專利名稱：一種可靠的多級媒體存儲方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明申請涉及媒體數(shù)據(jù)存儲，尤其涉及遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控領(lǐng)域中，釆用 MPEG4、 11.264編碼格式的實(shí)時媒體數(shù)據(jù)的可靠存儲。用于保證重要監(jiān)控錄像的 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
二背景技術(shù)：
在遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控領(lǐng)域中，媒體數(shù)據(jù)的存儲至關(guān)重要，存儲的歷史數(shù)據(jù)可能為 用戶提供重要的線索或證據(jù)。由于網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、錄像存儲策略不完善等因素造成 的監(jiān)控錄像丟失會給運(yùn)營商與監(jiān)控系統(tǒng)用戶造成重大經(jīng)濟(jì)損失。
目前的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控平臺系統(tǒng)，采用的存儲方式通常有以下兩種
DVR(數(shù)字視頻錄像機(jī))設(shè)備本地存儲釆用此種存儲方式，媒體數(shù)據(jù)被分散 的存儲在DVR本地，不通過網(wǎng)絡(luò)，即使在網(wǎng)絡(luò)或者服務(wù)器出現(xiàn)異常時，也能保 證正常存儲。嵌入式DVR通常掛接多個硬盤來存儲數(shù)據(jù)，但是該方式存在存儲 介質(zhì)可靠性不高、存儲容量擴(kuò)展難、難于管理和備份等缺陷。
目前DVR設(shè)備本地存儲策略主要有
1. 全時段循環(huán)覆蓋錄像存儲；
2. 定時錄像存儲；
3. 告警(移動偵測、開關(guān)量)錄像存儲；
定制目前DVR設(shè)備本地存儲策略，如在不符合告警條件時發(fā)生網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定 的狀況，都會導(dǎo)致該段時間的視頻錄像丟失。對于存儲量大，需要進(jìn)行備份的遠(yuǎn) 程管理來說，這種方式是難以采用的。
服務(wù)器集中存儲此種存儲方式，通常采用大容量的磁盤陣列，具有容量大、
存儲介質(zhì)可靠、易于管理和備份等特點(diǎn)，但是這種方式也有其不足之處，就是所 有的數(shù)據(jù)都需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)器存儲，在大型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，前端DVR設(shè)備遍布于各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，有的甚至通過Internet接入而受制于網(wǎng)絡(luò)狀況 的影響，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和Internet的制約，就大大的增加了視頻數(shù)據(jù)丟失的可能性， 因此在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，常常會發(fā)生數(shù)據(jù)丟失的情況，這給監(jiān)控造成不良影響， 甚至?xí)G失重要的視頻數(shù)據(jù)，影響整個監(jiān)控的安全可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明提供一種能夠避免數(shù)據(jù)丟失的可靠的多級媒體存儲方法，該 方法是利用服務(wù)器集中存儲模式，在網(wǎng)絡(luò)異常時DVR代存、恢復(fù)后追加的高可 靠的多級存儲方式。
本發(fā)明的另一個目地在于提供一種可靠的多級媒體存儲方法，該方法不僅能 夠在網(wǎng)絡(luò)異常時，利用DVR進(jìn)行本地代存，還能夠在代存空間不足時，采用抽 幀存儲，滿足視頻存儲的要求，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后，再將代存錄像追加到服務(wù)器，使得 使用這個多級存儲方式的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺系統(tǒng)可以更加穩(wěn)定，更小可能性丟失監(jiān)控 視頻錄像。
