一种监控系统中的视频编码的存储方法及设备
技术领域
本发明属于数字视频监控技术领域,尤其涉及一种监控系统中的视频编码的存储方法及设备。
背景技术
互联网小型计算机系统接口(iSCSI,internet Small Computer SystemInterface)定义了在TCP/IP网络发送、接收数据块(block)级的存储数据的规则和方法。其中,发送端将SCSI命令和数据封装到TCP/IP包中再通过IP网络转发,接收端收到上述TCP/IP包之后,将其还原为SCSI命令和数据并执行。
随着视音频编解码技术和网络存储技术的发展,将摄像机的图像数据数字化,并在因特网(Internet)网络上传输、存储形成了数字视频监控技术。视频监控技术是城市安防系统中的关键技术。经过近几年的发展,视频监控技术已经形成了“模拟监控+网络监控存储+综合管理”的集成监控方式。视频监控系统中主要由模拟监控摄像装置(如摄像机)、视频编码器、视频解码器、网络存储设备和管理系统(如控制服务器)等组成。
图1所示为现有技术的一种视频监控系统的架构图。如图1所示,该系统包括有IP网络、摄像机和视频编码器(EC,Encoder)。其中,EC可以连接一个或多个摄像机。对于每一个摄像机,EC通过与各个摄像机一一对应的摄像机通道接收该摄像机采集到的模拟视频信号,并按照指定格式、指定码率进行编码,将该模拟视频信号转换成数字视频数据。EC还可以将上述数字视频数据单播或组播给其他客户端,也可以经过iSCSI封装后存储入IP-SAN中,以供客户端回放。图1所示的视频监控系统还包括有:
视频客户端(VC,Video Client),通常是一个安装有视频管理客户端软件的计算机,能提供更多强大的业务功能,如查看实时监控视频、回放录像、抓拍等,并能向用户提供管理和配置全网监控设备的接口;
存储视频数据的网际协议存储区域网络(IP-SAN,Internet Protocol-StorageArea Network);
控制服务器(CS,Control Server),负责集中管理各处的存储设备并动态分配资源、控制数据访问权限,并支持对视频数据进行快速、精确的检索;解码器(DC,Decoder)和监视器(或电视墙)可以接入IP网络的任何一处,并从网络接收视频流,实时查看摄像机的监视图像。
在当前的视频监控系统中,监控图像数据的存储是一个关键的问题。在现有技术中,目前是通过VC对指定的EC摄像机通道制定存储计划,CS根据上述存储计划,向IP-SAN申请分配SAN资源,再将所分配的SAN资源的iSCSI连接告诉EC,EC就可以通过该iSCSI连接向IP-SAN灌视频数据。同时,CS记录EC摄像机通道、存储起止时间、SAN资源的对应关系,并建立一个本CS到该SAN资源的iSCSI连接,对该SAN资源进行定时读操作,以发现EC向IP-SAN存储过程中的错误。
由于IP-SAN实际能够提供的iSCSI连接数量有限,对于每个SAN资源、CS又需要随时检测EC的存储,从而又占用了一个iSCSI连接。并且,CS还需要为回放的VC预留了部分iSCSI连接,因此导致实际可以提供给EC使用的iSCSI连接数量十分有限,往往达不到监控网络中需要制定存储计划的EC数量。另外,由于监控系统中某些摄像头设置在图像活动较少的地点,直接不加内容区分地存储将导致大量存储空间浪费,同时在对该存储空间的内容进行回放时,用于必然会浪费较多时间在浏览几乎静止的图像上、不容易找到用户感兴趣的移动图像。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种监控系统中的视频编码的存储方法及设备,更为有效地利用IP-SAN所提供的iSCSI连接,避免现有视频存储方案容易导致iSCSI连接数量不足和存储空间浪费的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供方案如下:
一种监控系统中的视频编码的存储方法,其中,包括以下步骤:
