一種海量流媒體存儲的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海量流媒體存儲的系統(tǒng)和方法，系統(tǒng)由媒體服務(wù)器、主控服務(wù)器、存儲服務(wù)器構(gòu)成，并通過高速IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)；對外提供媒體流上傳、媒體流獲取功能；媒體服務(wù)器：負(fù)責(zé)接收媒體流，將媒體流按照特定長度進(jìn)行分片，然后將分片存儲到相應(yīng)的存儲服務(wù)器中，接受外部的媒體流獲取請求，并進(jìn)行片內(nèi)媒體流定位；主控服務(wù)器：負(fù)責(zé)存儲服務(wù)器管理、存儲空間分配、媒體流片段管理；存儲服務(wù)器：負(fù)責(zé)媒體片段的存儲、讀取；數(shù)據(jù)主要包含媒體流信息、片段信息、存儲服務(wù)器信息；片段信息包含：片段ID(關(guān)鍵字)、流媒體ID、存儲服務(wù)器IP、片段大小、片段起始時間、片段時長、片段狀態(tài)，片段總是從視頻關(guān)鍵幀開始，便于媒體流的檢索和回放。
【專利說明】一種海量流媒體存儲的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉流媒體領(lǐng)域，尤其涉及一種海量流媒體存儲的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]隨著計(jì)算機(jī)、傳感器技術(shù)、圖像處理技術(shù)、圖像壓縮技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，流媒體在全球都廣泛的應(yīng)用起來。電視、電影的廣播和點(diǎn)播，視頻監(jiān)控，到處都是流媒體的應(yīng)用。視頻的分辨率越來越大，數(shù)據(jù)量也隨之爆發(fā)性增長，按照1080P的8Mbps的視頻流計(jì)算，I天就需要占用84GB的空間，I個月需要2.5TB的空間。對于具有幾十、幾百甚至幾千個監(jiān)控點(diǎn)的集中監(jiān)控系統(tǒng)，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量更是驚人，將達(dá)到PB級，甚至EB級。業(yè)界常用的NAS磁盤柜技術(shù)已經(jīng)無法滿足這樣規(guī)模的海量流媒體存儲和檢索的需求，迫切的需要有基于英特網(wǎng)協(xié)議(IP)、能對超大規(guī)模的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲的系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0003]針對超大規(guī)模流媒體數(shù)據(jù)的存儲的需求，本發(fā)明的目的是提供一種海量流媒體存儲的系統(tǒng)和方法。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種海量流媒體存儲的系統(tǒng)和方法，包括以下主要過程和步驟:
[0005]所述海量流媒體存儲的系統(tǒng)，由主控服務(wù)器、媒體服務(wù)器、存儲服務(wù)器構(gòu)成，并通過高速IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。
[0006]主控服務(wù)器:由計(jì)算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)、主控服務(wù)器軟件構(gòu)成，主控服務(wù)器軟件負(fù)責(zé)存儲服務(wù)器管理、存儲空間分配、媒體流片段管理，計(jì)算機(jī)硬件為配備大容量內(nèi)存、高性能中央處理器(CPU)高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
