CN103077200B - 一种音视频存储索引方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种音视频存储索引方法，包括：S1、构建某个存储通道的段索引表，其中，所述段索引表包括当前段音视频的开始时间、结束时间、磁盘组号、逻辑分区名、文件名、文件ＩＤ、秒索引偏移位置、流媒体头长度、文件大小、是否有告警、连续号；S2、通过逻辑分区名与文件名映射音视频段，通过文件名映射秒级索引文件；S3、通过段索引表及秒级索引文件按音视频段的连续性返回结果集，其中，所述结果集为所有在查询时间范围内的音视频段资源链表，所述音视频段资源链表包含PlaySeek、开始时间、结束时间、逻辑分区名、文件名、秒索引偏移位置、流媒体头长度。本发明公开一种音视频存储索引装置。

Description

一种音视频存储索引方法及装置

技术领域

本发明涉及多媒体索引领域，尤其涉及一种音视频存储索引方法及装置。

背景技术

音视频监控技术发展经历了从模拟到数字的转换，作为音视频监控最关键功能录像存储也经历了前端存储——后端集中存储的发展过程。

由于后端存储了大量的音视频数据，因此在调用需要的音视频数据时，对于海量音视频数据的快速检索显得尤为重要。有必要提供一种音视频存储索引方法，对音视频的检索快捷，对播放的定位精准到秒级，对音视频倍速播放的发送速度有高效的同步机制。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供的一个技术方案是：

提供一种音视频存储索引方法，包括：S1、构建某个存储通道的段索引表，其中，所述段索引表包括本音视频段的磁盘组号、通道号、开始时间、结束时间及连续号；S2、通过逻辑分区名与文件名映射音视频段、通过文件名映射秒级索引文件；S3、通过段索引表及秒级索引文件按音视频段的连续性返回结果集，其中，所述结果集为所有在查询时间范围内的音视频段资源链表，所述音视频段资源链表包含PlaySeek、开始时间、结束时间、逻辑分区名、文件名、秒索引偏移位置、流媒体头长度。

其中，所述步骤S3的具体实现步骤包括：S31、根据摄像机所分配磁盘组号、通道号按开始时间、结束时间及连续号在数据库中查询并获得结果集，其中，所述结果集为所有在查询时间范围内的音视频段资源链表；S32、按连续号对结果集中的音视频段进行整理及返回整理后的结果集，并根据秒级索引文件修复段索引表中未完善的结束时间。

其中，所述步骤S32的具体实现步骤包括：

S321、遍历所述结果集的音视频段；S322、通过判断当前段连续号是否改变或是否为首条记录判断当前段是否为首段，若是，进入步骤S323，若否，进入步骤S324；S323、判断当前段结束时间是否存在异常，若异常通过秒级索引文件获得当前段的秒数更新当前段结束时间并写入段索引表，在结果集中添加当前段的开始时间与结束时间，返回步骤S321；S324、判断当前段结束时间是否存在异常，若异常通过秒级索引文件获得当前段的秒数更新当前段结束时间并写入段索引表，根据当前段的结束时间修改结果集中当前段的结束时间延长，返回S321。

其中，所述的音视频存储索引方法，还包括定位播放步骤，所述定位播放步骤的具体实现步骤包括：根据定位时间按比例查找算法定位到某音视频段；计算定位时间与定位的音视频段开始时间的偏移从而获得定位的音视频段的秒单元位置；打开定位的音视频段，将定位索引加载到打开的音视频段对应的段索引表；使用定位索引定位目标帧所在的秒单元位置从而定位当前播放位置；采用定时器定时发送秒单元数据，并记录当前播放位置。

其中，所述定时器发送秒单元数据的频率采用定时器周期频率。

为解决上述技术问题，本发明提供的另一个技术方案是：

提供一种音视频存储索引装置，包括：

索引表构建单元，用于构建某个存储通道的段索引表，其中，所述段索引表包括本音视频段的磁盘组号、通道号、开始时间、结束时间及连续号；秒级索引文件映射单元，用于通过文件名映射秒级索引文件；音视频段映射单元，用于通过逻辑分区名与文件名映射音视频段；索引单元，用于通过段索引表及秒级索引文件按音视频段的连续性返回结果集，其中，所述结果集为所有在查询时间范围内的音视频段资源链表，所述音视频段资源链表包含PlaySeek、开始时间、结束时间、逻辑分区名、文件名、秒索引偏移位置、流媒体头长度。

