CN107249135A - 视频数据存储系统及其操作方法、以及索引服务器 - Google Patents

视频数据存储系统及其操作方法、以及索引服务器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种视频数据存储系统及其操作方法，以及索引服务器。本发明的视频数据存储系统包含索引服务器和至少两个用于存储视频数据的存储服务器，索引服务器中存储有摄像机识别码和存储服务器识别码的第一映射关系，存储服务器存储有摄像机识别码、视频数据的时间范围和在存储服务器中的物理位置的第二映射关系；该操作方法包含以下步骤：索引服务器统计各客户端对视频数据的操作热度值，并比较视频数据的操作热度值是否高于预定的第一阈值，如果是，则索引服务器向至少一个存储服务器发送备份指令，指示存储服务器对视频数据进行备份并更新第二映射关系。本发明能够以最少的容量和最低的带宽消耗保护最热点的数据。

Description

视频数据存储系统及其操作方法、以及索引服务器
技术领域
本发明涉及视频监控领域，具体涉及视频数据的备份和检索方法及其系统。
背景技术
目前视频云存储技术已得到日益广泛的应用。视频云存储技术能够通过集群应用及分布式文件系统等技术，将网络中大量的存储设备集合起来协同工作，以向外部提供视频数据的存储和访问。
实践中发现，监控的视频数据体量非常巨大，但同时其价值密度缺很低。目前常用的一种常用的视频数据备份方法是在视频数据写入的同时，指定冗余份数。上述方法导致大量没有利用价值的、冗余的视频数据占据了大量的存储空间和带宽资源，影响资源的使用效率。
同时，目前监控的视频数据的云存储方案中，通常将所有的视频数据的缩影信息都记录在索引服务器中，随着高清视频监控应用的普及，以及单台存储服务器容量的扩大，这种方法不但导致索引服务器对存储服务器的管理和索引记录的管理压力增加，不堪重负，而且还导致检索效率的降低。
发明内容
本发明的目的就是提供一种视频数据存储系统及其操作方法，以及索引服务器，能够提高对视频数据存储系统的资源的利用效率，并更好地确保视频数据的数据安全。
在本发明的第一个方面，提供了一种视频数据存储系统的操作方法，该视频数据存储系统包含索引服务器和至少两个用于存储视频数据的存储服务器，该索引服务器中存储有摄像机识别码和存储服务器识别码的第一映射关系，该存储服务器存储有摄像机识别码、视频数据的时间范围和在存储服务器中的物理位置的第二映射关系；该方法包含以下步骤：
该索引服务器根据来自各客户端对视频数据的操作请求，统计各客户端对视频数据的操作热度值；
该索引服务器比较该视频数据的操作热度值与预定的第一阈值，如果该视频数据的操作热度值高于该第一阈值，则该索引服务器向至少一个存储服务器发送备份指令，指示该存储服务器对该视频数据进行备份并更新该第二映射关系；
该索引服务器根据所述视频数据对应的摄像机识别码和对所述视频数据进行备份的存储服务器识别码，更新所述第一映射关系。
在本发明的另一实施方式中，该视频数据存储系统包含至少第一存储服务器和第二存储服务器，该第一存储服务器对应该第一阈值，该第二存储服务器对应预定的第二阈值，其中，该第二阈值高于该第一阈值，该第二存储服务器的循环覆盖周期长于该第一存储服务器的循环覆盖周期，并且，
该索引服务器向至少一个存储服务器发送备份指令的步骤包含以下子步骤：
如果该视频数据的操作热度值高于该第二阈值，则该索引服务器向第二存储服务器发送对该视频数据进行备份并更新该第二映射关系的指令；否则，该索引服务器向第一存储服务器发送对该视频数据进行备份并更新该第二映射关系的指令。
在本发明的另一实施方式中，所述方法还包含以下步骤：
该索引服务器接收客户端发出对指定视频数据的检索请求，该检索请求包含摄像机识别码和该指定视频数据的时间范围；
该索引服务器根据该摄像机识别码和该第一映射关系获得存储有该指定视频数据的各目标存储服务器；
该索引服务器向该各目标存储服务器发出检索指令，指示该各目标存储服务器分别根据该摄像机识别码、该指定视频数据的时间范围、和该第二映射关系对该指定视频数据进行检索；
该索引服务器对该各存储服务器返回的检索结果去重，并输出去重后的检索结果。
在本发明的另一实施方式中，客户端对视频数据的操作请求的类型包括但不限于以下之一或其任意组合：检索、锁定、标注、下载、回放。
在本发明的另一实施方式中，该索引服务器根据来自各客户端对视频数据的操作请求，统计各客户端对视频数据的操作热度值的步骤包含以下子步骤：
该索引服务器根据来自各客户端对视频数据的操作请求，统计各客户端对视频数据的操作类型和次数，通过加权平均算法获得该视频数据的操作热度值。
在本发明的第二个方面，提供了一种视频数据存储系统，包含索引服务器和至少两个存储服务器，其中，该索引服务器中存储有摄像机识别码和存储服务器识别码的第一映射关系，该存储服务器中存储有摄像机识别码、视频数据的时间范围和在存储服务器中的物理位置的第二映射关系，并且，
