云存儲在網絡視頻監控中的價值

王 中

（山西省水利職業技術學院，山西 太原 030027）

云存儲在網絡視頻監控中的價值

王 中

（山西省水利職業技術學院，山西 太原 030027）

文章在介紹云存儲概念、技術特點的基礎上探討了云存儲技術在視頻監控中的優勢和應用前景，分析了視頻監控應用云存儲技術應重點關注的幾個問題。

云計算；云存儲；視頻監控

視頻監控技術正在向著數字化、網絡化和智能化的方向發展，網絡化、智能化的基礎是數字化，而智能化是“三化”的最高境界。網絡監控的誕生解決了傳統監控效果的難題，改變了傳統的連接方式，更簡單、更便捷。隨著網絡視頻監控的優勢被廣泛認可，現在開始出現越來越多的大型甚至超大型視頻監控系統，比如“平安城市”建設中的社會治安監控系統、中國電信和中國網通正在全面推進的“全球眼”和“寬視界”這兩大運營級視頻監控系統，這些監控系統都面臨著前端設備的大規模接入和大容量集中存儲的需求問題。

現代數字化、網絡化的視頻監控系統雖然有很多優點，但還遠遠不能滿足現代社會的需要，它必須向著適應更為復雜多變的場景發展；向著識別和分析更多的行為和異常事件的方向發展；向著更低成本和更智能化的方向發展。而智能化的實現，則需要以復雜的計算能力為基礎。雖然目前市場上已經涌現出了一些智能化的監控系統，但也只局限于將智能分析軟件嵌入到特定的視頻監控系統中，缺乏靈活性，要想運用在大型視頻監控系統中，需要很大的成本。而云存儲能夠聯結網絡中大量各種不同類型的存儲設備形成異常強大的存儲能力，實現性能與容量的線性擴展，不僅能夠滿足視頻監控系統中大容量存儲的需求，而且可將智能視頻分析作為一種服務，按需提供給客戶，從而降低成本，提高了智能分析的靈活性。

一、云存儲技術

1.云存儲概念

云存儲（cloud storage）是在云計算(cloud computing)概念上延伸和發展出來的一個新的概念。云計算是分布式處理 (Distributed Computing)、并行處理(Parallel Computing)和網格計算(Grid Computing)的發展，是透過網絡將龐大的計算處理程序自動分拆成無數個較小的子程序，再交由多部服務器所組成的龐大系統，經計算分析之后將處理結果回傳給用戶。通過云計算技術，網絡服務提供者可以在數秒之內處理數以千萬計甚至億計的信息，達到和“超級計算機”同樣強大的網絡服務。

云存儲的概念與云計算類似，它是指通過集群應用、網格技術或分布式文件系統等功能，將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協同工作，共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的一個系統。當云計算系統運算和處理的核心是大量數據的存儲和管理時，云計算系統中就需要配置大量的存儲設備，那么云計算系統就轉變成為一個云存儲系統，所以云存儲是一個以數據存儲和管理為核心的云計算系統。

2.云存儲的結構模型

云存儲不僅僅是存儲，更多的是應用。應用存儲是一種在存儲設備中集成了應用軟件功能的存儲設備，它不僅具有數據存儲功能，還具有應用軟件功能，可以看作是服務器和存儲設備的集合體。

從架構模型來看，云存儲系統比云計算系統多了一個存儲層，同時在基礎管理也多了很多與數據管理和數據安全有關的功能，兩者在訪問層和應用接口層則是完全相同的。

從提供服務的架構上，云計算又劃分為基礎架構即服務（InfrastructureasaService）、平臺即服務（Platform asaService）和軟件即服務（ SoftwareasaService），云存儲也同樣適用。在這三層中，每層都有相應的技術支持提供該層的服務，具有云計算的特征，比如彈性伸縮和自動部署等。每層云服務可以獨立成云，也可以基于下面層次的云提供的服務。每種云可以直接提供給最終用戶使用，也可以只用來支撐上層的服務。

