【文章內容簡介】 采集到的原始視頻圖像數據，以及響應業(yè)務信息，如：人力、車輛、區(qū)域分布等資源信息。接入層：整合數據資源、業(yè)務資源、存儲資源，使其符合系統(tǒng)標準，實現不同資源的接入。數據存儲層：即 cStor 云存儲系統(tǒng)，提供海量的存儲空間，以備歷史數據的回看與處理。數據處理層：即 cProc 云處理系統(tǒng)，提供高效的視頻轉碼、內容識別等大規(guī)模數據處理能力。數據分發(fā)：以流媒體服務器的形式提供標準的 RTSP 流媒體輸出，可以支持高并發(fā)訪問。API 層：提供 API 接口，實現上層應用對底層資源的透明操作，提供業(yè)務應用的開發(fā)支持。調度控制層：實現對以上各層的綜合調度與控制，以實現整套系統(tǒng)機制。應用層：主要包括實時監(jiān)控、調閱查詢、內容識別等視頻相關應用，為用戶提供友善的界面、人性化的操作方式，能夠讓用戶簡單高效的監(jiān)控多個視頻源。功能如下：216。 信息采集設備的管理，監(jiān)控控制端對視頻中心服務器中的設備數據庫進行操作，實現添加和刪除系統(tǒng)中的卡口和攝像頭。216。 用戶管理，監(jiān)控控制端對視頻中心服務器中的用戶數據庫進行操作，實現用戶注冊、注銷以及權限設置。216。 按時間檢索歷史記錄，提供按時間檢索記錄的窗口，向視頻中心服務器發(fā)送檢索命令，獲取歷史記錄的相關信息。216。 歷史記錄回放，根據歷史記錄的相關信息，播放 cStor 中的歷史記 錄。錄像，監(jiān)控控制端通過中心服務器向存儲管理端發(fā)送錄像命令，存儲管理 端控制設備進行錄像，獲取的數據直接存儲到 cStor 中。 子系統(tǒng)描述 接入系統(tǒng) 接入子系統(tǒng)簡介前端設備主要包括：模擬攝像機、網絡攝像機、第三方平臺等。根據完成的功能不同，可以將接入服務器系統(tǒng)中交互的內容分為數據流和信令流。網絡攝像機模擬攝像機第三方平臺接入服務器處理服務器信令流數據流中心服務器圖32 接入系統(tǒng)示意圖數據流主要分為三部分，其中支持標準RTSP協(xié)議的攝像機可以直接將視頻流傳輸給處理服務器集群；對于不支持RTSP的攝像機，則通過集成監(jiān)控設備商的SDK以支持其私有協(xié)議（如：海康威視早期的DVR），再將視頻數據重新編碼成標準RTSP流發(fā)送給本“平臺”；第三方平臺中的攝像機可以經平臺SDK獲取攝像機的url，使用該視頻流地址獲取數據流。視頻流接入到平臺后，再發(fā)送到流媒體服務器，從而實現了不同的客戶對同一路流的訪問，并且減輕了前端攝像機的壓力。 圖 33 數據流3種情況信令流主要是完成命令的分發(fā)，使接入服務器在中心服務器的調度下完成各項功能。對于前端設備中的帶云臺的攝像機，中心端發(fā)送云臺控制信令，然后接入服務器通過各個不同廠家的SDK完成各種云臺操作，如云臺上下左右轉動、設置預置點、調焦、調距、光圈放大縮小等。對于第三方平臺里的攝像機，中心端可以像接入服務器獲取所有設備的列表，并獲取某一路的url。另外，接入服務器還會以輪詢的方式監(jiān)聽前端設備，檢查所有前端設備在線、不在線、視頻信號是否丟失等狀態(tài)，并及時向中心服務器返回設備的異常狀態(tài)，使“平臺”能更好的實時監(jiān)控所有設備的狀態(tài)。 接入服務器主要功能 接入服務器主要是配合中心服務器來完成一些需要直接操作前端設備或第三方平臺的任務。通過整合不同廠家的SDK，使中心服務器可以更好的統(tǒng)一管理所有的設備。接入服務器完成的主要功能如下：216。 獲取設備參數信息：接收中心服務器發(fā)來的請求，通過前端設備廠 家的協(xié)議獲取設備參數信息，反饋給中心服務器。216。 