因此，本發(fā)明是實(shí)現(xiàn)方式是
一種可靠的多級媒體存儲方法，其是在通用DVR中加載四個管理模塊，這 四個管理模塊分別是
1. 實(shí)時媒體數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控模塊；
2. 存儲管理模塊；
3. 抽幀計(jì)算模塊；
4. 上載管理模塊。 該存儲方法包括如下步驟
1) 、檢測網(wǎng)絡(luò)狀況；
2) 、出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)狀況異常時，啟用臨時代存，讀取視頻數(shù)據(jù)，將視頻數(shù)據(jù)存 儲在DVR的獨(dú)立存儲區(qū)；
3) 、檢測網(wǎng)絡(luò)狀況是否恢復(fù)正常；
4) 、網(wǎng)絡(luò)狀況恢復(fù)正常時，上載DVR獨(dú)立存儲區(qū)代存的視頻文件，并在上 載完成后，刪除代存的視頻文件。所述的四個管理模塊是軟件管理模塊，分別實(shí)現(xiàn)并管理實(shí)時媒體數(shù)據(jù)傳輸監(jiān) 控，代存磁盤空間控制，抽幀策略，上載代存錄像管理。
一般情況下DVR采用RTP/RTCP協(xié)議向流媒體服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)，所述的實(shí) 時媒體數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控模塊不斷循環(huán)檢測由流媒體服務(wù)器反饋回的丟包率，來判斷 網(wǎng)絡(luò)狀況是否良好。如果流媒體服務(wù)器反饋得到的丟包率不能滿足需求，或者在 規(guī)定周期內(nèi)沒有收到流媒體服務(wù)器的反饋，則認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)狀況異常。此時通知存儲 管理模塊啟用臨時代存。
所述的存儲管理模塊在DVR中單獨(dú)管理一塊或幾塊獨(dú)立錄像存儲硬盤/分 區(qū)，作為臨時代存空間，其他空間作為正常錄像存儲空間，對兩部分存儲空間分 別管理。在實(shí)時媒體數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控模塊告知其進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)異常條件時，啟用臨時代 存；在上載管理模塊完成文件上載時，刪除成功上載的代存文件；在代存空間被 占用空間大于用戶規(guī)定閾值時，啟用抽幀計(jì)算模塊對代存錄像文件進(jìn)行抽幀，并 重新存儲抽幀后的錄像文件(即視頻文件)。當(dāng)代存空間滿時，對錄像文件按照 時間排序進(jìn)行循環(huán)覆蓋存儲。
所述的抽幀計(jì)算模塊使用抽幀計(jì)算策略對代存錄像文件進(jìn)行抽幀壓縮。
所述的上載管理模塊在代存空間不為空時，當(dāng)實(shí)時媒體數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控模塊通 知上載管理模塊網(wǎng)絡(luò)狀況異?；謴?fù)，則上載管理模塊將代存空間中的文件依時間 序向流媒體服務(wù)器上載，并上載文件相應(yīng)的錄制時間、長度等消息，當(dāng)文件上載 成功時通知文件管理服務(wù)器由代存空間中刪除該錄像文件。
其中，所述的1、 2模塊在DVR開啟期間都會處于運(yùn)行態(tài)；所述的3模塊一 般處于睡眠態(tài)，只有在占用代存空間大于規(guī)定閾值時由存儲管理模塊喚醒轉(zhuǎn)入運(yùn) 行態(tài)；所述的4由1、 2模塊共同喚醒，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)狀況從異常中恢復(fù)，代存空間不 為空時，上載模塊運(yùn)行，當(dāng)成功上載后，上載模塊告知存儲管理模塊刪除成功上 載的代存錄像文件。
采用本發(fā)明所述方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比
同使用通用DVR的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比較，使用本發(fā)明可以進(jìn)行多級媒 體代存的DVR的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn)-
