IP智能視頻監(jiān)控發(fā)展至今，給視頻監(jiān)控行業(yè)帶來了翻天覆地的變化，給視頻監(jiān)控行業(yè)注入了無比強(qiáng)勁的生命力。視頻監(jiān)控的建設(shè)從此不再局限在一層樓、一個(gè)園區(qū)，視頻監(jiān)控突破了地域、空間、規(guī)模的限制。可以說，現(xiàn)在有網(wǎng)絡(luò)的地方，就有視頻監(jiān)控。視頻監(jiān)控的部署規(guī)模也從幾十路飛速擴(kuò)展為幾百、幾千、幾萬路;部署模式也從小獨(dú)立發(fā)展為大聯(lián)網(wǎng)。
建設(shè)規(guī)模的迅速擴(kuò)展的同時(shí)，也帶來一系列的問題。海量數(shù)據(jù)怎么傳輸、怎么顯示、怎么存儲(chǔ)、怎么管理、怎么提取?于是智能監(jiān)控應(yīng)運(yùn)而生。在有的人看來，智能監(jiān)控就是智能分析，在我看來這是一個(gè)誤區(qū)。且不說智能分析現(xiàn)在還在技術(shù)發(fā)展的初級(jí)階段，其準(zhǔn)確度、實(shí)用性為人所詬病。即使有一天發(fā)展到足夠成熟，智能分析也只能解決海量數(shù)據(jù)的提取，其他的一系列問題依然無法得到改善。因此我認(rèn)為任何一個(gè)單獨(dú)的監(jiān)控平臺(tái)功能對(duì)于海量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)帶來的問題，都只能起到很小的改善而且往往解決一個(gè)問題卻帶來一個(gè)新的問題。只有以系統(tǒng)化的智能技術(shù)，才能更好的改善和解決這些矛盾。接下來就探討一下海量視頻數(shù)據(jù)帶來的問題和H3C IMOS智能監(jiān)控平臺(tái)用系統(tǒng)化的智能技術(shù)帶來的解決之道。
問題一：如何有效地監(jiān)控
現(xiàn)在的視頻監(jiān)控，動(dòng)輒數(shù)百上千路，客戶端和監(jiān)視器最多幾十臺(tái)，監(jiān)控人員要遍歷所有圖像成為不可能完成的任務(wù)。特別是高清時(shí)代的到來，用高清監(jiān)視器，成本高的嚇人;用PC機(jī)客戶端，PC機(jī)性能是個(gè)瓶頸，一個(gè)客戶端能看幾路720P、1080P的圖像?三四路而已，客戶端的多分屏基本成了擺設(shè)。
H3C IMOS智能監(jiān)控平臺(tái)，通過系統(tǒng)化的智能視頻技術(shù)，很好的解決了這一系列問題。整個(gè)智能視頻技術(shù)系統(tǒng)由幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)和功能組成：虛擬資源、群組預(yù)案、智能分析、聯(lián)動(dòng)預(yù)案、視頻智能處理。通過這一系列技術(shù)，突出有效信息，提高監(jiān)視效率，提高解碼資源損耗。
虛擬資源，通過權(quán)限控制、資源分配等一系列功能，將大量的攝像機(jī)圖像資源分組，讓監(jiān)控人員做針對(duì)性監(jiān)管。對(duì)于某個(gè)監(jiān)控人員來說，成千上萬的攝像機(jī)就縮減成了數(shù)十?dāng)?shù)百路監(jiān)控對(duì)象。數(shù)十?dāng)?shù)百路圖像的監(jiān)視，對(duì)于監(jiān)控人員個(gè)體來說，保持有效的監(jiān)視，工作量依然很高。于是通過群組預(yù)案，對(duì)攝像機(jī)圖像和監(jiān)視器、監(jiān)控客戶端窗格分組配對(duì)，并設(shè)置切換預(yù)案。成批的攝像頭能在對(duì)應(yīng)的解碼端做批次輪詢，大大提高監(jiān)控視頻監(jiān)視的效率。
通過這兩個(gè)關(guān)鍵功能，基本把監(jiān)控人員的工作量降到了最小。可是問題依然存在。因?yàn)闆]有人能長時(shí)間保持高度集中的注意力，監(jiān)控人員總會(huì)有遺漏。于是再用只能分析和聯(lián)動(dòng)預(yù)案這兩個(gè)技術(shù)功能查缺補(bǔ)漏，保障關(guān)鍵圖像不被遺漏。