该索引服务器包含统计模块、备份模块，以及第一更新模块，其中
该统计模块用于根据来自各客户端对视频数据的操作请求，统计各客户端对视频数据的操作热度值；
该备份模块用于比较该视频数据的操作热度值与预定的第一阈值，如果该视频数据的操作热度值高于该第一阈值，则向至少一个该存储服务器发送备份指令，指示该存储服务器对该视频数据进行备份并更新该第二映射关系；
该第一更新模块用于根据所述视频数据对应的摄像机识别码和对所述视频数据进行备份的存储服务器识别码，更新所述第一映射关系。
该存储服务器包含存储模块和第二更新模块，其中，
该存储模块用于根据该备份模块的备份指令存储视频数据；
该第二更新模块用于根据该备份模块的备份指令更新该第二映射关系。
在本发明的另一实施方式中，该系统包含至少第一存储服务器和第二存储服务器，其中，该第一存储服务器对应该第一阈值，该第二存储服务器对应预定的第二阈值，并且，该第二阈值高于该第一阈值，该第二存储服务器的循环覆盖周期长于该第一存储服务器的循环覆盖周期，并且，
该备份模块还用于：当该视频数据的操作热度值高于该第一阈值时，如果该视频数据的操作热度值高于该第二阈值，则向该第二存储服务器发送对该视频数据进行备份并更新该第二映射关系的指令；否则，向该第一存储服务器发送对该视频数据进行备份并更新该第二映射关系的指令。
在本发明的另一实施方式中，该索引服务器还包含：
接收模块，用于接收客户端发出的对指定视频数据的检索请求，该检索请求包含摄像机识别码和该指定视频数据的时间范围；
第一检索模块，用于根据该摄像机识别码和该第一映射关系获得存储有该指定视频数据的各目标存储服务器，并向该各目标存储服务器发出检索指令；
输出模块，用于对该各存储服务器返回的检索结果去重，并输出去重后的检索结果；
该存储服务器还包含：
第二检索模块，用于接收该索引服务器的检索指令，并根据该摄像机识别码、该指定视频数据的时间范围、和该第二映射关系对该指定视频数据进行检索，并将检索结果发送给该索引服务器的输出模块。
在本发明的第三个方面，提供了一种索引服务器，该索引服务器与至少两个存储服务器连接，其中，该索引服务器中存储有摄像机识别码和存储服务器识别码的第一映射关系，该存储服务器中存储有摄像机识别码、视频数据的时间范围和在存储服务器中的物理位置的第二映射关系，并且，
该索引服务器包含统计模块、备份模块，以及第一更新模块，其中
该统计模块用于根据来自各客户端对视频数据的操作请求，统计各客户端对视频数据的操作热度值；
该备份模块用于比较该视频数据的操作热度值与预定的第一阈值，如果该视频数据的操作热度值高于该第一阈值，则向至少一个该存储服务器发送备份指令，指示该存储服务器对该视频数据进行备份并更新该第二映射关系；
该第一更新模块用于根据所述视频数据对应的摄像机识别码和对所述视频数据进行备份的存储服务器识别码，更新所述第一映射关系。
在本发明的另一实施方式中，该索引服务器与第一存储服务器和第二存储服务器连接，其中，该第一存储服务器对应该第一阈值，该第二存储服务器对应预定的第二阈值，并且，该第二阈值高于该第一阈值，该第二存储服务器的循环覆盖周期长于该第一存储服务器的循环覆盖周期，并且，
该备份模块还用于：当该视频数据的操作热度值高于该第一阈值时，如果该视频数据的操作热度值高于该第二阈值，则向该第二存储服务器发送对该视频数据进行备份并更新该第二映射关系的指令；否则，向该第一存储服务器发送对该视频数据进行备份并更新该第二映射关系的指令。
在本发明的另一实施方式中，索引服务器还包含接收模块、第一检索模块，和输出模块，其中
该接收模块用于接收客户端发出的对指定视频数据的检索请求，该检索请求包含摄像机识别码和该指定视频数据的时间范围；
该第一检索模块用于根据该摄像机识别码和该第一映射关系获得存储有该指定视频数据的各目标存储服务器，并向该各目标存储服务器发出检索指令；
该输出模块用于对该各存储服务器返回的检索结果去重，并输出去重后的检索结果。
本发明实施方式与现有技术相比，至少具有以下区别和效果：
对客户端对视频数据的操作请求进行实时统计，并对热点视频数据进行有选择的备份，极大地降低了视频数据备份成本，缓解了系统的容量与带宽资源的压力，同时确保了热点视频数据的数据安全，提高了对系统资源的利用效率。
采用分布式索引结构，索引服务器只存储摄像机识别码和存储服务器识别码的第一映射关系，存储服务器存储有摄像机识别码、视频数据的时间范围和在存储服务器中的物理位置的第二映射关系，从而以最少的索引服务器实现对更大规模的存储设备集群的管理，显著降低了成本，并提高了检索效率。
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施方式)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
附图说明
图1是本发明第一实施方式中一种视频数据的备份方法的流程示意图；
