基于NoSQL的海量交通視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)存儲與檢索技術(shù)研究.pdf

1、隨著計算機(jī)視覺、模式識別和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)认嚓P(guān)計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，交通視頻監(jiān)控正在向著智能化、高清化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，監(jiān)控數(shù)據(jù)的存儲也在由分散的前端存儲轉(zhuǎn)向控制中心后臺集中存儲，且用戶對大量監(jiān)控數(shù)據(jù)檢索也提出了更高的性能要求。因此，當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)面臨的兩個主要基本問題就是海量視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)存儲和大規(guī)模監(jiān)控圖像的快速檢索問題。
　　本文在分析了當(dāng)前解決方案在解決上述兩問題優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了新的技術(shù)解決方案，以解決視頻監(jiān)控在海

2、量監(jiān)控數(shù)據(jù)和大規(guī)模監(jiān)控圖像檢索的問題。
　　在海量視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)存儲方面，基于NoSQL技術(shù)，結(jié)合Redis和MongoDB設(shè)計分布式存儲系統(tǒng)。基于Redis實(shí)現(xiàn)分布式緩存系統(tǒng)，解決多路監(jiān)控數(shù)據(jù)實(shí)時高速寫入問題;同時，利用Redis有序集合實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)存的海量視頻文件元信息索引，加快一定時間范圍內(nèi)的視頻片段查找;基于MongoDB Shard機(jī)制和GridFS組件實(shí)現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)的分布式存儲和靈活伸縮的存儲架構(gòu)，解決海量數(shù)據(jù)的存儲和管理問

3、題;同時，根據(jù)MongoDB固定集合的特性以及數(shù)據(jù)壓縮功能，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)有效的生命周期管理，進(jìn)一步提高了存儲設(shè)備的性能。
　　在大規(guī)模監(jiān)控圖像檢索方面，采用并行計算技術(shù)加速檢索過程中的數(shù)據(jù)處理。本文結(jié)合了兩種不同并行粒度的計算模型，分別完成大規(guī)模監(jiān)控圖像檢索過程中不同階段的任務(wù)。基于MongoDB MapReduce實(shí)現(xiàn)大規(guī)模監(jiān)控圖像的語義標(biāo)簽預(yù)處理，充分發(fā)揮集群節(jié)點(diǎn)的并行處理數(shù)據(jù)的能力;基于CUDA實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有圖像內(nèi)容檢索算法pHa