[发明专利]基于单片机的流媒体文件管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及利用硬盘等存储介质存储和访问流媒体文件的技术，尤其是一种基于单片机的流媒体文件管理系统。

背景技术

在个人计算机(PC)等32位CPU系统中，管理硬盘等大容量的存储介质已经是一项非常成熟的技术，通常采用“FAT32”或者“NTFS”文件管理系统。这类文件管理系统可以较准确地存储和读取各种数据，但运行时对硬件的要求较高，在某些应用场合不适宜于低成本地满足要求。

随着技术和制作工艺的进步，各类存储介质成本一再降低。硬盘等存储介质已经不再是个人计算机的专用外围设备，很多基于单片机芯片的家用电器产品，也纷纷使用了这些存储介质。如：个人视频录像机(PVR)、数字视频录像机(DVR)就是大容量存储介质应用于家用电器产品的典型例子。这类产品大都使用私有的文件管理系统，如基于Linux的Tivo公司设计的名为MFS的文件管理系统、SGI公司设计的XFS文件管理系统等。但是，由于各厂家硬件条件相差很大，目前为止还没有一个成熟的并且免费的文件管理系统。

无论是上述个人计算机中普遍使用的文件管理系统，还是各种私有的文件管理系统，在运行时都需要大量的内存空间支持，以保证文件管理系统的实时修改更新。在内存资源丰富的系统中，文件的管理完全可以实现，但是在资源不足的嵌入式系统中，内存空间极为有限，如果依然将硬盘上所有的表全部读进内存，虽然这样容易做到内存中的表与硬盘中的表实现同步，但是无疑将造成大量的数据空间被使用，而且不利于今后的扩展。

另一方面，传统的文件管理系统针对的是大小不一、各种类型文件的存取，没有考虑超大型的流媒体文件的特殊处理方法并合理地分配硬盘存储介质的空间。

采用8位单片机的嵌入式系统对大容量的硬盘等存储介质进行管理，由于成本低廉，应用正在逐渐普及，但面临的主要问题是8位单片机嵌入式系统的内存非常小，系统没有多余的内存资源供给传统的文件管理系统运行，需要有一种占用内存非常小、运行可靠的文件管理系统；同时，由于流媒体文件对于数据实时性的要求非常高，要求硬盘有足够快的时间来完成读写操作，因此在设计文件管理系统时必须考虑合理的存储介质空间分配方法；另外，流媒体文件的特点是数据量大，连续性强，所设计的文件管理系统必须具有能够处理超大文件的能力，有效提高文件存取的效率。

发明内容

本发明的目的在于针对以8位单片机为基础的嵌入式系统环境下提供一套高效、稳定的文件管理系统，实现流媒体文件的录制和播放以及存储介质的管理。

本发明的技术方案如下：

一种基于单片机的流媒体文件管理系统，包括存储流媒体文件的硬盘、用作数据读取临时存放的缓存器、用于对流媒体文件进行解码的解码器以及控制文件读取的单片机，所述硬盘经缓存器接收从调谐器入的流媒体信号；解码器经缓存器从硬盘中读取流媒体数据，并将信号进行解码；所有的数据存取操作均需通过单片机的控制完成。

所述硬盘1分成6个区：MBR区、ENTRYS区、DIR区、RESERVE区、CMT区及DATA区，并将存放流媒体文件数据的DATA区加大。所述对流媒体文件进行读取，采用链表的形式管理文件，设计了两种类型的簇链：(1)、每个流媒体文件形成一个簇链，播放时提供实际的物理地址；(2)、所有的空闲簇形成一个链(空簇链)，录制时随时提供空簇号换算实际物理地址，利用空簇链的连接关系直接录制；两种簇链的起始、结束信息储存在RESERVE区，簇链信息存储在CMT区中，同时规定了三项原则：1、整个文件管理系统占硬盘空间前8M空间(包括备份区)；2、第一个簇，在硬盘上实际从8M开始；3、每一个簇占用2M的存储空间。

所述缓存器的存储空间较小可以是0.3～0.6K，作为数据临时存放的存储介质，其读、写操作采用动态读表的方式，即在CMT区中所有超过0.3～0.6K的链表，用该缓存器读取，当缓存器中的数据信息用完后，清空缓存器并再次读取，反复读取n次直至所述链表中的数据信息用完，这样将一个大型的链表分为n个0.3～0.6K的小链表，达到动态使用内存的目的。

附图说明

图1为实施流媒体文件存储的系统框图。

图2为所定义的硬盘分区图。

图3为存放簇链链表号的CMT区结构。

图4为数据在硬盘中存放的结构。

具体实施方式

本实施例包括存储流媒体文件的硬盘1、用作数据读取临时存放的缓存器2、用于对流媒体文件进行解码的解码器3以及控制文件读取的单片机5。