高清趋势下地铁监控平台发展探析

　　在图2中，编码器仍然输出两路码流：实时流和存储流。只是实时流由之前的单播流变了组播流，当多个用户同时点击同一路图像时，通过网络设备的组播功能实现分发，如图2中标号1的虚线所示。同时将文件服务器和磁盘阵列合一了，即通过一台设备同时安装存储回放管理软件和磁盘阵列，省略了单独的服务器设备，减少了故障点。此方案解决了上面流媒体分发的瓶颈问题，却并未减少服务器性能问题，反而突出了存储文件服务器的性能问题。

　　存储文件服务器(NVR)不仅需要完成对任务调度功能、存储资源的管理、视频的检索回放需求，更耗费性能的是大量的文件存储任务。在进入高清时代以后，码流的带宽需求是之前标清的3-4倍，由此带来的是更大的IOPS（每秒进行读写操作的次数）和更大的带宽处理能力需求，系统的瓶颈问题就更加突出。

　　另外需要指出的是，图2的解决方案从地铁行业的应用来说还存在一个较大的问题。整个系统仅在OCC处存在统一的管理服务器，车站仅有存储设备（NVR）。地铁行业中CCTV的图像需要接入到ISCS系统的客户端，因此必需对服务器的进行二次开发才能实现和ISCS系统的融合。ISCS在车站的控制终端的命令流将不可避免地和OCC管理服务器进行通信，这大大增加了系统的不稳定性：网络故障或中心管理服务器宕机将会影响整个系统的可靠运行。

　　监控平台面对高清化的应对策略

　　应该说前面2种方案的主要瓶颈在于平台架构和存储方式。相应的解决办法也很简单：只要实时视频流和存储流均不经过服务器而是直接传输到客户端，编码器或存储设备；由转发变为直送，由文件存储变为非文件数据块存储，结合网络设备的组播功能实现大规模的分发，便可很好的解决上述问题。

　　在图3中，红色虚线的实时流和蓝色虚线的监控流直接通过网络设备传输到相应的解码器或客户端和存储设备，中间没有经过任何服务器，并且通过交换机的组播技术来满足大量用户同时观看的需求。因此，将服务器从繁重的流媒体转发任务中解放出来，仅负责设备的注册管理，信令的分发，使单台服务器可以轻松管理几千路视频，降低了系统整体功耗的同时也减少了故障点。同时存储的方式也由文件存储转变为裸数据块存储方式，减少了数据转文件的这个不必要的步骤，大大减轻了磁盘阵列的压力。这种架构的监控系统也能更好适应未来高清视频带来的大流量、高带宽的冲击。优点如下：

　　1、监控点数的规模和服务器数量不存在强相关性，单台视频管理服务器可以满足几千路的标清，高清图像监控，系统中不存在瓶颈问题。

　　2、系统中不存在车站级全局故障点，由于采用了类似电信领域中的软交换架构（业务流和控制流相分离），无论是管理服务器还是存储服务器发生故障均不会中断监控实时流，存储流也不受影响，保障了监控数据仍然正常的记录，从架构上极大地保证了系统的高可靠性。

　　3、当出现突发事件或事故，出现多个热点区域的时候，大规模突发的流量通过组播技术由交换机来进行复制、分发，从而轻松解决大规模多用户问题，满足公安和运营管理方紧急情况下的调度要求。

　　4、裸数据直存的方式大大减小了磁盘阵列性能的压力，使其能够轻松应对大规模高清图像输入同时且保证多路高清回放。裸数据块的方式也使数据所看即所存，所存即所用，所用即回放的高性能，保障了地铁行业应对紧急事件能快速处理的根本要求。