流媒体视频存储服务器设计与研究_终端和服务器_基础信息化_5078

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1、流媒体视频存储服务器设计与研究_终端和服务器_基础信息化引言   数字信号处理、图像压缩等高新技术的进步，有力地推动了多媒体技术的发展。随着网络技术的不断发展，远程视频应用研究成为计算机领域的一个研究热点，它主要包括视频存储、内存管理与调度、以及视频在网络上的传输等。流媒体是一种应用流技术在网络上传输的多媒体文件，它支持边下载边播放的流式传输方式，使得传播那些事先不知道大小的媒体数据成为可能。流媒体技术在视频监控系统中得到了广泛的应用，大型视频监控系统由视频管理服务器、PTZ云台控制器、视频存储服务器、流媒体分发服务器等多个部分组成。在流媒体技术应用中，有两

2、个关键的问题关系到系统的性能。   网络瓶颈问题：由于前端设备以及主干网络带宽的限制，当大量用户并发访问视频资源时，导致骨干带宽紧张和用户接入时延增加。解决的办法是依靠各种流媒体分发技术，避免大规模并发流量而产生网络瓶颈。   视频的存储问题：由于视频信息量巨大，视频存储占用的空间一直是人们关心的问题，对视频进行有效存储，可以极大地节省存储空间;同时，视频存储的可靠性是视频监控系统的一个重要的性能指标。视频存储服务是流媒体技术应用中非常重要的一环，本文讨论在视频监系统中流媒体视频存储服务器的设计与实现，重点分析流媒体视频存储管理策略。1视频存储服务器   视

3、频存储服务器根据存储资源、存储策略的配置，将流媒体帧数据保存在存储介质中，根据用户需要将保存的帧数据发送给播放终端，完成流媒体帧数据的存储、检索。具体功能模块如图1所示。   图1视频存储服务功能模块   1．1信息缓存管理   信息缓存是指将存储服务相关的配置信息在服务器中以内存方式进行缓存，目的是提高访问配置信息的效率。采用信息缓存的方式，可以降低磁盘存取时间，改善系统的吞吐量和访问延迟。配置信息保存在数据库中，配置信息的维护界面在配置终端软件中实现。信息缓存中的信息主要包括：   (1)存储通道信息：此信息需要明确在本存储服务器：进行视频存储的是哪些编

4、码器通道及通道码流是否从分发服务器获取，确定在本存储服务器进行存储的视频流的标识信息，包括：编码器、通道、分发服务器标识。如果编码器通道只允许一个连接，则必须配置分发服务器。   (2)存储策略信息：此信息需要明确存储类型及其对应配置，使服务器按照一定的规则获取视频流。策略信息包括：   ①码流策略：存储时根据分辨率、码率、帧率要求选择通道的相应码流，而码流参数是由配置终端在初始化系统时进行设置。   ②减帧策略：通过设置存储帧率，在来源码流帧率的基础上进行减帧以节约存储空间。   ③计划策略：计划策略分为计划存储与事件存储两种类型。在一个存储服务器上，一路

5、视频可配置为同时进行这两种存储，其存储的数据是物理分离的，其存储期限需要进行设置。计划存储有两种方式：默认计划与定制计划，如果未定义定制计划，则执行默认计划。默认计划与日期、时点无关，直接绑定到通道上，其配置参数有：通道码流号、是否减帧、存储帧率。定制计划是一种可选配置，可实现分日期、时点配置参数。日期段采用日计划、周计划、月计划的形式，每天的计划时点不限个数，一个时点代表一个时段的起点，这个时段的终点是下一个时点。一天的最后一个时段的终点是下一天的首个时点。每个时点的配置参数有：是否存储、通道码流号、是否减帧、存储帧率。事件存储在有告警事件发生时才进行，其

6、配置参数有：通道码流号、是否减帧、存储帧率，告警事件发生时对应的视频应该支持提前存储和后延存储。   ④转储策略：在后台将录像数据异步转储到其它的服务器上，转储时可进行减帧处理以增长存储期限、节省空间。   (3)存储空间信息：此信息配置本存储服务器使用的在各存储设备七分配的空间信息，以表明可用于存储的总空间数。具体信息包括存储设备标识、占用空间数、盘符等。   (4)缓存机制：首先从本地配置文件中读取配置信息到内存中进行缓存，如果没有本地配置文件，则从数据库中读取。当收到视频管理服务器发出的配置更新命令时，将相应的配置信息重新从数据库中读取出来缓存。视频管

7、理服务器针对存储通道、存储策略、存储空间3个大类进行配置更新判断。   1．2流媒体码流管理   流媒体码流管理根据存储配置获取编码器或视频分发服务器输出的视频流，将其缓存到存储缓冲区，根据减帧策略做减帧处理后将帧数据传入存储模块。其功能包括：   (1)获取码流：   ①码流来源：根据存储通道信息获取通道视频流，如果通道配置了分发服务ID，则视频流将从相应的分发服务获取。   ②获取途径：帧数据通过编码器接口或分发服务接口的码流输出回调函数获取。   ③获取过程：根据存储策略，确定在不同的时间点所采用的存储计划，并根据存储计划所确定的码流等参数获取视频帧数

8、据。   (2)缓存及减帧：存储缓冲区由码流获取同调