[發(fā)明專利]大型數(shù)據(jù)庫圖像存儲優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310086880.4
• 申請日: 2013-03-18
• 公開（公告）號: CN103200403A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設計）人: 王曉年;馬子蕓;趙燦;蔣平;王祝萍;朱勁
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 余明偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域，涉及一種存儲優(yōu)化方法，特別是涉及一種大型數(shù)據(jù)庫圖像存儲優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，人們不僅使用單一的文字作為信息的載體，還可以通過各種各樣的媒體來傳遞、存儲信息。媒體是指信息的表現(xiàn)行駛，如文字、聲音、圖像、動畫等。對各種信息媒體的“處理”，是指計算機能夠?qū)λ鼈冞M行獲取、編輯、存儲、檢索、展示、傳輸?shù)雀鞣N操作。多媒體技術(shù)不是各種信息媒體的簡單復合，它是一種把文本、圖形、圖像、動畫和聲音等形式的信息結(jié)合在一起，并通過計算機綜合處理和控制，能支持完成一系列交互操作的信息技術(shù)。多媒體技術(shù)的發(fā)展改變了計算機的使用領(lǐng)域，使計算機由辦公室、實驗室的專用品變成了信息社會的普通工具，廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)管理、學校教育、公共信息咨詢、商業(yè)廣告、軍事指揮與訓練等領(lǐng)域。而實現(xiàn)這些功能最關(guān)鍵的就是對多媒體進行有效的組織和管理，這就需要簡歷能夠?qū)Χ嗝襟w數(shù)據(jù)進行處理的數(shù)據(jù)庫。

例如，在企業(yè)可視化生產(chǎn)管理過程中，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量以及記錄生產(chǎn)流程，需要在管理數(shù)據(jù)庫中存儲大量的監(jiān)控圖像。直接存儲監(jiān)控圖像造成數(shù)據(jù)庫占用存儲空間大、訪問速度慢。為此，目前有很多方案來避免這個問題，例如數(shù)據(jù)庫外模式和數(shù)據(jù)庫內(nèi)模式。在監(jiān)控或者生產(chǎn)線的檢測和歸檔應用中，需要對滿足某條件的記錄進行檢索和查閱，而無論采取上述哪種圖像存儲方式，其數(shù)據(jù)庫尺寸都非常大，以至于影響正常使用。雖然可以通過數(shù)據(jù)庫和視頻服務器的關(guān)聯(lián)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢和圖像的檢索，但增加了成本和應用的復雜程度。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種大型數(shù)據(jù)庫圖像存儲優(yōu)化方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)庫尺寸過大以及數(shù)據(jù)庫運行工作量過重的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種大型數(shù)據(jù)庫圖像存儲優(yōu)化方法。所述存儲優(yōu)化方法包括：

S1，對存儲在數(shù)據(jù)庫中的視頻幀消除時間域冗余和空間域冗余，設置一判斷幀內(nèi)編碼或幀間編碼的決策函數(shù)，根據(jù)所述決策函數(shù)判斷當前幀為參考幀還是編碼幀，若是參考幀，則對參考幀進行幀內(nèi)編碼，壓縮空間域冗余；若是編碼幀，則對編碼幀進行幀間編碼，在壓縮時間域冗余的基礎上再壓縮空間域冗余，最后將壓縮后的用戶圖像記錄存儲在相應的數(shù)據(jù)庫中；

S2，為數(shù)據(jù)庫增加一個用于存儲用戶圖像記錄壓縮中參考幀的參考幀表，接著添加、讀取、刪除、以及修改用戶圖像記錄。

優(yōu)選地，所述步驟S1包括：

S11，將所述當前輸入的當前幀分成若干個大小相同的當前塊，對每個當前塊分別在參考幀中按照塊匹配準則搜索與之最接近的預測塊，記錄當前塊與預測塊之間的絕對運動向量；其中，所述當前塊與所述預測塊中的各像素點之間的差值組成的塊，稱為殘差塊；

S12，設置判斷幀內(nèi)編碼或幀間編碼的決策函數(shù)，將所述決策函數(shù)的判斷閾值設置為N，預測塊與當前塊中各像素點的像素差值二值化，得到二值化結(jié)果D_i,j，其中i,j為圖像像素點坐標；當大于等于判斷閾值N時，則判斷當前幀為參考幀，則對所述參考幀進行幀內(nèi)編碼，即壓縮空間域冗余；當小于判斷閾值N時，則判斷當前幀為編碼幀，則對所述編碼幀進行幀間編碼，即在壓縮時間域冗余的基礎上再壓縮空間域冗余。

優(yōu)選地，空間域冗余的壓縮過程為：將判斷為參考幀的圖像進行JPEG壓縮，壓縮后存儲在相應的數(shù)據(jù)庫中；對參考幀解碼時，僅需所述參考幀的壓縮數(shù)據(jù)按照JPEG解壓即可重構(gòu)完整圖像；在時間域冗余的壓縮基礎上再進行空間域冗余的壓縮過程為：將判斷為編碼幀的圖像進行運動估計，計算出所述編碼幀與參考幀之間的絕對運動向量和所述編碼幀與預測幀之間的殘差，對所述編碼幀與參考幀之間的絕對運動向量采用哈夫曼編碼，對所述編碼幀與預測幀之間的殘差采用離散余弦變換變換及量化后，再進行熵編碼，最后存儲在相應的數(shù)據(jù)庫中。對所述編碼幀解碼時，需要根據(jù)絕對運行向量從參考幀中得到各當前塊的預測值，再與殘差求和重構(gòu)出完整圖像。

優(yōu)選地，所述步驟S2包括：

S21，為數(shù)據(jù)庫增加一個用于存儲用戶圖像記錄壓縮中參考幀的參考幀表；所述參考幀表對用戶透明；數(shù)據(jù)庫中包括用于存儲用戶圖像記錄的數(shù)據(jù)表，即含BLOB字段的數(shù)據(jù)表稱為用戶表；所述參考幀表由ImageID字段，KeyBLOB字段和Reference字段構(gòu)成；ImageID字段用于存儲記錄序號，作為參考幀表中每一行的唯一標識；KeyBLOB字段用于存儲參考幀經(jīng)過幀內(nèi)壓縮后完整的圖像信息；Reference字段用于記錄被用戶表引用記錄的次數(shù)；

S22，添加用戶圖像記錄；