图2是本发明的一个实施方式中统计客户端对视频数据的操作热度值的示意图；
图3是本发明的一个实施方式中统计客户端对视频数据的操作热度值的示意图；
图4是本发明的一个实施方式中统计客户端对视频数据的操作热度值的示意图；
图5是本发明的一个实施方式中索引服务器的示意图；
图6是本发明的一个实施方式中存储服务器的示意图；
图7是本发明的第二实施方式中一种视频数据的备份方法的流程示意图；
图8是本发明的第三实施方式中一种视频数据的备份方法的流程示意图；
图9是本发明的第四实施方式中一种视频数据存储系统的示意图；
图10是本发明的一个实施方式中一种视频数据存储系统的示意图。
具体实施方式
本发明人经过广泛而深入的研究，提出了通过根据客户端对视频数据的操作热度值对关键视频数据进行选择性备份的解决方案，并且将热度值越高的视频数据存储在循环覆盖周期越长的存储服务器中，进一步地，在索引服务器与存储服务器上设置分布式索引和检索，从而更有效地利用系统资源，并更好地确保视频数据的安全。
在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
在本实施方式中，视频数据存储系统包含索引服务器和至少两个存储服务器(参见图2-4)。
索引服务器能够管理存储服务器、分配存储资源、记录视频数据的物理位置、响应客户端请求等等，索引服务器可以是HA双机或者是集群的部署方式，以负载均衡模式向外部提供服务，索引服务器中存储有摄像机识别码(即编码器ID)和存储服务器识别码的第一映射关系，该摄像机识别码是摄像机的唯一识别码。
存储服务器用于存储视频数据，并存储有摄像机识别码、视频数据的时间范围和在存储服务器中的物理位置的第二映射关系，其中，摄像机识别码-开始时间-结束时间是视频数据的一种索引记录格式。
参见图1-图6，本实施方式的视频数据存储系统的操作方法包含以下步骤：
在步骤110：索引服务器根据来自各客户端对视频数据的操作请求，统计各客户端对视频数据的操作热度值(参见图2)。
具体地说，本步骤主要实现对客户行为，即客户端对视频收的操作请求的统计，得到操作热度值，并会通过内存同步模块(参见图5)同步给云中的其他索引服务器。
本发明中，客户端对视频数据的操作请求的类型包括但不限于以下之一或其任意组合：检索、锁定、标注、下载、回放。需要说明的是，锁定是指锁定保护，以防止视频数据因自动覆盖而删除。标注是指包括对视频数据的收藏或者对视频数据标注标签，或者其它形式的标注。
另外，本领域的技术人员可以理解，索引服务器根据客户端对视频数据的操作请求统计操作热度值时，针对的是具有某个摄像机识别码的摄像机在某一时间范围的一段视频数据。
本发明中，对操作热度值的统计方式有多种，例如，在本实施方式中，可以先统计各客户端对视频数据的操作类型和次数，然后通过加权平均算法获得视频数据的操作热度值。举例来说，可以根据下述公式计算操作热度值：
H＝W1*N1+W2*N2+W3*N3+W4*N4
其中，H表示热度值；Wx和Nx分别表示客户端对视频数据的操作请求的对应的权值和操作次数。
备份条件为H≥M，其中M为第一阈值，在本实施方式中，M的默认值为4。
需要说明的是，备份任务生成后，行为统计及操作热度值清零(即，退热)。
更具体地说，客户端操作请求的权值Wx可以根据需要设置，例如，下载权值最低，为1；回放权值次之，为2；锁定和标签权值最高，为4。
本领域的技术人员可以理解，在本发明的其他实施方式中，也可以根据需要采用其他方式计算操作热度值。
在步骤120：索引服务器判断视频数据的操作热度值是是否大于预定的第一阈值，如果是，则执行步骤130，否则，返回步骤110。
在步骤130：索引服务器向至少一个存储服务器发送备份指令，指示存储服务器对视频数据进行备份并更新第二映射关系(参见图3)。具体地说，备份指令中包含摄像机识别码以及指定的视频数据的时间范围，由存储服务器的任务执行模块(参见图6)根据备份指令完成对指定视频数据的备份。
由此，当视频数据的操作热度值高于预定的第一阈值时，通过备份使视频数据在至少两个存储服务器中存在副本，确保热点视频数据的数据安全。但可以理解，在本发明的其他实施方式中，对于特别重要的视频数据，也可以复制到多台不同的存储服务器。
需要说明的是，在存储服务器执行备份任务时，既可以由索引服务器通知被备份的存储服务器将数据复制到另一台指定的存储服务器，也可以由索引服务器通知接收备份数据的目标存储服务器，由该目标存储服务器主动从源存储服务器，即数据原先存储的服务器，获取指定的数据。
进一步地说，在本实施方式中，步骤130包含以下子步骤：
将视频数据划分为多个切片，将切片分散存储至多个存储服务器。
将上述视频数据的切片，分别备份至与原切片不同的存储服务器中；
根据切片的存储，更新视频数据的存储信息。
热点视频数据通过切片的方式分散存储在多个存储服务器中，读取视频数据时多个存储服务器同时提供数据，可加快数据读取速度。
