浅谈高清、网络化视频存储技术

出处:来源:CIO时代 发布于:2011-08-26 16:39:01

  对于视频监控而言,图像清晰度无疑是关键的特性。图像越清晰,细节越明显,观看体验越好,智能等应用业务的准确度也越高。所以图像清晰度是视频监控永恒的追求。然而作为高清的视频,动辄几G到几十G的文件大小,这么大的视频文件,而且有如潮水般的涌现,不仅对存储容量,对读写性能、可靠性等都提出了更高要求。因此,选择什么样的存储系统和方案,往往成为影响视频读写速度的关键。

  1,高清、网络化视频存储要求

  高清,英文为"High Definition",意思是"高分辨率",与标清相对。一般所说的高清,有四个含义:高清电视,高清设备,高清格式,高清电影。

  高清电视,就是指支持1080i、720P和1080P的电视标准。现在的大屏幕液晶电视机,一般都支持1080i和720P,而一些俗称的"全高清"(Full HD),则是指支持1080P输出的电视机。目前的高清电视数字信号,支持720P,还没有能够支持1080P的。

  在高清视频标准中,视频从标准到较高标准依次为720线非交错式,即720p逐行扫描;1080线交错式,即1080i隔行扫描;1080线非交错式,即1080p逐行扫描,屏幕纵横比为16:9,如果是视音频同步的HDTV,标准输出为杜比5.1声道数字格式。

  美国的高清标准主要有两种格式,分别为1280×720p/60和1920×1080i/60;欧洲倾向于1920× 1080i/50;其中以 720p为格式,需要的行频支持为45kHz,而1080i/60Hz的行频支持只需33.75kHz,1080i/50Hz的行频要求就更低了,仅为28.125kHz.

  高清视频有常见的三种分辨率,分别是:720P(1280×720P)逐行,美国的部分高清电视台主要采用这种格式;1080i(1920×1080i)隔行;1080P(1920×1080P)逐行。网络视频高清资源以720P和1080i为常见,其中作为视频监控系统的高清部分,已产品化的设备标准普遍采用720P和1080P的拍摄标准。

  2、视频存储要求之大容量,即高清的文件到底有多大

  高清视频在经过不同的编码处理以后,依据码率不同,而有不同的要求。一般码率在6-20Mb之间,压缩效率、压缩方式不同,所获得的终文件大小约为:3-10GB/小时,因此便产生了对于存储大容量的要求。

  高清视频的一种应用是提供这些高清网络视频资源的高清网站,规模比较小的站点片库中也会有成百上千部电影,这一类的网站在互联网上多如牛毛,而每个站点存储系统的净容量要求至少在几十T,加上某些站点要建立多个文件映射和种子以提高综合流量,容量就不仅仅是几十个T了。

  另一种应用是高清视频监控,虽然出于经济性考虑,此种应用中高清监控视频压缩率会比较高。目前720P高清视频摄像资料每小时视频录像可压缩到3GB左右容量,但由于采集的是高清视频,而一般的监控系统摄像路数都是几百乃至上千路,所以这种应用将需要更多的存储设备和更大的存储容量。以此为例,按一个月保存时间要求计算,可以得到这样一个数据,尽管前两年高清视频监控早已被业界提出,并曾一度成为关注的热点,但由于技术、成本和需求等多种原因该市场实际上并未真正启动。然而,从今年来看,高清视频监控已经不再停留在口号上,厂商不但开始把它作为重点的产品技术发展方向,也已把它作为市场推广的重点。"IP网络监控市场近年来增长迅速,从IP摄像机出货量趋势来看,高清,即高于或等于720P分辨率的产品所占的比例逐年增加。到2012年,高清的产品将可能超过标清而成为市场上的主流产品

  3GB/小时×24小时×30天×1路=2.16T

  每存储一路视频需要2T以上的净容量,那么计算一个拥有500路高清视频摄像,需要保存30天的监控系统所需的少存储容量是1PB.

  3、视频存储要求之高性能

  众所周知,除了BT分布式结构的网站,支持高清视频的效果大多是以服务端大数据流量为代价的。以每路数据流为20Mb的高清视频为例,在千兆单点服务模式,多可以容纳50路高清视频同时播放。当然这个是理论值,实际上还要考虑网络在处理数据撞包等任务时,消耗网络带宽资源之类的因素。在高清视频监控系统中,存储的传输速率要求会随着监控系统的规模呈正比增长。

  4、视频存储要求之可靠性

  从高清视频文件对用户的重要性来讲有几个不同的层次:一般安全性用户、中度安全性用户、重要视频数据用户。作为一般安全性用户,主要是指一些以分布式的高清电影网站,他们对于高清数据安全性要求相对不高。偶尔存储系统离线,并不会对整个体系造成太大影响,但是对于数据的完整性要求比较高。

  中度安全性用户,如一些大型高清视频在线网站、交互网站等,要求高清视频数据具有实时性、交互性特点的,以及关键性的高清视频数据存储,都属于中度安全要求的用户。他们对于高清视频存储安全性的要求,是实时性和可恢复性。

  重要视频数据用户,比如高清视频监控图像、媒体资讯制作内容等都属于重要视频数据类型,这类用户对高清视频存储安全的要求是实时性、冗余性和不间断性。



  
关键词:存储存储技术

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