在视频编码器EC的第一摄像机通道所对应的存储触发条件成立时,触发所述EC向控制服务器CS发送网际协议存储区域网络IP-SAN的互联网小型计算机系统接口iSCSI连接请求;
所述EC根据CS发送的IP-SAN的iSCSI连接的信息,建立与IP-SAN的iSCSI连接,并通过所建立的iSCSI连接,将所述第一摄像机通道的视频数据存储到IP-SAN中。
上述的存储方法,其中,所述存储触发条件为:当前时刻位于预定时间段内、接收到外部触发信号、或摄像机采集到的图像上的预定敏感区域中的数据发生变化。
上述的存储方法,其中,所述iSCSI连接请求中包括有所述第一摄像机通道信息。
上述的存储方法,其中,在建立所述与IP-SAN的iSCSI连接之前,所述EC进一步将所述第一摄像机通道的视频数据缓存在本地;在建立所述与IP-SAN的iSCSI连接之后,将本地缓存的所述第一摄像机通道的视频数据存储到所述IP-SAN中。
上述的存储方法,其中,所述方法还包括:
在所述存储触发条件不再成立时,所述EC停止向所述IP-SAN存储视频数据,并向CS发送iSCSI连接的释放请求。
本发明还提供了一种监控系统中的视频编码的存储方法,包括以下步骤:
控制服务器CS接收视频编码器EC发送的网际协议存储区域网络IP-SAN的互联网小型计算机系统接口iSCSI连接请求,所述iSCSI连接请求是在所述EC的摄像机通道所对应的存储触发条件成立时,触发所述EC发送的;
所述CS根据所述IP-SAN的iSCSI连接请求,向IP-SAN申请存储区域网络SAN资源,并申请与所述SAN资源对应的第一iSCSI连接;
CS将所述第一iSCSI连接的信息发送给所述EC。
上述的存储方法,其中,所述CS进一步申请与所述SAN资源对应的第二iSCSI连接,所述CS根据所述第二iSCSI连接建立本CS与所述IP-SAN的iSCSI连接,并对所述SAN资源进行读操作。
上述的存储方法,其中,所述方法还包括:所述CS接收到所述EC发送的所述第一iSCSI连接的释放请求后,向所述IP-SAN释放所述第一iSCSI连接和所述第二iSCSI连接。
上述的存储方法,其中,所述iSCSI连接请求中包括有所述存储触发条件成立的摄像机通道信息,所述CS还记录所述摄像机通道信息、所述SAN资源的位置信息、存储开始时间和存储停止时间之间的对应关系,其中,所述存储开始时间是接收到所述iSCSI连接请求的时间,所述存储停止时间是接收到所述第一iSCSI连接的释放请求的时间。
上述的存储方法,其中,所述方法还包括:
所述CS接收到视频客户端VC的回放请求后,所述CS查找所述对应关系,判断是否存在与所述回放请求中的摄像机通道和回放时间段对应的SAN资源:如果存在,则向IP-SAN申请所述与所述回放请求中的摄像机通道和回放时间段对应的SAN资源的iSCSI连接供VC客户端进行数据回放,并将申请到的所述与所述回放请求中的摄像机通道和回放时间段对应的SAN资源的iSCSI连接信息发送给所述VC;否则,向所述VC返回图像无变化的提示消息。
上述的存储方法,其中,在存在与所述回放请求对应的多个SAN资源时,所述CS按照所述多个SAN资源的存储时间顺序,向IP-SAN依次申请所述多个SAN资源中的每个SAN资源的iSCSI连接供VC客户端进行数据回放,其中,在所述依次申请中,CS在向所述IP-SAN释放了上一次所申请的iSCSI连接后,才进行下一次的iSCSI连接的申请。
上述的存储方法,其中,预先设置所述监控系统中EC的摄像机通道的优先级信息,所述方法还包括:
在CS接收到多个EC发送的所述IP-SAN的iSCSI连接请求时,CS进一步根据所述优先级信息,优先为摄像机通道优先级高的EC申请所述SAN资源和所述第一iSCSI连接。
本发明还提供了一种视频编码器,包括:
存储策略单元,用于保存预先设置的本视频编码器的摄像机通道所对应的存储触发条件;
触发单元,用于在所述存储策略单元中的所述存储触发条件成立时,触发连接请求单元;
