CN104994340A - 一种音视频存储方式的精确定位回放方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种音视频存储方式的精确定位回放方法，通过回放的设备、回放区间等信息数据库返回索引文件路径，把所有索引文件拼接成“临时索引文件”，遍历“临时索引文件”，生成“I帧索引文件”，通过精确定位模块，得到首个I帧起始位置Pi，读取“I帧索引文件”中Pi位置的I帧的信息，根据I帧的信息定位到“临时索引文件”内的偏移位置PS，从“临时索引文件”PS位置开始，顺序读取数据文件信息，根据读取的信息，读取数据文件中音、视频帧的内容，播放，实现精确定位回放，能快速精确定位到回放的首个I帧的位置，实现流畅回放，避免在回放过程中出现停顿或黑屏等现象。
Description
技术领域
本发明属于存储技术领域，具体涉及一种音视频存储方式的精确定位回放方法。
背景技术
随着现代网络的逐渐普及，越来越多的视频监控系统向数字化、网络化、自动化迈进。录像存储及回放是视频监控业务的重要组成部分，对录像回放的实时性、精确性的要求也越来越高。
中国专利201110265837.5公开了一种按时间快速定位录像的方法、录像存储控制装置及定位装置。该方法首先需找到符合时间条件第一个录像记录文件，通过顺序读取I帧信息中的时间点，判断其与待定位录像时间点是否匹配来达到时间定位的功能。当录像记录文件比较大时，搜索I帧的时间仍然比较长，从而导致按时间定位的录像速度比较慢。
中国专利201410745448.6公开了一种视频监控管理系统以及视频监控录像的回放方法。该方法中没有进行具体的I帧的定位，存在着定位后的首帧是非I帧的情况，即存在着前几帧无法播放的情况，因此无法达到精确回放的要求。
发明内容
针对现有技术的不足之处，本发明的所要解决的技术问题在于提供一种音视频存储方式的精确定位回放方法，实现精确定位回放，能快速精确定位到回放的首个I帧的位置，并实现流畅回放，避免在回放过程中出现停顿或黑屏等现象。
为了解决上述技术问题，本发明可以通过以下技术措施实现：一种音视频存储方式的精确定位回放方法，包括以下步骤：
S1、接受回放请求，其中包括请求回放的设备、回放区间[T1,T2]；
S2、访问数据库中该设备的数据库表，根据回放区间，按照时间的先后返回索引文件的路径，根据返回的路径，把索引文件的内容进行拼接，成为“临时索引文件”；
S3、遍历“临时索引文件”，如果是I帧，把I帧信息写入“I帧索引文件”中，同时记录下“I帧索引文件”中第一个I帧的I帧绝对时间Tif、最后一个I帧的I帧绝对时间Til、I帧的总个数Ni；
S4、通过精确定位模块，得到首个I帧起始位置Pi，读取“I帧索引文件”中Pi位置的I帧的信息，根据I帧的信息定位到“临时索引文件”内的偏移位置PS；
S5、读取“临时索引文件”中PS位置的数据文件信息；
S6、判断是否需要切换数据文件，若是，执行步骤S7，若否，执行步骤S8；
S7、切换数据文件；
S8、读取数据文件中音/视频帧的内容，然后播放；
S9、判断是否播放完，若否，执行步骤S10，若是，执行步骤S12；
S10、判断是否重新定位I帧，若否，执行步骤S11，若是，执行步骤S4；
S11、移动到下一个音视频帧的偏移位置Pl，令PS＝Pl，执行步骤S5；
S12、结束；
上述步骤中，所有的时间需要根据公式(1)转化为毫秒数，再进行相关的时间操作：
时间＝时×60×60×1000+分×60×1000+秒×1000+毫秒。 (1)
作为本发明的音视频存储方式的精确定位回放方法的优选实施方式，所述的步骤S2中，进一步包括：“临时索引文件”的帧信息以固定长度的格式存储，包括帧类型、时间戳、I帧绝对时间、数据文件内偏移、帧长度、索引文件路径、数据文件路径7个基本字段，其中，帧类型为1个字节，0表示音频帧、1表示I帧、2表示其他类型的帧；时间戳为10个字节；I帧绝对时间为15个字节，非I帧的该字段为0；数据文件内偏移为10个字节；帧长度为9个字节；索引文件路径为50个字节；数据文件路径为50个字节。
作为本发明的音视频存储方式的精确定位回放方法的优选实施方式，所述的步骤S3中，进一步包括：“I帧索引文件”的I帧信息以固定长度的格式存储，包括I帧绝对时间、临时索引文件内偏移、索引文件路径、数据文件路径4个基本字段，其中，I帧绝对时间为15个字节；临时索引文件内偏移为10个字节；索引文件路径为50个字节；数据文件路径为50个字节。
作为本发明的音视频存储方式的精确定位回放方法的优选实施方式，所述的步骤S4中，精确定位模块进一步包括：
