CN104966528A - 一种防止磁盘碎片产生的多路音视频流存储方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种防止磁盘碎片产生的多路音视频流存储方法，主要步骤：(1)创建用于存储音视频流的数据文件；(2)分配多路音视频流存储的数据文件，包括分别设置各路音视频流所需存储空间、根据各路音视频流的所需存储空间自动分配相应数量的数据文件、分别建立各路音视频流对应的数据文件索引数据库表并插入其分配的数据文件的记录；(3)存储多路音视频流，包括结合数据库对各路音视频流进行独立的存储并按需更新其对应的数据库记录。本发明具有的优点：不产生磁盘碎片；音视频流存储效率不会随着时间增加而降低，准确控制每一路音视频数据流的总录像时间；每路音视频流数据文件占用的磁盘空间是连续的，提高音视频流文件的访问效率。

Description

一种防止磁盘碎片产生的多路音视频流存储方法

技术领域

本发明涉及存储技术领域，特别涉及一种防止磁盘碎片产生的多路音视频流存储方法。

背景技术

传统的硬盘录像机、网络硬盘录像机需要实时音视频存储的工作方式：某一路开始录像时创建一个文件，将该路音视频流的数据填充到该文件中，规定的时间到(如5分钟)，结束对该文件的填充，紧接着创建新的文件，继续该路音视频流的数据填充到新文件中，如此循环。在不断的新建、删除、写入等文件操作后，磁盘就会产生碎片，影响系统的性能，也影响磁盘的寿命。

中国专利200510050829.3公开了一种防止文件碎片产生的硬盘录像机文件管理方法，提出一种防止文件碎片产生的硬盘录像机文件管理方法，该方法在多路音视频流的情况下，使用或覆盖的过程是按顺序在所有的数据文件中无差别地选择使用或覆盖。因此，当各路音视频流的数据流大小、需存储的时间等存储参数不同的情况下，无法准确控制每一路音视频数据流的总录像时间。

中国专利201210495293.6提出一种降低磁盘碎片的方法，在NVR初次使用时将磁盘预先分配好一定数量的文件，将这些文件信息写入数据库，在需要录像时，从数据库中查询当前可用的文件，然后往该文件写数据，通过录像文件中文件名对应的摄像头信息的数据库记录来保持数据的完整性与一致性，而不需要修改FAT表中额文件信息，但该方法并没有涉及有关多路音视频流的存储及管理的问题。

中国专利201310401372.0公开了一种简单防止磁盘碎片产生录像文件的管理方法和设备，在该发明中，音视频数据每写入一次便要更新一次相应数据库记录，覆盖音视频文件时需要进行删除数据库记录、音视频文件更名、插入记录数据库记录三步操作。因此，在多路音视频流的情况下，该发明频繁进行操作数据库的所需要的时间则变得不可忽略，其容易造成在存储过程中出现本可避免的丢帧，数据库更新延迟或失败等不可预测的情况。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的所要解决的技术问题在于提供一种不产生磁盘碎片、提高音视频流文件的访问效率、准确控制每一路音视频数据流的总录像时间的防止磁盘碎片产生的多路音视频流存储方法。

为了解决上述技术问题，本发明可以通过以下技术措施实现：一种防止磁盘碎片产生的多路音视频，包括以下步骤：

S1、创建用于存储音视频流的数据文件，进一步包括：

S1-1、格式化硬盘并创建s个存储分区；

S1-2、设数据文件的固定大小为m，第i个存储分区存储文件个数为n_i，依次n_i个创建数据文件并在“总文件表”中插入其数据库记录，其中n_i×m不得大于该分区的剩余空间，i＝1,2,…,s；

“总文件表”包括：“数据文件”、“所属音视频流”、“分配标识”等至少3项属性，其中“分配标识”中的0表示未分配，1表示已分配；

S2、分配多路音视频流存储的数据文件；

S3、启动音视频存储；

S4、存储多路音视频流；

S5、判断是否停止，若否，执行步骤S4，若是，执行步骤S6；

S6、停止，结束。

作为本发明防止磁盘碎片产生的多路音视频流存储方法的优选实施方式，所述的步骤S2，进一步包括：

S2-1、设有I₁,I₂,…,I_p共p路音视频流，分别设置其所需存储空间为R₁,R₂,…,R_p；

S2-2、按公式(1)计算I_i所需数据文件个数K_i；

其中i＝1,2,…,p；

S2-3、连接数据库的“总文件表”，返回未分配的数据文件相关信息，包括未分配的数据文件的个数N，未分配的数据文件k₁,k₂,…,k_N；

S2-4、如果公式(2)成立，执行步骤S2-5，否则，执行步骤S2-1；

$\underset{i=1}{\overset{p}{\Σ}}{K}_i\≤N---\left(2\right)$

S2-5、在未分配数据文件k₁,k₂,…,k_N中，分配文件为I_i的数据文件，更新在“总文件表”的信息，同时为I_i创建“I_i数据文件信息表”并插入的数据库记录，其中K₀＝0，T_i由公式(3)计算可得，i＝1,2,…,p；

