CN111666256A - 一种基于索引文件的录像文件磁盘管理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于索引文件的录像文件磁盘管理方法及装置，按顺序创建文件编号，并创建以文件编号为文件名的录像文件并打开，记录文件起始时间，从录像文件开头偏移文件索引信息大小的位置开始将接收到的文件数据依次写入，根据文件数据判断文件数据类型和文件事件类型，设定录像文件接收时长，当文件数据接收时间达到设定录像文件接收时长时，记录文件终止时间、文件大小，并将除CRC校验值外的文件索引信息进行CRC校验，生成CRC校验值，生成此录像文件的文件索引信息，将文件索引信息写到录像文件的起始位置和索引文件中。本发明有效提高了录像文件的写入安全性，为后期录像文件的检索、删除等管理提高了率效。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于索引文件的录像文件磁盘管理方法及装置，属于录像文件磁盘管理技术领域。
背景技术
车载摄像头在行车过程中需要一直处于录像状态，需将行车过程时的录像视频存储到磁盘中，而磁盘在车载环境中不停的写文件容易出现文件出错，文件无法不开，视频丢失的现象。
一个录像文件如果包含的数据过多，录制时间过长，也会导致在录像回放时，录像时间点的寻找将消耗大量时间，影响程序的响应速度；而将录像视频存放到许多的小文件中，如果不建立索引机制，文件管理时对每个文件的操作将消耗大量时间。
所以如何提高视频文件的管理效率，是本领域技术人员急需要解决的技术问题。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的录像视频存储管理的不足，本发明提供一种基于索引文件的录像文件磁盘管理方法及装置。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种基于索引文件的录像文件磁盘管理方法，包括如下步骤：
按顺序创建文件编号，并创建以文件编号为文件名的录像文件并打开，记录文件起始时间，从录像文件开头偏移文件索引信息大小的位置开始将接收到的文件数据依次写入，根据文件数据判断文件数据类型和文件事件类型，设定录像文件接收时长，当文件数据接收时间达到设定录像文件接收时长时，记录文件终止时间、文件大小，并将除CRC校验值外的文件索引信息进行CRC校验，生成CRC校验值，生成此录像文件的文件索引信息，将文件索引信息写到录像文件的起始位置和索引文件中。
作为优选方案，所述文件索引信息是固定长度的数据结构体，文件索引信息包括：文件编号，文件起始时间，文件终止时间，文件大小，文件事件类型，文件数据类型，CRC校验值；
所述文件事件类型按文件数据的重要程度分为报警类型录像文件、普通类型录像文件；所述文件数据类型包括：音视频混合录像文件、视频录像文件、纯音频录像文件；所述文件编号表示录像文件的编号；所述文件起始时间表示录像文件的创建时间；所述文件终止时间表示录像文件的结束接收文件数据的时间；所述文件大小表示文件数据占用的存储空间。
作为优选方案，还包括：当磁盘空间不足时，依次检索索引文件中的文件索引信息的CRC校验值和文件事件类型，选择CRC校验值为有效的文件索引信息，当文件索引信息中的文件事件类型为报警类型录像文件时，且超过设定录像文件保存时间，则删除该文件索引信息对应的录像文件；当文件索引信息中的文件事件类型为普通类型录像文件时，则删除文件起始时间最早的录像文件；
删除录像文件后，将索引文件中该录像文件对应的文件索引信息的CRC校验值设置为无效；
删除录像文件时计算释放出来的磁盘空间，当释放出来的空间超过设定值时，停止删除录像文件。
作为优选方案，还包括：定期删除索引文件中CRC校验值为无效的文件索引信息。
作为优选方案，还包括：读取索引文件中文件索引信息，并将录像文件映射到一个列表中，如果文件索引信息中的文件编号与录像文件的文件名一致，则认为满足有效录像文件条件一；如果文件索引信息中的CRC校验值有效，则认为满足有效录像文件条件二；
如果不满足有效文件条件一，则认为此录像文件为非有效录像文件，将此录像文件从列表中删除，得到清理后的列表；
如果满足有效录像文件条件一，不满足有效录像文件条件二，则认为此录像文件是有效录像文件，但文件索引信息不完整；根据文件数据重新生成文件索引信息，并写入录像文件中，同时更新索引文件中对应的文件索引信息。
作为优选方案，还包括：将录像文件按文件名进行升序排序，比较索引文件中的最后一个文件索引信息和最后一个录像文件的文件索引信息的文件编号；