3.云存儲的特點

（1）動態的高可擴展性

云技術使用戶可以隨時隨地根據應用的需求動態地增減IT資源。由于應用運行在虛擬平臺上，沒有事先預訂的固定資源被鎖定，所以云業務量的規模可以動態伸縮，以滿足特定時期、特定應用及用戶規模變化的需要。

（2）虛擬化的超大規模

云業務的需求和使用與具體的物理資源無關，IT應用和業務運行在虛擬平臺之上。云計算支持用戶在任何有互聯網的地方、使用任何上網終端獲取應用服務。用戶所請求的資源來自于規模巨大的云平臺。

（3）高可用性

云平臺通過使用數據多副本拷貝容錯、計算節點同構可互換技術來保障服務的高可用性。任何簡單物理故障發生，應用都會在用戶完全不知情的情況下轉移到其他物理資源上繼續運行，使用云計算比使用其他計算手段的可用性更高。

（4）按需使用，按用付費

云業務是一個龐大的資源池，用戶按需購買，如同像自來水、電、煤氣那樣計費。無論是短期還是長期，云計算的商業模型都按使用量付費。

（5）資源復用，成本廉價

由于云計算采用資源的統計復用技術，所以IT物理資源的利用率大為提高，從而使云的業務成本大大降低。

二、云存儲在視頻監控中的應用

對于傳統安防來說，云技術完全是基于網絡化基礎運行的一種網絡應用模式，這與模擬時代的安防似乎是毫不沾邊的，然而隨著安防逐漸走向數字化、網絡化，我們毫不懷疑云計算與視頻監控的融合已經日趨貼近我們的生活。

近來有人提出了VSaaS的概念，VSaaS是Video SurveillanceasaService的縮寫，譯為“視頻監控即服務”，它跟軟件業的SaaS(軟件即服務)類似，在互聯網時代，不僅桌面軟件要走向在線服務，專業的視頻監控也同樣無法阻擋互聯網的滾滾洪流將逐步走上在線服務的道路。與傳統的視頻監控解決方案相比，將互聯網的應用模式植入視頻監控行業后，VSaaS會帶給視頻監控行業更快速發展的新特征：

1.存儲空間大大提高

數字化視頻監控涉及到巨量數據的采集、存儲和使用。因此，對于視頻監控系統來說，存儲設備的存儲能力密切關系著數據管理的效率、數據安全以及數據利用的效率。對于“全球眼”這樣大型的視頻監控系統而言，如果依賴傳統的存儲模式，不僅僅需要投入很大財力，而且其存儲空間也是有限的。而云存儲突破傳統存儲方式的性能和容量瓶頸，能夠聯結網絡中大量各種不同類型的存儲設備，讓海量數據的存儲成為了可能，從而讓企業擁有相當于整片云的存儲能力，成功解決了存儲難題。

2.綜合使用成本大幅度降低

傳統的視頻監控解決方案需要很高的維護成本。而云存儲則可以對每一臺接入的設備進行統一遠程管理，異常事件有日志記錄，90%以上的故障都可以通過平臺遠程解決。在傳統視頻監控解決方案中，一旦DVR被盜，給客戶帶來的損失是不可估量的，而在云存儲方案中，由于視頻存儲在網絡中，大大降低了信息丟失的風險。

3.數據寫入能力提高

由于監控系統一般要求實時的錄像輸入，所以這種實時錄像輸入對盤陣的數據寫能力提出了較高的要求，否則在寫速度達不到要求的情況下，數據大量集中在緩存中，最終將導致緩存數據溢出以致主機死機。而云存儲的緩存空間可根據輸入的數據動態擴張，大大縮短數據在緩存中等待的時間，從而提高了視頻數據的寫入能力。

