[發明專利]數據存儲方法和存儲設備

有效

• 申請號: 200910176944.3
• 申請日: 2009-09-25
• 公開（公告）號: CN101656094A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 丁強
• 申請（專利權）人: 杭州華三通信技術有限公司
• 主分類號: G11B27/32
• 分類號: G11B27/32;G06F17/30
• 代理公司: 北京鑫媛睿博知識產權代理有限公司
• 代理人: 龔家驊

技術領域

本發明涉及通訊領域，尤其涉及一種數據存儲方法和存儲設備。

背景技術

隨著經濟的發展，人們對安防的需求越來越高，視頻監控作為安防領域 的重要組成部分近年來得到了飛速發展，已經從早期的特定領域專用系統發 展成目前的數字化、多網點、多領域、大數據量的視頻監控系統。

視頻監控技術主要包括視頻采集、數據回放和數據存儲幾個方面。視頻 監控系統的基本原理是利用攝像頭/攝像機獲取視頻信息，再由編碼器對獲取 的視頻信息進行編碼，把視頻數據數字化。數字化的視頻數據除了用于實時 監控，還可以先存儲起來以供后續的回放。

目前在視頻監控領域，音視頻數據的存儲方式主要有兩種，一種是在磁 盤上創建文件系統，通過文件系統進行音視頻數據的寫入和讀取。第二種是 不在磁盤上創建任何文件系統，直接對磁盤進行音視頻數據的寫入和讀取， 也可稱為數據直存技術。

數據直存技術的典型組網示意圖如圖1所示，其中，每臺前端編碼器 (Encoder)，均獨立通過iSCSI(internet?Small?Computer?System?Interface， Internet小型計算機系統接口)協議將數據存入IP?SAN(Storage?Area?Network， 存儲區域網絡)設備中，iSCSI協議將遠端的IP?SAN中的存儲資源，以本地 磁盤設備的形式提供給前端編碼器使用，進行數據的讀寫。因此編碼器在對 磁盤讀寫的過程中，并不對磁盤進行文件系統劃分和格式化操作，而是直接 按磁盤扇區來進行塊讀寫操作。存儲的數據按照塊邊界(也可理解為磁盤扇 區的邊界)對齊進行存儲，若干數量的塊組成一個存儲單元，塊和存儲單元 的大小固定。

現有技術中，數據在磁盤中的存儲格式示意圖如圖2所示。其中：

全局數據區用于存儲數據的全局屬性，如數據屬于哪一個編碼器。媒體 數據采用兩級索引方式，磁盤中第一個塊為主索引塊(即一級索引)，之后為 固定長度的存儲單元。主索引塊中的索引信息記錄了所有存儲單元存儲的首 記錄時間戳(即第一條記錄的時間戳)，每條索引信息記錄年、月、日、小時、 分的具體時間數值。各存儲單元中的第一個塊為存儲單元索引塊(即二級索 引)，該索引塊記錄了本存儲單元內所有I幀組(編碼過程中，一系列圖像如 連續25幀進行編碼后，會形成一個不可分割的整體，在進行媒體數據存儲時， 這個整體也是不能打破的，每個整體稱為一個I幀組，每個I幀組存儲時對應 一個時間)數據的時間戳和存儲位置偏移量，偏移量以本存儲單元內的基地 址為參考點。二級索引中，二級索引標識中記錄了二級索引信息的數量，每 條索引信息(二級索引1、二級索引2、...、二級索引n)記錄I幀組的年、 月、日、小時、分、秒的具體時間數值，以及存儲位置偏移量。通過采用二 級索引方式，查詢的時間粒度可以精確到秒的數量級。

對于采用上述方式組織的存儲數據可以進一步分為索引數據(也稱為元 數據)和媒體數據，數據的存儲區域從功能上可以分為索引區和數據區，通 過索引區中的數據可以完成媒體數據的查詢、尋址等操作，對于該部分索引 區一般也可以稱為元數據區，其未經過編碼器處理。而對于數據區存儲的媒 體數據而言，是真正的經過編碼器處理過的媒體流數據。

現有技術中存在的問題在于：元數據與媒體數據在存儲時混雜在一起， 導致數據讀寫操作需要在存儲元數據和存儲媒體數據的存儲區域中切換進行 尋道，增加了存儲設備的硬盤的尋道時間，導致讀寫操作的效率較低。另外， 在存儲中涉及大量重復數據，造成存儲資源浪費。

發明內容

本發明提供一種數據存儲方法和存儲設備，用于在進行元數據和媒體數 據的存儲時，提高數據讀寫效率，并避免大量重復數據的寫入。

本發明提供了一種數據存儲方法，包括：

接收到對于媒體數據的寫請求時，將所述媒體數據的數據分片進行壓縮 后得到媒體分片索引，在已建立的各數據分片的分片復用對應關系中搜索匹 配相同的媒體分片索引；所述數據分片的分片復用對應關系中包括媒體分片 索引、分片物理地址以及引用計數的對應關系，所述媒體分片索引由數據分 片的內容壓縮后得到；所述分片物理地址，用于標識所述數據分片的內容在 存儲設備中的實際物理地址；所述引用計數，用于標識所述數據分片的內容 被復用的次數；