来源:CPS中安网 作者:丁兆威
市場需求的多樣性，為各種存儲方案提供了市場空間。因此，在今後相當長的一段時間內，DVR、NVR、SDI-DVR和FC SAN、IP SAN等多種存儲方案將共生共存。雲計算和雲存儲有可能在未來幾年內，對視頻監控市場格局形成巨大衝擊，並將視頻監控產業推向一個新的、更高的發展階段。
高清圖像存儲驅動高清監控產業發展
坦率地講，做高清存儲市場調查是一件比較困難的事情。因為，現在的存儲市場已經不是當年產品單一的DVR時代，對應前端攝像機的年出貨量，就能統計和計算出DVR的年出貨量；再按照當年DVR的銷售均價，就能統計和計算出DVR的市場銷售總額。
隨著這幾年視頻技術的飛速發展，安防監控已經進入智慧高清和大資料時代，可以說視頻監控技術和市場發生了質的變化。
隨著安防產品和技術的不斷提升，各行各業對視頻監控圖像品質的要求越來越高，隨之對資料存儲的要求也越來越高，這就必然會促進視頻監控存儲市場的變革。
從應用層面講，其實在所有的監控圖像資訊中，有用的往往只有1%甚至不到1%，99%的資訊都是無用資訊。但正是有了這99%%的無用資訊的鋪墊，才沉澱了1%的有用資訊。因此，不管是有用還是沒用的視頻資訊，都要進行存儲，這就勢必會帶來巨大的存儲壓力。
視頻監控圖像往往是很多行業事件和案例中事後查證的重要證據，在社會治安監控、銀行、司法等系統應用中，視頻監控圖像的存儲時間往往都在1-3個月甚至更久。監控圖像清晰度的提高，必然帶來圖像存儲更大的壓力。對於高清網路攝像機採集的高清圖像，就需要網路存儲系統（包括存儲伺服器和存放裝置）。基於標準H.264壓縮技術的高清網路攝像機，一路720P高清全即時圖像的碼流是2Mbps，錄影一小時需要的存儲空間大約是900M左右；一路1080P高清攝像機，碼流是8Mbps，24小時錄影產生的資料量為84GB，30天錄影資料量為2520GB，1年錄影資料量為30TB。照此計算，如果建設100路同樣的攝像機，1年就需要約3PB存儲空間。如果是一個平安城市項目，總的監控路數通常是幾千到上萬路，這樣的存儲更是難以想像的，傳統的存儲介質和系統根本無法滿足需求。
因需而動，為滿足日益增長的高清監控圖像存儲需求，存儲行業不斷攻破技術難關，使圖像存儲技術得到大大提升。目前，IT行業使用的主流資料硬碟容量已經達到TB級，2TB、3TB的資料硬碟也已投放市場。按每小時資料量1G計算，1TB的資料硬碟大約可存儲720P的視頻圖像1000小時或者1000路720P高清網路攝像機1個小時的圖像資料。資料硬碟容量的提升，很好地滿足了高清視頻監控圖像的存儲需求，從而成為高清監控市場發展的強大驅動力。
目前，高清視頻存儲主要廠商有：海康威視、大華股份、宇視科技、科達、天地偉業、科達、Honeywell、中興力維、同方雲計算、UIT（創新科）、漢邦高科、藍色星際、金三立、東方網力、南京南自、曙光、博恒視創、邦諾存儲、威視資料、友友天宇、金山品科等。
高清視頻監控存儲技術發展路徑和市場現狀
視頻監控存儲中存儲的主要形態包括DVR、NVR、SDI-DVR、IP SAN、FC SAN等多種，而如果按照傳輸協議來分，則可以劃分為檔案傳輸通訊協定、資料塊傳輸協定、流媒體協定三種。隨著客戶需求的提升和技術發展的趨勢，安防行業的存儲應用也衍生出多種模式。
迄今為止，安防監控技術經歷了三個發展階段：類比化、數位化、網路化。與之相對應，視頻監控存儲也經歷了以下幾個階段：VCR類比資料存儲、DVR數位資料存儲，集中網路存儲，以及近兩年出現的雲存儲技術。