在步骤140：索引服务器根据该视频数据对应的摄像机识别码和对该视频数据进行备份的存储服务器识别码，更新第一映射关系。
第一实施方式的优点如下：
对客户端对视频数据的操作请求进行实时统计，并对热点视频数据进行有选择的备份，极大地降低了视频数据备份成本，缓解了系统的容量与带宽资源的压力，同时确保了热点视频数据的数据安全，提高了对系统资源的利用效率。
本发明实施例的第二实施方式是在第一实施方式的视频数据存储系统的基础上，进一步地包含至少第一存储服务器和第二存储服务器。
具体地说，第一存储服务器对应上述第一阈值，第二存储服务器对应预定的第二阈值，并且，第二阈值高于第一阈值，第二存储服务器的循环覆盖周期长于第一存储服务器的循环覆盖周期。
参见图7，本实施方式的视频数据存储系统的操作方法包含以下步骤：
在步骤710：索引服务器根据来自各客户端对视频数据的操作请求，统计各客户端对视频数据的操作热度值。
该步骤与第一实施方式中的步骤110对应，在此不做赘述。
在步骤720：索引服务器判断视频数据的操作热度值是是否大于预定的第一阈值，如果是，则执行步骤730，否则，返回步骤710。
在步骤730：索引服务器判断视频数据的操作热度值是否高于第二阈值，如果是，则执行步骤740，否则，执行步骤750。
在步骤740：索引服务器向第二存储服务器发送对视频数据进行备份并更新第二映射关系的指令；
在步骤750：索引服务器向第一存储服务器发送对视频数据进行备份并更新第二映射关系的指令。
在步骤760：索引服务器根据该视频数据对应的摄像机识别码和对该视频数据进行备份的存储服务器识别码，更新第一映射关系。
第二实施方式的优点如下：
对操作热度值越高的视频数据，存储在循环覆盖周期越长的存储服务器上，优化了对存储服务器的利用率，并提高了热点视频数据的数据安全。
参见图4和图8，本发明实施例的第三实施方式的视频数据存储系统的操作方法是在上述第一或第二实施方式基础上，进一步包含以下步骤：
在步骤810：索引服务器接收客户端发出对指定视频数据的检索请求，其中，检索请求包含摄像机识别码和指定视频数据的时间范围。
在步骤820：索引服务器根据摄像机识别码和第一映射关系获得存储有该指定视频数据的各目标存储服务器。
在步骤830：索引服务器向各目标存储服务器发出检索指令，指示各目标存储服务器分别根据摄像机识别码、指定视频数据的时间范围，以及第二映射关系，对指定视频数据进行检索。
在步骤840：索引服务器对各存储服务器返回的检索结果去重，并输出去重后的检索结果。需要说明的是，如上所述，视频数据以切片形式分散存储至多个存储服务器，因此，索引服务器对存储服务器返回的检索结果按照时间先后顺序进行排序，将排序后的视频数据作为检索结果。在本发明中，热点数据进行多副本存储时，通过切片的方式分散在多个存储服务器中，在这种情况下，当需要对视频数据进行检索时，能够使多台存储服务器同时提供数据，加快数据读取速度，保证数据下载和回放时的连续性。
第三实施方式的优点如下：
采用分布式索引结构，索引服务器只存储摄像机识别码和存储服务器识别码的第一映射关系，存储服务器存储有摄像机识别码、视频数据的时间范围和在存储服务器中的物理位置的第二映射关系，从而以最少的索引服务器实现对更大规模的存储设备集群的管理，显著降低了成本，并提高了检索效率。
熟悉本领域的技术人员可以理解，在本发明的其他实施方式中，上述步骤也可以与本发明的其他实施方式结合使用。
参见图9，本发明实施例的第四实施方式的视频数据存储系统包含索引服务器920和至少两个存储服务器，即，第一存储服务器930，第二存储服务器940，还可以进一步包含其他存储服务器，例如第N存储服务器950。索引服务器920中存储有摄像机识别码和存储服务器识别码的第一映射关系，第一存储服务器930，第二存储服务器940，和第N存储服务器950中存储有摄像机识别码、视频数据的时间范围和在存储服务器中的物理位置的第二映射关系。索引服务器920包含统计模块921、备份模块922，以及第一更新模块923，第一存储服务器930包含存储模块931，第二更新模块932，第二存储服务器940包含存储模块941，第二更新模块942。同样地，第N存储服务器950包含存储模块951，第二更新模块952。
进一步地说，在上述索引服务器920中，统计模块921用于根据来自各客户端对视频数据的操作请求，统计各客户端对视频数据的操作热度值。备份模块922用于比较视频数据的操作热度值与预定的第一阈值，如果视频数据的操作热度值高于第一阈值，则向至少一个存储服务器发送备份指令，指示第一存储服务器930和第二存储服务器940中的至少一个对视频数据进行备份并更新第二映射关系。第一更新模块923用于根据该视频数据对应的摄像机识别码和对该视频数据进行备份的存储服务器识别码，更新第一映射关系。在第一存储服务器930或第二存储服务器940中，存储模块931或存储模块941用于根据备份模块922的备份指令存储视频数据，第二更新模块932或第二更新模块942用于根据备份模块922的备份指令更新第二映射关系。
