[发明专利]一种基于终端无人机巡航视频数据的边缘缓存方法

说明书

本发明公开一种基于终端无人机巡航视频数据的边缘缓存方法，属于边缘计算技术领域。本发明包括以下步骤：边缘计算架构中“云‑边‑端”相互连接；云端存储全部数据，边端存储部分数据，终端获取视频数据；提取视频数据的图片计算其信息；对提取的图片进行缓存时，需判断该边缘缓存的存储空间是否充足；若存储容量达到预设阈值，则置换掉流行度最小的图片，保留流行度值大的图片；当终端无人机请求图片时，如果‑边端存储有对应数据，则直接响应，并增加流行度；如果边端没有对应数据，则请求云端响应，同时将数据同步到边端存储。本发明与现有技术相比，主要解决了视频传输延迟大、缓存少等现象，使边缘设备的缓存资源得以充分利用，减轻传输负担。

技术领域

本发明涉及一种基于终端无人机巡航视频数据的边缘缓存方法，属于边缘计算技术领域。

背景技术

边缘计算中“端设备—边缘—云”三层模型，三层均可以为应用提供资源与服务。目前，随着智能设备的高速发展，在网络的边缘会产生大量的数据，但边缘的资源是有限的，能提供的空间和服务能力也是有限的。所以，边缘缓存成为边缘计算的研究重点之一。边缘缓存可以通过在无线访问网络上提供存储功能来减轻对大型回程带宽的需求并减少内容交付延迟，使多媒体资源和数据存储比以往任何时候都更接近用户和设备。在网络边缘提前缓存数据，可以保证内容数据的及时、可靠地传递。需要指出的是，通过在网络边缘上缓存内容，可以减少部分回程流量。但是，受到边缘节点存储大小的限制，无法在本地缓存所有内容，为了提高对边缘节点的存储空间的利用率，对边缘节点的内容缓存策略进行研究就变得尤为重要。近年来，无人机作为一种灵活性较高的移动平台无论在军事与生活中都得到重点研究，尤其研究无人机辅助边缘计算成为一大热点。而传统的缓存方法都是针对静止的数据，无法适用于复杂多变的视频数据。

因此，针对快速移动端无人机所产生的巡航数据设计一种能尽可能多地存储常用视频图片的情况下，快速判断找出最不流行的图片，从而在边缘缓存中置换出该图片后仍能保持较高的缓存命中率，是本发明需要亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于终端无人机巡航视频数据的边缘缓存方法，以用于解决缓存视频过大、存储容量较小、传输过程缓慢等现象，提升缓存命中率，使边缘设备的缓存资源得以充分利用，从而减轻传输负担。

本发明的技术方案是：

一种基于终端无人机巡航视频数据的边缘缓存方法，所述方法的具体步骤如下：

步骤S1：边缘计算体系架构中，中心云端和边缘服务器相互连接，边缘服务器和终端无人机设备相互连接。

步骤S2：终端无人机挂载摄像头来获取实时高清视频数据并同步到中心云端。

步骤S3：边缘服务器提取视频中的图片并进行处理，包括解析该图片的信息并估计其流行度。

进一步，步骤S3所述的提取图片主要包括：

S3.1：明确需要上传的视频，并按照每间隔50帧提取一次图片。

S3.2：解析的图片信息至少包含视频名称、图片大小、图片像素及尺寸信息。

S3.3：根据特定时间段内的请求数对图片的流行度进行估计。

步骤S4：当需要对获取的图片进行缓存时，判断所述边缘缓存的存储空间是否充足。

步骤S5：若边缘缓存的存储空间不足，置换出缓存中流行度值最小的图片。

步骤S6：当终端发送数据请求时，若边缘服务器有对应数据则直接响应，同时增加其流行度；若边缘服务器没有存储对应的数据，则请求中心云端响应，并同步数据到边缘服务器存储。

优选的，本发明所述估计其流行度的方法为：