一种应用于视频监控领域的数据压缩SSD实现方法技术

本发明专利技术公开一种应用于视频监控领域的数据压缩SSD实现方法，本方法通过数据变长映射和视频压缩实现；数据变长映射包括主映射和页内映射，主映射是逻辑地址到物理地址的映射，页内映射用来辨识压缩后的数据在页内的偏移及长度，不同数据压缩后数据长度不同；视频压缩计算不同图像之间的增量信息，保留增量信息，将背景信息滤除。本发明专利技术进行数据压缩减小存储空间使用，从而增长SSD寿命，在相同容量SSD情况下使视频记录周期更长。SSD情况下使视频记录周期更长。SSD情况下使视频记录周期更长。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于视频监控领域的数据压缩SSD实现方法


[0001]本专利技术涉及闪存存储控制领域，具体是一种应用于视频监控领域的数据压缩SSD实现方法。

技术介绍

[0002]目前视频监控在社区安保、道路交通等方方面面应用广泛，除实时监控显示到监控显示器，通常视频数据会保存到硬盘存储，以备后续回放需要。监控视频数据量大，对存储空间要求大，且其环形覆盖的写入，且对硬盘寿命要求较高。以1080P视频格式监控摄像机为例，它的码流大小为512KB/s，每天产生的数据量为512KB/s*3600s*24h＝42GB，对于30路摄像机能够产生1260GB数据，SSD按照10％的自身OP损耗及10％文件系统格式化管理的损耗，4TB的硬盘仅3.2TB空间可用，仅可存储2.5天的视频数据，2.5天后最早的视频将被覆盖。对于码流更大路数更多的摄像机写入的数据量将更大，循环覆盖周期将更短。
[0003]因为SSD采用NAND FLASH作为存储介质，其拥有诸多优点，抗震动，读写速度快，体积小集成度高等，但其自身材料结构特性使其拥有有限次的擦写次数，监控视频不同于其他场景视频，其具有背景固定或者变化较小等特点，帧间冗余数据较多，可以进行数据压缩减小存储空间使用，从而增长SSD寿命，在相同容量SSD情况下使视频记录周期更长。因此对监控视频进行数据压缩有着十分积极的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种应用于视频监控领域的数据压缩SSD实现方法，进行数据压缩减小存储空间使用，从而增长SSD寿命，在相同容量SSD情况下使视频记录周期更长。
[0005]为了解决所述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种应用于视频监控领域的数据压缩SSD实现方法，本方法通过数据变长映射和数据压缩实现；
[0006]数据变长映射包括主映射和页内映射，主映射是逻辑地址到物理地址的映射，页内映射用来辨识压缩后的数据在页内的偏移及长度，不同数据压缩后数据长度不同；
[0007]数据压缩计算不同图像之间的增量信息，保留增量信息，将背景信息滤除。
[0008]进一步的，数据变长映射包括变长写入，过程为：接收写入命令后对写入数据进行压缩，将不同逻辑地址数据凑到一个物理页，并将对应的页内映射数据增加到页数据内，然后凑下一个物理页，当凑够一个WL的数据时，进行WL的写入，写完成后更新主映射，给主机回复完成命令，从而完成一笔主机写入命令。
[0009]进一步的，数据压缩之前进行切分，切分按照设定的映射粒度进行。
[0010]进一步的，数据变长映射包括变长读取，过程为：接收读取命令后查找主映射，根据主映射先读取页内映射，根据页内映射读取页内数据，然后对页内数据进行解压缩，将主映射对应的物理页全部读取完成解压缩完成后，对数据进行组织，按照逻辑地址顺序传送给主机，此时完成一条主机读命令。
[0011]进一步的，接收读取命令后，将读命令中的逻辑地址按照设定映射粒度进行切分，然后读取相应的主映射。
[0012]进一步的，数据压缩包括编码过程，具体为：获取当前帧图像，并判断是否是第一帧图像，如果是，则进行小波分解，保存中低频信息作为基准信息，如果不是，则计算与前一帧的差值图像，小波分解并进行阈值处理，保留增量信息。
[0013]进一步的，小波分解的过程为：对原始图像进行一层小波分解，将原始图像转为四通道并滤除高频信息，然后进行二层小波分解，将四通道转为十六通道并滤除高频信息，对剩余的中低频信息做小波域增强，公式为：
[0014]Log(H(x，y))＝Log(I(x，y))
‑
Log(F(x，y)*I(x，y))，
[0015][0016]式中，I(x，y)代表小波域中低频系数，F(x，y)代表卷积函数，*代表卷积，x0，y0代表图像中心点，分别代表x、y的方差，x、y表示图像的像素坐标，H(x，y)代表中低频信息小波域增强的系数。
[0017]进一步的，计算与前一帧的差值图像时，对所有差值非零的进行修正，公式为：
[0018][0019]表示修正后的非零差值点，f
