安防中的录像存储
安防监控系统中，录像存储是一个很重要的部分，视频文件录制保存下来以备事后查询。如何保证录像文件，数据的安全可靠显得尤为重要，而选择合适的录像存储方式是其中的一个重要环节。
常见的录像存储方式
- SD/TF卡存储
前端摄像机支持SD/TF卡存储，插入TF卡，录像文件保存在TF卡里，后端通过网页或者客户端（电脑PC，手机APP）回放录像，备份下载等操作。
有些甚至还支持，把TF卡从摄像机里拔出来插到电脑上，能直接在电脑上播放。虽然方便，但是这种设计视频数据的安全性，隐私没保障，不可取。至少，应该设计成使用专门的TF卡硬盘播放器才能读取TF卡里的视频文件，保证方便便捷的同时也兼顾了隐私和安全。最近百度的李彦宏说国人愿意用隐私换取便利，不知道该做如何评价！
关于TF卡的质量，读写速度也很重要。现在很多安防企业推出专用的视频监控专用TF卡。在我看来，这种产品的噱头大于实际。我们知道有监控专用硬盘，其好处很多，可以参见这篇文章：视频监控硬盘 。用作视频监控存储介质，我们关注的是读写速度，TF卡按照读写速度划分得已经很细致了，完全没必要再弄出一个视频监控专用TF卡的类别。
TF卡读写速度分类
| 最低顺序写入速度 | Class | UHS | VSC | APA1 |
|---|---|---|---|---|
| MB/s | 速度等级speed class | 超高速等级Ultra High Speed Class | 视频速度等级Video Speed Class | App执行速度APP Performance A1 |
| 90 | V90 | |||
| 60 | V60 | |||
| 30 | U3 | V30 | ||
| 10 | Class 10 | U1 | V10 | A1/A2 |
| 6 | Class 6 | V6 | ||
| 4 | Class 4 | |||
| 2 | Class 2 | |||
| 标识示例 |  |
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从列表中我们看最差的Class 2也能达到2MB/s的写入速度，至少可以录制1500kbps码流的高清视频了。
- NVR/DVR存储
NVR/DVR存储，即使用专门的嵌入式的录像设备，外接硬盘，对接入的摄像机录像。好处是接入的摄像机数量灵活，接入的硬盘数量，容量可选，同时录像的方式也可选。
一般的NVR/DVR除了录像功能，还可以接显示器输出，实时预览画面，回放录像。能对接入的摄像机进行统一管理，接入Internet以后，还支持手机APP，电脑客户端等远程观看，录像回放等。 - 电脑+客户端
网络摄像机，DVR/NVR通过交换机接入局域网以后，可以在局域网电脑上安装对应的客户端，对设备进行管理，当然也包括录像，视频文件保存在电脑硬盘里。我们常用的办公电脑，不适合24小时开机运行，所以这种电脑+客户端的录像方式只适合临时录像，不适合24小时持续录像，稳定性没有保障。 - 服务器+软件平台
使用专门服务器+软件平台的方式可以24小时持续录像。服务器稳定可靠，各种性能参数也可灵活选用。同时软件平台的功能也多种多样，接入，存储，流媒体转发，矩阵等等。单就存储来说，我们可以根据接入的设备数量，录像保存时间，灵活选择需要的服务器性能、数量，硬盘数量、容量等。 - IPSAN(NAS)
有些特殊行业，比如银行，录像资料需要保存3个月，甚至更长时间，需要大量硬盘空间。此时我们可以选用IPSAN扩展存储空间。狭义的IPSAN只是硬盘柜，需要额外的服务器将IPSAN里的硬盘映射出来才能使用。现在有些IPSAN自带有操作系统，可以直接在上面运行安防软件。甚至有些安防专用的IPSAN，自带有专门的安防管理存储软件，可以直接使用。
使用IPSAN存储的好处是，硬盘容量空间可以随时增加，扩容，理论上空间可以无限大。硬盘数据可以做阵列，安全性大大增加。
磁盘阵列表
| 类型 | 最少硬盘数 | 速度 | 容量 | 特点 |
|---|---|---|---|---|
| Raid 0 | 2块 | 2倍 | ½ | 硬盘故障数据不可恢复 |
