CN103020236B - 一种视频录像检索方法、***及分布式数据库*** - Google Patents
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Abstract
本发明适用于视频监控技术领域，公开了一种视频录像检索方法、***及分布式数据库***，该方法包括：客户端向分布式数据库***发送视频录像检索请求消息；分布式数据库***响应于视频录像检索请求消息执行检索动作并将检索结果返回给客户端，其中的分布式数据库***包括至少一个全局数据库管理***、至少一个本地数据库管理***以及至少一个本地数据库。通过该技术方案，可使用户操作相对简单，极大地提高了检索的效率，灵活性高，能够兼容各种存储方式的检索，并且易于扩展，通过增加数据库节点，可以支持各种应用的情况。
Description
技术领域
本发明涉及视频监控技术领域，更具体地，涉及一种公共安全领域视频监控***中基于分布式数据库的视频录像检索方法、***及分布式数据库***。
背景技术
近年来，随着国内平安城市建设规模的不断增大，人们往往会采用分阶段的建设方式，而随着技术的飞速发展和演进，不同阶段也会采用不同的技术进行建设，因此，在同一个视频监控***中采纳多种不同的技术并存的现象非常普遍。比如一个视频监控***中往往会存在多种存储方式：一种是分散存储在前端嵌入式硬盘录像机（前端设备）上；一种是全部存储在后端专用存储设备上，比如IPSAN（IPStorageAreaNetwork）；还有一种是将某个区域的录像存储在存储设备上，形成分散的存储；更为复杂的情况是根据不同的存储要求，采用前后端同时存储的方式。基于监控***中的视频存储方式的此类现状，带来的问题是大大增加了视频监控***中录像检索的复杂性。
在目前的视频监控***中，视频录像检索一般使用以下几种方式实现：
方式一：用户选择需要检索的目的地(某个前端设备或后端某个存储服务)，检索服务向目的地发送录像检索请求，目的地向检索服务返回检索信息。
方式二：用户直接发送检索指令，检索服务以序列查询（序列查询是指按照可能存储的地方，前端设备或者后端服务器，一个一个进行顺序检索）或并发查询的方式，向所有可能存在视频录像文件的目的地(某个前端设备和每个后端存储服务)发送录像检索请求，各个目的地各自向检索服务返回检索信息。
但是，以上两种方式都具有一定的局限性，方式一的方法需要客户明确存储目的地，而且如果存在多个地方存储的情况，想要检索所有的视频录像文件，需要多次操作才能完成。而方式二的方法在操作上虽然简单，但是由于需要对多个目的地进行检索，需要较长的时间，效率较低。
发明内容
本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。
为了解决现有技术的存在的上述问题，本发明提供一种视频录像检索方法，该方法包括：客户端向分布式数据库***发送视频录像检索请求消息；
分布式数据库***响应于视频录像检索请求消息执行检索动作并将检索结果返回给客户端；
其中，分布式数据库***包括至少一个全局数据库管理***、至少一个本地数据库管理***以及至少一个本地数据库。
作为优选的实施例，分布式数据库***响应于视频录像检索请求消息执行检索动作并将检索结果返回给客户端进一步包括：
最接近客户端的全局数据库管理***接收视频录像检索请求消息，通过网络将视频录像检索请求消息发送给***内的所有全局数据库管理***；
每个全局数据库管理***通过本地数据库管理***向本地数据库进行视频录像文件数据的检索；
本地数据库管理***将检索结果返回给各自的全局数据库管理***，发起检索的全局数据库管理***将所有的全局数据库管理***的数据汇总后返回给客户端。
作为优选的实施例，该方法还包括：将前端录像设备或后端录像设备的视频录像文件上传至分布式数据库***。
作为优选的实施例，将前端设备的视频录像文件上传至分布式数据库***包括：
通过代理服务器每隔预定时间向前端录像设备获取该设备上存储的视频录像文件并与其先前保存在本地数据库的数据进行对比，将新增的视频录像文件信息上传至本地数据库和/或将待删除的视频录像文件信息在本地数据库上删除。
