云存储技术在视频监控中的应用
时间：2021-04-29 20:00:47 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：数字监控已经成为城市社会治安防控、刑侦案件侦查的重要手段，是公安工作不可或缺的组成部分。随着科技的发展数字监控来到了高清监控时代，高分辨率的摄像头所呈现的画面提供了更有价值的细节信息，然而视频的大小和分辨率是成正比的，傳统的存储模式已经满足不了高清监控巨大存储空间的要求。因此，我们考虑应用云存储技术来实现对高清监控视频进行存储、管理、查询、调取等操作。
关键词：云技术；高清监控；存储
一、背景分析
视频监控已经广泛适用于银行、学校、医院、高速公路、城市治安、道路监控、闯红灯抓拍、收费站等公共重要部位，满足了城市社会治安防控体系建设和综合管理的需求，为实现整体控制，快速响应，精确打击，提供了现代化的科技手段。随着数码技术的迅猛发展，监控视频完成了从模拟、数字、标清到高清技术的完美转化，数字化、高清晰化、网络化已成为监控视频发展的新方向，随着高清技术的逐渐普及，高清监控在视频监控体系中的地位也越来越凸显，已经成为视频监控现在及未来发展的主方向，百万像素、两百万像素的清晰度有效地解决了传统低清晰度视频的细节效果，为案件侦查和治安巡控提供了可靠的保证。
存储是所有视频监控中一个重要的组成部分，其自身的发展和视频监控系统的发展联系密切。如果要实现对全网高清视频监控的应用，就必须解决高清视频的存储问题。视频监控的发展经历了从模拟—数字—网络三个过程，而存储在视频监控的发展过程中也经历了从模拟到数字，再从数字到网络三个过程，可以说视频监控存储系统的好坏，包括存储容量及对数据的访问、存储、传输和管理等，将直接影响到整个视频监控系统的运行和应用。因此，高清监控的存储是应用高清视频监控体系的关键。
二、云存储技术
（一）云存储的概念
云存储是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理，需要配置大量的存储设备，那么云计算系统就转变成为一个云存储系统，所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。
云存储的两个层面是作为云计算支撑的存储计算，主要涉及分布式存储（如分布式文件系统、IPSAN、数据同步、复制）、数据存储（如重复数据删除、数据压缩、数据编码）和数据保护（如RAID、CDP、快照、备份与容灾）等技术领域。
（二）云存储系统具有以下通用特征
1.高可扩展性：云存储系统可支持海量数据处理，资源可以实现按需扩展。
2.低成本：云存储系统应具备高性价比的特点，低成本体现在两方面，更低的建设成本和更低的运维成本。
3.无接入限制：相比传统存储，云存储强调对用户存储的灵活支持，服务域内存储资源可以随处接入，随时访问。
4.易管理：少量管理员可以处理上千节点和PB级存储，更高效的支撑大量上层应用对存储资源的快速部署需求。
（三）云存储的分类
在存储资源获取接口上，云存储和传统存储在功能上并无差异，二者的区别体现在云存储可以按需提供易管理、高可扩展、高性价比的存储资源。根据存储的数据类型不同和应用需求不同，云存储系统可分为以下3种类型：
1.公共云存储
公共云存储服务的供应商的数量增长迅速，包括亚马逊、微软、等托管服务提供商等众多公司。他们的存储基础设施通常包括直接附加驱动的低成本存储节点和负责管理跨节点内容分布的基于对象的存储体。公共云存储是专为大规模多租户而设计，能为每个客户提供数据隔离、访问与安全性的服务。公共云存储的内容类型其范围包括，从静态非核心应用数据、需要可用的归档内容到数据备份以及灾难性恢复数据。公共云存储不太适合一直存在变化的活动性内容。
