CN101415107A - 一种可靠的多级媒体存储方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种可靠的多级媒体存储方法，该方法利用服务器集中存储模式，在网络异常时启动DVR本地代存、恢复后追加服务器存储。其具有系统稳定性好、录像管理简便的优点，对于网络异常时所产生的视频录像文件在DVR磁盘代存中进行统一管理，自动上传流媒体服务器，特别适用于远程视频监控平台系统中对录像要求非常严格的用户环境，并且该发明技术降低了远程视频监控系统对用户定制录像存储策略的所需要严密考虑的苛刻要求。

Description

一种可靠的多级媒体存储方法

一、技术领域

本发明申请涉及媒体数据存储，尤其涉及远程视频监控领域中，采用MPEG4、H.264编码格式的实时媒体数据的可靠存储。用于保证重要监控录像的网络监控平台系统的稳定运行。

二、背景技术

在远程视频监控领域中，媒体数据的存储至关重要，存储的历史数据可能为用户提供重要的线索或证据。由于网络不稳定、录像存储策略不完善等因素造成的监控录像丢失会给运营商与监控系统用户造成重大经济损失。

目前的远程视频监控平台系统，采用的存储方式通常有以下两种：

DVR(数字视频录像机)设备本地存储：采用此种存储方式，媒体数据被分散的存储在DVR本地，不通过网络，即使在网络或者服务器出现异常时，也能保证正常存储。嵌入式DVR通常挂接多个硬盘来存储数据，但是该方式存在存储介质可靠性不高、存储容量扩展难、难于管理和备份等缺陷。

目前DVR设备本地存储策略主要有：

1.全时段循环覆盖录像存储；

2.定时录像存储；

3.告警(移动侦测、开关量)录像存储；

定制目前DVR设备本地存储策略，如在不符合告警条件时发生网络不稳定的状况，都会导致该段时间的视频录像丢失。对于存储量大，需要进行备份的远程管理来说，这种方式是难以采用的。

服务器集中存储：此种存储方式，通常采用大容量的磁盘阵列，具有容量大、存储介质可靠、易于管理和备份等特点，但是这种方式也有其不足之处，就是所有的数据都需要通过网络传输到服务器存储，在大型的视频监控系统中，前端DVR设备遍布于各种网络环境中，有的甚至通过Internet接入而受制于网络状况的影响，网络环境和Internet的制约，就大大的增加了视频数据丢失的可能性，因此在数据传输的过程中，常常会发生数据丢失的情况，这给监控造成不良影响，甚至会丢失重要的视频数据，影响整个监控的安全可靠性。

三、发明内容

基于此，本发明提供一种能够避免数据丢失的可靠的多级媒体存储方法，该方法是利用服务器集中存储模式，在网络异常时DVR代存、恢复后追加的高可靠的多级存储方式。

本发明的另一个目地在于提供一种可靠的多级媒体存储方法，该方法不仅能够在网络异常时，利用DVR进行本地代存，还能够在代存空间不足时，采用抽帧存储，满足视频存储的要求，网络恢复后，再将代存录像追加到服务器，使得使用这个多级存储方式的网络监控平台系统可以更加稳定，更小可能性丢失监控视频录像。

因此，本发明是实现方式是：

一种可靠的多级媒体存储方法，其是在通用DVR中加载四个管理模块，这四个管理模块分别是：

1.实时媒体数据传输监控模块；

2.存储管理模块；

3.抽帧计算模块；

4.上载管理模块。

该存储方法包括如下步骤：

1)、检测网络状况；

2)、出现网络状况异常时，启用临时代存，读取视频数据，将视频数据存储在DVR的独立存储区；

3)、检测网络状况是否恢复正常；

4)、网络状况恢复正常时，上载DVR独立存储区代存的视频文件，并在上载完成后，删除代存的视频文件。

所述的四个管理模块是软件管理模块，分别实现并管理实时媒体数据传输监控，代存磁盘空间控制，抽帧策略，上载代存录像管理。

一般情况下DVR采用RTP/RTCP协议向流媒体服务器传输数据，所述的实时媒体数据传输监控模块不断循环检测由流媒体服务器反馈回的丢包率，来判断网络状况是否良好。如果流媒体服务器反馈得到的丢包率不能满足需求，或者在规定周期内没有收到流媒体服务器的反馈，则认为网络状况异常。此时通知存储管理模块启用临时代存。