作为优选的实施例，将后端录像设备的视频录像文件上传至分布式数据库***包括：
后端录像设备在执行视频录像存储任务时，将存储的视频录像文件信息新增到本地数据库，同时检测后端录像设备存储空间大小，在检测到后端录像设备存储空间小于预定阀值时，执行录像清盘任务，将待清盘的视频录像文件信息从本地数据库删除。
作为优选的实施例，前端录像设备指视频数据直接存储在录像设备中的录像设备，后端录像设备指视频数据存储在专用的存储介质上的录像设备。
本发明还提供一种视频录像检索分布式数据库***，包括：
至少一个本地数据库，用于存储前端录像设备和后端录像设备上传的视频录像文件；
至少一个本地数据库管理***，用于管理本地数据库，执行局部应用及全局应用的子查询；
至少一个全局数据库管理***，用于管理本地数据库管理***协调各本地数据库数据查询的执行、并发控制、完成局部应用。
作为优选的实施例，该***还包括代理服务器，与前端录像设备连接，用于支持前端录像设备通过***网元间的网络协议，实现与***各网元间的网络通信，读取、设置和管理前端录像设备的信息。
作为优选的实施例，该***还包括存储服务器，与本地数据库相连，用于通过按时间录像或者按报警录像的方式，实现对视频录像文件的存储和管理。
本发明还公开一种视频录像检索***，包括客户端以及视频录像检索分布式数据库***；其中，客户端用于向分布式数据库***发送视频录像检索请求消息并接收分布式数据库***返回的检索结果；分布式数据库***用于响应于视频录像检索请求消息执行检索动作并将检索结果返回给客户端。
通过本发明的技术实现，至少具有如下优点：
1、由于采用了分布式数据库管理***，使得用户操作相对简单。
2、通过分布式数据库的检索方式，极大地提高了检索的效率。
3、***的灵活性很高，能够兼容各种存储方式的检索。
4、易于扩展，通过增加数据库节点，可以支持各种应用的情况。
通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。
附图说明
下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：
图1为本发明技术方案流程图。
图2为本发明技术方案***原理框图。
图3为本发明实施例中分布式数据库***原理框图。
图4为本发明实施例中LDB与各模块之间连接关系示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明具体实施方式作进一步的详细描述。
如图1所示，本发明所公开的视频录像检索方法至少包括如下步骤：
步骤101、客户端向分布式数据库***发送视频录像检索请求消息；
步骤102、分布式数据库***响应于视频录像检索请求消息执行检索动作并将检索结果返回给客户端。
其中的分布式数据库***包括至少一个全局数据库管理***（GDBMS，GlobalDataBaseManagementSystem）、至少一个本地数据库管理***（LDBMS，LocalDataBaseManagementSystem）以及至少一个本地数据库（LDB，LocalDataBase）。
该方法还包括，将前端录像设备或后端录像设备的视频录像文件上传至分布式数据库***，一般而言，上传时可以采用定时的方式，也可以按照特定规则将视频录像文件上传至分布式数据库***，采用定时的方式，***处理相对比较简单，但是模式比较僵化，采用非定时的方式，处理处理相对复杂，但是灵活性较大，实时性更强。这里所说的前端录像设备主要是指视频数据直接存储在录像设备中的录像设备，比如数字硬盘录像机DVR、网络硬盘录像机NVR等设备，后端录像设备主要是指视频数据存储在专用的存储介质上的录像设备，比如IPSAN（IPStorageAreaNetwork）等。由于前端录像设备和后端录像设备的视频数据存储方式不同，所以在定时将视频录像文件上传至分布式数据库***时的处理方式不同。
