【安防知識(shí)網(wǎng)】今年，高清視頻監(jiān)控已經(jīng)不再停留在口號(hào)上，廠商不但開始把它作為重點(diǎn)的產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展方向，也已把它作為市場(chǎng)推廣的重點(diǎn)。IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控市場(chǎng)近年來增長迅速，從全球 IP攝像機(jī)出貨量趨勢(shì)來看，高清產(chǎn)品所占的比例逐年增加。到2012年，高清的產(chǎn)品將可能超過標(biāo)清而成為市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品。

　　所謂的標(biāo)清D1分辨率(720×576)相當(dāng)于40萬像素，而我們所指的高清產(chǎn)品，則至少是720p(1280×720)的分辨率，相當(dāng)于100萬像素。而更高的分辨率1080p(1920×1080)則可以達(dá)到200萬的分辨率。像素的提高帶來了更清晰的畫面，但相應(yīng)的卻是更大的數(shù)據(jù)流量。以最新的H.264編碼方式為例，D1分辨率40萬像素的帶寬平均為1Mbps，而720p需要3Mbps的平均帶寬，1080p的帶寬達(dá)到更高的6Mbps。顯而易見，高清晰度帶來高的帶寬需求。

　　高清考驗(yàn)系統(tǒng)穩(wěn)定性

　　首先碼流成倍上升。以100路標(biāo)清H.264編碼格式為例，總帶寬也只需100Mbps，而如果是1080p，碼流則需600Mbps，足足高了6倍。雖然攝像機(jī)成本不需要高6倍，但是后端的網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)處理能力、存儲(chǔ)容量都是以相應(yīng)的倍數(shù)計(jì)算。根據(jù)木桶法則，系統(tǒng)的穩(wěn)定性取決于系統(tǒng)最弱的一環(huán)，由于網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)發(fā)展已經(jīng)非常成熟，所以網(wǎng)絡(luò)高清系統(tǒng)在大數(shù)據(jù)流量沖擊下，最受考驗(yàn)的是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和存儲(chǔ)成本，此因素會(huì)造成系統(tǒng)運(yùn)行的不穩(wěn)定。

　　以一個(gè)具有300路視頻的系統(tǒng)為例，每秒寫入磁盤的數(shù)據(jù)量是300Mbps，但是如果換成1080p高清的系統(tǒng)。存儲(chǔ)量會(huì)去到1800Mbps。如果還是按照之前的數(shù)據(jù)處理能力，系統(tǒng)穩(wěn)定性肯定大不如前。用標(biāo)清的技術(shù)來應(yīng)對(duì)高清，肯定會(huì)成為系統(tǒng)的短板，失去穩(wěn)定性。睿捷公司以多年的大數(shù)據(jù)處理經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)高清大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，為高數(shù)據(jù)流做了優(yōu)化，提供一套適合高清存儲(chǔ)的存儲(chǔ)策略。例如在存儲(chǔ)時(shí)，復(fù)制1個(gè)1G的文件和復(fù)制20個(gè)50MB的文件，雖然文件大小相同，但所需要的時(shí)間不一樣，當(dāng)有多線程在復(fù)制的時(shí)候，磁盤線程切換會(huì)消耗資源導(dǎo)致讀寫速度下降。監(jiān)控視頻存儲(chǔ)同樣面臨著這樣的問題，每一路視頻在存儲(chǔ)的時(shí)候都是一個(gè)線程，100路系統(tǒng)存儲(chǔ)的時(shí)候就相當(dāng)于100個(gè)線程在寫磁盤。在標(biāo)清的情況下由于磁盤的負(fù)載能力足夠所以問題不明顯，但在高清監(jiān)控時(shí)代，大數(shù)據(jù)沖擊之下問題就顯現(xiàn)出來了，數(shù)據(jù)流量的提升促使磁盤性能下降。當(dāng)流量超過磁盤負(fù)載能力時(shí)，系統(tǒng)就失去了穩(wěn)定性。

