CN101437134A - 一种数据存储方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种数据存储方法和系统。数据存储方法的一个实施例包括：监控网络的状态，判断网络传输情况；在网络传输正常时，将视频输入设备采集到的视频监控信号通过网络传输给网络存储设备，由网络存储设备存储视频监控信号；在网络传输异常时，启动本地存储，将视频输入设备采集到的视频监控信号存储在本地存储模块中。本发明实施例能够提高监控系统数据存储的可靠性。

Description

一种数据存储方法和系统

技术领域

本发明涉及数据存储领域，尤其涉及一种数据存储方法和系统。

背景技术

视频监控业务以其直观、方便、适用广泛而被越来越广泛地应用，视频监控涉及到巨量数据的采集和存储，因此，一个高效能的视频监控系统必须具备较可靠的数据存储系统，以保障数据安全。一般的视频监控系统可以分为前端系统和后端系统，前端系统用于采集视频监控信号，后端系统用于处理并显示视频监控信号，前端系统和后端系统通过网络相互通信。前端系统包括视频输入设备、压缩编码模块、文件存储模块和网络通信模块，其中：视频输入设备用于采集视频监控信号，主要包括摄像头和摄像机；压缩编码模块用于对采集到的视频监控信号进行压缩编码；文件存储模块用于对视频监控信号的本地文件存储；网络通信模块用于与后端系统进行通信。压缩编码模块、文件存储模块和网络通信模块可以集成在同一设备，如可以集成在带压缩编码功能的摄像机或独立的编码器中。后端系统可以包括网络存储设备和后处理模块，网络存储设备负责接收并存储备份采集到的监控信号，后处理模块可以包括显示系统、分析系统等。一般用存储阵列进行视频监控信号的备份存储，业务应用服务器实现后处理模块；由平台管理服务器实现对系统的管理。

视频监控系统中的存储介质包括存储阵列以及摄像机或编码器带的硬盘，处于成本考虑，摄像机或编码器带的硬盘都采用低成本的IDE(Integrated DriveElectronics，电子集成驱动器)硬盘，或采用SD卡(Secure Digital Memory Card，安全数码记忆卡)，其寿命与读写次数有很大关系。

为了实现监控系统对采集到的视频监控信号的存储，现有技术中的一种技术方案中，采用本地存储的方案，首先将摄像头或摄像机采集到的视频监控信号连续不间断存储在前端系统的文件存储模块中，例如，当摄像机自带硬盘或SD卡，则存储在摄像机内的硬盘或SD卡上；否则存储在编码器的硬盘或SD卡上；受本地存储容量限制，存储在本地的监控信号视网络情况实时或定期向网络存储阵列发送。例如，在深夜网络流量相对较少的时候，将监控采集信号备份到网络存储阵列。现有技术中的另一种技术方案中，采用网络存储的方案，将摄像机采集到的视频监控信号实时通过网络存储在网络存储阵列中。

现有技术的又一种技术方案，采用本地和网络同步存储的方案，将采集到的视频监控信号存储在前端系统的文件存储模块中，同时通过网络将视频监控信号实时发送到网络存储阵列中进行存储。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下缺点：视频监控数据存储的可靠性低。采用本地存储方式时，硬盘或SD卡要长期不间断的工作，而硬盘或SD卡的寿命及可靠性与读写次数相关性很大，硬盘/SD卡长期不间断工作会带来硬盘/SD卡的使用寿命的降低，降低数据存储的可靠性；采用网络存储方式时，网络传输拥塞或中断会带来的视频监控信号丢失的问题，从而都会导致视频监控系统中数据存储不可靠。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种数据存储方法和系统，提高视频监控系统数据存储的可靠性。

根据本发明的一实施例，提供一种数据存储方法，包括：

监控网络的状态，判断网络传输情况；

在网络传输正常时，将视频输入设备采集到的视频监控信号通过网络传输给网络存储设备，由网络存储设备存储视频监控信号；

在网络传输异常时，启动本地存储，将视频输入设备采集到的视频监控信号存储在本地存储模块中。

根据本发明的另一实施例，提供一种数据存储装置，包括：

网络状态监控模块，用于监控网络的状态，判断网络传输情况；

发送模块，用于在网络状态监控模块监测到网络传输正常时，将视频输入设备采集到的视频监控信号通过网络传输给网络存储设备；

本地存储模块，用于存储所述视频监控信号；

本地存储启动模块，用于在网络状态监控模块检测到网络传输异常时，启动本地存储，将所述视频监控信号存储到所述本地存储模块中。

根据本发明的另一实施例，提供一种监控系统，包括：通过网络相互连接的前端系统和后端系统；前端系统包括：至少一个视频输入设备、数据存储装置；后端系统包括：网络存储设备；其中，

