專利名稱：監(jiān)控數(shù)據(jù)回放方法及編碼器、視頻管理服務(wù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及監(jiān)控數(shù)據(jù)回放方法及編碼器(EC， Encoder)、視頻管理服務(wù)器(DM, Data Management)。
背景技術(shù)：
目前在監(jiān)控系統(tǒng)中使用IP存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(IPSAN，Internet ProtocolStorage Area Network)作為存儲普遍應(yīng)用，將攝像頭采集的數(shù)據(jù)存儲到IPSAN中，當(dāng)用戶需要查看歷史錄像時，從IPSAN中讀取錄像數(shù)據(jù)。圖1給出了現(xiàn)有的典型IP監(jiān)控組網(wǎng)，如圖1所示，數(shù)據(jù)存儲和回放過程如下數(shù)據(jù)存儲過程EC對攝像頭采集的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼后以幀組(GOP，Group of Picture)為單位寫入IPSAN，一個GOP包括一個I幀和若干個P幀。數(shù)據(jù)回放過程視頻客戶端(VC，Video Client)或解碼客戶端(DC，Decoder)向視頻管理服務(wù)器(VM，Video Management)發(fā)出回放申請，由DM以GOP為單位從IPSAN讀取數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給VC或DC ；或者由VC或DC直接從IPSAN中讀取GOP數(shù)據(jù)。I幀圖像采用幀內(nèi)編碼方式，只利用了單幀圖像內(nèi)的空間相關(guān)性，壓縮倍數(shù)相對較低。I幀圖像是周期性出現(xiàn)在圖像序列中的。P幀和B幀圖像采用幀間編碼方式，同時利用了空間和時間上的相關(guān)性，可以大大提高壓縮倍數(shù)。目前一般一個GOP數(shù)據(jù)的長度為1秒或2秒，I幀由于存儲了完整的圖像，數(shù)據(jù)量較大，這樣回放時會占用較大帶寬。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供監(jiān)控數(shù)據(jù)回放方法及EC、VM，以降低監(jiān)控數(shù)據(jù)回放時占用的帶寬。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種監(jiān)控數(shù)據(jù)回放方法，該方法包括編碼器EC接收監(jiān)控攝像頭采集的視頻數(shù)據(jù)，EC對所述視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，當(dāng)對一個連續(xù)時間段內(nèi)的非第一個幀組GOP進(jìn)行編碼時，對于每個GOP的第一幀，EC同時進(jìn)行I幀編碼和P幀編碼，其中P幀編碼的參考幀為前一個GOP的最后一幀；對于每個GOP除第一幀外的其它幀，EC進(jìn)行幀間編碼；EC將編碼后的幀寫入存儲設(shè)備；管理服務(wù)器接收到客戶端發(fā)來的回放請求時，在存儲設(shè)備中查找到對應(yīng)的G0P，讀取的第一個GOP的第一幀為I幀，第一個GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀，讀取的其它 GOP的第一幀為P幀，其余幀為幀間編碼所得的幀，管理服務(wù)器將讀取的幀返回給客戶端。當(dāng)客戶端在進(jìn)行視頻回放時，若發(fā)現(xiàn)丟幀，向管理服務(wù)器發(fā)起讀取I幀請求，管理服務(wù)器在讀取下一個GOP時，讀取的該GOP的第一幀為I幀。所述DM在存儲器中查找到對應(yīng)的GOP進(jìn)一步包括當(dāng)管理服務(wù)器在讀取GOP時，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前GOP與前一 GOP在時間上不連續(xù)，則讀取的當(dāng)前GOP的第一幀為I幀，讀取的當(dāng)前GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀。
當(dāng)對于每個GOP的第一幀，EC同時進(jìn)行I幀編碼和P幀編碼時，所述EC將編碼后的幀寫入存儲設(shè)備的同時進(jìn)一步包括EC在編碼后的GOP頭部添加含第一 P幀標(biāo)志；且，所述管理服務(wù)器在存儲設(shè)備中查找到對應(yīng)的GOP之后進(jìn)一步包括判斷該GOP是否有含第一 P幀標(biāo)志，若否，則讀取該GOP的第一幀為I幀，讀取該 GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀；若是，則執(zhí)行所述讀取的第一個GOP的第一幀為I幀， 第一個GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀，讀取的其它GOP的第一幀為P幀，其余幀為幀間編碼所得的幀的動作。所述DM在存儲設(shè)備中查找到對應(yīng)的GOP之后、判斷該GOP是否有含第一 P幀標(biāo)志之前進(jìn)一步包括DM與客戶端進(jìn)行協(xié)商，判斷客戶端是否支持播放第一 P幀，若是，執(zhí)行所述判斷該 GOP是否有含第一 P幀標(biāo)志的動作；否則，讀取該GOP的第一幀為I幀，讀取該GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀，將讀取的幀返回給客戶端。