针对将前端录像设备的视频录像文件上传至分布式数据库***的情况，需要通过代理服务器每隔预定时间（此时间可根据实际情况由***预设或者更改）向前端录像设备获取该设备上存储的视频录像文件并与其先前保存的数据进行对比，将新增的视频录像文件信息上传至本地数据库和/或将待删除的视频录像文件信息在本地数据库上删除。在这里需要进行数据对比的原因主要是由于前端录像设备存储时间有一定要求，同时也会受到存储空间（硬盘大小）的限制，所以开始一段时间，视频录像文件是递增的，当到达一定时间后，就会出现最新的录像在增加，同时最早的录像会被删除，所以需要与本地保存的数据进行对比，才能知道哪些是新增的录像，需要上传到分布式数据库***中去，哪些是删除的录像信息，需要从分布式数据库***中删除。
针对将后端录像设备的视频录像文件上传至分布式数据库***的情况，后端录像设备在每次执行视频录像存储任务时，将存储的视频录像文件信息新增到本地数据库，同时检测后端录像设备存储空间大小，在检测到后端录像设备存储空间小于预定阀值时，执行录像清盘任务，清盘任务是指将部分符合删除条件的录像文件删除，一般删除全部录像文件，删除条件可以是时间或者硬盘空间等，比如将超过1个月以上的录像删除，或在硬盘空间小于10％时删除10％的录像文件。
在优选的实施例中，分布式数据库***响应于视频录像检索请求消息执行检索动作并将检索结果返回给客户端的过程可以具体细化为：
在某客户端向全局数据库管理***发送视频录像检索请求消息之后，最接近该客户端的全局数据库管理***接收该视频录像检索请求消息，通过网络将该视频录像检索请求消息发送给***内的其它所有全局数据库管理***；每个全局数据库管理***通过本地数据库管理***向各自管辖范围内的本地数据库进行视频录像文件数据的检索；本地数据库管理***将检索结果返回给各自的全局数据库管理***，发起检索的全局数据库管理***将所有的全局数据库管理***的数据汇总后返回给客户端，这样，就完成了整个视频录像文件的检索工作。该方法由于采用了多层次的分布式数据库***，使得整个视频录像检索的工作变得方便快捷，提高了检索的工作效率。
为了更好地对本方法的实施例作更清楚详细的描述，以下以特定场景为例来说明如何实现在多种存储方式并存的情况下实现对视频录像的跨区域全局检索。
实施例一
某城市1公安分局1使用了模拟和数字混合的视频监控***，在前端设备的存储上，采用DVR存储模拟摄像头的视频数据和NVR存储数字摄像头（IPC）的视频数据，两种设备都实现了24小时的实时录像，通过设备代理服务，将设备中的所有视频文件信息上传到分局1的分布式数据库中。在后端存储中，采用IPSAN接收报警存储的方式，当前端设备IPC1在15:05出现某种报警时，能自动存储报警前后30秒的报警录像；通过存储服务，将报警的视频录像文件信息上传到分局1的分布式数据库中。
如果某客户端想要检索IPC1在15:00-16:00之间的所有录像文件，客户端向最近GDBMS发送录像检索的请求消息，该GDBMS作为发起者将该请求发送给所有的GDBMS；各个GDBMS向管辖的LDBMS发送录像检索的请求；LDBMS从LDB获取符合该检索请求的数据，获取到在NVR中存储的1个小时录像文件信息和在IPSAN中存储的1个报警录像文件信息，并将数据返回给相应的GDBMS，发起GDBMS将所有GDBMS的数据汇总后，返回给客户端。
实施例二
某城市1公安分局2中，使用了全数字的视频监控***，存储方式采用了IPSAN对前端IPC的24小时全实时的录像和报警产生的30秒的报警录像，通过存储服务，将实时视频录像文件信息和报警视频录像文件信息上传到分局2的分布式数据库中。如果城市1的公安市局客户端想要检索城市内15:00-16:00所有的报警录像信息，则城市1的公安市局客户端向城市1中市局的GDBMS发送录像检索的请求，该市局GDBMS作为发起者将该请求发送给城市1各分局的GDBMS，各个GDBMS向管辖的LDBMS发送录像检索的请求，LDBMS从LDB获取符合该检索请求的数据，获取到分局1和分局2所有该时间段内的报警视频录像信息，并将数据返回给相应的GDBMS，发起GDBMS将所有GDBMS的数据汇总后，返回给市局客户端。
同时，基于以上方法本发明还公开了一种视频录像检索***，如图2所示，该***至少包括：
客户端201，用于向分布式数据库***202发送视频录像检索请求消息并接收分布式数据库***202返回的检索结果；
分布式数据库***202，用于响应于视频录像检索请求消息执行检索动作并将检索结果返回给客户端201。