其中，所述索引单元包括：结果集获取单元，用于根据摄像机所分配磁盘组号、通道号按开始时间、结束时间及连续号在数据库中查询并获得结果集，其中，所述结果集包括所有在查询时间范围内的音视频段资源链表，所述音视频段资源链表包含PlaySeek、开始时间、结束时间、逻辑分区名、文件名、秒索引偏移位置、流媒体头长度；结束时间修复单元，用于根据秒级索引文件修复段索引表中未完善的结束时间；结果集排序单元，用于按连续号对结果集中的音视频段进行整理及返回整理后的结果集。

其中，所述结果集获取单元包括：结果集遍历模块，用于遍历所述结果集的音视频段；首段判定模块，用于通过判断当前段连续号是否改变或是否为首条记录判断当前段是否为首段；结束时间修复单元用于当首段判定模块确定当前段是首段时，判断当前段结束时间是否存在异常，若异常通过秒级索引文件获得当前段的秒数更新当前段结束时间并写入段索引表，在结果集中添加当前段的开始时间与结束时间，然后通知结果集遍历模块遍历下一段音视频段；所述结束时间修复单元还用于当首段判定模块确定当前段不是首段时，判断当前段结束时间是否存在异常，若异常通过秒级索引文件获得当前段的秒数更新当前段结束时间并写入段索引表，根据当前段的结束时间修改结果集中当前段的结束时间延长，然后通知结果集遍历模块遍历下一段音视频段。

其中，所述的音视频存储索引装置还包括定位播放单元，所述定位播放单元包括：段定位模块，用于根据定位时间按比例查找算法定位到某音视频段；定位时间偏移计算模块，用于计算定位时间与定位的音视频段开始时间的偏移从而获得定位的音视频段的秒单元位置；定位索引加载模块，用于打开所述段定位模块定位的音视频段，将定位索引加载到打开的音视频段对应的段索引表；播放位置定位模块，用于使用定位索引定位目标帧所在的秒单元位置从而定位当前播放位置；定位播放模块，用于采用定时器定时发送秒单元数据，并记录当前播放位置；

其中，所述定时器发送秒单元数据的频率采用定时器周期频率。

本发明的技术效果是：1、由于采用的索引机制未涉及音视频的编码格式，索引机制算法与具体产品无关，产品的差异性可在媒体流采集层进行处理，因此，能兼容支持各种品牌厂商的音视频流；2、由于采用基于定长文件/数据块存储方式，按磁盘连续性预先分配好存储，避免临时分配与磁盘碎片带来的低效率，优化了磁盘调度效率；3、构建段索引与秒级索引结合实现对音视频存储检索的高效秒级定位，并有效管理定位播放过程的秒级单元，实现音视频倍速定位播放同步机制。

附图说明

图1是本发明一实施方式中一种音视频存储索引装置的结构框图；

图2是本发明一实施方式中的段索引表的示意图；

图3是本发明一实施方式中一段索引表分别与音视频段和秒级索引文件映射的示意图；

图4是本发明索引单元结构框图；

图5是本发明结果集获取单元结构框图；

图6是本发明定位播放单元结构框图；

图7是比例查找算法定位某音视频段的示意图;

图8是本发明定位播放原理图；

图9是本发明一实施方式中一种音视频存储索引方法的流程图；

图10是图9中步骤S3的具体实现方法流程图；

图11是图10中步骤S32的具体实现方法流程图；

图12是本发明定位播放方法流程图。

主要元件符号说明

音视频存储索引装置100;索引表构建单元10；秒级索引文件映射单元20；

索引单元30；音视频段映射单元50；结果集获取单元31；

结果集排序单元32；结束时间修复单元33；结果集遍历模块311；

首段判定模块312；结果集生成模块313；定位播放单元40；

段定位模块41；定位时间偏移计算模块42；定位索引加载模块43；

播放位置定位模块44；定位播放模块45；定时器46。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1，是本发明一实施方式中一种音视频存储索引装置的结构框图，一种音视频存储索引装置100包括索引表构建单元10、秒级索引文件映射单元20、索引单元30以及音视频段映射单元50。

请参阅图2，是本发明一实施方式中的段索引表的示意图，所述索引表构建单元10用于构建某个存储通道的段索引表，其中，每部摄像机在音视频存储服务器中分配独立的存储通道，具备唯一磁盘组号、通道号。每部摄像机在数据库中分配独立的段索引表，段索引表以chanlevideo+磁盘组号+通道号作为表名。各段索引表包括当前段音视频的开始时间、结束时间、磁盘组号、逻辑分区名、文件名、文件ＩＤ、秒索引偏移位置、流媒体头长度、文件大小、是否有告警、连续号，其中，秒索引偏移位置定位当前段秒索引在秒级索引文件中的位置。