$T_i=\underset{t=0}{\overset{i-1}{\Σ}}{K}_t---\left(3\right)$

“I_i数据文件信息表”包括：“数据文件”、“记录开始时间”、“记录结束时间”、“已记录大小”、“文件使用标识”、“文件状态标识”等至少6项属性，其中“文件使用标识”中的0表示未使用、1表示已使用，“文件状态标识”中的0表示文件处于打开状态、1表示处于文件关闭状态。

作为本发明防止磁盘碎片产生的多路音视频流存储方法的优选实施方式，所述的步骤S4，进一步包括：对于任意一路音视频流I_i(i＝1,2,…,p)，

S4-1、连接数据库的“I_i数据文件信息表”，返回未使用的记录开始时间最早的数据文件，设为当前数据文件，更新其数据库信息，其中(i＝1,2,…,p)；

S4-2、往当前数据文件填充或覆盖音视频数据；

S4-3、判断当前数据文件是否写满，若是，执行步骤S4-4，若否，执行步骤S4-8；

S4-4、更新当前数据文件的数据库信息；

S4-5、判断是否K_i个数据文件都已使用，若否，执行步骤S4-6，若是，执行步骤S4-7；

S4-6、连接数据库的“I_i数据文件信息表”，返回未使用的记录开始时间最早的数据文件，设为当前数据文件，更新其数据库记录，执行步骤S4-8；

S4-7、连接数据库的“I_i数据文件信息表”，返回已使用的记录开始时间最早的数据文件，设为当前数据文件，更新其数据库信息，执行步骤S4-8；

S4-8、判断是否停止I_i的音视频存储，若是，执行步骤S-9，若否，执行步骤S4-2；

S4-9、更新当前数据文件的数据库信息，结束。

实施本发明的防止磁盘碎片产生的多路音视频流存储方法的技术方案具有如下有益效果：

(1)不产生磁盘碎片，音视频流存储效率不会随着时间增加而降低；

(2)准确控制每一路音视频数据流的总录像时间；

(3)每路音视频流数据文件占用的磁盘空间是连续的，提高音视频流文件的访问效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明的防止磁盘碎片产生的多路音视频流存储方法的工作流程图。

图2是本发明的分配面向多路音视频流存储的数据文件的流程图。

图3是本发明的存储多路音视频流的流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。为使本发明更加容易理解，下面将进一步阐述本发明的具体实施例。

如图1-3所示，本发明的一种防止磁盘碎片产生的多路音视频流存储方法包括以下步骤：

第1步、创建用于存储音视频流的数据文件。

进一步，步骤S1包括：

S1-1、格式化硬盘并创建s个存储分区。

S1-2、设数据文件的固定大小为m(以兆字节为单位)，第i个存储分区存储文件个数为n_i，依次n_i个创建数据文件并在“总文件表”中插入其数据库记录，其中n_i×m不得大于该分区的剩余空间，i＝1,2,…,s；

假设，创建2个500M的存储分区，数据文件的固定大小为100M。第1个分区创建3个数据文件k1、k2、k3，在“总文件表”插入k1、k2、k3的数据库记录；第2个分区创建3个数据文件，分别k4、k5、k6，在“总文件表”插入k4、k5、k6的数据库记录。

“总文件表”包括：“数据文件”、“所属音视频流”、“分配标识”等至少3项属性，其中“分配标识”中的0表示未分配，1表示已分配；

其中，以数据文件k1为例，在“总文件表”插入的数据库记录：“数据文件”为“D:\\k1.data”，“所属音视频流”为“0”，“分配标识”为“0”。

第2步、分配多路音视频流存储的数据文件。

所述的步骤S2，进一步包括：

S2-1、设有I₁,I₂,…,I_p共p路音视频流，分别设置其所需存储空间为R₁,R₂,…,R_p；

S2-2、按公式(1)计算I_i所需数据文件个数K_i。

其中i＝1,2,…,p；

S2-3、连接数据库的“总文件表”，返回未分配的数据文件相关信息，包括未分配的数据文件的个数N，未分配的数据文件k₁,k₂,…,k_N。

S2-4、如果公式(2)成立，执行步骤S2-5，否则，执行步骤S2-1。

$\underset{i=1}{\overset{p}{\Σ}}{K}_i\≤N---\left(2\right)$

S2-5、在未分配数据文件k₁,k₂,…,k_N中，分配文件为I_i的数据文件，更新在“总文件表”的信息，同时为I_i创建“I_i数据文件信息表”并插入的数据库记录，其中K₀＝0，T_i由公式(3)计算可得，i＝1,2,…,p；

