视频存储技术发展综述

网络技术的不断发展,远程视频的应用研究成为计算机领域的一个研究热点,而视频存储技术的研究是这一领域内研究最早、发展较为成熟的一部分。文章主要综述和比较了20世纪90年代中期以来视频存储方面的关键技术,并对这些技术的优缺点及使用的局限性给出了评说。     

VOD服务器设计的支撑技术

本文从连续媒体数据分布、磁盘调度和回取控制、缓存控制、允许控制与内资源分配、带平滑、可扩展性和交互等多方面对视频服务器性能影响很大的支撑技术进行了讨论。     

A Design Framework for Multi-Resolution Video Servers

Video can be encoded into multiple-resolution format in nature. A multi-resolution or scalable video stream is a video sequence encoded such that subsets of the full resolution video bit stream can be decoded to recreate lower resolution video streams. Employing scalable video enables a video server to provide multiple resolution services for a variety of clients with different decoding capabilities and network bandwidths connected to the server. The inherent advantages of the multi-resolution video server include: heterogeneous client support, storage efficiency, adaptable service, and interactive operations support.For designing a video server, several issues should be dealt with under a unified framework including data placement/retrieval, buffer management, and admission control schemes for deterministic service guarantee. In this paper, we present a general framework for designing a large-scale multi-resolution video server. First, we propose a general multi-resolution video stream model which can be implemented by various scalable compression techniques. Second, given the proposed stream model, we devise a hybrid data placement scheme to store scalable video data across disks in the server. The scheme exploits both concurrency and parallelism offered by striping data across the disks and achieves the disk load balancing during any resolution video service. Next, the retrieval of multi-resolution video is described. The deterministic access property of the placement scheme permits the retrieval scheduling to be performed on each disk independently and to support interactive operations (e.g. pause, resume, slow playback, fastforward and rewind) simply by reconstructing the input parameters to the scheduler. We also present an efficient admission control algorithm which precisely estimates the actual disk workload for the given resolution services and hence permits the buffer requirement to be much smaller. The proposed schemes are verified through detailed simulation and implementation.     

视频服务器中变比特率视频流的I/O调度

讨论了视频服务器中变化特率（ＶＢＲ）视频流的Ｉ／Ｏ调度问题．其中重点讨论了Ｉ／Ｏ调度中的接纳控制算法．首先提出了Ｂｉ－ＳＣＡＮ磁盘调度算法,并将其应用到ＶＢＲ视频流的Ｉ／Ｏ调度．接着讨论了两种确定性接纳控制算法．确定性接纳控制能提供确保的服务质量,但系统资源的利用率很低．为此提出了一种基于统计复用的统计接纳控制算法,该算法将ＶＢＲ视频数据复杂的统计特性转化为磁盘提交的数据块数量的统计特性,使问题得     

基于CATV网络的视频服务器接入控制分析

接入控制是视频服务器软件的必要组成部分。该文定义了磁盘与网络接口卡数据丢失率和带宽利用率的计算方法,并以其为主要控制指标,比较了逐周期测试法、卷积法和正态分布法的接入控制计算结果。选择逐周期测试法作为接入控制计算方法,保证服务器提供预定服务质量,并有较高的资源利用率。该文同时给出了预读数据对资源利用率的影响。     

视频回取过程的数学建模

本文提出了从磁盘系统中读取连续媒体数据以缓冲器的一般回取框架，然后对基于服务循环的回取算法进行了深入的讨论、量化分析和数学建模。     

一种新型VOD系统视频服务器的设计

本文提出了一种带有新颖的视频流分配方案的可伸缩ＶＯＤ系统视频服务器的设计方案,从系统的体系结构方面充分探讨了如何使用单个主机处理越来越多的同时发生的视频点播要求,以及如何利用视频节目的分配文件的存贮特性减少磁盘寻道行为。本文将详细讨论直流视频流泵、磁盘子系统的文件释放策略以及系统的可伸缩性。     

Designing for Semantic Access: A Video Browsing System

Users of browsing applications often have vague information needs which can only be described in conceptual terms. Therefore, a video browsing system must accept conceptual queries for preselection and offer mechanisms for interactive inspection of the result set by the user. In this paper, we describe a MM-DBMS that we extended with the following components: Our retrieval engine calculates relevance values for the results of a conceptual query by feature aggregation on video shot granularity to offer conceptual, content-based access. To reduce startup delays within sessions, our admission control module admits only complete browsing sessions, if required resources, which are heuristically predicted from query results, are available. In addition, our intelligent client buffer strategy employs the retrieval relevance values to enable flexible user interactions during browsing.     

一种网络视频监控系统的专用存储方案

针对网络视频监控系统中传统文件系统存储方案存储效率低和检索性能差的缺陷,提出一种基于裸磁盘设备的录像存储方案。根据监控系统的数据存储特点,采用B＋树管理录像段索引信息,设计一种磁盘逻辑存储结构,并给出一种基于图像组的数据缓存机制。系统测试结果表明,与传统的文件系统存储方案相比,该方案在监控系统的512Kb／s和1Mb／s典型存储码率下,录像存储效率分别提高了43．6％和30．3％,录像检索耗时降至35ms以下。     

VOD视频服务器中的视频流调度策略

介绍了视频服务器中的几种视频流调度策略，并在此基础上给出了一种新的调度策略。     

VBR视频在MZR磁盘上的比例安置

文章在分析了变位率（VBR）视频和多区记录（MZR）磁盘特性的基础上,提出了一种比例安置算法：视频数据块按尺寸、分比例安置到相应的记录区上。这种算法和其它算法相比简洁、更有效地利用了磁盘带宽和能支持更多视频流的同时检索。     

