數字高清網絡視頻監控市場的興起，不僅刺激了對數字高清網絡攝像機的巨大需求，同時也將對存儲設備產生刺激。在采用傳統的DVR和NVR解決方案時，存儲設備占整個視頻監控系統的成本大致為15%～30%;
而在數字網絡高清視頻監控系統中，存儲設備在整個系統中的造價則將上升到50%～70%。本文將告訴你如何降低存儲空間的策略，并指出IPSAN才是未來滿足安防系統集成要求存儲的最佳解決方案。
隨著百萬像素數字高清網絡視頻監控市場的興起，構建監控存儲解決方案將面臨許多難題。因為越來越多的最終用戶趨向于采用數字和網絡視頻刻錄機進行存儲和檢索監控視頻，百萬像素攝像機帶來的新問題就是：它產生的視頻數據要比低分辨率的攝像機多得多。因此，安防工程商和集成商常常要問，我怎樣才能把我的DVR和NVR的有限存儲容量最大限度地利用起來呢?特別是當要把更多、更高分辨率的攝像機加入監控系統的時候，我該怎么辦呢?本文探討的就是解決這一難題的一些辦法。
降低存儲空間的四條策略
在運動目標較少的時段降低記錄速率通過控制記錄速率，最終用戶可以把記錄空間節省達80%。一般來說，大樓夜間的行人較少，即使在白天，許多會議室在大多數時段也是不用的。因此，這些場合就沒有必要以較高的速率記錄視頻。例如，每秒15幀就可能占用較大的存儲空間，這時可以采用每秒2～3幀，甚至1幀的速率記錄。
然而，如果這時發生警情怎么辦呢?在監控系統上可以加上基本型智能運動分析功能。如果出現運動目標，幀速就恢復到正常的速率;而當運動目標消失時，記錄速率再回歸每秒2～3幀。
不要記錄不需要的內容
對于某些攝像機來說，在監控區域中劃出的不需監測運動目標的區域能節省高達50%的存儲空間。例如，當汽車駛下公路時，你不需要記錄那輛汽車吧?當樹叢在風中搖曳的時候，你不需要記錄吧?如果出現此類情況也記錄下來，像監視周界那樣，則就要一直記錄下去。因此，監控系統上最好添加一個基本型運動分析軟件包，對于某些運動的物件不需要記錄其視頻。
弄清楚已存錄像需占空間
應弄明白已存的錄像是不是跟新的視頻一樣重要。如果不是的話，則應降低老錄像的記錄幀率。這樣就可以極大地減少老視頻對存儲空間的需求。同時，如果需要的話，仍然可以調用老錄像作為證據。
選擇合適的編解碼器
如果把編碼格式從MJPEG升級為H.264，則可以節省50%以上的存儲空間。正是因為如此，越來越多的最終用戶開始把數據格式從MJPEG、MPEG-4向H.264升級，從而讓壓縮視頻占用更少的空間，同時，維持與MPEG-4一樣的視頻質量。
在視頻序列中要選擇一幅典型幀(R幀)，最終用戶可以選擇只存儲R幀。通過采用R幀，采用H.264格式壓縮視頻流，就可以更低的帶寬、更為有效地生成視頻流。這種情況對于大多數的攝像機來說是管用的，如對于在機場候機大廳上監視運動目標較少的固定攝像機或對于PTZ這樣不斷轉動的攝像機來說，所產生的R幀會增加。
在某些情形下，由H.264壓縮方式提供的視頻質量只是在邊界上優于由MJPEG壓縮方式提供的視頻質量，但是，因為采用H.264壓縮方式占用更低的帶寬。所以，把視頻數據記錄下來占用的存儲空間更少。
總體來看，在大多數監控系統中，從降低帶寬和存儲空間來看，H.264都是一種更為高效的編解碼方式。然而，在存在大量運動目標的繁忙場景中，即使采用H.264，帶寬仍將可能是瓶頸。
采用H.264和MJPEG雙碼流攝像機
MJPEG壓縮方式不如H.264壓縮方式復雜，所以不太節省帶寬以及存儲空間。采用MJPEG壓縮方式對PC或處理器的要求不如采用H.264壓縮方式時要求高，因此，在300萬、500萬像素這樣的高分辨率百萬像素攝像機中，制造商仍然傾向于采用MJPEG壓縮方式。
盡管H.264壓縮方式在降低帶寬和存儲空間上有很大的優勢，但是，從另一方面看，它把成本轉嫁給了更為昂貴的個人電腦，以實現視頻質量管理。當采用百萬像素攝像機，特別是同時瀏覽多部攝像機的時候，集成商在控制室將要加重配置所有的服務器以滿足大量視頻數據處理的需要。
為了解決究竟是選用MJPEG還是H.264壓縮方式的難題，有兩種解決方案。(1)把以H.264壓縮方式記錄視頻的NVR和DVR當成數字視頻刻錄機和數字視頻服務器使用;(2)大多數攝像機支持雙碼流，這樣既可以利用H.264壓縮方式占用較低存儲空間的優勢，又可以利用MJPEG壓縮方式記錄現場監控錄像比采用H.264方式更清楚的好處。