[0007]媒體服務(wù)器:由計(jì)算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)、媒體服務(wù)器軟件構(gòu)成，媒體服務(wù)器軟件負(fù)責(zé)接收媒體流，將媒體流按照特定長度進(jìn)行分片，然后將分片存儲到相應(yīng)的存儲服務(wù)器中，負(fù)責(zé)接受外部的媒體流請求，并進(jìn)行片內(nèi)媒體流定位，然后將媒體數(shù)據(jù)發(fā)回請求端，計(jì)算機(jī)硬件為配備大容量磁盤的高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
[0008]存儲服務(wù)器:由計(jì)算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)、存儲服務(wù)器軟件構(gòu)成，存儲服務(wù)器軟件負(fù)責(zé)媒體片段的存儲、讀取，計(jì)算機(jī)硬件為擁有多塊大容量磁盤的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
[0009]主控服務(wù)器軟件管理的數(shù)據(jù)主要包含媒體流信息、片段信息、存儲服務(wù)器信息。
[0010]媒體流信息，以媒體流ID為關(guān)鍵字，數(shù)據(jù)包含:媒體流ID、起始時間、結(jié)束時間、有效時間長度、數(shù)據(jù)總長度、片段ID列表。
[0011]片段信息，以片段ID為關(guān)鍵字，數(shù)據(jù)包含:片段ID、流媒體ID、存儲服務(wù)器IP、片段大小、片段起始時間、片段時長、片段狀態(tài)，片段總是從視頻關(guān)鍵幀開始，便于媒體流的檢索和回放。
[0012]存儲服務(wù)器信息，以存儲服務(wù)器IP為關(guān)鍵字，數(shù)據(jù)包含:存儲服務(wù)器IP、總?cè)萘俊⒁咽褂萌萘?、片段ID列表。[0013]媒體流上傳，步驟如下:
[0014]步驟1:媒體服務(wù)器接受從外部傳入的媒體流數(shù)據(jù)，從第一幀關(guān)鍵幀抵達(dá)時創(chuàng)建臨時文件，將媒體流數(shù)據(jù)寫入臨時文件，直到媒體流結(jié)束或者文件達(dá)到特定大小，在最近一次關(guān)鍵巾貞與入如結(jié)束臨時文件，如果媒體流未結(jié)束則開啟新的臨時文件，從關(guān)鍵巾貞開始與A ；
[0015]步驟2:媒體服務(wù)器向主控服務(wù)器申請臨時文件大小的片段存儲空間，主控服務(wù)器依據(jù)內(nèi)部記錄的存儲服務(wù)器的負(fù)載情況，然后分配一個媒體流片段，將該片段設(shè)置為進(jìn)行中狀態(tài)，返回包含片段ID、存儲服務(wù)器IP媒體流片段信息的片段申請結(jié)果；
[0016]步驟3:媒體服務(wù)器向存儲服務(wù)器發(fā)起片段存儲請求，并將臨時文件發(fā)送到存儲服務(wù)器；
[0017]步驟4:存儲服務(wù)器收到臨時文件后以片段ID為文件名，創(chuàng)建寫入文件，將臨時文件持續(xù)寫入磁盤；
[0018]步驟5:存儲服務(wù)器接收并寫入完臨時文件的所有數(shù)據(jù)后，關(guān)閉寫入文件，將片段存儲結(jié)果發(fā)回媒體服務(wù)器；
[0019]步驟6:存儲服務(wù)器將片段完整信息提交到主控服務(wù)器；
[0020]步驟7:主控服務(wù)器接收到片段信息更新請求后，更新片段信息，并將狀態(tài)設(shè)置為完成，返回更新結(jié)果到媒體服務(wù)器；
[0021]步驟8:重復(fù)步驟1，持續(xù)接收并保存后續(xù)媒體流。
[0022]媒體流獲取，步驟如下:
[0023]步驟1:媒體服務(wù)器收到媒體流獲取請求；
[0024]步驟2:媒體服務(wù)器向主控服務(wù)器發(fā)起片段檢索請求；
[0025]步驟2:主控服務(wù)器收到片段檢索請求后，檢索對應(yīng)的媒體流片段，并將包含片段ID、存儲服務(wù)器IP的片段信息作為檢索結(jié)果發(fā)回媒體服務(wù)器；
[0026]步驟3:媒體服務(wù)器向存儲服務(wù)器發(fā)起片段讀取請求；
[0027]步驟4:存儲服務(wù)器接收到含有片段ID的片段讀取請求后，打開對應(yīng)的片段文件，并將片段數(shù)據(jù)發(fā)送回媒體服務(wù)器；