一种基于自主附网存储的集群视频服务器

本文首先分析了集群视频服务器的研究现状,接着提出了一种新的基于自主附网存储的集群视频服务器,然后重点介绍了该服务器的体系结构和设计思想,并给出了系统性能 的测试数据。实践表明,这种服务器具有实现简单且性能优良的特点。     

视频相册系统

为了对视频数据进行有效的管理,提出了一种新的视频检索与浏览系统——视频相册系统。在该系统中,首先用相册生成方案挑选出用户数字视频库的一组代表性的关键帧;接着筛选出的关键帧被预训练的形状模板(如圆形、心形、扇形、邮票形等)所裁剪,最终被打印成册。当用户想浏览视频时,可事先浏览该视频相册,就像浏览普通相册一样,若用户想观看相册中某个关键帧所代表的视频片段,即可首先方便地用摄像手机等设备拍摄该关键帧,并通过无线网络(如蓝牙)把拍摄的图像传输给计算机终端;此后,视频相册系统采用基于自训练与Snakes轮廓进化的活动形状模型算法来定位关键帧在拍摄的图像中的轮廓位置,并纠正其成像畸变。最终,系统即可在视频数据库中自动找到与纠正后的关键帧最相似的一幅,并为用户回放其代表的视频片段。实验评测结果表明,该视频相册系统可在数字视频与模拟相册间建立有效的联系。     

一种支持视频检索的对象标志位编码算法

针对传统标志位编码算法的编码代价大、海量监控视频难于浏览等问题,提出一种支持视频检索的对象标志位高效编码算法。基于对象区域信息、语义信息生成标志位来存储监控视频,根据视频编码和视频分析结果,生成对象区域信息与语义信息,利用基于区域生长的帧内编码算法消除空域冗余,基于运动估计的帧间编码算法从分像素精度上消除时域冗余,将对象区域信息、语义信息同时编码到原始视频码流中,实现监控视频的快速浏览与检索。实验结果表明,与基于欧式距离的帧内编码算法相比,该帧内编码算法的编码代价降低4%~14%,帧间编码算法降低28%~48%;基于对象标志位的视频解码能生成用户感兴趣的检索视频,提高用户浏览效率。     

基于事件密集度的交通监控视频存储方法

利用HDFS进行大规模交通监控视频的存储和处理是一种可靠、高效、可扩展的数据存储方案.针对HDFS默认的机架感知策略可能造成存储热点这一问题,提出了一种基于事件密集度的交通监控视频放置策略.该策略利用交通视频可按事件类型进行分类这一特征,在数据放置时将数据节点中已存储的各类型的事件视频可能对其造成的负载作为节点的主要评价因素之一,同时结合节点的实时负载、磁盘容量等因素进行综合评价,选择最佳的数据放置节点,从而平衡数据节点的负载.实验表明,基于事件密集度的交通监控视频放置策略可以改善数据节点的吞吐量,提高存储系统性能.     

An Annotation Engine for Supporting Video Database Population

Segmentation, video data modeling, and annotation are indispensable operations necessary for creating and populating a video database. To support such video databases, annotation data can be collected as metadata for the database and subsequently used for indexing and query evaluation. In this paper we describe the design and development of a video annotation engine, called Vane, intended to solve this problem as a domain-independent video annotation application.Using the Vane tool, the annotation of raw video data is achieved through metadata collection. This process, which is performed semi-automatically, produces tailored SGML documents whose purpose is to describe information about the video content. These documents constitute the metadatabase component of the video database. The video data model which has been developed for the metadata, is as open as possible for multiple domain-specific applications. The tool is currently in use to annotate a video archive comprised of educational and news video content.     

分布式视频会议服务器媒体管理系统

由于其方便易用及可靠性,又得益于网络的普及,基于TCP/IP的视频会议已经成为目前市场主流,因此搭建可靠的视频会议服务器也成为了需要解决的主要需求。视频会议服务器不同于普通的流媒体服务器,视频会议服务器需要较高的实时性,而且其接受的上传/下载速度比要比普通的流媒体下载/在线观看服务器高得多。视频会议服务器的媒体服务器主要负责流媒体的接收保存及同步转发。本文借鉴HDFS的最基本原则,提出了一种可靠的分布式结构用于解决视频会议服务器的媒体存储问题。     

一个基于运动的视频检索系统

给出了一种基于运动在空间 时间域上体现的运动特征的设计方案 ,主要涉及两个模块 ,即 :运动检测模块 (Detec tionModule)和任何检索系统都必需的匹配模块 (MatchingModule)。初步试验表明 ,检测的结果基本和我们的直觉相符合。     

The Application of Video Semantics and Theme Representation in Automated Video Editing

This paper considers the automated generation of humorous video sequences from arbitrary video material. We present a simplified model of the editing process. We then outline our approach to narrativity and visual humour, discuss the problems of context and shot-order in video and consider influences on the editing process. We describe the role of themes and semantic fields in the generation of content oriented video scenes. We then present the architecture of AUTEUR, an experimental system that embodies mechanisms to interpret, manipulate and generate video. An example of a humorous video sequence generated by AUTEUR is described.     

在MPEG视频上的语义视频对象分割改进算法

随着MPEG－4，MPEG－7等标准的提出，如何提取语义视频对象已成为当前视频压缩和检索领域共同的研究课题。特别是MPEG－7对视频对象的形状检索提出了具体要求。针对顾创等人的WaterShed算法不能很好处理现有MPEG－1视频数据的缺陷，提出改进算法，从而能够在MPEG视频流中提取到具有光滑轮廓的语义视频对象，算法主要有以下两点改进：提出将类成员数作为分类算法的参数；有压缩域和解码后的图像上先后进行两次分割。实验结果表明，改进算法在鲁棒性和分割结果精度上比原算法有较大的改进，其分割结果可用于轮廓检索和重要视频对象检索。