CN111314350A - 图像存储系统、存储方法、调用系统和调用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像存储系统、存储方法、调用系统和调用方法，图像存储系统包括：流媒体服务器；集群服务器，与流媒体服务器信号连接；其中，流媒体服务器适于接收图片流数据，将图片流数据转换为消息流数据，并向集群服务器发送消息流数据；或流媒体服务器适于接收视频流数据，使视频流数据转换为图片流数据，将图片流数据转换为消息流数据，并向集群服务器发送消息流数据；集群服务器适于接收并存储流媒体服务器发送的消息流数据。本发明可实现图像的大量存储和快速调用。

Description

图像存储系统、存储方法、调用系统和调用方法

技术领域

本发明涉及图像存储技术领域，具体而言，涉及图像存储系统、存储方法、调用系统和调用方法。

背景技术

智能监控和识别应用的范围越来越广，例如，天网系统、环保监控系统、人脸监控系统等，都需要存储大量的图片数据，以供监控和识别。目前，这类系统用来存储大量图片的方式主要有磁带存储或磁盘存储，随着需要存储的图片的数量在不断增加，磁带存储或磁盘存储越来越难以满足对数据特别巨大的图像的存储的需要。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题的至少之一。

为此，本发明的第一目的在于提供一种图像存储系统。

本发明的第二目的在于提供一种图像存储方法。

本发明的第三目的在于提供一种图像调用系统。

本发明的第四目的在于提供一种图像调用方法。

为实现本发明的第一目的，本发明的实施例提供了一种图像存储系统，包括：流媒体服务器；集群服务器，与流媒体服务器信号连接；其中，流媒体服务器适于接收图片流数据，将图片流数据转换为消息流数据，并向集群服务器发送消息流数据；或流媒体服务器适于接收视频流数据，使视频流数据转换为图片流数据，将图片流数据转换为消息流数据，并向集群服务器发送消息流数据；集群服务器适于接收并存储流媒体服务器发送的消息流数据。

流媒体服务器是通过安装硬件或软件的形式，将接收的视频流数据转换为图片流数据，然后再将图片流数据以消息的形式形成消息流数据，发送给集群服务器，集群服务器的磁盘数据结构能够提供消息的持久化，能够做动态扩展，对大量的消息存储能够保持长时间的稳定性，且能够支持每秒数百万的消息，因此，集群服务器可以通过存储消息流数据的形式存储大量图片。

另外，本发明提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征：

上述技术方案中，图像存储系统还包括：视频解码卡，设于流媒体服务器中；其中，流媒体服务器适于接收视频流数据，视频解码卡适于将视频流数据转换为图片流数据。

由于视频解码卡可以实现同时多路解码输出，因此，通过视频解码卡提高了流媒体服务器大量并多方接收视频流数据的速度，优化了流媒体服务器接收视频流数据的速度，且通过实时将视频流数据转换为图片流数据，进一步提高了视频流数据向图片流数据转换的速度，且能够保证能够转换后的图片流数据的清晰度。

上述任一技术方案中，图像存储系统，还包括：图像采集装置，与流媒体服务器信号连接；其中，流媒体服务器适于接收图片流数据，图像采集装置适于采集图片，并将图片以图片流数据的形式传输至流媒体服务器；或流媒体服务器适于接收视频流数据，图像采集装置适于采集视频，并将视频以视频流数据的形式传输至流媒体服务器。

通过将图像采集装置安装在需要监控的地段，图像采集装置不断地采集该地段的图片，并将图片以图片数据流的形式通过4G网络或有线网络传送给流媒体服务器，或者，图像采集装置不断地采集该地段的视频，并将视频以视频数据流的形式通过4G网络或有线网络传送给流媒体服务器，实现了实时采集图片数据流或视频数据量，并实时传输图片数据流或视频数据流。