S4-1、根据公式(2)计算出的I帧初始偏移位置Pc：
其中，T1为回放区间的左区间，Tif为I帧索引中第一个I帧的绝对时间，Til为I帧索引中最后一个I帧的绝对时间，Ni为I帧索引中I帧的总个数，K为I帧信息的固定长度；
S4-2、令Pw＝Pc，读取I帧信息，获取该I帧绝对时间Tw；
S4-3、判断Tw是否小于或等于T1，若是，执行步骤S4-4，若否，执行步骤S4-6；
S4-4、先Pi＝Pw，再Pw＝Pw+K，根据Pw，读取I帧信息，获取该I帧绝对时间Tw；
S4-5、判断Tw是否大于T1，若否，执行步骤S4-4，若是，执行步骤S4-8；
S4-6、先Pw＝Pw-K，再Pi＝Pw，根据Pw，读取I帧信息，获取该I帧绝对时间Tw；
S4-7、判断Tw是否小于或等于T1，若否，执行步骤S4-6，若是，执行步骤S4-8；
S4-8、输出首个I帧的起始位置为Pi，结束。
实施本发明的音视频存储方式的精确定位回放方法的技术方案具有如下有益效果：本发明的音视频存储方式的精确定位回放方法通过回放的设备、回放区间等信息数据库返回索引文件路径，把所有索引文件拼接成“临时索引文件”，遍历“临时索引文件”，生成“I帧索引文件”，通过精确定位模块，得到首个I帧起始位置Pi，读取“I帧索引文件”中Pi位置的I帧的信息，根据I帧的信息定位到“临时索引文件”内的偏移位置PS，从“临时索引文件”PS位置开始，顺序读取数据文件信息，根据读取的信息，读取数据文件中音、视频帧的内容，播放，实现精确定位回放，能快速精确定位到回放的首个I帧的位置，实现流畅回放，避免在回放过程中出现停顿或黑屏等现象。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明的音视频存储方式的精确定位回放方法的工作流程图。
图2是本发明的音视频存储方式的精确定位回放方法的“临时索引文件”的帧信息的格式。
图3是本发明的音视频存储方式的精确定位回放方法的“I帧索引文件”的I帧信息的格式。
图4是本发明的音视频存储方式的精确定位回放方法的精确定位模块的流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。为使本发明更加容易理解，下面将进一步阐述本发明的具体实施例。
本发明提出一种音视频存储方式的精确定位回放方法，实现了在指定时间区间内精确定位回放等功能：
所述的音视频存储方式中主要通过两种文件来进行音视频存储：数据文件和索引文件。
(1)数据文件用于按时间顺序以帧为单位依次存储音视频数据。
(2)索引文件用于按数据文件从头到尾顺序依次记录帧信息，其格式为：
“索引文件”的帧信息以固定长度的格式存储，包括帧类型(1个字节，0表示音频帧、1表示I帧、2表示其他类型的帧)、时间戳(10个字节)、I帧绝对时间(15个字节，非I帧的该字段为0)、数据文件内偏移(10个字节)、帧长度(9个字节)、索引文件路径(50个字节)、数据文件路径(50个字节)等7个基本字段。
如图1-4所示，本发明的一种音视频存储方式的精确定位回放方法包括以下步骤：
第一步：接受回放请求，其中包括请求回放的设备、回放区间[T1,T2]。
假设回放设备为MPEG-100，回放区间为[2015-05-04 08:50:00:000,2015-05-04 09:10:00:000]。
第二步：访问数据库中该设备的数据库表，根据回放区间，按照记录时间的先后返回索引文件的路径，根据返回的路径，把索引文件的内容进行拼接，成为临时索引文件。
查找属于MPEG-100的数据库表，以MPEG-100和2015-05-04 08:50:00:000、2015-05-04 09:10:00:000为关键字，按照记录时间的先后返回索引文件的路径。假设返回2个“索引文件”，其中第1个“索引文件”为1.index，其记录的时间为2015-05-04 08:45:00:000到2015-05-04 09:00:00:000；第2个“索引文件”为2.index，其记录的时间为2015-05-04 09:00:00:000到2015-05-04 09:15:00:000；连接1.index和2.index的内容，成为“临时索引文件”Lin.index。“临时索引文件”的帧信息以固定长度(L＝145字节)的格式存储，结合图2，“临时索引文件”Lin.index的内容如表1所示。
表1“临时索引文件”的内容
第三步：遍历“临时索引文件”，生成“I帧索引文件”。如果是I帧，把I帧信息写入“I帧索引文件”中，同时记录下“I帧索引文件”中第一个I帧的I帧绝对时间Tif、最后一个I帧的I帧绝对时间Til、I帧的总个数Ni。
