一种基于流媒体文件管理的数字硬盘录像机系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于流媒体文件管理的数字硬盘录像机系统及其实现方法。现有的视频监控设备数字硬盘录像机系统存储传输效率低、散热差、寿命短。本发明专利技术由主机和配件组成，主机为数字硬盘录像机，包括机箱、主板、电源管理模块、系统控制模块、视频输入模块、视频输出模块、视频录像模块、硬盘控制模块；配件包括硬盘。实现方法包含流媒体文件处理、硬盘设备电源管理，流媒体文件处理包含在硬盘上预先分配文件技术、文件使用技术、异常情况处理技术、数据文件预测管理技术，硬盘设备电源管理包含硬盘休眠技术、休眠硬盘预唤醒技术。本发明专利技术功耗低、不间断工作、寿命长，工作性能稳定可靠，系统中的录像文件安全，适合安全防范领域视频监控应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及安全防范视频监控领域，具体涉及一种基于流媒体文 件管理的数字硬盘录像机系统及其实现方法。
技术介绍
目前的安全防范领域里，现有的视频监控设备数字硬盘录像机系统实现了简单的文件管理(如Microsoft公司开放标准的Fat文件 管理)。但是，所述的基于简单文件管理方式的硬盘录像机系统主要 两种特征1、在具有简单文件管理的数字硬盘录像机系统中，每当有视频 录像数据写入时，系统会动态的创建录像文件，并为录像文件在硬盘上动态分配存储区域。这种方式有以下两种弊端A、 一个连续的文件在实际存储介质上不是连续存放，存储传输 效率低。在硬盘录像机的实际应用中，视频录像数据流量大，并且要 求长时间持续写入，按照特征1的实现方式，系统会将一个连续文件 放在硬盘上很多地址不连续的区域。硬盘设备在读写地址不连续的存 储空间时，磁头会不断移动，导致存储传输效率不高。B、 在数字硬盘录像机系统中，异常停电对系统伤害很大。主要 原因是当突然停电时，内存中的数据没有写入硬盘，这部分数据在 停电后就丢失了，导致录像数据损坏或者丢失；因为是动态创建文件，4且分配的存储空间地址不连续，系统需要为每个文件创建索引列表来 管理多个地址的存储空间，在存储数据过程中不断的刷新地址索引 表。当系统遭遇异常断电时，地址索引表没有被正确刷新，正在写入 的文件损坏丢失，同时损坏原本正常的文件。这种错误不能通过重新 开机恢复。是灾难性的。2、没有对系统中的核心设备硬盘设备做有效的电源管理。在数 字硬盘录像机系统中通常有8个硬盘，但是大部分时间只有一到两个 硬盘处于读写数据状态，其余的硬盘虽然没有实际读写数据。但是系 统却让所有硬盘一直处于运行状态，即电机不间断工作。这种方式有以下三种弊端A、 硬盘电机运行过程中会大量散热，尤其在数字硬盘录像机系 统中有8个硬盘，硬盘散热的累加效应导致系统各个部分温度过高， 在影响硬盘工作稳定性，同时也影响了整个系统的稳定性。B、 损害系统的寿命。硬盘和系统中的其它硬件长期处在高温工 作中，会縮短寿命。并且系统中的电源模块不间断的为硬盘输出不必 要的功耗，缩短了电源的正常寿命。C、 浪费电能。为不工作的硬盘提供能源，是种浪费。作为重要 的安全防卫监控设备，数字硬盘录像机被要求全天候不间断工作 7*24，浪费的累积效应明显。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种全新的基于流媒体文件处理数字硬 盘录像机系统。以达到高效存储录像数据，降低录像机系统的整机功耗，提高系统的运行稳定性，延长系统的寿命。本专利技术系统由主机和配件组成，主机为数字硬盘录像机，包括机 箱、主板、电源管理模块、系统控制模块、视频输入模块、视频输出模块、视频录像模块、硬盘控制模块；配件包括硬盘。本专利技术的实现方法包含了流媒体文件处理、硬盘设备电源管理。 流媒体文件处理包含以下四个方面-1、 在硬盘上预先分配文件技术在系统对新接入的硬盘初始化时(系统中称为格式化)，创建运行过程中需要的所有文件。这些文件包括三种类型索引文件，数据 文件，和日志文件。索引文件每一块硬盘上两个，称之为"主索引文件"和"辅索引文件"，均为128Mbytes。在运行过程中两个文件的内容保持一致， 用于管理数据文件；日志文件每块硬盘上一个，32Mbytes。用于保 存系统运行的日志信息;数据文件每个128MByte，实际文件个数 系统根据硬盘实际容量创建。系统在硬盘上预分配文件后，每个文件在硬盘上存放的物理地址 都是连续的。