CN104427351B - 用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位方法及*** - Google Patents

用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位方法及***，该方法包括：步骤一，视频流存储服务器划分一视频存储块，在该视频存储块中为视频流划分存储空间，在该存储空间中为每一视频流建立段索引表和时间索引表；步骤二，视频流定位服务器在定位一时间段视频流时，根据该时间段的开始时间和结束时间在段索引表中获取符合条件的段索引号，根据该符合条件的段索引号定位到目标段索引，根据该目标段索引在时间索引表中获取视频流的存储空间起始地址和占用空间大小，根据该存储空间起始地址和占用空间大小获取视频流。本发明解决了造成相同时间段的视频流无法播放或下载的问题。

Description

用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位方法及***
技术领域
本发明属于计算机信息存储技术领域，具体涉及一种用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位方法及其***。
背景技术
随着“天网工程”、“平安城市”建设的不断深入，视频安防监控技术的更新换代、新技术的更迭以及未来的发展越来越受到各界的高度重视。高清视频、视频存储、智能视频分析等技术成为当前视频技术发展的主要方面。
目前，监控摄像头已遍布中国大地的每个街头，昼夜不停地监视和录像。在改善社会治安的同时，产生海量视频信息，对成千上万个监控平台进行监控将耗费大量的人力、物力和时间。在海量的视频中查找所需要的信息，无疑是大海捞针，也给视频监控带来巨大的挑战。传统的人海战术，因效率低下以及容易错过关键目标，容易使视频监控处于“监而不控”的状态。如何化解这一危机，是现代安防的热点和难点。视频检索和视频浓缩是其中的关键。其中视频检索技术已经逐渐成熟并开始走向市场。
在社会公共安全领域，视频监控***成为维护社会治安，加强社会管理的一个重要组成部分。然而视频录像存在存储数据量大，存储时间长等特点，通过录像寻找线索，获取证据传统的做法是要耗费大量人力、物力以及时间，效率极其低下，以至于错过最佳破案时机。因此在视频监控***中，录像智能检索已成为公安用户迫切需求，对于公安加快破案速度，提高大案、要案的破案效率具有重要指导意义。
视频定位简单的可以理解为从海量视频中获取有用或者指定时间段的视频片段。在面向网络的视频存储架构中，一般采用流媒体服务器+IP-SAN存储设备的架构，流媒体服务器将1秒流数据写入IP-SAN存储设备的同时，会将该秒时间戳也一并写入，一旦流媒体的时间发生更改或错乱，易导致相同时间段的视频流无法播放或下载的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于视频监控的时间重叠视频流的存储与快速定位方法及其***，用于克服流媒体服务器发生时间调整或错乱，从而造成相同时间段的视频流无法播放或下载的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位方法，包括：
步骤一，视频流存储服务器划分一视频存储块，在该视频存储块中为视频流划分存储空间，在该存储空间中为每一视频流建立段索引表和时间索引表；
步骤二，视频流定位服务器在定位一时间段视频流时，根据该时间段的开始时间和结束时间在段索引表中获取符合条件的段索引号，根据该符合条件的段索引号定位到目标段索引，根据该目标段索引在时间索引表中获取视频流的存储空间起始地址和占用空间大小，根据该存储空间起始地址和占用空间大小获取视频流。
所述的用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位方法，其中，所述段索引表包括段索引号、段开始时间以及段结束时间。
所述的用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位方法，其中，所述时间索引表包括时间戳、段索引号、存储空间起始时间以及占用空间大小。
所述的用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位方法，其中，所述符合条件的段索引号为该时间段的开始时间大于或等于段索引的开始时间且该时间段的结束时间小于或等于段索引的结束时间。