2.内部云存储
内部或私有云存储在数据中心的专用基础设施上运行。因此，能完全满足安全性和性能这两个主要关注点，并在其他方面提供了与公共云存储一样的好处。虽然较大规模的企业可能会使用多租户装置来隔离部门之间或办公多地的访问，但内部存储云通常是针对单一租户。不像公共云存储，内部云存储的可扩展性条件更普通一些，因此它的产品更有可能在后台设有传统的存储硬件设备。
3.混合云存储
拥有混合云存储环境的用户可以管理内外部资源。因为混合云方案通常提供一个现场设备，他们还可提供本地高速缓存和内存，重复数据删除以及为IT设备数据加密。然而，混合云解决方案需要满足某些关键的要求来使混合云存储进行工作。他们必须表现得和同类存储一样几乎透明，并有适当维持活动的功能和现场使用频繁的数据，而且同时能将非活动数据移动到云。这些云的类型依靠实际情况来决定具体的数据何时被移动到云或何时从云中退出。
三、云存储技术在高清监控存储中的应用
在高清监控系统中引用云存储技术作为存储的手段能够最大限度的发挥高清监控的刑事侦查、治安防控、实时处突的目的，能够充分做到实时读取、查询、回放、调取等操作，为公安工作提供了新的帮助。下面介绍下应用的设想：
云存储平台整体架构：
1.数据存储层：存储层是云存储最基础的部分。云存储系统对外提供多种不同的存储服务，各种服务的数据统一存放在云存储系统中，形成一个海量数据资料池。数据来源于银行、学校、医院、高速公路、城市治安、道路监控、闯红灯抓拍、收费站等公共重要部位的高清监控摄像头。从大多数网络服务后台数据组织方式来看，基于多存储服务器的数据组织方法能够更好满足在线存储服务的应用需求，在不同部门需求规模较大时，构建分布式数据中心能够为各公安部门的用户提供更及时有效的查询调取应用。
由于现在社会面上的高清监控摄像头的品牌众多，每个品牌的存储格式互异，而云存储的数据存储层能够将不同类型的存储设备互连起来，实现海量数据格式的统一转化、统一管理，同时实现对存储设备的集中管理、状态监控以及容量的动态扩展，形成一种面向公安业务应用的分布式存储系统。
2.数据管理层：云存储系统架构中的数据管理层为上层提供不同服务间公共管理的统一视图。通过设计统一的用户管理、安全管理、副本管理及策略管理等公共数据管理功能，将原始高清监控视频存储及上层管理无缝衔接起来，实现多存储设备统一上载、分类存储的协同工作模式。数据管理将不同设备、地域、来源的高清监控视频进行分类存储，建立数据编码、索引，以更好的对各职能部门提供服务。
3.应用接口层：应用接口层是云存储平台中可以灵活扩展的、直接面向用户的部分。根据用户需求，可以开发出不同的应用接口，提供相应的服务。比如视频监控应用平台、交通违章查处平台、高速公路机动车管理平台、道路监控平台、数据备份应用平台等。
4.用户访问层：高清监控视频为公安系统各部门的工作提供了新的途径，不同部门每个授权访问终端都能够通过用户访问层，在任何地方使用特定联网的终端设备进行数据的查询和调取，享受云存储服务，实现信息的快速获取，为案件的破获赢得了宝贵的时间。并且用户访问层设置不同的访问权限，不同的权限可以查询调取不同级别的数据信息。
四、总结
本文提出了将云存储技术应用在高清视频监控的存储系统中，这种应用设想既解决了高清监控视频巨大的容量问题，同时又提供了灵活高效的管理、查询、调取等应用操作，更加发挥出了高清视频监控在城市社会治安防控和刑侦案件侦查中的作用。
（作者单位：中睿通信规划设计有限公司）
参考文献
[1]程勇.云存储中密文访问控制机制性能优化关键技术研究[D].国防科学技术大学2013
[2]安宝宇.云存储中数据完整性保护关键技术研究[D].北京邮电大学2012
[3]田原.云存储中存储平台与数据安全关键技术研究与实现[D].北京邮电大学2014