一種EC，位于監(jiān)控系統(tǒng)中，包括視頻數(shù)據(jù)接收模塊接收監(jiān)控攝像頭采集的視頻數(shù)據(jù)，將視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給編碼模塊；編碼模塊接收視頻數(shù)據(jù)，對所述視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，當(dāng)對一個連續(xù)時間段內(nèi)的非第一個GOP進(jìn)行編碼時，對于每個GOP的第一幀，EC同時進(jìn)行I幀編碼和P幀編碼，其中P 幀編碼的參考幀為前一個GOP的最后一幀；對于每個GOP除第一幀外的其它幀，EC進(jìn)行幀間編碼；EC將編碼后的幀寫入存儲設(shè)備。所述編碼模塊進(jìn)一步用于，當(dāng)對一連續(xù)時間段內(nèi)的第一個GOP進(jìn)行編碼時，對于該GOP的第一幀，只進(jìn)行I幀編碼，對于該GOP除第一幀外的其它幀，只進(jìn)行幀間編碼，將編碼后的幀寫入存儲設(shè)備。一種VM，位于監(jiān)控系統(tǒng)中，包括回放請求接收模塊接收客戶端發(fā)來的回放請求，將回放請求轉(zhuǎn)發(fā)給回放處理模塊；回放處理模塊接收回放請求，在存儲設(shè)備中查找到對應(yīng)的G0P，讀取的第一個 GOP的第一幀為I幀，第一個GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀，讀取的其它GOP的第一幀為P幀，其余幀為幀間編碼所得的幀，管理服務(wù)器將讀取的幀返回給客戶端。所述回放處理模塊進(jìn)一步用于當(dāng)在讀取GOP時，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前GOP與前一 GOP在時間上不連續(xù)，則讀取的當(dāng)前GOP的第一幀為I幀，讀取的當(dāng)前GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀。所述回放處理模塊進(jìn)一步用于當(dāng)在存儲設(shè)備中查找到對應(yīng)的GOP后，判斷該GOP 是否有含第一 P幀標(biāo)志，若否，讀取該GOP的第一幀為I幀，讀取該GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀；若是，則執(zhí)行所述讀取的第一個GOP的第一幀為I幀，第一個GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀，讀取的其它GOP的第一幀為P幀，其余幀為幀間編碼所得的幀的動作； 其中，當(dāng)對于GOP的第一幀，EC同時進(jìn)行I幀編碼和P幀編碼時，EC將編碼后的幀寫入存儲設(shè)備的同時，在編碼后的GOP頭部添加含第一 P幀標(biāo)志。所述回放處理模塊進(jìn)一步用于當(dāng)在存儲設(shè)備中查找到對應(yīng)的GOP之后，與客戶端進(jìn)行協(xié)商，判斷客戶端是否支持播放第一 P幀，若是，執(zhí)行所述判斷該GOP是否有含第一P幀標(biāo)志的動作；否則，讀取該GOP的第一幀為I幀，讀取該GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀，將讀取的幀返回給客戶端。所述回放處理模塊進(jìn)一步用于當(dāng)在回放過程中接收到客戶端發(fā)來的I幀請求時，在讀取下一 GOP時，讀取該GOP的第一幀為I幀。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中，對一個連續(xù)時間段內(nèi)的非第一個GOP進(jìn)行編碼時，對于該GOP的第一幀，同時進(jìn)行I幀編碼和P幀編碼；對于每個GOP除第一幀外的其它幀，EC 進(jìn)行幀間編碼；在回放時，對于每一個G0P，當(dāng)該GOP為請求回放的第一個GOP時，讀取該 GOP的第一幀為I幀，讀取該GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀；否則，讀取該GOP的第一幀為P幀，讀取該GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀，本發(fā)明有效降低了回放時的帶寬消耗；另外，本發(fā)明實施例中，當(dāng)GOP為一連續(xù)時間段的第一個GOP時，對于第一幀只進(jìn)行I幀編碼；在回放時，當(dāng)發(fā)現(xiàn)讀取的數(shù)據(jù)發(fā)生中斷時，對于下一個G0P，要讀取I幀；在回放過程中發(fā)現(xiàn)丟幀時，在讀下一個GOP時，要讀取I幀，這都進(jìn)一步保證了回放畫面的連續(xù)性