所述的用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位方法，其中，所述步骤二中，包括：
视频流定位服务器当符合条件的段索引号为多个时，获取符合条件的段索引的重叠时间区间，根据段索引号定位到目标段索引，根据目标段索引中的开始时间得到该秒时间在时间索引表中的位置，根据时间索引表中该秒视频流的存储空间起始地址和占用空间大小读出该秒的视频流，并按时间先后顺序读取视频流直到达到目标段索引的结束时间。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位***，包括：
视频流存储服务器，用于划分一视频存储块，在该视频存储块中为视频流划分存储空间，在该存储空间为每一视频流建立段索引表和时间索引表；
视频流定位服务器，连接所述视频流存储服务器，用于在定位一时间段视频流时，根据该时间段的开始时间和结束时间在段索引表中获取符合条件的段索引号，根据该符合条件的段索引号定位到目标段索引，根据该目标段索引在时间索引表中获取视频流的存储空间起始地址和占用空间大小，根据该存储空间起始地址和占用空间大小获取视频流。
所述的用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位***，其中，所述段索引表包括段索引号、段开始时间以及段结束时间。
所述的用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位***，其中，所述时间索引表包括时间戳、段索引号、存储空间起始时间以及占用空间大小。
所述的用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位***，其中，所述符合条件的段索引号为该时间段的开始时间大于或等于段索引的开始时间且该时间段的结束时间小于或等于段索引的结束时间。
所述的用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位***，其中，所述视频流定位服务器，还用于当符合条件的段索引号为多个时，获取符合条件的段索引的重叠时间区间，根据段索引号定位到目标段索引，根据目标段索引中的开始时间得到该秒时间在时间索引表中的位置，根据时间索引表中该秒视频流的存储空间起始地址和占用空间大小读出该秒的视频流，并按时间先后顺序读取视频流直到达到目标段索引的结束时间。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
本发明提供了一种基于段索引和时间索引两级结构的视频流存储与定位方法，该方法提供段索引和时间索引的两级索引结构。判断该时间段落在哪个段索引对应的时间区间内，然后根据视频流开始时间在时间索引表中的位置获取该时间戳信息在视频存储块设备中存储的位置，从而实现根据重叠起止时间获取该时间段内所有视频流数据的目的。
附图说明
图1为本发明的时间重叠视频流的存储与快速定位***结构图；
图2为本发明的时间重叠视频流的存储及索引建立流程图；
图3为本发明的时间重叠视频流的定位方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
如图1所示，为本发明的时间重叠视频流的存储与快速定位***结构图。该***100包括：视频流存储服务器10、视频流定位服务器20。
视频流存储服务器10包括逻辑卷划分模块20，逻辑卷划分模块20划分一个视频存储块设备，在视频存储块设备中为每路视频流划分存储空间，并在存储空间中针对每路视频流建立段索引表和时间索引表。
其中，段索引包含某一时间段视频流的开始时间和结束时间以及所在段索引号，时间索引包括该秒时间戳信息、所在段索引号、存储空间起始地址和占用空间大小。相同起止时间的两段数据分别具有各自的段索引和时间索引。
表1为本发明的段索引结构；表2为本发明的时间索引结构。
表1
段索引号 段开始时间 段结束时间
表2
时间戳 段索引号 存储空间起始地址 占用空间大小
视频流开始存储时，在段索引表中申请一个段索引，并唯一标识一个段索引号，记录下开始时间；开始存储后，视频流存储服务器每缓冲1秒的视频数据，就在时间索引表中申请一个时间索引，记录下该秒的时间戳，所在的段索引号，在视频流的存储空间中的存储地址以及该秒数据占用的空间大小。在开始存储时申请的段索引中记录下结束时间。