连接请求单元,用于根据所述触发单元的触发,向控制服务器发送网际协议存储区域网络IP-SAN的互联网小型计算机系统接口iSCSI连接请求;
数据传输单元,用于接收控制服务器发送的IP-SAN的iSCSI连接的信息,建立与所述IP-SAN的iSCSI连接,并通过所述iSCSI连接,将存储触发条件成立的摄像机通道的视频数据存储到IP-SAN中。
本发明所述的视频编码器,其中,所述存储策略单元中保存的存储触发条件为:当前时刻位于预定时间段内、接收到外部触发信号、或摄像机采集到的图像上的预定敏感区域中的数据发生变化。
本发明所述的视频编码器,其中,还包括连接释放单元;
所述触发单元,还用于在所述存储策略单元中的所述存储触发条件不再成立时,触发所述数据传输单元和所述连接释放单元;
所述数据传输单元,用于根据所述触发单元的触发,停止向所述IP-SAN存储视频数据;
所述连接释放单元,用于根据所述触发单元的触发,向控制服务器发送iSCSI连接的释放请求。
本发明还提供了一种控制服务器,包括:
连接请求接收单元,用于接收视频编码器发送的网际协议存储区域网络IP-SAN的互联网小型计算机系统接口iSCSI连接请求,所述iSCSI连接请求是在所述视频编码器的摄像机通道所对应的存储触发条件成立时,触发所述视频编码器发送的;
申请释放单元,用于根据所述连接请求接收单元接收到的所述iSCSI连接请求,向IP-SAN申请存储区域网络SAN资源,并申请与所述SAN资源对应的第一iSCSI连接;
连接信息发送单元,用于将所述申请释放单元申请到的第一iSCSI连接的信息发送给所述视频编码器。
本发明所述的控制服务器,其中,还包括检测单元;
所述申请释放单元,还用于申请与所述SAN资源对应的第二iSCSI连接;
所述检测单元,用于根据所述第二iSCSI连接建立本控制服务器与所述IP-SAN的iSCSI连接,并对所述SAN资源进行读操作。
本发明所述的控制服务器,其中,还包括存储表项单元和回放处理单元;
所述申请释放单元,还用于根据视频编码器发送的对所述第一iSCSI连接的释放请求,向所述IP-SAN释放所述第一iSCSI连接和所述第二iSCSI连接;
所述连接请求接收单元,还用于接收所述iSCSI连接请求中所包括的所述存储触发条件成立的摄像机通道信息;
所述存储表项单元,用于记录所述存储触发条件成立的摄像机通道信息、所述SAN资源的位置信息、存储开始时间和存储停止时间之间的对应关系,其中,所述存储开始时间是接收到所述iSCSI连接请求的时间,所述存储停止时间是接收到对所述第一iSCSI连接的释放请求的时间;
所述回放处理单元,用于根据视频客户端的回放请求,查找所述存储表项单元,判断是否存在与所述回放请求中的摄像机通道和回放时间段对应的SAN资源:如果存在,则向IP-SAN申请所述与所述回放请求中的摄像机通道和回放时间段对应的SAN资源的iSCSI连接,并将申请到的所述与所述回放请求中的摄像机通道和回放时间段对应的SAN资源的iSCSI连接信息发送给所述视频客户端;否则,向所述视频客户端返回图像无变化的提示消息。
从以上所述可以看出,本发明提供的监控系统中的视频编码的存储方法及设备,根据预定策略触发存储的思想,只有在摄像机通道的预定的存储触发条件成立后,才为该摄像机通道分配iSCSI连接资源,并在存储触发条件不再成立时,释放先前所分配的iSCSI连接资源,因此,可以更为有效地利用IP-SAN的iSCSI连接资源,解决现有存储方法中常见IP-SAN的iSCSI连接数量不足的问题。并且,本发明只对符合触发条件的图像数据进行存储,节约了存储资源。同时,由于用户可以在存储触发条件中设置对其所感兴趣的内容进行触发存储,因此,所存储的视频数据都是用户真正感兴趣的内容,从而在用户回放过程中用户不会观看到其所不关心的内容,提高了回放速度和回放效率。
附图说明
图1为现有技术的一种视频监控系统的架构图;
图2为本发明实施例所述视频编码的存储方法的流程图;
图3为本发明实施例所述视频编码器的结构示意图;
