深入浅出安防视频监控系统 

RAID-30最小要求有6个驱动器，而且只能由HP NetRaid磁盘阵列控制器实现。它最适合非交互的应用程序，如视频流、图形和图象处理等。这些应用程序顺序处理大型文件，而且要求高可用性和高速度。 RAID-50 RAID-50(参见图5）也被称为分布奇偶位阵列条带。象RAID-0一样，跨磁盘抽取数据；象RAID-5一样，使用分布式奇偶位。RAID-50提供数据可靠性，优秀的整体性能，并支持更大的卷尺寸。象RAID-10和RAID-30一样，即使两个物理磁盘发生故障（每个阵列中一个），也不会有数据丢失。 RAID-50最少需要6个驱动器，而且只能通过HP NetRaid磁盘阵列控制器实现。它最适合需要高可靠性存储、高读取速度、高数据传输性能的应用。这些应用包括事务处理和有许多用户存取小文件的办公应用程序。 1.1.3 硬盘接口相关 硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件，作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。不同的硬盘接口决定着硬盘与计算机之间的连接速度，在整个系统中，硬盘接口的优劣直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。从整体的角度上，硬盘接口分为IDE、SATA、SCSI和光纤通道四种，IDE接口硬盘多用于家用产品中，也部分应用于服务器，SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场，而光纤通道只在高端服务器上，价格昂贵。SATA是种新生的硬盘接口类型，在市场中有着广泛的前景。在IDE和SCSI的大类别下，又可以分出多种具体的接口类型，又各自拥有不同的技术规范，具备不同的传输速度，比如ATA100和SATA；Ultra160 SCSI和Ultra320 SCSI都代表着一种具体的硬盘接口，各自的速度差异也较大。 IDE/PATA IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”，即“电子集成驱动器”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度，数据传输的可靠性得到了增强，硬盘制造起来变得更容易，因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容。对用户而言，硬盘安装起来也更为方便。IDE这一接口技术从诞生至今就一直在不断发展，性能也不断的提高，其拥有的价格低廉、兼容性强的特点，为其造就了其它类型硬盘无法替代的地位。 IDE代表着硬盘的一种类型，但在实际的应用中，人们也习惯用IDE来称呼最早出现IDE类型硬盘ATA-1，这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了，而其后发展分支出更多类型的硬盘接口，比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都属于IDE硬盘。 SCSI SCSI的英文全称为“Small Computer System Interface”（小型计算机系统接口），是同IDE（ATA）完全不同的接口，IDE接口是普通PC的标准接口，而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口，是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低，以及热插拔等优点，但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及，因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。 FC 光纤通道的英文拼写是Fibre Channel，和SCIS接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术，是专门为网络系统设计的，但随着存储系统对速度的需求，才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的，它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有：热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。 光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计，能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。 SATA 使用SATA（Serial ATA）口的硬盘又叫串口硬盘，是未来中低端硬盘的趋势。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范，2002年，虽然串行ATA的相关设备还未正式上市，但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。