为实现本发明的第二目的，本发明的实施例提供了一种图像存储方法，采用图像存储系统，图像存储方法包括：采用流媒体服务器，接收图片流数据，将图片流数据转换为消息流数据，并向集群服务器发送消息流数据；采用集群服务器获取并存储流媒体服务器发送的消息流数据；或采用流媒体服务器，接收视频流数据，使视频流数据转换为图片流数据，将图片流数据转换为消息流数据，并向集群服务器发送消息流数据；采用集群服务器获取并存储流媒体服务器发送的消息流数据。

通过流媒体服务器接收图片流数据或视频流数据，由于视频流数据占用的内存空间比较大，当将视频流数据转换为图片流数据以后，就可以减少流媒体服务器的占用空间，以使流媒体服务器可以接收更多的图片流数据或接收视频流数据并将持续将视频流数据转换成图片流数据，从而可以使流媒体服务器源源不断地持续接收视频流数据。然后再通过流媒体服务器进一步将图片流数据转换为消息流数据，可以进一步压缩图片流数据占用的内存空间，并使流媒体服务器以消息的形式向集群服务器发送，集群服务器接收流媒体服务器发送的消息流数据并进行存储，能够存储大量的消息流数据，从而达到存储大量图像的目的。

上述技术方案中，采用集群服务器获取并存储流媒体服务器发送的消息流数据的步骤包括：集群服务器获取流媒体服务器发送的消息流数据；集群服务器根据消息流数据的消息流线路名称创建消息主题名称；集群服务器在消息主题名称下按时间周期创建分区；集群服务器按分区存储消息流数据。

集群服务器根据消息流数据的消息流线路名称能够获取对应的视频流的线路名称，从而可以通过按图索骥的方式找到视频流数据或图片流数据的来源，有利于后续在调用图像且进行图像比对的时候做出一些判断。

上述任一技术方案中，分区的数量为至少两个。

通过设置两个及以上的分区，可以保证消息流数据的存储空间。

上述任一技术方案中在执行集群服务器按分区存储消息流数据的步骤中，修改集群服务器的默认保存周期为永久保存。

通过将保存周期修改为永久保存，则集群服务器就可以实现对存入的消息流数据进行永久保存，永久保存的目的是为了能够随时被获取，以免在较长时间后调用图像数据进行人脸识别等活动的时候，由于数据丢失而无法调用。

为了实现本发明的第三目的，本发明的实施例提供了一种图像调用系统，包括：图像存储系统；图像查询系统，与图像存储系统中的集群服务器信号连接；其中，集群服务器适于将消息流数据输出至图像查询系统，图像查询系统适于接收来自集群服务器的消息流数据，并将消息流数据还原为图片以进行显示。

为了实现本发明的第四目的，本发明的实施例提供给了一种图像调用方法，采用图像调用系统，图像调用方法包括：将图像查询系统与集群服务器信号连接；采用图像查询系统获取集群服务器中存储的消息流数据；采用图像查询系统将消息流数据还原为图片，以进行显示。

通过图像查询系统快速获取消息流数据，并将消息流数据转换为可以直接观看的图片格式，使查询系统的客户端能够直接显示图片，显示图片自动完成，以完成人脸识别等的活动。

上述技术方案中，采用图像查询系统获取集群服务器中存储的消息流数据的步骤包括：

图像查询系统订阅集群服务器中的消息主题名称，以获取与消息主题名称对应的分区中存储的消息流数据。

通过图像查询系统向集群服务器以订阅的结构形式对集群服务器的消息主题名称下分区存储的消息流数据进行消费，提高了图像查询系统获取消息流数据的速度。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例的图像存储系统的第一组成示意图；