[0028]步驟5:媒體服務(wù)器接收到媒體片段后，在片段內(nèi)進(jìn)行媒體定位，然后將對應(yīng)位置開始的媒體流數(shù)據(jù)發(fā)送回媒體流獲取發(fā)起端；
[0029]步驟6:重復(fù)步驟2，直到數(shù)據(jù)傳輸完畢。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0030]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作出詳細(xì)描述。
[0031]圖1為系統(tǒng)組網(wǎng)圖
[0032]圖2為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及關(guān)系圖
[0033]圖3為媒體流上傳時序圖
[0034]圖4為媒體流請求時序圖 圖5為媒體流獲取時序圖
【具體實(shí)施方式】:[0035]發(fā)明是通過分布式的媒體服務(wù)器、主控服務(wù)器、存儲服務(wù)器群構(gòu)建海量多媒體存儲系統(tǒng)。
[0036]海量流媒體存儲的系統(tǒng)如圖1所示，由媒體服務(wù)器、主控服務(wù)器、存儲服務(wù)器構(gòu)成，并通過IP高速網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。系統(tǒng)由多臺媒體服務(wù)器、多臺存儲服務(wù)器、主控服務(wù)器構(gòu)成分布式存儲網(wǎng)絡(luò)。
[0037]媒體服務(wù)器如圖2所示:由計(jì)算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)、媒體服務(wù)器軟件構(gòu)成，媒體服務(wù)器軟件負(fù)責(zé)接收媒體流，將媒體流按照特定長度(256MB)進(jìn)行分片，然后將分片存儲到相應(yīng)的存儲服務(wù)器中，負(fù)責(zé)接受外部的媒體流請求，并進(jìn)行片內(nèi)媒體流定位，然后將媒體數(shù)據(jù)發(fā)回請求端，計(jì)算機(jī)硬件為配備大容量磁盤的高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
[0038]主控服務(wù)器如圖2所示:由計(jì)算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)、主控服務(wù)器軟件構(gòu)成，主控服務(wù)器軟件負(fù)責(zé)存儲服務(wù)器管理、存儲空間分配、媒體流片段管理，計(jì)算機(jī)硬件為配備大容量內(nèi)存、高性能中央處理器(CPU)高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
[0039]存儲服務(wù)器如圖2所示:由計(jì)算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)、存儲服務(wù)器軟件構(gòu)成，存儲服務(wù)器軟件負(fù)責(zé)媒體片段的存儲、讀取，計(jì)算機(jī)硬件為擁有多塊大容量磁盤的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
[0040]主控服務(wù)器管理的數(shù)據(jù)如圖3所示，主要包含媒體流信息、片段信息、存儲服務(wù)器信息。
[0041]媒體流信息，以媒體流ID為關(guān)鍵字，數(shù)據(jù)包含:起始時間、結(jié)束時間、有效時間長度、數(shù)據(jù)總長度、片段ID列表。
[0042]片段信息，以片段ID為關(guān)鍵字，數(shù)據(jù)包含:流媒體ID、存儲服務(wù)器IP、片段大小、片段起始時間、片段時長、片段狀態(tài)，片段總是從視頻關(guān)鍵幀開始，便于媒體流的檢索和回放。
[0043]存儲服務(wù)器信息，以存儲服務(wù)器的IP為關(guān)鍵字，數(shù)據(jù)包含:總?cè)萘?、已使用容量、片段ID列表。
[0044]媒體流上傳,如圖4所示,步驟如下:
[0045]步驟1:媒體服務(wù)器I接受從外部傳入的媒體流數(shù)據(jù)，從第一幀關(guān)鍵幀抵達(dá)時創(chuàng)建臨時文件，將媒體流數(shù)據(jù)寫入臨時文件，直到媒體流結(jié)束或者文件達(dá)到特定大小，在最近一次關(guān)鍵幀寫入前結(jié)束所述臨時文件，如果媒體流未結(jié)束則并開啟新的臨時文件，從關(guān)鍵幀開始寫入。
