一种用于网络视频监控的安全存储单元及其系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及与视频监控相关的信息技术领域，尤其涉及一种用于网络视频监控的安全存储单元及其系统。
【背景技术】
[0002]九十年代末，随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的快速提高，以及各种实用视频处理技术的出现，视频监控和存储步入了全数字化的网络时代。通过中心业务平台进行集中管理和控制，以DVS/DVR为代表的第一代存储技术(前端存储)得到广泛部署。由于架构合理、扩展灵活、层次清晰，网络视频监控给用户带来全新的安防应用体验，从而迅速成为构建新一代网络视频监控系统的主要形式。
[0003]由于近年来IPC尤其是高清IPC的蓬勃发展，前端存储已经无法满足用户日常的业务需求。分布式的前端和平台架构、集中化的管理和控制以及灵活便捷的用户访问，使得网络视频监控系统的存储部分也开始走向网络化。网络化存储给视频监控带来了全新的存储架构，一方面，用户在存储的部署上更加灵活，访问管理也更简单；另一方面，构建需要实现大容量存储的视频监控系统也更为便捷。同时，视频录像的管理、检索、回放得到了有效的统一调度。第二代存储技术，即以NAS和iSCSI为代表的IP存储成为目前业界主要的存储模式。
[0004]NAS和iSCSI是目前业界IP存储的两种主要存储模式，可根据需要随时扩容，可分布在网络的任何地方，可以灵活地制定存储备份策略。
[0005]NAS(网络访问存储)是专用的数据存储服务器，包括存储器件和内嵌系统软件，可提供跨平台文件共享功能。NAS本身能够支持多种协议(如NFS、CIFS、FTP、HTTP等)，而且能够支持各种操作系统。NAS实现的是文件级的数据共享，因此NAS设备通常作为文件服务的设备，由工作站或服务器通过网络协议(如TCP/IP)和应用程序(如网络文件系统NFS或者通用Internet文件系统CIFS)来进行文件访问。
[0006]iSCSI技术是IETF —种新的标准协议，它将现有SCSI接口与以太网技术结合，使服务器可与使用IP网络的储存设备交换数据。iSCSI实现的是网络存储设备中数据块的共享，使SCSI数据包在以太网中传输成为可能，摆脱了 SAN昂贵的光纤网络，降低了管理复杂度又降低了成本。iSCSI的这些特点非常契合现在的网络视频监控发展的现状和方向，特别是在运营级视频监控领域，存储的规模大、投入高，iSCSI技术无疑是一个比较好的参考。
[0007]然而，在视频监控领域中，存储系统有其自身的几个特点:1、视频监控系统一般摄像头数量多，存储容量需求巨大，因此视频监控系统存储必须支持大容量，且可扩展，满足长时间大容量视频图像存储的需求；2、数据读写操作持续时间长，这就要求存储具有超强的长时间工作能力，保持长时间的稳定性；3、数据保存周期短，数据循环覆盖，一般的监控场所数据保存一定时间(如15天?I个月)以后便可以删除。
[0008]随着视频监控行业应用的发展，通用IP存储不能适应视频监控的上述存储特点，因而弊端逐渐显现:
[0009]NAS采用文件共享模式，使用系统的文件系统方式实现数据的存储；长时间的高速读写容易导致碎片，导致读写性能随着时间的推移持续下降。同时海量的文件容易导致效率较低，安全性得不到保障。由于NAS是构架在操作系统的文件系统之上的，意外断电或者文件系统本身的bug导致数据损坏。
[0010]iSCSI的空间分配采用专属化管理，要预先进行分配，很难动态扩展，容易导致空间资源的浪费；iscsi模式需要前端设备或存储管理服务器进行磁盘空间的管理，容易导致管理的不一致，格式无法统一，从而无法实现数据的共享。
