平安城市監(jiān)控系統(tǒng)的多級存儲架構(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，多則幾十萬個，甚至上百萬個，這些攝像頭產(chǎn)生的視頻信息所要求的存儲容量是非常龐大的。我們可以簡單測算一下，假設(shè)有10萬個攝像頭，每個攝像頭按CIF(352×288)格式，25幀/秒進行采集，則一秒所需的存儲容量大約為6.4GB，一天所需的存儲容易大約為553T，按30天的周期進行循環(huán)存儲，則需要的是將是一個海量的存儲空間。

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

    二、對存儲的性能要求不高，但需要能夠滿足長時間的連續(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、容災保護;

    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)建一個高效、經(jīng)濟、安全的存儲架構(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，該平臺包含了視頻管理、錄像存儲、遠程監(jiān)看、遠程回放、電子地圖、報警處理等一系列解決方案。

    視頻存儲

    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，每個監(jiān)控中心可根據(jù)各地的行政區(qū)域進行劃分。每一級的監(jiān)控中心都可以對所屬監(jiān)控信息進行存儲、備份、回放、轉(zhuǎn)發(fā)、報警處理等管理，從而建立一個一級存儲、多級備份的視頻存儲架構(gòu)。

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

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

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

    NVR負責對重點的監(jiān)控點進行網(wǎng)絡(luò)實時錄像，應具備較強的容錯能力。單臺NVR采用同步備份，多臺NVR之間采用N+M冗余備份方案(N臺運行主機、M臺備份機、N≥M)，在保證不間斷錄像前提下，也同時保證錄像的實時查詢。

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

    在該級監(jiān)控中心，雖然只是針對重要的視頻進行存儲和備份，但由于基數(shù)較大，因此對存儲空間的要求也較大，同時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存儲設(shè)備相結(jié)合。

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

    視頻檢索

    在這海量的存儲設(shè)備中，讓監(jiān)控人員自己去存儲設(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)控點及時間段即可，或者根據(jù)報警信息提取相應的錄像資料。

    虎視通通過將監(jiān)控點信息與錄像存儲設(shè)備在后臺建立關(guān)聯(lián)，同時利用網(wǎng)絡(luò)進行分布檢索，過濾重復的錄像資料，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，對錄像存儲采用分布式存儲與集中式存儲相結(jié)合，利用底層的網(wǎng)絡(luò)檢索系統(tǒng)，將存儲在各個地方的錄像有機地整合起來進行集中式管理，在保障錄像存儲的高效、安全前提下，同時兼顧了系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)濟效益。