專利名稱：一種高效的安全監(jiān)控視頻/圖像數(shù)據(jù)存儲方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計算機存儲技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用背景為安全監(jiān)控與智能交通系統(tǒng)中的視 頻監(jiān)控流或是車輛抓拍圖高效存儲處理，具體涉及圖像或者視頻的分片存儲、訪問等技 術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著全球居民生活不斷提高，安全意識不斷成熟，人們更加注重居家安全與生活品質(zhì)，個人、家庭、校園、社區(qū)安全保障市場需求日漸增加的因素下，導(dǎo)致對安全產(chǎn) 品產(chǎn)業(yè)市場之需求與日劇增；在資訊與通信科技不斷創(chuàng)新的影響下，結(jié)合資訊、電腦攝 影、人工智能、自動控制電子傳感器等多方面技術(shù)，應(yīng)用于防盜、門禁、遠(yuǎn)程監(jiān)視、視 頻會議、道路監(jiān)控等領(lǐng)域，由此可見，安全監(jiān)控市場在未來發(fā)展，仍有相當(dāng)大的需求空 間，潛在無限商機。目前各國政府多有?？钛a助建設(shè)安全監(jiān)視系統(tǒng)。再加上保障人身財 產(chǎn)安全的觀念越加成熟，尤其建設(shè)方案不斷推出，建設(shè)商也不斷引進(jìn)高性能的安全監(jiān)控 產(chǎn)品。在此契機下，安全監(jiān)控產(chǎn)品銷量持續(xù)增長，產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。安全監(jiān)控領(lǐng)域得到了 世界范圍內(nèi)的公認(rèn)，作為一個跨學(xué)科、信息化和系統(tǒng)化的綜合研究體系也一直是國內(nèi)外 研究的熱點之一。安全監(jiān)控中的存儲是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。當(dāng)有一定規(guī)模的信息采集 源同時工作時候，如何高效可靠地進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，是當(dāng)前需要解決的問題，現(xiàn)在市場上 各大廠商都推出了自己的專業(yè)存儲級別產(chǎn)品，然而高規(guī)格的存儲產(chǎn)品又存在成本高昂， 配置過于專業(yè)與復(fù)雜，針對性較差的問題。針對這些問題，本發(fā)明針對安全監(jiān)控中圖像 與視頻流存儲的特點，提出了綜合采用動態(tài)SQL語句與存儲動態(tài)平衡模塊的存儲方法。 該方法可以使用一般的硬件存儲資源，包括普通的兼容服務(wù)器或者RAID設(shè)備，組合成性 能強大的分布式存儲系統(tǒng)?？蓮V泛應(yīng)用于“平安城市”，企業(yè)安全監(jiān)控、“平安交通” 等安全監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
針對當(dāng)前存儲系統(tǒng)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種高效的安全監(jiān)控視頻/ 圖像數(shù)據(jù)存儲方法，即綜合采用動態(tài)SQL語句與存儲動態(tài)平衡模塊的存儲方法，該方法 將存儲對象與對象的屬性信息分開，一方面通過動態(tài)SQL語句對存儲的目的物理設(shè)備進(jìn) 行設(shè)定，另外一方面通過動態(tài)存儲模塊對存儲的圖片或者視頻進(jìn)行均衡存儲，以提高安 全監(jiān)控存儲系統(tǒng)的整體存儲效果。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種高效的安全監(jiān)控視頻/圖像數(shù)據(jù)存儲方法，在進(jìn)行 圖片或者視頻存儲時候，由以下幾個部分構(gòu)成(1)物理存儲子系統(tǒng)；(2)數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)；(3)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)；(4)信息收集/調(diào)整動態(tài)存儲子系統(tǒng)；