如图3所示，其中的分布式数据库***包括：
全局数据库管理***（GDBMS，GlobalDataBaseManagementSystem），用于实现对全局数据库的管理，包括：提供数据分布透明性（主要是指对于使用数据库的用户而言，数据存储在哪里是透明的，不需要用户关心数据怎么存储的，数据模型是怎么样的），协调全局事务（主要是指对多个本地数据库进行数据查询类的功能）的执行、并发控制、完成局部应用，保证全局数据库的一致性和可恢复性；
本地数据库管理***（LDBMS，LocalDataBaseManagementSystem），用于实现对本地数据库的管理，包括建立和管理局部数据库的功能，提供场地自治能力（主要是指能够实现对本地的数据库文件的治理能力，包括在本地数据库中的增加、删除、修改和查询数据等功能）、执行局部应用及全局应用的子查询；
本地数据库（LDB，LocalDataBase），用于实现对前端录像设备和后端录像设备的数据存储功能。
本发明实施方式中，全局数据库管理***（GDBMS，GlobalDataBaseManagementSystem）、本地数据库管理***（LDBMS，LocalDataBaseManagementSystem）与本地数据库（LDB，LocalDataBase）之间的关系为：本地数据库（LDB，LocalDataBase）是一个数据库，相当于一个存放数据的容器，本地数据库管理***（LDBMS，LocalDataBaseManagementSystem）就是实现管理本地数据库（LDB，LocalDataBase）的一个工具，而全局数据库管理***（GDBMS，GlobalDataBaseManagementSystem）则是用于对多个本地数据库管理***（LDBMS，LocalDataBaseManagementSystem）进行网络操作的工具，实现的数据同步、数据汇聚等方面的工具。需要进一步说明的是：在一个***中客户端以及本地数据库管理***（LDBMS，LocalDataBaseManagementSystem）、本地数据库管理***（LDBMS，LocalDataBaseManagementSystem）和本地数据库（LDB，LocalDataBase）可以是一个或者多个，具体个数根据***的规模确定，可以根据具体需求进行扩展，因此具备较好的可扩展性。其中，客户端是和全局数据库管理***（GDBMS，GlobalDataBaseManagementSystem）直接相连。而本地数据库（LDB，LocalDataBase）则直接或间接与前端录像设备或者后端录像设备相连。各个本地数据库（LDB，LocalDataBase）通过网络相互连接组成一个***，使得各模块之间可以相互通信，其中的网络可以是局域网、广域网或者因特网。
如图4所示，作为优选的实施例，该***还包括：
代理服务器，该代理服务器分布和前端录像设备以及本地数据库（LDB，LocalDataBase）相连接，用于支持前端录像设备通过***各网元间的网络协议，实现与***各网元间的网络通信，读取、设置和管理前端录像设备的信息。代理服务器，主要用于获取前端视频录像的信息，并同步到本地数据库。其益处在于将分布在多个前端录像设备中的录像信息都汇聚到本地数据库，并通过数据库实现对所有前端录像设备中的录像信息的快速检索，无需在检索录像时，需要与每个前端录像设备通讯才能获取到录像信息。存储服务器，该存储服务器分布与后端录像设备和本地数据库（LDB，LocalDataBase）相连接，用于通过按时间录像或者按报警录像的方式，实现对视频录像文件的存储和管理。区别于本地数据库所存储的信息，存储服务器存储的是具体的录像文件本身，实现对录像文件的存储、删除等功能；而本地数据库存储的是关于录像文件的信息，即该录像的大小、开始时间、结束时间、存放路径等信息，实现对录像文件信息的检索功能。其中，报警录像的管理方式主要针对存储服务器，存储服务器主要采用两种模式进行录像的存储，一种就是按照计划模式，设定每天几点到几点进行录像；一种就是报警录像模式，就是根据前端录像设备发生报警的类型进行报警录像，即报警发生时开始录像，报警结束时或者报警超时后结束录像。
