CN101794306A - 多类型录像文件分块存储系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种多类型录像文件分块存储系统及方法，预先给录像准备好录像磁盘空间；在磁盘中创建块文件及一个配置文件，以跟踪所有块文件的使用情况；在录像时，生成一个指向块文件的硬链接文件；当录像的长度超出块文件大小时，接着为其分配下一个块文件，直至此次录像结束；将录像的信息存入数据库，供用户查询、观看；录像块的信息也存入数据库中；制作一份录像与录像块的对应关系表，该表中列出一次录像对应的一个或多个录像块文件，或者一个录像块对应的多个录像。本发明可有效提高用户录像磁盘的使用率，节约了磁盘资源。

Description

多类型录像文件分块存储系统及方法

技术领域

本发明属于监控录像管理技术领域，涉及一种录像文件分块存储系统，尤其涉及一种多类型录像文件分块存储系统；同时，本发明还涉及上述多类型录像文件分块存储系统的存储方法。

背景技术

现在的录像一般过程为，录像任务条件触发后，在相应的监控通道中创建新的录像任务或修改正在执行的录像任务进行录像。根据触发条件的不同，录像分为以下三种类型：手动录像，定时录像，报警录像；而一个录像文件只有一个录像类型。

这样就存在以下问题：

(1)如果同一时间出现两个或以上类型的录像，就要为每个类型分别保存一份录像文件，浪费了磁盘空间；

(2)如果报警与报警解除频繁产生，就会产生很多小的录像文件，其创建和删除，容易生成磁盘碎片，且使系统运行效率降低。

为了解决以上问题，中国专利CN200810055980公开了一种管理监控录像的方法，用户下发录像任务后，在相应的监控通道中创建新的录像任务或修改正在执行的录像任务进行录像，录像过程中，设定定时器，每隔一定时间，对录像文件时间索引信息更新后，对监控通道时间索引信息进行一次更新，任务结束后，在数据库中记录录像任务的监控通道、录像类型、计划起始/结束时间及实际起始/结束时间等信息，用户查询时，只要输入查询条件，就可以通过目标录像任务或时间段的时间索引信息同监控通道时间索引信息之间的对应关系定位到具体的录像内容，并对录像内容进行播放、下载或删除等操作。

利用上述方案，用户可以按任务或时间对所需录像内容方便地进行操作，较大限度地方便了用户的使用；但上述方案没有完全解决现有技术存在的不足之处。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种多类型录像文件分块存储系统，可有效提高用户录像磁盘的使用率，节约了磁盘资源。

此外，本发明还提供上述多类型录像文件分块存储系统的存储方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种多类型录像文件分块存储系统，所述系统预先给录像准备好录像磁盘空间，录像磁盘空间的大小和位置由用户指定；所述系统将磁盘空间分为更多低一级的子目录，在所述子目录中再创建块文件；每个子目录中，创建一个配置文件，以跟踪当前目录下所有块文件的使用情况；在录像时，在录像目录下生成一个指向块文件的硬链接文件，当录像的长度超出块文件大小时，接着为其分配下一个块文件，直至此次录像结束；将录像的信息存入数据库，供用户查询、观看；录像块的信息存入数据库中；制作一份录像与录像块的对应关系表，该表中列出一次录像对应的一个或多个录像块文件，或者一个录像块对应的多个录像。

作为本发明的一种优选方案，所述配置文件的跟踪信息包括：当前目录的空闲块数量、最小空闲块编号、每个块的使用情况。

作为本发明的一种优选方案，所述系统包括录像查询模块，录像查询返回的是录像名，并不具体对应磁盘本地文件名；查询信息包括：录像设备、通道、录像类型、开始/结束时间；当用户查询录像时，同时获取录像所在的每一个录像块的信息，当用户在播放录像时，将相关的录像块文件都将被打开，拖放时的定位过程是先定位录像块文件，再定位视频帧的具体位置。

作为本发明的一种优选方案，所述系统包括多类型录像处理模块，在手动录像、定时录像、报警录像中的两种以上录像同时进行时，在录像表中增加一条录像记录，不需要另外创建录像文件来保存视频流数据，当前的录像块能够被多个录像使用。

