車載數(shù)字視屏錄像機(jī)可靠性的研究

車載數(shù)字視屏錄像機(jī)可以對(duì)圖像、語(yǔ)音進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間記錄和控制，其集合了錄像機(jī)、畫面分割器、云臺(tái)鏡頭控制、報(bào)警控制和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)榷喾N功能。車載數(shù)字視屏錄像機(jī)將捕獲的多媒體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于閃存裝置，由于其記錄的多媒體數(shù)據(jù)常被作為法律訴訟的證據(jù)，因此其必須具有較高的可靠性。對(duì)此，本文提出一種閃存感知集群分區(qū)技術(shù)和閃存感知日志技術(shù)以提高車載數(shù)字視屏錄像機(jī)的性能和可靠性。

車載數(shù)字視屏錄像機(jī)使用的文件系統(tǒng)為FAT文件系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要對(duì)元數(shù)據(jù)進(jìn)行頻繁更新，元數(shù)據(jù)主要用于描述數(shù)據(jù)屬性信息，相當(dāng)于一種電子式目錄。如果突然斷電或閃存錯(cuò)誤將導(dǎo)致元數(shù)據(jù)損壞，則無(wú)法對(duì)記錄的多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問，頻繁地更新元數(shù)據(jù)使系統(tǒng)崩潰的可能性增加。另外，F(xiàn)AT文件系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)空間的訪問多為隨機(jī)進(jìn)行，形成較多的文件碎片，使系統(tǒng)讀取和新建文件速度減慢，而數(shù)字視屏錄像機(jī)的持續(xù)工作使得該文件系統(tǒng)沒有多余時(shí)間進(jìn)行碎片整理。采用閃存感知集群分區(qū)技術(shù)將存儲(chǔ)空間分為多個(gè)區(qū)域，對(duì)一個(gè)確定的區(qū)域只存儲(chǔ)同一類型的文件，這樣可以有效防止文件碎片的產(chǎn)生。進(jìn)行分區(qū)前，需要對(duì)存儲(chǔ)空間進(jìn)行預(yù)分區(qū)，這樣可以減少元數(shù)據(jù)的更新頻率，從而降低文件系統(tǒng)處于臨界狀態(tài)的概率。而閃存感知日志技術(shù)則是通過(guò)在日志區(qū)記錄元數(shù)據(jù)的變化來(lái)保證文件系統(tǒng)的一致性。閃存感知日志技術(shù)需要考慮存儲(chǔ)器的特點(diǎn)，在保證其性能的同時(shí)降低成本。采用一個(gè)車載數(shù)字視屏錄像機(jī)模擬器和實(shí)車上的數(shù)字視屏錄像機(jī)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明，通過(guò)使用該項(xiàng)技術(shù)，元數(shù)據(jù)的更新明顯減少，文件碎片也幾乎被消除，文件系統(tǒng)的性能和可靠性明顯改善。同時(shí)，存儲(chǔ)卡的讀寫性能和壽命也明顯提升。

刊名：IEEE Transactions on Consumer Electronics（英）

刊期：2015年第61期

作者：Younghun Kim

編譯：王維