一种媒体文件中循环文件的实现方法技术

本发明专利技术属于电数字数据处理领域，具体涉及一种媒体文件系统中的循环文件实现方法。本发明专利技术采用的技术方案是：在新建文件描述结点ｉ－ｎｏｄｅ中，增加循环区域大小ＬｏｏｐＬｅｎｇｔｈ、文件起始指针ＳｔａｒｔＰｏｉｎｔｅｒ、以及文件状态ＦｉｌｅＳｔａｔｕｓ三个描述，所述文件状态ＦｉｌｅＳｔａｔｕｓ包括预写、循环写及正常读写三种，对新建文件依次进行预写、循环写及正常读写；本发明专利技术方法的优点在于：高效的读写减少重复性的删除和拷贝，有效的保护硬盘提高效率，非常适合安防行业硬盘录像机进行２４小时录像的读和写。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电数字数据处理领域，具体涉及一种媒体文件系统中的循环文件实现方法。
技术介绍
随着数字视频技术的成熟，各种数字视频录像机产品得到了广泛的应用。在数字 视频录像机中，有一项重要的功能，就是时移(Time-Shift)。如图1所示。图中播放位置在 当前实时流位置之前，所以称之为时移。例如，用户错过几分钟前的精彩镜头，需要退回去 重新浏览精彩镜头。 实现Time-Shift时，需要在硬盘中始终记录当前实时流之前的一段视频(比如30 分钟)。这样用户才可以通过操作，进行倒退，观看实时流位置之前的视频。 另外，对于数字视频监控来说，预录像也非常重要，这样可以保留事故发生前的视 频。对于时移来说，对文件的处理，跟预录像是一样的。 众所周知，硬盘空间是有限的，长时间进入时移状态时，会在硬盘中产生大量的视 频数据。 一般做法是将预录像区域之前的数据删掉。比如预录像长度为30分钟时，当录满 30分钟后，将文件数据头部删除一分钟，文件就变成29分钟了，一直重复这个过程，达到文 件长度始终不超过30分钟的目的。 对于文件系统来说，总是以块为单位管理硬盘空间，最小的块为一个扇区，即512 字节。通常，块大小为4K，8K，16K字节。以块为单位管理空间，给删除文件数头部造成了一 定的困难。 一个是只能以块对齐的方式删除，不能删除任意大小。另一个，频繁的删除，会 造成系统性能下降，同时也可能导致磁盘空间碎片。 另一种做法，是开辟一个文件，在里面循环写。当时移结束时同时需要保留预录像 时，需要将循环文件中的数据拷贝到一个新文件中。如图2所示，在循环文件中，段落B实 际上比段落A早，因此，必须要将数据进行重新排列，才能将段落B移到段落A前面，保证播 放时的顺序无误。 一般情况下，媒体文件都非常大，因此这个拷贝的代价也很大。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种媒体文件系统中的循环文 件实现方法，该方法能够高效地处理循环文件，以满足预录像的需求。该方法提供一种写文 件的方法，在预录像时，不需要删除文件头部的数据块；同时在读文件时，提供一种方法，能 够让应用程序获得的数据与录像时的数据一致。 为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是 在新建文件描述结点i-node中，增加循环区域大小LoopLength、文件起始指针StartPointer、以及文件状态FileStatus三个描述，所述文件状态FileStatus包括预写、循环写及正常读写三种，对新建文件依次进行预写、循环写及正常读写； 预写新文件创建后自动进入预写状态，当写入数据长度Length,新的指针为 Pointer = Pointer+Length ; 循环写当文件达到预写长度后，调用本文件系统提供的API,将Pointer赋值给LoopLength，进入循环写状态，文件指针Pointer在LoopLength内循环，写入数据长度Length后，新的指针为 Pointer = (Pointer+Length) % LoopLength ; 实际偏移地址为Offset = (StartPointer+Pointer) % LoopLength ; 正常读写系统提供API结束循环写，自动将当前指针Pointer赋值给StartPointer，进入正常读写状态，实际偏移地址为Offset = (StartPointer+Pointer) % LoopLength ; 进一步的，上述技术方案中，所述文件预写长度可以根据需要设定。 进一步的，所述循环写的次数是根据上层逻辑，当上层退出循环写状态时或当实际文件和循环覆盖文件完全重合时，结束循环写。 本专利技术方法的优点在于高效的读写减少重复性的删除和拷贝，有效的保护硬盘提高效率，非常适合安防行业硬盘录像机进行24小时录像的读和写。附图说明 图1是实现时移的示意图。 图2是现有技术实现循环写的方法示意图。 图3为本专利技术所述i-node的结构图。 图4是本专利技术文件3个状态的状态转换图。 