具有直接數據庫服務存儲器的監視系統的制作方法

專利名稱：具有直接數據庫服務存儲器的監視系統的制作方法
技術領域：
本申請涉及用于從大量的IP攝像機和流轉換器(streamer)中獲得音視頻數據、 并且存儲這些數據以用于后續檢索的系統。更特別地，本申請涉及消除對網絡錄像機的需求的這樣系統。
背景技術：
網絡錄像機(NVR)是典型地利用商業現成的(off-the-self)計算平臺和傳統的基于文件的存儲系統來為記錄、搜索、檢索和管理數字音視頻數據提供集中服務的已知軟件系統。正如本領域技術人員能夠理解的是，可以從例如多個攝像機或流轉換器中的成員的多種源中獲得視頻和音頻數據。這些攝像機可以是區域、安全監視系統的一部分。NVR受限于其計算平臺用于接收和傳輸音視頻數據的容量、用于在存儲器中存儲事件前(pre-event)已記錄的音視頻數據的容量、用于與存儲器系統通信的容量，以及基于文件的存儲系統的可擴展性。這些限制都促使了攝像機與NVR的低密度比率(數十個攝像機與一個NVR)。圖1示出一種已知的系統配置。通過選擇的協議，例如因特網(IP)協議，將來自攝像機或流轉換器的音視頻有線或無線地耦合到多個NVR中的一個。具有數百至數千個攝像機的高端安全安裝需要數十至數百個NVR，從而導致了系統復雜和昂貴以及所有權的高成本。一種已知的解決方案，如圖2所示，通過利用虛擬化將NVR平臺合并至較少的高端計算平臺來減少一些物理系統成本。然而，主機型NVR的數量仍然被保留，這對減少系統管理成本沒有什么作用。另一種解決方案，如圖3示出，IP攝像機經由互聯網小型計算機系統接口(iSCSI) 協議直接與“現成的”存儲區域網(SAN)通信，從而試圖消除對功效強大的NVR服務器的需求。然而，這些SAN只提供基于低級模塊的存儲器，并且因此在每一個IP攝像機內將需要專用的文件系統，這使得集中數據存取和管理復雜并難以實現。另外，如圖3所示的系統仍然保留了已被證明是難以管理的復雜的SAN存儲架構。基于對象的存儲系統規模超過傳統的基于文件的系統以實現數十千兆兆字節容量和億萬文件，作為顯著地簡化系統及其管理的單獨的儲存庫命名空間。然而，當僅僅尋址數據存儲器的容量時，NVR并不能夠完全開發基于對象的存儲系統。對功效強大的計算平臺的需求仍然存在，以執行其保留的功能和解決系統管理的問題，則僅產生限制的改進。


圖1是一種已知的網絡錄像機系統的框圖；圖2是另一種已知系統的框圖；圖3是一種直接地記錄到存儲區域網的已知系統的框圖；圖4是按照本發明的系統的框圖；以及
圖5是說明本發明實施例的其它方面的框圖。
具體實施例方式盡管所公開的實施例可采用多種不同的形式，但是本發明的特定實施例在附圖中示出并在此處詳細地被闡述，可以理解本文所披露的內容被認為本發明原理的示例和實施本發明的最佳模式，但并不意味將本申請或權利要求限制為所闡述的特定實施例。按照本發明，現有系統的問題可以通過不包括NVR的監視系統來解決。這種解決方案相對現有技術具有優勢、且并不類似于現有技術，因為IP攝像機和客戶應用程序直接訪問存儲器以分別地記錄和檢索音視頻數據、并且其合并了數據庫服務器技術以用于音視頻記錄的集中管理和搜索功能。可以通過IP攝像機或流轉換器內在地形成簡單和復雜的觸發、也可以通過數據庫應用程序、或用戶查詢或輸入外在地形成這些觸發，并發送至攝像機，以便啟動音視頻的記錄。IP攝像機和流轉換器也可以被配置成不需要觸發而執行被監視的區域中的音視頻數據的連續記錄。IP攝像機和流轉換器將元數據、連同數據的全局唯一文件名(用于文件服務存儲系統)或數據的全局唯一對象標識符(用于基于對象的存儲系統)一起報告給數據庫服務器，并記錄音視頻數據(例如MP4剪輯)直接用以存儲。元數據的示例包括a. IP攝像機或流轉換器的標識符；b.優先等級；c.內在或外在的觸發源，以及其相應的數據和時間；d.音視頻數據的起點和長度。