$T_i=\underset{t=0}{\overset{i-1}{\Σ}}{K}_t---\left(3\right)$

“I₁数据文件信息表”包括：“数据文件”、“记录开始时间”、“记录结束时间”、“已记录大小”、“文件使用标识”(0表示未使用、1表示已使用)、“文件状态标识”(0表示文件处于打开状态、1表示处于文件关闭状态)等至少6项属性。

结合图2，假设有I₁、I₂共2路音视频流，I₁设置的所需存储空间为250M，I₂设置的所需存储空间为150M。

由公式(1)得，I₁的文件数据文件个数I₂的文件数据文件个数

连接数据库的“总文件表”，返回未分配的数据文件的个数N＝6，未分配的数据文件k1、k2、k3、k4、k5、k6。

因为K₁+K₂＝3+2＝5<N＝6满足公式(2)，所以可以根据公式(3)分配数据文件。则I₁所需的数据文件个数为3，分配的数据文件为k1、k2、k3，更新k1、k2、k3在“总文件表”的信息，为I₁创建“I₁数据文件信息表”并插入k1、k2、k3的数据库记录；I₂所需的数据文件个数为2，分配的数据文件k4、k5，更新k4、k5在“总文件表”的信息，为I₂创建“I₂数据文件信息表”并插入k4、k5的数据库记录。

以I₁的数据文件k1为例，更新k1在“总文件表”的信息：更新“所属音视频流”为“I₁”，“分配标识”为“1”；为I₁创建“I₁数据文件信息表”后插入k1的信息：“数据文件”为“D:\\k1.data”，“记录开始时间”为“0000-00-0000:00:00”，“记录结束时间”为“0000-00-00 00:00:00”，“已记录大小”为“0”，“文件使用标识”为“0”，“文件状态标识”为“0”。

第3步、启动音视频存储。

第4步、存储多路音视频流。

所述的步骤S4，进一步包括：对于任意一路音视频流I_i(i＝1,2,…,p)。

S4-1、连接数据库的“I_i数据文件信息表”，返回未使用的记录开始时间最早的数据文件，设为当前数据文件，更新其数据库信息(包括记录开始时间、文件状态标识等数据库信息)，其中(i＝1,2,…,p)。

S4-2、往当前数据文件填充(或覆盖音视频数据)。

S4-3、判断当前数据文件是否写满，若是，执行步骤S4-4，若否，执行步骤S4-8。

S4-4、更新当前数据文件的数据库信息(包括记录结束时间、已记录大小、文件使用标识、文件状态标识等信息)。

S4-5、判断是否K_i个数据文件都已使用，若否，执行步骤S4-6，若是，执行步骤S4-7。

S4-6、连接数据库的“I_i数据文件信息表”，返回未使用的记录开始时间最早的数据文件，设为当前数据文件，更新其数据库记录(包括记录开始时间、文件状态标识等数据库信息)，执行步骤S4-8。

S4-7、连接数据库的“I_i数据文件信息表”，返回已使用的记录开始时间最早的数据文件，设为当前数据文件，更新其数据库信息(包括记录开始时间、记录结束时间、已记录大小、文件使用标识、文件状态标识)，执行步骤S4-8。

S4-8、判断是否停止I_i的音视频存储，若是，执行步骤S-9，若否，执行步骤S4-2。

S4-9、更新当前数据文件的数据库信息(包括记录结束时间、已记录大小、文件使用标识、文件状态标识等信息)，结束。

因为在本方法中各路音视频流相互独立的，因此为了更好的阐述如何存储多路音视频流，结合图3，以第1路音视频流I₁为例来说明。

连接数据库的“I₁数据文件信息表”，返回未使用的记录开始时间最早的数据文件，假设返回为数据文件k1，设为k1为当前数据文件，更新k1在“I₁数据文件信息表”的信息：“记录开始时间”为“2015-06-02 15:39:12”，“文件状态标识”为“1”。

往k1数据文件填充(或覆盖)音视频数据，并判断是否k1数据文件写满。

如果k1写满了，更新k1在“I₁数据文件信息表”的信息：记录结束时间为“2015-06-02 15:49:05”、已记录大小为“102320”、“文件使用标识”为“1”、“文件状态标识”为“0”。