綜合采用動態(tài)SQL語句與存儲動態(tài)平衡模塊的存儲方法，將存儲對象與對象的 屬性信息分開，一方面通過動態(tài)SQL語句對存儲的目的物理設(shè)備進(jìn)行設(shè)定，另外一方面 通過動態(tài)存儲模塊對存儲的圖片或者視頻進(jìn)行均衡存儲，以提高安全監(jiān)控存儲系統(tǒng)的整 體存儲效果。本發(fā)明針對安全監(jiān)控中圖像與視頻流存儲的特點，提出了綜合采用動態(tài)SQL語 句與存儲動態(tài)平衡模塊的存儲方法。該方法可以使用一般的硬件存儲資源，包括普通的 兼容服務(wù)器或者RAID設(shè)備，組合成性能強大的分布式存儲系統(tǒng)?？蓮V泛應(yīng)用于“平安 城市”，企業(yè)安全監(jiān)控、“平安交通”等安全監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)上述的高效的安全監(jiān)控視頻/圖像數(shù)據(jù)存儲方法，其特征在于包括如下步 驟(1)由數(shù)據(jù)采集軟件得到圖像或者視頻數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)除了圖像與視頻數(shù)據(jù)本身以 夕卜，應(yīng)該包含時間H1，文件名H2，數(shù)據(jù)類型H3，采集地點H4等屬性信息；(2)由存儲動態(tài)平衡模塊生成動態(tài)SQL語句，該SQL語句中的表名以及數(shù)據(jù)庫 名是根據(jù)Hl，H2，H3以及H4動態(tài)生成。本系統(tǒng)的不同的數(shù)據(jù)庫或者表名根據(jù)當(dāng)前的 各個物理存儲設(shè)備的負(fù)擔(dān)存在于不同的物理磁盤上，用來降低存儲瓶頸；(3)根據(jù)相容/ 一致性哈希函數(shù)(consistent hash)將Hl，H2， …， Hn映射為一個關(guān)鍵字(KEY)，并通過該值決定圖像/視頻文件存放的物理存儲 節(jié)點位置P與在P上的存儲相對位置。如果KEY是η字節(jié)的數(shù)組Array，則由 Array
Θ Array [1] Θ…Θ Array [η_1]得到物理存儲位置P.在P上的相對位置可以是以 KEY作為文件名，也可以是以該KEY作為索引的物理存儲位置；(4)由動態(tài)存儲模塊將圖像或是視頻存入對應(yīng)的物理存儲子系統(tǒng)；(5)由動態(tài)存儲模塊將圖像或是視頻的屬性信息存入對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)。根據(jù)上述的高效的安全監(jiān)控視頻/圖像數(shù)據(jù)存儲方法，其特征在于(1)該方法只處理視頻或是圖像數(shù)據(jù)以及視頻/圖像數(shù)據(jù)的屬性信息，對文本信 息或者其它二進(jìn)制信息本系統(tǒng)不予處理；(2)方法在存儲圖像/視頻信息時候，圖像/視頻數(shù)據(jù)本身與屬性信息分開存 放，圖像/視頻數(shù)據(jù)本身以文件或是原始數(shù)據(jù)的形式存在分布式的物理存儲設(shè)備上，而 圖像/視頻數(shù)據(jù)屬性信息則存入數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行統(tǒng)一管理；(3)在將圖像/視頻數(shù)據(jù)屬性信息存入數(shù)據(jù)庫時候，數(shù)據(jù)庫的庫名與表名是動態(tài) 生成的，生成的原則是與時間H1，文件名H2，數(shù)據(jù)類型H3，采集地點H4等屬性信息相 關(guān)；(4)在將圖像/視頻數(shù)據(jù)存入物理設(shè)備時候，根據(jù)相容/ 一致性哈希函數(shù) (consistent hash)將Hl，H2， …，Hn映射為一個關(guān)鍵字(KEY)，并通過該值決定圖像
/視頻文件存放的物理存儲節(jié)點位置P與在P上的存儲相對位置。如果KEY是η字節(jié)的 數(shù)組Array，則由Array
十Array[l]十… Array[n_l]得到物理存儲位置P.在P上的相 對位置可以是以KEY作為文件名，也可以是以該KEY作為索引的物理存儲位置。本發(fā)明針對安全監(jiān)控中圖像與視頻流存 儲的特點，提出了綜合采用動態(tài)SQL語 句與存儲動態(tài)平衡模塊的存儲方法。該方法可以使用一般的硬件存儲資源，包括普通的 兼容服務(wù)器或者RAID設(shè)備，組合成性能強大的分布式存儲系統(tǒng)?？蓮V泛應(yīng)用于“平安城市”，企業(yè)安全監(jiān)控、“平安交通”等安全監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明實施例的實施架構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明實施例的工作流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例的實施架構(gòu)如圖1所示。