请参阅图3，是本发明一实施方式中一段索引表分别与音视频段和秒级索引文件映射的示意图；秒级索引文件映射单元20用于通过文件名映射秒级索引文件；音视频段映射单元50用于通过逻辑分区名与文件名映射音视频段；所述索引单元30用于通过段索引表及秒级索引文件按音视频段的连续性返回结果集，其中，所述结果集为所有在查询时间范围内的音视频段资源链表，所述音视频段资源链表包含PlaySeek、开始时间、结束时间、逻辑分区名、文件名、秒索引偏移位置、流媒体头长度，其中，PlaySeek为当前段末尾与播放起始位置距离。

请参阅图4，是本发明索引单元结构框图，所述索引单元30包括结果集获取单元31、结果集排序单元32以及结束时间修复单元33。所述结果集获取单元31用于根据摄像机所分配磁盘组号、通道号按开始时间、结束时间及连续号在数据库中查询并获得结果集。所述结果集排序单元32用于按连续号对结果集中的音视频段进行整理及返回整理后的结果集。所述结束时间修复单元33用于根据秒级索引文件修复段索引表中未完善的结束时间。

请参阅图5，是本发明结果集获取单元结构框图，所述结果集获取单元31包括结果集遍历模块311、首段判定模块312、以及结果集生成模块313。结果集遍历模块311用于遍历所述结果集的音视频段。首段判定模块312用于通过判断当前段连续号是否改变或是否为首条记录判断当前段是否为首段。结束时间修复单元33用于当首段判定模块312确定当前段是首段时，判断当前段结束时间是否存在异常，若异常通过秒级索引文件获得当前段的秒数更新当前段结束时间并写入段索引表，具体地，在音视频存储过程中，某段的开始时间是在录像时记入数据库的，而结束时间是定长文件写满后才能准确记入数据库的，所以在某段开始录制时，也将结束时间录入到数据库（9999-12-3112:12:12）,正常结束的音视频段会将结束时间更新为准确的结束时间，如果未正常更新，则通过秒级索引修复数据库记录。结果集生成模块313用于当首段判定模块312确定当前段是首段时在结果集中添加当前段的开始时间与结束时间，然后通知结果集遍历模块遍历下一段音视频段。所述结束时间修复单元还用于当首段判定模块312确定当前段不是首段时，判断当前段结束时间是否存在异常，若异常通过秒级索引文件获得当前段的秒数更新当前段结束时间并写入段索引表；所述结果集生成模块313还用于当首段判定模块312确定当前段不是首段时根据当前段的结束时间修改结果集中当前段的结束时间延长，然后通知结果集遍历模块311遍历下一段音视频段。

所述音视频存储索引装置100还包括定位播放单元40，请参阅图6，是本发明定位播放单元结构框图，所述定位播放单元40包括段定位模块41、定位时间偏移计算模块42、定位索引加载模块43、播放位置定位模块44、定位播放模块45以及定时器46。请一并参阅图7、图8，图7是比例查找算法定位某音视频段的示意图，图8是定位播放原理图。所述段定位模块41用于根据定位时间按比例查找算法定位到某音视频段。所述定位时间偏移计算模块42用于计算定位时间与定位的音视频段开始时间的偏移从而获得定位的音视频段的秒单元位置。所述定位索引加载模块43用于打开所述段定位模块41定位的音视频段，将定位索引加载到打开的音视频段对应的段索引表。所述播放位置定位模块44用于使用定位索引定位目标帧所在的秒单元位置从而定位当前播放位置。定位播放模块45，用于采用定时器46定时发送秒单元数据，并记录当前播放位置currentsecond。其中，当前播放位置currentsecond为当前播放位置与首段段首的距离，开始播放时，当前播放位置currentsecond等于播放起始位置与段首偏差秒数startwarp，播放过程中通过判断当前播放位置currentsecond是否大于或等于播放起始位置与段首偏差秒数startwarp加当前段末尾与播放起始位置距离playSeek判断是否要读取下一段。在本实施方式中，所述定时器发送秒单元数据频率采用定时器周期频率，从而实现倍速播放保证精准发送秒单元数据。

