[发明专利]一种录像文件存储装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及嵌入式文件系统领域，特别是涉及一种视频录像文件存储装置。

背景技术

目前的硬盘录像机中，基于PC和采集卡的一般采用Windows系统，文件系统则多采用NTFS或FAT32；而嵌入式硬盘录像机所采用的文件系统则与厂商选择的嵌入式操作系统及其研发能力有密切的关系。目前嵌入式硬盘录像机中所采用的嵌入式操作系统有RTOS、pSOS、嵌入式Linux、VxWorks等，一般也都采用FAT文件系统。

随着对硬盘录像机需求的增长，传统FAT格式的文件系统逐渐显得有些力不从心，例如读写效率低，另外，长时间连续覆盖使用后会存在大量文件碎片，降低磁盘使用率。当前嵌入式数字硬盘录像机朝高清和高路数方向发展的趋势下，需要存储的数据量倍增，不解决数据存储的问题就不能满足相关设备的安全性和稳定性要求。PC系统使用的FAT文件系统，对于长时间录像产生的大数据包无法管理，只能进行分包，将一段完整的录像，分为若干个小的文件包，如5、10、30min自动形成一个文件，或者150MB、200MB作为一个文件。这样容易产生包与包之间丢帧现象。硬盘录满后，需要删除整段文件，但新录制的文件与老的文件大小不同，由此会在硬盘上产生大量碎片空间，影响硬盘的使用和系统效率。录像监控行业的趋势是高清晰度和高集成度。高清晰度必然产生更大的数据量，原来一台硬盘录像机一般只有4路或8路，对文件系统的要求不是很高。现在16路以上的也已较为普遍，特别是网络集中存储方式出现，一台设备可能需要存储几十路甚至上百路的视频数据，如何可靠、安全、快捷地实现大量视频数据的存储和检索就成为一个亟待解决的突出问题。

发明内容

为弥补FAT，EXT3等嵌入式文件系统在媒体数据流存储领域中的不足之处，本发明的目的在于：提供一种录像文件存储装置，使数据读写效率、检索效率、检索精确度等几方面都有一定的改善，可以高效率地管理整个存储介质(如硬盘和SD卡)，克服FAT，EXT3等嵌入式文件存储系统的固有缺陷。

为实现本发明的目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种录像文件存储装置，包括专用分区表模块，存储装置每次格式化后，都会写入相应的分区表，方便对整个存储装置进行初始化的管理；数据块模块，主要是录入存储相关数据；索引块里存在数据块描述符，用于描述数据块模块的基本信息，方便对录像存储数据文件进行管理，数据块描述符模块还包括以下单元：每个数据块的块号记录单元，用于记录数据块的编号；属性记录单元，用于记录数据块的属性；格式化标识记录单元，用于记录数据块模块是否已格式化，格式化时，如果记录所述数据块模块已格式化，则不再对其格式化，如果记录所述数据块模块未格式化，则对其格式化；数据块容量记录单元，用于记录数据块模块的内存容量；数据块的总数量记录单元，用于记录数据块模块的总数量；已占用块数记录单元，用于记录已经写入数据的部分块数，由于存储写入时不能在有数据的地方写入数据，需要在没有数据的及连续的地方写入数据，因此需要知道已经占用的块数；写指针位置记录单元，用于在存储数据时，能够根据写指针的位置写入数据，方便我们下一次视频录像时直接在磁盘上写入数据；数据块描述符索引节点个数记录单元，用于记录每个所述数据块描述符索引节点(inode)个数；循环冗余校验单元(crc校验)，对数据差错校验，它是数据通信领域中的一种差错校验码，用于保证数据的正确性和完整性。

进一步地，专用分区表模块的存储容量为128M，其中每隔10M有一个512Byte的内容相同的分区表信息，记录有磁盘容量、循环冗余校验(crc校验)的信息等供索引块和数据块使用；

进一步地，录像文件存储装置中有5个索引块和N个数据块，N值大于等于1，5个索引块内容和容量均完全一样，提供存储装置的基本信息，索引块和/或数据块均匀分布在整个存储装置中；

进一步地，数据块模块容量如果太小，则写的效率会降低，如果太大，则会造成磁盘使用率降低，且没有那么大的内存。根据目前的测试情况，1-2M的数据块容量是较为合适的。磁盘使用效率的估计(数据块大小1M)：目前的录像文件大小大约是25MB/10min/cif，按最后一个块的平均使用率50％计算，磁盘使用效率约为24.5/25＝98％。