作为本发明的一种优选方案，所述系统包括录像删除模块，先删除数据库中对应的录像信息，再根据需要决定是否需要删除硬链接文件。

一种多类型录像文件分块存储系统，所述系统预先给录像准备好录像磁盘空间；在磁盘中创建块文件及一个配置文件，以跟踪所有块文件的使用情况；在录像时，生成一个指向块文件的硬链接文件；当录像的长度超出块文件大小时，接着为其分配下一个块文件，直至此次录像结束；将录像的信息存入数据库，供用户查询、观看；录像块的信息也存入数据库中；制作一份录像与录像块的对应关系表，该表中列出一次录像对应的一个或多个录像块文件，或者一个录像块对应的多个录像。

一种多类型录像文件分块存储方法，所述方法包括如下步骤：

预先给录像准备好录像磁盘空间，录像磁盘空间的大小和位置由用户指定；

将磁盘空间分为更多低一级的子目录，在所述子目录中再创建块文件；

每个子目录中，创建一个配置文件，以跟踪当前目录下所有块文件的使用情况；

在录像时，在录像目录下生成一个指向块文件的硬链接文件，当录像的长度超出块文件大小时，接着为其分配下一个块文件，直至此次录像结束；将录像的信息存入数据库，供用户查询、观看；录像块的信息存入数据库中；

制作一份录像与录像块的对应关系表，该表中列出一次录像对应的一个或多个录像块文件，或者一个录像块对应的多个录像。

作为本发明的一种优选方案，所述方法包括录像查询步骤，录像查询返回的是录像名，并不具体对应磁盘本地文件名；查询信息包括：录像设备、通道、录像类型、开始/结束时间；当用户查询录像时，同时获取录像所在的每一个录像块的信息，当用户在播放录像时，将相关的录像块文件都将被打开，拖放时的定位过程是先定位录像块文件，再定位视频帧的具体位置。

作为本发明的一种优选方案，所述方法包括多类型录像处理步骤，在手动录像、定时录像、报警录像中的两种以上录像同时进行时，在录像表中增加一条录像记录，不需要另外创建录像文件来保存视频流数据，当前的录像块能够被多个录像使用。

作为本发明的一种优选方案，所述方法包括录像删除步骤，先删除数据库中对应的录像信息，再根据需要决定是否需要删除硬链接文件；

录像删除步骤具体包括：

C1、输入要删除的录像ID；

C2、查询此录像所要用到的所有录像块ID；

C3、选取起始录像块ID；

C4、判断选取的录像块ID是否还被其他录像使用；若是，转步骤C5，否则转步骤C6；

C5、从录像与录像块的对应关系表中删除此录像ID、录像块ID对应的记录；转步骤C7；

C6、从录像与录像块的对应关系表中删除此录像块ID对应的记录，从磁盘上删除此录像块文件；转步骤C7；

C7、判断是否存在下一条录像块ID；若存在，则选取下一条录像块ID，转步骤C4；否则转步骤C8；

C8、从录像与录像块的对应关系表中删除所述录像ID对应记录。

本发明的有益效果在于：本发明提出的多类型录像文件分块存储系统及方法，针对录像通道在同一段时间的不同类型录像只需保存一份文件，有效提高了用户录像磁盘的使用率，节约了磁盘资源；由于使用了固定大小的块来存储录像，且事先为块分配磁盘空间，录像时由程序控制录像数据的读写，所以以后磁盘录像时不会再有创建文件、删除文件的操作，减轻了操作系统的负担，避免产生垃圾文件的可能，从而使文件系统始终保持高效率的运作。