系統(tǒng)穩(wěn)定性好可以利用服務(wù)器集中存儲容量大、易于管理的優(yōu)點(diǎn)，無論使用服務(wù)器集中存儲，還是使用DVR設(shè)備本地存儲策略，都可以在后期查詢下載 到因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)異常時的錄像。而不必因?yàn)槎ㄖ其浵癫呗圆煌晟贫鴣G失所必需的錄 像。
錄像管理簡便對于網(wǎng)絡(luò)異常時所產(chǎn)生的視頻錄像文件在DVR磁盤代存中
進(jìn)行統(tǒng)一管理，自動上傳流媒體服務(wù)器。流媒體服務(wù)器無需單獨(dú)處理網(wǎng)絡(luò)異常錄 像問題。
獨(dú)立錄像存儲空間DVR中網(wǎng)絡(luò)正常與網(wǎng)絡(luò)異常錄像時錄像分別存儲，互不
影響。DVR中用戶定制錄像策略所產(chǎn)生的錄像與網(wǎng)絡(luò)異常代存錄像分別存儲在 不同硬盤(分區(qū))中，分別使用不同策略進(jìn)行錄像管理。
使用該種發(fā)明存儲技術(shù)的DVR特別適用于遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控平臺系統(tǒng)中對錄像 要求非常嚴(yán)格的用戶環(huán)境，并且該發(fā)明技術(shù)降低了遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)對用戶定制 錄像存儲策略的所需要嚴(yán)密考慮的苛刻要求。
四

圖1為采用多級媒體存儲技術(shù)的DVR的運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖， 圖2為多級媒體存儲管理流程圖。
五具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施做詳細(xì)說明。
圖1所示，在通用DVR中加載四個軟件管理模塊實(shí)時媒體數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控 模塊、存儲管理模塊、抽幀計(jì)算模塊和上載管理模塊，這四個模塊的功能是；
實(shí)時媒體數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控模塊，不斷循環(huán)檢測由流媒體服務(wù)器反饋回的丟包 率，來判斷網(wǎng)絡(luò)狀況是否良好。如果流媒體服務(wù)器反饋得到的丟包率不能滿足需 求， 一般丟包率超過5%，認(rèn)為丟包率不能滿足需求，或者在規(guī)定周期內(nèi)沒有收 到流媒體服務(wù)器的反饋(例如規(guī)定周期為ls內(nèi)，沒有收到反饋)，則啟動存儲管 理模塊；
存儲管理模塊，管理DVR中的代存空間，代存空間可以是一塊或幾塊獨(dú)立錄像存儲硬盤，也可以是在存儲硬盤中的存儲分區(qū)；DVR其它功能所使用的存 儲硬盤/區(qū)與該存儲硬盤/區(qū)是獨(dú)立設(shè)置的，并分開管理；在實(shí)時媒體數(shù)據(jù)傳輸監(jiān) 控模塊告知其進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)異常條件時，啟用這些獨(dú)立的硬盤/區(qū)進(jìn)行臨時代存；
抽幀計(jì)算模塊，是使用抽幀計(jì)算策略對代存錄像文件進(jìn)行抽幀壓縮。在代存 空間被占用空間大于用戶規(guī)定閾值時(1: l代存空間滿， 一般l: l代存規(guī)定為 總代存空間90%左右)，啟用抽幀計(jì)算模塊對代存錄像文件進(jìn)行抽幀，并重新存 儲抽幀后的錄像文件(即視頻文件)。當(dāng)代存空間滿時，對錄像文件按照時間排 序進(jìn)行循環(huán)覆蓋存儲；
一般來說DVR使用MPEG4和h.264方式對視頻壓縮編碼，編碼后包括三 種元素I幀、P幀和B幀。 一個視頻序列經(jīng)DVR編碼壓縮后可能的格式為
IBBPBBPBBPBBPBBIBBPBBPBBPBBPBBI......。當(dāng)存儲管理模塊調(diào)用抽幀計(jì)算
模塊對一段錄像文件進(jìn)行壓縮時，抽幀計(jì)算模塊首先丟棄部分或所有B幀，生 成新的視頻錄像文件，交由存儲管理模塊重新存儲；當(dāng)存儲管理模塊調(diào)用抽幀計(jì) 算模塊對一段不含有B幀的視頻錄像文件進(jìn)行壓縮時，抽幀計(jì)算模塊丟棄部分 或所有P幀，生成新的視頻錄像文件，交由存儲管理模塊重新存儲。抽幀計(jì)算的 極端結(jié)果就是生成僅有I幀的錄像文件。
上載管理模塊，將代存空間中的文件依時間序向流媒體服務(wù)器上載，并上載 文件相應(yīng)的錄制時間、長度等消息，當(dāng)文件上載成功時通知文件管理服務(wù)器由代 存空間中刪除該錄像文件。
