AI推動智慧視頻大發展，存儲挑戰該如何應對？

（文/程文智）這幾年，安防行業正在與人工智能、大數據、云計算、生物識別、物聯網、數字孿生等多項技術相結合，其應用場景呈現不斷拓寬的態勢。特別是近年來AI技術的飛速發展，讓越來越多的AI元素加入安防解決方案，極大地推動了安防產業的升級發展。

智慧視頻一直是安防行業一個重要的市場分支，12月26日，主題為“讓世界看見您”的安博會在深圳舉行，我們從展會上看到了各家企業帶來的豐富的智慧視頻相關解決方案。

這些來自智慧視頻領域的創新技術和產品大多結合了當下熱門的應用場景，例如智慧交通、智慧城市等，滿足了這些場景中日益增長和復雜的應用需求，以AI功能的融合為亮點，向著高清化和智能化趨勢發展，與此同時也對數據獲取、存儲到深度學習、智慧分析等環節提出了更多挑戰。

圖：西部數據公司中國及亞太區銷售副總裁Stefan Mandl

對此，西部數據公司中國及亞太區銷售副總裁Stefan Mandl表示：“當前，高清分辨率和人工智能技術的廣泛應用，以及智慧家居、智慧城市、智慧交通等新興場景在中國不斷發展，而新一代智慧視頻系統架構也對存儲解決方案提出了更高的要求。西部數據多年來不斷深耕中國市場，致力于通過先進的技術和豐富的存儲產品組合賦能新型智慧視頻系統架構的發展，并為智慧視頻系統提供具備存儲性能、容量、工作負載能力和可靠性的理想解決方案，全面滿足用戶從終端、邊緣到云端的復雜工作負載需求，助力推動國內公共安全、人工智能、智慧城市等關鍵領域的持續性發展?！?/p>

AI推動智慧視頻市場增長帶來存儲挑戰

據Omdia統計，2021年智慧視頻市場的全球總收入約為242億美元，其中中國市場占了50%，預計未來幾年的年復合增長率為6.1%~7.1%。另據西部數據的調研數據，近一半的集成商表示他們在6個月內部署的智慧視頻系統中支持AI功能的比例在25%以上，這些AI功能普遍用于移動偵測和樓宇門禁、車牌識別等，并正從商業/科技/企業園區、銀行和金融機構這些領域擴展到各行各業。

圖：西部數據公司消費級與企業級HDD業務部產品市場總監Brian Mallari

AI的應用前景確實不止于現有的這些，西部數據公司消費級與企業級HDD業務部產品市場總監Brian Mallari在近期的采訪中也表示，AI最大的好處是最終會推動更好的商業決策。AI與智慧視頻的結合將會帶來更多的好處，更高的攝像頭分辨率有助于AI實現更加深入的數據分析，讓客戶從數據中獲得更多的信息。

首先，AI能夠提高智慧視頻解決方案的有效性。因為如今攝像頭的觀察能力和人眼一樣敏銳，甚至勝過人眼。例如觀察周圍是否有入侵者，區分人、浣熊或狗，或者監測暴力行為等任務都可以托付給智慧攝像頭，從而將安保人員從整天盯著攝像頭中解放出來，實現更高效的人員配置。而攝像頭可以在某些事件發生時立刻提醒安保人員。

而在另一類應用場景中，AI提高了人們從視頻中獲取洞察的能力，能夠幫助終端客戶增長業務或提高運營效率。例如零售店可以使用AI來分析數小時的監測視頻，生成顧客在店內最常行走的路線，據此生成的“熱力圖”能夠幫助零售企業更高效地擺放新產品或利潤最高的產品。無論是企業內部、制造業、零售業、城市管理還是醫療保健等其他應用場景，基于AI的智慧視頻在傳統的安保場景之外同樣能大有作為。

智慧視頻在獲取、分析更多信息的同時也會給存儲帶來更大的挑戰，因為數據流的工作負載將會更加復雜和繁重。智慧視頻需要更多，分辨率更高的攝像頭來提高從中提取特征信息的識別率。例如，4K視頻中的車牌要比1080p視頻更清晰，因此AI算法識別出車牌的成功率更高。但攝像頭的分辨率從1080p，到2K，再到4K，分辨率越高，比特率也就越高，所需要的存儲容量也就越大。

不僅如此，隨著AI的發展，會生成大量的元數據。這里的元數據不只是視頻流中的元數據，也包括與AI相關的元數據，比如所謂的輔碼流和圖片流。圖片流實際上是視頻的一部分——大概每三分之一秒就會有一幀畫面被截取并存儲起來，在某些人工智能功能，例如模式匹配中使用。

“具備人工智能功能、愈加高清的視頻設備不斷推陳出新，新一代智慧視頻系統架構的持續升級，也帶來了對于高工作負載的存儲解決方案的需求，西部數據密切關注全球智慧視頻的發展趨勢與挑戰?！盉rian Mallari補充道。

西部數據針對端邊云的不同解決方案

在西部數據公司中國區智慧視頻存儲產品市場總監孫旭華看來，智慧視頻從架構上來說，主要就是端-邊-云。端主要是攝像頭產品；邊主要有NVR和DVR設備；云主要是云中心存儲。因此，西部數據針對端-邊-云的架構，推出了WD Purple SC QD101 microSD存儲卡、WD Purple HDD和WD Purple Pro HDD幾個系列，來滿足智慧視頻行業的不同應用場景的需求。