如果相等，则认为索引文件正常；
如果索引文件中文件索引信息的文件编号比录像文件中的文件索引信息的文件编号小n，则认为系统程序出现n次索引文件存入异常，从最后一个录像文件开始向上记数n个录像文件，将n个录像文件中对应的文件索引信息写入到索引文件中，n为整数。
一种基于索引文件的录像文件磁盘管理装置，包括以下模块：
循环录制模块：按顺序创建文件编号，并创建以文件编号为文件名的录像文件并打开，记录文件起始时间，从录像文件开头偏移文件索引信息大小的位置开始将接收到的文件数据依次写入，根据文件数据判断文件数据类型和文件事件类型，设定录像文件接收时长，当文件数据接收时间达到设定录像文件接收时长时，记录文件终止时间、文件大小，并将除CRC校验值外的文件索引信息进行CRC校验，生成CRC校验值，生成此录像文件的文件索引信息，将文件索引信息写到录像文件的起始位置和索引文件中；
当磁盘空间不足时，依次检索索引文件中的文件索引信息的CRC校验值和文件事件类型，选择CRC校验值为有效的文件索引信息，当文件索引信息中的文件事件类型为报警类型录像文件时，且超过设定录像文件保存时间，则删除该文件索引信息对应的录像文件；当文件索引信息中的文件事件类型为普通类型录像文件时，则删除文件起始时间最早的录像文件；删除录像文件后，将索引文件中该录像文件对应的文件索引信息的CRC校验值设置为无效；删除录像文件时计算释放出来的磁盘空间，当释放出来的空间超过设定值时，停止删除录像文件。
作为优选方案，还包括录像文件检索模块、索引信息校验模块至少其中一个模块；
录像文件检索模块：读取索引文件中文件索引信息，并将录像文件映射到一个列表中，如果文件索引信息中的文件编号与录像文件的文件名一致，则认为满足有效录像文件条件一；如果文件索引信息中的CRC校验值有效，则认为满足有效录像文件条件二；
如果不满足有效文件条件一，则认为此录像文件为非有效录像文件，将此录像文件从列表中删除，得到清理后的列表；
如果满足有效录像文件条件一，不满足有效录像文件条件二，则认为此录像文件是有效录像文件，但文件索引信息不完整；根据文件数据重新生成文件索引信息，并写入录像文件中，同时更新索引文件中对应的文件索引信息；
索引信息校验模块：将录像文件按文件名进行升序排序，比较索引文件中的最后一个文件索引信息和最后一个录像文件的文件索引信息的文件编号；
如果相等，则认为索引文件正常；
如果索引文件中文件索引信息的文件编号比录像文件中的文件索引信息的文件编号小n，则认为系统程序出现n次索引文件存入异常，从最后一个录像文件开始向上记数n个录像文件，将n个录像文件中对应的文件索引信息写入到索引文件中，n为整数。
有益效果：本发明提供的一种基于索引文件的录像文件磁盘管理方法及装置，通过录像文件与索引文件的设置，有效提高了录像文件的写入安全性，为后期录像文件的检索、删除等管理提高了率效。
附图说明
图1为本发明的录像文件和索引文件结构示意图；
图2为本发明生成录像文件和索引文件的流程示意图；
图3为本发明索引文件的删除流程示意图；
图4为本发明索引文件的校验流程示意图。
图5为本发明录像文件磁盘管理装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
一种基于索引文件的录像文件磁盘管理方法，包括如下步骤：
如图1所示，包括索引文件、录像文件，其中录像文件由两部分组成：文件索引信息和文件数据。文件索引信息是固定长度的数据结构体，文件索引信息数据结构体内容包括：文件编号，文件起始时间，文件终止时间，文件大小，文件事件类型，文件数据类型，CRC校验值。文件事件类型包括：报警类型录像文件、普通类型录像文件。文件数据类型包括：音视频混合录像文件、视频录像文件、纯音频录像文件。文件编号表示录像文件的编号，如采用4字节的整数型数据，值从00000001开始。每个新录像文件的编号是前一个录像文件值加1。这样可以保证录像文件创建的先后顺序不受系统时间控制，因为嵌入式产品的系统时间可能存在没有校时的情况。索引文件由一组文件索引信息构成。每生成一个录像文件后，都需要将其文件索引信息保存到索引文件中。
对于音视频混合录像文件、视频录像文件，采用视频I帧为关键帧，其他帧为非关键帧；对于纯音频录像文件，采用多个音频帧为一组，每组中第一个音频帧为关键帧，剩余的音频帧为非关键帧，如一组采用25个音频帧。