假设“I帧索引文件”I.index一共有1800个I帧信息，第1个I帧的I帧绝对时间为08:45:00:023，最后一个I帧的I帧绝对时间为09:14:59:005。“I帧索引文件”的帧信息以固定长度(K＝125字节)的格式存储，结合图3，“I帧索引文件”I.index的内容如表2所示。
表2“I帧索引文件”的内容
| I帧绝对时间 | 临时索引文件内偏移 | 索引文件路径 | 录像文件路径 |
| 08:45:00:023 | 145 | D://1.index | D://1.data |
| … | … | … | … |
| 08:49:59:096 | 1083875 | D://1.index | D://1.data |
| 08:90:01:095 | 1084020 | D://1.index | D://1.data |
| … | … | … | … |
| 09:14:59:005 | …. | D://2.index | D://2.data |
第四步、通过精确定位模块，得到首个I帧起始位置Pi，读取I帧索引文件中Pi位置的I帧的信息，根据I帧的信息定位到临时索引文件内的偏移位置PS。
结合图4，首先时间先根据公式(1)转换成毫秒数，其中回放区间的左区间T1＝8×60×60×1000+50×60×1000＝31800000，第一个I帧的时间为Tif＝8×60×60×1000+45×60×1000+23＝31500023，最后一个I帧的时间为Til＝(9×60×60×1000+14×60×1000+59×1000+5)＝33299005。根据公式(2)得到通过读取前/后I帧信息的I帧绝对时间，毫秒数转换后与T1比较判断，可以定位到I帧信息为：
| 08:49:59:096 | 1083875 | D://1.index | D://1.data |
“临时索引文件”的首个I帧位置为PS＝1083875，索引文件路径为D://1.index，数据文件路径为D://1.data。
第五步、读取“临时索引文件”PS位置的数据文件信息。
第六步、通过判断数据文件的路径是否相同来判断是否需要切换数据文件，若是，执行第七步，若否，执行第八步。
第七步、通过判断数据文件的路径是否相同来判断是否需要切换数据文件。
第八步、读取当前数据文件中音/视频帧的内容，然后播放。
第九步、判断是否播放完，若否，执行第十步，若是，执行第十二步；
通过播放过程中，通过“临时索引文件”中的帧信息的I绝对时间和T2判断是否需要停止播放。
第十步、判断是否重新定位I帧，若否，执行第十一步，若是，执行第四步。
第十一步、移动到下一个音视频帧的偏移位置Pl，令PS＝Pl，执行第五步。
因为“临时索引文件”的格式是固定的，因此Pl＝PS+145。
第十二步、结束。
上述步骤中，所有的时间需要根据公式(1)转化为毫秒数，再进行相关的时间操作：
时间＝时×60×60×1000+分×60×1000+秒×1000+毫秒。 (1)
进一步的，所述的步骤二中，进一步包括：
“临时索引文件”的帧信息以固定长度的格式存储，包括帧类型、时间戳、I帧绝对时间、数据文件内偏移、帧长度、索引文件路径、数据文件路径7个基本字段，其中，帧类型为1个字节，0表示音频帧、1表示I帧、2表示其他类型的帧；时间戳为10个字节；I帧绝对时间为15个字节，非I帧的该字段为0；数据文件内偏移为10个字节；帧长度为9个字节；索引文件路径为50个字节；数据文件路径为50个字节。
进一步的，所述的步骤三中，进一步包括：
“I帧索引文件”的I帧信息以固定长度的格式存储，包括I帧绝对时间、临时索引文件内偏移、索引文件路径、数据文件路径4个基本字段，其中，I帧绝对时间为15个字节；临时索引文件内偏移为10个字节；索引文件路径为50个字节；数据文件路径为50个字节。
所述的步骤四中，精确定位模块进一步包括：
S4-1、根据公式(2)计算出的I帧初始偏移位置Pc：
其中，T1为回放区间的左区间，Tif为I帧索引中第一个I帧的绝对时间，Til为I帧索引中最后一个I帧的绝对时间，Ni为I帧索引中I帧的总个数，K为I帧信息的固定长度；
S4-2、令Pw＝Pc，读取I帧信息，获取该I帧绝对时间Tw；
S4-3、判断Tw是否小于或等于T1，若是，执行步骤S4-4，若否，执行步骤S4-6；
S4-4、先Pi＝Pw，再Pw＝Pw+K，根据Pw，读取I帧信息，获取该I帧绝对时间Tw；
S4-5、判断Tw是否大于T1，若否，执行步骤S4-4，若是，执行步骤S4-8；
S4-6、先Pw＝Pw-K，再Pi＝Pw，根据Pw，读取I帧信息，获取该I帧绝对时间Tw；