　　解決大容量存儲(chǔ)難題

　　如何解決大容量存儲(chǔ)的問題呢?睿捷提供三種存儲(chǔ)優(yōu)化算法。

　　三大存儲(chǔ)優(yōu)化算法

　　第一個(gè)是并行存儲(chǔ)算法。傳統(tǒng)的模擬數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用串行存儲(chǔ)方式，寫完第一個(gè)磁盤再寫入第二個(gè)磁盤，這樣只會(huì)使用到一塊磁盤寫數(shù)據(jù)，其它磁盤的寫入性能無法調(diào)動(dòng)，總的寫入速度相當(dāng)于單個(gè)磁盤的寫入能力，會(huì)導(dǎo)致瓶頸產(chǎn)生。而睿捷的解決方案則采用磁盤并行的方式，平臺(tái)會(huì)同時(shí)對(duì)注冊(cè)到服務(wù)器上的磁盤(這里磁盤指邏輯卷軸，無論是否做了Raid)進(jìn)行寫入，自動(dòng)把數(shù)據(jù)分散到所有注冊(cè)的磁盤上，這樣所有的磁盤都會(huì)在工作?？傮w的寫入速度相當(dāng)于每個(gè)磁盤的寫入速度相加，最大限度的調(diào)用了磁盤的物理性能，保證在大容量的沖擊下，磁盤的讀寫不會(huì)成為瓶頸。

　　第二個(gè)優(yōu)化算法則是線程的合并，結(jié)合前文所說的例子，多個(gè)線程同時(shí)寫磁盤的時(shí)候會(huì)降低磁盤的讀寫性能，對(duì)此睿捷將前端視頻的數(shù)據(jù)流合并，在并行寫入磁盤的時(shí)候，每個(gè)磁盤只會(huì)有1個(gè)線程在做寫入的動(dòng)作，這樣寫入磁盤的速度并不會(huì)應(yīng)為數(shù)據(jù)流量大或者前端視頻增多而降低，保證每個(gè)磁盤都以最高速進(jìn)行讀寫。雖然進(jìn)行線程的合并，但是每路視頻都有獨(dú)立的標(biāo)示，客戶在檢索回放的時(shí)候，通過軟件對(duì)應(yīng)索引表能立即找到錄像所存放的位置，并不會(huì)因此而減低回放的延時(shí)。

　　第三個(gè)算法則是固定文件大小。在傳統(tǒng)的DVR時(shí)代，錄像是以固定時(shí)間來計(jì)算的，每個(gè)文件的大小并不固定，并且在錄像覆蓋的時(shí)候，由于錄像文件大小不確定，每次覆蓋都會(huì)有磁盤碎片產(chǎn)生，這樣磁盤的空間就會(huì)越來越小，需要定期停機(jī)做磁盤碎片的清理。睿捷經(jīng)過長時(shí)間的測(cè)試，采用一種更優(yōu)化的算法來對(duì)錄像文件進(jìn)行存儲(chǔ)。我們發(fā)現(xiàn)，每個(gè)文件在2MB的時(shí)候進(jìn)行存儲(chǔ)，平均性能會(huì)比無序文件大小的效率高出15%，并且通過固定文件大小，當(dāng)磁盤進(jìn)行數(shù)據(jù)覆蓋時(shí)按照2MB存儲(chǔ)會(huì)完全與覆蓋前的磁區(qū)重疊，不會(huì)有磁盤碎片產(chǎn)生，磁盤在經(jīng)過長久錄像后，依然會(huì)保持相同的磁盤大小，不需要做磁盤的碎片整理工作。

　　以上是睿捷通過反復(fù)測(cè)試與實(shí)驗(yàn)得出的應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)沖擊的措施。通過這些算法的保證，平臺(tái)可以輕松應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