如图2所示，对于空磁盘，系统运行时创建文件编号为00000001的录像文件并打开，记录文件起始时间。录像时，从录像文件头偏移文件索引信息大小的位置开始将接收到的音视频帧数据依次写入，并不断更新文件索引信息结构体的内容，根据音视频帧数据判断是文件数据类型，根据音视频帧数据属性判断是报警类型录像文件、还是普通类型录像文件。设定一个录像文件音视频数据时长，如5分钟，录像文件每次接收到关键帧时，都要计算这个关键帧的时间与录像文件中第一个关键帧时间的差值。若时间差值不满足录像文件音视频数据时长，则继续将接收到的音视频数据帧写到录像文件中。若时间差值达到录像文件音视频数据时长，记录文件终止时间、文件大小，并将除CRC校验值外的文件索引信息进行CRC校验，生成CRC校验值，生成此录像文件的文件索引信息，确保今后在使用过程中文件索引信息未被篡改。将文件索引信息写到录像文件的起始位置和索引文件中。之后创建文件编号为0000002的录像文件，继续从录像文件头偏移文件索引信息大小的位置依次写入接收到的音视频数据帧，并生成新文件索引信息结构体的内容。
对于空磁盘，录像文件从编号为0000001的文件名开始录制，索引文件直接从头开始写入即可。
对于非空磁盘，录像文件编号从索引文件中最后一条文件索引信息读出，根据获取的文件编号继续向后生成录像文件。
如图3所示，对于实时音视频录像，录像数据多、时间长，而磁盘空间有限，这就导致当磁盘空间不足时需要删除早期的录像文件。当磁盘空间不足时，依次检索索引文件中的文件索引信息，根据文件事件类型判断是否可以删除录像文件，对于报警类型录像文件，用户可以设定录像文件保存时间，只有超过保存时间的报警类型录像文件才可以删除；对于普通类型录像文件，删除时间最早的录像文件即可。录像文件删除后，将索引文件中对应的文件索引信息的CRC校验值设置为无效。删除录像文件时计算释放出来的磁盘空间，当释放出来的空间超过设定值，如1G时，停止删除录像文件动作。当程序继续运行时，不断的音视频数据写入到磁盘，再次导致磁盘空间不足，需要再次执行文件删除程序。文件删除程序在寻找可删除录像文件时，当检测到索引文件中的文件索引信息的CRC校验值无效时，表示此录像文件已删除，继续判断下一个文件索引信息对应的录像文件是否可删除。录像文件的删除会导致索引文件中存在大量的CRC校验值为无效的文件索引信息，需要定期清理文件索引信息，将CRC校验值为无效的文件索引信息移除，缩小索引文件的文件大小，减少索引文件操作时的耗时问题。
如图4所示，为了将磁盘中属于本系统录制的录像文件快速查找出来，读取索引文件中的最后一个文件索引信息，这个文件索引信息是系统上次停止前最后一个成功的写到索引文件中的录像文件。读磁盘中的最后一个录像文件的文件索引信息，文件编号设置为对应录像文件的文件名，系统对录像文件按文件名进行升序排序，并将录像文件映射到一个列表中，如果文件索引信息中的文件编号与录像文件的文件名一致，则认为满足有效录像文件条件一。如果文件索引信息中的CRC校验值有效，则认为满足有效录像文件条件二。如果不满足有效文件条件一，则认为此录像文件为非有效录像文件，并将此录像文件从列表中删除，继续判断列表中的倒数第二个录像文件，依次类推，直到找到符合条件的录像文件，获取其文件索引信息。如果不满足有效录像文件条件二，则认为此录像文件是有效录像文件，但录像文件的文件索引信息不完整。由于文件索引信息是在录像文件结束后才写入的，如果程序异常结束导致没有执行文件结束程序，文件索引信息没有及时写入到录像文件和索引文件中，我们需要根据文件数据重新生成文件索引信息，并写入录像文件中。
为了校验索引文件中文件索引信息与清理后列表中录像文件的文件索引信息是否一致，根据索引文件中的最后一个文件索引信息和录像文件的文件索引信息比较文件编号。如果相等，则认为索引文件正常；如果索引文件读出的文件索引信息的文件编号比录像文件读出的文件索引信息的文件编号小1，则认为程序上次异常结束，将录像文件的文件索引信息写入到索引文件中即可。其他情况则认为索引文件异常，需要遍历磁盘录像文件，读取所有录像文件的文件索引信息，写入到索引文件中。
一种基于索引文件的录像文件磁盘管理装置，如图5所示，包括循环录制模块，索引信息校验模块，录像文件检索模块。
循环录制模块：按顺序创建文件编号，并创建以文件编号为文件名的录像文件并打开，记录文件起始时间，从录像文件开头偏移文件索引信息大小的位置开始将接收到的文件数据依次写入，根据文件数据判断文件数据类型和文件事件类型，设定录像文件接收时长，当文件数据接收时间达到设定录像文件接收时长时，记录文件终止时间、文件大小，并将除CRC校验值外的文件索引信息进行CRC校验，生成CRC校验值，生成此录像文件的文件索引信息，将文件索引信息写到录像文件的起始位置和索引文件中；