目前，視頻監控存儲大部分市場仍然被傳統DVR廠商佔據。這是因為，正如前端視頻採集一樣，標清和類比系統仍是視頻監控市場的主流。儘管高清已經成為今後視頻監控技術的發展方向，並且最近幾年發展十分迅猛，但標清和類比系統仍然佔據著80%左右的市場份額。
高清網路存儲與本地類比存儲有著極大的區別。在模擬數位化階段，存放裝置主要採用DVR、伺服器直連外掛磁片、編碼器通過ISCSI、USB、NAS等標準介面外掛存儲架構。進入全網路高清數位化階段，存放裝置主要採用NVR、IP SAN存儲架構，主要應用技術為流媒體與ISCSI資料塊直寫存儲技術，主要應用形式有IPC+NVR、IPC+IP SAN、視頻管理平臺+IP SAN（或FC SAN）存儲。
今天，磁帶式硬碟錄影機VCR已經被完全取代，退出市場。安防數位化後應運而生的DVR存儲，曾經是存儲市場的王者，一度佔據視頻監控存儲市場份額的90%以上。由於其技術特點，DVR適用於小規模、分散式系統中。隨著監控規模的擴大，在DVR模式下出現了擴展存儲模式，即編碼器外掛存放裝置，主要采SATA、USB、SCSI等存儲協定擴展，適用於中小規模的部署，監控視頻資料通過 RAID技術在可靠性上得到了一定保證。但該模式一般是直連的，不能共用且擴展能力較低，不適合大規模資料存儲。
DVR開創了數位監控新紀元，但隨著網路和高清監控的興起，DVR的局限性就表現出來。DVR系統監控點與中心DVR之間採用類比方式互聯，因受到傳輸距離以及類比信號損失的影響，無法實現遠端部署。在這種背景下，網路硬碟錄影機NVR應運而生。
NVR是DVR的理想升級換代產品。NVR將傳統的視頻、音訊及控制信號數位化，通過NVR設備上的網路介面，以IP包的形式在網路上傳輸，在DVR的基礎上，實現了系統的網路化。NVR可接收IPC、DVS等設備傳輸的數位視訊碼流，並進行存儲、管理，而且安全性更強，不僅支援中心存儲、前端存儲、用戶端存儲等多種存儲方式，同時支援互備功能，保證系統故障時，不會丟失資料。因此，在NVR問世之初，就被稱為DVR的“終結者”。
需要一提的是，在這一過程中，還出現了過度性產品HNVR即混合式DVR。
隨著高清監控的快速普及應用，NVR獲得了高速發展。幾乎所有主流的DVR廠商和產品線齊全的監控廠商，都推出了自己的NVR產品。
據不完全統計，截止到2012年年底，NVR的陣營從2008年蘇州科達1家擴大到現在的近百家（不排除有些企業是貼牌），其中既有新興的網路視頻監控廠商，也有知名的傳統DVR、攝像機廠商，甚至還有綜合性解決方案提供商。NVR的產品形態也越來越豐富，有嵌入式專用硬體設備架構的、也有PC/工控式架構的，還有基於存放裝置遷移而來的。
NVR陣營主要由兩大部分組成：一種是傳統的DVR的廠家。看到了NVR發展趨勢和巨大的市場，在穩固DVR業務的同時，開始研發NVR，這其中包括海康威視、大華股份、漢邦高科、天地偉業、藍色星際、同為數碼等知名的DVR廠商；另一種是有實力的IPC廠家。因為IPC和NVR配合使用才能最大化地發揮網路監控的優勢。由於協議不統一，IPC可以相容NVR的概率很低，所以一些有豐富研發經驗的IPC廠家自己研發NVR。這其中包括博世、三星泰科、松下、英飛拓、金三立等。
隨著HD-SDI高清攝像機的發展，新一代高清SDI視頻存放裝置SDI-DVR問世。SDI-DVR通過SDI高速數位視訊傳輸介面，可接入4 路/8 路/16路高達1920×1080解析度的高清數位攝像機。但相對IPC網路高清，SDI-DVR尚屬於發展的初級階段，價格相對偏高，而且其擴展性也沒有NVR好，對於大型監控平臺的應用，還有很多技術問題需要完善和解決。目前運用最多的高清監控方案還是網路攝像機搭配NVR，約占高清監控98.5%的市場份額，HD-SDI攝像機搭配SDI-DVR方案約占1.5%。