请参阅图9，是本发明一实施方式中一种音视频存储索引方法的流程图，一种音视频存储索引方法包括：

步骤S1、构建某个存储通道的段索引表，其中，所述段索引表包括当前段音视频的开始时间、结束时间、磁盘组号、逻辑分区名、文件名、文件ＩＤ、秒索引偏移位置、流媒体头长度、文件大小、是否有告警、连续号。

步骤S2、通过逻辑分区名与文件名映射音视频段，通过文件名映射秒级索引文件；

步骤S3、通过段索引表及秒级索引文件按音视频段的连续性返回结果集，其中，所述结果集为所有在查询时间范围内的音视频段资源链表，所述音视频段资源链表包含PlaySeek、开始时间、结束时间、逻辑分区名、文件名、秒索引偏移位置、流媒体头长度；

请参阅图10，是图9中步骤S3的具体实现方法流程图。所述步骤S3的具体实现步骤包括：

步骤S31、根据摄像机所分配磁盘组号、通道号按开始时间、结束时间及连续号在数据库中查询并获得结果集；

步骤S32、按连续号对结果集中的音视频段进行整理及返回整理后的结果集，并根据秒级索引文件修复段索引表中未完善的结束时间。

请参阅图11，是图10中步骤S32的具体实现方法流程图。所述步骤S32的具体实现步骤包括：

步骤S321、遍历所述结果集的音视频段；

步骤S322、通过判断当前段连续号是否改变或是否为首条记录判断当前段是否为首段，若是，进入步骤S323，若否，进入步骤S324；

步骤S323、判断当前段结束时间是否存在异常，若异常通过秒级索引文件获得当前段的秒数更新当前段结束时间并写入段索引表，在结果集中添加当前段的开始时间与结束时间，返回步骤S321；

步骤S324、判断当前段结束时间是否存在异常，若异常通过秒级索引文件获得当前段的秒数更新当前段结束时间并写入段索引表，根据当前段的结束时间修改结果集中当前段的结束时间延长，返回S321。

所述的音视频存储索引方法还包括定位播放步骤，请参阅图12，是本发明定位播放方法流程图。本发明定位播放步骤的具体实现步骤包括：

步骤S41、根据定位时间按比例查找算法定位到某音视频段；

步骤S42、计算定位时间与定位的音视频段开始时间的偏移从而获得定位的音视频段的秒单元位置；

步骤S43、打开定位的音视频段，将定位索引加载到打开的音视频段对应的段索引表；

步骤S44、使用定位索引定位目标帧所在的秒单元位置从而定位当前播放位置；

步骤S45、采用定时器定时发送秒单元数据，并记录当前播放位置。

其中，所述定时器发送秒单元数据的频率采用定时器周期频率。

本发明的技术效果是：1、由于采用的索引机制未涉及音视频的编码格式，索引机制算法与具体产品无关，产品的差异性可在媒体流采集层进行处理，因此，能兼容支持各种品牌厂商的音视频流；2、由于采用基于定长文件/数据块存储方式，按磁盘连续性预先分配好存储，避免临时分配与磁盘碎片带来的低效率，优化了磁盘调度效率；3、构建段索引与秒级索引结合实现对音视频存储检索的高效秒级定位，并有效管理定位播放过程的秒级单元，实现音视频倍速定位播放同步机制。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种音视频存储索引方法，其特征在于，包括：

S1、构建某个存储通道的段索引表，其中，所述段索引表包括当前段音视频的开始时间、结束时间、磁盘组号、逻辑分区名、文件名、文件ID、秒索引偏移位置、流媒体头长度、文件大小、是否有告警、连续号；

S2、通过逻辑分区名与文件名映射音视频段，通过文件名映射秒级索引文件；所述秒级索引文件的表结构为：

S3、通过段索引表及秒级索引文件按音视频段的连续性返回结果集，其中，所述结果集为所有在查询时间范围内的音视频段资源链表，所述音视频段资源链表包含PlaySeek、开始时间、结束时间、逻辑分区名、文件名、秒索引偏移位置、流媒体头长度；所述PlaySeek为当前段末尾与播放起始位置距离；

