CN104333725B - 嵌入式硬盘录像机的流式存储设备及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种嵌入式硬盘录像机的流式存储设备，具体为将硬盘录像机的磁盘被划分为管理分区和数据分区，数据分区划分为数据区摘要部分和数据区录像部分，数据区录像部分被划分为若干个等长的录像段，且每个录像段又被分为录像段摘要部分和录像文件部分，录像文件部分用于存储一个或多个录像文件，每个录像文件中用于存储视频数据，录像文件部分的相关信息保存在录像段摘要中。本发明是针对嵌入式硬盘录像的特点开发的一种专用文件系统，在长时间使用后不会产生文件碎片的同时，也极大的提高了文件的读写速度，最大限度的保证了系统的稳定性及录像文件的完整性，为嵌入式硬盘录像机的稳定性提供了有力的保证，可以大幅度提高硬盘的使用寿命。

Description

嵌入式硬盘录像机的流式存储设备及其方法

技术领域

本发明属于视频监控领域，具体涉及一种嵌入式硬盘录像机的流式存储设备及其方法。

背景技术

嵌入式设备包括嵌入式DVR（Digital Video Recorder即硬盘录像机）设备，嵌入式NVR（Network Video Recorder即网络硬盘录像机）设备和嵌入式混合型DVR设备。

嵌入式DVR设备是一种能够连接模拟摄像机、球机等，并模拟采集其视频信号，进行本地输出回显，以及视频编码本地存储、网络实时视频传播的嵌入式网络视频设备。

嵌入式NVR设备是一种能够连接和控制网络IPC（Internet Protocol Camra即网络摄像机）前端，将IPC传来的视频数据进行本地存储以及网络转发，并解码在NVR设备的输出接口上显示IPC所采集的实时视频信号的设备。

嵌入式混合型DVR设备是嵌入式DVR与NVR功能全体的嵌入式硬盘录像机设备。

随着安全防范、视频监控行业的不断发展，数字视频监控的发展速度越来越快，近几年不仅传统的嵌入式DVR设备取得了长足发展，而且嵌入式NVR、混合型DVR等新设备也应运而生。随之而来的，由于用户对视频监控的清晰度要求越来越高，录像文件的写入速度也要相应提高，同时硬盘数据覆盖删除的频率大幅度提高。

嵌入式DVR、NVR、混合型DVR设备具备多个模拟视频或者数字视频输入，这些输入的视频经过编码后以文件的形式保存在设备硬盘上。但由于设备的硬盘空间有限，硬盘录像机需定期的将最老的录像文件删除，以保证当前的录像可以正常进行。但随着磁盘容量及设备所能挂载的磁盘总数的增加，格式化磁盘所需要的时间大幅度增长。通用的文件系统在这种应用场合下，经过一段时间的覆盖删除操作后，就会出现大量的文件碎片，导致系统的反应速度变慢，嵌入式硬盘录像机无法正常运行。

发明内容

本发明是为了上述的技术问题，而提出的一种嵌入式硬盘录像机的流式存储设备及其方法。

本发明的技术方案是：

一种嵌入式硬盘录像机的流式存储设备，具体为将硬盘录像机的磁盘被划分为两个分区，一个为使用通用文件系统的管理分区，一个为使用TDFS文件系统的数据分区，管理分区用于保存设备的配置文件，数据分区划分为数据区摘要部分和数据区录像部分，数据区摘要部分用于记录数据分区的使用情况，数据区录像部分被划分为若干个等长的录像段，且每个录像段又被分为录像段摘要部分和录像文件部分，录像段摘要部分用于记录该录像段的使用情况，录像文件部分用于存储一个或多个录像文件，每个录像文件中用于存储视频数据，录像文件部分的相关信息保存在录像段摘要中。

本发明的有益效果是：

本发明是针对嵌入式硬盘录像的特点开发的一种专用文件系统，在长时间使用后不会产生文件碎片的同时，也极大的提高了文件的读写速度，最大限度的保证了系统的稳定性及录像文件的完整性，为嵌入式硬盘录像机的稳定性提供了有力的保证，可以大幅度提高硬盘的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的存储及检索操作流程示意图；

图3是本发明的删除操作流程示意图。

具体实施方式

以下，参照附图及实施例对本发明进行详细说明：

如图1所示，本发明嵌入式硬盘录像机的流式存储设备，具体为将硬盘录像机的磁盘被划分为两个分区，一个为使用通用文件系统的管理分区，一个为使用TDFS文件系统的数据分区，管理分区用于保存设备的配置文件，数据分区划分为数据区摘要部分和数据区录像部分，数据区摘要部分用于记录数据分区的使用情况，数据区录像部分被划分为若干个等长的录像段，且每个录像段又被分为录像段摘要部分和录像文件部分，录像段摘要部分用于记录该录像段的使用情况，录像文件部分用于存储一个或多个录像文件，每个录像文件中用于存储视频数据，录像文件部分的相关信息保存在录像段摘要中。