圖1為現(xiàn)有的典型IP監(jiān)控組網(wǎng)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的監(jiān)控數(shù)據(jù)回放方法流程圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的監(jiān)控系統(tǒng)中的EC的組成示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的監(jiān)控系統(tǒng)中的VM的組成示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明再作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖2為本發(fā)明實施例提供的監(jiān)控數(shù)據(jù)回放方法流程圖，如圖2所示，其具體步驟如下步驟201 =EC接收監(jiān)控攝像頭采集的視頻數(shù)據(jù)，以GOP為單位對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。其中，當(dāng)GOP為一個連續(xù)時間段內(nèi)的第一個GOP時，對于該GOP的第一幀，只進(jìn)行I幀編碼，對于該GOP的后續(xù)幀只進(jìn)行P幀編碼；當(dāng)GOP為一個連續(xù)時間段內(nèi)的非第一個GOP時， 對于該GOP的第一幀，EC同時進(jìn)行I幀編碼和P幀編碼，得到I幀和P’幀；對于GOP的后續(xù)幀，EC只進(jìn)行P幀編碼，得到后續(xù)P幀。其中，P幀編碼的參考幀為前一個GOP的最后一幀?？梢姡?dāng)GOP為一個連續(xù)時間段內(nèi)的第一個GOP時，對該GOP的編碼方案與現(xiàn)有技術(shù)相同。攝像頭采集的原始視頻數(shù)據(jù)可能在時間上不連續(xù)，而為了保證數(shù)據(jù)回放過程中畫面的連續(xù)性，在數(shù)據(jù)回放時，對于每個連續(xù)時間段的第一幀，都應(yīng)該播放I幀。這樣，對于每個連續(xù)時間段的第一幀，就沒有必要同時進(jìn)行I幀編碼和P幀編碼了，只進(jìn)行I幀編碼即可。步驟202 =EC將編碼后的GOP寫入存儲設(shè)備。其中，當(dāng)GOP中包含P，幀時，P，幀緊臨I幀，并在GOP中標(biāo)明P’幀的存儲位置，同時在該GOP頭部添加含P’幀標(biāo)志。以下給出添加P’幀后的GOP存儲形式舉例
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)控數(shù)據(jù)回放方法，其特征在于，該方法包括編碼器EC接收監(jiān)控攝像頭采集的視頻數(shù)據(jù)，EC對所述視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，當(dāng)對一個連續(xù)時間段內(nèi)的非第一個幀組GOP進(jìn)行編碼時，對于每個GOP的第一幀，EC同時進(jìn)行I幀編碼和P幀編碼，其中P幀編碼的參考幀為前一個GOP的最后一幀；對于每個GOP除第一幀外的其它幀，EC進(jìn)行幀間編碼；EC將編碼后的幀寫入存儲設(shè)備；管理服務(wù)器接收到客戶端發(fā)來的回放請求時，在存儲設(shè)備中查找到對應(yīng)的G0P，讀取的第一個GOP的第一幀為I幀，第一個GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀，讀取的其它GOP的第一幀為P幀，其余幀為幀間編碼所得的幀，管理服務(wù)器將讀取的幀返回給客戶端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)客戶端在進(jìn)行視頻回放時，若發(fā)現(xiàn)丟幀，向管理服務(wù)器發(fā)起讀取I幀請求，管理服務(wù)器在讀取下一個GOP時，讀取的該GOP的第一幀為I幀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述DM在存儲器中查找到對應(yīng)的GOP 進(jìn)一步包括當(dāng)管理服務(wù)器在讀取GOP時，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前GOP與前一 GOP在時間上不連續(xù)，則讀取的當(dāng)前 GOP的第一幀為I幀，讀取的當(dāng)前GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)對于每個GOP的第一幀，EC同時進(jìn)行I 幀編碼和P幀編碼時，所述EC將編碼后的幀寫入存儲設(shè)備的同時進(jìn)一步包括EC在編碼后的GOP頭部添加含第一 P幀標(biāo)志；且，所述管理服務(wù)器在存儲設(shè)備中查找到對應(yīng)的GOP之后進(jìn)一步包括判斷該GOP是否有含第一 P幀標(biāo)志，若否，則讀取該GOP的第一幀為I幀，讀取該GOP 的其余幀為幀間編碼所得的幀；若是，則執(zhí)行所述讀取的第一個GOP的第一幀為I巾貞，第一個GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀，讀取的其它GOP的第一幀為P幀，其余幀為幀間編碼所得的幀的動作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述DM在存儲設(shè)備中查找到對應(yīng)的GOP 之后、判斷該GOP是否有含第一 P幀標(biāo)志之前進(jìn)一步包括DM與客戶端進(jìn)行協(xié)商，判斷客戶端是否支持播放第一 P幀，若是，執(zhí)行所述判斷該GOP 是否有含第一 P幀標(biāo)志的動作；否則，讀取該GOP的第一幀為I幀，讀取該GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀，將讀取的幀返回給客戶端。