大型監控系統的未來——采用IPSAN
正如人們淘汰VCR那樣，在某些大型監控系統的建設中，安防系統集成工程師通常建議采用存儲器陣列。經由IP網絡可以與服務器進行直接通信，并且還能根據需要而不斷地添加存儲器群。最終用戶可以選擇采用幾太比特(TB)的存儲器陣列，也可以采用很多個TB的存儲器陣列。
然而，因為最小的存儲器陣列為4TB，對于較小型的安防監控系統來說是不劃算的。目前，一臺4TB的存儲器陣列可以處理6臺百萬像素攝像機提供的視頻。隨著存儲器陣列的價格逼近DVR和NVR，存儲器群必將成為幾乎所有安防監控系統建設的合理選擇。
實際上，在數字網絡視頻監控系統集成過程中，可選的存儲方案主要有NAS、iSCSI、FCSAN等等。NAS方案便于共享存儲的信息，iSCSI和FCSAN方案便于擴展存儲容量。嵌入式NVR相比而言因成本不具備競爭力，反而被較少采用。
IPSAN技術因兼具共享存儲以及可擴展性，因此，在大型的視頻監控系統中，IMSResearch預測，IPSAN(可通過以太網訪問的區域存儲器)將是視頻監控行業中企業和IP存儲市場中增長最快的產品類型。主要原因在于：(1)IPSAN可被用于拓展COTS服務器的存儲容量，并能提供更多的IT功能，比如RAID、失效備份和虛擬存儲等。(2)IPSAN比FibreSAN系統更便宜。(3)IPSAN可以作為COTS服務器和嵌入式NVR的替代產品。
目前，IPSAN供應商已經推出了一種盒狀的新產品，其中包含嵌入視頻管理軟件的服務器。這種新產品更為經濟，專為大中型視頻監控應用而設計。
IPSAN技術的特點及其應用
業內專家認為，用戶構建數字網絡視頻監控系統最主要的工作之一就是建設存儲系統。IPSAN最大的價值就是采用一種標準化的、靈活的手段，為用戶提供數據存儲。
在IPSAN時代，用戶只要采用一個標準的IPSAN接口就可以了，用戶的設備選型非常簡單，使用也非常靈活。例如，一臺基于IP接口的存儲設備，不但可以完成傳統的存儲，還可以完成基于互聯網的訪問，從而使得更多應用越來越走向廣域化，而用戶在家里上網就可以瀏覽到遠程的、希望獲得的視頻資源。所以說，IPSAN的應用正在走向全球化、廣域化。
對于安防系統集成商來說，IPSAN能為用戶帶來的價值就是使系統集成的成本整體低廉，不需要安裝交換機，不需要準備額外的HBA卡，通過虛擬存儲技術，讓最終用戶少花錢、多辦事。這些特點正好滿足了大量用戶希望從模擬視頻監控向數字視頻監控升級的需求。
除了視頻監控應用，IPSAN的主要應用領域還有：(1)海量數據的存儲，如海量流媒體的網絡視頻、網絡電視、IPTV等。(2)常規的關鍵應用數據的存儲，例如運營商的計費系統、短信平臺、POS平臺等客戶平臺。(3)共享式的數據災備平臺市場。未來許多用戶將傾向于把遠程容災作為一種服務購買，運營商很愿意通過服務的方式，提供一個統一的災備平臺給用戶，用戶只要付費，就可以享受到遠程容災服務(具體如圖1所示)。
目前，在數字網絡視頻監控市場中，Pivot3是IPSAN國內市場占有率最高的公司，而華三的IPSAN產品和解決方案則在國內市場占有率最高。此外，還有華為、惠普、戴爾、思科、IBM、EMC等公司的IPSAN解決方案也占有有一定的市場份額。
結束語
從本質上說，基于IPSAN的數字網絡視頻監控系統是一種分布式系統，這種系統的最大優勢在于，當系統中的某一處出現故障或遭受攻擊，不會影響到其它地方的系統，因此，IPSAN一出現就顯示出強大的生命力。
IMSResearch的分析師WilliamRhodes認為，整個視頻監控用存儲的增長緣于終端用戶對大存儲容量要求的增加。高分辨率攝像機，不斷增強的法律法規要求，前所未有的犯罪和恐怖主義威脅，種種因素推動了視頻監控存儲乃至整個視頻監控行業的快速增長。在過去相當長的時期內，市場由傳統的視頻監控設備商壟斷。然而在未來的幾年中，越來越多的IT存儲公司將進入其中。隨著存儲市場的快速發展，市場將為更多的存儲設備商提供進入的空間。根據IMSResearch的最新研究預測指出，IPSAN市場將在2010年到2013年之間以66.7%的復合增長率(CAGR)高速增長，從而成為安防行業新的增長點。
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