图4为本发明实施例所述控制服务器的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种监控系统中的视频编码的存储方法及设备,通过预定存储策略来触发视频编码器的存储,EC在需要存储视频数据时才向CS获取用于视频数据存储的iSCSI连接,在不需要存储视频数据时,释放该连接,从而更为有效地利用IP-SAN所能够提供的iSCSI连接,并能够合理节约存储空间。
这里,所述预定存储策略中保存有所述EC的摄像机通道所对应的存储触发条件,所述存储触发条件可以根据具体应用环境进行设置。例如,对于设置在营业柜台处的摄像机,由于该摄像机只关心营业时间段内的图像,因此,针对该摄像机通道的存储触发条件可以设置为对营业时间段的图像数据进行存储;又例如,对于设置在住宅中的用于监控非法入侵和灾害的摄像机,可以将外部的检测装置输入的报警信号(譬如声音报警器、烟雾报警器等产生的报警信号)作为该摄像机通道的视频数据存储的触发信号,在接收到所述触发信号后才存储视频数据;再例如,通过图像处理技术,在摄像机采集的图像上划分出敏感区域,对该敏感区域进行移动侦测处理,如果发现该敏感区域中的图像数据发生变化,即触发该摄像机通道的的视频数据存储。这里,用户在使用本发明所提供的方法和设备产品时,所述存储触发条件是一个可由用户自选启动的功能,在具体应用中,用户可以利用本发明的EC产品上的存储触发条件设置功能,根据其实际应用环境,自行设置EC的各个摄像机通道的存储触发条件。以上举例只是根据实际可能的情况说明了几种可能的触发条件,实际应用中可能会有各种应用场景,其相应的存储触发条件不能一一穷尽,故本发明提供给用户自由设定存储触发条件的权限,用以设置用户所需合适的存储触发条件。
以下结合附图通过具体实施例对本发明做详细的说明。
本实施例以基于移动侦测的存储策略为例进行说明,如图2所示,本实施例所述监控系统中的视频编码的存储方法包括以下步骤:
步骤21,通过VC为监控网络中的EC制定存储计划,并设置EC的各摄像机通道的敏感区域,并对该敏感区域启动移动侦测处理。
步骤22,如果某个EC(为下文描述方便,称呼该EC为第一EC)根据图像处理技术,计算得知设置存储计划的自己的某个摄像机通道(这里,称呼该摄像机通道为摄像机通道A)的敏感区域中数据发生变化,则触发该摄像机通道的视频数据存储进程,此时,该第一EC自动向CS发送IP-SAN的的iSCSI连接请求。
这里,在所述iSCSI连接请求中可以包括有敏感区域数据发生变化的摄像机通道信息,即摄像机通道A的信息。
步骤23,接收到所述iSCSI连接请求后,CS向IP-SAN申请创建SAN资源,用于存储摄像机通道A的视频数据;并向IP-SAN申请与所创建的SAN资源相对应的两个iSCSI连接:其中,将第一iSCSI连接的标识(ID)信息发送给第一EC,而第二iSCSI连接供自己查询使用,即建立本CS与所述IP-SAN的iSCSI连接,并通过该iSCSI连接对所创建的SAN资源进行读操作,以发现EC向IP-SAN存储过程中的错误;同时,CS还创建创建该EC摄像机通道(即第一EC的摄像机通道A)的存储表项,记录存储开始时间、SAN资源的位置信息之间的对应关系。
这里,可以将CS接收到所述iSCSI连接请求的时间作为所述存储开始时间。为保持对每个摄像机通道存储空间的控制,避免在IP-SAN上出现大量存储碎片导致不易于管理、影响读写速度,本实施例建议对每个摄像机通道配置一定大小的存储空间,以使每个摄像机通道在IP-SAN上的存储空间是连续的。
步骤24,第一EC接收到CS发送的所述第一iSCSI连接的ID后,根据该ID,建立与IP-SAN的iSCSI连接,并通过所建立的iSCSI连接,将摄像机通道A的视频数据存储到IP-SAN中,即存储到上述所创建的SAN资源中。
这里,在第一EC建立与IP-SAN的iSCSI连接之前,第一EC需要将摄像机通道A采集的视频数据缓存在本地,从而在连接建立之后,再将本地缓存的视频数据存储到存储资源中,以避免在摄像机通道A触发存储进程之后该摄像机通道A所采集到的图像数据发生丢失。
