[发明专利]一种利用分段和压缩的海底监测视频大数据存储方法

说明书

本发明涉及一种利用分段和压缩的海底监测视频大数据存储方法，包括以下步骤：步骤1：视频数据中心获取海底监测视频数据；步骤2：视频数据中心对海底监测视频数据进行基于宏块类型的视频分段，获得关键视频和空白视频；步骤3：对关键视频进行特征提取；步骤4：对空白视频进行冗余压缩；步骤5：将视频段和特征属性组织为大数据表，存入数据库。与现有技术相比，本发明具有实现视频快速分段、减少视频数据量、简化视频存储结构、提供更好地负载均衡、实现快速检索等优点。

技术领域

本发明涉及海底监测视频存储技术领域，尤其是涉及一种利用分段和压缩的海底监测视频大数据存储方法。

背景技术

随着国内外海底监测网的初步建立，依托监测网的诸多海洋观测手段开始实施，其中海底视频监测是重要的手段之一，它可以将海底最直观的影像数据实时全天候地传输至岸上，为海洋科考人员提供宝贵信息。然而，海洋地域广泛，监控产生的视频数据海量巨大，如果不能很好的存储下来，将丢失宝贵海底影像信息。目前，还没有人提出专门针对海洋监测领域视频的存储方案。通常视频数据通过文件或磁带存放，但只能存有限和少量的数据。现有的视频存储方案大多是针对场所监控、新闻录像等领域，从编码、数据格式压缩和视频检索等方面入手，忽略了视频本身的内容特征，导致视频的无差别存储，在视频空白冗余压缩，有价值视频按需存储等方便做的不好。

现有的视频存储方案没有考虑海底监测视频的内容稀疏性，对视频进行无差别存储，例如将视频按一定时长或大小进行划分，将划分后的视频按文件或数据块进行存储。但海底环境空旷，拍摄到的视频中会有大段只有背景的空白部分，仅有少数视频是有内容的，采用这种存储方式会存储大量无价值的视频，浪费存储资源。其次，在对视频按内容进行分段后，一条视频流在实际存储时会被分割为不同类型、大小不一、数量巨大的视频碎片。如果仍选用文件的方式去一一存储这些视频碎片，会给视频数据的组织和管理造成巨大的困难，同时也会造成文件冗余和数据、元数据一致性维护较难等问题。

在“基于Hbase的海底监测视频大数据存储方法”这篇论文中公开了一种使用Hbase数据库进行海底监测视频大数据存储的方法，该方法中使用背景减法计算视频中的运动量变化，该方法需要对每一个关键帧进行灰度转换并与背景帧做平方差，需要较大的计算量，难以应对海底监测中海量、高密集视频流的实时处理需求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实现视频快速分段、减少视频数据量、简化视频存储结构的利用分段和压缩的海底监测视频大数据存储方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种利用分段和压缩的海底监测视频大数据存储方法，包括以下步骤：

步骤1：视频数据中心获取海底监测视频数据；

步骤2：视频数据中心对海底监测视频数据进行基于宏块类型的视频分段，获得关键视频和空白视频；

步骤3：对关键视频进行特征提取；

步骤4：对空白视频进行冗余压缩；

步骤5：将视频段和特征属性组织为大数据表，存入数据库。

优选地，所述步骤2具体为：

步骤2-1：以GOP为单位提取视频中的B帧和P帧；

步骤2-2：分别计算B帧和P帧中内部编码宏块的数量并求和，记为N；

步骤2-3：设置N的阈值T，判断N是否大于T，若是，则标记该GOP为静止状态，否则，标记该GOP为运动状态；

步骤2-4：将处于运动状态的GOP按关键视频合并规则合并为若干段关键视频；

步骤2-5：将处于静止状态的GOP和未合并为关键视频的处于运动状态的GOP按空白视频合并规则合并为若干段空白视频。