一种加快多路监控同时回放的文件存储系统技术方案

本发明专利技术公开一种加快多路监控同时回放的文件存储系统，首次使用文件存储系统时对磁盘进行格式化操作，将其格式化成系统属性区、日期索引区、文件索引区和数据块区的4个分区，分区文件格式重新设定，录像回放时，通过直接读写该文件存储系统，服务器通过时间段参数检索一级索引区，得到该时间段日期的索引记录，通过记录的偏移地址字段值检索二级索引区，得到该日期对应时间段所有录像数据块的起始偏移地址，取出数据返回给客户端；一级索引区以日期为检索标准，二级索引区以块时间戳和块类型为检索标准，根据二级索引内容的设定，达到数据快速检索的目的。采用本发明专利技术，能有效解决多路监控设备回放操作时，硬盘存储、读写、搜索及定位速度慢问题。

A file storage system that speeds up multichannel monitoring and replay

The invention discloses a multi speed monitoring file storage system and playback, format the disk file storage system for the first time, the 4 partition formatting it into system attribute area, date index area, file index area and data block partition, file format reset, video playback, through direct reading write the file storage system, server through the time parameter retrieval level index, get the index record the time of date, two level index search through the offset address field record value, get the date of time all video data blocks starting offset address, remove the data back to the client level index; to date the search criteria, two district level index to block the timestamp and block type of the search criteria, according to the two level index of content setting, achieve data The purpose of rapid retrieval. This invention can effectively solve the problem of slow hard disk storage, reading and writing, searching and positioning slow when the replay operation of multi-channel monitoring equipment can be effectively solved.