附图说明

图1为录像存储目录被分割为一组录像子目录的示意图。

图2为录像子目录下的文件结构的示意图。

图3为录像与块的对应关系表的示意图。

图4为本发明方法中删除步骤的流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

请参阅图1，本发明揭示了一种多类型录像文件分块存储系统，该存储系统预先给录像准备好录像磁盘空间，录像磁盘空间的大小和位置由用户指定；将磁盘空间分为更多低一级的子目录，在所述子目录中再创建块文件；每个子目录中，创建一个配置文件(所述配置文件的跟踪信息可以包括：当前目录的空闲块数量、最小空闲块编号、每个块的使用情况)，以跟踪当前目录下所有块文件的使用情况；在录像时，在录像目录下生成一个指向块文件的硬链接文件，当录像的长度超出块文件大小时，接着为其分配下一个块文件，直至此次录像结束；将录像的信息存入数据库，供用户查询、观看；录像块的信息存入数据库中；制作一份录像与录像块的对应关系表，该表中列出一次录像对应的一个或多个录像块文件，或者一个录像块对应的多个录像。

进一步地，所述系统进一步包括录像查询模块、多类型录像处理模块、录像删除模块。

录像查询模块：录像查询返回的是录像名，并不具体对应磁盘本地文件名；一个录像名可对应一个或多个块文件，播放时，也是播放这些块文件。查询信息包括：录像设备、通道、录像类型、开始/结束时间；当用户查询录像时，同时获取录像所在的每一个录像块的信息，当用户在播放录像时，将相关的录像块文件都将被打开，拖放时的定位过程是先定位录像块文件，再定位视频帧的具体位置。

多类型录像处理模块：在手动录像、定时录像、报警录像中的两种以上录像同时进行时，在录像表中增加一条录像记录，不需要另外创建录像文件来保存视频流数据，当前的录像块能够被多个录像使用。

录像删除模块：先删除数据库中对应的录像信息，再根据需要决定是否需要删除硬链接文件。

以上揭示了本发明的多类型录像文件分块存储系统，本发明在揭示上述多类型录像文件分块存储系统的同时，还揭示上述多类型录像文件分块存储系统的存储方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一、预先给录像准备好录像磁盘空间，录像磁盘空间的大小和位置由用户指定；

步骤二、将磁盘空间分为更多低一级的子目录，在所述子目录中再创建块文件；

步骤三、每个子目录中，创建一个配置文件，以跟踪当前目录下所有块文件的使用情况；

步骤四、在录像时，在录像目录下生成一个指向块文件的硬链接文件，当录像的长度超出块文件大小时，接着为其分配下一个块文件，直至此次录像结束；将录像的信息存入数据库，供用户查询、观看；录像块的信息存入数据库中；

步骤五、制作一份录像与录像块的对应关系表，该表中列出一次录像对应的一个或多个录像块文件，或者一个录像块对应的多个录像。

此外，所述方法进一步包括录像查询步骤、多类型录像处理步骤、录像删除步骤。

录像查询步骤中，录像查询返回的是录像名，并不具体对应磁盘本地文件名；查询信息包括：录像设备、通道、录像类型、开始/结束时间；当用户查询录像时，同时获取录像所在的每一个录像块的信息，当用户在播放录像时，将相关的录像块文件都将被打开，拖放时的定位过程是先定位录像块文件，再定位视频帧的具体位置。

多类型录像处理步骤中，在手动录像、定时录像、报警录像中的两种以上录像同时进行时，只需要在录像表中增加一条相应的录像记录，不需要另外创建录像文件来保存视频流数据，当前正在使用的块文件能够被以上多种类型录像同时使用。

录像删除步骤中，先删除数据库中对应的录像信息，再根据需要决定是否需要删除硬链接文件。请参阅图4，录像删除步骤具体包括：

C1、输入要删除的录像ID；

C2、查询此录像所要用到的所有录像块ID；

C3、选取起始录像块ID；

C4、判断选取的录像块ID是否还被其他录像使用；若是，转步骤C5，否则转步骤C6；

C5、从录像与录像块的对应关系表中删除此录像ID、录像块ID对应的记录；转步骤C7；

C6、从录像与录像块的对应关系表中删除此录像块ID对应的记录，从磁盘上删除此录像块文件；转步骤C7；

C7、判断是否存在下一条录像块ID；若存在，则选取下一条录像块ID，转步骤C4；否则转步骤C8；

C8、从录像与录像块的对应关系表中删除所述录像ID对应记录。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，可以不包含实施例一方法中的步骤二，即不需要将磁盘空间分为更多低一级的子目录。