如图2所示，所述的嵌入式硬盘录像机的流式存储方法，具体为：

Ⅰ录像段空闲时或存在空闲空间时，其在数据区摘要部分内对应的摘要标记为可用；

Ⅱ当需要向磁盘中写视频数据时，首先查询数据区摘要部分，找到空闲的录像段，将指针定位到该录像段，再查询该录像段摘要部分，找到录像文件部分可写入的位置，将指针定位到可写入的位置，从该位置开始写入视频数据，视频数据写入操作完成后，对应的录像段摘要部分和数据区摘要部分都要相应进行更新；

Ⅲ当视频数据已经写入到录像段的边缘时，录像段执行打包操作，并且该录像段摘要部分的摘要标记为不可用，同时数据区摘要部分内对应的摘要标记也为不可用，然后从数据区录像部分寻找下一个空闲的录像段，并从下个录像段开始进行写入操作。

如图3所示，所述的嵌入式硬盘录像机的流式存储方法，具体为：

Ⅰ当磁盘内所有的录像段都被写满后，启动覆盖删除操作，系统根据数据区摘要部分从数据区录像部分寻找最早写入的录像文件，并将该录像文件从录像段中删除，相应录像段摘要部分和数据区摘要部分也进行更改；

Ⅱ当一个录像段中有多个录像文件时，删除其中一个录像文件并不能将该录像段所占用的空间回收，需要继续执行覆盖删除操作，直到录像段内所有的录像文件都被删除才可将该录像段回收，覆盖删除操作反复执行直到回收的录像段都为空闲。

现将总容量为4T磁盘被划分为两个分区，一个是8G的管理分区，另一个是4088G的数据分区。管理分区存储空间较小，使用通用文件系统的EXT3或EXT4，通用文件系统用于保存设备的配置文件，日志信息等不需要大量占用存储空间并且更新频率较快的文件。数据分区使用TDFS分区，使用流式存储技术进行创建、追加、读写或删除操作。使用本发明可以极大的提高磁盘的格式化速度，格式化总容量为4T的硬盘的时间仅需不到20秒。

Claims (2)

1.一种嵌入式硬盘录像机的流式存储设备，其特征在于：将硬盘录像机的磁盘被划分为两个分区，一个为使用通用文件系统的管理分区，一个为使用TDFS文件系统的数据分区，管理分区用于保存设备的配置文件，数据分区划分为数据区摘要部分和数据区录像部分，数据区摘要部分用于记录数据分区的使用情况，数据区录像部分被划分为若干个等长的录像段，且每个录像段又被分为录像段摘要部分和录像文件部分，录像段摘要部分用于记录该录像段的使用情况，录像文件部分用于存储一个或多个录像文件，每个录像文件中用于存储视频数据，录像文件部分的相关信息保存在录像段摘要中；所述的嵌入式硬盘录像机的流式存储方法是：

Ⅰ录像段空闲时或存在空闲空间时，其在数据区摘要部分内对应的摘要标记为可用；

Ⅱ当需要向磁盘中写视频数据时，首先查询数据区摘要部分，找到空闲的录像段，将指针定位到该录像段，再查询该录像段摘要部分，找到录像文件部分可写入的位置，将指针定位到可写入的位置，从该位置开始写入视频数据，视频数据写入操作完成后，对应的录像段摘要部分和数据区摘要部分都要相应进行更新；

Ⅲ当视频数据已经写入到录像段的边缘时，录像段执行打包操作，并且该录像段摘要部分的摘要标记为不可用，同时数据区摘要部分内对应的摘要标记也为不可用，然后从数据区录像部分寻找下一个空闲的录像段，并从下个录像段开始进行写入操作。

2.根据权利要求1所述的嵌入式硬盘录像机的流式存储方法，其特征在于：Ⅰ当磁盘内所有的录像段都被写满后，启动覆盖删除操作，系统根据数据区摘要部分从数据区录像部分寻找最早写入的录像文件，并将该录像文件从录像段中删除，相应录像段摘要部分和数据区摘要部分也进行更改；

Ⅱ当一个录像段中有多个录像文件时，删除其中一个录像文件并不能将该录像段所占用的空间回收，需要继续执行覆盖删除操作，直到录像段内所有的录像文件都被删除才可将该录像段回收，覆盖删除操作反复执行直到回收的录像段都为空闲。