本方法實施包括四個部分物理存儲子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子 系統(tǒng)、信息收集/調(diào)整子系統(tǒng)子系統(tǒng)。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。本系統(tǒng)中，先由數(shù)據(jù)采集服務(wù)器得到各種監(jiān)控數(shù)據(jù)，然后由數(shù)據(jù)庫管理器按照 一定標(biāo)準(zhǔn)封裝，通過動態(tài)SQL語句與文件存儲動態(tài)調(diào)整模塊存入不同的物理存儲服務(wù) 器，同時，監(jiān)視服務(wù)器不斷監(jiān)視各個存儲服務(wù)器的負(fù)載，以動態(tài)調(diào)整各個存儲服務(wù)器的
工作量。各個關(guān)鍵技術(shù)與子系統(tǒng)實施采取如下思路(a)物理存儲服務(wù)器物理存儲服務(wù)器向上提供的最小存儲單元為存儲節(jié)點，存儲節(jié)點是一種邏輯設(shè) 備，并且以一種遞歸結(jié)構(gòu)存在。幾個磁盤組成的RAID或單個磁盤構(gòu)成一個基本存儲節(jié) 點，一個節(jié)點可以由其它節(jié)點構(gòu)成。存儲節(jié)點對系統(tǒng)上層屏蔽了具體物理設(shè)備信息，通 過類似于object storage device (OSD)的方式，向上層提供統(tǒng)一的文件級訪問接口。而基 本節(jié)點內(nèi)部可以依舊以基于塊的文件系統(tǒng)組織數(shù)據(jù)。對系統(tǒng)上層而言，除了存儲容量、 響應(yīng)速度等抽象指標(biāo)具有差別外，存儲節(jié)點是無差別設(shè)備。(b)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器系統(tǒng)和存儲子系統(tǒng)以盡可能相互獨立的狀態(tài)存在。傳統(tǒng)存儲系統(tǒng) 以數(shù)據(jù)塊為存儲空間分配粒度，而我們的系統(tǒng)以文件為分配粒度。各存儲節(jié)點負(fù)責(zé)管理 具體文件的數(shù)據(jù)存放信息。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器子系統(tǒng)采用不對稱形式的文件系統(tǒng)，即目錄信息和基本文件信息 分離的方式，最終系統(tǒng)的文件子系統(tǒng)和存儲子系統(tǒng)之間形成一種松耦合關(guān)系。(c)信息收集/調(diào)整/監(jiān)視子系統(tǒng)各存儲節(jié)點的狀態(tài)信息由自身負(fù)責(zé)收集，監(jiān)控/調(diào)整服務(wù)器可以根據(jù)需要向部 分或全部節(jié)點索取狀態(tài)信息。自適應(yīng)調(diào)整在兩個層面實施，分別為局部調(diào)整和全局調(diào) 整，分別由節(jié)點自身和監(jiān)控/調(diào)整服務(wù)器負(fù)責(zé)完成。局部調(diào)整是節(jié)點根據(jù)自身信息進(jìn)行 自我調(diào)整，或與邏輯上相鄰節(jié)點進(jìn)行節(jié)點間的微調(diào)。例如通過對文件訪問信息進(jìn)行分 析，把使用頻率高的數(shù)據(jù)存放在物理性能高的節(jié)點中，而使用頻率相對低的數(shù)據(jù)存放在 實際性能較低的節(jié)點中。具體可以采用滲透方法，節(jié)點按性能排隊，第一次使用的數(shù)據(jù) 放在實際性能平均的節(jié)點上，使用率高的數(shù)據(jù)向性能較高的節(jié)點遷移，反之則遷移到性 能較低的節(jié)點上。當(dāng)某一節(jié)點負(fù)載過重時，把部分?jǐn)?shù)據(jù)放置到較為空閑的節(jié)點上。全局調(diào)整是根據(jù)所有節(jié)點信息，選擇合適的調(diào)整策略并實施。例如高性能節(jié)點 的選擇；新加入節(jié)點存儲區(qū)域的分配等。二者之間沒有嚴(yán)格意義的區(qū)分，例如新節(jié)點加入過程中，加入位置的選擇和加入操作是通過監(jiān)控/調(diào)整服務(wù)器完成，而調(diào)整過程中的數(shù)據(jù)遷移等操作由存儲節(jié)點自身控制完成。