当然，在优选的实施例中，该存储服务器也可以通过一前端编码设备与前端录像设备相连接，前端录像设备的录像文件，可以通过该前端编码设备编码后，存储在存储服务器中。
前端编码设备分别与前端录像设备和存储服务器相连，主要作用是将前端录像设备所录制的视频录像文件通过该设备的编码后，存储在存储服务器中。前端编码设备作为***的组成之一，是产生录像的来源，前端编码设备能将真实场景进行数字化处理后，生成计算机可处理的数据，也就是录像文件。
其中，本地数据库分别和代理服务器和存储服务器相连后，再和本地数据库管理***相连。
通过以上的技术实现，解决了多种存储方式同时存在的复杂情况下，实现客户端对视频录像文件的统一检索的问题，因此至少具有如下优点：由于采用了分布式数据库管理***，使得用户操作相对简单；通过分布式数据库的检索方式，极大地提高了检索的效率；***的灵活性很高，能够兼容各种存储方式的检索；易于扩展，通过增加数据库节点，可以支持各种应用的情况。
以上参照附图说明了本发明的优选实施例，本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。
Claims (6)
1.一种视频录像检索方法，其特征在于，包括：
客户端向分布式数据库***发送视频录像检索请求消息；
所述分布式数据库***响应于所述视频录像检索请求消息执行检索动作并将检索结果返回给所述客户端；
其中，所述分布式数据库***包括至少一个全局数据库管理***、至少一个本地数据库管理***以及至少一个本地数据库；
即最接近客户端的全局数据库管理***接收所述视频录像检索请求消息，通过网络将所述视频录像检索请求消息发送给***内的所有全局数据库管理***；
每个全局数据库管理***通过本地数据库管理***向本地数据库进行视频录像文件数据的检索；
所述本地数据库管理***将检索结果返回给各自的全局数据库管理***，发起检索的全局数据库管理***将所有的全局数据库管理***的数据汇总后返回给客户端。
2.根据权利要求1所述的视频录像检索方法，其特征在于，还包括：将前端录像设备或后端录像设备的视频录像文件上传至分布式数据库***。
3.根据权利要求2所述的视频录像检索方法，其特征在于，所述将前端设备的视频录像文件上传至分布式数据库***包括：
通过代理服务器每隔预定时间向前端录像设备获取该设备上存储的视频录像文件并与其先前保存在本地数据库的数据进行对比，将新增的视频录像文件信息上传至本地数据库和/或将待删除的视频录像文件信息在本地数据库上删除。
4.根据权利要求3所述的视频录像检索方法，其特征在于，所述将后端录像设备的视频录像文件上传至分布式数据库***包括：
所述后端录像设备在执行视频录像存储任务时，将存储的视频录像文件信息新增到所述本地数据库，同时检测后端录像设备存储空间大小，在检测到所述后端录像设备存储空间小于预定阀值时，执行录像清盘任务，将待清盘的视频录像文件信息从所述本地数据库删除。
5.根据权利要求3所述的视频录像检索方法，其特征在于，所述的前端录像设备指视频数据直接存储在录像设备中的录像设备，后端录像设备指视频数据存储在专用的存储介质上的录像设备。
6.一种视频录像检索***，其特征在于，包括客户端以及分布式数据库***；其中，所述客户端用于向所述分布式数据库***发送视频录像检索请求消息并接收所述分布式数据库***返回的检索结果；所述分布式数据库***用于响应于所述视频录像检索请求消息执行检索动作并将检索结果返回给所述客户端；
所述分布式数据库***包括至少一个全局数据库管理***、至少一个本地数据库管理***以及至少一个本地数据库；
即最接近客户端的全局数据库管理***接收所述视频录像检索请求消息，通过网络将所述视频录像检索请求消息发送给***内的所有全局数据库管理***；
每个全局数据库管理***通过本地数据库管理***向本地数据库进行视频录像文件数据的检索；
所述本地数据库管理***将检索结果返回给各自的全局数据库管理***，发起检索的全局数据库管理***将所有的全局数据库管理***的数据汇总后返回给客户端。
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