视频流定位服务器20在定位某一时间段内的视频流数据时，首先将其开始时间和结束时间作为检索字段，根据开始时间和结束时间在段索引表中查找符合条件的段索引号。符合条件的段索引号是指被检索录像段的开始时间大于或等于段索引的开始时间且被检索的录像段结束时间小于或等于段索引的结束时间。如果符合条件的段索引号不止一个，再根据段索引号唯一定位到目标段索引。定位到目标段索引后，根据目标段索引中的开始时间查找到该秒时间在时间索引表中的位置，根据时间索引中该秒视频流数据的存储空间起始地址和占用空间大小读出该秒的视频流数据，之后按时间先后顺序读视频流数据直到达到目标段索引的结束时间。
段索引表由1024个段索引组成，时间索引表由视频保存时长(秒)个时间索引组成。开始一段视频流的存储时，段索引表指针向前移动一个段索引记录索引信息，当段索引指针在段索引表的末尾时，则返回第一个段索引开始记录；每记录完1秒的时间索引，时间索引表指针向前移动一个时间索引，当时间索引表指针到达时间索引表的末尾时，则返回第一个时间索引开始记录。
段索引号唯一标识一段录像。根据段索引号区分时间重叠的两段录像。
视频流存储服务器10建立视频流的存储空间，具体是：利用Raid卡建立一块Raid6级别的虚拟磁盘，在该虚拟盘上由Linux逻辑卷管理驱动(Logical Volume Manager，LVM)创建逻辑卷，然后在该逻辑卷上存储与组织视频流。为了区分普通的逻辑卷，将用于存储视频流的逻辑卷称为视频卷。视频卷按128MB字节大小分块，在视频卷的卷头有1MB的字节记录该视频卷已经分配和未分配的数据块以及建立了视频流存储空间的视频流信息表。建立视频流存储空间时，在未分配的数据块中分配指定的块数，并记录该视频流的信息到视频流信息表。视频流信息表记录了每路视频流的名字、保存天数、分配的块区间表、视频流的存储空间起始地址。
视频流定位服务器20根据视频流信息表记录的视频流名字作为检索字段定位到该路视频流的存储空间起始地址，再根据段索引表和时间索引表的长度和偏移位置计算出段索引表的起始地址和时间索引表的起始地址。存储空间起始处依次存放段索引表和时间索引表。其中：
段索引表起始地址＝存储空间起始地址。
时间索引表起始地址＝存储空间起始地址+1024*段索引长度。
段索引表起始地址为段索引指针的初始位置，时间索引表起始地址为时间索引指针的初始位置。
视频流存储服务器10存储视频流，具体是：视频流开始存储时，在段索引表中申请一个段索引，并唯一标识一个段索引号，记录下开始时间；开始存储后，视频流存储服务器每缓冲1秒的视频数据，就在时间索引表中申请一个时间索引，记录下该秒的时间戳，所在的段索引号，在视频流存储空间中的存储地址以及该秒数据占用的空间大小。在开始存储时申请的段索引中记录下结束时间。
视频流定位服务器20定位视频流，具体是：获取某一段视频流时，将开始时间和结束时间作为检索字段，根据开始时间和结束时间在段索引表中查找符合条件的段索引号。符合条件的段索引号是指被检索录像段的开始时间大于或等于段索引的开始时间且被检索的录像段结束时间小于或等于段索引的结束时间。如果符合条件的段索引号不止一个，要提供需要检索的段索引号，根据段索引号将唯一定位到目标段索引。定位到目标段索引后，根据目标段索引中的开始时间查找到该秒时间在时间索引表中的位置，根据时间索引表中该秒视频流数据的存储空间起始地址和占用空间大小读出该秒的视频流数据，之后按时间先后顺序读视频流数据直到达到目标段索引的结束时间。如图2所示，为本发明的视频存储及索引建立流程图。该流程的具体步骤包括：
步骤201，开始一段视频流的存储；
步骤202，申请获取一个段索引号，判断是否获取成功，若成功，进入下一步，否则，将段索引号置为NULL，并继续申请；
步骤203，段索引指针移位到下一个段索引；
步骤204，将段索引号及视频流开始时间的时间戳存入段索引号相应字段；
步骤205，存入该秒数据到视频存储空间，将段索引号、时间戳及存储空间起始地址和占用空间大小写入时间索引；
步骤206，时间索引指针移位到下一个时间索引；
步骤207，判断收到视频流结束指令，若收到，则将结束时间写入段索引，进入下一步；否则，获取下一秒视频流，并返回步骤205；
步骤208，该段视频流存储结束。
如图3所示，为本发明的视频流定位方法流程图。该流程的具体步骤包括：
步骤301，接收一个检索请求，i＝1；i为段索引计数器；
步骤302，判断i是否小于等于该路摄像的已有段数，若是，则进一步判断第i段录像的时间段是否位于检索时间段内；否则，进入步骤303；
若第i段录像的时间段位于检索时间段内，则第i段录像是检索结果的一部分，记录该录像段的段索引号，并将i进行i＝i+1运算后，继续执行步骤302；否则，判断第i段录像的时间段和检索时间段是否有交集；