[0046]步驟2:媒體服務(wù)器I向主控服務(wù)器申請臨時文件大小的片段存儲空間，存儲服務(wù)器檢測系統(tǒng)內(nèi)存儲服務(wù)器的負(fù)載情況，然后在所述存儲服務(wù)器I上分配一個媒體流片段，將該片段設(shè)置為進(jìn)行中狀態(tài)；返回片段申請結(jié)果；所述片段申請結(jié)果包含有媒體流片段信息:片段ID，存儲服務(wù)器I的IP。
[0047]步驟3:媒體服務(wù)器I向?qū)?yīng)的存儲服務(wù)器I發(fā)起片段存儲請求(包含片段ID)，并將臨時文件發(fā)送到所述存儲服務(wù)器I。
[0048]步驟4:存儲服務(wù)器I收到臨時文件后以片段ID為文件名，創(chuàng)建寫入文件，將臨時文件持續(xù)寫入磁盤。
[0049]步驟5:存儲服務(wù)器I接收并寫入完所述臨時文件的所有數(shù)據(jù)后，關(guān)閉寫入文件。將片段存儲結(jié)果發(fā)回媒體服務(wù)器。
[0050]步驟6:存儲服務(wù)器I將片段完整信息提交到主控服務(wù)器。
[0051]步驟7:主控服務(wù)器接收到片段信息更新請求后，更新片段信息，并將狀態(tài)設(shè)置為完成，返回更新結(jié)果到所述媒體服務(wù)器。
[0052]步驟8:重復(fù)步驟1，持續(xù)接受并保存媒體流。
[0053]媒體流獲取，如圖5所示，步驟如下:
[0054]步驟1:媒體服務(wù)器I收到媒體流獲取請。
[0055]步驟2:媒體服務(wù)器I向主控服務(wù)器發(fā)起片段檢索請求。
[0056]步驟2:主控服務(wù)器收到片段檢索請求后，檢索對應(yīng)的媒體流片段，并將包含片段ID、存儲服務(wù)器I的IP的片段信息作為檢索結(jié)果發(fā)回媒體服務(wù)器I。
[0057]步驟3:媒體服務(wù)器I向存儲服務(wù)器I發(fā)起片段讀取請求。
[0058]步驟4:存儲服務(wù)器I接收到含有片段ID的片段讀取請求后，打開對應(yīng)的片段文件，并將片段數(shù)據(jù)發(fā)送回媒體服務(wù)器I。
[0059]步驟5:媒體服務(wù)器I接收到媒體片段后，在片段內(nèi)進(jìn)行媒體定位，然后將對應(yīng)位置開始的媒體流數(shù)據(jù)發(fā)送回媒體流獲取發(fā)起端。
[0060]步驟6:重復(fù)步驟2，直到數(shù)據(jù)傳輸完畢。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種海量流媒體存儲的系統(tǒng)和方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 所述海量流媒體存儲的系統(tǒng)，由媒體服務(wù)器、主控服務(wù)器、存儲服務(wù)器構(gòu)成，并通過高速IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)； 對外提供媒體流上傳、媒體流獲取功能； 媒體服務(wù)器:由計(jì)算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)、媒體服務(wù)器軟件構(gòu)成，媒體服務(wù)器軟件負(fù)責(zé)接收媒體流，將媒體流按照特定長度進(jìn)行分片，然后將分片存儲到相應(yīng)的存儲服務(wù)器中，負(fù)責(zé)接受外部的媒體流請求，并進(jìn)行片內(nèi)媒體流定位，然后將媒體數(shù)據(jù)發(fā)回請求端，計(jì)算機(jī)硬件為配備大容量磁盤的高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)； 主控服務(wù)器:由計(jì)算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)、主控服務(wù)器軟件構(gòu)成，主控服務(wù)器軟件負(fù)責(zé)存儲服務(wù)器管理、存儲空間分配、媒體流片段管理，計(jì)算機(jī)硬件為配備大容量內(nèi)存、高性能中央處理器(CPU)高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)； 