本实施例中，预先给录像准备好录像磁盘空间；在磁盘中创建块文件及一个配置文件，以跟踪所有块文件的使用情况；在录像时，生成一个指向块文件的硬链接文件；当录像的长度超出块文件大小时，接着为其分配下一个块文件，直至此次录像结束；将录像的信息存入数据库，供用户查询、观看；录像块的信息也存入数据库中；制作一份录像与录像块的对应关系表，该表中列出一次录像对应的一个或多个录像块文件，或者一个录像块对应的多个录像。

实施例三

在某台DVR上安装了录像软件，软件运行时，通常会根据录像时间、录像通道来分别存放录像文件，录像开始时，创建文件，用户发出删除录像命令时，删除文件。

现在，本实施例的方案是，预先就给录像准备好所有的录像磁盘空间(其大小和位置由用户指定)，并将该空间划分为等大小的文件块进行统一管理；实际的应用中，可以将磁盘空间再分为更多低一级的子目录，在这些子目录中再创建块文件，子目录以编号的方式命名；将这些块文件用BlockXXX(编号)的方式命名。

在每个子目录中，创建一个配置文件，以跟踪当前目录下所有块的使用情况，跟踪信息包括：当前目录的空闲块数量，最小空闲块编号，每个块的使用情况。配置文件的内容如下：

这个配置文件的内容随本目录下文件块BlockXXX的使用状态改变而改变，例如，当录像要使用到Block001时，就将其Free值设置为“0”，同时，将MinFreeNO值设为“2”。

为了保持录像原有的目录结构(通常DVR会根据录像通道/录像时间的方式来组织录像的目录结构)不变，本实施例中使用Windows系统自带的硬链接技术，即在录像时，仍是在原来的录像目录下生成录像文件，只是这个文件是指向前述某小分块的一个硬链接文件而已，这个录像文件的命名方式可由录像管理者自行定义。当录像的长度超出块大小时，接着为其分配下一个块，直至此次录像结束。一次录像的时长由用户指定，将录像的信息存入数据库，供用户查询、观看用；录像块的信息也存入数据库中，播放器定位要用到这些信息。

由于一次录像可能需要保存在多个录像块文件中，一个录像块也可能包含多个录像，因此，有必要制作一份录像与块的对应关系表。最终的表结构图如图3所示。

录像的查询：与以往的普通录像查询的区别在于，本方案的录像查询返回的是录像名，并不具体对应磁盘本地文件名；但录像的其它信息都有(录像设备，通道，录像类型，开始/结束时间等)。当用户查询录像时，同时也获取了录像所在的每一个录像块的信息，这样，当用户在播放录像时，将相关的录像块文件都将被打开，拖放时的定位过程是先定位录像块文件，再定位视频帧的具体位置。

多类型录像的处理：以前，当在某个通道上，同一时间需要产生不同类型的录像时，会另外生成一个录像文件来存放相同内容的录像数据，使用本专利的分块方法后，只须在录像表中增加一条录像记录，不需要另外创建录像文件来保存视频流数据，当前的录像块可被多个录像使用。

录像的删除：要先删除数据库中对应的信息，再根据情况决定是否需要删除文件(硬链接文件)。其流程如图4所示，本实施例的删除步骤与实施例一中的类似，可参照实施例一中的描述，这里不做赘述。

注意，图4中“删除磁盘上对应录像块文件”实际的操作是，将磁盘上对应的硬链接文件删除，并将其对应的BlockXXX文件的状态设置为空闲。

本发明针对录像通道在同一段时间的不同类型录像只需保存一份文件，有效提高了用户录像磁盘的使用率，节约了磁盘资源；由于使用了固定大小的块来存储录像，且事先为块分配磁盘空间，录像时由程序控制录像数据的读写，所以以后磁盘录像时不会再有创建文件、删除文件的操作，减轻了操作系统的负担，避免产生垃圾文件的可能，从而使文件系统始终保持高效率的运作。

