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浅析平安城市怎么安全有效存储海量信息

作者: 时间:2008-03-23

  随着平安城市建设高潮的来临,许多大型工程都要求被安装上电子眼,在城市级大型安保项目的建设中,银行、核电站、军事设施、通信中心等是最先部署视频监控系统的场所。这类场所对视频监控系统的特点是:系统的可用性高,在监控期间不能因为单点故障出现中断或丢帧;系统的稳定性高,要求必须能够长时间稳定运行,故障概率低于普通的监控系统;数据的可靠性高,数据要能够长时间可靠保存。摄像头的数量通常在50路以内,视频录像的保存时间能够达到两周以上,总存储容量需求在15TB以内。

  庞大的数据量、高稳定的系统可靠性要求,使新的监控存储方案应运而生,网络存储方案就是其中一种。网络存储方案是一种全新的、采用突破性创新技术、提供FC、NAS和iSCSI接口,不仅在可靠性、灵活性和扩展能力等方面超越通用存储设备,而且针对特定视频监控应用模式和传输协议进行了大量整合优化,且可以与各类视频监控系统无缝集成,主动匹配各类管理和数据接口,为系统提供容量和性能的充分保障。


处理海量信息中不可或缺的三个因素:压缩 存储 检索

    在信息存储方面可以采取分布式数据仓库,结合智能数据网格等新技术。对关键知识采取低压缩比算法存储,非关键知识采取高压缩比算法存储。

    随着安防技术的发展,各个安防点采集回来的数据量日益增大,呈现一个几何级数的增长趋势。如何对这些采集回来的数据进行压缩、存储、和检索成了当务之急。

  目前流行的视频压缩算法主要有M-JPEG、Mpeg、H.264、Wavelet (小波压缩)、JPEG 2000、AVS等等。其中Mpeg- 4压缩算法在安防领域应用比较广泛、技术也相对成熟。安防领域视频有着自己的特点,画面的运动效果并不是很剧烈、对画面轮廓部分要求相当清晰。基于这个特点,我们可以采取小波转换等算法提取关键性的轮廓部分,并结合帧间压缩提高视频压缩率。JPEG 2000就是采取的这种压缩的方式。不过这种压缩算法在监控系统中的应用比较少。

  在信息存储方面可以采取分布式数据仓库,结合智能数据网格等新技术。对关键知识采取低压缩比算法存储,非关键知识采取高压缩比算法存储。

  数据检索技术目前发展迅速,尤其以搜索引擎技术发展为代表。我们可以充分利用搜索引擎技术和成果。按照科学的信息检索学的方法分类和查找,提高检索效率。

  当然,谈到的这些还只是浅层次的问题,真正意义上的压缩、存储、检索技术在实际运用中要复杂得多,平安城市建设中信息量之大是前所未有的,所以光安防行业工程商来解决可能还有点困难,现在的一个趋势就是安防业也呈IT方向发展,我们希望安防工程商能跟IT业联合起来,共同找到一条适合存储平安城市建设中海量信息的道路。

目前较常用的两种存储模式

  在城市视频监控系统中,对视频图像的存储有两种基本模式:后端存储和前端存储。后端存储又可以分为单中心集中存储模式和分层多中心分布存储模式。

  一、后端存储模式
  单中心集中存储模式是采用一个集中的存储中心,所有视频图像数据都传送到该中心,通过网络存储服务器负责存储,该方式的优点是存储图像集中,图像数据安全性高,管理方便,对管理平台的要求最低。而缺点是网络压力大,存储设备投入高。分层多中心分布模式采用多个存储中心,每个存储中心都设置相应的网络存储服务器,根据前端图像的重要性进行分级存储,最重要的存放在最上级中心。该方案对网络带宽的压力比前一种方式小,图像数据安全性高,但存储设备的投入依然较大(因为所有图像数据都是网络存储),对管理平台的要求较高,管理比单中心模式复杂。

  二、前端存储模式
  前端存储模式分为前端分散存储和前端分布存储、重点图像后端备份。前端分散存储是指所有视频图像都通过前端接入点的DVR进行分散存储,该方案优点是投入少,对网络压力最小,缺点是管理复杂,重要图像数据没有安全保证。前端分布存储、重点图像后端备份模式是指所有视频图像都通过前端接入点的DVR进行分散存储,但对重点图像进行分布式的备份。该模式是目前城市监控系统中最优选的一种方案,它的投入相对较小,对网络压力也相对较小,重点图像数据安全性有保证,但是对管理平台的要求较高,金微的“城市监控管理平台”采用的就是该种方案。

  三、视频资源和权限管理
  用户权限管理对城市监控系统来说,也是一个非常重要的功能,如何管理好不同部门、不同单位、不同角色的大量用户,如何实现对各用户的权限分配、权限鉴定以及权限更改,如何防止多个用户同时访问同一个视频资源时的权限抢占都是管理平台要解决的问题。
 
  对于一个管理10万级摄像头资源的监控平台,实现对资源的快速检索是非常重要的问题。金微“城市监控管理平台”在设计中采用先进的“名字服务”方法,能有效实现对所有资源的统一命名和快速检索。基本实现方案是,为每一个摄像头定义一个独立的名字和属性,属性包括与摄像头相关的编码设备、控制设备、存储备份设备、媒体转发设备的信息。系统对该摄像头的显示和检索可以使用三种方式:按名字进行搜索(支持模糊搜索)、按资源目录进行查找以及按GIS地理信息进行搜索。所有搜索最终会定位到资源的名称,通过资源名称定位到该资源的相关信息,系统可以利用这些信息实现全市联网的视频浏览、录像、存储备份、PTZ 控制、视频分发以及其他管理应用功能。

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