[发明专利]多媒体数据的嵌入式文件系统及其快速读写方法

说明书

本发明公开了多媒体数据的嵌入式文件系统及基于该系统的快速读写方法，涉及嵌入式文件系统技术领域。本发明包括：文件系统、系统磁盘；文件系统将系统磁盘划分成包括全局信息块、媒体摘要块和媒体数据块的三个物理块；全局信息块用于记录全局信息；媒体摘要块包括媒体摘要头和若干媒体摘要集；媒体摘要头用于记录基准信息和最新写入信息；媒体摘要集包括若干媒体摘要；媒体摘要用于表示基本固定时间内的多媒体数据的标识信息和位置信息；媒体数据块包括若干媒体数据元。本发明根据数据、时间和系统磁盘间的特性和关系构建包括全局信息块、媒体摘要块和媒体数据块的嵌入式文件系统；方便了监控领域的多媒体数据的嵌入式存储，提高了存储效率。

技术领域

本发明属于嵌入式文件系统技术领域，特别是涉及一种多媒体数据的嵌入式文件系统，以及一种多媒体数据的嵌入式文件系统的快速读写方法。

背景技术

在视频监控领域，随着高清和超高清摄像机的不断普及，存储的多媒体数据量正呈爆发性增长。监控设备上存储的多媒体数据具有如下特点：一是数据的种类有限，基本上只有录像、图片、定位、报警和日志等类型；二是数据会随着时间源源不断地产生，与时间属性之间存在着强关联；三是数据量巨大，特别是高清录像，一个小时就能达到几个GB的大小。而传统的嵌入式文件系统，如ext3、ext4、NTFS等，作为一种通用的文件系统，并没有考虑到监控领域存储的多媒体数据的特性，因此，存在如下问题：一是长时间的频繁的文件写入和覆盖操作，容易产生大量的碎片文件，导致系统的性能大大降低；二是异常断电容易导致数据丢失，甚至整个文件系统损坏；三是文件与时间的关联度不高，往往需要额外的手段，如配置文件、数据库等来保存这种关联关系，从而导致读写效率较低。

为了解决这些问题，常用的方案为：自定义磁盘存储结构，对录像数据进行流式存储，如：[1]、嵌入式硬盘录像机的流式存储设备及其方法，专利申请号：201410694471.7；[2]、一种嵌入式录像数据存储方法，专利申请号：201510215226.8。这些方法主要是对录像数据进行存储，没有考虑到监控领域中其他各种类型的多媒体数据，往往需要搭配其他的存储方法一起使用。另外，这些方法并没有充分利用数据与时间之间、数据与数据之间、数据与磁盘之间的特性进行存储结构的优化，在存储的数据达到一定量级后，读写磁盘的效率可能会有所降低。

本发明提供了一种多媒体数据的嵌入式文件系统，以及一种多媒体数据的嵌入式文件系统的快速读写方法，用于解决现有的嵌入式文件系统的快速读写效率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供多媒体数据的嵌入式文件系统及其快速读写方法，利用数据、时间和系统磁盘间的特性和关系构建包括全局信息块、媒体摘要块和媒体数据块的嵌入式文件系统；不同类型的存储介质能够使用统一的方式高效地存储各种多媒体数据，解决了现有的嵌入式文件系统的读写效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为多媒体数据的嵌入式文件系统，包括：文件系统、系统磁盘；

所述文件系统将系统磁盘划分成包括全局信息块、媒体摘要块和媒体数据块的三个物理块；

所述全局信息块用于记录全局信息；所述全局信息包括视频路数、报警路数、数据保存天数、媒体摘要块开始扇区编号、媒体数据块开始扇区编号以及媒体摘要具有的秒数；

所述媒体摘要块包括媒体摘要头和若干媒体摘要集；所述媒体摘要头用于记录基准信息和最新写入信息；如基准时间、摘要集基准编号、媒体数据块扇区基准编号、最新写入时间偏移量、数据写入扇区编号等；所述媒体摘要头还记录了媒体摘要集的标识信息；所述标识信息用于表示录像的具体数据类型、图片的具体数据类型、定位的具体数据类型、日志的具体数据类型以及报警的具体数据类型；