通過前面的介紹，我們可以看到，監(jiān)控人員的效率和有效性是和同時(shí)監(jiān)看的路數(shù)有關(guān)。在合理范圍內(nèi)，同時(shí)監(jiān)控的路數(shù)越多，效率越高。由于高清圖像對(duì)PC機(jī)性能的極大消耗，一個(gè)客戶端能解高清圖像的數(shù)量很少。而實(shí)際上，在多分屏模式下，任意一路圖像的播放效果卻遠(yuǎn)沒有達(dá)到高清效果。IMOS智能監(jiān)控平臺(tái)，通過視頻智能處理技術(shù)，在多分屏情況下，自動(dòng)從監(jiān)控高清前端調(diào)用低碼流低分辨率的標(biāo)清圖像，在單路解碼時(shí)自動(dòng)切換為高碼率的高清圖像。從而大大降低解碼損耗，提升解碼效率。
問題二：如何保障錄像數(shù)
據(jù)的完整性和安全性視頻監(jiān)控的最大價(jià)值在于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和事后取證。事后取證的關(guān)鍵在于錄像怎樣完整的存儲(chǔ)。IP智能視頻監(jiān)控有強(qiáng)大的錄像功能，看起來像一個(gè)巨人。問題在于，IP監(jiān)控錄像，從前端編碼到最后存儲(chǔ)完成，要經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸、存儲(chǔ)管理服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、硬盤寫入多個(gè)環(huán)節(jié)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都將成為這個(gè)“巨人”的軟肋。
因此，一個(gè)成熟的IP智能監(jiān)控平臺(tái)，就要求在錄像數(shù)據(jù)傳輸、管理的所有環(huán)節(jié)都要做到盡善盡美。沒有人能保證硬件永不出問題，這就要求IP智能監(jiān)控平臺(tái)擁有完善的錄像數(shù)據(jù)處理技術(shù)。針對(duì)這些問題，H3C IMOS智能監(jiān)控平臺(tái)推出了多維智能存儲(chǔ)系統(tǒng)。多維智能存儲(chǔ)系統(tǒng)，通過緩存補(bǔ)錄、iSCSI塊直存、N+M備份、MAS等技術(shù)，大大增強(qiáng)錄像存儲(chǔ)各個(gè)環(huán)節(jié)的健壯性。采用編碼設(shè)備前端緩存、自動(dòng)補(bǔ)錄技術(shù)一旦網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)，緩存中的錄像數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)補(bǔ)錄到中心存儲(chǔ)，很好的解決了網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)錄像數(shù)據(jù)丟失的問題。
在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中采用iSCSI塊直存技術(shù)
該技術(shù)是多維智能存儲(chǔ)系統(tǒng)的核心技術(shù)。iSCSI塊直存技術(shù)的成熟應(yīng)用，很好得解決了普通IP視頻監(jiān)控海量錄像存儲(chǔ)遇到的一系列問題。首先，相對(duì)于普通文件存儲(chǔ)大大提高了效率，所有錄像數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)、以數(shù)據(jù)塊讀取，減少了文件打包、文件解包所帶來的性能損耗;其次，由于文件存儲(chǔ)本身是把錄像視頻數(shù)據(jù)打包為一個(gè)一個(gè)完整的視頻文件，可以直接被下載、拷貝、播放。而采用iSCSI技術(shù)，則保存的都是裸數(shù)據(jù)塊，因此無法直接下載、拷貝、播放，大大提高了錄像數(shù)據(jù)的安全性，避免錄像數(shù)據(jù)被非法傳播、非法使用。最重要的是，iSCSI塊直存，視頻數(shù)據(jù)直接從前端編碼設(shè)備直存入IPSAN，不經(jīng)過任何服務(wù)器的處理、轉(zhuǎn)發(fā)，在大大提高效率的同時(shí)，還徹底解決了監(jiān)控平臺(tái)服務(wù)器故障導(dǎo)致的錄像數(shù)據(jù)丟失的問題。
存儲(chǔ)設(shè)備N+M備份技術(shù)的應(yīng)用