(d)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)主要用來采集各類安全監(jiān)控數(shù)據(jù)，包括圖像、視頻等。通過不 同廠家的硬件設(shè)備提供的數(shù)據(jù)接口，開發(fā)統(tǒng)一的模塊，最后將圖像、視頻生成存儲系統(tǒng) 所需要的格式，最后通過數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)存儲。本發(fā)明實施例的工作流程見圖2。包括如下步驟(1)由數(shù)據(jù)采集軟件得到圖像或者視頻數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)除了圖像與視頻數(shù)據(jù)本身以 夕卜，應(yīng)該包含時間H1，文件名H2，數(shù)據(jù)類型H3，采集地點H4等屬性信息；(2)由存儲動態(tài)平衡模塊生成動態(tài)SQL語句，該SQL語句中的表名以及數(shù)據(jù)庫 名是根據(jù)Hl，H2，H3以及H4動態(tài)生成。本系統(tǒng)的不同的數(shù)據(jù)庫或者表名根據(jù)當(dāng)前的 各個物理存儲設(shè)備的負(fù)擔(dān)存在于不同的物理磁盤上，用來降低存儲瓶頸；(3)根據(jù)相容/ 一致性哈希函數(shù)(consistent hash)將Hl，H2， …， Hn映射為一個關(guān)鍵字(KEY)，并通過該值決定圖像/視頻文件存放的物理存儲 節(jié)點位置P與在P上的存儲相對位置。如果KEY是η字節(jié)的數(shù)組Array，則由 Array
Θ Array [1] Θ…Θ Array [η_1]得到物理存儲位置P.在P上的相對位置可以是以 KEY作為文件名，也可以是以該KEY作為索引的物理存儲位置；(4)由動態(tài)存儲模塊將圖像或是視頻存入對應(yīng)的物理存儲子系統(tǒng)；(5)由動態(tài)存儲模塊將圖像或是視頻的屬性信息存入對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)。根據(jù)上述的高效的安全監(jiān)控視頻/圖像數(shù)據(jù)存儲方法，其特征在于(1)該方法只處理視頻或是圖像數(shù)據(jù)以及視頻/圖像數(shù)據(jù)的屬性信息，對文本信 息或者其它二進(jìn)制信息本系統(tǒng)不予處理；(2)方法在存儲圖像/視頻信息時候，圖像/視頻數(shù)據(jù)本身與屬性信息分開存 放，圖像/視頻數(shù)據(jù)本身以文件或是原始數(shù)據(jù)的形式存在分布式的物理存儲設(shè)備上，而 圖像/視頻數(shù)據(jù)屬性信息則存入數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行統(tǒng)一管理；(3)在將圖像/視頻數(shù)據(jù)屬性信息存入數(shù)據(jù)庫時候，數(shù)據(jù)庫的庫名與表名是動態(tài) 生成的，生成的原則是與時間H1，文件名H2，數(shù)據(jù)類型H3，采集地點H4等屬性信息相 關(guān)；(4)在將圖像/視頻數(shù)據(jù)存入物理設(shè)備時候，根據(jù)相容/ 一致性哈希函數(shù) (consistent hash)將Hl，H2， …，Hn映射為一個關(guān)鍵字(KEY)，并通過該值決定圖像
/視頻文件存放的物理存儲節(jié)點位置P與在P上的存儲相對位置。如果KEY是η字節(jié)的 數(shù)組Array，則由Array
十Array[l]十… Array[n_l]得到物理存儲位置P.在P上的相 對位置可以是以KEY作為文件名，也可以是以該KEY作為索引的物理存儲位置。
權(quán)利要求
1.一種高效的安全監(jiān)控視頻/圖像數(shù)據(jù)存儲方法，在進(jìn)行圖片或者視頻存儲時候，由 以下幾個部分構(gòu)成(1)物理存儲子系統(tǒng)；(2)數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)；(3)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)；(4)信息收集/調(diào)整動態(tài)存儲子系統(tǒng)；綜合采用動態(tài)SQL語句與存儲動態(tài)平衡模塊的存儲方法，將存儲對象與對象的屬性 信息分開，一方面通過動態(tài)SQL語句對存儲的目的物理設(shè)備進(jìn)行設(shè)定，另外一方面通過 動態(tài)存儲模塊對存儲的圖片或者視頻進(jìn)行均衡存儲，以提高安全監(jiān)控存儲系統(tǒng)的整體存 