[发明专利]一种录像锁定的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及存储技术领域，尤其涉及一种录像锁定的方法和装置。

背景技术

随着高清在监控业务系统中的应用，对监控录像存储的可靠性、性能等方面的要求越来越高。而前端IP编码器设备到IPSAN的端到端的媒体流iSCSI块直存技术就是一种较好的录像存储方案。

在存储方式上，“媒体流块直存”的数据管理方式抛弃了媒体服务器。在IP网络的基础上，在编码设备中集成了iSCSI模块，使得编码设备可以基于iSCSI协议端到端的把录像数据写入IPSAN存储设备中。

为解决海量视频监控数据在IPSAN上的高效存储与快速检索，同时避免通用文件系统的文件碎片、可靠性低等问题，iSCSI块直存需要设计专有的块存储格式，一方面支持录像数据IO写入的高性能、高可靠性，同时支持对海量录像数据的快速检索。

对于监控存储，具有单个摄像机的录像数据独立、24小时连续写入的特点。因此，在存储系统中一般为每个摄像机划分独立的存储空间，并提供支持可连续长时间写入的大块存储空间，从而满足摄像机录像顺序写入磁盘的高性能需求。

同时，由于每个摄像机的视频监控录像数据具有天然按照时间先后排序的特点。因此，可以在块存储格式中增加时间索引，记录到块存储格式中的索引区域。从而在检索录像时，可以基于时间索引，快速定位到指定时间的录像数据。

对于iSCSI块存储系统，在单个摄像机的磁盘存储空间中，一种通用的监控录像块存储格式如图1。

该块存储格式用于在磁盘存储空间中，存储单个摄像机的所有I帧组录像数据。同时为了支持从海量录像数据中，基于输入时间快速查找对应的I帧组，因此在块格式实现了对数据单元的切分，并对数据单元及录像数据增加了多级的时间索引。

该块格式的主要组成部分如下：

（1）超级块：一般有几十K字节，用来记录块格式的版本号、摄像机编码。由于超级块中的数据有限，因此通常有较多的预留空间；

（2）一级时间索引区：超级块后面为一级时间索引区，索引区中的每条时间索引与一个数据单元一一对应（比如：第n条一级时间索引，对应第n个数据单元），用于记录该数据单元的最早I帧组的时间，从而可以基于时间快速定位到某个数据单元；

（3）数据单元及二级时间索引区：一级时间索引区后面是一系列的数据单元，用于保存录像的I帧组数据。为了保证I帧组数据的连续写入，数据单元一般达到几百M字节。每个数据单元是以一个二级时间索引区开始的，其中每条时间索引项与一个I帧组一一对应（比如：第n条二级时间索引，对应本数据单元的第n个I帧组），用于记录该I帧组的开始时间，从而可以基于时间快速定位某个I帧组。二级索引区之后，就是本数据单元中的所有I帧组数据；

（4）I帧组：一个I帧组就是1秒的监控录像数据。在I帧组中，存储的是该I帧组的所有视音频数据包。

在前端I帧组数据通过iSCSI写入块存储的数据单元时，同时将该I帧组的时间按照二级索引的时间格式，写入到该I帧组对应的二级索引项位置。如果该数据单元最早时间的二级索引发生变化时，则将该二级索引按照一级索引的时间格式要求，写入到一级索引区的对应位置。

上述的一级时间索引、二级时间索引，本质上就是一个整数值（时间都可以通过“从1972年到指定时间的秒数”的整数值来表示）。由于摄像机产生的I帧组数据，其时间值天然就是从小到大递增，因此上述的时间索引数据，不管是一级时间索引区、还是二级时间索引区，在写入索引数据的同时，同时实现了按时间整数值从小到大的排序。

在用户检索监控录像时，一般会指定摄像机、时间，监控存储系统实现从指定摄像机的存储空间中，查找到指定时间的I帧组录像。

在iSCSI块存储方式的监控存储系统中，通常是由DM（数据管理服务器）设备实现上述查找处理。对于上述块存储格式，DM服务器首先会从磁盘中读取摄像机的一级时间索引区到内存中，基于输入时间查找到满足条件的一级时间索引，从而找到该一级索引对应的数据单元。

然后，再从磁盘中读取该数据单元的二级时间索引区到内存中，基于输入时间找到满足条件的二级时间索引，从而找到该二级索引对应的I帧组。

最后，将找到的I帧组从磁盘装载到内存，并最终将I帧组数据返回给用户，从而实现了基于指定摄像机与时间、快速查找对应I帧组的功能需求。