我們知道，存儲(chǔ)設(shè)備整機(jī)故障，對(duì)于IP監(jiān)控平臺(tái)來說是災(zāi)難性的，會(huì)導(dǎo)致很多監(jiān)控前端錄像的丟失。而常規(guī)的多份存儲(chǔ)技術(shù)，雖然解決了這個(gè)問題，但是由于需要常規(guī)情況下兩倍或多倍數(shù)量的存儲(chǔ)設(shè)備，極大的提高了IP視頻監(jiān)控平臺(tái)的建設(shè)成本。N+M備份技術(shù)只需要為N臺(tái)主用存儲(chǔ)設(shè)備建設(shè)少量的備份用存儲(chǔ)設(shè)備，一旦主用存儲(chǔ)設(shè)備故障，錄像自動(dòng)存儲(chǔ)到備用設(shè)備。因此N+M備份技術(shù)不僅很好的解決了問題，還大大節(jié)省了建設(shè)成本。
MAS存儲(chǔ)優(yōu)化技術(shù)
MAS存儲(chǔ)優(yōu)化由一系列優(yōu)化算法組成，包括：Cache優(yōu)化、RAID重建算法優(yōu)化、RAID防磁盤誤踢優(yōu)化算法、RAID5優(yōu)化算法等等，大大提高了監(jiān)控硬盤、陣列組的安全性和效率。
問題三：如何讓錄像數(shù)據(jù)信息化
我們知道，錄像數(shù)據(jù)是海量數(shù)據(jù)，而在海量數(shù)據(jù)中，真正有用的錄像卻很少。可以說一個(gè)監(jiān)控平臺(tái)，只有不超過1%的錄像數(shù)據(jù)是有效信息。一旦需要事后取證，查找有效信息需要大量的人力大海撈針。這就要求智能監(jiān)控平臺(tái)具備錄像可快速定位、有效歸檔、方便查看等能力。H3C IMOS智能監(jiān)控平臺(tái)，通過錄像智能取證系統(tǒng)，提供一系列錄像智能提取技術(shù)、功能，大大提高了有效利用錄像信息的效率。實(shí)際上智能取證系統(tǒng)的核心技術(shù)還是iSCSI塊直存。
錄像等分定位技術(shù)的應(yīng)用
將某段錄像自動(dòng)按時(shí)間等分并同步播放，極大的提高有效錄像信息定位的效率。試想，一段24小時(shí)的錄像，只要做兩次24等分定位，就可以等分為150秒的錄像。使我們的監(jiān)控人員只需要在兩三分鐘內(nèi)就能查找到這一天內(nèi)的有效錄像信息。正是因?yàn)閕SCSI塊直存技術(shù)，才能保障任何時(shí)長的錄像數(shù)據(jù)可以被精確的等分定位，誤差率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于通常的文件存儲(chǔ)。
錄像歸檔技術(shù)的應(yīng)用
錄像歸檔分為兩部分：錄像數(shù)據(jù)歸檔和錄像情報(bào)信息歸檔。錄像數(shù)據(jù)歸檔由錄像備份完成，不僅有手動(dòng)、計(jì)劃等常規(guī)備份功能，還有報(bào)警聯(lián)動(dòng)備份。報(bào)警聯(lián)動(dòng)備份的應(yīng)用，通過智能分析或者常規(guī)安防報(bào)警聯(lián)動(dòng)錄像備份，實(shí)現(xiàn)了有效錄像數(shù)據(jù)歸檔的智能化，無需人工干預(yù)。而錄像情報(bào)信息歸檔，則通過對(duì)提前的錄像有效數(shù)據(jù)做書簽、案例信息描述，使得重要錄像可以被反復(fù)快速查詢、重復(fù)利用。
錄像綜合查看技術(shù)的應(yīng)用
該技術(shù)包括錄像數(shù)據(jù)秒級(jí)回放、多路同步回放、即時(shí)回放、滿幀倍速回放等多個(gè)功能。多路同步回放可以讓監(jiān)控人員準(zhǔn)確的同步播放多路關(guān)聯(lián)監(jiān)控點(diǎn)的錄像，通過周邊信息關(guān)聯(lián)，能更好的查找有效錄像信息;即時(shí)回放，在實(shí)時(shí)監(jiān)控時(shí)，一旦發(fā)生突發(fā)情況，能直接回退實(shí)況圖像，自動(dòng)切換到錄像播放狀態(tài)。滿幀倍速回放，則能保證在多倍數(shù)查看錄像時(shí)能查看到所有視頻信息。通常在做多倍數(shù)回放時(shí)，都是通過跳幀方式來實(shí)現(xiàn)，會(huì)導(dǎo)致大量視頻信息丟失。
問題四：如何控制監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量