狀態(tài)信息輪詢：輪詢前端設備的狀態(tài)，及時獲取前端設備是否掉線，反饋給中心服務器，由中心服務器告警、記錄、顯示。216。 云臺控制協(xié)議轉換：將系統(tǒng)接收的用戶控制信令轉換為設備廠家對應的協(xié)議，并發(fā)送給前端設備，從而使用戶實現云臺相關功能的控制，例如云臺上下左右轉動，設置預置點，調節(jié)焦距、光圈等。216。 接入第三方平臺：提供系統(tǒng)與第三方平臺的協(xié)議轉換，實現無縫對接。通過接入第三方平臺的前端監(jiān)控設備，實現云臺控制。獲取視頻數據流的地址，以及第三方平臺設備的列表、信息、狀態(tài)。216。 對少量的不支持標準協(xié)議且不提供linux SDK的前端設備，有針對性的接入，采用SDK接收流并轉換成標準協(xié)議的數據流。216。 設備遠程參數配置：提供對前端設備的視頻參數配置和網絡參數配置功能，從而可以按用戶需求來設置前端設備的參數。視頻參數配置包括碼流類型、分辨率、碼率類型、碼率、幀率、視頻編碼類型等。網絡參數配置包括網卡類型、設備ip地址、DNS服務器地址、多播地址、HTTP端口號、RTSP端口號等。 存儲系統(tǒng)存儲客戶端流媒體服務器cStor存儲集群中心服務器JobKeeper信令流數據流rtsp流圖34 存儲系統(tǒng)示意圖存儲系統(tǒng)包括cStor存儲服務器集群和流媒體存儲客戶端軟件兩部分。流媒體存儲客戶端軟件部署在處理服務器集群上，由JobKeeper調度，將網絡視頻流按固定時間保持為文件，并通過cStor客戶端寫入存儲集群；cStor云存儲服務器集群提供海量的存儲空間，通過cStor客戶端掛載到處理服務器和流媒體服務器，這樣視頻存儲和視頻處理程序就可以訪問海量的存儲空間。 流媒體存儲客戶端流媒體存儲客戶端提供了將標準rtsp流保存為文件的功能，并按一定時間(如30分鐘)打包成一個視頻文件存放在cStor上。與轉碼任務流程一樣，當用戶請求對某一路視頻進行錄像后，中心服務器通過JobKeeper統(tǒng)一調度資源，根據存儲服務器集群的工作狀態(tài)，選擇負載較小的服務器，建立一個存儲任務，存儲客戶端程序將標準rtsp流經過分析后，重新打包成視頻文件，保存下來的視頻文件存放在云存儲集群cStor上，從而提供了對高清視頻的海量存儲。將這些視頻文件掛載到流媒體服務器上，當用戶想要查看某一路的歷史視頻時，就可以很方便的訪問到cStor上的這些文件。 cStor云存儲系統(tǒng)cStor云存儲系統(tǒng)是9年來不斷積累研發(fā)的高科技產品，是國內最早實現并保持領先的云存儲系統(tǒng)，整套系統(tǒng)包括軟件與硬件，是一個海量的云存儲平臺。與傳統(tǒng)的大規(guī)模存儲系統(tǒng)相比，它具有構建成本低、性能高效可靠、使用簡單方便的特點。在需要存儲大量數據（如視頻數據、業(yè)務數據等）的應用場合，可以大幅提高存儲系統(tǒng)性價比。與目前國際上知名的Google、Amazon等云存儲相比，具有更高的性價比、更低的能耗、更加通用和更方便的使用模式。圖35 cStor云存儲系統(tǒng) cStor主要優(yōu)勢216。 超低成本——系統(tǒng)中采用廉價的大容量存儲服務節(jié)點，通過cStor系統(tǒng)軟件實現統(tǒng)一管理和容錯，提供高效、穩(wěn)定服務。與使用專用服務器相比，可以將系統(tǒng)構建成本節(jié)省510倍以上，且規(guī)模越大，優(yōu)勢越明顯。216。 高性能——cStor采用了高效的數據讀寫技術和文件查詢技術, 支持高并發(fā)、高帶寬， 數據在多個節(jié)點上并行讀寫，服務器自動均衡負載，系統(tǒng)性能隨節(jié)點數增加而線性增長。216。 