视频输入设备，用于采集视频监控信号；

数据存储装置，用于监控网络的状态，在网络传输正常时，将所述视频监控信号通过网络传输给网络存储设备；在网络传输异常时，将所述视频监控信号存储在数据存储装置中；

网络存储设备，用于接收并存储来自网络的视频监控信号。

本发明实施例，视频监控信号采用网络存储与本地存储结合的方式，一方面避免网络传输问题可能导致的视频监控信号丢失；另一方面，减少了本地存储模块不必要的长期不间断工作，延长其使用寿命，从而提高了监控系统数据存储的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的数据存储方法的一个实施例的流程示意图；

图2为本发明提供的数据存储方法的另一个实施例的流程示意图；

图3为为本发明提供的监控网络的状态的一个实施例的流程示意图；

图4为本发明提供的监控系统一个实施的结构示意图；

图5为本发明提供的数据存储装置一个实施的结构示意图；

图6为本发明提供的数据存储装置另一个实施例的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的网络状态监控模块一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

由于现有的技术方案中，采用本地存储方式时硬盘/SD卡长期不间断工作会带来硬盘/SD卡的使用寿命的降低；采用网络存储方式时，网络传输拥塞或中断会带来的视频监控信号丢失的问题，从而都会导致视频监控系统中数据存储不可靠。本发明实施例，把本地存储和网络存储两种方式很好的结合起来，在网络传输正常的情况下，监控系统将采集到的视频监控信号实时通过网络存储在网络存储设备中；当网络传输出现异常，前端系统和网络存储设备之间的通信中断，通过前端系统和网络存储设备之间协商的协议，前端系统感知网络出现异常，则启动本地存储，将采集到的视频监控信号存储在前端系统本地。

如图1所示，本发明提供的数据存储方法的一个实施例，应用于监控系统，包括如下步骤：

S101：前端系统监控网络的状态，判断网络传输情况；

网络传输情况可以包括网络传输正常、网络传输异常。前端系统可以通过与网络存储设备之间协商的协议，时时监控网络的状态。

S102：在网络传输正常时，将视频输入设备采集到的视频监控信号通过网络传输给网络存储设备，由网络存储设备存储视频监控信号；

网络可以是任何通信网络，如：电路交换网络，分组交换网络(IP网络)，无线网络等。网络存储设备通常可以是存储阵列，当然还可以是其它大容量的存储设备，以保证视频监控信号的可靠存储。

S103：在网络传输异常时，启动本地存储，将视频输入设备采集到的视频监控信号存储在前端系统的本地存储模块中。

出于成本的考虑，前端系统的本地存储模块通常采用低成本的IDE硬盘，或采用1万次写寿命的SD卡。所述存储设备可以位于前端系统中的编码器上，也可以位于前端系统的摄像机上；例如摄像机自带IDE硬盘或SD卡。

步骤102之前还可以包括：对视频监控信号进行压缩编码。压缩编码，可以采用任何一种编码格式，比如：国际上的H.261/H.263/H.263+/H.264，MPEG1/MPEG2/MPEG4或者是国内的AVS等。

该实施例中，视频监控信号采用网络存储与本地存储结合的方式，一方面避免网络传输问题可能导致的视频监控信号丢失；另一方面，减少了本地存储模块例如本地硬盘或SD卡不必要的长期不间断工作，延长本地硬盘或SD卡的使用寿命，同时大大降低了前端使用硬盘时的设备能耗以及夏季高温天气硬盘长时间工作带来的散热负担，从而提高了监控系统数据存储的可靠性。