探討完如何有效使用IP智能監(jiān)控，再來關(guān)注如何控制監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量的問題。IP智能監(jiān)控的組網(wǎng)是一個(gè)大課題，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的流量分布存在很大的不可預(yù)知性和突發(fā)性。IP智能監(jiān)控平臺(tái)通常采用單播組網(wǎng)、流媒體組網(wǎng)方案。這種方案存在兩大致命問題：流媒體服務(wù)器單點(diǎn)瓶頸和流媒體服務(wù)器所在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)流量高度集中問題。實(shí)際上這兩個(gè)問題可以用同一個(gè)技術(shù)解決—組播技術(shù)。我們知道流媒體服務(wù)器最大的作用是媒體流復(fù)制分發(fā)，而現(xiàn)在大部分交換機(jī)本身具備的組播復(fù)制本身就實(shí)現(xiàn)了這個(gè)功能，而且組播復(fù)制在多路并發(fā)時(shí)，流量被分布在解碼設(shè)備所在邊緣交換機(jī)端口，不會(huì)出現(xiàn)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)流量高度集中的問題。所以常規(guī)的流媒體技術(shù)，不僅浪費(fèi)了資源還給組網(wǎng)帶來了很大的問題。
當(dāng)然，流媒體服務(wù)器并不是沒用的，要看怎么用。在一個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)里，可能存在部分陳舊、低端的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不支持組播功能，無法實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)組播。這時(shí)候在流媒體服務(wù)器上通過組播轉(zhuǎn)換技術(shù)，將組播轉(zhuǎn)換為單播，為這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備下的客戶端和解碼設(shè)備提供實(shí)況監(jiān)控流服務(wù)，則可以解決這個(gè)問題。但是只要使用流媒體服務(wù)器，就可能導(dǎo)致流媒體服務(wù)器周邊網(wǎng)絡(luò)的流量劇增。往往前端編碼設(shè)備和解碼端就在同一網(wǎng)絡(luò)，卻需要視頻流從網(wǎng)絡(luò)邊緣到中心流媒體服務(wù)器再到網(wǎng)絡(luò)邊緣繞一大圈，大大增加了干線網(wǎng)絡(luò)的流量壓力。如果在每個(gè)解碼端的網(wǎng)絡(luò)近端都部署流媒體服務(wù)器，則會(huì)大大增加建設(shè)成本。
H3C IMOS監(jiān)控平臺(tái)，通過智能路由技術(shù)，很好的解決了這個(gè)問題。通過智能路由技術(shù)，使得解碼端首先從近端編碼設(shè)備直接獲取視頻流，然后選擇從網(wǎng)絡(luò)路徑最近的流媒體服務(wù)器獲取視頻流，最后才選擇從網(wǎng)絡(luò)路徑較遠(yuǎn)的流媒體服務(wù)器獲取視頻流。從而保證網(wǎng)絡(luò)流量分布的最優(yōu)化。
小結(jié)
列舉了這么多問題，介紹了這么多解決之道。我相信這個(gè)行業(yè)還會(huì)遇到更多的問題，用戶也會(huì)對(duì)這個(gè)行業(yè)提出更高的要求。每一個(gè)技術(shù)、每一個(gè)產(chǎn)品、每一個(gè)行業(yè)也就是在這樣一個(gè)過程中不斷發(fā)展成長。關(guān)鍵在于解決問題完善產(chǎn)品的方式。對(duì)于高速成長期的IP智能監(jiān)控產(chǎn)品，單純的以某一個(gè)功能具備是否促進(jìn)平臺(tái)的成長只能是對(duì)一個(gè)平臺(tái)的縫縫補(bǔ)補(bǔ)，無法真正給用戶帶來可用性。只有系統(tǒng)化的結(jié)合用戶的業(yè)務(wù)需要，采用系統(tǒng)化的智能技術(shù)，才能真正給用戶提供一個(gè)可用的強(qiáng)大的充滿生命力的IP智能監(jiān)控系統(tǒng)。