图2为本发明实施例的图像存储系统的第二组成示意图；

图3为本发明实施例的图像存储系统的第三组成示意图；

图4为本发明实施例的图像存储方法的流程示意图；

图5为本发明实施例的图像调用系统的组成示意图。

其中，图1至图5中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10：图像调用系统，100：图像存储系统，110：流媒体服务器，120：集群服务器，130：图像采集装置，140：视频解码卡，200：图像查询系统。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在一些城市项目中，涉及到很多政府部门的智能监控和识别应用，有效遏制了社会犯罪率，对犯罪分子形成了巨大的威慑作用。然而，天网在实际应用的过程中也遇到了一些瓶颈。比如系统的历史图像数据特别巨大，存储和提取这些历史数据比较困难等。

当采用磁带或磁盘存储图片数据的时候，不能做动态扩展，而如果增加硬件设备存储，应用系统在调用图片的时候就需要修改访问设备路径，这对系统的后期运行和维护都不方便。另外，应用系统不能同时访问前期和后期的历史数据，给访问业务造成了中断困扰，使应用系统在调用图片的时候容易发生卡顿现象。

下面参照图1至图5描述本发明一些实施例的技术方案。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供了一种图像存储系统100，包括：流媒体服务器110和集群服务器120，其中，集群服务器120与流媒体服务器110信号连接，流媒体服务器110适于接收图片流数据，将图片流数据转换为消息流数据，并向集群服务器120发送消息流数据；或流媒体服务器110适于接收视频流数据，使视频流数据转换为图片流数据，将图片流数据转换为消息流数据，并向集群服务器120发送消息流数据；集群服务器120适于接收并存储流媒体服务器110发送的消息流数据。

本实施例中，流媒体服务器110是流媒体应用的核心系统，是运营商向用户提供视频服务的关键平台，流媒体服务器110的主要功能是对流媒体内容进行采集、缓存、调度和传输播放。流媒体应用系统的主要性能体现都取决于流媒体服务器110的性能和服务质量。因此，流媒体服务器110是流媒体应用系统的基础，也是最主要的组成部分。

流媒体服务器的主要功能是以流式协议将视频文件传输到客户端，供用户在线观看，也可从视频采集、压缩软件接收实时视频流，再以流式协议直播给客户端。例如，典型的流媒体服务器有微软的视窗操作系统媒体服务(Windows Media Service，简称WMS)，它采用微软媒体服务器协议(Microsoft Media Server,简称MMS)接收、传输视频，采用视窗操作系统媒体播放器(Windows Media Player，简称WMP)作为前端播放器。瑞尔数码(RealNetworks)公司的流媒体服务(Helix Server)，采用实时传输(Real-time TransportProtoccol，简称RTP)协议/实时流传输(Real Time Streaming Protocol,简称RTSP)协议接收、传输视频，采用瑞尔播放器(Real Player)作为播放前端。

本实施例中，集群服务器120是一个基于开源流处理平台(由阿帕奇软件基金会所开发，简称Kafka)的集群服务器，其中，Kafka是一种高吞吐量的分布式发布订阅消息系统，它可以处理消费者在网站中的所有动作流数据。这种动作(网页浏览，搜索和其他用户的行动)是在现代网络上的许多社会功能的一个关键因素。这些数据通常是由于吞吐量的要求而通过处理日志和日志聚合来解决的。Kafka的目的是通过分布式计算(Hadoop)的并行加载机制来统一线上和离线的消息处理，也是为了通过集群来提供实时的消息。

虽然单个的KAFKA服务器也足以满足本地开发的要求，但是KAFKA集群服务器可以跨服务器进行负载均衡，再者就是可以使用复制功能来避免因单点故障造成的数据丢失。在维护KAFKA或底层系统时，使用集群可以确保为客户端提供高可用性。

KAFKA集群服务器通常需要包括至少三台服务器，至于具体需要多少台服务器，一是要看需要多少磁盘空间来保留数据，二是看集群处理请求的能力如何。

本实施例中，流媒体服务器110是通过安装硬件或软件的形式，将接收的视频流数据转换为图片流数据，然后再将图片流数据以消息的形式形成消息流数据，发送给集群服务器120，集群服务器120的磁盘数据结构能够提供消息的持久化，能够做动态扩展，对大量的消息存储能够保持长时间的稳定性，且能够支持每秒数百万的消息，因此，集群服务器120可以通过存储消息流数据的形式存储大量图片。

