云”视为一个虚拟化的存储与计算资源池,那么云计算则是这个资源池基于网络平台为用户提供的数据存储和网络计算服务。   
云计算所秉承的核心理念是“按需服务”,就像人们使用水、电、天然气等资源的方式一样,这也是云计算对于安防监控领域乃至于人类社会发展最重要的意义所在。   
二 安防监控的云存储时代
在安防监控行业提“云”的概念不是追时髦,而是整个安防监控行业的发展趋势,安防监控系统的用户需求已经完全深入到了该领域。云计算包含的新技术和新理念非常多,对于安防监控行业来讲,以开放和积极的姿态吸取云计算技术的精髓,是一个合适和明智的选择。   
(一)安防监控的发展趋势   
1 监控系统的扩容趋势   
经过近几年的发展,我国平安城市的基础建设工作已取得很大进展,安防监控近年来所取得的成就也有目共睹。为了进一步加强基础防控设施建设,进一步严密物防技防网络,各地都增建了一大批摄像头,如何让原有系统与新建系统共存,这势必面临着一个存储扩容的问题。传统的集中存储系统和NVR存储系统由于架构上的限制,无法实现灵活扩展,因此跟不上数据增长的脚步,也无法有效地实现对非结构化数据的存储与管理。    
2 视频监控的高清趋势   
随着安防监控的高速发展,人们已不再满足于“看得见”,而是追求“看得清”、“看明白”。这种对监控图像质量的要求和监控效率提升的需求促使高清化和智能化走入应用领域。对用户而言,标清监控只是简单地记录事情的发展经过,仅仅满足了用户“看得见”的需求,很多关键性的细节并不能“看得清”、“看明白”,这就对传统的标清监控发起了挑战,也促进了高清监控的发展。   
现在高清监控应用虽然还没有大面积铺开,但公共安全行业对高清的需求已经浮现;除此以外,在交通、水文地质、远程展示等专业领域,高清应用的需求也非常广阔。但是,高清就意味着数据将以几何级数增长,而传统的视频监控系统并不能满足海量的存储管理。   
3 视频数据的应用趋势   
目前,针对视频、图片等非结构化数据的分析、应用、处理等,主要集中在事前、事中阶段,即智能行为分析(如越界、滞留等)、人脸识别、车牌识别等。而视频数据主要用途还是事后查证,但目前技术对事后视频的智能应用却相对薄弱,给取证带来了很大的困难,导致视频监控系统没有充分发挥其作用。比如海量视频的转码、快速检索、动静分离等公安重点应用方向因为技术不够成熟,还没有大范围的开展。如何更加有效地利用视频、图像等非结构化数据,帮助用户做事后的视频分析,进行视频数据的深度挖掘,是今后安防行业技术发展的一个重要方向。     
(二)监控云存储应运而生   
在银行、司法、平安城市,视频图像的存储时间都在l-3个月甚至是半年。随着高清监控时代来临,更清晰的图像意味着更大的存储容量,如何对PB级的数据进行存储、如何对现有的存储系统进行扩容、如何对海量的数据进行深度挖掘以实现视频的最大价值,这些都是传统的视频监控系统面临的问题。   
传统视频监控系统面临诸多难题,监控云存储的出现,突破了传统存储方式的性能和容量瓶颈,使云存储提供商能够联结网络中大量各种不同类型的存储设备形成异常强大的存储能力,实现性能与容量的线性扩展,让海量数据的应用成为了可能,从而让用户拥有相当于整片云的存储能力,成功解决各种难题。   
1 云存储概述   
云存储已经被越来越多的人了解,那到底什么是云存储呢?个人认为:云存储是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念,当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时,云计算系统中就需要配置大量的存储设备,那么云计算系统就转变成为一个云存储系统,所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。   
云存储不仅仅是存储,更多的是应用。应用存储是一种在存储设备中集成了应用软件功能的存储设备,它不仅具有数据存储功能,还具有应用软件功能。而云存储在安防中的应用,重点关注的就是对视频数据的挖掘。针对监控行业大量音、视频数据需要长时间存储的特点,对非结构化的音、视频数据采用帧分析处理,达到准确到秒的快速查询定位,并对相应的视频做智能分析,帮助事后查证。   