以后系统在运行过程中，这些文件一直存在，存放在硬 盘上的位置也固定不变。2、 文件使用技术在数字硬盘录像机系统中，日志文件主要记录系统运行过程中的信 息。索引文件用于记录数据文件的使用状态，并根据状态情况，并根 据当前使用特征，管理数据文件。数据文件在创建时已经生成，但是空文件，相当于一个可以装载录像数据的容器。每次需要存储录像数据时，按照硬盘处于系统位置的逻辑顺序， 找到一个可用的文件，向里面写入数据。如果数据文件被填满，由系 统分配另一个数据文件，继续存储数据。如果写入停止，当前数据文 件没有填满，下一次写入，可接着使用剩余空间。在系统长期运行后，硬盘上的所有文件仍能保证地址连续。当一块硬盘使用完毕后，按照硬盘位置的逻辑顺序，使用下一块 硬盘。在存储录像数据时，只有一块硬盘处于写入状态。其余硬盘空 闲。3、 异常情况处理技术在本专利技术中，管理文件的依据是两份索引文件， 一份为主索引文 件， 一份为辅索引文件。运行过程中，以主索引表为运算和控制依据， 辅索引表和主表保持一致。索引表都有校验码。突然断电的应对措施每次系统启动时，在使用索引表之前均校 验其校验码，来判断该索引文件是否正确。当系统突然断电有一份索 引表损坏时，可以使用好的索引文件对损坏文件内容进行恢复。 硬盘扇区损坏的应对措施在运行过程中，如果有索引文件所在硬盘 扇区损坏了，系统可以使用另一份索引文件。系统可以维持正常工作。4、 数据文件预测管理技术数字硬盘录像机系统存储录像数据的要求是稳定的，利用这一 点，掌握系统运行中掌握当前正在使用的文件个数，以及当前文件使 用完后，下一时间需要使用文件的个数。这样，可以准确知道每一个硬盘是否正在被使用，及接下来是不是需要使用。 硬盘设备电源管理包含以下两方面-1、 硬盘休眠技术根据"流媒体文件处理"中的文件使用技术，将空闲的硬盘休眠， 硬盘电机停止工作，不散热。这样将不使用的设备维持休眠节能模式。2、 休眠硬盘预唤醒技术在硬盘电源管理中，硬盘从休眠状态到活动状态需要等到一定时间，根据标准协议，这个时间可达30秒。在等待的时间中，硬盘不能执行任何读写操作。如果数字硬盘录像机系统要使用一块处于休眠 的硬盘，那么就会导致数据丢失，甚至是系统崩溃。这里引入休眠硬盘预唤醒技术:系统每次要用到处于休眠的硬盘前，均将其提前激活， 在系统使用时，已经准备好数据读写。"流媒体文件处理"中的数据文件预测管理技术，预知下一时间 需要工作的硬盘，要用到的硬盘如果没有处于休眠，就保持其活动状 态，如果处于休眠状态，使其处于活动状态。 本专利技术的优点在于1、 避免了系统长时间存取文件后产生的大量空间碎片(地址上 不连续的小存储空间)2、 流媒体文件系统针对流媒体典型应用数据量大，连续存储 的特点专门设计，提高了存放效率。3、 在流媒体文件系统设计中，实现了关键存储区域的数据恢复， 但索引表区域损坏时，仍可保证设备上录像数据可以使用；4、 对硬盘设备进行电源管理，系统运行中只启动必须的硬盘， 空闲硬盘维持休眠节能模式，降低设备功耗，减少硬盘发热量，降低 系统运行环境温度，保护存储设备延长使用寿命。5、 流媒体文件系统设计存储空间循环使用模式，当存储空间使 用完毕时，只删除最早的媒体数据，保证存储设备上数据连贯完整；6、 系统预测将使用休眠的硬盘，提前为系统激活处于休眠状态 的硬盘，不会导致主机延时，录像数据丢失。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图2是本专利技术的系统方块示意图3是本专利技术的主板方块示意图4是本专利技术的系统硬盘上文件分部示意图5是本专利技术的硬盘工作方案原理示意图。 具体实施例方式下面结合附图以最佳实施例对本专利技术做进一步详细说明 本专利技术系统由主机和配件组成，主机为数字硬盘录像机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于流媒体文件管理的数字硬盘录像机系统，其特征在于它由主机和配件组成，主机为数字硬盘录像机，包括机箱、主板、电源管理模块、系统控制模块、视频输入模块、视频输出模块、视频录像模块、硬盘控制模块；配件包括硬盘。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，朱宏展，
申请(专利权)人：深圳南方汉邦数字技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]