所述的存储管理模块在DVR中单独管理一块或几块独立录像存储硬盘/分区，作为临时代存空间，其他空间作为正常录像存储空间，对两部分存储空间分别管理。在实时媒体数据传输监控模块告知其进入网络异常条件时，启用临时代存；在上载管理模块完成文件上载时，删除成功上载的代存文件；在代存空间被占用空间大于用户规定阈值时，启用抽帧计算模块对代存录像文件进行抽帧，并重新存储抽帧后的录像文件(即视频文件)。当代存空间满时，对录像文件按照时间排序进行循环覆盖存储。

所述的抽帧计算模块使用抽帧计算策略对代存录像文件进行抽帧压缩。

所述的上载管理模块在代存空间不为空时，当实时媒体数据传输监控模块通知上载管理模块网络状况异常恢复，则上载管理模块将代存空间中的文件依时间序向流媒体服务器上载，并上载文件相应的录制时间、长度等消息，当文件上载成功时通知文件管理服务器由代存空间中删除该录像文件。

其中，所述的1、2模块在DVR开启期间都会处于运行态；所述的3模块一般处于睡眠态，只有在占用代存空间大于规定阈值时由存储管理模块唤醒转入运行态；所述的4由1、2模块共同唤醒，当网络状况从异常中恢复，代存空间不为空时，上载模块运行，当成功上载后，上载模块告知存储管理模块删除成功上载的代存录像文件。

采用本发明所述方法，与现有技术相比：

同使用通用DVR的远程视频监控系统相比较，使用本发明可以进行多级媒体代存的DVR的远程视频监控系统有如下优点：

系统稳定性好：可以利用服务器集中存储容量大、易于管理的优点，无论使用服务器集中存储，还是使用DVR设备本地存储策略，都可以在后期查询下载到因为网络异常时的录像。而不必因为定制录像策略不完善而丢失所必需的录像。

录像管理简便：对于网络异常时所产生的视频录像文件在DVR磁盘代存中进行统一管理，自动上传流媒体服务器。流媒体服务器无需单独处理网络异常录像问题。

独立录像存储空间：DVR中网络正常与网络异常录像时录像分别存储，互不影响。DVR中用户定制录像策略所产生的录像与网络异常代存录像分别存储在不同硬盘(分区)中，分别使用不同策略进行录像管理。

使用该种发明存储技术的DVR特别适用于远程视频监控平台系统中对录像要求非常严格的用户环境，并且该发明技术降低了远程视频监控系统对用户定制录像存储策略的所需要严密考虑的苛刻要求。

四、附图说明：

图1为采用多级媒体存储技术的DVR的运行状态转换图，

图2为多级媒体存储管理流程图。

五、具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施做详细说明。

图1所示，在通用DVR中加载四个软件管理模块：实时媒体数据传输监控模块、存储管理模块、抽帧计算模块和上载管理模块，这四个模块的功能是；

实时媒体数据传输监控模块，不断循环检测由流媒体服务器反馈回的丢包率，来判断网络状况是否良好。如果流媒体服务器反馈得到的丢包率不能满足需求，一般丢包率超过5％，认为丢包率不能满足需求，或者在规定周期内没有收到流媒体服务器的反馈(例如规定周期为1s内，没有收到反馈)，则启动存储管理模块；

存储管理模块，管理DVR中的代存空间，代存空间可以是一块或几块独立录像存储硬盘，也可以是在存储硬盘中的存储分区；DVR其它功能所使用的存储硬盘/区与该存储硬盘/区是独立设置的，并分开管理；在实时媒体数据传输监控模块告知其进入网络异常条件时，启用这些独立的硬盘/区进行临时代存；