实施例2：

如图2所示，本实施例提供了一种图像存储系统100，除上述实施例的技术之外，本实施例还包括以下技术。

图像存储系统，还包括：视频解码卡140，视频解码卡140设于流媒体服务器110中，其中，流媒体服务器110适于接收视频流数据，视频解码卡140适于将视频流数据转换为图片流数据。

视频解码卡140可以满足视频监控软件系统集成所有网络视频编码设备进行同一解码的要求，使网络视频监控系统集成度大大提高。视频解码卡140把视频流数据转换成一帧帧的图片流数据，并压缩成基于64个可打印字符来表示二进制数据(BASE64，用于传输8比特字节代码)格式，以消息数据流的方式，通过网络传送给KAFKA集群服务器。

由于视频解码卡140可以实现同时多路解码输出，因此，通过视频解码卡140提高了流媒体服务器110大量并多方接收视频流数据的速度，优化了流媒体服务器110接收视频流数据的速度，且通过实时将视频流数据转换为图片流数据，进一步提高了视频流数据向图片流数据转换的速度，且能够保证能够转换后的图片流数据的清晰度。

实施例3：

如图3所示，本实施例提供了一种图像存储系统100，除上述实施例的技术之外，本实施例还包括以下技术。

图像存储系统100还包括：图像采集装置130，图像采集装置130与流媒体服务器110信号连接；其中，流媒体服务器110适于接收图片流数据，图像采集装置130适于采集图片，并将图片以图片流数据的形式传输至流媒体服务器110；或流媒体服务器110适于接收视频流数据，图像采集装置130适于采集视频，并将视频以视频流数据的形式传输至流媒体服务器110。

图像采集装置130可以是网络摄像头，将网络摄像头安装在需要监控的地段，网络摄像头不断地采集该地段的图片，并将图片以图片数据流的形式通过4G网络或有线网络传送给流媒体服务器110，或者，网络摄像头不断地采集该地段的视频，并将视频以视频数据流的形式通过4G网络或有线网络传送给流媒体服务器110，实现了实时采集图片数据流或视频数据量，并实时传输图片数据流或视频数据流。

实施例4：

本发明的实施例提供了一种图像存储方法，采用图像存储系统100，图像存储方法包括：采用流媒体服务器110接收图片流数据，将图片流数据转换为消息流数据，并向集群服务器120发送消息流数据；采用集群服务器120获取并存储流媒体服务器110发送的消息流数据；或采用流媒体服务器110接收视频流数据，使视频流数据转换为图片流数据，将图片流数据转换为消息流数据，并向集群服务器120发送消息流数据；采用集群服务器120获取并存储流媒体服务器110发送的消息流数据。

通过流媒体服务器110接收图片流数据或视频流数据，由于视频流数据占用的内存空间比较大，当将视频流数据转换为图片流数据以后，就可以减少流媒体服务器110的占用空间，以使流媒体服务器110可以接收更多的图片流数据或接收视频流数据并将持续将视频流数据转换成图片流数据，从而可以使流媒体服务器110源源不断地持续接收视频流数据。然后再通过流媒体服务器110进一步将图片流数据转换为消息流数据，可以进一步压缩图片流数据占用的内存空间，并使流媒体服务器110以消息的形式向集群服务器120发送，集群服务器120接收流媒体服务器110发送的消息流数据并进行存储，能够存储大量的消息流数据，从而达到存储大量图像的目的。