所述步骤S3的具体实现步骤包括：

S31、根据摄像机所分配磁盘组号、通道号按开始时间、结束时间及连续号在数据库中查询并获得结果集，其中，所述结果集为所有在查询时间范围内的音视频段资源链表；

S32、按连续号对结果集中的音视频段进行整理及返回整理后的结果集，并根据秒级索引文件修复段索引表中未完善的结束时间。

2.根据权利要求1所述的一种音视频存储索引方法，其特征在于，所述步骤S32的具体实现步骤包括：

S321、遍历所述结果集的音视频段；

S322、通过判断当前段连续号是否改变或是否为首条记录判断当前段是否为首段，若是，进入步骤S323，若否，进入步骤S324；

S323、判断当前段结束时间是否存在异常，若异常通过秒级索引文件获得当前段的秒数更新当前段结束时间并写入段索引表，在结果集中添加当前段的开始时间与结束时间，返回步骤S321；

S324、判断当前段结束时间是否存在异常，若异常通过秒级索引文件获得当前段的秒数更新当前段结束时间并写入段索引表，根据当前段的结束时间修改结果集中当前段的结束时间延长，返回S321。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种音视频存储索引方法，其特征在于，还包括定位播放步骤，所述定位播放步骤的具体实现步骤包括：

根据定位时间按比例查找算法定位到某音视频段；

计算定位时间与定位的音视频段开始时间的偏移从而获得定位的音视频段的秒单元位置；

打开定位的音视频段，将定位索引加载到打开的音视频段对应的段索引表；

使用定位索引定位目标帧所在的秒单元位置从而定位当前播放位置；

采用定时器定时发送秒单元数据，并记录当前播放位置。

4.根据权利要求3所述的一种音视频存储索引方法，其特征在于，

其中，所述定时器发送秒单元数据的频率采用定时器周期频率。

5.一种音视频存储索引装置，其特征在于，包括：

索引表构建单元，用于构建某个存储通道的段索引表，其中，所述段索引表包括当前段音视频的开始时间、结束时间、磁盘组号、逻辑分区名、文件名、文件ID、秒索引偏移位置、流媒体头长度、文件大小、是否有告警、连续号；

秒级索引文件映射单元，用于通过文件名映射秒级索引文件；

所述秒级索引文件的表结构为：

音视频段映射单元，用于通过逻辑分区名与文件名映射音视频段；

索引单元，用于通过段索引表及秒级索引文件按音视频段的连续性返回结果集，其中，所述结果集为所有在查询时间范围内的音视频段资源链表，所述音视频段资源链表包含PlaySeek、开始时间、结束时间、逻辑分区名、文件名、秒索引偏移位置、流媒体头长度；所述PlaySeek为当前段末尾与播放起始位置距离；

索引单元包括：

结果集获取单元，用于根据摄像机所分配磁盘组号、通道号按开始时间、结束时间及连续号在数据库中查询并获得结果集；

结果集排序单元，用于按连续号对结果集中的音视频段进行整理及返回整理后的结果集；

结束时间修复单元，用于根据秒级索引文件修复段索引表中未完善的结束时间。

6.根据权利要求5所述的一种音视频存储索引装置，其特征在于，所述结果集获取单元包括：

结果集遍历模块，用于遍历所述结果集的音视频段；

首段判定模块，用于通过判断当前段连续号是否改变或是否为首条记录判断当前段是否为首段；

所述结束时间修复单元用于当首段判定模块确定当前段是首段时，判断当前段结束时间是否存在异常，若异常通过秒级索引文件获得当前段的秒数更新当前段结束时间并写入段索引表，在结果集中添加当前段的开始时间与结束时间，然后通知结果集遍历模块遍历下一段音视频段；

所述结束时间修复单元还用于当首段判定模块确定当前段不是首段时，判断当前段结束时间是否存在异常，若异常通过秒级索引文件获得当前段的秒数更新当前段结束时间并写入段索引表，根据当前段的结束时间修改结果集中当前段的结束时间延长，然后通知结果集遍历模块遍历下一段音视频段。

7.根据权利要求5-6任意一项所述的一种音视频存储索引装置，其特征在于，还包括定位播放单元，所述定位播放单元包括：

段定位模块，用于根据定位时间按比例查找算法定位到某音视频段；

定位时间偏移计算模块，用于计算定位时间与定位的音视频段开始时间的偏移从而获得定位的音视频段的秒单元位置；

定位索引加载模块，用于打开所述段定位模块定位的音视频段，将定位索引加载到打开的音视频段对应的段索引表；

播放位置定位模块，用于使用定位索引定位目标帧所在的秒单元位置从而定位当前播放位置；

定位播放模块，用于采用定时器定时发送秒单元数据，并记录当前播放位置。

8.根据权利要求7所述的一种音视频存储索引装置，其特征在于，

其中，所述定时器发送秒单元数据的频率采用定时器周期频率。