6.一種EC，位于監(jiān)控系統(tǒng)中，其特征在于，包括視頻數(shù)據(jù)接收模塊接收監(jiān)控攝像頭采集的視頻數(shù)據(jù)，將視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給編碼模塊；編碼模塊接收視頻數(shù)據(jù)，對所述視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，當(dāng)對一個連續(xù)時間段內(nèi)的非第一個GOP進(jìn)行編碼時，對于每個GOP的第一幀，EC同時進(jìn)行I幀編碼和P幀編碼，其中P幀編碼的參考幀為前一個GOP的最后一幀；對于每個GOP除第一幀外的其它幀，EC進(jìn)行幀間編碼；EC將編碼后的幀寫入存儲設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的EC，其特征在于，所述編碼模塊進(jìn)一步用于，當(dāng)對一連續(xù)時間段內(nèi)的第一個GOP進(jìn)行編碼時，對于該GOP的第一幀，只進(jìn)行I幀編碼，對于該GOP除第一幀外的其它幀，只進(jìn)行幀間編碼，將編碼后的幀寫入存儲設(shè)備。
8.一種VM，位于監(jiān)控系統(tǒng)中，其特征在于，包括回放請求接收模塊接收客戶端發(fā)來的回放請求，將回放請求轉(zhuǎn)發(fā)給回放處理模塊；回放處理模塊接收回放請求，在存儲設(shè)備中查找到對應(yīng)的G0P，讀取的第一個GOP的第一幀為I巾貞，第一個GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀，讀取的其它GOP的第一幀為P中貞， 其余幀為幀間編碼所得的幀，管理服務(wù)器將讀取的幀返回給客戶端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的VM，其特征在于，所述回放處理模塊進(jìn)一步用于當(dāng)在讀取GOP時，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前GOP與前一 GOP在時間上不連續(xù)，則讀取的當(dāng)前GOP的第一幀為I幀，讀取的當(dāng)前GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的VM，其特征在于，所述回放處理模塊進(jìn)一步用于當(dāng)在存儲設(shè)備中查找到對應(yīng)的GOP后，判斷該GOP是否有含第一 P幀標(biāo)志，若否，讀取該GOP的第一幀為I幀，讀取該GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀；若是，則執(zhí)行所述讀取的第一個GOP 的第一幀為I幀，第一個GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀，讀取的其它GOP的第一幀為P 幀，其余幀為幀間編碼所得的幀的動作；其中，當(dāng)對于GOP的第一幀，EC同時進(jìn)行I幀編碼和P幀編碼時，EC將編碼后的幀寫入存儲設(shè)備的同時，在編碼后的GOP頭部添加含第一 P幀標(biāo)志ο
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的VM，其特征在于，所述回放處理模塊進(jìn)一步用于當(dāng)在存儲設(shè)備中查找到對應(yīng)的GOP之后，與客戶端進(jìn)行協(xié)商，判斷客戶端是否支持播放第一 P幀，若是，執(zhí)行所述判斷該GOP是否有含第一 P幀標(biāo)志的動作；否則，讀取該GOP的第一幀為I幀， 讀取該GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀，將讀取的幀返回給客戶端。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的VM，其特征在于，所述回放處理模塊進(jìn)一步用于當(dāng)在回放過程中接收到客戶端發(fā)來的I幀請求時，在讀取下一 GOP時，讀取該GOP的第一幀為I幀。
全文摘要
本發(fā)明公開了監(jiān)控數(shù)據(jù)回放方法及編碼器、視頻管理服務(wù)器。方法包括EC接收監(jiān)控攝像頭采集的視頻數(shù)據(jù)，對視頻數(shù)據(jù)編碼，當(dāng)對一個連續(xù)時間段內(nèi)的非第一個GOP編碼時，對于該GOP的第一幀，EC同時進(jìn)行I幀編碼和P幀編碼；對于該GOP除第一幀外的其它幀，EC進(jìn)行幀間編碼；EC將編碼后的幀寫入存儲設(shè)備；管理服務(wù)器接收客戶端發(fā)來的回放請求，在存儲設(shè)備中查找到對應(yīng)的GOP，讀取的第一個GOP的第一幀為I幀，第一個GOP的其余幀為幀間編碼所得的幀，讀取的其它GOP的第一幀為P幀，其余幀為幀間編碼所得的幀，管理服務(wù)器將讀取的幀返回給客戶端。本發(fā)明降低了監(jiān)控數(shù)據(jù)回放占用的帶寬。
文檔編號H04N5/93GK102196249SQ20111012807
公開日2011年9月21日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者周迪, 陳乾業(yè) 申請人:杭州華三通信技術(shù)有限公司