主页（http://www.pttcn.net）：DVR文件系统及硬盘发展趋势 嵌入式DVR与PC机一样，都存在硬盘文件系统。嵌入式DVR硬盘文件系统可分为两类，一是与PC机相同的FAT文件系统，第二种是嵌入式DVR生产厂家自行开发的，适合存储大容量媒体数据流的专业文件系统。 通用文件系统的不足之处 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（几G到数十G的数据）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分钟自动形成一个文件，或者150M、200M作为一个文件。因此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，对于每天十几到二十四小时连续读写硬盘的DVR系统，极容易造成硬盘故障。同时硬盘录满后，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。另外，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够保存。 针对FAT文件系统在媒体数据流存储领域中的不足之处，专业公司开发了适合媒体数据流存储方式的硬盘管理文件系统，该系统可以高效率地管理整个硬盘，不受录像数据包大小影响，录像机从开始到结束为一个录像机段，录像机段长度可从几秒钟到几十小时，数据可从几K到几十T。采用这种硬盘管理方式，克服了FAT系统对长时间录像管理存在的缺陷。由于不存在分包录像，因此也不存在包与包之间丢帧现象；磁头不需要频繁读写数据与文件索引，延长硬盘使用寿命；硬盘录满后，采用逐帧覆盖技术，不存在硬盘碎片。可以将硬盘形象地比做一盘录像机带，硬盘任何地方的错误，不会影响前面或后面的录像。在突然断电的情况下，也能保存断电前瞬间的图像；同时，原始录像资料盘数据与PC不兼容，无法在PC上直接修改，保证原始资料的保密性和可靠性。 但由于开发难度和资金投入的限制，多数嵌入式DVR生产企业仍然会采用FAT文件存储方式对硬盘录像机进行数据管理。从嵌入式DVR硬盘文件系统的发展方向看，长时间稳定录像采用这种方式可以大幅度提高硬盘录像机的可靠性，但需要专业公司具备开发硬盘操作系统的能力与经验，目前国内只有少数几个厂家拥有该项技术。 专业文件系统 驱动器参数结构是文件系统访问驱动器的依据，它包含驱动器的操作状态、储存特征、链表指针、校验标记等信息。硬盘排列时，根据驱动器的操作状态（特别是录像起止时间），驱动器形成双向链表，链表指针被填充。硬盘格式化时，根据硬盘容量和分区个数生成DPT，再用DPT来初始化每个分区的驱动器参数结构，并保存到对应扇区。硬盘初始化时，根据DPT中的驱动器参数结构扇区偏移直接得到驱动器参数结构。 对于大数据量的流媒体应用，系统采用单位比较大的簇来管理数据，这样可以提高效率，而数据碎片的影响可以忽略不计。每簇与目录区和索引区中的目录结构、索引结构物理上一一对应。写数据时，目录结构、索引结构、簇在物理上都是顺序申请的，按照申请的时间先后次序，各个通道混合存放。 其中簇标志用于标识文件的起始和结束，数据标志和数据属性用于文件的查找和定位，关联属性将特定通道的簇链接起来，主要用于文件的连续读取。 簇标志 数据标志 数据属性 关联属性 保留 缓冲管理 为了提高缓冲的命中率，缓冲开设大小应该大于64个扇区单元，如果系统内存资源不存在问题，则加大开设的缓冲数。在大的缓冲数开设情况下，系统存在缓冲查找的时间开销，为减小这部分开销，在定位缓冲时采用hash查找。Hash表的长度定为缓冲数的2倍以上。由于访问上顺序特性，hash函数可以直接从LBA的低位生成。 在突然断电的情况下，为了能够恢复数据，对目录区必须进行随时保存，所以缓冲在任意情况下都能进行同步，同步方式有单缓冲、单驱动器、所有缓冲。 电源管理 |
