警犬气味鉴别视频云存储数据库的 建立

张 林 吴德华 宋珍华 龙成生 李金锋

警犬气味鉴别视频数据采集系统采集保存的警犬鉴别行为过程视频资料，分散保存于多个存储设备中，无法发挥其应有的价值，也无法为专家的评判提供方便、快捷的信息查询。为了解决这一问题，项目组建立了警犬气味鉴别视频云存储数据库，为专家的评判提供了安全、高效、方便、快捷的原始视频资料，有助于对鉴别结果做出更准确的判断。

一、鉴别行为云存储视频数据库建立的总体要求

根据行为数据采集及专家实时观看和评判工作的需要，鉴别视频云存储视频数据库的建立必须符合以下几点要求：

（一）数据的安全性、同一性和完整性，并且可以根据需求能够进行灵活的扩展；

（二）可以通过网络24小时在线进行实时的多用户查询、检索；

（三）通过查询得到的视频能够涵盖所有需要的信息内容，并且能够实时在线播放。

二、警犬气味鉴别视频资料的特点

为了整合所有的警犬气味鉴别行为资料资源，通过对采集的视频资料进行归类整理分析，我们发现这些视频资料具有以下几个特点：

（一）数据量大

所有采集的视频资料清晰度较高，达到480P或720P甚至更高，因此每段视频数据容量较大，同时视频数量也较多，随着实验的进一步开展和深化，整个系统采集的数据量会越来越多，最终堪称海量达到TB甚至PB级。

（二）视频资料格式多样

在视频资料采集过程中，由于使用了不同类型的采集设备如固定摄像头、移动追踪摄像头、手持式摄像机等，因此得到的视频资料格式不一。

（三）每段视频资料携带信息量较多

我们所得到的每段视频携带有相应的信息，需要我们能够通过网络实时的进行分类查询和检索。

三、云存储与视频数据库架构

（一）云存储

根据气味鉴别行为视频资料的特点，以及数据存储的安全性，访问的高效性等情况，我们采用云存储技术对视频资料进行分类管理和查询。

在研究中，我们首先将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能。使用者可以在局域网内的任何时间、任何地方，通过任何可联网的设备方便地存取视频数据。

（二）云存储视频数据库构架

与传统的存储设备相比，云存储不仅仅是一个硬件，更是一个网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网和客户端程序等多个部分组成的复杂系统。各部分以存储设备为核心，通过应用软件来对外提供数据存储和业务访问服务。据此我们建立了内部云存储系统数据库，该系统的结构模型如图1所示。

图1 云存储视频数据库构架

四、警犬鉴别行为视频资料录像查询系统的建立

根据对视频数据访问的要求，项目组专门设计了一套鉴别行为视频资料查询系统。采集系统所获得每段行为视频信息经过局域网存放上传到数据库中。这些行为视频资料的具体信息包括：id号、芯片号、训导员姓名、犬名、采集时间、行为过程信息（鉴别前、嗅嗅源、形式中、反应情况）、得分、视频存放地址等。各功能模块界面如图2～图9所示。

图2 警犬鉴别行为视频资料查询系统后台

图3 视频资料管理

图4 视频资料录入

图5 视频资料批量录入

图6 批量录入EXECL表

前台的查询、检索程序可以根据行为阶段、芯片号、训导员姓名进行单项或多项组合查询，最终得出每条记录的所有信息。

图7 查询首页

图8 查询结果

我们通过警犬鉴别行为视频资料查询系统得到每段视频的所有信息，再根据权限分配，可以播放需要的视频。目前，警犬鉴别行为视频资料查询系统运行在局域网中，只要授权接入局域网的用户都可以进行查询，同时根据权限的分配不同，可以进行后台的视频资料的维护和录像的播放。

图9 视频播放界面

整个视频的存储设备使用的是多台曙光DS800存储，可以根据容量需求进行扩容，并且不会妨碍原有的应用，存储设备和服务器之间通过光纤或局域网链接，保证数据的大流量传输，应用系统安装在曙光A840服务器上，通过局域网和各用户链接。

五、总结与分析

我们利用云存储技术建立的警犬气味鉴别行为云存储视频数据库管理系统，可以方便、安全的为局域网用户提供便捷的警犬鉴别行为录像查询应用。应用证明，警犬气味鉴别行为云存储视频数据库的建立具有以下几方面的特点：

（一）避免了行为数据的频繁迁移、保证了数据的完整性和同一性

如果不使用云存储技术，不同场景，不同客户端的用户使用数据服务，必须每次对数据进行拷贝迁移，随着数据容量的逐步扩大，这种形式的数据迁移不仅耗费大量的人力、物力，而且也无法保证数据的完整性，直至最后数据量庞大到几乎无法完成迁移。同时不同的客户端数据还需要不停地进行更新，由于数据更新不同步，往往会造成最终结果的不一致。使用云存储技术，数据保存在存储设备中，数据维护完成后，不同的客户端用户都使用同一数据源，不再需要频繁的数据迁移与更新，也确保了数据的完整性、同一性。

（二）实现了警犬气味鉴别行为数据的24小时在线的多用户实时访问

使用存储技术，数据源存储在存储设备中，通过服务器上的应用软件进行调用，这可以保证数据的24小时在线提供服务，同时只要授权进入局域网的用户都可以进行数据访问服务，并且可以提供多用户的实时数据服务。终端用户不需要了解和配置数据的存储、读取过程，不需要知道数据经由什么交换机、路由器、防火墙等硬件设备，再由服务器上的应用软件提供数据服务，只需要获得授权接入局域网，根据权限不同，即可获得不同的行为数据访问服务。

（三）达到了数据的安全高效访问及异地备份、容灾的要求

服务器和存储设备拥有自身的安全防护机制，可以更好地保证数据访问的安全性，同时也具有备份、容灾功能，实现了所有行为数据的在不降低数据高效服务的前提下的异地容灾机制。

因此，警犬气味鉴别行为云存储视频数据库的建立，达到了最初设计的目标，也完全符合最初的设计要求，保证了数据的安全性、完整性、可靠性。数据库的建立不仅为局域网内多用户提供了实时行为数据服务，更重要的是为评审专家对警犬鉴别行为的评判提供了便捷、高效的原始视频资料，为专家的评判提供了坚实、可靠的基础服务。