视频云存储方案 (1)

视频监控系统整合云存储方案

2016年11月

目录

一、前言

物联网与视频监控

当前，物联网技术在社会公共安全领域的综合应用时机已逐渐成熟。视频监控技术是物联网技术的重要组成部分，是感知安防的主要手段。视频监控也是应用历史相对较长、技术密集度较大的应用领域。在信息化建设深入开展的背景下，现有视频监控网络存在着缺乏深度应用的模式、监控网的智慧化程度不高、系统建设的投入产出比低等突出问题。如何用新技术改造现有的视频监控网络，使之能更好地适应物联网时代视频监控智慧化、情报化的应用需求已迫在眉睫。

视频监控系统作为面向城市公共安全综合管理的物联网应用中智慧安防和智慧交通的重要组成部分，面临着深度应用的巨大挑战。其应用的瓶颈是视频信息如何高效提取，如何同其他信息系统进行标准数据交换、互联互通及语义互操作。解决这一问题的核心技术即是视频结构化描述技术。用视频结构化描述技术改造传统的视频监控系统，使之形成新一代的视频监控系统———智慧化、语义化、情报化的语义视频监控系统。?

视频监控应用和技术的瓶颈

视频监控系统在社会管理和案件侦破等工作中有着不可替代的作用。粗略估算，"十一五"期间全国各地投入到视频监控系统建设的资金约为数十亿元。视频监控系统无论在数目还是在建设资金的规模上都非常庞大。

目前视频监控系统应用中存在一些突出问题：

1.缺少视频信息情报的标准化生成方法，进而缺少利用视频信息情报指导侦查、破案的新型警务工作模式。

2.视频信息的跨域、跨警种共享以及与其他信息系统的互联互通问题突出，跨系统的语言不统一造成信息成为一个个的孤岛，限制了大情报、大信息系统的建设及应用。

3.存储传输的问题、由于要节省大量的存储空间及传输带宽的限制，不得不对视频数据进行大量压缩，不仅造成图像模糊的问题，而且视频压缩时固定压缩比的方式不够灵活，不得不占用大量的存储空间及传输带宽。

4.高效计算的问题。由于视频监控要求计算的多功能性和实时性，而视频数据的特殊性，带来计算成本的增加，需要构建统一的用于视频监控的视频计算理论和框架。

5.视频信息化情报化警务应用各环节缺乏统一的标准和规范。所有这些问题的根本在于对视频内容的不理解，没有一个高效的、标准化的视频数据交换和视频情报提取的方法。解决这些实际问题，需要对视频结构化描述及以此技术为核心的新型视频监控系统构建进行重点研究。

视频结构化描述技术的目标及应用前景

视频结构化描述技术紧紧抓住视频内容信息处理和网络化共享应用的主线，力争经过若干年的技术攻关和系统建设，全面实现监控视频信息的情报化、视频监控网络的智慧化，强化警务视频应用的普适性。即实现以机器自动处理为主的视频信息处理和分析，并且通过技术手段转化为可用的情报；实现监控网络之间、终端之间、警种之间的信息共享和主动互操作，实现主动监控、自动联网分析等网络功能；全方位拓展视频在警务工作中的应用模式，大幅度提高技术的易用性，实现以业务民警为中心的随时随地的灵活、简单和多样的视频按需服务应用。

从应用前景看，视频监控技术所面临的巨大市场潜力为视频结构化描述提供了广阔的应用前景。IDG的研究报告显示，2009年中国视频监控市场的总体规模已达181亿美元。当前，许多国外公司已经瞄准了我国的视频监控市场。全面开展视频结构化描述技术研究和产品开发，建立完全自主知识产权的技术体系，不但对我国安防行业的健康发展极为重要，也可以大力带动相关芯片制造、软硬件产品开发等一大批民族产业的健康发展。

视频结构化描述技术及其发展战略

视频结构化描述是一种视频内容信息提取的技术，它对视频内容按照语义关系，采用时空分割、特征提取、对象识别等处理手段，组织成可供计算机和人理解的文本信息的技术。

从数据处理的流程看，视频结构化描述技术能够将监控视频转化为人和机器可理解的信息，并进一步转化为实战所用的情报，实现视频数据向信息、情报的转化。

为实现视频数据向视频情报的转化，建议采用以下三大举措突破制约视频监控建设和应用的深层问题。

1.研究关键技术，突破应用难题。在研究业务部门视频应用规律的基础上，建立监控视频结构化描述的模型，攻克一批涉及视频分割、内容提取、内容描述的关键技术。研究涉及关键应用的描述数据库管理技术、图像视频语义检索技术和相应的数据服务技术。

2.加强顶层设计，同步构建标准体系。标准化是信息共享的基础。通过对视频结构化技术自身特点和应用模式的研究，建立有关视频结构化描述的标准体系模型，制定覆盖技术实现和应用系统的标准化体系，有步骤地制定相关标准，以规范技术研究和设备开发，指导系统建设、运行以及评估的各个方面，从源头上为视频信息情报化应用的全面展开打好基础。

3.有步骤地开展视频信息情报化系统平台的建设，逐步推动信息资源之间的整合应用。开展有关视频结构化描述数据的应用服务模式研究，制定视频结构化应用的系统及解决方案，并针对一到两个典型的应用环境，建设应用示范系统。通过系统的建设和运行，验证有关视频结构化描述系统的解决方案，探索视频监控网络与业务专网之间的数据交互和服务交互问题，尝试与其他信息系统的资源整合。

项目运用背景

随着视频采集、编码技术不断发展，ITS系统中图片和视频文件清晰度越来越高，随之而来的是对存储空间的需求也呈几何级数增长。面对庞大的数据量，以下几个问题亟待解决容量扩展的技术和成本

通常来说，图片信息需要在短期内（一年）保存，随着卡口和监控点数量将不断增加，需要保存的数据量将飞快增长。传统ITS系统存储架构，存在着容量扩展困难、扩展成本高、且随着设备数量增加难以统一管理等诸多问题。需要先进完善的ITS存储架构加以解决。

存储系统性能瓶颈

面对日益增长的庞大数据量和高清化的趋势，前端摄像头采集的数据本身将从容量和并发性能两个方面带来业务上的压力，传统方案中存储系统性能有限，越来越难满足增长的需求，如此一来，ITS系统对资料进行读写时将耗费系统较多资源，潜在影响系统整体性能，表现出访问延时增大等问题。

难以统一管理

随着数据量的规模增长，很容易达到单套存储系统的容量上限。在很多情况下，已经需要多套存储系统提供空间，而跨系统的数据无法进行统一的管理。存储成为一个个信息孤岛，无法有机的融合成一体的存储资源池。同时，随着设备数量的增加，设备状态的监控和日常维护也渐渐成为一个不可忽视的技术挑战。

云计算/云存储是并行计算、分布式计算、网络存储、虚拟化、等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物，通过网络对IT资源进行大规模集中建设和共享管理, 实现各种IT应用及资源的集中供给。云存储具有弹性扩展，按需分配，自动负载均衡以及更高级别的可靠性等显着优点，支持超大存储容量、超高聚合性能、便捷的共享方式以及统一管理等需求，可从体系结构上有效解决ITS系统中传统存储存在的一些问题。

二、云计算和云存储

云计算的概念

云存储是在云计算概念的基础上发展出来的，要想搞清楚什么是云存储，首先要弄清云计算的概念。

云计算（Cloud Computing）的概念提出较早，但一直到2007年才有一个较为清晰的定义。目前较为流行的说法是云计算是一种新兴的商业计算模型，他是从对等计算（P2P Computing）、分布