下面简要说明本实施方式的视频数据存储系统的视频数据备份过程。
索引服务器920根据来自各客户端对视频数据的操作请求，统计各客户端对视频数据的操作热度值，并判断视频数据的操作热度值是否大于预定的第一阈值，如果是，说明该视频数据是热点视频数据，则向第一存储服务器930和第二存储服务器940中的至少一个存储服务器发送备份指令，指示存储服务器对视频数据进行备份并更新第二映射关系，索引服务器920也相应地根据该视频数据对应的摄像机识别码和对该视频数据进行备份的存储服务器识别码，更新该第一映射关系。
第四实施方式的优点如下：
视频数据存储系统针对客户端对视频数据的操作请求进行实时统计，并对热点视频数据进行有选择的备份，极大地降低了视频数据备份成本，缓解了系统的容量与带宽资源的压力，同时确保了热点视频数据的数据安全，提高了对系统资源的利用效率。
在本发明的另一个实施方式中，可以进一步根据操作热度值，将重要性相对更高的视频数据存储在循环覆盖周期更长的存储服务器中。
具体地说，在第四实施方式的基础上，视频数据存储系统包含至少第一存储服务器930和第二存储服务器940，其中，第一存储服务器930对应第一阈值，第二存储服务器940对应预定的第二阈值，并且，第二阈值高于第一阈值，第二存储服务器940的循环覆盖周期长于第一存储服务器930的循环覆盖周期。在这种情况下，索引服务器920的备份模块922判断视频数据的操作热度值是否高于第二阈值，如果是，则向第二存储服务器940发送对视频数据进行备份并更新第二映射关系的指令；否则，向第一存储服务器930发送对视频数据进行备份并更新第二映射关系的指令。
上述实施方式的优点如下：
对操作热度值越高的视频数据，存储在循环覆盖周期越长的存储服务器上，优化了对存储服务器的利用率，并提高了热点视频数据的数据安全。
在本发明的另一个实施方式中，进一步地通过分布式索引提高索引效率。
具体地说，如图10所示，在第四实施方式的基础上，索引服务器920还包含接收模块924、第一检索模块925，和输出模块926，第一存储服务器930还包含第二检索模块933，第二存储模块940还包含第二检索模块943，同样地，第N存储模块950还包含第二检索模块953。其中，在索引服务器920中，接收模块924用于接收客户端发出的对指定视频数据的检索请求，检索请求包含摄像机识别码和指定视频数据的时间范围。第一检索模块925用于根据摄像机识别码和第一映射关系获得存储有指定视频数据的各目标存储服务器，并向各目标存储服务器发出检索指令。输出模块926用于对各存储服务器返回的检索结果去重，并输出去重后的检索结果。在第一存储服务器930中，第二检索模块933用于接收索引服务器920的检索指令，并根据摄像机识别码、指定视频数据的时间范围、和第二映射关系对指定视频数据进行检索，并将检索结果发送给索引服务器920的输出模块926。第二存储服务器940中的第二检索模块943以及第N存储服务器950中的第二检索模块953，均与第一存储服务器930中的第二检索模块933作用相同，不做赘述。
上述实施方式的优点如下：
采用分布式索引结构，索引服务器920只存储摄像机识别码和存储服务器识别码的第一映射关系，第一存储服务器930、第二存储服务器940，以及第N存储服务器950中存储有摄像机识别码、视频数据的时间范围和在存储服务器中的物理位置的第二映射关系，从而以最少的索引服务器实现对更大规模的存储设备集群的管理，显著降低了成本，并提高了检索效率。
本领域的技术人员可以理解，视频数据操作系统的实施方式是与上文中视频数据存储系统的操作方法的实施方式相对应的系统实施方式，彼此可互相配合实施。上文中的实施方式中提到的相关技术细节在视频数据操作系统的实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在上文中的实施方式中。
参见图9，本发明实施例的第五实施方式的索引服务器920与至少两个存储服务器连接，即，第一存储服务器930，第二存储服务器940，还可以进一步包含其他存储服务器，例如第N存储服务器950。其中，索引服务器920中存储有摄像机识别码和存储服务器识别码的第一映射关系，第一存储服务器930，第二存储服务器940，和第N存储服务器950中存储有摄像机识别码、视频数据的时间范围和在存储服务器中的物理位置的第二映射关系。索引服务器920包含统计模块921、备份模块922，以及第一更新模块923。
更具体地说，统计模块921用于根据来自各客户端对视频数据的操作请求，统计各客户端对视频数据的操作热度值。备份模块922用于比较视频数据的操作热度值与预定的第一阈值，如果视频数据的操作热度值高于第一阈值，则向至少一个存储服务器发送备份指令，指示存储服务器对视频数据进行备份并更新第二映射关系。第一更新模块923用于根据该视频数据对应的摄像机识别码和对该视频数据进行备份的存储服务器识别码，更新第一映射关系。