對於高清監控系統，採用高清NVR具有明顯的優勢。科達是最早推出NVR的廠商，我們以科達NVR2860E網路錄影機為例，NVR2860E可接入16、32、48、64個網路前端，支援所有接入的網路前端進行高清錄影。遠端用戶端NVR Station，可最多管理127台NVR，最多可同時流覽64畫面。從中可以看出，相對傳統存放裝置，NVR在網路高清存儲方面優勢十分明顯。但是，由於種種局限，NVR仍只適合於中小型監控系統的存儲應用，高清前端採集一般在幾十路以內；而對於大型監控網路的部署，最適合的存儲方式是基於IP SAN的集中式存儲，高清前端攝像機成百上千甚至上萬。
隨著監控前端數量的增多，特別是高清攝像前端的大量使用，存儲容量規模急劇增長，存放裝置的數量也快速增加。通過中心業務平臺進行集中管理和控制、以網路視訊伺服器和IP攝像機為前端、以FC SAN和IP SAN/NAS網路存儲為後端的網路化視頻監控系統得到廣泛部署。
集中存儲方式中，IP連接模式（iSCSI）和FC連接模式有良好的擴展能力和可管理性，是目前採用較多的方式之一。視頻集中存儲管理，存儲空間利用率高，易於擴容；且由於採用了RAID技術，存儲的可靠性高，單一硬碟損壞不會造成視頻丟失。
集中管理存儲伺服器和存放裝置最主要的連接方式有DAS直連方式、NAS網路硬碟方式、SAN（FC SAN和IP SAN）存儲區域網路，其中IP SAN方式採用IP架構的乙太網路傳輸，具備良好的擴展性、共用性和較低的分攤應用成本，是目前大中型集中監控存儲主要採用的技術之一。通常大型監控網路專案涉及的監控點位較多，地點分散，採用頻寬充足的網路進行傳輸。目前，SAN存儲採用的頻寬已經從100MB/s、200MB/s，發展到1Gbps、2Gbps、10Gbps。
由於能夠很好地滿足現代大型高清監控專案海量高清圖像存儲需求，因此，近年集中管理式存儲的應用越來越廣泛。
各種高清視頻監控存儲方案特點及市場發展態勢
目前，安防市場上的高清視頻監控存放裝置根據產品形態上可以分為四種：1、前端存儲方式。採用內置存儲卡的方式直接存儲在攝像機上；2、網路硬碟錄影機NVR存儲方式；3、IP SAN或FC SAN存儲方式；4、SDI-DVR存儲方式。
高清存儲也可以按照部署模式來分，可分為集中式、分散式兩種。
從存儲特點來看，中小型高清監控系統，以NVR存儲為主；大型高清監控系統（如平安城市）多採用IP SAN集中存儲方式。按照部署方式，中小型系統採用集中式較多，因為其適用于單級平臺；而多級平臺如大型跨級監控系統，則採用分散式的部署方式。
前端存儲的優勢體現在以下三個方面：一是可以通過分散式的存儲部署，來減輕集中存儲帶來的容量壓力；二是可以有效緩解集中存儲帶來的網路流量壓力；三是可以避免集中存儲在網路發生故障時的圖像丟失。
NVR存儲主要是通過網路接收IPC（網路攝像機）、DVS（視訊轉碼器）等設備傳輸的數位視訊碼流，並進行壓縮存儲和管理，其核心價值在於視頻中介軟體，通過視頻中介軟體的方式廣泛相容各廠家不同數位設備的編碼格式，從而實現網路化帶來的分散式架構、組件化接入的優勢。
由於NVR接入的是網路攝像機，對壓縮過後的數位信號進行錄影、存儲及分發，可以支援從QCIF到高清130萬圖元（分辯率1280×720）、200萬圖元（分辯率1920×1080）等高清晰的視訊訊號。NVR作為全網路化架構的視頻監控系統，監控點設備與NVR之間可以通過任意IP網路互聯。目前，市面上的NVR產品及系統可以支援中心存儲、前端存儲以及用戶端存儲三種存儲方式，並能實現中心與前端互為備份，一旦因故導致中心不能錄影時，系統會自動轉由前端錄影並存儲。