Δi
(x，y)表示第i帧差值图像，Th为设定的增量阈值；为差值图像非零点的均值，为非零点的方差。
[0020]进一步的，数据压缩包括解码过程，具体为：读取基准信息，进行逆小波变换，得到基准图像，基准图像作为视频第一帧，得到基准图像后依次读取增量信息，进行逆小波变换，依次得到增量信息，增量信息依次与前一帧图像作加法运算，得到每一帧图像，基准图像与每一帧图像合并解码后的视频信息。
[0021]本专利技术的有益效果：本专利技术的一种应用于监控视频领域的数据压缩SSD实现方法主要针对视频监控领域的视频背景较为固定或者变动较小、冗余信息较多等特点，针对监控视频数据进行压缩存储，使SSD写入放大大幅减小，寿命提高，SSD自身的预留空间也可以减小，留给用户更大的可见空间。
附图说明
[0022]图1为变长映射的示意图；
[0023]图2为变长写入的流程图；
[0024]图3为变长读取的流程图；
[0025]图4为视频压缩的示意图；
[0026]图5为编码过程的流程图；
[0027]图6为解码过程的流程图；
[0028]图7为小波分解的示意图。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0030]实施例1
[0031]本实施例公开一种应用于视频监控领域的数据压缩SSD实现方法，本方法实现有两个难点，一个是压缩后的数据为变长数据，与标准SSD的定长映射方案相比映射更为复杂；另外一个是视频压缩算法。
[0032]不同数据压缩后数据长度不同，所以对于不同的数据长度需要额外信息来记录查找。对于变长映射的处理除需要逻辑到物理的主映射外，还需要页内映射来辨识压缩后的数据在页内的偏移及长度。
[0033]数据压缩主要计算不同图像之间的增量信息，保留增量信息，将背景信息滤除。
[0034]如图1所示，变长映射包括主映射表和页内映射，主映射为逻辑地址到页物理地址的映射，页内映射是页物理地址内的映射，用于辨识压缩后的数据在页内的偏移和长度。
[0035]变长映射包括变长写入，如图2所示，流程为：接收主机写入命令，接收主机数据，对数据按照4k映射粒度进行切分，对切分后的数据进行压缩，因为一个物理页可以存放多笔数据，因此将不同逻辑地址数据凑到一个物理页，将对应的页内映射数据增加到页数据内，然后凑下一个物理页，当凑够一个WL的数据即三个物理页的时候，进行WL的写入，写完成后更新主映射，给主机回复完成命令，此时一笔主机写入命令完成。
[0036]变长映射包括变长读取，如图3所示，流程为：接收主机读取命令，将读命令中的逻辑地址按照4k映射进行切分，读取相应的主映射，根据主映射先读取NAND FLASH页内映射，根据页内映射读取页内数据，然后对页内数据进行接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于视频监控领域的数据压缩SSD实现方法，其特征在于：本方法通过数据变长映射和视频压缩实现；数据变长映射包括主映射和页内映射，主映射是逻辑地址到物理地址的映射，页内映射用来辨识压缩后的数据在页内的偏移及长度，不同数据压缩后数据长度不同；视频压缩计算不同图像之间的增量信息，保留增量信息，将背景信息滤除。2.根据权利要求1所述的应用于视频监控领域的数据压缩SSD实现方法，其特征在于：数据变长映射包括变长写入，过程为：接收写入命令后对写入数据进行压缩，将不同逻辑地址数据凑到一个物理页，并将对应的页内映射数据增加到页数据内，然后凑下一个物理页，当凑够一个WL的数据时，进行WL的写入，写完成后更新主映射，给主机回复完成命令，从而完成一笔主机写入命令。3.根据权利要求2所述的应用于视频监控领域的数据压缩SSD实现方法，其特征在于：数据压缩之前进行切分，切分按照设定的映射粒度进行。4.根据权利要求1所述的应用于视频监控领域的数据压缩SSD实现方法，其特征在于：数据变长映射包括变长读取，过程为：接收读取命令后查找主映射，根据主映射先读取页内映射，根据页内映射读取页内数据，然后对页内数据进行解压缩，将主映射对应的物理页全部读取完成解压缩完成后，对数据进行组织，按照逻辑地址顺序传送给主机，此时完成一条主机读命令。5.根据权利要求4所述的应用于视频监控领域的数据压缩SSD实现方法，其特征在于：接收读取命令后，将读命令中的逻辑地址按照设定映射粒度进行切分，然后读取相应的主映射。6.根据权利要求1所述的应用于视频监控领域的数据压缩SSD实现方法，其特征在于：数据压缩包括编码过程，具体为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭泰，付凤之，高美洲，孙大朋，刘忞斋，
申请(专利权)人：山东华芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：