若第i段录像的时间段和检索时间段有交集，则该交集为检索结果的一部分，记录该录像段的段索引号，并将i进行i＝i+1运算后，继续执行步骤302；若没有交集，则直接将i进行i＝i+1运算后，继续执行步骤302；
步骤303，判断检索出来的段数是否小于2，若小于2，则进一步判断检索出来的段两两之间的时间段是否有交集；若不小于2，则进入步骤304；
若检索出来的段两两之间的时间段有交集，则输入段索引号排除无用的检索结果，若没有交集，则进入步骤304；
步骤304，判断检索出来的段数是否等于0，若等于0，则该时间段内无存储数据；否则，检索成功；
步骤305，检索结束。
本发明提供了一种基于段索引和时间索引两级结构的视频流存储与定位方法，该方法提供段索引和时间索引的两级索引结构。判断该时间段落在哪个段索引对应的时间区间内，然后根据视频流开始时间在时间索引表中的位置获取该时间戳信息在视频存储块设备中存储的位置，从而实现根据重叠起止时间获取该时间段内所有视频流数据的目的。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位方法，其特征在于，包括：
步骤一，视频流存储服务器划分一视频存储块，在该视频存储块中为视频流划分存储空间，在该存储空间中为每一视频流建立段索引表和时间索引表；
步骤二，视频流定位服务器在定位一时间段视频流时，根据该时间段的开始时间和结束时间在段索引表中获取符合条件的段索引号，根据该符合条件的段索引号定位到目标段索引，根据该目标段索引在时间索引表中获取视频流的存储空间起始地址和占用空间大小，根据该存储空间起始地址和占用空间大小获取视频流；
所述段索引表包括段索引号、段开始时间以及段结束时间，所述时间索引表包括时间戳、段索引号、存储空间起始时间以及占用空间大小。
2.根据权利要求1所述的用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位方法，其特征在于，所述符合条件的段索引号为该时间段的开始时间大于或等于段索引的开始时间且该时间段的结束时间小于或等于段索引的结束时间。
3.根据权利要求1所述的用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位方法，其特征在于，所述步骤二中，包括：
视频流定位服务器当符合条件的段索引号为多个时，获取符合条件的段索引的重叠时间区间，根据段索引号定位到目标段索引，根据目标段索引中的开始时间得到对应秒时间在时间索引表中的位置，根据时间索引表中该秒视频流的存储空间起始地址和占用空间大小读出该秒的视频流，并按时间先后顺序读取视频流直到达到目标段索引的结束时间。
4.一种用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位***，其特征在于，包括：
视频流存储服务器，用于划分一视频存储块，在该视频存储块中为视频流划分存储空间，在该存储空间为每一视频流建立段索引表和时间索引表；
视频流定位服务器，连接所述视频流存储服务器，用于在定位一时间段视频流时，根据该时间段的开始时间和结束时间在段索引表中获取符合条件的段索引号，根据该符合条件的段索引号定位到目标段索引，根据该目标段索引在时间索引表中获取视频流的存储空间起始地址和占用空间大小，根据该存储空间起始地址和占用空间大小获取视频流；
所述段索引表包括段索引号、段开始时间以及段结束时间，所述时间索引表包括时间戳、段索引号、存储空间起始时间以及占用空间大小。
5.根据权利要求4所述的用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位***，其特征在于，所述符合条件的段索引号为该时间段的开始时间大于或等于段索引的开始时间且该时间段的结束时间小于或等于段索引的结束时间。
6.根据权利要求4所述的用于视频监控的时间重叠视频流的快速定位***，其特征在于，所述视频流定位服务器，还用于当符合条件的段索引号为多个时，获取符合条件的段索引的重叠时间区间，根据段索引号定位到目标段索引，根据目标段索引中的开始时间得到对应秒时间在时间索引表中的位置，根据时间索引表中该秒视频流的存储空间起始地址和占用空间大小读出该秒的视频流，并按时间先后顺序读取视频流直到达到目标段索引的结束时间。
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