NVR加速了視頻監控系統的網路化、高清化和平臺化進程，尤其適合QCIF、CIF、D1、720P、1080P等不同視頻解析度混合組網的場所，易於實現視頻監控路數的擴展和統一管理。
但對於分散式部署的小系統中，主流高清NVR承載路數有限，對於規模為一百路的高清專案，就需要二十多台的高清NVR，將帶來呈幾何量增加的機房空間、網路設備、運營及管理成本。因此，NVR比較適合小型高清項目和民用高清監控市場的需求。
SDI-DVR存儲，主要是針對HD-SDI高清系統的存儲。儘管目前SDI高清監控方案還處於發展初期，但行業呼聲很高。
從視頻監控海量存儲特點來看，集中存儲方式更有利於大型監控網路的管理和應用需要。我們以IP磁片存儲陣列為例，IP磁片存儲陣列採用先進的IP SAN存儲技術，單台設備支援32TB存儲空間。也就是說，一台IP磁片存儲陣列可支援1路1080P高清攝像機360天×24小時的錄影資料（30TB）。
IP SAN是把傳統IP乙太網上架構一個SAN存儲網路，並把伺服器與存放裝置連接起來的存儲技術。與其他存儲方式相比，IP SAN更側重於特殊行業的大型聯網資料存儲，該技術不僅具有超強的集中解決能力，同時在長距離傳輸及管理方面也有相應的表現。IP SAN利用協力廠商伺服器將資料導入/匯出，因此可以將這種形式稱之為“雲存儲”。未來，IP SAN或將帶領高清網路存儲進入另一高峰期。
市場需求的多樣性，為各種存儲方案提供了市場空間。因此，在今後相當長的一段時間內，DVR、NVR、SDI-DVR、IP SAN、FC SAN等多種存儲方案仍將共生共存。
專業存儲廠商角逐視頻監控存儲市場
在DVR時代，視頻存儲基本是安防圈子的事，IT廠商很少關注。
存儲市場競爭日趨激烈，加入競爭行列的企業越來越多，這其中既有傳統DVR廠商，也有高清視頻監控廠商，還有專業IT存儲廠商。
視頻圖像存儲，在過去幾乎所有安防廠商的眼裡，甚至今天還有為數不少的中小安防廠商、集成商們仍然這樣認為，安防的圖像存儲就是硬碟的代名詞，就是DVR的代名詞。
但是，隨著平安城市、智慧城市建設規模的擴大，再加上雲計算、雲存儲技術的成熟和發展，“安防雲”凝聚成為耀眼的“雲朵”。有研究機構預測，未來三至五年，視頻存儲市場年複合增長率將超過40%。面對誘人的蛋糕，各大存儲廠商開始瞄準視頻存儲市場，拉開了攻城掠地的序幕。
存儲原本就是IT行業的重要組成部分，在這一領域盤踞著許多國際巨頭，如亞馬遜、穀歌等，此外還有硬碟廠商，如希捷、西部資料（WD）等。2009年，東芝公司收購了富士通公司的硬碟業務；2011年3月，西部資料以43億美元收購了日立公司的硬碟業務，而希捷則在一個月後以13.8億美元收購了三星公司的硬碟業務。從存儲市場這種不斷升級的競爭可以看出，存儲市場引無數英雄競折腰。
2012年12月，西部資料與海康威視強強合作，推出“海康西數定制化監控專用硬碟”，以應對大資料時代安防監控對海量存儲、海量資料分析的需求。