下面简要说明本实施方式的索引服务器920的工作过程。
索引服务器920根据来自各客户端对视频数据的操作请求，统计各客户端对视频数据的操作热度值，并判断视频数据的操作热度值是否大于预定的第一阈值，如果是，则向第一存储服务器930，第二存储服务器940，和第N存储服务器950中的至少一个存储服务器发送备份指令，指示存储服务器对视频数据进行备份并更新第二映射关系，索引服务器920也相应地根据该视频数据对应的摄像机识别码和对该视频数据进行备份的存储服务器识别码，更新第一映射关系。
第五实施方式的优点如下：
对客户端对视频数据的操作请求进行实时统计，并对热点视频数据进行有选择的备份，极大地降低了视频数据备份成本，缓解了系统的容量与带宽资源的压力，同时确保了热点视频数据的数据安全，提高了对系统资源的利用效率。
需要指出的是，在本发明的另一个实施方式中，可以进一步根据操作热度值，将重要性相对更高的视频数据存储在循环覆盖周期更长的存储服务器中。
具体地说，在第五实施方式的基础上，索引服务器920与第一存储服务器930和第二存储服务器940连接，其中，第一存储服务器930对应第一阈值，第二存储服务器940对应预定的第二阈值，并且，第二阈值高于第一阈值，第二存储服务器940的循环覆盖周期长于第一存储服务器930的循环覆盖周期。在这种情况下，当视频数据的操作热度值高于第一阈值时，备份模块922进一步地判断视频数据的操作热度值是否高于第二阈值，如果是，则向第二存储服务器940发送对视频数据进行备份并更新第二映射关系的指令；否则，向第一存储服务器930发送对视频数据进行备份并更新第二映射关系的指令。
上述实施方式的优点如下：
将操作热度值越高的视频数据存储在循环覆盖周期越长的存储服务器上，优化了对存储服务器的利用率，并提高了热点视频数据的数据安全。
在本发明的另一个实施方式中，还可以进一步地通过分布式索引提高索引效率。
具体地说，如图10所示，索引服务器920还进一步地包含接收模块924、第一检索模块925，和输出模块926。其中，接收模块924用于接收客户端发出的对指定视频数据的检索请求，检索请求包含摄像机识别码和指定视频数据的时间范围。第一检索模块925用于根据摄像机识别码和第一映射关系获得存储有指定视频数据的各目标存储服务器，并向各目标存储服务器发出检索指令。输出模块926用于对各存储服务器返回的检索结果去重，并输出去重后的检索结果。
在本实施方式中，相应地，第一存储服务器930还包含第二检索模块933，第二存储模块940还包含第二检索模块943，同样地，第N存储模块950还包含第二检索模块953。在第一存储服务器930中，第二检索模块933用于接收索引服务器920的检索指令，并根据摄像机识别码、指定视频数据的时间范围、和第二映射关系对指定视频数据进行检索，并将检索结果发送给索引服务器920的输出模块926。第二存储服务器940中的第二检索模块943以及第N存储服务器950中的第二检索模块953，均与第一存储服务器930中的第二检索模块933作用相同，不做赘述。
上述实施方式的优点如下：
先在索引服务器中根据摄像机识别码和第一映射关系确定哪些或哪个存储服务器存储有指定的视频数据，再由这些存储服务器根据摄像机识别码等信息和第二映射关系对指定视频数据进行检索，因此，能够以最少的索引服务器920管理大规模的存储与服务器集群，并保持高检索效率。
本领域的技术人员可以理解，上述索引服务器的实施方式是与上文中视频数据存储系统的操作方法的实施方式相对应的装置实施方式，彼此可互相配合实施。上文中的实施方式中提到的相关技术细节在视频数据操作系统的实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在上文中的实施方式中。
综上所述，本发明的主要优点包括：
1)对客户端对视频数据的操作请求进行实时统计，并对热点视频数据进行有选择的备份，极大地降低了视频数据备份成本，缓解了系统的容量与带宽资源的压力，同时确保了热点视频数据的数据安全，提高了对系统资源的利用效率。
2)对操作热度值越高的视频数据，存储在循环覆盖周期越长的存储服务器上，优化了对存储服务器的利用率，并提高了热点视频数据的数据安全。
3)采用分布式索引结构，索引服务器只存储摄像机识别码和存储服务器识别码的第一映射关系，存储服务器存储有摄像机识别码、视频数据的时间范围和在存储服务器中的物理位置的第二映射关系，从而以最少的索引服务器实现对更大规模的存储设备集群的管理，显著降低了成本，并提高了检索效率。
4)具有更好的扩展性，解决了海量索引对索引服务器的存储和检索压力。