基于工作站的客戶應用程序通過數據庫服務器針對視頻和音頻記錄查詢元數據， 并且然后直接從媒體存儲器檢索該記錄。可以手動、或自動地引起查詢。數據庫服務器刪除記錄以便管理整個存儲器需求并集中主控系統配置管理。這種方法通過以下方式急劇地減少系統復雜性、管理和所有權成本相比于采用傳統的基于文件存儲器系統的NVR實現攝像機與計算平臺的更高密度比率(數百個攝像機與一個數據庫服務器)，導致少得多的高端計算平臺。相對NVR，更加完全地開發基于對象的存儲器系統的容量從而允許攝像機與計算平臺的密度比率的進一步增加。保留了易于客戶使用的集中檢索服務。保留了易于系統配置和管理的集中模型。通過在決策準則中包括系統寬參數和元數據，集中數據庫服務器相比個體攝像機也為更加智能的存儲器管理提供機會。例如，警報產生的剪輯相比連續的記錄可以被保留更久，或者對其元數據匹配特定準則的那些記錄相比默認可以被保留更久。與記錄一起在媒體存儲服務器中儲存元數據允許數據庫服務器測試媒體存儲器的完整性(檢測遺漏或丟失的記錄)，并且也有助于利用來自媒體存儲器的元數據重建數據庫。雖然低延遲實時音視頻流可以直接地從IP攝像機和流轉換器流輸出至客戶工作站，這種系統也提供了直接將(以幾秒至數十秒測量的)延時音視頻從媒體存儲器流輸出至客戶工作站。圖4示出以上描述的類型的系統10。在系統10中，多個IP攝像機和/或流轉換
5器12被耦合至在14指示的一個或多個數據庫服務器以及媒體存儲器16。如圖4所示，來自多個12中的攝像機或流轉換器的輸出直接耦合至媒體存儲器16。在源12和存儲單元 16之間沒有插入NVR。—個(或多個)服務器14還被耦合至存儲單元16，以及耦合至用戶工作站18。工作站18還被耦合至存儲單元16。在輸入12、存儲單元16和工作站18之間耦合一個(或多個)服務器14提供了對音視頻記錄有效的集中管理和檢索功能。來自源12的音視頻數據被記錄在存儲單元16上并且相關聯的元數據被傳達到一個(或多個)服務器14。在一個或多個工作站18上運行的客戶應用程序可以通過一個(或多個)服務器14針對存儲的音頻或視圖記錄查詢元數據。這些記錄可以直接從存儲單元16檢索，用以在請求工作站18上檢查和監視。圖5示出系統10的操作方法100的額外方面。總之，從系統初始化開始，方法100可以實施以下示例性的功能1.數據庫服務器14a.打開元數據存儲庫i.如果數據庫不存在，用默認參數創建它b.創建“流服務”工廠(“stream servicelactory)，其將接受來自IP攝像機的新的傳輸控制協議連接。c.創建“存儲處理器(storage handler) ”的隊列，每一存儲服務器一個隊列。每一存儲處理器建立與其相應存儲服務器的傳輸控制協議連接。存儲處理器用于刪除來自存儲服務器的剪輯。2. IP攝像機，來自多個12a.建立與數據庫服務器的傳輸控制協議連接b.向數據庫服務器發送請求以獲得其配置信息。i.該請求包括唯一的“流”標識符。該標識符由后綴為零的流號碼的IP攝像機的 MAC地址組成。3.數據服務器14a.流工廠接收請求并產生“流處理器”以對于與攝像機的傳輸控制協議連接期限管理對這個特定流標識符的所有請求。b.流處理器(stream handler)使用所提供的唯一標識符在數據庫中查找流配置。該配置包括記錄參數剪輯容器類型(例如mp4)、編碼類型(例如H. 264)、圖像大小、 圖像速率、質量和剪輯間隔。i.如果定位，則返回該配置信息。 如果沒有定位，流被加入至數據庫中并返回默認配置。4. IP 攝像機a.接收該配置參數。b.建立至配置中指示的特定存儲服務器的傳輸控制協議連接。用于多個12中每一個攝像機的記錄循環5. IP 攝像機a.基于提供的配置，開始記錄剪輯。