圖：西部數據公司中國區智慧視頻存儲產品市場總監孫旭華

其中WD Purple SC QD101 microSD 存儲卡專為人工智能攝像頭和終端設備而設計，可用作基礎或備用數據存儲設備。

據孫旭華介紹，該存儲卡采用了西部數據成熟的96層3D NAND技術，可提供高達500 P/E周期的超高耐久性；有1TB、512GB、、256GB、128GB、64GB 和 32GB 不同容量供選擇；在使用環境方面，該存儲卡可防潮且適應各種戶外環境，可承受-25℃至 85℃的溫度；此外，還可以通過存儲卡的健康監測軟件，讓安裝人員和集成商能預估存儲卡的剩余使用壽命，并根據需求預先進行維修。

對于針對邊緣端的產品WD Purple HDD，孫旭華做了重點的介紹，目前該系列產品有1TB、2TB、3TB、4TB、6TB和8TB幾個容量可供客戶選擇。

在智能化方面，WD Purple HDD增加了對AI流的支持。如今的智慧型攝像頭在拍攝視頻、產生視頻元數據的同時，還會對視頻進行分析，生成結構化數據（比如用于人臉識別的向量值）等AI流?！癆I流和普通視頻流、主碼流的差別，主要在于它的數據尺寸比較小，對于HDD來講是隨機讀寫的數據。這樣的數據對傳統的HDD有很大挑戰，因為它的隨機性很大，所以如果沒有創新技術的支持，目前的HDD很難去處理?！睂O旭華對電子發燒友表示。

因此，西部數據在WD Purple HDD系列中，增加了對AI流的支持。孫旭華進一步解釋說，“這里的創新主要是HDD內部的分區存儲。在分區存儲中，視頻流和圖片流主要算作靜態流，也就是靜態傳統數據，而AI流則歸類為AI專有數據。我們在HDD的物理位置做了分區，方便存儲這些不同類型的數據。而HDD中內置了DDCM（數據動態配置管理）的功能，在使用過程中，HDD內部基于機器學習算法的引擎會對這些流進行細分，進行智能識別，把不同類型的數據分區儲存到HDD的不同區域，從而達到提升系統級別能力，適應行業智能化發展的需求?！?br />
目前在WD Purple HDD中大概有1%特殊配置的空間專門用來存儲AI數據流，可在保障AI流存儲性能的同時，保障AI流數據的存儲安全。

在高清化方面，WD Purple HDD通過AllFrame技術可以支持最多64路輸入，4K高清并發的存儲。同時在功耗方面也有了很大的降低。

孫旭華還特別提到，以前HDD的單碟容量只有1.67TB，但現在WD Purple HDD單碟容量可達2TB，也就是說同等容量下將需要更少的磁碟數，這也是功耗降低了的原因之一。他還對媒體表示，目前所有的WD Purple HDD都采用的是CMR記錄方式。

另外，在兼容性方面，由于西部數據兼容了學習算法，即使負載流非常復雜，WD Purple HDD也可以進行智能識別，“將數據流、AI流、元數據等區分開來，分區存儲到我們的HDD，這樣可以保證性能，滿足智能化的要求。具體來說，我們的HDD內部有一些緩沖，可以通過智能Cache算法對數據進行識別，識別完之后再通過分區存儲，最大程度地優化我們HDD內部尋軌的效率，增大內部通路的帶寬。分區存儲在智慧視頻領域的應用，我們是首創?！彼院赖乇硎?。

對于云端市場，西部數據有WD Purple Pro HDD產品，據孫旭華介紹，WD Purple Pro HDD和企業級HDD的標準一樣，提供五年質保，高達250萬MTBF可靠性指標。它非常適合做視頻化的機器學習。

他還特別強調，WD Purple Pro HDD里面加入了AllFrame AI技術，針對AI流做了很多方面的優化。如果用戶的AI流場景比較多，可以選用該產品?！安徽撆c攝像頭和高級記錄儀還是云端服務器相連接時，增強的 AllFrame AI 人工智能技術可支持多達64個高清攝像頭的視頻流同時記錄，并可根據人工智能的運作需求同步處理額外的32個人工智能數據流?！?/p>

最后，孫旭華還介紹了西部數據在健康管理方面所做的工作，“因為NVR/DVR設備基本上都是24小時無人監控運行的，當故障發生時，用戶很難確定具體故障時間和故障組件，只能尋求專業維修建議。因此，我們提供了一個WDDA的軟件?！?br />
該軟件可以針對NVR/DVR設備中的每一塊HDD進行檢測，它提供了18個監控參數，可全方位、多維度地了解HDD的狀態，讓用戶知道HDD是否真正損壞了，還是其他部件的原因。

得益于以上覆蓋端-邊-云的智慧視頻存儲解決方案，西部數據攜手行業伙伴在小區電梯、智能商超、消防傳感、智能交通、人臉識別等應用場景中進行了緊密合作與溝通，未來還將擴展到更多應用領域。

圖：西部數據公司大中華區渠道業務董事總經理楊俊文

經過本屆安博會的交流，電子發燒友了解到，西部數據一直以其在智慧視頻領域的深刻理解與洞察作為方向，先進的技術和豐富的產品組合作為支撐，持續賦能新型智慧視頻系統架構，推動數據繁榮。正如西部數據公司大中華區渠道業務董事總經理楊俊文所說：“中國市場一直以來都深受西部數據的重視，我們也深刻了解智慧視頻市場在存儲方面的挑戰與用戶的多樣化需求。我們在智慧視頻領域持續創新，積極拓寬旗下產品，憑借專業的WD Purple與WD Purple Pro系列存儲產品為客戶提供理想的智慧視頻存儲解決方案。此外，我們廣泛開拓渠道，攜手行業伙伴進行深度合作，并融合多方專業經驗，針對中國本土市場積極布局并優化產品組合，滿足用戶對于智慧視頻數據存儲的未盡需求?！?br />