实施例5：

如图4所示，本发明的实施例提供了一种图像存储方法，除上述实施例的技术之外，本实施例还包括以下技术。

采用集群服务器获取并存储流媒体服务器发送的消息流数据的步骤包括：

步骤S102：集群服务器获取流媒体服务器发送的消息流数据；

步骤S104：集群服务器根据消息流数据的消息流线路名称创建消息主题名称；

步骤S106：集群服务器在消息主题名称下按时间周期创建分区；

步骤S108：集群服务器按分区存储消息流数据。

集群服务器120根据消息流数据的消息流线路名称能够获取对应的视频流的线路名称，从而可以通过按图索骥的方式找到视频流数据或图片流数据的来源，有利于后续在调用图像且进行图像比对的时候做出一些判断，例如应用于人脸识别系统识别犯罪分子时，可以获取图像数据的采集地点，通过采集地点可以分析图像中的内容，例如可以是人物的活动范围等，从而能够更进一步地推进针对犯罪分子所做的工作。

其中，分区的数量为至少两个，时间周期按天计算，也就是，按日期创建分区，每个分区存储的消息流数据对应着该日期采集的图像数据，按日期分区存储消息流数据，分区自动进行，存储消息数据流的速度更加快捷，且调用的时候也更容易。

实施例6：

本发明的实施例提供了一种图像存储方法，除上述实施例的技术之外，本实施例还包括以下技术。

在执行集群服务器120按分区存储消息流数据的步骤中，修改集群服务器120的默认保存周期为永久保存。

集群服务器120的默认保存周期有一定期限，例如以年为周期，或者以月为周期进行存储，目的是存储一定期限后就将存储内容删除清空，这样可以腾出存储空间，以存储新的内容。如果将保存周期修改为永久保存，则集群服务器120就可以实现对存入的消息流数据进行永久保存，永久保存的目的是为了能够随时被获取，以免在较长时间后调用图像数据进行人脸识别等活动的时候，由于数据丢失而无法调用，使得人脸识别等检测系统无法准确识别，避免了误事或严重情况下导致犯罪分子有机可乘，或使犯罪分子逃脱责任。

实施例7：

如图5所示，本发明的实施例提供了一种图像调用系统10，包括：图像存储系统100和图像查询系统200，其中，图像查询系统200与图像存储系统100中的集群服务器120信号连接，其中，集群服务器120适于将消息流数据输出至图像查询系统200，图像查询系统200适于接收来自集群服务器120的消息流数据，并将消息流数据还原为图片以进行显示。

本实施例中，图像查询系统200可以为应用系统，例如计算机应用系统，包括主机和显示器，用户通过与显示器连接的鼠标在显示器上发出调用图像的指令，显示器通过主机做出处理，并向集群处理器120订阅对应的主题数据进行消费，然后对消息主体名称下按区存储的消息流数据进行解压，目的是为了把消息流数据还原为对应的图片，并将图片一张一张进行展示。

实施例8：

本发明的实施例提供了一种图像调用方法，采用图像调用系统，图像调用方法包括：

将图像查询系统200与集群服务器120信号连接；采用图像查询系统200获取集群服务器120中存储的消息流数据；采用图像查询系统200将消息流数据还原为图片，以进行显示。

图像查询系统200通过4G网络与集群服务器120进行连接，网速快，不会发生卡顿现象，使图像查询系统200可以快速获取消息流数据，因为消息流数据不能被直接打开观看，因此，需要将消息流数据转换为可以直接观看的图片格式，使查询系统的客户端能够直接显示图片，显示图片自动完成，以完成人脸识别等的活动。

实施例9：

本发明的实施例提供了一种图像调用方法，除上述实施例的技术之外，本实施例还包括以下技术。

采用图像查询系统200获取集群服务器120中存储的消息流数据的步骤包括：图像查询系统200订阅集群服务器120中的消息主题名称，以获取与消息主题名称对应的分区中存储的消息流数据。通过图像查询系统200向集群服务器120以订阅的结构形式对集群服务器120的消息主题名称下分区存储的消息流数据进行消费，提高了图像查询系统获取消息流数据的速度。

