一种面向视频监控的文件存储方法.pdf

本发明涉及一种面向视频监控的文件存储方法，包括以下步骤：创建视频监控文件，视频监控文件包括段信息、数据段和索引段，采用占位方式写入段信息。通过网络接收视频监控数据。若视频监控数据为流数据，则判断该流数据是否为新加入的；若是，则将该流数据的段信息及索引段信息记录在内存中；若否，则将该流数据的当前帧写入视频监控文件的数据段，并将当前帧的帧索引信息记录在内存中；若视频监控数据为信令，则判断该信令是否为录像原因；若是，则将录像原因添加至内存中；若否，则根据信令类型进行相应处理。关闭视频监控文件。该方法能够减少磁头的寻道次数，提高并发写性能，在转存数据后有利于提高分析录像的效率。

权利要求书1.  一种面向视频监控的文件存储方法，其特征在于：该方法包括以下顺序的步骤： （1）在硬盘中创建视频监控文件，所述的视频监控文件包括段信息、数据段和索引段，并采用占位方式写入段信息； （2）通过网络接收视频监控数据，所述的视频监控数据包括流数据和与流数据相关的各种信令； （3）对视频监控数据的类型进行判断； 若视频监控数据为流数据，则判断该流数据是否为新加入的；若是，则将该流数据的段信息及索引段信息记录在内存中；若否，则将该流数据的当前帧写入视频监控文件的数据段，并将当前帧的帧索引信息记录在内存中； 若视频监控数据为与流数据相关的信令，则判断该信令是否为录像原因；若是，则将录像原因添加至内存中；若否，则根据信令类型进行相应处理； （4）判断是否要关闭视频监控文件；若是，则执行步骤（5）；若否，则返回执行步骤（2）； （5）关闭视频监控文件。 2.  根据权利要求1所述的一种面向视频监控的文件存储方法，其特征在于：步骤（1）中，所述的段信息包括数据段和索引段的起始偏移地址；所述的数据段包括每一个流的每一帧数据；所述的索引段包括所有流的定长信息、录像原因和帧索引信息。 3.  根据权利要求1所述的一种面向视频监控的文件存储方法，其特征在于：步骤（5）中，所述的关闭视频监控文件，具体包括以下步骤： （51）采用占位方式，将每一个流的定长信息写入至视频监控文件的索引段； （52）将每一个流的录像原因写入至视频监控文件的索引段，同时更新内存中定长部分信息的相关信息； （53）将每一个流的帧索引信息写入至视频监控文件的索引段，同时更新内存中定长部分信息的相关信息； （54）将内存中每一个流的段信息更新至视频监控文件的段信息； （55）将内存中每一个流的定长信息更新至视频监控文件的索引段。

说明书一种面向视频监控的文件存储方法

技术领域
本发明涉及视频监控文件存储技术领域，具体涉及一种面向视频监控的文件存储方法。

背景技术
在视频监控系统中，一个重要的功能就是视频录像功能。只有具有了视频录像功能的监控系统才能进行事后的录像查证。视频录像主要有两种方式：前端存储和平台存储。前端存储时，一般同时存储的摄像机的个数比较少，对性能的要求不是太高，而由于部署环境可能比较恶劣，因此更注重的是存储的稳定性。平台存储时，一般储存设备都放置在机房，因此存储设备自身稳定性较高，但平台存储时，一般管理的摄像机数目较多，因此对存储的性能要求很高。一般的录像方法是一个文件只存储一个摄像机的视频数据，每隔一段时间更换一个文件。这样的方法通过文件系统提供的文件名实现对存储视频的唯一标识，实现简单。但平台同时存储多条视频流数据时，就相当于同时写多个文件，对于一般的文件系统，属于一个文件的扇区是大致连续的，因此硬盘的磁头就会交替变换位置同时写不同的扇区。由于磁头移动是机械动作，频繁的移动会严重影响硬盘的写速度，也就会影响录像存储时的并发性能。
一些方法是不采用文件系统（如：一种多路媒体流同时录像的高效方法，CN104159058A），将硬盘划分为等大小的块，每次接收的数据先缓冲到内存中，等达到一定阈值后，再写入和划分的块大小相同的数据；这样的方法没有充分利用文件系统对硬盘的管理功能，因此使用的限制较多，上层应用程序的编写较为复杂。
通常来说，视频监控系统的录像中99%以上的数据都是无用的，只有发生重要事件时，这个时间点前后的录像，这个地点周围的录像才是有价值的，因此需要有一种事后查询的手段快速定位到感兴趣的录像。通常的做法是将录像原因和对应的时间段存储在数据库中，这样一来，在监控系统中查询录像时就非常方便。但在实践中，这样做也有一定的局限性，很多时候，分析录像的地点往往不是在监控中心，只能是在监控中心粗略的选取一批图像拷备回分析实验室，然后由专家仔细分析。这样一来，录像原因就和录像分离了，再次分析时就无法通过录像原因进行快速的筛选，不利于提高分析效率。