超高可靠性——支持多重數據保護，包括磁盤級的數據冗余，節(jié)點級的數據冗余等。 存儲節(jié)點的數據具有多個副本（默認為3個，可設置）。任意節(jié)點出現故障，系統(tǒng)將會自動復制數據副本到新的節(jié)點上，不會丟失數據。元數據管理節(jié)點采用雙機鏡像模式容錯，如果有一節(jié)點出現故障，另一節(jié)點自動接替之。216。 綠色節(jié)能——自主研發(fā)的超低功耗云存儲硬件節(jié)點，主板尺寸為20cm*20cm，功耗僅為10W左右（不含硬盤），比業(yè)界的200W低10幾倍。216。 超高集成度——由于解決了能耗的問題，散熱不成為集成度的瓶頸，因而可以在1個標準的42U機架上集成多達80個存儲節(jié)點，總容量高達1024TB。216。 易擴展性——可以在不停止服務的情況下，動態(tài)加入新的存儲節(jié)點，無需任何操作，即實現系統(tǒng)容量從TB級平滑擴展到PB級；也可以摘下任意節(jié)點，系統(tǒng)自動縮小規(guī)模而不丟失數據，并自動將摘下的節(jié)點上得數據備份到其他節(jié)點上，保證整個系統(tǒng)數據的冗余數。 cStor系統(tǒng)構架與傳統(tǒng)的存儲設備相比，云存儲不僅僅是一個硬件，而是一個網絡設備、存儲設備、服務器、應用軟件、公用訪問接口、接入網、和客戶端程序等多個部分組成的復雜系統(tǒng)。各部分以存儲設備為核心，通過應用軟件來對外提供數據存儲和業(yè)務訪問服務。云存儲系統(tǒng)的結構模型由存儲層、基礎管理層、應用接口層以及訪問層等四層組成，如下圖11所示：圖36 存儲系統(tǒng)的結構模型下面對各層的功能描述做一下說明：216。 存儲層：存儲層是云存儲最基礎的部分。存儲設備可以是FC光纖通道存儲設備，可以是NAS和iSCSI等IP存儲設備，也可以是SCSI或SAS等DAS存儲設備。云存儲中的存儲設備往往數量龐大且分布多不同地域，彼此之間通過廣域網、互聯網或者 FC光纖通道網絡連接在一起。存儲設備之上是一個統(tǒng)一存儲設備管理系統(tǒng)，可以實現存儲設備的邏輯虛擬化管理、多鏈路冗余管理，以及硬件設備的狀態(tài)監(jiān)控和故障維護。216。 基礎管理層：基礎管理層是云存儲最核心的部分，也是云存儲中最難以實現的部分。基礎管理層通過集群、分布式文件系統(tǒng)和網格計算等技術，實現云存儲中多個存儲設備之間的協(xié)同工作，使多個的存儲設備可以對外提供同一種服務，并提供更大更強更好的數據訪問性能。CDN內容分發(fā)系統(tǒng)、數據加密技術保證云存儲中的數據不會被未授權的用戶所訪問，同時，通過各種數據備份和容災技術和措施可以保證云存儲中的數據不會丟失，保證云存儲自身的安全和穩(wěn)定。216。 應用接口層：應用接口層是云存儲最靈活多變的部分。不同的云存儲運營單位可以根據實際業(yè)務類型，開發(fā)不同的應用服務接口，提供不同的應用服務。比如視頻監(jiān)控應用平臺、IPTV和視頻點播應用平臺、網絡硬盤引用平臺，遠程數據備份應用平臺等。216。 訪問層：任何一個授權用戶都可以通過標準的公用應用接口來登錄云存儲系統(tǒng)，享受云存儲服務。云存儲運營單位不同，云存儲提供的訪問類型和訪問手段也不同。 處理系統(tǒng) 處理子系統(tǒng)綜述圖37 存儲/處理模塊圖上圖描述了存儲/處理模塊的工作流程與各個分模塊之間的關系。前端設備采集信息接入服務器，Jobkeeper與存儲服務器和處理節(jié)點進行交互。處理服務器集群根據客戶需求對采集到的信息進行實時處理，在Jobkeeper的綜合調度控制下，處理節(jié)點進行分布式計算，完成內容識別、云端轉碼、數據分析等任務。存儲服務器集群和處理服務器并行處理采集到的信