图5是写文件的流程图。 图6是读文件的流程图。具体实施例方式下面结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的阐述。 图2是现有技术中实现循环写的方法示意图。这种方法的不足之处在于当时移结束时同时需要保留预录像时，需要将循环文件中的数据拷贝到一个新文件中。媒体文件都非常大，因此这个拷贝的代价也很大。因此本专利技术设计了一种新方案，即在新建文件中增加一循环区域LoopLength,当新建文件进行预写至设定长度时，对文件进行循环写，文件指针Pointer在LoopLength内循环，因而无需再做很大的拷贝，高效的读写减少重复性的删除和拷贝。当上层逻辑结束循环写时，再计算实际偏移地址Offset。 基于上述原理，本专利技术具体的技术方案如下 如图3、图5所示，首先在新建文件描述结点i-node中，增加循环区域大小LoopLength、文件起始指针StartPointer、以及文件状态FileStatus三个描述，所述文件状态FileStatus包括预写、循环写及正常读写三种，对新建文件依次进行预写、循环写及正常读写； 预写新文件创建后自动进入预写状态，当写入数据长度Length,新的指针为 Pointer = Pointer+Length ; 循环写当文件达到预写长度后，预写长度可以根据需要设定，调用本文件系统提供的API,将Pointer赋值给LoopLength，进入循环写状态，文件指针Pointer在LoopLength内循环，写入数据长度Length后，新的指针为 Pointer = (Pointer+Length) % LoopLength ; 实际偏移地址为 Offset = (StartPointer+Pointer) % LoopLength ; 正常读写系统提供API结束循环写，自动将当前指针Pointer赋值给StartPointer，进入正常读写状态，实际偏移地址为 Offset = (StartPointer+Pointer) % LoopLength ; 上述述循环写的次数是根据上层逻辑，当上层退出循环写状态时或当实际文件和循环覆盖文件完全重合时，结束循环写。 图4显示的是本专利技术文件3个状态的状态转换图。新文件创建后即依次进行预写、循环写及正常读写。 对于利用上述方法形成的媒体文件，对文件进行循环写，文件指针Pointer在LoopLength内循环，因而无需再做很大的拷贝。再对该种媒体文件进行读取，即可能够让应用程序获得的数据与录像时的数据一致，如图6所示，因此在读该种文件时首先判断文件是否是循环写的模式写入的，如果不是，则进行正常的读写，如果是，则继续步骤读出开始保存的文件写入的偏移量Offset,计算出文件开头指针，即保存到数据库的值，实际就是实际的偏移量，再根据设定的每次写入大小，这个是预先设定的，是数据长度Length,依次读出相关数据。如果数据读到整个区域结尾，将从文件头部开始读。权利要求，所述方法的特征在于在新建文件描述结点i-node中，增加循环区域大小LoopLength、文件起始指针StartPointer、以及文件状态FileStatus三个描述，所述文件状态FileStatus包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种媒体文件中循环文件的实现方法，所述方法的特征在于：在新建文件描述结点ｉ－ｎｏｄｅ中，增加循环区域大小ＬｏｏｐＬｅｎｇｔｈ、文件起始指针ＳｔａｒｔＰｏｉｎｔｅｒ、以及文件状态ＦｉｌｅＳｔａｔｕｓ三个描述，所述文件状态ＦｉｌｅＳｔａｔｕｓ包括预写、循环写及正常读写三种，对新建文件依次进行预写、循环写及正常读写；预写：新文件创建后自动进入预写状态，当写入数据长度Ｌｅｎｇｔｈ，新的指针为：Ｐｏｉｎｔｅｒ＝Ｐｏｉｎｔｅｒ＋Ｌｅｎｇｔｈ；循环写：当文件达到预写长度后，调用本文件系统提供的ＡＰＩ，将Ｐｏｉｎｔｅｒ赋值给ＬｏｏｐＬｅｎｇｔｈ，进入循环写状态，文件指针Ｐｏｉｎｔｅｒ在ＬｏｏｐＬｅｎｇｔｈ内循环，写入数据长度Ｌｅｎｇｔｈ后，新的指针为：Ｐｏｉｎｔｅｒ＝（Ｐｏｉｎｔｅｒ＋Ｌｅｎｇｔｈ）％ＬｏｏｐＬｅｎｇｔｈ；实际偏移地址为：Ｏｆｆｓｅｔ＝（ＳｔａｒｔＰｏｉｎｔｅｒ＋Ｐｏｉｎｔｅｒ）％ＬｏｏｐＬｅｎｇｔｈ；正常读写：系统提供ＡＰＩ结束循环写，自动将当前指针Ｐｏｉｎｔｅｒ赋值给ＳｔａｒｔＰｏｉｎｔｅｒ，进入正常读写状态，实际偏移地址为：Ｏｆｆｓｅｔ＝（ＳｔａｒｔＰｏｉｎｔｅｒ＋Ｐｏｉｎｔｅｒ）％ＬｏｏｐＬｅｎｇｔｈ；。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐玉勇，
申请(专利权)人：李钢，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]