SD卡、摄像机和SD卡可靠性预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种SD卡、摄像机以及SD卡可靠性预警系统。该SD卡包括：存储模块，用于存储音视频数据和表示SD卡健康状态的可靠性参数；接口模块，用于接收数据操作指令和参数读取指令，根据所述数据操作指令将摄像机采集的音视频数据写入存储模块，读取或者擦除存储模块中已存储的音视频数据。该摄像机包括：主处理模块，用于生成数据操作指令和参数操作指令；SD卡控制模块，设置有驱动层接口和物理层接口，该物理层接口设置为被所述驱动层接口调用，将所述数据操作指令和参数读取指令发送至SD卡，将摄像机采集的音视频数据写入SD卡。本申请在现有SD协议基础上设计了读取可靠性参数的指令，而不必重新定义私有命令，具有广泛的适应性。

SD card, video camera and SD card reliability warning system

The invention discloses an SD card, a video camera and an SD card reliability early warning system. The SD card comprises a memory module for storing audio and video data and said the reliability parameters of the health status of the SD card interface module, for receiving data; operating instructions and parameters to read the instruction, according to the data of operating instructions to the audio and video data collected by the camera to memory module, audio and video data stored in the storage module to read or erase. The camera includes: a main processing module is used to generate the data operation instructions and parameters operating instructions; SD card control module is provided with a driving interface layer and physical layer interface, the physical layer interface layer interface is set to call the driver, the data operation instructions and parameters read instructions sent to the SD card, audio and video data camera write SD card. This application has designed an instruction to read the reliability parameters on the basis of the existing SD protocol, without the need to redefine the private command, and has extensive adaptability.

