[发明专利]一种WMSN区块链的多媒体混合数据近似近邻二元查询方法

说明书

本发明涉及一种WMSN区块链的多媒体混合数据近似近邻二元查询方法，首先对多媒体数据进行特征提取；然后利用局部敏感哈希方法对数据集上的特征数据构建协同过滤的二元混合LSH索引框架；最后将查询对象映射到步骤S2构建的中协同过滤的二元混合LSH索引框架中进行查询。本发明能够在保证查询精度的情况下，降低了查询时间，并消耗更少的存储空间。

技术领域

本发明涉及无线多媒体传感器网络(Wireless Multimedia Sensor Networks，WMSN)领域，特别是一种WMSN区块链的多媒体混合数据近似近邻二元查询方法。

背景技术

无线多媒体传感器网络(Wireless Multimedia Sensor Networks，WMSN)是在无线传感器网络(WSN)上发展起来的具有视频、音频、图像等多媒体信息的新型无线传感器网络。到目前为止，WMSN的应用十分广泛，如安全监控、智能交通、环境监测等。其中有些敏感应用必须防止数据篡改，如农场对产品的监管、智能交通违法证据的监管等，目前一种前沿的思想是采用当前热点区块链技术与IPFS技术来构建基于WMSN的区块链系统，以对非常敏感的数据进行保护。因而在WMSN区块链系统研发中多媒体数据查询将是一项基础性设计。一般性的做法是：在经过WMSN数据预处理后，基于多媒体数据的搜索操作通过对同一网络中存在的大规模数据进行筛选，获取与查询对象相似的数据结果。从现有技术文献来看，对高维度、大规模的数据集快速搜索已经呈现出巨大的应用潜力。但是，对于WMSN这样的多类型数据形式，如何利用不同类型的数据进行协同搜索，提高搜索结果的精度，对于在WMSN区块链的应用来说具有非常重要的意义。

WMSN区块链应用通常基于以太坊和IPFS来构建可行的解决方案，WMSN数据在存储到IPFS分布式结构后，进行上链处理，通过智能合约对上链以后的数据在IPFS上进行如查询等操作现有的方法存在以下三个挑战性问题。

问题1(空间灾难)：大规模WMSN区块链IPFS数据的索引存储本身即需要消耗较大的空间，而现有的方法在保证准确度的情况下构建索引往往需要消耗高于数据集更多倍的空间大小，这对于大规模数据集无疑是一种“空间灾难”；

问题2(维度灾难)：在处理单一数据类型，例如图片、文本数据，其构建的特征向量都属于高维数据，而对混合数据类型更需要同时考虑多种数据特征，对于大规模WMSN区块链IPFS数据的处理是一种“维度灾难”问题；

问题3(增长灾难)：在WMSN区块链IPFS分布式存储的背景下，WMSN数据的高速增长需要所构建的索引结构有着较优的可扩展性。对于大规模WMSN区块链IPFS数据的处理是一种“增长灾难”问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种WMSN区块链的多媒体混合数据近似近邻二元查询方法，能够在保证查询精度的情况下，降低了查询时间，并消耗更少的存储空间。

本发明采用以下方案实现：一种WMSN区块链的多媒体混合数据近似近邻二元查询方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：对多媒体数据进行特征提取；

步骤S2：利用局部敏感哈希方法对数据集上的特征数据构建协同过滤的二元混合LSH索引框架；

步骤S3：将查询对象映射到步骤S2构建的中协同过滤的二元混合LSH索引框架中进行查询。