圖1 MAS網絡化訪問模型
2. 多重可靠性設計 — "穩(wěn)定壓倒一切"
MAS的設計目標是提供7×24小時服務，因此穩(wěn)定和健壯是關鍵指標，MAS在多個層次采用多種手段提升系統(tǒng)的穩(wěn)定和健壯：
l 底層使用Raid冗余技術
底層使用Raid5技術，保證存儲空間的冗余保護。在發(fā)生單個磁盤損壞時可利用Raid5技術對數據進行恢復，避免MAS的元數據和多媒體數據遭到損壞。
l 數據區(qū)和元數據區(qū)操作分離
在視頻監(jiān)控攝像頭產生的海量數據面前，普通的桌面級文件系統(tǒng)無論在穩(wěn)定性還是性能上都將面臨極大的問題，頻繁、異徑且大量并發(fā)的文件系統(tǒng)元數據區(qū)的訪問將會導致其難以承受。MAS系統(tǒng)對多媒體數據的訪問和元數據的訪問作出了嚴格的控制，元數據只能由MAS的管理者–MAS Manager Server操作，多媒體數據的生產者和使用者被嚴格禁止操作元數據。多媒體數據和元數據區(qū)的操作分離可以保證MAS Manager Server萬一發(fā)生故障或宕機，不會影響多媒體數據的正常訪問，媒體數據的生產者還可以繼續(xù)存入數據，媒體數據的訪問者還可以繼續(xù)讀取數據。
l 對元數據區(qū)進行冗余保護
MAS同時對元數據區(qū)進行了冗余設計，當發(fā)生不可預料的異常時，系統(tǒng)可根據MAS元數據區(qū)的冗余信息找到正確的元數據。例如，由于某種原因MAS Manager Server發(fā)生了掉電，其對元數據區(qū)的操作可能只是部分完成，此時元數據區(qū)中的數據出現了錯誤，MAS Manager Server重新上電后會自動根據冗余信息找出正確的狀態(tài)，保證MAS系統(tǒng)的正常運行。
3. 共享塊存儲 — 揚長避短
MAS對H3C原有塊存儲技術進行了擴展設計，使得一個MAS卷可同時為多個媒體資源的生產者使用，空間共享并可按需要擴展或縮小。為了減少對元數據的訪問，MAS將基本存儲塊擴展到適合視頻數據的256M Bytes（文件系統(tǒng)通常為幾十K~幾M），256M的基本存儲塊可進一步細分為適合圖片數據的16M Bytes。媒體數據的生產者和使用者在數據操作時無需訪問元數據區(qū)，只在存儲空間需要擴大或縮小的時候通過MAS Manager Server訪問元數據區(qū)，極大的降低了對元數據區(qū)的訪問。
4. 數據關系矩陣 — 智能應用整合
數據關系矩陣解決的核心問題是多媒體數據本身與其他系統(tǒng)產生的針對多媒體數據的表述信息建立對映關系。比如基于IMOS的監(jiān)控系統(tǒng)所產生的關于車流的視頻和車牌識別系統(tǒng)識別的車牌號。MAS系統(tǒng)中這種對映關系可精確到幀組級別，后續(xù)可根據表述信息快速定位到多媒體數據的具體位置，也可以根據多媒體數據快速獲取相應的表述信息。
圖2 MAS應用整合模型
l 應用舉例1 — 視頻標簽：
城市重要道路的視頻監(jiān)控中，對于重要路口通常會有民警實時查看，民警可以通過實時監(jiān)控界面隨時為視頻添加標簽，例如：民警可以描述此路口的交通實時擁堵情況，紅綠燈放行情況。事后民警可根據標簽信息調取相應視頻進行分析，優(yōu)化車道設置、紅綠燈放行時間設置以達到優(yōu)化交通的目的。
l 應用舉例2 — 智能整合應用：