综上，本发明实施例的有益效果为：

1.集群服务器120利用分布式消息存储结构，可以保存大量的图片数据。

2.应用系统订阅集群服务器对应的主题数据进行消费，提高了调用图像的速度。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种图像存储系统，其特征在于，包括：

流媒体服务器；

集群服务器，与所述流媒体服务器信号连接；

其中，所述流媒体服务器适于接收图片流数据，将所述图片流数据转换为消息流数据，并向所述集群服务器发送所述消息流数据；或所述流媒体服务器适于接收视频流数据，使所述视频流数据转换为图片流数据，将所述图片流数据转换为消息流数据，并向所述集群服务器发送所述消息流数据；所述集群服务器适于接收并存储所述流媒体服务器发送的所述消息流数据。

2.根据权利要求1所述的图像存储系统，其特征在于，还包括：

视频解码卡，设于所述流媒体服务器中；

其中，所述流媒体服务器适于接收所述视频流数据，所述视频解码卡适于将所述视频流数据转换为所述图片流数据。

3.根据权利要求1所述的图像存储系统，其特征在于，还包括：

图像采集装置，与所述流媒体服务器信号连接；

其中，所述流媒体服务器适于接收图片流数据，所述图像采集装置适于采集图片，并将所述图片以图片流数据的形式传输至所述流媒体服务器；或所述流媒体服务器适于接收视频流数据，所述图像采集装置适于采集视频，并将所述视频以视频流数据的形式传输至所述流媒体服务器。

4.一种图像存储方法，其特征在于，采用如权利要求1至3中任一项所述的图像存储系统，所述图像存储方法包括：

采用所述流媒体服务器，接收所述图片流数据，将所述图片流数据转换为所述消息流数据，并向所述集群服务器发送所述消息流数据；采用所述集群服务器获取并存储所述流媒体服务器发送的所述消息流数据；或

采用所述流媒体服务器，接收所述视频流数据，使所述视频流数据转换为所述图片流数据，将所述图片流数据转换为所述消息流数据，并向所述集群服务器发送所述消息流数据；采用所述集群服务器获取并存储所述流媒体服务器发送的所述消息流数据。

5.根据权利要求4所述的图像存储方法，其特征在于，所述采用所述集群服务器获取并存储所述流媒体服务器发送的所述消息流数据的步骤包括：

所述集群服务器获取所述流媒体服务器发送的所述消息流数据；

所述集群服务器根据所述消息流数据的消息流线路名称创建消息主题名称；

所述集群服务器在所述消息主题名称下按时间周期创建分区；

所述集群服务器按所述分区存储所述消息流数据。

6.根据权利要求5所述的图像存储方法，其特征在于，

所述分区的数量为至少两个。

7.根据权利要求5所述的图像存储方法，其特征在于，

在执行所述集群服务器按所述分区存储所述消息流数据的步骤中，修改所述集群服务器的默认保存周期为永久保存。

8.一种图像调用系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至4中任一项所述的图像存储系统；

图像查询系统，与所述图像存储系统中的所述集群服务器信号连接；

其中，所述集群服务器适于将所述消息流数据输出至所述图像查询系统，所述图像查询系统适于接收来自所述集群服务器的所述消息流数据，并将所述消息流数据还原为图片以进行显示。

9.一种图像调用方法，采用如权利要求8所述的图像调用系统，其特征在于，所述图像调用方法包括：

将所述图像查询系统与所述集群服务器信号连接；

采用所述图像查询系统获取所述集群服务器中存储的所述消息流数据；

采用所述图像查询系统将所述消息流数据还原为图片，以进行显示。

10.根据权利要求9所述的图像调用方法，其特征在于，所述采用所述图像查询系统获取所述集群服务器中存储的所述消息流数据的步骤包括：

所述图像查询系统订阅所述集群服务器中的消息主题名称，以获取与所述消息主题名称对应的分区中存储的所述消息流数据。

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