采用多級媒體存儲技術(shù)的DVR的主要運(yùn)轉(zhuǎn)流程為-
1、 DVR啟動；
2、 監(jiān)控DVR與流媒體服務(wù)器間的網(wǎng)絡(luò)狀況；
3、 如果網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)異常，開始臨時代存；
4、 臨時代存空間占用超過規(guī)定閾值，進(jìn)行抽幀再存儲；
5、 檢測網(wǎng)絡(luò)異常是否恢復(fù)；
6、 異?；謴?fù)后上載代存數(shù)據(jù)；
7、 成功上載代存數(shù)據(jù)后刪除DVR代存空間中的數(shù)據(jù)文件，
8、 跳轉(zhuǎn)到第2步，依次進(jìn)行循環(huán)。 結(jié)合圖2所示，其控制流程為-DVR啟動后，先判斷DVR與流媒體服務(wù)器間的網(wǎng)絡(luò)是否存在異常，如果存 在異常，則進(jìn)行臨時代存；沒有異常的情況下，檢測臨時代存空間是否有視頻文 件，有，則進(jìn)行上載傳輸，傳輸完畢后刪除該文件，沒有則進(jìn)行正常的存儲策略。
在l: l存儲的情況下，能夠存儲代存文件，則只對文件進(jìn)行臨時存儲，如 果存儲空間超過規(guī)定的閾值，則啟動抽幀存儲。
權(quán)利要求
1、一種可靠的多級媒體存儲方法，其特征在于該存儲方法包括如下步驟1)、檢測網(wǎng)絡(luò)狀況；2)、出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)狀況異常時，啟用臨時代存，讀取視頻數(shù)據(jù)，將視頻數(shù)據(jù)存儲在DVR的獨(dú)立存儲區(qū)；3)、檢測網(wǎng)絡(luò)狀況是否恢復(fù)正常；4)、網(wǎng)絡(luò)狀況恢復(fù)正常時，上載DVR獨(dú)立存儲區(qū)代存的視頻文件，并在上載完成后，刪除代存的視頻文件。
2、 如權(quán)利要求1所述的可靠的多級媒體存儲方法，其特征在于步驟1)中 是通過不斷循環(huán)檢測由流媒體服務(wù)器反饋回的丟包率，或者在規(guī)定周期內(nèi)有沒有 收到流媒體服務(wù)器的反饋來判斷網(wǎng)絡(luò)狀況是否良好。
3、 如權(quán)利要求1所述的可靠的多級媒體存儲方法，其特征在于所述的DVR 中單獨(dú)設(shè)置一塊或幾塊獨(dú)立錄像存儲硬盤/分區(qū)，作為臨時代存空間。
4、 如枚利要求1所述的可靠的多級媒體存儲方法，其特征在于臨時代存， 在l: 1代存空間被占用空間大于用戶規(guī)定閾值時，啟用抽幀計(jì)算模塊對代存錄 像文件進(jìn)行抽幀，并重新存儲抽幀后的視頻文件，當(dāng)代存空間滿時，對錄像文件 按照時間排序進(jìn)行循環(huán)覆蓋存儲。
5、 如權(quán)利要求1所述的可靠的多級媒體存儲方法，其特征在于在代存空間 不為空時，當(dāng)實(shí)時媒體數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控模塊通知上載管理模塊網(wǎng)絡(luò)狀況異?；謴?fù)， 則上載管理模塊將代存空間中的文件依時間序向流媒體服務(wù)器上載，并上載文件 相應(yīng)的錄制時間、長度等消息，當(dāng)文件上載成功時通知文件管理服務(wù)器由代存空 間中刪除該錄像文件。
全文摘要
本發(fā)明是一種可靠的多級媒體存儲方法，該方法利用服務(wù)器集中存儲模式，在網(wǎng)絡(luò)異常時啟動DVR本地代存、恢復(fù)后追加服務(wù)器存儲。其具有系統(tǒng)穩(wěn)定性好、錄像管理簡便的優(yōu)點(diǎn)，對于網(wǎng)絡(luò)異常時所產(chǎn)生的視頻錄像文件在DVR磁盤代存中進(jìn)行統(tǒng)一管理，自動上傳流媒體服務(wù)器，特別適用于遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控平臺系統(tǒng)中對錄像要求非常嚴(yán)格的用戶環(huán)境，并且該發(fā)明技術(shù)降低了遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)對用戶定制錄像存儲策略的所需要嚴(yán)密考慮的苛刻要求。
文檔編號H04N7/18GK101415107SQ20071012396
公開日2009年4月22日 申請日期2007年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日
發(fā)明者唐李卉, 巍 張, 洋 汪, 斌 謝 申請人:深圳中興力維技術(shù)有限公司