本领域的技术人员可以理解，本发明的各方法实施方式均可以以软件、硬件、固件等方式实现。不管本发明是以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型的计算机可访问的存储器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的或者可更换的介质等等)。同样，存储器可以例如是可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic，简称“PAL”)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称“RAM”)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，简称“PROM”)、只读存储器(Read-Only Memory，简称“ROM”)、电可擦除可编程只读存储器(ElectricallyErasable Programmable ROM，简称“EEPROM”)、磁盘、光盘、数字通用光盘(DigitalVersatile Disc，简称“DVD”)等等。
本发明各设备实施方式中提到的各单元都是逻辑单元，在物理上，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现，这些逻辑单元本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑单元所实现的功能的组合才是解决本发明所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本发明的创新部分，本发明上述各设备实施方式并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，这并不表明上述设备实施方式并不存在其它的单元。
需要说明的是，在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
并且，在本专利的权利要求书和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本专利的权利要求书和说明书中，如果提到根据某要素执行某行为，则是指至少根据该要素执行该行为的意思，其中包括了两种情况：仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (11)

1.一种视频数据存储系统的操作方法，其特征在于，所述视频数据存储系统包含索引服务器和至少两个用于存储视频数据的存储服务器，所述索引服务器中存储有摄像机识别码和存储服务器识别码的第一映射关系，所述存储服务器存储有摄像机识别码、视频数据的时间范围和在存储服务器中的物理位置的第二映射关系；所述方法包含以下步骤：
所述索引服务器根据来自各客户端对视频数据的操作请求，统计各客户端对视频数据的操作热度值；
所述索引服务器比较所述视频数据的操作热度值与预定的第一阈值，如果所述视频数据的操作热度值高于所述第一阈值，则所述索引服务器向至少一个存储服务器发送备份指令，指示所述存储服务器对所述视频数据进行备份并更新所述第二映射关系；
所述索引服务器根据所述视频数据对应的摄像机识别码和对所述视频数据进行备份的存储服务器识别码，更新所述第一映射关系。
2.如权利要求1所述的视频数据存储系统的操作方法，其特征在于，所述视频数据存储系统包含至少第一存储服务器和第二存储服务器，所述第一存储服务器对应所述第一阈值，所述第二存储服务器对应预定的第二阈值，其中，所述第二阈值高于所述第一阈值，所述第二存储服务器的循环覆盖周期长于所述第一存储服务器的循环覆盖周期，并且，
所述索引服务器向至少一个存储服务器发送备份指令的步骤包含以下子步骤：
如果所述视频数据的操作热度值高于所述第二阈值，则所述索引服务器向第二存储服务器发送对所述视频数据进行备份并更新所述第二映射关系的指令；否则，所述索引服务器向第一存储服务器发送对所述视频数据进行备份并更新所述第二映射关系的指令。
3.根据权利要求1所述的视频数据存储系统的操作方法，其特征在于，还包含以下步骤：
所述索引服务器接收客户端发出对指定视频数据的检索请求，所述检索请求包含摄像机识别码和所述指定视频数据的时间范围；
所述索引服务器根据所述摄像机识别码和所述第一映射关系获得存储有所述指定视频数据的各目标存储服务器；
所述索引服务器向所述各目标存储服务器发出检索指令，指示所述各目标存储服务器分别根据所述摄像机识别码、所述指定视频数据的时间范围、和所述第二映射关系对所述指定视频数据进行检索；
所述索引服务器对所述各存储服务器返回的检索结果去重，并输出去重后的检索结果。
4.根据权利要求1所述的视频数据存储系统的操作方法，其特征在于，客户端对视频数据的操作请求的类型包括但不限于以下之一或其任意组合：检索、锁定、标注、下载、回放。
5.根据权利要求1所述的视频数据存储系统的操作方法，其特征在于，所述索引服务器根据来自各客户端对视频数据的操作请求，统计各客户端对视频数据的操作热度值的步骤包含以下子步骤：
