安防云存儲技術及其在智能分析的作用

責任編輯:editor006

作者:王運金

2016-12-14 16:02:18

摘自:安防知識網

大數(shù)據(jù)在安防行業(yè)的應用使得安防更加智能化,大數(shù)據(jù)的技術一般分為數(shù)據(jù)采集、存儲、挖掘和分析技術。3)、讀的瓶頸體現(xiàn)在能否按需讀取,特別是給予視頻監(jiān)控進行的實戰(zhàn)業(yè)務部署,讀取的性能線性增長,存儲能否給予保證;

大數(shù)據(jù)在安防行業(yè)的應用使得安防更加智能化,大數(shù)據(jù)的技術一般分為數(shù)據(jù)采集、存儲、挖掘和分析技術。其中,智能分析居于核心地位。而智能分析是安防大數(shù)據(jù)區(qū)別于IT大數(shù)據(jù)的重點之一,只有利用智能分析技術將安防大數(shù)據(jù)的非結構化數(shù)據(jù)轉換為結構化數(shù)據(jù),才能將IT大數(shù)據(jù)成熟的技術體系應用到安防大數(shù)據(jù)中,充分發(fā)揮安防大數(shù)據(jù)的作用?!?/p>

安防存儲技術發(fā)展現(xiàn)狀

存儲在安防行業(yè)的發(fā)展過程中經歷了磁帶存儲、DVR、NVR、SAN直存等產品形態(tài),新興的軟件定義、云存儲等概念也是層出不窮,但無論怎樣發(fā)展,存儲起到的作用始終是是寫入和讀取兩個功能。傳統(tǒng)的分布式存儲如DVR、NVR產品,只能對監(jiān)控點位分散的結構通過劃分若干監(jiān)控區(qū)域進行分布式存儲,保證基本的寫入需求,對于大規(guī)模讀取的性能無法按需滿足;監(jiān)控領域的集中式存儲主要指SAN、一體機設備,這類設備通過RAID、增加擴展柜的方式獲得了單機的大規(guī)模寫入空間,滿足了高密度的需求,但是對于視頻的讀取仍無法做到按需分配;云存儲的架構真正做到視頻的寫入、讀取按需分配、線性擴展,增加獨立的存儲節(jié)點即可獲得更高的讀和寫性能。

從實際實用的角度來看,用戶對于存儲的主要需求是建、存、讀、管、維。由于監(jiān)控行業(yè)高端存儲如云存儲仍處于起步階段,沒有統(tǒng)一標準,市場上存在著存儲產品參差不齊的狀況。這幾個標準對應的衡量標準可以作以下幾點總結:

1)、建的瓶頸體現(xiàn)在上線部署便利程度,能否做到分鐘級快速部署,能否降低設備分批上線的難易程度;

2)、存的瓶頸體現(xiàn)在能否滿足海量規(guī)模存儲,單一的錄像、復雜的小尺寸圖片等,既能保證空間又能保證性能;

3)、讀的瓶頸體現(xiàn)在能否按需讀取,特別是給予視頻監(jiān)控進行的實戰(zhàn)業(yè)務部署,讀取的性能線性增長,存儲能否給予保證;

4)、管的瓶頸體現(xiàn)在易用性,能否實時準確獲取設備狀態(tài),能否把傳統(tǒng)存儲不友好的人機界面變成更加親切的交互;

5)、維的瓶頸在于保證設備的高可用性,如何在云存儲系統(tǒng)把發(fā)生的故障當作一種常態(tài)并兼顧數(shù)據(jù)安全和成本二者的平衡點。

云存儲的發(fā)展現(xiàn)狀

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(tǒng)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(xié)同工作,共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務訪問功能的一個系統(tǒng),保證數(shù)據(jù)的安全性,并節(jié)約存儲空間。與傳統(tǒng)的存儲設備相比,云存儲不僅僅是一個硬件,而是一個網絡設備、存儲設備、服務器、應用軟件、公用訪問接口、接入網和客戶端程序等多個部分組成的復雜系統(tǒng)。各部分以存儲設備為核心,通過應用軟件來對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務訪問服務。從嚴格意義上講,云存儲不是存儲,而是服務。云存儲已經成為未來存儲發(fā)展的一種趨勢,云計算和云存儲正引起一場技術革命,安防行業(yè)也不例外。

當前安防行業(yè)大規(guī)模的高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用中,需要滿足海量高清的視頻數(shù)據(jù)存儲,高清視頻數(shù)據(jù)如720P、1080P、5MP、8MP等高分辨率IPC的接入,大路數(shù)并發(fā)大碼流的實時數(shù)據(jù)讀寫,傳統(tǒng)存儲的性能面臨極大的挑戰(zhàn);

安防監(jiān)控視頻圖像的高清顯示、海量非結構化的數(shù)據(jù)存儲、多元信息融合、音視頻圖像的分析挖掘、大規(guī)模數(shù)據(jù)的智能分析及決策需要引入云計算、云存儲等多種先進技術,尤其在平安城市、智能交通、智慧城市以及跨地域的大規(guī)模行業(yè)應用當中,對于這些行業(yè)中海量的視頻圖片等非結構化數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的需求,意味著數(shù)據(jù)存儲能力和計算處理性能的提升,存儲產品要求具備高性能、高容量、高可靠性以及可擴展性,同時需要實現(xiàn)與安防行業(yè)應用的深度結合,滿足安防系統(tǒng)海量視頻數(shù)據(jù)管理的特殊業(yè)務應用。