b.當達到間隔時，開始下一條剪輯的記錄并同時運行現有剪輯的存儲。c.從對象服務器請求對象標識符。該對象標識符是全局唯一的。i.該請求也包括剪輯的元數據流標識符、開始時間、結束時間、容器格式(例如 mp4)，和字節大小。6.存儲服務器16a.接收攝像機的請求。b.創建唯一的對象標識符并記錄元數據。c.將對象標識符返回至攝像機i.如果該攝像機在特定時間限制內未能提供媒體則該對象標識符和相關聯的元數據被自動刪除。如果發生攝像機或系統故障，這防止孤單的對象標識符。7.攝像機a.從存儲服務器接收對象標識符。b.向數據庫服務器發送請求以記錄剪輯的對象標識符和元數據。8.數據庫流處理器a.接收攝像機請求以記錄剪輯的對象標識符和元數據。該請求也包括流標識符。b.在數據庫中查找該流并檢索其記錄信息。該信息包括用于該流的存儲配額及其現在使用的存儲容量。c.如果使用的現在的存儲容量加上要被添加的新剪輯的大小超過了該存儲配額i.檢索一組為了能夠添加新剪輯而從存儲器中請求將被刪除的剪輯對象標識符 (這種情況下，是最老的那些)。ii.從用于該流的存儲服務器的相應隊列中獲取存儲處理器并向其提供將被刪除的剪輯列表(對象標識符)。iii.對于每一個將被刪除的剪輯1.數據庫存儲處理器a.向存儲服務器發送刪除剪輯的請求。該請求包括剪輯的對象標識符。2.存儲服務器a.接收該請求并提取該剪輯的對象標識符。b.刪除剪輯對象標識符和相關聯的元數據以及媒體。c.返回響應。3.數據庫存儲處理器a.接收響應。iv.(以上可以被優化為包含多剪輯對象標識符的單條請求)。v.刪除上述一組剪輯的對象標識符及來自數據庫的相關的元數據。vi.更新使用的存儲容量。vii.向攝像機返回響應。9.攝像機a.接收響應以記錄該剪輯的對象標識符和來自數據庫服務器的元數據。b.向存儲服務器發送請求以記錄該剪輯。該請求包括對象標識符(先前要求的)和該剪輯。10.存儲服務器16a.接收該請求以記錄來自攝像機的剪輯b.向提供的相關聯的對象標識符存儲該剪輯。c.向該攝像機返回響應。系統10的附加方面包括ο IP攝像機可以為包括基于IP的多通道流轉換器和數字錄像機(DVR)的任何記
錄裝置。ο對于多通道裝置，該系統將處理每個通道作為單獨流，其具有區分每個通道的流號碼(作為裝置的唯一標識符的部分)。ο同樣地，在IP攝像機上或對于在多個通道流轉換器上的每個通道可能具有多個流。該裝置將使用裝置的標識符中的流號碼遵循某一協定以使得每個流唯一。ο基于文件的存儲服務器可以取代基于對象的存儲服務器ο作為可替換地，基于文件的服務器可以用于代替基于對象的服務器。ο該文件服務器可以包括提供與前述的對象服務器相同的服務的應用程序。ο可替換地，并不需要將剪輯的元數據存儲在文件服務器中。ο讓記錄裝置產生唯一的剪輯“對象標識符”的選項可以用來消除對具有由文件服務器提供的一個的需要，由此縮短系統的整體交易的需求。ο該使用的標識符可以基于后綴具有剪輯的日期(年/月/日)和時間(小時 分秒.毫秒)的攝像機流標識符。ο基于事件的記錄模式ο在這種模式中，系統基于警報的產生記錄剪輯。ο警報可以通過記錄裝置內在地產生(例如，連接至警報板的通用目的輸入端的激活、或者內在產生的移動檢測事件)。ο警報也可以從外在源產生(例如，用戶按下在視頻管理系統上的基于圖形用戶界面的警報按鈕。)ο該剪輯可以包含前后事件媒體。這可以通過兩種方式實現ο該攝像機在事件前緩沖器中記錄多個剪輯，在事件后記錄更多剪輯，并發送所有剪輯至存儲器。ο該攝像機在時間推移模式中記錄，并且數據庫服務器刪除位于事件的時間窗之外的記錄。ο數據庫容量管理ο 一方面，為了給新剪輯提供空間可以刪除最老的一個(或多個)剪輯。ο選擇要刪除的剪輯的準則可以更加復雜和基于規則。(例如，重要的剪輯可以被標記為永久的或與事件相關聯的剪輯可以被一次全部刪除。)ο數據庫復制ο優選地，可以為數據冗余提供數據庫復制。ο視頻管理系統ο可以提供基于web的應用程序以助于用戶訪問已存儲的音或視頻。