[发明专利]视频存储方法、装置及网络视频监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及网络视频监控技术领域，尤其涉及一种视频存储方法、装置及网络视频监控系统。

背景技术

视频监控技术经历了模拟视频监控以及数字视频监控两个阶段后，已经发展到网络视频监控阶段。新一代网络视频监控系统与前两代视频监控系统的根本区别在于，其不再局限于简单地对视频信号的处理、传输和控制，其核心是对基于网际协议(Internet Protocol，IP)网络的多媒体信息(音频/视频/数据)提供一个综合、完备的管理控制平台。网络视频监控系统以网络为依托，以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心，以智能实用的图像分析为特色，并与报警系统和门禁系统整合到一个使用平台上，引发了视频监控领域的一次技术革命。

视频监控系统基本功能有两个，一个是提供实时监控视频，另一个是对监控的视频进行存储，以便事后回放。其中，网络视频监控系统对视频存储的需求具有以下几个特点：

1)对存储容量需求的弹性比较大，存储容量的多少随着画面质量的提高、画面尺寸的增大以及视频线路的增加都会成倍的增加；

2)对存储的性能要求不高，但是需要能够满足长时间的连续数据读写，数据流量大，但访问请求低；

3)数据保存周期短，一般监控场所的数据在保存一定时间(如一个月)，以后便可以删除。

现有网络视频监控系统的视频存储解决方案，一种是采用分布式独立存储，参见图1，为该方案示意图。此种存储解决方案中，采用直接附加存储(Direct Attached Storage，DAS)连接方式为每台监控服务器直接挂接一台外置存储设备供存储扩展。这种方式一次性采购成本较低，小规模维护成本也在可控范围内，但不利于扩展，维护成本会随着监控规模的扩大而迅速增长，已经不能满足目前存储海量视频数据的要求。

随着基于网络的小型计算机系统接口(internet Small Computer SystemInterface，iSCSI)协议以及存储区域网络(Storage Area Network，SAN)的发展，现有网络视频监控系统一般采用集中式存储方案，这种视频存储方案的特点是存储的数据量大、数据保存周期长、安全性高。参见图2，为基于集中式存储方案的网络视频监控系统示意图。整个网络视频监控系统包括采集前端201、存储后端(SAN网络)202以及在线监控端203，而采集前端201和在线监控端203通过IP网络204连接，为了简化起见，图中仅以一个编码器2011和一个解码器2031为例，实际的监控系统中，往往存在多个编码器2011和解码器2031。其中，监控前端201至少包括编码器2011，编码器2011会将生成的视频流分别向存储后端202和IP网络204发送，达到视频存储以及在线监控的目的，图中分别表示为存储流和在线监控流。对于视频存储，编码器2011通过自身的SAN接口与存储后端202提供的存储设备2021建立iSCSI连接，将视频流以数据块的方式写入存储设备2021的目标存储空间(target)，其中，采集前端201是基于传输控制协议(Transmission ControlProtocol，TCP)承载iSCSI、采用单播方式向存储后端202传输视频流的。此外，编码器2011按照为自身配置的组播地址向给网络设备2041再发送一份在线监控流，由网络设备2041以组播形式发送给在线监控端203的解码器2031，最终实现在线监控。

但是，图2所示的基于集中式存储的网络视频监控系统存在一些难以克服的问题：

(1)编码器2011每次都要对视频流进行重复传输，也就是分别向存储后端202和网络设备2041传输，而且是分别采用单播和组播两种方式，这无疑给编码器2012增加了负担，造成了编码器2012开销大的问题；

(2)分别采用单播和组播方式进行同一份视频流传输，实际上是对网络资源的一种浪费，理论上，浪费了50％网络带宽；

(3)从采集前端201到存储后端202采用TCP承载iSCSI进行视频流的传输，由于TCP自身的可靠性机制，能够保证视频流的完整性和准确性(但是正如前面对视频存储要求的介绍，视频存储对存储性能要求不高)，这是它的一个优势，然而，这些都是建立在TCP利用繁多的控制信息来保证的基础上，那么相应地，由于这些控制信息的信令开销，势必造成了传输缓慢、实时性差以及存储效率低下等问题。而正如前面对视频存储要求的介绍，视频存储需要存储海量数据，而且往往是连续传输，如果传输速度慢，很难满足上述要求。