当磁盘空间不足时，依次检索索引文件中的文件索引信息的CRC校验值和文件事件类型，选择CRC校验值为有效的文件索引信息，当文件索引信息中的文件事件类型为报警类型录像文件时，且超过设定录像文件保存时间，则删除该文件索引信息对应的录像文件；当文件索引信息中的文件事件类型为普通类型录像文件时，则删除文件起始时间最早的录像文件；删除录像文件后，将索引文件中该录像文件对应的文件索引信息的CRC校验值设置为无效；删除录像文件时计算释放出来的磁盘空间，当释放出来的空间超过设定值时，停止删除录像文件。
录像文件检索模块：读取索引文件中文件索引信息，并将录像文件映射到一个列表中，如果文件索引信息中的文件编号与录像文件的文件名一致，则认为满足有效录像文件条件一；如果文件索引信息中的CRC校验值有效，则认为满足有效录像文件条件二；
如果不满足有效文件条件一，则认为此录像文件为非有效录像文件，将此录像文件从列表中删除，得到清理后的列表；
如果满足有效录像文件条件一，不满足有效录像文件条件二，则认为此录像文件是有效录像文件，但文件索引信息不完整；根据文件数据重新生成文件索引信息，并写入录像文件中，同时更新索引文件中对应的文件索引信息；
索引信息校验模块：将录像文件按文件名进行升序排序，比较索引文件中的最后一个文件索引信息和最后一个录像文件的文件索引信息的文件编号；
如果相等，则认为索引文件正常；
如果索引文件中文件索引信息的文件编号比录像文件中的文件索引信息的文件编号小n，则认为系统程序出现n次索引文件存入异常，从最后一个录像文件开始向上记数n个录像文件，将n个录像文件中对应的文件索引信息写入到索引文件中，n为整数。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于索引文件的录像文件磁盘管理方法，其特征在于：包括如下步骤：
按顺序创建文件编号，并创建以文件编号为文件名的录像文件并打开，记录文件起始时间，从录像文件开头偏移文件索引信息大小的位置开始将接收到的文件数据依次写入，根据文件数据判断文件数据类型和文件事件类型，设定录像文件接收时长，当文件数据接收时间达到设定录像文件接收时长时，记录文件终止时间、文件大小，并将除CRC校验值外的文件索引信息进行CRC校验，生成CRC校验值，生成此录像文件的文件索引信息，将文件索引信息写到录像文件的起始位置和索引文件中。
2.根据权利要求1所述的一种基于索引文件的录像文件磁盘管理方法，其特征在于：所述文件索引信息是固定长度的数据结构体，文件索引信息包括：文件编号，文件起始时间，文件终止时间，文件大小，文件事件类型，文件数据类型，CRC校验值；
所述文件事件类型按文件数据的重要程度分为报警类型录像文件、普通类型录像文件；所述文件数据类型包括：音视频混合录像文件、视频录像文件、纯音频录像文件；所述文件编号表示录像文件的编号；所述文件起始时间表示录像文件的创建时间；所述文件终止时间表示录像文件的结束接收文件数据的时间；所述文件大小表示文件数据占用的存储空间。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于索引文件的录像文件磁盘管理方法，其特征在于：还包括：
当磁盘空间不足时，依次检索索引文件中的文件索引信息的CRC校验值和文件事件类型，选择CRC校验值为有效的文件索引信息，当文件索引信息中的文件事件类型为报警类型录像文件时，且超过设定录像文件保存时间，则删除该文件索引信息对应的录像文件；当文件索引信息中的文件事件类型为普通类型录像文件时，则删除文件起始时间最早的录像文件；
删除录像文件后，将索引文件中该录像文件对应的文件索引信息的CRC校验值设置为无效；
删除录像文件时计算释放出来的磁盘空间，当释放出来的空间超过设定值时，停止删除录像文件。
4.根据权利要求3所述的一种基于索引文件的录像文件磁盘管理方法，其特征在于：还包括：
定期删除索引文件中CRC校验值为无效的文件索引信息。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于索引文件的录像文件磁盘管理方法，其特征在于：还包括：
读取索引文件中文件索引信息，并将录像文件映射到一个列表中，如果文件索引信息中的文件编号与录像文件的文件名一致，则认为满足有效录像文件条件一；如果文件索引信息中的CRC校验值有效，则认为满足有效录像文件条件二；