S4-7、判断Tw是否小于或等于T1，若否，执行步骤S4-6，若是，执行步骤S4-8；
S4-8、输出首个I帧的起始位置为Pi，结束。
本发明的音视频存储方式的精确定位回放方法通过回放的设备、回放区间等信息数据库返回索引文件路径，把所有索引文件拼接成“临时索引文件”，遍历“临时索引文件”，生成“I帧索引文件”，通过精确定位模块，得到首个I帧起始位置Pi，读取“I帧索引文件”中Pi位置的I帧的信息，根据I帧的信息定位到“临时索引文件”内的偏移位置PS，从“临时索引文件”PS位置开始，顺序读取数据文件信息，根据读取的信息，读取数据文件中音、视频帧的内容，播放，实现精确定位回放，能快速精确定位到回放的首个I帧的位置，实现流畅回放，避免在回放过程中出现停顿或黑屏等现象。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (4)
1.一种音视频存储方式的精确定位回放方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、接受回放请求，其中包括请求回放的设备、回放区间[T1,T2]；
S2、访问数据库中该设备的数据库表，根据回放区间，按照时间的先后返回索引文件的路径，根据返回的路径，把索引文件的内容进行拼接，成为“临时索引文件”；
S3、遍历“临时索引文件”，如果是I帧，把I帧信息写入“I帧索引文件”中，同时记录下“I帧索引文件”中第一个I帧的I帧绝对时间Tif、最后一个I帧的I帧绝对时间Til、I帧的总个数Ni；
S4、通过精确定位模块，得到首个I帧起始位置Pi，读取“I帧索引文件”中Pi位置的I帧的信息，根据I帧的信息定位到“临时索引文件”内的偏移位置PS；
S5、读取“临时索引文件”中PS位置的数据文件信息；
S6、判断是否需要切换数据文件，若是，执行步骤S7，若否，执行步骤S8；
S7、切换数据文件；
S8、读取数据文件中音/视频帧的内容，然后播放；
S9、判断是否播放完，若否，执行步骤S10，若是，执行步骤S12；
S10、判断是否重新定位I帧，若否，执行步骤S11，若是，执行步骤S4；
S11、移动到下一个音视频帧的偏移位置Pl，令PS＝Pl，执行步骤S5；
S12、结束；
上述步骤中，所有的时间需要根据公式(1)转化为毫秒数，再进行相关的时间操作：
时间＝时×60×60×1000+分×60×1000+秒×1000+毫秒 (1) 。
2.根据权利要求1所述的音视频存储方式的精确定位回放方法，其特征在于，所述的步骤S2中，进一步包括：
“临时索引文件”的帧信息以固定长度的格式存储，包括帧类型、时间戳、I帧绝对时间、数据文件内偏移、帧长度、索引文件路径、数据文件路径7个基本字段，其中，帧类型为1个字节，0表示音频帧、1表示I帧、2表示其他类型的帧；时间戳为10个字节；I帧绝对时间为15个字节，非I帧的该字段为0；数据文件内偏移为10个字节；帧长度为9个字节；索引文件路径为50个字节；数据文件路径为50个字节。
3.根据权利要求1所述的音视频存储方式的精确定位回放方法，其特征在于，所述的步骤S3中，进一步包括：
“I帧索引文件”的I帧信息以固定长度的格式存储，包括I帧绝对时间、临时索引文件内偏移、索引文件路径、数据文件路径4个基本字段，其中，I帧绝对时间为15个字节；临时索引文件内偏移为10个字节；索引文件路径为50个字节；数据文件路径为50个字节。
4.根据权利要求1所述的音视频存储方式的精确定位回放方法，其特征在于，所述的步骤S4中，精确定位模块进一步包括：
S4-1、根据公式(2)计算出的I帧初始偏移位置Pc：
其中，T1为回放区间的左区间，Tif为I帧索引中第一个I帧的绝对时间，Til为I帧索引中最后一个I帧的绝对时间，Ni为I帧索引中I帧的总个数，K为I帧信息的固定长度；
S4-2、令Pw＝Pc，读取I帧信息，获取该I帧绝对时间Tw；
S4-3、判断Tw是否小于或等于T1，若是，执行步骤S4-4，若否，执行步骤S4-6；
S4-4、先Pi＝Pw，再Pw＝Pw+K，根据Pw，读取I帧信息，获取该I帧绝对时间Tw；
S4-5、判断Tw是否大于T1，若否，执行步骤S4-4，若是，执行步骤S4-8；
S4-6、先Pw＝Pw-K，再Pi＝Pw，根据Pw，读取I帧信息，获取该I帧绝对时间Tw；
S4-7、判断Tw是否小于或等于T1，若否，执行步骤S4-6，若是，执行步骤S4-8；
S4-8、输出首个I帧的起始位置为Pi，结束。
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