实施例四

针对现有的DVR，实施录像分块存储方案。

DVR原来是将录像存放在D:\DVR1\目录中，按通道、录像开始时间分级目录存放。例如，通道一在2009-12-01的录像就存放在目录D:\DVR1\channel01\20091201中。

现在，采用分块存储方案，提前在D:\storage目录中给DVR分配好存储空间。分配空间总大小40G，分块子目录下最多32上录像块，每个录像块大小64M。分块过程如下：

(1)计算要用到的子目录个数：40G/(32*64M)＝20；

(2)在D:\storage下创建20个子目录，分别为001，002，…，020；

(3)分别在每个创建好的子目录下创建32个大小为64M的录像块；

(4)分另在每个子目录下创建blockuse.xml配置文件。

分块完成后，DVR的录像操作就只是在原来的录像目录下创建硬链接文件来使用这些块，删除录像操作也只是删除硬链接文件，只不过同时要增加一些对blockuse.xml配置文件的读写操作。

录像开始的流程如下：

(1)读取录像块存储子目录001下的blockuse.xml文件；

(2)如果FreeNum＝0，读取下一个子目录的blockuse.xml文件，否则，继续往下；

(3)将MinFreeNO对应的录像块作为此次分配的录像块，在录像目录生成硬链接文件；

(4)将MinFreeNO对应的录像块Free状态标识为0，并计算出当前的最小空闲录像块号，作为MinFreeNO的新值，修改blockuse.xml文件。

只要有空闲的录像块存在，就能开始录像。当录像块用完之后，DVR可能要使用到覆盖策略，这不属于本专利讨论范围。

录像过程中，标记每个录像通道的当前录像位置，以便在停止录像再重新开始录像时，可以延续该位置继续写录像数据。这样，每个录像块只有在录满后才开始分配下一个录像块，磁盘空间得到了充分利用。在实际运行过程中，可以提前为每个通道“预订”一个录像块，以此来保证录像的连续性，完整性。

当录像过期或要人工删除录像时，关于数据库、录像文件的操作流程前已提及，这里讲一下删除录像对于配置文件blockuse.xml的影响。录像目录内的硬链接文件删除的同时，要将硬链接文件对应的录像块状态置为空闲，具体流程如下：

(1)找到硬链接文件对应的录像块文件；

(2)将录像块文件在blockuse.xml中对应的状态标识项Free设置为1；

(3)如果此录像块的编号小于MinFreeNO，则将MinFreeNO设置为本录像块编号。

综上所述，本发明提出的多类型录像文件分块存储系统及方法，针对录像通道在同一段时间的不同类型录像只需保存一份文件，有效提高了用户录像磁盘的使用率，节约了磁盘资源；由于使用了固定大小的块来存储录像，且事先为块分配磁盘空间，录像时由程序控制录像数据的读写，所以以后磁盘录像时不会再有创建文件、删除文件的操作，减轻了操作系统的负担，避免产生垃圾文件的可能，从而使文件系统始终保持高效率的运作。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (10)

1.一种多类型录像文件分块存储系统，其特征在于：

所述系统预先给录像准备好录像磁盘空间，录像磁盘空间的大小和位置由用户指定；

所述系统将磁盘空间分为更多低一级的子目录，在所述子目录中再创建块文件；

每个子目录中，所述系统创建一个配置文件，以跟踪当前目录下所有块文件的使用情况；

在录像时，在录像目录下生成一个指向块文件的硬链接文件，当录像的长度超出块文件大小时，接着为其分配下一个块文件，直至此次录像结束；将录像的信息存入数据库，供用户查询、观看；录像块的信息存入数据库中；

