CN109982020A - 一种视频存储及检索方法 - Google Patents

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刘凡
范山岗
顾浩
洪盛
赵东旭
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Abstract

本发明公开了一种视频存储及检索方法，所述存储方法包括如下步骤：获取视频流，并将所述视频流转换为H264裸流；识别所述H264裸流中的关键帧；计算所述关键帧的帧号和所述关键帧距离初始位置的绝对偏移；根据所述关键帧的帧号和绝对偏移建立关键帧索引队列；将所述关键帧索引队列写入保存文件中；极大程度提高了视频定位、快进及慢退的效率,降低了拖拽视频进度条的延迟。

Description

一种视频存储及检索方法
技术领域
本发明涉及一种视频存储及检索方法，属于视频监控安防领域技术领域。
背景技术
近几年，随着IP网络的快速发展，视频监控行业也进入了全网络化时代。其中嵌入式远程监控系统采用了客户端/服务器模式。通过简化TCP/IP协议栈实现了嵌入式WEB服务器(EWS)功能，将EWS安装到设备中，从而使得嵌入式设备可以通过Internet互联，同时可提供网络管理页面，使用户可用标准的网络浏览器对众多设备进行在线远程访问、控制和管理，将时间与距离的限制降到最低。通过RTSP、RTP/RTCP等流媒体协议栈实现了嵌入式流媒体服务器的功能。流媒体服务器对流媒体内容进行采集、缓存、调度和传输播放。流媒体应用系统的主要性能体现都取决于媒体服务器的性能和服务质量。因此，流媒体服务器是流媒体应用系统的基础，也是最主要的组成部分。但是嵌入式服务器的计算能力远远比不上传统服务器，因此具有很大的局限性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种视频存储及检索方法，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷或缺陷之一。
第一方面：一种视频存储方法，所述存储方法包括如下步骤：
获取视频流，并将所述视频流转换为H264裸流；
识别所述H264裸流中的关键帧；
计算所述关键帧的帧号和所述关键帧距离初始位置的绝对偏移；
根据所述关键帧的帧号和绝对偏移建立关键帧索引队列；
将所述关键帧索引队列写入保存文件中。
优选的，所述视频存储方法包括：利用ffmepg库将所述视频流转换为H264裸流。
优选的，所述关键帧的识别方法包括：
对所述H264裸流进行分帧，寻找帧起始标志为00 00 00 01 XX的数据帧；
当XX为0x67时，确定从00 00 00 01 67开始到下一个00 00 00 01之前为SPS；
当XX为0x68时，确定从00 00 00 01 68开始到下一个00 00 00 01之前为PPS；
当下一数据帧中XX为0x65时，从00 00 00 01 65开始到下一个00 00 00 01之前即为所识别的关键帧。
优选的，所述方法还包括：
将SPS、PPS及所识别的关键帧合并为一个完整帧，并将此完整帧标记为关键帧。
第二方面：一种视频检索方法，所述检索方法包括如下步骤：
接收视频检索请求；
根据视频检索请求从保存有待检索视频的关键帧索引队列的文件中恢复出关键帧索引队列；
根据待检索视频的帧号遍历所述关键帧索引队列，寻找与所述帧号相对应的绝对偏移，获取待检索视频的关键帧。
优选的，所述检索方法还包括通过下述方法计算待检索视频的帧号：
接收到视频检索请求时，根据公式（1）计算当前时间：
（1）
其中，为当前时间，为当前帧号，F为帧率；
根据公式（2）计算待检索视频的帧号：
(2)
其中，N为待定位点帧号，为偏移时间。
优选的，所述关键帧的获取方法包括：
按帧号从小到大的顺序遍历关键帧索引队列；
当待检索视频的帧号小于或等于当前遍历点关键帧的帧号时，确定为正确的待检索视频的关键帧的帧号；
根据关键帧的帧号索引到对应的绝对偏移，进行一次文件I/O操作，实现视频检索。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明所提出的视频存储及检索方法，在对H264视频文件进行实时回放时减少了频繁文件的I/O操作，极大程度提高了视频定位、快进及慢退的效率,降低了拖拽视频进度条的延迟。本专利提出的建立关键帧索引队列的方法可以控制耗时在1秒以下，且随着视频分辨率的提高，视频重定位效率成倍数提高。
附图说明
图1是本发明的流程图；
图2是本发明的文件帧局部图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-2所示，一种视频存储方法，所述存储方法包括如下步骤：
获取视频流，并将所述视频流转换为H264裸流；
识别所述H264裸流中的关键帧；
计算所述关键帧的帧号和所述关键帧距离初始位置的绝对偏移；
根据所述关键帧的帧号和绝对偏移建立关键帧索引队列；
