车载数字视屏录像机可靠性的研究

车载数字视屏录像机可靠性的研究

车载数字视屏录像机可以对图像、语音进行长时间记录和控制，其集合了录像机、画面分割器、云台镜头控制、报警控制和网络传输等多种功能。车载数字视屏录像机将捕获的多媒体数据存储于闪存装置，由于其记录的多媒体数据常被作为法律诉讼的证据，因此其必须具有较高的可靠性。对此，本文提出一种闪存感知集群分区技术和闪存感知日志技术以提高车载数字视屏录像机的性能和可靠性。

车载数字视屏录像机使用的文件系统为FAT文件系统，该系统需要对元数据进行频繁更新，元数据主要用于描述数据属性信息，相当于一种电子式目录。如果突然断电或闪存错误将导致元数据损坏，则无法对记录的多媒体数据进行访问，频繁地更新元数据使系统崩溃的可能性增加。另外，FAT文件系统对存储空间的访问多为随机进行，形成较多的文件碎片，使系统读取和新建文件速度减慢，而数字视屏录像机的持续工作使得该文件系统没有多余时间进行碎片整理。采用闪存感知集群分区技术将存储空间分为多个区域，对一个确定的区域只存储同一类型的文件，这样可以有效防止文件碎片的产生。进行分区前，需要对存储空间进行预分区，这样可以减少元数据的更新频率，从而降低文件系统处于临界状态的概率。而闪存感知日志技术则是通过在日志区记录元数据的变化来保证文件系统的一致性。闪存感知日志技术需要考虑存储器的特点，在保证其性能的同时降低成本。采用一个车载数字视屏录像机模拟器和实车上的数字视屏录像机对该技术进行仿真验证。结果表明，通过使用该项技术，元数据的更新明显减少，文件碎片也几乎被消除，文件系统的性能和可靠性明显改善。同时，存储卡的读写性能和寿命也明显提升。

刊名：IEEE Transactions on Consumer Electronics（英）

刊期：2015年第61期

作者：Younghun Kim

编译：王维