嵌入式视频存储和检索系统的设计与实现

发布时间：2020-09-16 19:29

　　 进入信息化时代以来，随着宽带网络和多媒体技术的高速发展和日趋成熟，引发了视频监控系统的革命性变化，其中实时数据的压缩、存储和检索是数字视频监控领域的关键技术。本文在研究网络连接存储(Network-attached Storage，NAS)技术和数据库理论的基础上，设计并实现了一个以Berkeley DB为数据库引擎的嵌入式视频存储和检索系统。该系统应用在视频监控网络中，提供海量视频数据的快速存储和查找。 数据库为视频检索系统提供组织框架。不同的数据库在体系结构、编程接口、查询语言、运行速度等方面存在较大差异，对检索系统的整体性能及应用程序的开发进程均会产生重大影响。本文综合评估了MySQL、Berkeley DB和XML数据库的各项性能，确定Berkeley DB作为嵌入式视频存储和检索系统的数据库引擎。 在做了充分的理论研究和方案论证之后，本文针对数字监控的特殊需求，设计并实现了一个以Intel 80321 I／O处理器和SATA磁盘阵列为核心的NAS系统。介绍了该系统的硬件模块、软件结构和数据处理流程，对视频数据的可靠存储、快速检索、实时转发、数据库选型、基于内容检索等难点问题及其解决方案进行了详细阐述；给出了主要数据结构和函数接口，系统实现细节和测试结果。 本文主要贡献在于通过分配连续的硬盘存储空间和顺序读写，解决了文件碎片问题，提高了磁盘空间利用率和读写速率；通过引入嵌入式数据库和设计合理的数据索引，实现了快速精确的数据查找和异常情况下的数据恢复。
【学位单位】：解放军信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TP333;TP391.3
【部分图文】：

高的性价比。可以说，这三种存储方式各有利弊，分别适用于不同的场合。对中小规模的视频监控系统来说，高性能的NAS设备完全可以满足监控录像实时存储和检索的需要。图1是一个典型的视频监控系统构成示意图。前端数据采集部分的硬盘录像机将采集到的MPEG一2/4视频流通过以太网交换机传输到监控中心，在实时监看的同时，保存到嵌入式视频存储和检索系统NAS一 3000。本地或远程用户可以通过视频监控客户端访问存储在NAS一3000上的历史数据，也可以向NAS一3000请求转发当前的实时监控视频流。通过NAS一3000，还可以实现内部监控网络和外部用户网络的有效隔离，转移硬盘录像机的性能瓶颈，增强系统运行的稳定性，使得构建大规模分布式监控网络成为可能。第1页

图13视频转发界面是网络客户端向NAS设备请求到的实时监控录像。右侧的按钮可以远程控制像机的镜头，完成调焦距，调光圈，水平和垂直方向的运动等功能。2视频查询界面研卿那四甲甲..甲..甲.....口口甲.哪翻翻哪粼{攀子认抓苟一长赞J王刽习、，产夕

本文编号：2820278