過去，幾乎所有存儲廠商都不重視視頻存儲，因為相對來說，視頻存儲技術要求不高，市場空間不大，屬於存儲廠商看不上眼的低端用戶。以銀行為例，對IT廠商來說，銀行的存儲業務主要是金融業務，每一個儲戶和每一筆交易資訊的存儲，都非常重要。而銀行的視頻監控圖像資訊，相對來說就不重要，只有當銀行發生搶劫等重大事件時，圖像資訊才有價值。因而，對IT廠商來說，視頻監控存儲基本就是低端應用。但是，按照金融場所安防技術防範要求，銀行視頻監控系統錄影資料保存不少於30天。一路1080P高清攝像機24小時錄影產生的資料量是84GB，30天錄影資料量是2520GB，一年錄影資料量30TB。那麼，如果再加上社會治安視頻監控系統，毫無疑問，未來視頻存儲將是一個極其龐大的市場。
因此，視頻監控從來沒有像今天這樣對IT廠商施放出如此強大的吸引力，從中國運營商的全球眼、寬視界，到IT廠商集體對視頻監控市場的追逐無不表明，視頻監控這塊誘人的蛋糕已經讓那些原本對安防市場根本不以為然的運營商、IT巨頭們蠢蠢欲動，再也坐不住了。
可以說，面對視頻監控系統中大量的資料和應用需求，資料存儲技術找到了新的用武之地。幾年前，希捷和西部資料分別推出了針對安防存儲的硬碟，並成為其新的業務增長點。
2010年11月，雲計算、大資料和安全IT解決方案的領導者EMC以22.5億美元價格收購視頻存放裝置廠商Isilon Systems。此後不久，Isilon又收購了高速成長的存儲公司Likewise。
2010年10月，英特爾公司宣佈向北京東方網力科技有限公司注資，並達成戰略合作，以發力中國數字安防監控市場。英特爾將通過資金和技術支援，幫助東方網力基於英特爾“至強”及“淩動”平臺，開發和優化新一代NVR、PVG視頻監控管理平臺和雲存儲產品及解決方案。
同時，英特爾還與海康威視、博康智慧等展開了數位視訊監控業務合作。
面對存儲技術的升級和市場的變化，一些有長遠眼光的前瞻性企業也及時做出戰略調整。2011年，海康威視出資6585.35萬元收購中國國內領先的專業網路存放裝置供應商北京邦諾存儲科技有限公司53.31%股權，利用其技術積累，完善公司的視頻存儲解決方案。此前，海康威視已持有邦諾存儲 32%的股權，收購完成後，公司合計持有北京邦諾 85.31%的股權，北京邦諾已成為海康威視的控股子公司。邦諾存儲是國內領先的專業網路存放裝置供應商，為客戶提供全方位的存儲產品和面向行業應用的網路存儲解決方案。
海康威視在公報中稱，網路存儲產品是未來公司將重點發展的方向，通過本次控股收購，公司將擁有完整的大容量監控系統網路存儲解決方案與後端存儲的完整技術架構。
宇視科技是中國在集中存儲領域最有建樹的企業，目前公司除NVR/HNVR外，還推出了監控存儲、監控平臺等產品。
在中國，除了我們熟悉的海康威視、大華股份、宇視科技、天地偉業、漢邦高科、藍色星際、同為數碼、金三立等視頻監控存儲廠商外，還有一些專業的存儲廠商我們很少關注，如曙光、UIT（創新科）、博恒視創、威視數據等。目前，北京威視資料Wisdata海量存儲產品MacroStor系列與安全管理產品Wis系列已廣泛應用于安防、鐵路、政府、金融等重要領域，擁有北京奧運會大型圖像系統、武廣高速鐵路、中石油、中石化等標誌性客戶與成功案例；曙光公司作為中國最早從事存儲業務的廠商之一，存儲產品種類齊全，具有DAS、SAN、NAS架構的全系列磁碟陣列產品。IDC發佈的2011年中國大陸地區存儲業務統計分析報告中顯示，2011年曙光存儲的市場份額達到3.4%。
雲存儲，未來視頻監控存儲發展方向
目前影響高清大規模普及的應用的不利因素主要是傳輸和存儲端。傳輸方面，作為高清監控主流產品，IPC攝像機應用的最主要問題是，目前的3G網路還無法滿足高清圖像網路傳輸的需求。存儲方面，無論是IPC高清還是HD-SDI高清，都越不過海量存儲這道“檻”。高清視頻圖像資料所占的存儲空間比標清監控圖像大得多，因而存儲成本也大得多，尤其是HD-SDI高清監控，雖然沒有延遲問題，不受頻寬限制，可以實現真正意義上的高清，但因畫面無壓縮，更需要海量存儲。這些，在一定程度上都影響和限制了HD-SDI高清監控的應用。因此可以斷定，無論高清監控如何發展，無論湧現出多少高清解決方案，存儲都將扮演著舉足輕重的角色。
