車載數字視屏錄像機可靠性的研究

車載數字視屏錄像機可靠性的研究

車載數字視屏錄像機可以對圖像、語音進行長時間記錄和控制，其集合了錄像機、畫面分割器、云臺鏡頭控制、報警控制和網絡傳輸等多種功能。車載數字視屏錄像機將捕獲的多媒體數據存儲于閃存裝置，由于其記錄的多媒體數據常被作為法律訴訟的證據，因此其必須具有較高的可靠性。對此，本文提出一種閃存感知集群分區技術和閃存感知日志技術以提高車載數字視屏錄像機的性能和可靠性。

車載數字視屏錄像機使用的文件系統為FAT文件系統，該系統需要對元數據進行頻繁更新，元數據主要用于描述數據屬性信息，相當于一種電子式目錄。如果突然斷電或閃存錯誤將導致元數據損壞，則無法對記錄的多媒體數據進行訪問，頻繁地更新元數據使系統崩潰的可能性增加。另外，FAT文件系統對存儲空間的訪問多為隨機進行，形成較多的文件碎片，使系統讀取和新建文件速度減慢，而數字視屏錄像機的持續工作使得該文件系統沒有多余時間進行碎片整理。采用閃存感知集群分區技術將存儲空間分為多個區域，對一個確定的區域只存儲同一類型的文件，這樣可以有效防止文件碎片的產生。進行分區前，需要對存儲空間進行預分區，這樣可以減少元數據的更新頻率，從而降低文件系統處于臨界狀態的概率。而閃存感知日志技術則是通過在日志區記錄元數據的變化來保證文件系統的一致性。閃存感知日志技術需要考慮存儲器的特點，在保證其性能的同時降低成本。采用一個車載數字視屏錄像機模擬器和實車上的數字視屏錄像機對該技術進行仿真驗證。結果表明，通過使用該項技術，元數據的更新明顯減少，文件碎片也幾乎被消除，文件系統的性能和可靠性明顯改善。同時，存儲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