2 安防云存储的优势     
(1)存储空间无缝扩展   
在现有环境中增加任何新的存储系统,都不应该影响现有环境,不能影响现有存储设备的使用。传统的集中存储系统和NVR存储系统无法有效地实现对非结构化数据的存储与管理。随着设备的更新换代,落后的硬件平台难以处置,很容易造成浪费,甚至发展到不可控制的程度。   
云存储则不同,它具有灵活的扩展方式,按照实际需要采购硬件设备,并随着数据量的增大,少量采购新存储设备,并可以灵活部署到网络节点,透明增加整个云存储系统的存储容量。其扩容过程非常简单:新设备仅需安装操作系统及云存储软件后,打开电源接上网络,云存储系统便能自动识别,自动把容量加入存储池中完成扩展。它能真正做到“按需投入”、“按需建设”和“按需使用”,方便建设部门作为一个存储基础设施进行长期规划、投入、立项和建设。   
相比传统的存储扩容,云存储架构采用的是并行扩容方式,即当容量不够时,采购新的存储服务器即可,扩容环节无任何限制,不仅可以提高存储资源的利用率,而且能够简化管理,降低成本。横向扩展方式让存储系统具有了无限扩展的能力。云存储通常采用模块化的架构,能够实现控制器与硬盘的同时扩展,也就是性能与容量可以同时实现线性扩展。     
(2)高清数据海量存储   
传统的存储系统对硬盘的一致性要求近乎苛刻,必须同厂牌、同容量、同型号,否则系统很容易出问题。面对升级换代较快的IT产业,硬盘在使用2~3年后很难找到同型号产品更换。   
使用云存储没有这个问题,云存储系统对存储设备、服务器设备、硬盘等产品的一致性没有要求,不同介质、容量、厂家、品牌、型号的硬盘,都可以一起工作。这样既可以实现原有硬件的利旧,保护前期投入,又可以实现新技术、新设备的快速更新,合理搭配、优化选择,达到可持续发展的目的。同时,云存储系统的无缝扩展优势,使得它非常适合海量视频的存储。   
云存储系统采用分布式存储技术,将所有的存储节点服务器分散在网络的各个节点,可以充分利用节点网络的带宽资源,有效存储管理和调用数据。云存储系统虽采用分布式存储,但所有的资源都存储资源被整合到一起,对用户而言,这就是一个非常巨大的硬盘,只要向里面存储数据,具体存在哪里就由云存储系统负责完成。而调取数据的时候也一样,只要告诉云存储系统需要那个数据,而不必去考虑所需要的数据具体存放在哪个或者哪些存储节点服务器中。   
云存储提供给用户的是完全透明的访问存储方式,实现了统一访问及全局共享,提高了存储效率。通过虚拟化技术解决了存储空间的浪费,可以自动重新分配数据,提高了存储空间的利用率,同时具备负载均衡、故障冗余功能。     
(3)海量数据深度挖掘   
构建在云计算基础上的云存储系统,最大的优势就是采用分布式并行处理的方式,充分利用带宽、CPU、吞吐量等资源,实现海量数据的深度挖掘,方便事后查证,实现监控系统的最大价值。   
为了方便对视频的后续利用,云存储系统可以将不同格式的录像文件转换为标准的视频文件格式存储在分布式存储系统中,因为采用云存储技术,可以实现多台服务器同时转码,大大提升了转码的效率。同时可以对视频非结构化的图像流进行处理,使之成为结构化的数据,提取出有意义的部分,可将1个小时的视频数据浓缩到几分钟内,形成摘要视频,节约用户查看时间。多台服务器并行处理需要被浓缩的视频,减少了用户等待时间。因为对视频、图像等进行了结构化处理,我们可以提取出数据中的各种特征,对海量视频文件建立索引系统,形成视频特征数据库,实现对视频录像秒级检索,为事后取证提取有价值的内容。   
三 结语
随着高清监控时代的到来,传统的视频监控系统已不能满足PB级的存储系统对存储的容量、性能、稳定性、可靠性及扩展性的要求。因此,安防市场对视频监控云存储系统的需求已非常迫切。   
CSST研究院根据多年来对视频监控及联网应用技术的积累,开发出基于云计算架构的、针对海量数据进行存储管理的综合平台。通过云计算架构,将接入平台的各种不同类型的存储设备联合起来协同工作,共同对外提供海量存储空间、存储管理和业务访问功能,具有强大的横向扩展能力,能实现负载均衡,且具有较高性价比,数据更安全可靠,系统更稳定。

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