抽帧计算模块，是使用抽帧计算策略对代存录像文件进行抽帧压缩。在代存空间被占用空间大于用户规定阈值时(1：1代存空间满，一般1：1代存规定为总代存空间90％左右)，启用抽帧计算模块对代存录像文件进行抽帧，并重新存储抽帧后的录像文件(即视频文件)。当代存空间满时，对录像文件按照时间排序进行循环覆盖存储；

一般来说DVR使用MPEG4和h.264方式对视频压缩编码，编码后包括三种元素：I帧、P帧和B帧。一个视频序列经DVR编码压缩后可能的格式为：IBBPBBPBBPBBPBBIBBPBBPBBPBBPBBI……。当存储管理模块调用抽帧计算模块对一段录像文件进行压缩时，抽帧计算模块首先丢弃部分或所有B帧，生成新的视频录像文件，交由存储管理模块重新存储；当存储管理模块调用抽帧计算模块对一段不含有B帧的视频录像文件进行压缩时，抽帧计算模块丢弃部分或所有P帧，生成新的视频录像文件，交由存储管理模块重新存储。抽帧计算的极端结果就是生成仅有I帧的录像文件。

上载管理模块，将代存空间中的文件依时间序向流媒体服务器上载，并上载文件相应的录制时间、长度等消息，当文件上载成功时通知文件管理服务器由代存空间中删除该录像文件。

采用多级媒体存储技术的DVR的主要运转流程为：

1、DVR启动；

2、监控DVR与流媒体服务器间的网络状况；

3、如果网络状态异常，开始临时代存；

4、临时代存空间占用超过规定阈值，进行抽帧再存储；

5、检测网络异常是否恢复；

6、异常恢复后上载代存数据；

7、成功上载代存数据后删除DVR代存空间中的数据文件，

8、跳转到第2步，依次进行循环。

结合图2所示，其控制流程为：

DVR启动后，先判断DVR与流媒体服务器间的网络是否存在异常，如果存在异常，则进行临时代存；没有异常的情况下，检测临时代存空间是否有视频文件，有，则进行上载传输，传输完毕后删除该文件，没有则进行正常的存储策略。

在1：1存储的情况下，能够存储代存文件，则只对文件进行临时存储，如果存储空间超过规定的阈值，则启动抽帧存储。

Claims (5)

1、一种可靠的多级媒体存储方法，其特征在于该存储方法包括如下步骤：

1)、检测网络状况；

2)、出现网络状况异常时，启用临时代存，读取视频数据，将视频数据存储在DVR的独立存储区；

3)、检测网络状况是否恢复正常；

4)、网络状况恢复正常时，上载DVR独立存储区代存的视频文件，并在上载完成后，删除代存的视频文件。

2、如权利要求1所述的可靠的多级媒体存储方法，其特征在于步骤1)中是通过不断循环检测由流媒体服务器反馈回的丢包率，或者在规定周期内有没有收到流媒体服务器的反馈来判断网络状况是否良好。

3、如权利要求1所述的可靠的多级媒体存储方法，其特征在于所述的DVR中单独设置一块或几块独立录像存储硬盘/分区，作为临时代存空间。

4、如权利要求1所述的可靠的多级媒体存储方法，其特征在于临时代存，在1：1代存空间被占用空间大于用户规定阈值时，启用抽帧计算模块对代存录像文件进行抽帧，并重新存储抽帧后的视频文件，当代存空间满时，对录像文件按照时间排序进行循环覆盖存储。

5、如权利要求1所述的可靠的多级媒体存储方法，其特征在于在代存空间不为空时，当实时媒体数据传输监控模块通知上载管理模块网络状况异常恢复，则上载管理模块将代存空间中的文件依时间序向流媒体服务器上载，并上载文件相应的录制时间、长度等消息，当文件上载成功时通知文件管理服务器由代存空间中删除该录像文件。

Images