[nextpage]　　降低存儲(chǔ)成本

　　客戶還會(huì)提出另一個(gè)問題，按照現(xiàn)在磁盤的架構(gòu)，高清系統(tǒng)比標(biāo)清系統(tǒng)的存儲(chǔ)成本高6倍，除去一些折扣，存儲(chǔ)的費(fèi)用占系統(tǒng)總體比率實(shí)在是太高了，有沒有辦法能降低存儲(chǔ)的成本?對(duì)此，睿捷提出了一個(gè)智能存儲(chǔ)的解決方案，以降低存儲(chǔ)成本。

　　智能存儲(chǔ)方案與原始存儲(chǔ)最大區(qū)別在于，智能存儲(chǔ)是以事件去驅(qū)動(dòng)錄像?？瞻椎?、無人的場(chǎng)景不錄或者少錄，有事件或有人進(jìn)入的才開始錄像。這樣可以大大地提高磁盤利用率與錄像搜索得高效性。智能存儲(chǔ)最簡單也最廣為人知的是VMD錄像，這也是最簡單的以事件為驅(qū)動(dòng)的錄像方式。

　　在高清存儲(chǔ)時(shí)代，睿捷提供多種智能存儲(chǔ)策略來降低磁盤空間，以提高磁盤使用效率。以事件驅(qū)動(dòng)的條件來說，除了最簡單的VMD偵測(cè)，睿捷增加了第三方系統(tǒng)報(bào)警驅(qū)動(dòng)錄像，包括與門禁報(bào)警、防盜系統(tǒng)報(bào)警、消防系統(tǒng)報(bào)警等，讓整個(gè)安保系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)起來。同時(shí)，睿捷平臺(tái)還嵌入多種智能分析算法，錄像的條件不再是簡單的有運(yùn)動(dòng)物體，用戶可以根據(jù)需求進(jìn)行錄像條件的設(shè)置，并且以標(biāo)簽形式標(biāo)注在錄像中，使得錄像驅(qū)動(dòng)的條件更為豐富與完整。

　　另外，睿捷的智能存儲(chǔ)也不再只有“錄像”與“不錄像”的選擇。客戶可根據(jù)自己需要進(jìn)行更多種組合。如睿捷提供雙碼流錄像方式，當(dāng)沒有事件觸發(fā)時(shí)，選擇D1的錄像格式;當(dāng)有事件觸發(fā)后，以1080p的格式錄像(需要攝像機(jī)支持雙碼流)。通過高低像素的搭配，保證了系統(tǒng)只記錄最需要的數(shù)據(jù)，其它數(shù)據(jù)只作為輔助手段。

　　強(qiáng)大的錄像檢索功能

　　睿捷還提供強(qiáng)大的錄像檢索方式，特別是在智能錄像時(shí)代，事件成為錄像的主角。用戶可以根據(jù)事件驅(qū)動(dòng)錄像，同樣也可以通過事件標(biāo)簽來檢索錄像。通過強(qiáng)大的事件檢索引擎，用戶可以快速定位需要的錄像時(shí)間點(diǎn)，讓保安不再像傳統(tǒng)CCTV系統(tǒng)把錄像從頭到位看一次。同時(shí)，還可以通過時(shí)間切片等功能，通過錄像的快速截圖來查找錄像，讓用戶有全新的使用體驗(yàn)。

　　高清監(jiān)控系統(tǒng)慢慢成為市場(chǎng)的主流，用戶也慢慢認(rèn)識(shí)到。高清的系統(tǒng)不單單需要前端設(shè)備支持高清，如果后端設(shè)備沒有跟進(jìn)，同樣是無法為用戶帶來高清的體驗(yàn)。就如木桶原理，系統(tǒng)的穩(wěn)定性永遠(yuǎn)取決于系統(tǒng)最薄弱的一環(huán)。高清系統(tǒng)的建立必須從全局出發(fā)，從整體的解決方案入手，為用戶提供最合適的使用體驗(yàn)。