步骤25,当第一EC根据图像处理技术,计算得知摄像机通道A的敏感区域的图像数据在一段时间内没有再发生变化,即摄像机通道A的存储触发条件不再成立,此时,第一EC停止向IP-SAN发送视频数据,从而停止存储,并向CS发送iSCSI连接的释放请求,用以通知CS释放先前所创建的iSCSI连接。
步骤26,CS接收到第一EC的iSCSI连接的释放请求后,将该释放请求的接收时间记录为此次摄像机通道A的存储结束时间;同时,CS向所述IP-SAN释放所述第一iSCSI连接和所述第二iSCSI连接。这样,IP-SAN就可以释放掉先前所申请到的两个iSCSI连接,从而实现了根据策略触发,动态为监控系统中的EC分配IP-SAN的iSCSI连接,更为有效地利用了有限的iSCSI连接资源的目的。
在监控系统中多个EC同时侦测到各自的敏感区域有活动图像,而此时IP-SAN可用的iSCSI连接有限的时候,可以预先指定EC摄像机通道的优先级,CS根据优先级和各EC发送iSCSI连接请求的先后顺序,优先为摄像机通道优先级高的、发送所述连接请求在先的EC申请iSCSI连接。
通过以上步骤,CS在为EC申请iSCSI连接的同时,也为该EC摄像机通道保存了多个存储表项,每个表项中都记录有该段活动图像的起止时间和对应的SAN资源的位置信息之间的对应关系。因此,在本实施例中,当用户想通过VC对指定的EC摄像机通道(假设为摄像机通道A)点播回放的时候,在图2的步骤26之后还可以包括以下步骤:
步骤27,VC向CS发送对摄像机通道A的回放请求,其中所述回放请求中包含对摄像机通道A请求回放的时间段;
步骤28,CS查询摄像机通道A的存储表项,判断是否存在与所述回放请求对应的SAN资源:如果存在,则根据所述回放请求对应的SAN资源的位置信息,向IP-SAN申请所述回放请求对应的SAN资源的iSCSI连接供VC客户端进行数据回放,并将申请到的所述回放请求对应的SAN资源的iSCSI连接信息发送给所述VC;否则,表示这段时间内敏感区域图像没有发生变化,此时,CS向所述VC返回图像无变化的提示消息。
步骤29,VC根据iSCSI连接信息建立与IP-SAN的iSCSI连接,向IP-SAN读取数据;在回放的时间段的全部数据读取完毕后,VC向CS发送iSCSI连接的释放请求,从而CS根据该释放请求向IP-SAN释放用于回放的iSCSI连接。
上述步骤中,如果存在与所述回放请求对应的多个SAN资源,所述CS则按照所述多个SAN资源的存储的时间先后顺序,向IP-SAN依次申请所述多个SAN资源中的每个SAN资源的iSCSI连接,其中,在所述依次申请中,CS只有在向IP-SAN释放了上一次所申请的iSCSI连接后,才进行下一次的iSCSI连接的申请,从而在整个回放过程中,始终只占用一个iSCSI连接。
从以上所述可以看出,本实施例中通过预定策略触发存储的思想,只有在摄像机通道满足预定的存储触发条件后,才为所述存储触发条件成立的摄像机通道分配iSCSI连接资源,并在所述存储触发条件不再存在时,释放先前所分配的iSCSI连接资源,因此,本实施例可以更为有效地利用IP-SAN的iSCSI连接资源,解决现有存储方法中常见IP-SAN的iSCSI连接不足的问题。并且,本实施例只对符合触发条件的图像数据进行存储,节约了存储资源。同时,由于在预定触发策略中设置对用户感兴趣的内容进行存储,因此,所存储的视频数据都是用户真正感兴趣的内容,在用户回放过程中用户不会观看到其所不关心的内容,提高了回放速度和回放效率。
基于上述视频编码的存储方法,本实施例还相应地提供了一种视频编码器和控制服务器。
如图3所示,所述视频编码器30包括:
存储策略单元31,用于用于保存预先设置的本视频编码器的摄像机通道所对应的存储触发条件。这里,所述存储触发条件可以为:当前时刻位于预定时间段内、接收到外部触发信号、或摄像机采集到的图像上的预定敏感区域中的数据发生变化。用户在使用本发明所提供的方法和设备时,所述存储触发条件是一个可由用户自选启动的功能,在具体应用中,用户可以利用本发明的EC产品上的存储触发条件设置功能,根据其实际应用环境,自行设置EC的各个摄像机通道的存储触发条件。以上举例只是根据实际可能的情况说明了几种可能的触发条件,实际应用中可能会有各种应用场景,其相应的存储触发条件不能一一穷尽,故本发明提供给用户自由设定存储触发条件的权限,用以设置用户所需合适的存储触发条件。
触发单元32,用于在所述存储策略单元31中的所述存储触发条件成立时,,触发连接请求单元33;以及在所述存储策略单元31中的所述存储触发条件不再成立时,,触发数据传输单元34和连接释放单元35。
连接请求单元33,用于根据所述触发单元32的触发,向控制服务器发送IP-SAN的iSCSI连接请求。
数据传输单元34,用于接收控制服务器发送的IP-SAN的iSCSI连接的信息,建立与所述IP-SAN的iSCSI连接,并通过所述iSCSI连接,将存储触发条件成立的摄像机通道的视频数据存储到IP-SAN中;以及用于根据所述触发单元32的触发,停止向所述IP-SAN存储视频数据。
连接释放单元35,用于根据所述触发单元32的触发,向控制服务器发送iSCSI连接的释放请求。
如图4所示,所述控制服务器40包括:
连接请求接收单元41,用于接收视频编码器发送的IP-SAN的iSCSI连接请求,以及接收所述iSCSI连接请求中所包括的所述存储触发条件成立的摄像机通道信息;其中,所述iSCSI连接请求是在所述视频编码器的摄像机通道所对应的存储触发条件成立时,触发所述视频编码器发送的。
申请释放单元42,用于根据所述连接请求接收单元41接收到所述iSCSI连接请求,向IP-SAN申请SAN资源,并申请与所述SAN资源对应的第一iSCSI连接和第二iSCSI连接。所述申请释放单元42,还用于根据视频编码器发送的对所述第一iSCSI连接的释放请求,向所述IP-SAN释放所述第一iSCSI连接和所述第二iSCSI连接;
连接信息发送单元43,用于将所述申请释放单元42申请到的第一iSCSI连接的信息发送给所述视频编码器。
检测单元44,用于根据所述第二iSCSI连接建立本控制服务器与所述IP-SAN的iSCSI连接,并对所述SAN资源进行读操作。
存储表项单元45,用于记录所述EC摄像机通道信息、所述SAN资源的位置信息、存储开始时间和存储停止时间之间的对应关系,其中,所述存储开始时间是接收到所述iSCSI连接请求的时间,所述存储停止时间是接收到对所述第一iSCSI连接的释放请求的时间;
回放处理单元46,用于根据视频客户端的回放请求,查找所述存储表项单元45,判断是否存在与所述回放请求中的摄像机通道和回放时间段对应的SAN资源:如果存在,则向IP-SAN申请所述对应的SAN资源的iSCSI连接,并将申请到的所述对应的SAN资源的iSCSI连接信息发送给所述视频客户端;否则,向所述视频客户端返回图像无变化的提示消息。
综上所述,本发明提供的监控系统中的视频编码的存储方法及设备,通过预定策略触发存储的思想,只有在存储触发条件成立后,才为对应的摄像机通道分配iSCSI连接资源,并在存储触发条件不再成立时,释放先前所分配的iSCSI连接资源,因此,本发明可以十分有效地提高IP-SAN的iSCSI连接资源的利用率,解决现有存储方法中常见IP-SAN的iSCSI连接不足的问题。
本发明所述监控系统中的视频编码的存储方法及设备,并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明之领域,对于熟悉本领域的人员而言可容易地实现另外的优点和进行修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下,本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。