儲效果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的高效的安全監(jiān)控視頻/圖像數(shù)據(jù)存儲方法，其特征在于包括如 下步驟(1)由數(shù)據(jù)采集軟件得到圖像或者視頻數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)除了圖像與視頻數(shù)據(jù)本身以外， 應(yīng)該包含時間H1，文件名H2，數(shù)據(jù)類型H3，采集地點H4等屬性信息；(2)由存儲動態(tài)平衡模塊生成動態(tài)SQL語句，該SQL語句中的表名以及數(shù)據(jù)庫名是 根據(jù)Hl，H2，H3以及H4動態(tài)生成。本系統(tǒng)的不同的數(shù)據(jù)庫或者表名根據(jù)當(dāng)前的各個 物理存儲設(shè)備的負(fù)擔(dān)存在于不同的物理磁盤上，用來降低存儲瓶頸；(3)根據(jù)相容/一致性哈希函數(shù)(consistent hash)將Hl，H2，…，Hn映射為一個關(guān) 鍵字(KEY)，并通過該值決定圖像/視頻文件存放的物理存儲節(jié)點位置P與在P上的存儲 相對位置。如果KEY是η字節(jié)的數(shù)組Array，則由Array
Array[1]十…十Array[n_l] 得到物理存儲位置P.在P上的相對位置可以是以KEY作為文件名，也可以是以該KEY作 為索引的物理存儲位置；(4)由動態(tài)存儲模塊將圖像或是視頻存入對應(yīng)的物理存儲子系統(tǒng)；(5)由動態(tài)存儲模塊將圖像或是視頻的屬性信息存入對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的高效的安全監(jiān)控視頻/圖像數(shù)據(jù)存儲方法，其特征在于(1)該方法只處理視頻或是圖像數(shù)據(jù)以及視頻/圖像數(shù)據(jù)的屬性信息，對文本信息或 者其它二進(jìn)制信息本系統(tǒng)不予處理；(2)方法在存儲圖像/視頻信息時候，圖像/視頻數(shù)據(jù)本身與屬性信息分開存放，圖 像/視頻數(shù)據(jù)本身以文件或是原始數(shù)據(jù)的形式存在分布式的物理存儲設(shè)備上，而圖像/視 頻數(shù)據(jù)屬性信息則存入數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行統(tǒng)一管理；(3)在將圖像/視頻數(shù)據(jù)屬性信息存入數(shù)據(jù)庫時候，數(shù)據(jù)庫的庫名與表名是動態(tài)生 成的，生成的原則是與時間H1，文件名H2，數(shù)據(jù)類型H3，采集地點H4等屬性信息相 關(guān)；(4)在將圖像/視頻數(shù)據(jù)存入物理設(shè)備時候，根據(jù)相容/一致性哈希函數(shù)(consistent hash)將Hl，H2，…，Hn映射為一個關(guān)鍵字(KEY)，并通過該值決定圖像/視頻文件 存放的物理存儲節(jié)點位置P與在P上的存儲相對位置。如果KEY是η字節(jié)的數(shù)組Array， 則由Array
Array [1] Θ…Θ Array [η_1]得到物理存儲位置P.在P上的相對位置可以 是以KEY作為文件名，也可以是以該KEY作為索引的物理存儲位置。
全文摘要
一種高效的安全監(jiān)控視頻/圖像數(shù)據(jù)存儲方法，即綜合采用動態(tài)SQL語句與存儲動態(tài)平衡模塊的存儲方法，該方法將存儲對象與對象的屬性信息分開，一方面通過動態(tài) SQL語句對存儲的目的物理設(shè)備進(jìn)行設(shè)定，另外一方面通過動態(tài)存儲模塊對存儲的圖片或者視頻進(jìn)行均衡存儲，以提高安全監(jiān)控存儲系統(tǒng)的整體存儲效果。本發(fā)明針對安全監(jiān)控中圖像與視頻流存儲的特點，提出了綜合采用動態(tài)SQL語句與存儲動態(tài)平衡模塊的存儲方法。該方法可以使用一般的硬件存儲資源，包括普通的兼容服務(wù)器或者RAID設(shè)備，組合成性能強大的分布式存儲系統(tǒng)?？蓮V泛應(yīng)用于“平安城市”，企業(yè)安全監(jiān)控、“平安交通”等安全監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號G06F17/30GK102012946SQ201010599320
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
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