【技术实现步骤摘要】
一种加快多路监控同时回放的文件存储系统
本专利技术涉及音、视频监控和文件存储系统领域，具体涉及一种加快多路监控同时回放的文件存储系统。
技术介绍
传统Windows平台的FAT32、NTFS等文件存储系统针对数据量较小的存储、读写、搜索、查询和交换等操作时能满足需求，随着社会安防情况日益复杂，视频监控工程已经成为社会安全的重要保障，视频监控设备和监控数据呈几何级增长，针对较大甚至海量数据存储、读写、搜索等操作时，例如对多路监控设备同时回放时操作时，传统文件存储系统硬盘数据存储、读写的速度慢、效率低甚至无法操作；同时，传统文件存储系统存储的文件越多，其扇形区管理负担越来越大，出现存储文件越多，存储速度越慢的问题，无法满足一些重大案件发生时视频快速查看视频资源、进行回放等需求。目前，为了方便监控数据检索和数据恢复，很多文件存储系统都是以块为单位进行数据存储，并建立一级或多级索引，完成快速存储的目的，但是其一级或者二级索引区内容和格式，并不能完全适应多路监控设备存储和快速回放的需要。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种加快多路监控同时回放的文件存储系统，在裸盘中采用文件存储系统格式来对录像数据进行存储和检索的方案，建立自定义一级和二级索引内容和格式，希望以此能加快服务器处理多路设备的同时回放的请求。本专利技术的目的至少通过如下技术方案之一实现。本专利技术提供了一种加快多路监控设备录像同时回放的自定义存储文件存储系统，给此文件存储系统的最少硬盘空间为1GB，最大空间不限。本专利技术提供的一种加快多路监控同时回放的文件存储系统，该系统是专用于存储安防行业的监控录像的文件存储系统，首次使用文件存储系统时对磁盘进行格式化操作，系统分区包括系统属性区、日期索引区即一级索引区、文件索引区即二级索引区和数据块区四个分区；回放录像时，不经过windows文件存储系统，直接读写磁盘阵列中的文件存储系统，通过一级索引区、二级索引区索引内容，快速定位到具体录像数据，从而达到快速回放的目的。进一步地，所述文件存储系统的业务逻辑是待磁盘满了后从头开始覆盖，不从磁盘中间删除某段时间录像的，并不产生磁盘碎片。进一步地，所述系统属性区以“*PROPERTY_AREA*”串标识开头，占用512字节的存储空间，包括系统创建时间（8字节）、版本号（2字节）、系统总空间大小（8字节）、系统剩余空间大小（8字节）、属性区大小（4字节）、日期索引区大小（4字节）、文件索引区大小（4字节）、数据块区大小（8字节）、单个数据块大小（4字节）、日期索引区空闲区域起始块地址（4字节）、文件索引区空闲区域起始块地址（4字节）、数据块区空闲区域起始块地址（8字节）。进一步地，所述日期索引区（一级索引区）和文件索引区（二级索引区）各自被划分为相同大小的若干等分，分别以“*DATE_INDEX_AREA*”和“*FILE_INDEX_AREA*”串标识开头，两个索引区总大小由分区算法确定；所述一级索引区格式为日期戳（4字节），所述日期戳对应文件索引区（二级索引区）中该日期第一个文件的首地址（4字节），用于快速定位到二级索引区某日期第一个文件的首地址。进一步地，所述文件索引区即二级索引区以“*FILE_INDEX_AREA*”串标识开头，存放文件索引信息的区域，用于快速定位到某路监控设备某天某时间段的录像数据，二级索引区内容为快速检索的核心检索内容，二级索引区中每条索引的格式和大小包括起始日期时间戳（8字节）、结束日期时间戳（8字节）、录像类型（1字节）、流格式（13字节）、设备ID（20字节）和对应数据块区的文件头首地址（8字节），用于快速定位到数据块区该文件的首地址。进一步地，所述数据块区以“*DATA_BLOCK_AREA*”串标识开头，以块为单位存放视频数据流文件，文件的第一个数据块前包含文件头信息，用于索引区因意外损坏而恢复文件存储系统，其大小由由分区算法确定；所述数据块格式包括文件头（占用50字节，每个文件的第一个数据块有此部分数据）、数据块（固定大小保存在系统属性区中）、下一个数据块的首地址（8字节），该分区用于存储二进制视频流数据块，数据块之间通过块尾地址进行衔接；所述数据块区除了文件头外，各数据块占用相同大小的存储空间。进一步地，首次使用时将磁盘空间格式化分为四个分区，格式化完成后，该空间即被锁定为自定义的文件存储系统格式，四个分区依次排列，当文件存储系统剩余空间过小时从头开始覆盖替换。进一步地，文件存储系统在写数据时，由当前线程从内存池中为当前处理的监控设备取出一块固定大小的缓存空间，用于不停地存储此路设备的帧数据，直到数据块区存满时再一次性写入文件存储系统，文件存储系统的数据块与数据块之间由块尾结构衔接并紧挨着，不产生磁盘碎片，节省磁盘空间利用率，数据写完后，缓冲空间交还给内存池用于下一次处理时使用。进一步地，当检测到文件存储系统剩余存储空间写到最后一个数据块时，以块为单位默认从最早日期开始进行覆盖存储，当部分数据比较重要而不能覆盖时，将对应的数据块进行加锁标记，从而使覆盖策略自动识别加锁标记而跳过加锁区进行擦写。进一步地，当进行录像回放时，客户端按时间段检索录像数据的效率评估，文件存储系统中保存的录像数据可供客户端按任意时间段进行检索并下载，客户端请求录像回放时，不经过windows文件存储系统，直接读写磁盘阵列中的文件存储系统，通过各级索引快速定位到具体录像数据，从而达到快速回放的目的；需传给管理文件存储系统所在服务器的参数有设备ID、录像时间段和录像类型，服务器通过时间段参数检索一级索引区，得到该时间段所有日期的索引记录，然后通过检索到的记录中的偏移地址字段值检索二级索引区，得到该日期对应时间段所有录像数据块在数据区的起始偏移地址并取出数据返回给客户端。相对于现有技术，本专利技术具有以下优点：与传统windows文件存储系统相比，具有如下特点：1.采用日期和文件的多级索引方式：该文件存储系统采用两级索引的方式来定位录像文件，日期索引区（一级索引区）和文件索引区（二级索引区），二级索引区其格式和大小包括起始日期时间戳、结束日期时间戳、录像类型、流格式、设备ID和对应数据块区的文件头首地址，用于快速定位到数据块区该文件的首地址，文件类型单一，从而索引区结构非常简单，占用的空间很小，可以加快文件的检索速度。2.覆盖方式无磁盘碎片：由于本专利技术所述文件存储系统没有从磁盘中间删除某段时间录像的业务逻辑，而是等磁盘满了后从头开始覆盖，所以不会像其他文件存储系统那样产生磁盘碎片，从而提高磁盘利用率、加快磁盘的读取速度。附图说明图1是文件存储系统一个实施案例的UML应用架构图。图2是文件存储系统录像回放时读文件方式。图3是文件存储系统存储应用一个实施案例的流程图。图4是文件存储系统回放、下载应用一个实施案例的流程图。具体实施方式现在参考如附图中所示的一些实施例来详细描述本专利技术。为了更加透彻地理解本专利技术，在以下的描述中阐述了许多具体的细节。但是，本领域技术人员可以明确的是，在缺少部分或全部这些具体细节的情况下也可以实现本专利技术。在其他情况下，为了不会使本专利技术存在不必要的不清楚之处，没有具体描述公知的处理步骤和、或结构。另外，尽管结合特定的实施例对本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加快多路监控同时回放的文件存储系统，其特征在于，该系统是专用于存储安防行业的监控录像的文件存储系统，首次使用文件存储系统时对磁盘进行格式化操作，系统分区包括系统属性区、日期索引区即一级索引区、文件索引区即二级索引区和数据块区四个分区；回放录像时，不经过windows文件存储系统，直接读写磁盘阵列中的文件存储系统，通过一级索引区、二级索引区索引内容，快速定位到具体录像数据，从而达到快速回放的目的。