4.能更靈活地提供智能分析功能

目前所出現的具有視頻分析能力的監控設備，是將智能分析軟件嵌入到固定的監控設備的，每個智能監控系統中都有一套分析軟件。由于云存儲繼承了云計算的特點，運用云存儲，可以將智能分析軟件作為一種服務提供給用戶，用戶不需要購買智能監控系統，只需登錄互聯網，按需購買，就可對實時畫面或者錄像進行智能分析。這樣，不僅使得智能分析更靈活更便捷，而且也為用戶降低了成本。

近兩年來，電信和網通在全國各地建設了很多不同規模的“全球眼”、“寬視界”網絡視頻監控系統。“全球眼”或“寬視界”系統的終極目標是建設一個類似話音網絡和數據服務網絡一樣的，遍布全國的視頻監控系統，為所有用戶提供遠程(城區內的或異地的)的實時視頻監控和視頻回放功能，并通過服務來收取費用。但由于目前城市內部和城市之間網絡條件限制，視頻監控系統存儲設備規模的限制，“全球眼”或“寬視界”一般都能在一個城市內部，甚至一個城市的某一個區縣內部來建設。假設我們有一個遍布全國的云存儲系統，并在這個云存儲系統中內嵌視頻監控平臺管理軟件，建設“全球眼”或“寬視界”系統將會變成一件非常簡單的事情。系統的建設者只需要考慮攝像頭和編碼器等前端設備，為每一個編碼器、IP攝像頭分配一個帶寬足夠的接入網鏈路，通過接入網與云存儲系統連接，實時的視頻圖像就可以很方便地保存到云存儲中，并通過視頻監控平臺管理軟件實現圖像的管理和調用。用戶不僅可以通過電視墻或PC來監看圖像信號，還可以通過手機來遠程觀看實時圖像。

三、云計算應用在視頻監控系統中應注意的問題

1.建設問題

以往的計算中心都需要購置高性能的計算機而云計算中心以集群計算為主，其中大量的節點通過互操作形成面向用戶的虛擬服務器。與超級計算中心相比，云計算完成了從傳統的面向任務的單一計算模式向現代的面向服務的規模化、專業化計算模式的轉變。可見，部署于高性能計算中心的計算機，適合于解決要求高并發計算的科學問題，但是未必就適合云計算模式。

2.安全問題云計算

虛擬服務的規模化利于實現更集約化、專業化的安全服務，也可以實現專門的云備份服務，大眾用戶在使用云服務的過程中所關注的云安全焦點將會進一步地轉移到信任管理上來，傳統的信息安全將會進一步發展為服務方和被服務方之間的信任和信任管理問題。

3.標準化問題

云計算的本質是為用戶提供各種類型和可變粒度的虛擬化服務，而實現一個開放云計算平臺的關鍵性技術基礎則是服務間的互聯、互通和互操作。目前，許多商業企業或組織已經為云計算構建了自己的平臺，并提供了大量的內部數據和服務，但這些數據和服務在語法和語義上的差異依然阻礙了它們之間有效的信息共享和交換。所以制訂云計算監控的相關術語、起草標準化研究報告對云存儲視頻監控的發展十分重要。

監控云存儲的出現，突破了傳統存儲方式的性能和容量瓶頸，企業有望擺脫在硬件存儲設備上的巨額投入，減少在系統維護上的人力支出，快速減輕財政壓力，提升企業競爭力。屆時，用戶只需支付少量的儲存費用，就能把超大容量的數據存在云端，并根據需要購買相應的視頻智能分析服務，設置相關權限，隨時隨地共享給需要共享的人員，在減少數據傳輸的時間的同時，借助廠家更為出色的加密技術，避免傳輸過程中造成的丟包、泄密等事故的產生，全面保證數據的安全性。當然，云計算的發展還存在一些潛在性的問題和難點，但相信隨著云計算技術的不斷發展和完善，將來一定可以很好地應用在網絡視頻監控領域。

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TP

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1673-0046（ 2012）1-0166-02