所述索引服务器根据来自各客户端对视频数据的操作请求，统计各客户端对视频数据的操作类型和次数，通过加权平均算法获得所述视频数据的操作热度值。
6.一种视频数据存储系统，其特征在于，包含索引服务器和至少两个存储服务器，其中，所述索引服务器中存储有摄像机识别码和存储服务器识别码的第一映射关系，所述存储服务器中存储有摄像机识别码、视频数据的时间范围和在存储服务器中的物理位置的第二映射关系，并且，
所述索引服务器包含统计模块、备份模块，以及第一更新模块，其中
所述统计模块用于根据来自各客户端对视频数据的操作请求，统计各客户端对视频数据的操作热度值；
所述备份模块用于比较所述视频数据的操作热度值与预定的第一阈值，如果所述视频数据的操作热度值高于所述第一阈值，则向至少一个所述存储服务器发送备份指令，指示所述存储服务器对所述视频数据进行备份并更新所述第二映射关系；
所述第一更新模块用于根据所述视频数据对应的摄像机识别码和对所述视频数据进行备份的存储服务器识别码，更新所述第一映射关系。
所述存储服务器包含存储模块和第二更新模块，其中，
所述存储模块用于根据所述备份模块的备份指令存储视频数据；
所述第二更新模块用于根据所述备份模块的备份指令更新所述第二映射关系。
7.如权利要求6所述的视频数据存储系统，其特征在于，所述系统包含至少第一存储服务器和第二存储服务器，其中，所述第一存储服务器对应所述第一阈值，所述第二存储服务器对应预定的第二阈值，并且，所述第二阈值高于所述第一阈值，所述第二存储服务器的循环覆盖周期长于所述第一存储服务器的循环覆盖周期，并且，
所述备份模块还用于：当所述视频数据的操作热度值高于所述第一阈值时，如果所述视频数据的操作热度值高于所述第二阈值，则向所述第二存储服务器发送对所述视频数据进行备份并更新所述第二映射关系的指令；否则，向所述第一存储服务器发送对所述视频数据进行备份并更新所述第二映射关系的指令。
8.如权利要求7所述的视频数据存储系统，其特征在于，所述索引服务器还包括：
接收模块，用于接收客户端发出的对指定视频数据的检索请求，所述检索请求包含摄像机识别码和所述指定视频数据的时间范围；
第一检索模块，用于根据所述摄像机识别码和所述第一映射关系获得存储有所述指定视频数据的各目标存储服务器，并向所述各目标存储服务器发出检索指令；
输出模块，用于对所述各存储服务器返回的检索结果去重，并输出去重后的检索结果；
所述存储服务器还包括：
第二检索模块，用于接收所述索引服务器的检索指令，并根据所述摄像机识别码、所述指定视频数据的时间范围、和所述第二映射关系对所述指定视频数据进行检索，并将检索结果发送给所述索引服务器的输出模块。
9.一种索引服务器，其特征在于，所述索引服务器与至少两个存储服务器连接，其中，所述索引服务器中存储有摄像机识别码和存储服务器识别码的第一映射关系，所述存储服务器中存储有摄像机识别码、视频数据的时间范围和在存储服务器中的物理位置的第二映射关系，并且，
所述索引服务器包含统计模块、备份模块，以及第一更新模块，其中
所述统计模块用于根据来自各客户端对视频数据的操作请求，统计各客户端对视频数据的操作热度值；
所述备份模块用于比较所述视频数据的操作热度值与预定的第一阈值，如果所述视频数据的操作热度值高于所述第一阈值，则向至少一个所述存储服务器发送备份指令，指示所述存储服务器对所述视频数据进行备份并更新所述第二映射关系；
所述第一更新模块用于根据所述视频数据对应的摄像机识别码和对所述视频数据进行备份的存储服务器识别码，更新所述第一映射关系。
10.如权利要求9所述的索引服务器，其特征在于，所述索引服务器与第一存储服务器和第二存储服务器连接，其中，所述第一存储服务器对应所述第一阈值，所述第二存储服务器对应预定的第二阈值，并且，所述第二阈值高于所述第一阈值，所述第二存储服务器的循环覆盖周期长于所述第一存储服务器的循环覆盖周期，并且，
所述备份模块还用于：当所述视频数据的操作热度值高于所述第一阈值时，如果所述视频数据的操作热度值高于所述第二阈值，则向所述第二存储服务器发送对所述视频数据进行备份并更新所述第二映射关系的指令；否则，向所述第一存储服务器发送对所述视频数据进行备份并更新所述第二映射关系的指令。
11.如权利要求9所述的索引服务器，其特征在于，还包含接收模块、第一检索模块，和输出模块，其中
所述接收模块用于接收客户端发出的对指定视频数据的检索请求，所述检索请求包含摄像机识别码和所述指定视频数据的时间范围；
所述第一检索模块用于根据所述摄像机识别码和所述第一映射关系获得存储有所述指定视频数据的各目标存储服务器，并向所述各目标存储服务器发出检索指令；
所述输出模块用于对所述各存储服务器返回的检索结果去重，并输出去重后的检索结果。
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