【技术特征摘要】
1.一种加快多路监控同时回放的文件存储系统，其特征在于，该系统是专用于存储安防行业的监控录像的文件存储系统，首次使用文件存储系统时对磁盘进行格式化操作，系统分区包括系统属性区、日期索引区即一级索引区、文件索引区即二级索引区和数据块区四个分区；回放录像时，不经过windows文件存储系统，直接读写磁盘阵列中的文件存储系统，通过一级索引区、二级索引区索引内容，快速定位到具体录像数据，从而达到快速回放的目的。2.根据权利要求1所述的一种加快多路监控同时回放的文件存储系统，其特征在于，所述文件存储系统的业务逻辑是待磁盘满了后从头开始覆盖，不从磁盘中间删除某段时间录像的，并不产生磁盘碎片。3.根据权利要求1所述的一种加快多路监控同时回放的文件存储系统，其特征在于，所述系统属性区以“*PROPERTY_AREA*”串标识开头，占用512字节的存储空间，包括系统创建时间、版本号、系统总空间大小、系统剩余空间大小、属性区大小、日期索引区大小、文件索引区大小、数据块区大小、单个数据块大小、日期索引区空闲区域起始块地址、文件索引区空闲区域起始块地址、数据块区空闲区域起始块地址。4.根据权利要求1所述的一种加快多路监控同时回放的文件存储系统，其特征在于，所述日期索引区和文件索引区各自被划分为相同大小的若干等分，分别以“*DATE_INDEX_AREA*”和“*FILE_INDEX_AREA*”串标识开头，两个索引区总大小由分区算法确定；所述一级索引区格式为日期戳，所述日期戳对应文件索引区中该日期第一个文件的首地址，用于快速定位到二级索引区某日期第一个文件的首地址。5.根据权利要求1或4所述的一种加快多路监控同时回放的文件存储系统，其特征在于，所述文件索引区即二级索引区以“*FILE_INDEX_AREA*”串标识开头，存放文件索引信息的区域，用于快速定位到某路监控设备某天某时间段的录像数据，二级索引区内容为快速检索的核心检索内容，二级索引区中每条索引的格式和大小包括起始日期时间戳、结束日期时间戳、录像类型、流格式、设备ID和对应数据块区的文件头首地址，用于快速定位到数据块区该文件的首地址。6.根据权利要求1所述的一种加快多路监控同时回放的文件存储系统，其特征在于，所述数据块区以“...

【专利技术属性】
技术研发人员：周水平，黎华健，
申请(专利权)人：广东东为信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44