1、海康威視結合在安防行業領先的技術優勢和存儲方面的專業研究，基于通用的存儲產品和技術的基礎上推出了更貼近安防應用的基于流媒體傳輸協議的存儲技術和產品。1.1 流媒體直寫技術概述流媒體是指以流的方式在網絡中傳輸音頻、視頻和多媒體文件的形式，常見的流媒體協議有RTSP/SIP（GB/T28181）/ONVIF/PSIA等標準流媒體協議或私有SDK流媒體協議。海康威視在業內率先提出的中心流媒體直寫，是基于TCP/IP或UDP網絡傳輸協議，前端IPC/DVR/DVS/NVR等編碼設備以流媒體協議，通過網絡直接寫入存儲設備的技術。存儲設備集成前端設備管理，視頻存儲，實時流轉發、預覽，歷史視頻查詢、檢索、回

2、放、下載等功能，可獨立構建小規模視頻管理平臺，亦可結合視頻管理服務平臺（海康iVMS或第三方管理平臺）組建大中型視頻綜合管理系統。海康威視支持流媒體直寫的存儲產品統稱為CVR（Center Video Record）。1.1.1 視頻存儲流程視頻流直寫存儲系統可通過直連前端編碼設備或流媒體（VTDU）方式實現前端設備視頻數據的存儲。視頻流直寫存儲分析各通道的碼流的信息，建立索引信息，同時將碼流數據及索引信息寫入存儲設備內。1.1.2 實時流轉發流程視頻流直寫存儲系統內部嵌入了一個流媒體服務器（VTDU），從前端設備獲取碼流數據，轉發給遠程實時監控客戶端。1.1.3 實時流預覽流程遠程實時監控客

3、戶端可通過VTDU轉發，直連前端設備，登錄CVR存儲系統三種方式實現實時視頻預覽。1.2 流媒體直寫技術優勢1.2.1 低成本l 省去視頻存儲服務器（PCNVR）、流媒體轉發服務器（只支持海康流媒體）；l 支持低價的監控級硬盤作單盤模式或組建RAID；l 支持視頻抽幀存儲，可節省存儲空間1.2.2 高性能l 支持高達350路2M碼流并發寫入l 視頻流無需打包成文件，可即時回放查看、快速定位，檢索效率高l 采用專用數據管理結構，無文件系統，規避長期循環覆蓋寫產生的文件碎片而引起的系統性能下降的問題l 對外提供大容量錄像卷1.2.3 高穩定l 規避斷網斷電情況下，出現文件不可讀或丟失的問題l 由于

4、省去了存儲服務器，簡化了系統架構，降低了系統單點故障1.2.4 高可靠l 設備級保護，支持N+1備機冗余，當在線設備故障時，備機自動接管其業務l 斷網補錄（ANR），當前端設備與CVR設備之間的網絡中斷時，錄像可自動保存在前端，待網絡恢復后再回傳到CVR設備l 數據備份，可支持前端設備錄像備份，錄像數據本地備份和異地備份l 錄像丟失檢測報警，支持實時數據的丟幀報警（取流失敗持續15秒報警）和歷史數據丟失報警（每小時定時檢測）1.2.5 架構開放前端IPC/DVR/DVS/NVR等編碼設備以RTSP/SIP（GB/T28181）/ONVIF/PSIA等標準流媒體協議或SDK私有流媒體協議，直接通

5、過網絡寫入存儲設備1.3 關鍵技術和重點功能1.3.1 流數據管理結構視頻流直寫存儲采用流數據結構進行底層數據管理，實現基于裸空間的預分配策略，規避文件系統損壞引起的文件不可讀或丟失的問題，同時避免因文件碎片累積造成的覆蓋寫入性能衰減，保證性能穩定。l “合流”技術：無論多少個視頻流進入存儲后結合海康Smart Sequence in Cache技術完全匯聚成一個寫入磁盤的順序數據流，實現并發隨機轉化為順序錄像，優化錄像性能。為了實現合流技術，CVR內部維護了一個全局虛擬化的映射表完成隨機到順序的數據映射。l “流存”技術裸空間直接存儲視頻流，循環寫入時視頻流不斷從頭到尾覆蓋整個存儲空間，消除