制作一份录像与录像块的对应关系表，该表中列出一次录像对应的一个或多个录像块文件，或者一个录像块对应的多个录像。

2.根据权利要求1所述的多类型录像文件分块存储系统，其特征在于：

所述配置文件的跟踪信息包括：当前目录的空闲块数量、最小空闲块编号、每个块的使用情况。

3.根据权利要求1所述的多类型录像文件分块存储系统，其特征在于：

所述系统包括录像查询模块，录像查询返回的是录像名，并不具体对应磁盘本地文件名；查询信息包括：录像设备、通道、录像类型、开始/结束时间；

当用户查询录像时，同时获取录像所在的每一个录像块的信息，当用户在播放录像时，将相关的录像块文件都将被打开，拖放时的定位过程是先定位录像块文件，再定位视频帧的具体位置。

4.根据权利要求1所述的多类型录像文件分块存储系统，其特征在于：

所述系统包括多类型录像处理模块，在手动录像、定时录像、报警录像中的两种以上录像同时进行时，在录像表中增加一条录像记录，不需要另外创建录像文件来保存视频流数据，当前的录像块能够被多个录像使用。

5.根据权利要求1所述的多类型录像文件分块存储系统，其特征在于：

所述系统包括录像删除模块，先删除数据库中对应的录像信息，再根据需要决定是否需要删除硬链接文件。

6.一种多类型录像文件分块存储系统，其特征在于：

所述系统预先给录像准备好录像磁盘空间；在磁盘中创建块文件及一个配置文件，以跟踪所有块文件的使用情况；

在录像时，生成一个指向块文件的硬链接文件；当录像的长度超出块文件大小时，接着为其分配下一个块文件，直至此次录像结束；将录像的信息存入数据库，供用户查询、观看；录像块的信息也存入数据库中；

制作一份录像与录像块的对应关系表，该表中列出一次录像对应的一个或多个录像块文件，或者一个录像块对应的多个录像。

7.一种多类型录像文件分块存储方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

预先给录像准备好录像磁盘空间，录像磁盘空间的大小和位置由用户指定；

将磁盘空间分为更多低一级的子目录，在所述子目录中再创建块文件；

每个子目录中，创建一个配置文件，以跟踪当前目录下所有块文件的使用情况；

在录像时，在录像目录下生成一个指向块文件的硬链接文件，当录像的长度超出块文件大小时，接着为其分配下一个块文件，直至此次录像结束；将录像的信息存入数据库，供用户查询、观看；录像块的信息存入数据库中；

制作一份录像与录像块的对应关系表，该表中列出一次录像对应的一个或多个录像块文件，或者一个录像块对应的多个录像。

8.根据权利要求7所述的多类型录像文件分块存储方法，其特征在于：

所述方法包括录像查询步骤，录像查询返回的是录像名，并不具体对应磁盘本地文件名；查询信息包括：录像设备、通道、录像类型、开始/结束时间；

当用户查询录像时，同时获取录像所在的每一个录像块的信息，当用户在播放录像时，将相关的录像块文件都将被打开，拖放时的定位过程是先定位录像块文件，再定位视频帧的具体位置。

9.根据权利要求7所述的多类型录像文件分块存储方法，其特征在于：

所述方法包括多类型录像处理步骤，在手动录像、定时录像、报警录像中的两种以上录像同时进行时，在录像表中增加一条录像记录，不需要另外创建录像文件来保存视频流数据，当前的录像块能够被多个录像使用。

10.根据权利要求7所述的多类型录像文件分块存储方法，其特征在于：

所述方法包括录像删除步骤，先删除数据库中对应的录像信息，再根据需要决定是否需要删除硬链接文件；

录像删除步骤具体包括：

C1、输入要删除的录像ID；

C2、查询此录像所要用到的所有录像块ID；

C3、选取起始录像块ID；

C4、判断选取的录像块ID是否还被其他录像使用；若是，转步骤C5，否则转步骤C6；

C5、从录像与录像块的对应关系表中删除此录像ID、录像块ID对应的记录；转步骤C7；

C6、从录像与录像块的对应关系表中删除此录像块ID对应的记录，从磁盘上删除此录像块文件；转步骤C7；

C7、判断是否存在下一条录像块ID；若存在，则选取下一条录像块ID，转步骤C4；否则转步骤C8；

C8、从录像与录像块的对应关系表中删除所述录像ID对应记录。

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