例如，可以提供一種應用程序以通過工作站18中的一個使得終端客戶能夠選擇特定攝像機的一組剪輯并從媒體存儲器16中檢索這些剪輯。 綜上所述，可以注意到在不背離本發明精神和范圍的情況下可以實現多種變形和修改。可以理解的是對于在此所闡述的特定裝置并不意為或應該被推斷為具有限制性。當然，附加的權利要求意為覆蓋落入權利要求保護范圍的所有這類修改。進一步地，附圖中描述的邏輯流程并不要求所顯示的特定順序、或者連續的順序，以達到令人滿意的結果。可以提供其它步驟，或也可以從描述的流程圖中取消某些步驟，并且，也可以加入其它組件，或者從描述的實施例中移除組件。
權利要求
1.一種監視系統，包括 多個攝像機；存儲單元，其接收并存儲來自所述攝像機的至少視頻信號；以及數據庫控制系統，其耦合至所述攝像機和所述存儲單元，其中所述控制系統能夠響應于用戶的查詢搜索已存儲的視頻信號。
2.如權利要求1所述的系統，其包括多個耦合至所述數據庫控制系統的多個用戶輸入單元，其中能夠手動輸入搜索命令并由所述控制系統執行該搜索命令。
3.如權利要求2所述的系統，其包括用于選擇和啟動攝像機的操作的電路。
4.如權利要求3所述的系統，其中，來自操作的攝像機的關于音視頻數據的選擇的信息被存儲在所述存儲單元中。
5.如權利要求4所述的系統，其中所述選擇的信息包含元數據。
6.如權利要求2所述的系統，其中來自用戶輸入單元的查詢能從所述存儲單元中檢索選擇的、存儲的視頻。
7.如權利要求1所述的系統，其中所述存儲單元除了視頻信號之外還存儲音頻信號， 并且所述數據庫控制系統包括數據庫服務器以執行所述存儲單元中存儲的音視頻的集中管理和搜索功能。
8.一種視頻監視系統，包括 攝像機或流轉換器的至少一個；數據庫服務器，其存儲來自所述攝像機或流轉換器的用于視頻剪輯的元數據；以及媒體存儲服務器，其耦合至該攝像機或流轉換器、和所述數據庫服務器，其中所述存儲服務器在沒有任何介入的記錄裝置時接收來自所述攝像機的所述剪輯。
9.如權利要求8所述的系統，其包括用于產生激活至少一個攝像機以從其中獲得所述視頻剪輯的觸發的電路，其中用于該剪輯的元數據被存儲在所述數據庫服務器中。
10.如權利要求9所述的系統，其包括耦合至所述服務器的用戶站，其中查詢能夠在該用戶站上被輸入并響應其，能夠從所述媒體存儲服務器中檢索所述剪輯。
11.如權利要求10所述的系統，其中所述媒體存儲服務器接收和存儲音頻剪輯，其中響應于來自所述用戶站的查詢，能夠從所述媒體存儲服務器中檢索選擇的音頻剪輯。
12.如權利要求11所述的系統，其中所述數據庫服務器執行存儲在所述媒體存儲服務器中的音視頻剪輯的集中管理和搜索功能。
13.一種獲取至少一個視頻剪輯的方法，包括 至少間歇地獲得指示被監視的區域的視頻； 獲得與該視頻關聯的元數據；在第一服務器上存儲該元數據； 在不同服務器上存儲至少所獲得的視頻；通過從第二服務器檢索所存儲的視頻來響應于來自第一服務器的查詢；以及可視地呈現該檢索的視頻。
14.如權利要求13所述的方法，包括將所述服務器耦合在一起，以及將每一服務器耦合至視頻源。
15.如權利要求13所述的方法，包括獲得音頻和在不同服務器上存儲該獲得的音頻，以及其中該第一服務器執行存儲在不同服務器中的音視頻剪輯的集中管理和搜索功能。
全文摘要
本發明涉及具有直接數據庫服務存儲器的監視系統。一種視頻監視系統，包括攝像機或流轉換器的至少一個。數據庫服務器耦合至該攝像機并存儲來自該攝像機或流轉換器的視頻剪輯的元數據。媒體存儲服務器耦合至該攝像機或流轉換器、和該數據庫服務器以在沒有任何網絡錄像機時存儲該剪輯。
文檔編號H04N5/14GK102244774SQ20111016937
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月12日 優先權日2010年5月13日
發明者E·J·廷克, V·戈塔迪, Y·范德埃爾斯特 申請人:霍尼韋爾國際公司