Serial ATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。 SATA是Serial ATA的缩写，即串行ATA。这是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型，由于采用串行方式传输数据而得名。SATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。 与并行ATA相比，SATA具有比较大的优势。首先，Serial ATA以连续串行的方式传送数据，可以在较少的位宽下使用较高的工作频率来提高数据传输的带宽。Serial ATA一次只会传送1位数据，这样能减少SATA接口的针脚数目，使连接电缆数目变少，效率也会更高。实际上，Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有的工作，分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据，同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性。其次，Serial ATA的起点更高、发展潜力更大，Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达150MB/sec，这比目前最块的并行ATA(即ATA/133)所能达到133MB/sec的最高数据传输率还高，而Serial ATA 2.0的数据传输率达到300MB/sec，最终Serial ATA 3.0将实现600MB/sec的最高数据传输率。 SAS SAS 是Serial Attached SCSI的缩写，即串行连接SCSI。2001年11月26日，Compaq、IBM、LSI逻辑、Maxtor和Seagate联合宣布成立SAS工作组，其目标是定义一个新的串行点对点的企业级存储设备接口。 SAS技术引入了SAS扩展器，使SAS系统可以连接更多的设备，其中每个扩展器允许连接多个端口，每个端口可以连接SAS设备、主机或其他SAS扩展器。为保护用户投资，SAS规范也兼容了SATA，这使得SAS的背板可以兼容SAS和SATA两类硬盘, 对用户来说，使用不同类型的硬盘时不需要再重新投资。 目前，SAS接口速率为3Gbps，其SAS扩展器多为12端口。不久，将会有6Gbps甚至12Gbps的高速接口出现，并且会有28或36端口的SAS扩展器出现以适应不同的应用需求。 AoE ATA-over-Ethernet存储协议（AoE）将以太网与低成本磁盘组合在一起，创造了一种将存储连接在网络上的简单方法。 与使用光纤网络上的SCSI磁盘命令的光纤通道存储协议一样，AoE在设计上没有采用TCP/IP，而是利用标准的以太网传送ATA磁盘命令。由于消除了TCP/IP和光纤通道的复杂性，AoE存储费用低廉，使用容易。AoE使无限的可伸缩性变为可能，磁盘可以被网络上任意的服务器共享。 AoE是一种为磁盘驱动器装上以太网连接器的命令/响应协议。AoE客户机使用块设备驱动程序（发起方）。块设备驱动程序使数量非常多的AoE设备（目标设备）看起来像是本地磁盘。AoE协议使驱动程序可以利用保存在目标设备上的配置信息发现这些设备。 1.1.4 磁盘存储产品分类 磁盘存储主要有以下几种类型： 根据磁盘存储产品对外数据接口进行分类，可以分为如下几种类型： 1） IDE接口磁盘存储 2） SCSI接口磁盘存储 3） SATA接口磁盘存储 4） SAS接口磁盘存储 5） FC接口磁盘存储。即通常所说的光口磁盘阵列。 6） 网络接口磁盘存储。即通常所说的电口磁盘阵列。 7） infiniBand接口磁盘存储 8） 其他接口。如USB、IEEE1394接口设备 根据存储模式进行分类，可以分为如下的几种类型： 1）DAS：Direct Attached Storage 直接向主机提供存储空间。DAS被定义为直接连接在各种服务器或客户端扩展接口下的数据存储设备，它依赖于服务器，其本身是硬件的堆叠，不带有任何存储操作系统。在这种方式中，存储设备是通过电缆（通常是SCSI接口电缆）直接到服务器的，I/O（输入/输入）请求直接发送到存储设备。DAS已经存在了很长时间，并且在很多情况下仍然是一种不错的存储选择。由于这种存储方式在磁盘系统和服务器之间具有很快的传输速率，因此，虽然在一些部门中一些新的SAN设备已经开始取代DAS，但是在要求快速磁盘访问的情况下，DAS仍然是一种理想的选择。更进一步地，在DAS环境中，运转大多数的应用程序都不会存在问题，因此用户没有必要担心应用程序问题，从而可以将注意力集中于其他可能会导致问题的领域。 然而，DAS在使用过程中存在的缺陷也是显而易见的，首要的一个问题就是所谓的“空间问题”，例如“对于一个新的服务器，我需要多少存储空间” 、“如果需要增加空间时我应该如何做”等等。但是，在很多情况下，DAS仍是一种理想的选择，尤其是对于一些对成本非常敏感的客户来说，在很长一段时间内，DAS将仍然是一种价格相对较低的存储机制；此外，对于一些较小的存储环境，这也是一种理想的选择。 