通过“I₁数据文件信息表”判断是否k1、k2、k3数据文件都已使用，若否，连接数据库的“I₁数据文件信息表”，返回未使用的记录开始时间最早的数据文件，设其为当前数据文件，同时更新其在“I₁数据文件信息表”的信息；若是，证明k1、k2、k3数据文件均已使用，从k1、k2、k3数据文件中选择一个已使用的记录开始时间最早的数据文件，假设返回k1，设k1为当前数据文件，更新其在“I₁数据文件信息表”中的信息：“记录开始时间”为“2015-06-0215:59:03”，“记录结束时间”为“0000-00-00 00:00:00”，“已记录大小”为“0”，“文件使用标识”为“0”，“文件状态标识”为“1”。

判断是否停止I₁的音视频存储，若否，循环第4步，若是，则更新当前数据文件的数据库记录，包括记录结束时间、已记录大小、文件使用标识、文件状态标识等信息。

第5步、判断是否停止，若否，执行第4步，若是，结束。

实施本发明的防止磁盘碎片产生的多路音视频流存储方法的技术方案具有如下优点：

(1)不产生磁盘碎片，音视频流存储效率不会随着时间增加而降低；

(2)准确控制每一路音视频数据流的总录像时间；

(3)每路音视频流数据文件占用的磁盘空间是连续的，提高音视频流文件的访问效率。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.一种防止磁盘碎片产生的多路音视频流存储方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、创建用于存储音视频流的数据文件，进一步包括：

S1-1、格式化硬盘并创建s个存储分区；

S1-2、设数据文件的固定大小为m，第i个存储分区存储文件个数为n_i，依次n_i个创建数据文件并在“总文件表”中插入其数据库记录，其中n_i×m不得大于该分区的剩余空间，i＝1,2,…,s；

“总文件表”包括：“数据文件”、“所属音视频流”、“分配标识”等至少3项属性，其中“分配标识”中的0表示未分配，1表示已分配；

S2、分配多路音视频流存储的数据文件；

S3、启动音视频存储；

S4、存储多路音视频流；

S5、判断是否停止，若否，执行步骤S4，若是，执行步骤S6；

S6、停止，结束。

2.根据权利要求1所述的防止磁盘碎片产生的多路音视频流存储方法，其特征在于，所述的步骤S2，进一步包括：

S2-1、设有I₁,I₂,…,I_p共p路音视频流，分别设置其所需存储空间为R₁,R₂,…,R_p；

S2-2、按公式(1)计算I_i所需数据文件个数K_i；

其中i＝1,2,…,p；

S2-3、连接数据库的“总文件表”，返回未分配的数据文件相关信息，包括未分配的数据文件的个数N，未分配的数据文件k₁,k₂,…,k_N；

S2-4、如果公式(2)成立，执行步骤S2-5，否则，执行步骤S2-1；

$\underset{i=1}{\overset{p}{\&Sigma;}}{K}_i\&le;N---\left(2\right)$

S2-5、在未分配数据文件k₁,k₂,…,k_N中，分配文件为I_i的数据文件，更新在“总文件表”的信息，同时为I_i创建“I_i数据文件信息表”并插入的数据库记录，其中K₀＝0，T_i由公式(3)计算可得，i＝1,2,…,p；

$T_i=\underset{t=0}{\overset{i-1}{\&Sigma;}}{K}_t---\left(3\right)$

“I_i数据文件信息表”包括：“数据文件”、“记录开始时间”、“记录结束时间”、“已记录大小”、“文件使用标识”、“文件状态标识”等至少6项属性，其中“文件使用标识”中的0表示未使用、1表示已使用，“文件状态标识”中的0表示文件处于打开状态、1表示处于文件关闭状态。

3.根据权利要求1所述的防止磁盘碎片产生的多路音视频流存储方法，其特征在于，所述的步骤S4，进一步包括：对于任意一路音视频流I_i(i＝1,2,…,p)，

S4-1、连接数据库的“I_i数据文件信息表”，返回未使用的记录开始时间最早的数据文件，设为当前数据文件，更新其数据库信息，其中(i＝1,2,…,p)；

S4-2、往当前数据文件填充或覆盖音视频数据；

S4-3、判断当前数据文件是否写满，若是，执行步骤S4-4，若否，执行步骤S4-8；

S4-4、更新当前数据文件的数据库信息；

S4-5、判断是否K_i个数据文件都已使用，若否，执行步骤S4-6，若是，执行步骤S4-7；

S4-6、连接数据库的“I_i数据文件信息表”，返回未使用的记录开始时间最早的数据文件，设为当前数据文件，更新其数据库记录，执行步骤S4-8；

S4-7、连接数据库的“I_i数据文件信息表”，返回已使用的记录开始时间最早的数据文件，设为当前数据文件，更新其数据库信息，执行步骤S4-8；

S4-8、判断是否停止I_i的音视频存储，若是，执行步骤S-9，若否，执行步骤S4-2；

S4-9、更新当前数据文件的数据库信息，结束。