如图2所示，本发明提供的数据存储方法的另一个实施例，应用于监控系统，包括如下步骤：

S201：前端系统监控网络的状态，判断网络传输情况；

S202：在网络传输正常时，将视频输入设备采集到的视频监控信号通过网络传输给网络存储设备；

S203：在网络传输异常时，启动本地存储，将视频输入设备采集到的视频监控信号存储在前端系统的本地存储模块中；

S204：在检测到网络恢复正常时，停止本地存储，将视频输入设备采集到的视频监控信号通过网络传输给网络存储设备；

前端系统可以通过与网络存储设备之间协商的协议，感知网络恢复正常。在检测到网络恢复正常时，首先停止本地存储，将视频输入设备采集到的实时视频监控信号通过网络传输给网络存储设备。

进一步的，本实施例还可以包括：

S205：将存储在前端系统的本地存储模块中的视频监控信号通过网络传送给网络存储设备。

可以采用多种方式向网络存储设备传送本地存储模块中的视频监控信号。一种方式下，前端系统在检测到网络恢复正常时，从本地存储模块中读取视频监控信号，并通过网络发送给网络存储设备。在另一种实现方式下，前端系统在检测到网络恢复正常时，首先向网络存储设备发送协议命令，通知网络存储设备网络已经恢复正常，网络存储设备收到命令后向前端系统发出读取视频监控信号的FTP指令，通过网络从本地存储模块中读取视频监控信号。

在通过网络传输视频监控信号时，可以通过多种设计策略实现本地存储模块中的视频监控信号的传输，以优先保证当前视频输入设备采集到的实时视频监控信号的传输。由于当前网络恢复正常了，监控系统中需要传输的视频输入设备采集到的实时视频监控信号可能数据量很大，传输时需要首先保证这部分数据的带宽。在一种方式中，可以采用对本地存储模块中的视频监控信号分次传送，每次传送的数据量不超过一定门限值的方式，保证不对实时视频监控信号的传输构成影响；在另一种实现方式中，可以采用限制带宽的方式，分配一定数量的带宽用于传送本地存储模块中的视频监控信号，保证不对实时视频监控信号的传输构成影响。当然，还可以采用其他方式，只要能优先保证实时视频监控信号的传输就可以。

步骤202或步骤S205之前还可以包括：对视频监控信号进行压缩编码。压缩编码，可以采用任何一种编码格式，比如：国际上的H.261/H.263/H.263+/H.264，MPEG1/MPEG2/MPEG4或者是国内的AVS等。

该实施例中，当网络恢复正常时，停止本地存储，采用网络存储设备存储视频监控信号，可以充分利用网络存储，减少本地存储模块的损耗；同时，将本地存储模块的视频监控信号传输到网络存储，实现了对中心存储系统部分冗灾的保护，提高了系统可靠性。

其中，前端系统与网络存储设备可以通过协商的协议，监控网络的状态。例如，可以采用TCP/RTP协议，监控网络的状态。如图3所示，前端系统监控网络的状态，判断网络传输情况，具体可以包括：

S301：前端系统监测网络存储设备发送的心跳同步信号；

S302：在预定周期内收到心跳同步信号，则输出网络传输正常的结果；

S303：在连续预定次数内没有接收到网络存储设备发出的同步心跳信号时，则输出网络传输异常的结果。

进一步的，在检测到网络恢复正常的步骤包括：

S304：如果在预定周期内又收到心跳同步信号，则输出网络恢复正常的结果。

预定次数和预定周期可以根据系统的状况进行设计。前端系统与网络存储设备之间，利用合理的设计可以保证在传输中断的情况下所有数据都不会丢失。在设计预定周期、预定次数时，综合考虑系统的RAM容量、本地存储模块启动时间。例如，监控系统前端系统的RAM容量通常为64MB，其中系统开销占用40MB，20MB可以用于视频监控信号的缓存，视频图像格式按照D1格式来计算可以保存约80秒左右的监控信号，硬盘的启动时间约30秒，按此计算，如预定次数N值取3，网络存储阵列定期发送心跳信号的预定周期T值取10秒比较合适(硬盘的启动时间30秒加上3次心跳检测的时间30秒共60秒小于系统的暂存容量80秒)，这样就保证所有的监控数据不会丢失。

该实施例中，通过心跳信号感知网络状态，并保证监控数据不会丢失。

在另一种实现方式中，可以采用图象帧同步信号的方式监控网络的状态，当然还可以采用其他方式监控网络的状态，从而实施本发明。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