| Raid 1 | 2块 | 原速 | N | 损坏一块硬盘数据能恢复 |
| Raid 5 | 3块 | N-1 | N-1 | 损坏一块硬盘数据能恢复 |
| Raid 6 | 4块 | N-2 | N-2 | 损坏二块硬盘数据能恢复 |
| Raid 10 | 4块 | 2倍 | ½ | Raid 1+Raid 0 |
- FTP存储
FTP是File Transfer Protocol(文件传输协议)的缩写。顾名思义，就是专门用来传输文件的协议。如果摄像机支持FTP存储，我们可以通过FTP协议将摄像机的图片，视频等上传到FTP存储服务器。当然如果摄像机不支持，我们还可以使用第三方的FTP存储服务功能，比如 我们介绍过的这个 试用CameraFTP提供的摄像机云存储功能。 - iscsi数据块直连
前端摄像机或者NVR支持iscsi数据块直连的存储方式，前端设备里填入NAS等存储服务器的地址，前端设备的视频直接存储到后端NAS里。 - 云存储
云存储的核心是去中心化，稳定性可靠性大大增强。每一台存储设备都可以独立运行。
狭义的云存储是指将前端摄像机，DVR/NVR联网以后，视频文件直接录制到互联网上的云空间，比如传统的百度云盘，Gooel Drive，Dropbox，或者设备厂商自己搭建提供的云存储服务。 - 云边结合
一般意义上的云边结合指摄像机端先本地内置的TF卡存储，然后后端NVR或者管理存储中心二次存储，甚至多次存储。好处是存储录像资料可以互为备份。同时如果监控网络故障，录像资料先保存在前端摄像机的TF卡里，等网络恢复了，TF卡里的录像资料会自动上传恢复到后端管理存储中心。也叫断点续传，或者断网自动补录。
断网补录，即ANR（Automatic Network Replenishment）。摄像头与后端存储设备，比如录像机，存储服务器之间网络故障时，会自动启用前端TF卡缓存，当网络恢复时，数据将自动迁移到存储设备上，提升存储安全性。断网补录功能需要前后端设备都支持，配合使用。
安防存储架构方式
- 分布式存储
当多个站点需要集中管理监控时，可采用分布式存储设计。每个站点在本地管理摄像机录制并存储视频。 中心控制中心可查看和管理每个站点的录像。 - 集中存储
所有前端摄像机接入统一的管理控制中心管理，并录制存储视频。多台服务器，分别执行不同的任务，比如存储，流媒体转发，中心管理等。控制中心确定哪类视频存储在
哪台存储服务器上。由于有专门的存储服务器，所以还可以实现负载平衡。系统设置可在必要时通过增添更多存储服务器扩展系统，并可在不关停整个系统的情况下执行维护工作。 - 分布式存储和集中式存储结合
这种存储架构方式除了前面介绍的云边结合以外，还可以是前面两种存储方式的结合，既在本地存储，又在中心集中存储。更好的保证录像数据的安全可靠。
录像方式
- 定时录像
按照设定好的时间连续录像，每天每周。当然也可以选择特定的时间段录像。 - 报警录像
按照一定的报警规则录像。平时不录像，触发了报警才录像。比如移动侦测，人形侦测，声音侦测等。一般还可以设置触发报警的时间长度以及录像长度。 - 外接报警器，联动录像
设备支持外接报警器，可以与报警器联动录像。
视频存储需要考虑的因素
- 网络带宽
前端接入摄像机数量很多时，需要考虑整个监控网络的稳定性。尤其是带宽问题显得尤为重要。
除了从交换机性能这块入手外，还可以注意这些方面，例如划分VLAN，使用流媒体转发等。 - 硬盘读写速度
硬盘的读写速度是否满足接入摄像机的录像需求。可以考虑使用Raid来提高硬盘读写速度或者适当降低摄像机的码流，帧率等。 - 硬盘容量
需要的硬盘数量，难于满足时，考虑适当降低摄像机的参数或者是否采用报警录像等其他录像方式。
存储的数据
- 图片/视频
- 报警视频/图片
- 结构化数据（人脸，车牌，属性等）
- 摘要浓缩
参考资料：
- 安防存储相关知识
- 视频监控行业的边缘存储方案
- 云存储在安防中的技术应用
- 基于服务器的存储:NAS和SAN，集中存储和分布式存储
- 高清网络摄像机如何选择合适存储卡
- SD 速度等级 / UHS速度等级 / 视频速度等级
- RAID
- NAS RAID容量计算
- 基于服务器的存储:NAS和SAN，集中存储和分布式存储