如果不满足有效文件条件一，则认为此录像文件为非有效录像文件，将此录像文件从列表中删除，得到清理后的列表；
如果满足有效录像文件条件一，不满足有效录像文件条件二，则认为此录像文件是有效录像文件，但文件索引信息不完整；根据文件数据重新生成文件索引信息，并写入录像文件中，同时更新索引文件中对应的文件索引信息。
6.根据权利要求5所述的一种基于索引文件的录像文件磁盘管理方法，其特征在于：还包括：
将录像文件按文件名进行升序排序，比较索引文件中的最后一个文件索引信息和最后一个录像文件的文件索引信息的文件编号；
如果相等，则认为索引文件正常；
如果索引文件中文件索引信息的文件编号比录像文件中的文件索引信息的文件编号小n，则认为系统程序出现n次索引文件存入异常，从最后一个录像文件开始向上记数n个录像文件，将n个录像文件中对应的文件索引信息写入到索引文件中，n为整数。
7.一种基于索引文件的录像文件磁盘管理装置，其特征在于：包括以下模块：
循环录制模块：按顺序创建文件编号，并创建以文件编号为文件名的录像文件并打开，记录文件起始时间，从录像文件开头偏移文件索引信息大小的位置开始将接收到的文件数据依次写入，根据文件数据判断文件数据类型和文件事件类型，设定录像文件接收时长，当文件数据接收时间达到设定录像文件接收时长时，记录文件终止时间、文件大小，并将除CRC校验值外的文件索引信息进行CRC校验，生成CRC校验值，生成此录像文件的文件索引信息，将文件索引信息写到录像文件的起始位置和索引文件中；
当磁盘空间不足时，依次检索索引文件中的文件索引信息的CRC校验值和文件事件类型，选择CRC校验值为有效的文件索引信息，当文件索引信息中的文件事件类型为报警类型录像文件时，且超过设定录像文件保存时间，则删除该文件索引信息对应的录像文件；当文件索引信息中的文件事件类型为普通类型录像文件时，则删除文件起始时间最早的录像文件；删除录像文件后，将索引文件中该录像文件对应的文件索引信息的CRC校验值设置为无效；删除录像文件时计算释放出来的磁盘空间，当释放出来的空间超过设定值时，停止删除录像文件。
8.根据权利要求7所述的一种基于索引文件的录像文件磁盘管理装置，其特征在于：还包括录像文件检索模块、索引信息校验模块至少其中一个模块；
录像文件检索模块：读取索引文件中文件索引信息，并将录像文件映射到一个列表中，如果文件索引信息中的文件编号与录像文件的文件名一致，则认为满足有效录像文件条件一；如果文件索引信息中的CRC校验值有效，则认为满足有效录像文件条件二；
如果不满足有效文件条件一，则认为此录像文件为非有效录像文件，将此录像文件从列表中删除，得到清理后的列表；
如果满足有效录像文件条件一，不满足有效录像文件条件二，则认为此录像文件是有效录像文件，但文件索引信息不完整；根据文件数据重新生成文件索引信息，并写入录像文件中，同时更新索引文件中对应的文件索引信息；
索引信息校验模块：将录像文件按文件名进行升序排序，比较索引文件中的最后一个文件索引信息和最后一个录像文件的文件索引信息的文件编号；
如果相等，则认为索引文件正常；
如果索引文件中文件索引信息的文件编号比录像文件中的文件索引信息的文件编号小n，则认为系统程序出现n次索引文件存入异常，从最后一个录像文件开始向上记数n个录像文件，将n个录像文件中对应的文件索引信息写入到索引文件中，n为整数。
9.根据权利要求7或8所述的一种基于索引文件的录像文件磁盘管理装置，其特征在于：
循环录制模块还包括：定期删除索引文件中CRC校验值为无效的文件索引信息。
10.根据权利要求7或8所述的一种基于索引文件的录像文件磁盘管理装置，其特征在于：所述文件索引信息是固定长度的数据结构体，文件索引信息包括：文件编号，文件起始时间，文件终止时间，文件大小，文件事件类型，文件数据类型，CRC校验值；
所述文件事件类型按文件数据的重要程度分为报警类型录像文件、普通类型录像文件；所述文件数据类型包括：音视频混合录像文件、视频录像文件、纯音频录像文件；所述文件编号表示录像文件的编号；所述文件起始时间表示录像文件的创建时间；所述文件终止时间表示录像文件的结束接收文件数据的时间；所述文件大小表示文件数据占用的存储空间。
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- 2020-05-27 CN CN202010462943.1A patent/CN111666256B/zh active Active
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