如图4所示，本发明提供的监控系统的一个实施例，包括：通过网络相互连接的前端系统和后端系统；前端系统包括：至少一个视频输入设备11、数据存储装置12；后端系统包括：网络存储设备21；其中，

视频输入设备11，用于采集视频监控信号；

数据存储装置12，用于监控网络的状态，在网络传输正常时，将所述视频监控信号通过网络传输给网络存储设备21；在网络传输异常时，将所述视频监控信号存储在数据存储装置中；

网络存储设备21，用于接收并存储来自网络的视频监控信号。

该网络可以是任何通信网络，如：电路交换网络，分组交换网络(IP网络)，无线网络等。网络存储设备通常可以是存储阵列，当然还可以是其它大容量的存储设备，以保证视频监控信号的可靠存储。视频输入设备包括：摄像机或摄像头。

该实施例中，视频监控信号采用网络存储与本地存储结合的方式，一方面避免网络传输问题可能导致的视频监控信号丢失；另一方面，减少了本地存储模块不必要的长期不间断工作，延长其使用寿命，从而提高了监控系统数据存储的可靠性。

如图5所示，本发明提供的数据存储装置的一个实施例，应用于监控系统，包括：

网络状态监控模块511，用于监控网络的状态，判断网络传输情况；

发送模块512，用于在网络状态监控模块监测到网络传输正常时，将视频输入设备采集到的视频监控信号通过网络传输给网络存储设备；

本地存储模块513，用于存储所述视频监控信号；

本地存储启动模块514，用于在网络状态监控模块检测到网络传输异常时，启动本地存储，将所述视频监控信号存储到所述本地存储模块中。

进一步的，还可以包括：压缩模块，用于对视频输入设备采集的视频监控信号进行压缩。压缩模块可以位于视频输入设备中，也可以是一个独立的设备。压缩编码，可以采用任何一种编码格式，比如：国际上的H.261/H.263/H.263+/H.264，MPEG1/MPEG2/MPEG4或者是国内的AVS等。

本实施例的本地存储模块可以位于监控设备的编码器中，也可以位于视频输入设备中，例如：本地存储模块可以是摄像机或者编码器中的IDE硬盘或SD卡。

该实施例中，视频监控信号采用网络存储与本地存储结合的方式，一方面避免网络传输问题可能导致的视频监控信号丢失；另一方面，减少了本地存储模块不必要的长期不间断工作，延长其使用寿命，从而提高了监控系统数据存储的可靠性。

如图6所示，本发明提供的数据存储装置的另一个实施例，应用于监控系统，包括：

网络状态监控模块611，用于监控网络的状态，判断网络传输情况；

发送模块612，用于在网络状态监控模块监测到网络传输正常时，将视频输入设备采集到的视频监控信号通过网络传输给网络存储设备；

本地存储模块613，用于存储所述视频监控信号；

本地存储启动模块614，用于在网络状态监控模块检测到网络传输异常时，启动本地存储，将所述视频监控信号存储到所述本地存储模块中；

切换模块615，用于在检测到网络传输恢复正常的信号时，停止本地存储，并指示发送模块将视频输入设备采集到的视频监控信号通过网络传输给网络存储设备。

进一步的，还可以包括：

第二发送模块616，用于将本地存储模块存储的视频监控信号通过网络传输给网络存储设备。

进一步的，还可以包括：压缩模块，用于对视频输入设备采集的视频监控信号进行压缩。压缩模块可以位于视频输入设备中，也可以是一个独立的设备。压缩编码，可以采用任何一种编码格式，比如：国际上的H.261/H.263/H.263+/H.264，MPEG1/MPEG2/MPEG4或者是国内的AVS等。

该实施例中，当网络恢复正常时，停止本地存储，采用网络存储，可以充分利用网络存储，减少本地存储模块的损耗；同时，将本地存储模块的视频监控信号传输到网络存储，实现了对中心存储系统部分冗灾的保护，提高了系统可靠性。