发明内容
本发明的目的在于提供一种面向视频监控的文件存储方法，该文件存储方法将多条视频流和录像原因复合到一个文件中进行存储，能够减少磁头的寻道次数，提高并发写的性能，在转存数据后有利于提高分析录像的效率。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种面向视频监控的文件存储方法，该方法包括以下顺序的步骤：
（1）在硬盘中创建视频监控文件，所述的视频监控文件包括段信息、数据段和索引段，并采用占位方式写入段信息。
（2）通过网络接收视频监控数据，所述的视频监控数据包括流数据和与流数据相关的各种信令。
（3）对视频监控数据的类型进行判断。
若视频监控数据为流数据，则判断该流数据是否为新加入的；若是，则将该流数据的段信息及索引段信息记录在内存中；若否，则将该流数据的当前帧写入视频监控文件的数据段，并将当前帧的帧索引信息记录在内存中；
若视频监控数据为与流数据相关的信令，则判断该信令是否为录像原因；若是，则将录像原因添加至内存中；若否，则根据信令类型进行相应处理。
（4）判断是否要关闭视频监控文件；若是，则执行步骤（5）；若否，则返回执行步骤（2）。
（5）关闭视频监控文件。
步骤（1）中，所述的段信息包括数据段和索引段的起始偏移地址。所述的数据段包括每一个流的每一帧数据。所述的索引段包括所有流的定长信息、录像原因和帧索引信息。
步骤（5）中，所述的关闭视频监控文件，具体包括以下步骤：
（51）采用占位方式，将每一个流的定长信息写入至视频监控文件的索引段。
（52）将每一个流的录像原因写入至视频监控文件的索引段。
（53）将每一个流的帧索引信息写入至视频监控文件的索引段。
（54）将内存中每一个流的段信息更新至视频监控文件的段信息。
（55）将内存中每一个流的定长信息更新至视频监控文件的索引段。
由以上技术方案可知，本发明将多条视频流复合到一个文件中进行存储，这样就减少了磁头的寻道次数，可以明显地提高并发写的性能；该方法还将录像原因复合到文件中，在转存文件时不会造成录像原因和录像的分离，转存数据后，有利于提高分析效率；该方法充分利用了文件系统对硬盘的管理功能，对每次写入数据长度没有限制，因此上层应用程序的编写较为简单。

附图说明
图1是本发明的方法流程图；
图2是视频监控文件的格式示意图；
图3是视频监控文件的关闭过程示意图。

具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示的一种面向视频监控的文件存储方法，该方法包括以下顺序的步骤：
步骤101，在硬盘中创建视频监控文件，如图2所示，所述的视频监控文件包括段信息、数据段和索引段，并采用占位方式写入段信息。由于视频监控数据的实时数据还不知道，因此，采用占位方式写入段信息，给段信息预留出空间，在视频监控文件关闭时，再将真正的段信息更新至该位置。
如图2所示，由于视频数据量巨大，因此，本发明中的所有偏移量均采用8字节表示。所述的段信息包括数据段和索引段的起始偏移地址。所述的数据段包括每一个流的每一帧数据。在本发明中，为了加速访问，每一帧数据从4字节或8字节对齐的位置开始写入，最后不对齐的部分补0即可。所述的索引段包括定长部分和变长部分。定长部分包含所有流的定长信息。每条流的定长信息集中存放在一块，依次排列。每条记录包括设备唯一ID、流类型（表明是音频还是视频）、流索引（表明是设备的第几个摄像头产生的流）、流的起止时间（至少精确到秒）、录像原因个数、录相原因的起始偏移量、帧索引的起始偏移量等。变长部分包含录像原因和帧索引。录像原因包含所有流的录像原因；每条流可以有数量不等的录像原因，依次排列；这样就可以方便事后查询；每条记录包含录像原因的描述、起止时间（至少精确到秒）。帧索引包含所有流的帧索引信息；每条流可以有数量不等的帧索引信息，依次排列；这样就可以回放录像时快速定位；每条记录包含当前帧的时间戳、字节数、是否是关键帧、对应的实际帧数据在文件中的偏移量。
步骤102，通过网络接收视频监控数据，所述的视频监控数据包括流数据和与流数据相关的各种信令。
步骤103，对视频监控数据的类型进行判断。若视频监控数据为流数据，则执行步骤104。若视频监控数据为与流数据相关的信令，则执行步骤107。
步骤104，判断该流数据是否为新加入的；若是，则执行步骤105；若否，则执行步骤106。
步骤105，将该流数据的段信息及索引段信息记录在内存中。在视频监控文件关闭时，再将该流数据的段信息及索引段信息写入硬盘。
步骤106，将该流数据的当前帧写入视频监控文件的数据段，并将当前帧的帧索引信息记录在内存中。
步骤107，判断该信令是否为录像原因；若是，则执行步骤108；若否，则执行步骤109。
步骤108，将录像原因添加至内存中。在视频监控文件关闭时，再将录像原因写入硬盘。
步骤109，根据信令类型进行相应处理。执行至该步骤，说明信令为与存储无关的信令，根据应用的不同进行相应处理即可。
步骤110，判断是否要关闭视频监控文件。若是，则执行步骤111；若否，则返回执行步骤102。
步骤111，关闭视频监控文件。如图3所示，所述的关闭视频监控文件，具体包括以下步骤：
步骤201，采用占位方式，将每一个流的定长信息写入至视频监控文件的索引段。此时，视频监控文件定长部分信息的一些内容还不知道，采用占位方式写入文件，为暂时未知的定长部分信息预留存储空间，在步骤205再将该信息进行更新。
步骤202，将每一个流的录像原因写入至视频监控文件的索引段，同时更新内存中定长部分信息的相关信息。
步骤203，将每一个流的帧索引信息写入至视频监控文件的索引段，同时更新内存中定长部分信息的相关信息。
步骤204，将内存中每一个流的段信息更新至视频监控文件的段信息。
步骤205，将内存中每一个流的定长信息更新至视频监控文件的索引段。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。