圖1 MAS網(wǎng)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(shù)
底層使用Raid5技術(shù)，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(shù)對數(shù)據(jù)進行恢復，避免MAS的元數(shù)據(jù)和多媒體數(shù)據(jù)遭到損壞。
l 數(shù)據(jù)區(qū)和元數(shù)據(jù)區(qū)操作分離
在視頻監(jiān)控攝像頭產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)區(qū)的訪問將會導致其難以承受。MAS系統(tǒng)對多媒體數(shù)據(jù)的訪問和元數(shù)據(jù)的訪問作出了嚴格的控制，元數(shù)據(jù)只能由MAS的管理者–MAS Manager Server操作，多媒體數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者和使用者被嚴格禁止操作元數(shù)據(jù)。多媒體數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的正常訪問，媒體數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者還可以繼續(xù)存入數(shù)據(jù)，媒體數(shù)據(jù)的訪問者還可以繼續(xù)讀取數(shù)據(jù)。
l 對元數(shù)據(jù)區(qū)進行冗余保護
MAS同時對元數(shù)據(jù)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(jù)MAS元數(shù)據(jù)區(qū)的冗余信息找到正確的元數(shù)據(jù)。例如，由于某種原因MAS Manager Server發(fā)生了掉電，其對元數(shù)據(jù)區(qū)的操作可能只是部分完成，此時元數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了錯誤，MAS Manager Server重新上電后會自動根據(jù)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(shù)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(chǎn)者使用，空間共享并可按需要擴展或縮小。為了減少對元數(shù)據(jù)的訪問，MAS將基本存儲塊擴展到適合視頻數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的16M Bytes。媒體數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者和使用者在數(shù)據(jù)操作時無需訪問元數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)區(qū)，極大的降低了對元數(shù)據(jù)區(qū)的訪問。
4. 數(shù)據(jù)關系矩陣 — 智能應用整合
數(shù)據(jù)關系矩陣解決的核心問題是多媒體數(shù)據(jù)本身與其他系統(tǒng)產(chǎn)生的針對多媒體數(shù)據(jù)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(chǎn)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(jù)表述信息快速定位到多媒體數(shù)據(jù)的具體位置，也可以根據(jù)多媒體數(shù)據(jù)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(jù)標簽信息調(diào)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(jīng)經(jīng)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(gòu)
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(nèi)網(wǎng)元還是系統(tǒng)外網(wǎng)元都提供標準的訪問方式，對內(nèi)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(lián)動擴展。
分層：MAS內(nèi)部架構(gòu)的分層設計降低了內(nèi)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?；谶@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(nèi)部的功能。
MAS架構(gòu)如下圖所示：
圖3 MAS架構(gòu)
l 流媒體應用層
實現(xiàn)標準流媒體協(xié)議，如：RTSP/ RTP等，對外展現(xiàn)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(nèi)的多媒體數(shù)據(jù)。
l 生命周期管理
MAS統(tǒng)一管理系統(tǒng)中的所有多媒體數(shù)據(jù)，可根據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)直接訪問接口層
MAS系統(tǒng)提供多媒體數(shù)據(jù)的直接訪問接口，主要是在多媒體系統(tǒng)中其他網(wǎng)元訪問存儲資源時使用，多媒體數(shù)據(jù)對應的特征數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)組織方式。
l 數(shù)據(jù)組織層
數(shù)據(jù)組織層負責多媒體存儲格式、維護多媒體數(shù)據(jù)和智能特征數(shù)據(jù)之間的關系。關系組織結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖4 數(shù)據(jù)組織關系模型
為適應圖4所示的數(shù)據(jù)關系矩陣，MAS對多媒體數(shù)據(jù)的存儲格式進行了針對性設計，多媒體數(shù)據(jù)區(qū)可動態(tài)建立擴展索引關系，利用擴展索引可關聯(lián)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(lián)到數(shù)據(jù)表格、數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的管理者，負責元數(shù)據(jù)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(jié)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(wǎng)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(lián)網(wǎng)時代的必然趨勢。