存儲服務(wù)器:由計(jì)算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)、存儲服務(wù)器軟件構(gòu)成，存儲服務(wù)器軟件負(fù)責(zé)媒體片段的存儲、讀取，計(jì)算機(jī)硬件為擁有多塊大容量磁盤的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的主控服務(wù)器軟件管理的數(shù)據(jù)主要包含媒體流信息、片段信息、存儲服務(wù)器信息； 媒體流信息，以媒體流ID為關(guān)鍵字，數(shù)據(jù)包含:媒體流ID、起始時間、結(jié)束時間、有效時間長度、數(shù)據(jù)總長度、片段ID列表； 片段信息，以片段ID為關(guān)鍵字，數(shù)據(jù)包含:片段ID、流媒體ID、存儲服務(wù)器IP、片段大小、片段起始時間、片段時長、片段狀態(tài)，片段總是從視頻關(guān)鍵幀開始，便于媒體流的檢索和回放； 存儲服務(wù)器信息，以存儲服務(wù)器IP為關(guān)鍵字，數(shù)據(jù)包含:存儲服務(wù)器IP、總?cè)萘?、已使用容量、片段ID列表。
3.如權(quán)利要求1所述的媒體流上傳,步驟如下: 步驟1:媒體服務(wù)器接受從外部傳入的媒體流數(shù)據(jù)，從第一幀關(guān)鍵幀抵達(dá)時創(chuàng)建臨時文件，將媒體流數(shù)據(jù)寫入臨時文件，直到媒體流結(jié)束或者文件達(dá)到特定大小，在最近一次關(guān)鍵幀寫入前結(jié)束臨時文件，如果媒體流未結(jié)束則開啟新的臨時文件，從關(guān)鍵幀開始寫入；步驟2:媒體服務(wù)器向主控服務(wù)器申請臨時文件大小的片段存儲空間，主控服務(wù)器依據(jù)內(nèi)部記錄的存儲服務(wù)器的負(fù)載情況，然后分配一個媒體流片段，將該片段設(shè)置為進(jìn)行中狀態(tài)，返回包含片段ID、存儲服務(wù)器IP媒體流片段信息的片段申請結(jié)果； 步驟3:媒體服務(wù)器向存儲服務(wù)器發(fā)起片段存儲請求，并將臨時文件發(fā)送到存儲服務(wù)器； 步驟4:存儲服務(wù)器收到臨時文件后以片段ID為文件名，創(chuàng)建寫入文件，將臨時文件持續(xù)寫入磁盤； 步驟5:存儲服務(wù)器接收并寫入臨時文件的所有數(shù)據(jù)后，關(guān)閉寫入文件，將片段存儲結(jié)果發(fā)回媒體服務(wù)器； 步驟6:存儲服務(wù)器將片段完整信息提交到主控服務(wù)器； 步驟7:主控服務(wù)器接收到片段信息更新請求后，更新片段信息，并將狀態(tài)設(shè)置為完成，返回更新結(jié)果到媒體服務(wù)器；步驟8:重復(fù)步驟1，持續(xù)接收并保存后續(xù)媒體流。
4.如權(quán)利要求1所述的媒體流獲取，步驟如下: 步驟1:媒體服務(wù)器收到媒體流獲取請求； 步驟2:媒體服務(wù)器向主控服務(wù)器發(fā)起片段檢索請求； 步驟2:主控服務(wù)器收到片段檢索請求后，檢索對應(yīng)的媒體流片段，并將包含片段ID、存儲服務(wù)器IP的片段信息作為檢索結(jié)果發(fā)回媒體服務(wù)器； 步驟3:媒體服務(wù)器向存儲服務(wù)器發(fā)起片段讀取請求； 步驟4:存儲服務(wù)器接收到含有片段ID的片段讀取請求后，打開對應(yīng)的片段文件，并將片段數(shù)據(jù)發(fā)送回媒體服務(wù)器； 步驟5:媒體服務(wù)器接收到媒體片段后，在片段內(nèi)進(jìn)行媒體定位，然后將對應(yīng)位置開始的媒體流數(shù)據(jù)發(fā)送回媒體流獲取發(fā)起端； 步驟6:重復(fù)步驟2，直到數(shù)據(jù)傳輸完畢。
【文檔編號】H04L29/08GK103581243SQ201210264359
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
【發(fā)明者】程治永 申請人:永泰軟件有限公司