基于嵌入式视频存储的专用文件系统设计
2020-08-29 11:28:50 点击：
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引言
目前的硬盘录像机中，基于PC和采集卡的一般采用Windows系统，文件系统则多采用NTFS或FAT32;而嵌入式硬盘录像机所采用的文件系统则与厂商选择的嵌入式操作系统及其研发能力有密切的关系。目前嵌入式硬盘录像机中所采用的嵌入式操作系统有RTOS、pSOS、嵌入式 Linux、VxWorks等，一般也都采用FAT文件系统。
随着对硬盘录像机需求的增长，传统FAT格式的文件系统逐渐显得有些力不从心，例如读写效率低，磁盘容量和分区大小有限制，有文件大小限制，没有断电保护功能，文件数据安全性低等。另外，长时间连续覆盖使用后会存在大量文件碎片，降低磁盘使用率。据不完全统计，硬盘录像机(DVR)的故障率60%是由硬盘引起的。这些问题在需要高安全性的安防行业显得尤为重要，特别是当前嵌入式数字硬盘录像机朝高清和高路数方向发展的趋势下，需要存储的数据量倍增，不解决数据存储的问题就不能满足相关设备的安全性和稳定性要求。PC系统使用的FAT文件系统，对于长时间录像产生的大数据包无法管理，只能进行分包，将一段完整的录像，分为若干个小的文件包，如5、10、30 min自动形成一个文件，或者150 MB、200 MB作为一个文件。这样容易产生包与包之间丢帧现象。同时，硬盘磁头需要频繁地读写数据与文件索引，磁头频繁跳动，对于每天十几～24小时连续读写硬盘的 DVR系统，极易造成硬盘故障。硬盘录满后，需要删除整段文件，但新录制的文件与老的文件大小不同，由此会在硬盘上产生大量碎片空间，影响硬盘的使用和系统效率。此外，FAT文件系统用做录像机录像资料管理还存在两个风险：一是文件分配表如果损坏，则录像资料大多会丢失;二是系统突然断电或遭到人为破坏，当前的录像数据不能保存和恢复。