6、文件系統損壞問題帶來的隱患，同時完全消除循環覆蓋帶來的文件碎片問題，徹底解決因文件碎片導致的寫入性能下降問題。1.3.2 豐富的部署方式和錄像方式l 支持從IPC/DVS/DVR/NVR直接取流錄像；l 支持從流媒體服務器取流錄像和在存儲中進行流媒體轉發；l 支持主子碼流錄像，并可自動或手動切換l 報警錄像、定時錄像、手動錄像、移動偵測錄像、信號量報警錄像、視頻丟失報警錄像等多種錄像方式1.3.3 抽幀存儲針對安防應用的特性，對過去一定時間的數據可進行抽幀存儲，減少存儲容量需求，抽幀后的錄像數據仍然可以播放，錄像質量不會降低。支持按1/2、1/4、1/8的剩余容量比例和抽I幀的不同策略抽幀方式

7、。1.3.4 N+1模式系統運行時間較長時，難免不出現設備級故障。N+1備機冗余功能保證工作機故障時，錄像業務不中斷，數據不丟失，提供設備級保護，提升系統可靠性。其工作原理如下：指定一臺存儲設備作為監控主機，對網域內其他存儲設備（工作主機）啟動監控功能，當發現被監控的工作主機出現異常成為故障主機時，此臺監控主機主動接管故障主機的工作，可以實現取流，存儲，下載，回放等功能，同時繼續監控故障主機，當發現故障主機恢復正常成為工作主機時，則停止所有的接管工作，并將接管期間的錄像數據回遷到工作主機中。1.3.5 數據完整性1.3.5.1 智能補錄前端與數據中心網絡異常時，前端設備啟動錄像并保存在本地存儲

8、設備上（SD卡，硬盤等）；網絡恢復后，錄像自動回傳到中心CVR存儲，保證數據的完整性。同時，CVR設備支持回傳策略設定，可選擇在業務空閑時（例如下班時間）進行回傳，解決業務繁忙時錄像數據與業務數據的帶寬競爭問題。1.3.5.2 錄像丟失檢測報警針對惡劣的網絡環境，經常出現網絡中斷導致視頻數據丟幀或整段錄像丟失的問題，為提升系統的可靠性和安全性，方便客戶即時發現數據的不完整性，海康威視提出錄像丟失檢測及報警技術，該技術支持實時流檢測機制和歷史數據定時檢測兩種機制。實時流即時檢測，當錄像取流失敗持續15秒以上則觸發報警機制；歷史數據固定每小時檢測一次，當發現在策略調度時間段內或者手動錄像時間段內存

9、在錄像丟失，則報警，同時恢復策略錄像。1.3.6 數據可靠性1.3.6.1 數據備份l 多種數據備份模式：與前端共同實現雙重備份、存儲本地備份以及存儲間的異地備份。l 雙重備份：帶存儲功能的前端設備實現本地錄像存儲，可同時吐流存入存儲設備，實現數據前端和存儲雙重備份；l 存儲本地備份：存儲設備從前端設備取流后，將流數據寫到錄像卷的同時，自動將流數據備份到存檔卷，不占用外部數據帶寬，也無需平臺干預。由于存檔卷不會被循環覆蓋，這增加了重要通道數據的安全性。l 存儲間異地備份：是指將存儲A機器上的錄像數據備份到B機器的存檔卷中，防止A機器因為異常或錄像卷循環覆蓋而造成重要錄像數據的丟失，可實現跨局域