本领域普通技术人员可以理解，上述几个实施例中数据存储装置的两个或两个以上的单元在物理上可以集成成为一个模块。例如，第二发送模块与发送模块可以继承为一个模块。

如图7所示，本发明提供的网络状态监控模块的一个实施例，包括：

同步信号接收模块71，用于接收网络存储设备发送的心跳同步信号；

判断模块72，用于判断是否在预定周期内收到心跳同步信号，在预定周期内收到心跳同步信号，则输出网络传输正常的结果；在连续预定次数内没有接收到网络存储设备发出的同步心跳信号时，则输出网络传输异常的结果。

当然，网络状态监控模块也可以采用其他方式实现。

该实施例中，通过心跳信号感知网络状态，保证监控数据不会丢失。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本发明进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (14)

1、一种数据存储方法，其特征在于，包括：

监控网络的状态，判断网络传输情况；

在网络传输正常时，将视频输入设备采集到的视频监控信号通过网络传输给网络存储设备；

在网络传输异常时，启动本地存储，将视频输入设备采集到的视频监控信号存储在本地存储模块中。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，监控网络的状态，判断网络传输情况，包括：

监测网络存储设备发送的心跳同步信号；

在预定周期内收到心跳同步信号，则输出网络传输正常的结果；

在连续预定次数内没有接收到网络存储设备发出的同步心跳信号时，则输出网络传输异常的结果。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在检测到网络恢复正常时，停止本地存储，将视频输入设备采集到的视频监控信号通过网络传输给网络存储设备。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，检测到网络恢复正常的步骤包括：

如果在预定周期内又收到心跳同步信号，则输出网络恢复正常的结果。

5、如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

将存储在本地存储模块中的视频监控信号通过网络传送给网络存储设备。

6、如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在将视频输入设备采集到的视频监控信号通过网络传输给网络存储设备之前，还包括：

对视频监控信号进行压缩编码。

7、一种数据存储装置，其特征在于，包括：

网络状态监控模块，用于监控网络的状态，判断网络传输情况；

发送模块，用于在网络状态监控模块监测到网络传输正常时，将视频输入设备采集到的视频监控信号通过网络传输给网络存储设备；

本地存储模块，用于存储所述视频监控信号；

本地存储启动模块，用于在网络状态监控模块检测到网络传输异常时，启动本地存储，将所述视频监控信号存储到所述本地存储模块中。

8、如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

切换模块，用于在检测到网络传输恢复正常的信号时，停止本地存储，并指示发送模块将视频输入设备采集到的所述视频监控信号通过网络传输给网络存储设备。

9、如权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

第二发送模块，用于将本地存储模块存储的视频监控信号通过网络传输给网络存储设备。

10、如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

压缩模块，用于对视频输入设备采集的视频监控信号进行压缩。

11、如权利要求7或8或9所述的装置，其特征在于，网络状态监控模块包括：

同步信号接收模块，用于接收网络存储设备发送的心跳同步信号；

判断模块，用于判断是否在预定周期内收到心跳同步信号，在预定周期内收到心跳同步信号，则输出网络传输正常的结果；在连续预定次数内没有接收到网络存储设备发出的同步心跳信号时，则输出网络传输异常的结果。

12、一种监控系统，其特征在于，包括：通过网络相互连接的前端系统和后端系统；前端系统包括：至少一个视频输入设备、数据存储装置；后端系统包括：网络存储设备；其中，

视频输入设备，用于采集视频监控信号；

数据存储装置，用于监控网络的状态，在网络传输正常时，将所述视频监控信号通过网络传输给网络存储设备；在网络传输异常时，将所述视频监控信号存储在数据存储装置中；

网络存储设备，用于接收并存储来自网络的视频监控信号。

13、如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述数据存储装置包括：

网络状态监控模块，用于监控网络的状态，判断网络传输情况；

发送模块，用于在网络状态监控模块监测到网络传输正常时，将视频输入设备采集到的视频监控信号通过网络传输给网络存储设备；

本地存储模块，用于存储所述视频监控信号；

本地存储启动模块，用于在网络状态监控模块检测到网络传输异常时，启动本地存储，将所述视频监控信号存储到所述本地存储模块中。

14、如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述数据存储装置还包括：

切换模块，用于在检测到网络传输恢复正常的信号时，停止本地存储，并指示发送模块将视频输入设备采集到的所述视频监控信号通过网络传输给网络存储设备；

第二发送模块，用于将本地存储模块存储的视频监控信号通过网络传输给网络存储设备。

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