【技术实现步骤摘要】
SD卡、摄像机和SD卡可靠性预警系统
本专利技术涉及数字摄像机
，具体地说，涉及一种SD卡、摄像机和SD卡可靠性预警系统。
技术介绍
安全数码卡(SecureDigitalMemoryCard，简称为SD卡)是一种基于半导体快闪存储器的存储设备，其体积小巧却具有高存储容量和快速数据传输率，多用于为手机、MP3、数字摄像机和数字相机等电子设备提供大容量的额外存储空间。例如，数字摄像机大多使用SD卡作为本地存储器。在录像过程中，数字摄像机的主芯片实时访问SD卡，按照标准的物理层协议将采集的视频和音频数据写入SD卡。在写入数据之后，用户可根据需要删除SD卡中存储的数据。SD卡内部包括若干用于记录数据的存储块，存储块的使用寿命主要由该块的最大可擦写次数决定。一旦超出最大可擦写次数，该存储块的可靠性就会显著降低。假设数字摄像机按照8Mbps码率生成监控图像，而一张容量为8G的SD卡的擦写次数是500次。那么在全天候监控模式下，摄像机内设的SD卡大约每隔两个小时被全盘擦写一次，也就是说一张8G容量的SD卡的使用寿命大约为47天。为了保证监控音频、视频数据安全存储下来，用户需要至少每隔47天更换一张新的SD卡。更重要的是，目前的数字摄像机没有寿命预警功能，只能在SD卡寿命终结之后再向用户反馈。用户无法实时获知SD卡目前的健康状态，并不能提前备份数据并更换SD卡，导致监控数据丢失。因此，亟需一种能够实时检测寿命，进行可靠性预警的SD卡。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于解决现有的数字摄像机不能实时检测其内置SD卡可靠性的技术缺陷。本专利技术的实施例首先提供一种SD卡，其应用于摄像机，包括：存储模块，用于存储音视频数据和表示SD卡健康状态的可靠性参数；接口模块，用于接收数据操作指令和参数读取指令，根据所述数据操作指令将摄像机采集的音视频数据写入存储模块，读取或者擦除存储模块中已存储的音视频数据，并更新所述可靠性参数；以及根据所述参数读取指令读取所述可靠性参数，将读取的音视频数据或者可靠性参数进行转发。在一个实施例中，所述可靠性参数包括以下参数：SD卡各个存储块的擦写次数、总写入数据量、坏块数量、固有擦写次数和写入放大因子。在一个实施例中，所述存储模块包括用于存储音视频数据的数据存储区和用于存储可靠性参数的参数存储区；所述接口模块根据所述参数读取指令从参数存储区中读取所述可靠性参数。在一个实施例中，所述参数读取指令包括连续多条读取指定位置存储块的读取指令。在一个实施例中，在对数据存储区执行写入或者擦除操作之后，所述接口模块更新所述可靠性参数。本专利技术的实施例还提供一种摄像机，包括：主处理模块，用于生成数据操作指令和参数操作指令；SD卡控制模块，设置有：驱动层接口，其设置为被所述数据操作指令和参数读取指令调用；物理层接口，其设置为被所述驱动层接口调用，将所述数据操作指令和参数读取指令发送至SD卡，将摄像机采集的音视频数据写入SD卡，以及，将从SD卡中读取的音视频数据或者可靠性参数发送至驱动层接口。在一个实施例中，所述可靠性参数包括以下参数：SD卡各个存储块的擦写次数、总写入数据量、坏块数量、固有擦写次数和写入放大因子。在一个实施例中，所述参数操作指令包括连续多条读取SD卡的指定位置存储块的读取指令。在一个实施例中，所述物理层接口设置为将所述数据操作指令、参数读取指令和摄像机采集的音视频数据转换为符合SD接口协议的物理层操作指令，再发送至SD卡；以及将从SD卡中读取的音视频数据或者可靠性参数转换为符合应用层协议的数据，再发送至应用层接口。在一个实施例中，所述主处理模块还用于：根据所述可靠性参数计算SD卡的健康状况；根据SD卡的操作习惯计算SD卡的剩余使用天数；在SD卡的剩余使用天数少于预警值，且坏块数量大于预设阈值的情况下产生预警信号。本专利技术的实施例还提供一种SD卡可靠性预警系统，包括如上文所述的SD卡和摄像机。本专利技术实施例通过多个可靠性参数来衡量SD卡的健康状态，能够准确、有效地计算SD卡的剩余使用天数。并且在现有SD协议基础上设计了读取可靠性参数的指令，而不必重新定义私有命令，SD卡控制模块中运行的驱动程序仅需要进行相应的简单调整，具有广泛的适应性。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为现有技术中具备不同写入放大因子的Nandflash擦写方式的示意图；图2为本专利技术实施例一的SD卡和摄像机的结构示意图；图3为本专利技术实施例一的SD卡控制模块的应用层接口和物理层接口的调用关系示意图；图4为本专利技术实施例二的参数操作指令的时序图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本专利技术作进一步地详细说明。以下结合说明书附图对本专利技术的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。并且在不相冲突的情况下，本专利技术的实施例中的特征可以相互结合。SD卡是广泛应用于数字摄像机中的存储设备，影响SD卡使用寿命的因素有很多方面。本专利技术实施例主要从Nandflash闪存固有的擦写次数、写入放大因子、坏块数量、各存储单元的擦写次数和总写入数据量这些方面检测SD卡的可靠性。首先，SD卡中实现存储的是一块Nandflash闪存，依照对其中存储单元擦写方式的不同，可分为单层式单元SLC(SingleLevelCell)、多层式单元MLC(MultiLevelCell)和三层式单元TLC(Trinary-LevelCell)。不同擦写方式的Nandflash闪存的寿命并不相同。SLC是在1个储存单元(cell)中存放1比特(bit)的数据，其读写速度快，寿命最长，大约有10万次擦写寿命。MLC是在1个储存单元(cell)中存放2比特(bit)的数据，其读写速度一般，寿命一般，大约有3000次左右的擦写寿命。TLC是在1个储存单元(cell)中存放3比特(bit)的数据，其读写速度慢，寿命短，大约有500到1000次左右的擦写寿命。其次，写入放大因子也是衡量SD卡寿命的因素之一。写入放大因子定义为实际擦写的Nandflash数据与需要写入SD卡的数据量的比值。Nandflash的特性决定了在实际写入数据之前，需要对存储单元进行擦除才能写入。如图1所示，如果一块数据被存放在一个存储单元中，则需要写入SD卡的是三块数据，实际擦写的也是三个Nandflash存储单元，那么写入放大因子为1；如果一块数据被存放在两个存储单元中，则需要写入SD卡的是三块数据，实际擦写的而是六个Nandflash存储单元，那么写入放大因子为2。更高的写入放大因子，意味着对存储单元过多的擦写次数，导致SD卡寿命更短。再次，衡量一张SD卡的可靠性，还有一个重要因素是坏块的数量。Nandflash工艺并不能保证存储单元在整个生命周期中的稳定性能，在Nandflash生产和使用过程中会产生坏块，造成对存储单元的擦、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SD卡，应用于摄像机，其特征在于，包括：存储模块，用于存储音视频数据和表示SD卡健康状态的可靠性参数；接口模块，用于接收数据操作指令和参数读取指令，根据所述数据操作指令将摄像机采集的音视频数据写入存储模块，读取或者擦除存储模块中已存储的音视频数据，并更新所述可靠性参数；以及根据所述参数读取指令读取所述可靠性参数，将读取的音视频数据或者可靠性参数进行转发。

【技术特征摘要】
1.一种SD卡，应用于摄像机，其特征在于，包括：存储模块，用于存储音视频数据和表示SD卡健康状态的可靠性参数；接口模块，用于接收数据操作指令和参数读取指令，根据所述数据操作指令将摄像机采集的音视频数据写入存储模块，读取或者擦除存储模块中已存储的音视频数据，并更新所述可靠性参数；以及根据所述参数读取指令读取所述可靠性参数，将读取的音视频数据或者可靠性参数进行转发。2.如权利要求1所述的SD卡，其特征在于，所述可靠性参数包括以下参数：SD卡各个存储块的擦写次数、总写入数据量、坏块数量、固有擦写次数和写入放大因子。3.如权利要求1或2所述的SD卡，其特征在于，所述存储模块包括用于存储音视频数据的数据存储区和用于存储可靠性参数的参数存储区；所述接口模块根据所述参数读取指令从参数存储区中读取所述可靠性参数。4.如权利要求3所述的SD卡，其特征在于，所述参数读取指令包括连续多条读取指定位置存储块的读取指令。5.如权利要求3所述的SD卡，其特征在于，在对数据存储区执行写入或者擦除操作之后，所述接口模块更新所述可靠性参数。6.一种摄像机，其特征在于，包括：主处理模块，用于生成数据操作指令和参数操作指令；SD卡控制模块，设置有：驱动层接口，其设置为被所述数据操作指令和参数读取指令调用...

【专利技术属性】
技术研发人员：严兴潮，罗辉，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33