近年来随着“平安城市”等项目建设的深入推进,视频监控系统作为重点建设内容,其建设规模日益增大。不断增长的摄像头数量、更高品质的监控画面和更长的视频保存周期使得视频监控数据快速增长,如何有效地存储这些海量视频监控数据已成为存储系统学术和产业界亟需解决的问题。传统存储方案普遍采用集中式存储的架构,将视频数据以文件的形式存储在通用文件系统中。在多路高清视频流长时间高并发写入的场景下,传统存储方案面临着容量、性能、可靠性和可扩展性等方面的问题。针对这些问题,通过对视频监控数据的特点和传统存储方案进行分析,设计并实现了一种面向海量高清视频的高性能分布式存储系统,称为DVSS(Distributed Video Surveillance Storage)。为提高视频数据的存储效率,DVSS提出了一种基于裸设备的视频流数据存储模型,该存储模型通过缓冲技术和高并发写调度机制,将多路视频流对磁盘无序随机的小写转换成连续的大段写,显著地提高了磁盘I/O吞吐率。在元数据管理上,DVSS采用了两级索引结构,分别由状态管理器和存储服务器管理,减少了状态管理器需要管理元数据的数量,消除了性能瓶颈;同时,以GOP(Group of Pictures)作为视频数据索引的最小单位,提供了精确到秒级的检索精度。此外,DVSS作为一个分布式存储解决方案,通过增加存储节点即可实现系统容量和性能的线性扩展,DVSS还设计了元数据服务和视频数据的可用机制,使系统具备较高的容错能力和可靠性。最后,对DVSS进行了性能测试和对比分析。实验结果表明,DVSS具有良好的存储性能,可以满足大规模高清视频监控系统的存储需求。