将所述关键帧索引队列写入保存文件中。
在本实施例中，所述视频存储方法包括：利用ffmepg库将所述视频流转换为H264裸流。
所述关键帧的识别方法包括：
对所述H264裸流进行分帧，寻找帧起始标志为00 00 00 01 XX的数据帧；
当XX为0x67时，确定从00 00 00 01 67开始到下一个00 00 00 01之前为SPS；
当XX为0x68时，确定从00 00 00 01 68开始到下一个00 00 00 01之前为PPS；
当下一个数据帧中XX为0x65时，从00 00 00 01 65开始到下一个00 00 00 01之前即为所识别的关键帧。在H.264/AVC视频编码标准中，整个系统框架被分为了两个层面：视频编码层面（VCL）和网络抽象层面（NAL）。其中，前者负责有效表示视频数据的内容，而后者则负责格式化数据并提供头信息，以保证数据适合各种信道和存储介质上的传输。因此我们平时的每帧数据除PPS（图像参数集)与SPS(序列参数集)外，就是一个NAL单元。在实际的H264数据帧中，往往帧前面带有00 00 00 01 或 00 00 01分隔符，一般来说编码器编出的首帧数据为PPS与SPS，接着为关键帧（I帧）。 在图2中从00 00 00 01 67开始到下一个0000 00 01之前为SPS；从00 00 00 01 68开始到下一个00 00 00 01 之前为PPS，接着从0000 00 01 65开始到下一个00 00 00 01之前就是关键帧。在实际传输中为了最大限度地利用资源，合并PPS、SPS和关键帧成为一个关键帧，并将此完整帧标记为关键帧。
一种视频检索方法，所述检索方法包括如下步骤：
接收视频检索请求；
根据视频检索请求从保存有待检索视频的关键帧索引队列的文件中恢复出关键帧索引队列；
根据待检索视频的帧号遍历所述关键帧索引队列，寻找与所述帧号相对应的绝对偏移，获取待检索视频的关键帧。
优选的，所述检索方法还包括通过下述方法计算待检索视频的帧号：
接收到视频检索请求时，根据公式（1）计算当前时间：
（1）
其中，为当前时间，为当前帧号，F为帧率；
根据公式（2）计算待检索视频的帧号：
(2)
其中，N为待定位点帧号，为偏移时间。
在本实施例中，所述关键帧的获取方法包括：
按帧号从小到大的顺序遍历关键帧索引队列；
当待检索视频的帧号小于或等于当前遍历点关键帧的帧号时，确定为正确的待检索视频的关键帧的帧号；
根据关键帧的帧号索引到对应的绝对偏移，进行一次文件I/O操作，实现视频检索。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种视频存储方法，其特征在于，所述存储方法包括如下步骤：
获取视频流，并将所述视频流转换为H264裸流；
识别所述H264裸流中的关键帧；
计算所述关键帧的帧号和所述关键帧距离初始位置的绝对偏移；
根据所述关键帧的帧号和绝对偏移建立关键帧索引队列；
将所述关键帧索引队列写入保存文件中。
2.根据权利要求1所述的视频存储方法，其特征在于，包括：利用ffmepg库将所述视频流转换为H264裸流。
3.根据权利要求1所述的视频存储方法，其特征在于，所述关键帧的识别方法包括：
对所述H264裸流进行分帧，寻找帧起始标志为00 00 00 01 XX的数据帧；
当XX为0x67时，确定从00 00 00 01 67开始到下一个00 00 00 01之前为SPS；
当XX为0x68时，确定从00 00 00 01 68开始到下一个00 00 00 01之前为PPS；
当下一数据帧中XX为0x65时，从00 00 00 01 65开始到下一个00 00 00 01之前即为所识别的关键帧。
4.根据权利要求3所述的视频存储方法，其特征在于，所述方法还包括：
将SPS、PPS及所识别的关键帧合并为一个完整帧，并将此完整帧标记为关键帧。
5.一种视频检索方法，其特征在于，所述检索方法包括如下步骤：
接收视频检索请求；
根据视频检索请求从保存有待检索视频的关键帧索引队列的文件中恢复出关键帧索引队列；
根据待检索视频的帧号遍历所述关键帧索引队列，寻找与所述帧号相对应的绝对偏移，获取待检索视频的关键帧。
6.根据权利要求5所述的视频检索方法，其特征在于，所述检索方法还包括通过下述方法计算待检索视频的帧号：
接收到视频检索请求时，根据公式（1）计算当前时间：
（1）
其中，为当前时间，为当前帧号，F为帧率；
根据公式（2）计算待检索视频的帧号：
(2)
其中，N为待定位点帧号，为偏移时间。
7.根据权利要求5所述的视频检索方法，其特征在于，所述关键帧的获取方法包括：
按帧号从小到大的顺序遍历关键帧索引队列；
当待检索视频的帧号小于或等于当前遍历点关键帧的帧号时，确定为正确的待检索视频的关键帧的帧号；
根据关键帧的帧号索引到对应的绝对偏移，进行一次文件I/O操作，实现视频检索。
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