目前視頻智能分析工具雖然很多，但是這些工具基本都是針對某種場景，通過MAS可以將多種智能分析工具整合起來。比如：智能分析工具A為車牌識別系統(tǒng)，智能分析工具B為周界檢測系統(tǒng)，如果要在一段視頻中找出紅色小汽車進入某個周界的視頻，目前的智能分析工具是相互獨立的，對此無能為力。如果使用MAS系統(tǒng)，可先使用智能分析工具A 分析視頻中包含紅色小汽車的視頻，然后使用智能分析工具B分析包含紅色小汽車的視頻，從而得到準確符合用戶需求的視頻。MAS也可以在已經經過多種智能分析工具分析的視頻中用組合邏輯查找相應的視頻信息，例如：可以查找汽車進入某個周界或/且有紅色小汽車的視頻。
二、MAS架構
MAS設計秉承IMOS的抽象、開放、分層的設計原則。
抽象：MAS抽象出各種物理存儲資源（如：磁盤、CF卡）的共性特征，并將其封裝為統(tǒng)一的讀、寫、查接口。例如：資源的使用者（如：編碼器）無需感知物理存儲資源，也無需感知是本地還是遠程物理存儲設備，使用統(tǒng)一的接口即能訪問所有類型的物理存儲資源。
開放：MAS無論對系統(tǒng)內網元還是系統(tǒng)外網元都提供標準的訪問方式，對內為讀、寫、查接口，對外為標準的RTSP/RTP等訪問接口?？梢院苋菀椎耐ㄟ^開放接口開發(fā)IMOS應用以及和外系統(tǒng)聯動擴展。
分層：MAS內部架構的分層設計降低了內部模塊之間耦合度，提升了MAS系統(tǒng)的穩(wěn)定性，以及可移植性。基于這些分層的設計可以便捷的開發(fā)基于MAS的應用，以及擴展MAS內部的功能。
MAS架構如下圖所示：
圖3 MAS架構
l 流媒體應用層
實現標準流媒體協(xié)議，如：RTSP/ RTP等，對外展現為標準流媒體接口。提供標準流媒體服務，外部系統(tǒng)可通過標準流媒體方式訪問MAS系統(tǒng)內的多媒體數據。
l 生命周期管理
MAS統(tǒng)一管理系統(tǒng)中的所有多媒體數據，可根據用戶靈活配置的策略進行生命周期管理，如：留存期管理、抽幀備份、歸檔等。通過對多媒體數據的生命周期管理，最大限度的利用存儲空間以及保留重要信息，為用戶有效降低對存儲空間的投資。
l 媒體數據直接訪問接口層
MAS系統(tǒng)提供多媒體數據的直接訪問接口，主要是在多媒體系統(tǒng)中其他網元訪問存儲資源時使用，多媒體數據對應的特征數據都在此接口進行封裝。接口對存儲資源的使用者抽象成讀、寫、查三類接口，簡單易用。使用者無需關心存儲資源的類型、訪問差異及數據組織方式。
l 數據組織層
數據組織層負責多媒體存儲格式、維護多媒體數據和智能特征數據之間的關系。關系組織結構如下圖所示：
圖4 數據組織關系模型
為適應圖4所示的數據關系矩陣，MAS對多媒體數據的存儲格式進行了針對性設計，多媒體數據區(qū)可動態(tài)建立擴展索引關系，利用擴展索引可關聯到相應的多媒體特征或相關表述信息。MAS中設計的擴展索引非常靈活，通過擴展索引可以關聯到數據表格、數據庫、URL、文件系統(tǒng)中的文件、甚至是物理地址。
l 存儲資源屏蔽層
存儲資源屏蔽層的作用是抽象存儲資源的訪問，屏蔽存儲資源的差異。無論真正的存儲資源是本地磁盤、CF卡、IPSAN、還是FC SAN存儲資源的使用者都不需關心。通過"媒體數據直接訪問接口層"為用戶提供統(tǒng)一的訪問接口。
l 物理資源層
真正的物理資源，如磁盤、CF卡、IPSAN等物理存儲資源。
l MAS管理
整個MAS系統(tǒng)的管理者，也是系統(tǒng)中的存儲資源和多媒體數據的管理者，負責元數據區(qū)的維護。為存儲資源的管理員提供各種管理手段，如：動態(tài)擴展、縮小存儲資源，存儲資源的上下線等。
三、結束語
對于視頻監(jiān)控系統(tǒng)而言，存儲非常關鍵。隨著視頻監(jiān)控的網絡化不斷深入，規(guī)模不斷擴大，智能應用的逐漸實施，傳統(tǒng)的普適性文件系統(tǒng)將會越來越力不從心。針對視頻監(jiān)控特點開發(fā)專業(yè)存儲系統(tǒng)是視頻監(jiān)控大聯網時代的必然趨勢。