10、網備份，無需平臺干預。1.3.6.2 錄像鎖定針對關鍵視頻，需要超過錄像周期時也不被循環覆蓋。海康威視CVR存儲設備可自動或按照策略對視頻進行鎖定。鎖定方式： 根據鎖定策略,錄像的同時實現加鎖；手動執行鎖定錄像段。鎖定周期過后，自動解鎖，同時支持隨時手動解鎖。1.4 解決方案海康威視根據安防行業的發展趨勢和當前面臨的問題與挑戰，深入研究行業和客戶的真實需求，針對不同的應用環境推出了不同的組網方案。1.4.1 SAN組網1.4.1.1 組網架構該組網模式下，海康威視存儲系統通過標準的iSCSI協議（FCP協議）或NAS功能對外提供存儲服務。存儲空間直接掛載在存儲服務器或應用服務器上，上層應用和原

11、來一樣直接訪問存儲服務器或者應用服務器。該模式適用于視頻數據存儲系統和業務數據存儲系統。1.4.1.2 基本組成單元存儲系統、存儲（應用）服務器、千兆交換機（或光纖交換機）1.4.1.3 主要特點l 集中存儲，統一管理：采用中心集中存儲模式，前端視頻資源集中存儲，系統資源統一管理；l 同時提供SAN和NAS：SAN提供高性能塊級數據訪問，NAS兼容多種文件存儲協議，滿足異構環境下文件共享需求；l 兼容性好：存儲設備通過標準的存儲協議與第三方服務器、平臺實現連接；l 擴展便利：可實現LUN卷、RAID空間和整機設備的在線擴容，擴容過程不影響原系統應用；l 帶寬預留功能：實現任一個客戶端到存儲的帶

12、寬預留，優化帶寬競爭時的系統性能；l 多設備統一管理：提供集中管理監控軟件，可以統一管理和監測多臺設備。1.4.2 流媒體直寫組網1.4.2.1 組網架構海康威視CVR存儲系統作為視頻錄像和回放的中心節點，前端編碼器以視頻流的方式直接寫入CVR存儲系統，錄像回放由CVR存儲系統直接回放至客戶端和解碼器，錄像和回放不通過中轉環節。同時CVR存儲系統可內嵌流媒體，集成轉發功能。1.4.2.2 基本組成單元CVR存儲系統、視頻前端、管理服務器、千兆交換機。1.4.2.3 主要特點l 流媒體直寫：前端、平臺采用流媒體協議與存儲直接交互，提高系統性能，精簡存儲服務器，消除服務器單點故障和性能瓶頸；l 集

13、成視頻轉發功能：視頻流可通過存儲系統轉發，進一步精簡流媒體服務器；l 流媒體存儲技術：底層采用流媒體管理結構，可保證斷電斷網等情況下系統的穩定性，并基本完全消除覆蓋讀寫情況下的文件碎片；l 秒級檢索、快速回放、批量下載；l 數據歸檔：提供錄像鎖定、錄像數據本地備份和異地備份等多種數據歸檔功能；l N+1備機冗余：工作機故障時，備機即時接管錄像服務；故障機恢復后，服務和數據自動回遷；l 智能補錄：斷網期間，前端在內置存儲介質上錄像，網絡恢復后，錄像上傳存儲設備；l 雙碼流錄像：支持主子碼流錄像，并可通過策略靈活切換。1.5 存儲容量計算單個通道24小時存儲1天的計算公式(GB)碼流大小（Mbps

14、）÷8×3600秒×24小時×1天÷1024。1.5.1 標清D1格式按1.5Mbps碼流計算，存放1天的數據總容量 1.5Mbps÷8×3600秒×24小時 ×（1天）÷102415.8GB。 30天需要的容量(GB)15.8GB×30天474GB以20個標清通道為例：20個通道的容量(TB)474×20÷10009.48TB1.5.2 高清130萬格式按4Mbps碼流計算，存放1天的數據總容量 4Mbps÷8× 3600秒×24小時 ×（1天）÷102442.2GB。 30天需要的容量(GB)42.2GB×30天1266GB以20個高清130萬通道為例：20個通道