在大量高清監控專案應用背景下，視頻監控行業迎來了大資料時代的海量存儲系統——雲存儲。雲存儲問世短短兩年時間，已經炙手可熱。
據中國雲計算推進協會提供的資料顯示，2010年，雲終端在中國市場的銷售量為72萬台，2011年突破100萬台。2010年中國雲計算市場規模達到167.31億元，相比2009年的92.23億元，同比增長81.4%。到2012年，估計已經突破600億元。
未來三到五年內，全球雲計算市場平均年複合增長率將達到27.4%。預計到2014年，雲服務市場將會達到550億美元。
我們有理由相信，雲終端和雲存儲很有可能在未來的幾年內，對當前視頻監控市場格局形成巨大的衝擊。
雲存儲將實現對未來更高解析度視頻監控的存儲需求。在智慧化、聯網資料中心化的發展階段，存儲系統將朝著雲存儲架構方向發展。
雲存儲作為新的存儲技術和未來存儲技術發展方向，為存儲市場帶來了亮點。於是，各大存儲廠商紛紛推出了自己的雲存儲產品，如Dropbox、微軟、亞馬遜、蘋果、Google、思科、英特爾等。雲存儲也成為國內互聯網、電信等企業的兵家必爭之地，金山、騰訊、360、阿裡、華為、聯想、中國移動等巨頭紛紛進入。2010年，國內三大電信運營商都把雲計算作為業務發展的重點，紛紛制訂了未來幾年的雲計算實施計畫。
各路豪傑紛紛炮打“安防雲”，足以說明，雲存儲市場的未來發展前景。那麼，雲存儲市場究竟有多大？我們以雲存儲“四大金剛”之一的Dropbox為例，2011年，Dropbox成為美國矽谷的耀眼的新星，幾十人的小團隊在四年間將企業的估值做到了100億美元。
雲存儲看上去很美，但尚不知何時落地，如果長期飄浮在空中不能落地，不能形成實實在在的產業，不能為存儲廠商帶來效益，將會是一件憾事。據調查，目前，不少國內雲存儲廠商的研發投入幾乎都在千萬元級別以上，而營收不過幾十萬元甚至幾百萬元級別，有的雲存儲廠商甚至基本沒有營收。
目前，雲存儲技術仍然受限於寬頻網路、web2.0技術、應用存儲技術、檔案系統、P2P、資料壓縮、CDN技術、虛擬化技術等的發展，其大面積的應用還需要時日。
那麼，視頻監控的雲存儲會不會成為雲技術的第一個落地點？
未來，高清監控市場將呈多元化趨勢，各種高清解決方案並存，網路高清仍是主流。這是因為，在傳輸方面，4G網路已經開始試點，4G時代即將來臨，這將有望徹底解決高清（尤其是網路高清）的頻寬問題。此外，安防雲技術也在近兩年由概念變成現實，雲存儲技術將有效解決高清監控海量存儲的需求。
分析人士認為，隨著視頻監控市場的發展和應用需求的驅動，未來的視頻監控存儲模式將會呈現兩個趨勢：一個是小規模的視頻監控系統，以NVR存儲為主；另一個是大規模的視頻監控系統，以雲存儲為主。
物聯網和智慧城市的興起，將有可能讓“雲計算”、“雲存儲”這些新興技術率先在安防行業落地。
在網路和高清時代，存儲已不再僅僅是一台簡單的設備，而是已經昇華到了一個功能強大的解決方案平臺。雲存儲也將不再是一種設備，而是一種服務。未來，“雲存儲”、“視頻託管服務”等新模式，或將成為許多行業的需求，並成為運營商的新興業務。
雲存儲，有可能將視頻監控產業推向一個新的、更高的發展階段。
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