高清视频监控传输与存储的木桶效应，也影响到你哦！
2017-06-13 18:24:57
目前我们已经全面进入了高清时代，欣赏电影也逐渐从DVD效果过渡到720P或是1080P的概念，在监控领域也同样实现了从模拟高清到数字高清的升华，科技的飞速发展让我们看得更清楚，已经不再是概念，高清产品的不断涌现同样为视频监控带来更广阔的发展空间，真真正正地走进了人们的生活。
作为高清监控的视频，以最基本的720P效果为例，每路视频压缩到较低码率也要每小时3G容量需求，一个月监控录像就要2TB左右的容量，那么试想一下，如果需要几百上千路这样的高清监控，如此庞大的视频文件，有如潮水般的冲击着存储系统，不仅对存储设备的容量，读写性能、可靠提出了更高要求，甚至连传输带宽都成了高清监控系统中比较棘手的问题。根据“木桶法则”，高清监控的图像质量或是稳定性将取决于整个系统中最差的一环，而往往这最差的一环往往就出现是传输系统或存储系统上。针对以上问题，今天我们就来谈谈目前高清监控中的传输与储存：
高清监控中的传输
在一般的监控系统中传输技术主要有六种基本传输方式，各种方式都有不同的特点及实用性。然而面对高清应用的超大数据量带宽以及实时性的要求，目前只有两种传输方式在高清传输中得到认可，一种是采用光纤专线传输：这是解决长距离高清视频监控高速传输系统的最佳解决方式，原因是光纤传输优点很多衰减小、频带宽、不受电磁波干扰、保密性好，缺点是长距离高成本；第二种是网络传输：但随着网络技术的飞速发展，及视频监控系统的特殊要求和经济性考虑，网络传输也已成为长距离音视频传输的比较好的选择之一。
高清与带宽之间永远是相斥关系，高清意味着高带宽。在视频压缩算法经济的情况下，一般说传统模拟编码D1(720×576)画质的码流为2M左右，那么以720P计算，码流约是D1的2倍，带宽达到4M左右，而采取1080P计算，码流更是D1的5倍，所用带宽约为10M。相比模拟光纤传输而言，网络传输高清视频具有得天独厚的成本优势，但目前的互联网是远远不能够承载多路高清画质，必须采用专网。
高清视频在网络传输中，主要限制来自带宽，加强带宽建设是解决传输高清和网络带宽问题的必然途径。以100M以太网为例，在确保流畅的前提下，实际上同时只能承载5路左右的高清图像。如果同一视频源有多个用户访问，占用的带宽会更大。随着目前网络传输技术的迅猛发展，局域网也逐渐朝1000M甚至10000M方向发展。同时，如果采用光网传播，甚至可以使带宽达到数G以上。解决这些问题，高清监控才能得到淋漓尽致的发挥。
与此同时图像压缩格式也直接决定了对传输的减负作用，在文章《高清监控存储瓶颈H.264欲统一编码标准》中我们可以做深刻了解，通过先进的编码技术，在画质效果影响最小的情况下，使720P或是1080P监控录像从几十M码率压缩到10M之内，大大的节约了带宽同时在存储上节省了大量的空间。
高清监控中的存储
高清监控视频存储大多是以超大数据流为代价，因此对于高清视频我们需要足够的存储空间。选择什么样的高清存储系统和方案将直接影响视频流畅度、系统稳定性等一系列因素。现实中，高清监控存储一般有两种方法，一种是小集中大汇聚，即前端分散式本地存储，如IPSAN构架方式；另一种是在大型项目里，高清视频通过管理平台+存储服务器实现存储，其存储服务器通常是存储阵列。
一般监控系统中常用的大量数据存储方式有DAS直连、NAS网络硬盘和IPSAN等。而对于高清监控系统而言，其中IPSAN方式采用IP构架的以太网传输，具备良好的扩展性、共享性和较低的分摊应用成本，是目前多路高清监控存储主要采用的技术之一。此种存储方式多半是采用我们常见的硬盘，容量一般是TB级别，随着2TB硬盘甚至更高容量的产品走入我们视线，大型高清监控系统PB级海量存储解决方案也得到普遍应用。
高清的大容量需要有大型存储，而回放是否能支撑这么大的信息量也是问题。同时，存储的高清视频的安全性要求也很高。存储的视频录像能否回放取决于几个方面。一是存储设备是否具有足够的混合读写性能，保证存储可在大量高清视频写入的同时满足多路视频的回放。混合读写性能混合性能不足，不仅有可能影响正常的视频写入和回放，严重地还有可能造成后续视频完全无法写入。二是存储系统的安全性和稳定性。先进的RAID技术高可靠的企业级磁盘可有效降低因为磁盘损坏而造成数据丢失的可能性，保证高清视频实时可用。三是数据备份。重要场所的图像或普通场所的某时段重要图像往往需要有备份，以确保在一段时间内该视频随时可用。一般可在视频采集时同时保存到多台存储，或先保存单个文件，之后再复制到另一台存储等方式来实现。对重要视频文件的多重保存或备份是设计高清监控系统时必须考虑的问题。四是平台软件媒体管理系统的有效性，主要是媒体管理系统后台的数据库结构设计。能否通过关键字，快速、准确、有效地检索到目标视频是媒体管理系统的重要指标，否则高清视频即使保存下来，也有可能无法检索到、无法用于图像调用和图像分析，那么图像存储就变得没有意义。”
以‘平安城市’项目为例，存储时间可由3个月或半年扩展到一年，加上前端监控点位的后期扩展，其需要的存储容量则更大。”若加装智能分析模块与时间、报警触发存储相结合，视频存储所需要的空间将大大减少。目前高清监控系统存在的问题之一是较多的无用视频信息也被存储、传输，既浪费了存储空间，又增加了带宽压力，而采用智能分析后，对于这些无用视频则可采用低码流方式进行压缩或存储，以节省存储空间和减少带宽压力。目前，存储系统主要用于调查或查询使用，增加数据分析或挖掘功能将极大地提升存储系统的价值。