[0011]随着高清监控的普及，高带宽、大容量的码流对存储带来了新的挑战，采用先进的存储架构对非结构化、海量、高并发、高可靠的高清数据进行有效管理已显得非常重要。这也就提出了存储系统智能化和高速存取方面的需求。
[0012]存储系统的智能化应该使系统在信息的存储、读取、共享、保护各等各方面更方便、更灵活。智能化包括很多方面:后台自我维护系统，全面先进的自我监测、自我诊断和自我修复。这样可以在用户发现系统故障前主动识别内部的一些错误进行修复，若不能进行修复就可以通过email、拨号或短信方式通知技术人员。存储的智能化不仅仅是其本身的使用上，更大的是体现在和监控系统的整合应用。
[0013]智能化的存储方式下，网络视频监控系统要求能够实现更好的存储、检索和回放，必然对存取的响应速度提出比较高的要求。而目前一般的存储都是传统的文件模式存储，需要将流数据切成一个个文件进行存储。由于流媒体服务器的1操作都需要经过文件系统层形成瓶颈，降低了存取速度，从而造成海量的文件信息难以有效检索，而且也难以实现历史图像信息的秒级监控。
【发明内容】
[0014]为了克服上述现有技术存在的缺陷，满足网络视频监控所带来的智能化存储需要，本发明提供了一种安全存储单元，以及基于安全存储单元构建的网络视频监控系统。
[0015]本发明所述安全存储单元，应用于网络视频监控的数据存储，其特征在于，包括:
[0016]数据组织单元，用于接收网络视频监控产生的流数据，并且将所述流数据划分为预定大小以内的数据块；
[0017]索引生成单元，用于根据流数据自身具有的时间信息，为所划分的数据块生成索引信息；
[0018]物理分配单元，用于为所述数据块顺序分配物理存储空间地址，并且在所述索引信息中建立该索引信息到物理存储空间地址的映射；
[0019]1单元，用于从所述数据组织单元顺序接收所述数据块，并且将数据块按照所分配的物理存储空间地址，直接写入相应的物理存储空间；并且根据物理存储空间地址，从物理存储空间当中读取数据块并直接输出；
[0020]寻址单元，在执行数据读取时，根据接收到的时间信息，查询所述索引信息获得对应的物理存储空间地址，将物理存储空间地址提供给1单元。
[0021]优选的是，所述数据组织单元将流数据的若干帧连续的视频帧归入一个帧组，并将该帧组的数据从流数据中切分出来形成所述数据块。
[0022]进一步优选的是，所述索引生成单元将帧组中的特定视频帧所携带的时间信息作为所述数据块对应的时间，并且利用时间为数据块生成索引信息。
[0023]优选的是，物理分配单元按照所述索引信息表示的时间顺序为各数据块顺序分配连续的物理存储空间地址。
[0024]优选的是，物理分配单元为索引信息分配物理存储空间地址，且索引信息与流数据的数据块保存在物理上完全独立的存储空间上。
[0025]优选的是，所述安全存储单元进一步包括属性配置单元，用于根据用户或系统指令，对安全存储单元自身的属性信息以及针对数据块的属性配置进行修改。
[0026]进一步优选的是，所述安全存储单元自身的属性信息包括读写属性，并且所述数据块的属性配置包括只读属性。
[0027]优选的是，所述安全存储单元进一步包括冗余电源、冗余风扇以及RAID冗余；并且，安全存储单元具有电源故障检测电路，用于在非安全关闭期间，通过安全存储单元固件中的例行程序对电源中断做出响应，确保临时缓冲区中的用户数据和系统数据写入介质。
[0028]本发明进而提供了一种网络视频监控系统，包括:至少一台如上文所述的安全存储设备，至少一台视频监控摄像设备、媒体转发服务器以及客户端；所述至少一台安全存储设备与至少一台视频监控摄像设备建立固定的映射对应，并且所述视频监控摄像设备通过网络链接通道直接连接与其映射对应的安全存储设备；所述客户端通过网络链接通道直接连接安全存储设备；并且，所述媒体转发服务器通过网络连接所述至少一台所述安全存储设备、