目前,云存儲在各大行業(yè)安防市場中,都已有規(guī)模性的部署和使用。例如,智慧城市和平安城市的建設,就要求在視頻監(jiān)控方面,需提供海量的存儲系統(tǒng),能并充分利用好存儲的數(shù)據(jù)進行深入的分析處理。傳統(tǒng)的存儲技術無法滿足社會發(fā)展的需求,云存儲在安防領域的應用將會成為必然的選擇。

安防云存儲的技術優(yōu)勢

云存儲在視頻監(jiān)控前景越來越廣闊,云存儲的作為未來發(fā)展的風向標,與傳統(tǒng)存儲相比,安防云存儲主要有以下優(yōu)勢:

高速存取

安防云存儲需要面臨高并發(fā)、高碼率的數(shù)據(jù)存儲要求,面對的都是高清、高碼率的視頻存儲,存儲系統(tǒng)需要提供高性能的數(shù)據(jù)吞吐能力。安防云存儲通過采用數(shù)據(jù)離散式存儲機制,每一個監(jiān)控點的錄像都以分塊形式,并發(fā)存儲于不同的存儲節(jié)點中,在讀取時,這些存儲節(jié)點將并發(fā)提供服務,避免了單臺設備讀取的瓶頸,速度比傳統(tǒng)存儲快幾十倍,可以滿足平安城市等大型安防項目中,海量并發(fā)存儲、讀取的需求。

安防集成

在實際應用中,安防云存儲與各項業(yè)務系統(tǒng)結合非常緊密,如圖偵、視頻智能分析等,在存儲陣列中直接集成視頻錄像管理、視頻回放和媒體轉發(fā)業(yè)務,充分利用云存儲高可靠硬件和網絡。同時,安防云存儲提供標準sdk接口,可以方便讓客戶對安防業(yè)務系統(tǒng)進行二次開發(fā),與安防業(yè)務系統(tǒng)更為緊密的集成。

碼流直存

安防云存儲由于其使用場所、用戶的固定性以及用戶對視頻高效應用的要求,一般都會采用碼流直存的方式,從而簡化系統(tǒng)的架構,降低故障點,提升系統(tǒng)部署的效率以及運維成本,而且云存儲一般也是架設于專網之中,更能保障錄像的質量。

檢索迅速

針對系統(tǒng)中會產生PB級海量監(jiān)控數(shù)據(jù),存儲設備的數(shù)量達數(shù)十臺上百臺,因此管理方式的科學高效顯得十分重要。云存儲可提供基于集群管理技術的多設備集中管理工具,具有設備集中監(jiān)控、集群管理、系統(tǒng)軟硬件運行狀態(tài)的監(jiān)控、主動報警,圖像化系統(tǒng)檢測等功能。在海量視頻存儲檢索應用中,檢索性能尤為重要,因此數(shù)據(jù)檢索的速度對安防存儲顯得至關重要。

安全可靠

當在線存儲系統(tǒng)出現(xiàn)故障后,熱備機可以立即接替服務,當故障恢復時,服務和數(shù)據(jù)回遷;若故障機數(shù)據(jù)需要調用,可以將故障機的磁盤插入到冷備機中,實現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的立即可用。

云存儲在智能分析中的作用

目前在安防行業(yè),智能分析主要有兩類:一類是對視頻圖像等非結構化信息的處理和分析,包括視頻智能分析工具、視頻摘要、圖像清晰化工具、視頻清晰化工具、視頻轉碼工具、視頻編輯工具等等;另一類則是對結構化、半結構化信息的大數(shù)據(jù)分析處理工具,此類處理和分析工具是安防行業(yè)吸取IT行業(yè)在處理大數(shù)據(jù)方面的架構和經驗,比較流行的如Hadoop,Spark大數(shù)據(jù)處理的框架,以及數(shù)據(jù)挖掘工具,以對結構化和半結構化的數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)快速和準確的數(shù)據(jù)分析和挖掘。

大數(shù)據(jù)在安防行業(yè)的應用使得安防更加智能化,大數(shù)據(jù)的技術一般分為數(shù)據(jù)采集、存儲、挖掘和分析技術。其中,智能分析居于核心地位。

智能分析是安防大數(shù)據(jù)區(qū)別于IT大數(shù)據(jù)的重點之一,只有利用智能分析技術將安防大數(shù)據(jù)的非結構化數(shù)據(jù)轉換為結構化數(shù)據(jù),才能將IT大數(shù)據(jù)成熟的技術體系應用到安防大數(shù)據(jù)中,充分發(fā)揮安防大數(shù)據(jù)的作用。對于視頻圖像等非結構化數(shù)據(jù)的分析和處理,目前可能更多地是把它歸屬到智能分析的范疇,這些技術很多已在初期應用中不斷改進和完善,很多更新的智能分析技術仍處在研發(fā)過程中,對這類數(shù)據(jù)的分析和處理也將成為安防大數(shù)據(jù)的核心價值點。日益豐富的智能算法將大大提高視頻監(jiān)控攝像機的使用范圍和價值,處于應用初級階段的智能視頻監(jiān)控,也將隨著智能算法的日益豐富而快速發(fā)展。而數(shù)字處理芯片、編解碼能力以及壓縮算法,是影響圖像處理技術的重要因素。

智能分析產生海量的結構化數(shù)據(jù)、非結構化數(shù)據(jù)、半結構化數(shù)據(jù)等,海量數(shù)據(jù)必須擁有能夠進行可靠、可保證效率且擁有快速的讀寫以及響應能力的存儲,傳統(tǒng)的集中存儲式架構已無法滿足智能分析所產生的數(shù)據(jù)的存儲,云存儲面向海量的非結構化數(shù)據(jù),具備高可靠、高性能、大容量、彈性擴展、自動化管理等特點,輕松滿足海量的數(shù)據(jù)存儲和彈性變化的業(yè)務需求。

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