2） NAS：Network Attached Storage 通过网络，向主机提供文件共享。一般说来，使用网络直连存储（NAS）这种解决方案，可以将存储空间放置在网络中，以方便大量用户的访问，而且NAS的安装也非常简单。和DAS一样， NAS的用户也必须要考虑对于特定的任务的存储空间问题。和DAS不一样的是， NAS设备的容量可以很容易地扩展。例如，通常的DAS设备最大只能达到2TB的容量，而一般的NAS设备却可以扩展到200TB的容量。此外，NAS设备在网页服务和常用文件存储服务方面的功能也可以让用户眼前一亮。 但是，需要指出的是，从总体上来看，对于数据库存储和Exchange存储来说，使用NAS设备就不是一种很合适的解决方案。因为在操作过程中，所有的数据都需要转移到网络中去，因此访问的速度将受到你的网络速度的限制。另外，NAS设备还有一些不足用户必须重视，例如，在拥有相同的存储空间时，它的成本比DAS要高很多；在使用时获得数据的最大速率受到连接到NAS的网络速率的限制；在存储基础设施中存在潜在的结点故障的可能等等。 3） SAN：Storage Area Network 通过网络，向主机提供块设备。作为存储解决方案中的重要一员，SAN是最昂贵的存储选项，同时也是最复杂的选项。然而，虽然SAN在初始阶段需要投入大量的费用，但是SAN却可以提供其他解决方案所不能提供的能力，并且可以在合适的情形下可以为公司节约一定的资金。如今的SAN解决方案通常会采取以下两种形式：光纤信道以及iSCSI 或者基于IP的SAN。光纤信道是SAN解决方案中大家最熟悉的类型，但是，最近一段时间以来，基于iSCSI的SAN解决方案开始大量出现在市场上，与光纤通道技术相比较而言，这种技术具有良好的性能，并且价格相对低廉。 可以说，SAN真正综合了DAS和NAS两种存储解决方案的优势。例如，在一个很好的SAN解决方案实现中，用户可以得到一个具有不同寻常的扩展性的存储网络，这个存储网络除了具有NAS存储解决方案中能得到的几百T字节的存储空间外，还可以得到只能在DAS解决方案中才能得到的块级数据访问功能，同时，在进行数据访问时，还可以得到一个合理的速度。因此对于那些要求大量磁盘访问的操作来说，SAN显得具有更好的性能。另外，利用SAN解决方案，用户能够实现存储的集中管理，从而能够充分利用那些处于空闲状态的空间；更有优势的一点是，用户甚至可以将服务器配置为没有内部存储空间的服务器，要求所有的系统都直接从SAN（只能在光纤通道模式下实现）引导，这也是一种即插即用技术。 基础技术 1.图像传感器原理 1.1.图像传感器的历史 图像传感器的历史可以说非常的悠久：早在1873年，当时科学家约瑟·美(Joseph May)及伟洛比·史密夫(WilloughbySmith)就发现了硒元素结晶体感光后能产生电流，这是电子影像发展的开始。以后陆续有组织和学者研究电子影像，发明了几种不同类型的图像传感器。其中重要的发明有20世纪50年代诞生的光学倍增管(Photo Multiplier Tube，简称PMT)和70年代出现的电荷耦合装置(Charge Coupled Device，简称CCD)。20世纪末，又有三种新型的图像传感器问世了，它们分别是互补氧化金属半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，简称CMOS)、接触式图像传感器(Contact lmage Sensor，简称CIS)和LBCAST传感器系统(Lateral Buried Charge Accumulator, Sensing Transistor Array)。 1、PMT PMT是最早出现的图像传感器，从五十年代发展到现在，技术已经非常成熟，是目前性能最好的传感器。它就像一个圆柱体小灯泡，直径约一寸，长度约二寸；内置多个电极，将进入的光信号转化为电信号，即使很微弱的光线也可准确补捉。其最高动态范围可达4.2，相对于其它类型只能达到3.2-3.6的传感器，PMT要胜出不少；而且它非常耐用，可以运作十万小时以上。但是由于其造价相当高，只能应用于专业的印刷、出版业扫描仪及工程分析。 类似小灯泡的传感器“PMT” 2、CCD CCD是美国贝尔实验室于1969年发明的，与电脑晶片CMOS技术相似，也可作电脑记忆体及逻辑运作晶片。CCD是一种特殊的半导体材料，由大量独立的感光二极管组成，一般这些感光二极管按照矩阵形式排列(富士公司的Super CCD除外)。CCD的感光能力比PMT低，但近年来CCD技术有了长足的进步，又由于CCD的体积小、造价低，所以广泛应用于扫描仪、数码相机及数码摄像机中。目前大多数数码相机采用的图像传感器都是CCD。 3、CMOS CMOS技术已发展了数十年，CPU和内存便是由CMOS组成。但直到1998年它才被用于制作图像传感器。CMOS的优点是结构比CCD简单，耗电量只有普通CCD的1/3左右，而且制造成本比CCD要低。自从佳能公司在专业数码单反相机EOS D30中采用了CMOS以来，已经有越来越多的数码单反相机使用它，目前数码单反相机中几乎有一半采用CMOS作为图像传感器。