[发明专利]一种用于高速视频测量的海量数据异步存储方法

说明书

本发明涉及一种用于高速视频测量的海量数据异步存储方法，该方法包括以下步骤：步骤(1)高速视频测量硬件模型搭建；步骤(2)基于Windows核心编程来实现高速固态硬盘异步I/O实时存储。与现有技术相比，本发明具有解决了海量数据实时存储不完整或丢帧问题，实现了高速海量数据实时无损存储等优点。

技术领域

本发明涉及高速视频存储技术，尤其是涉及一种用于高速视频测量的海量数据异步存储方法。

背景技术

高速视频测量系统能在秒级时间内获取数百帧或千帧序列高分辨率图像，瞬时记录高速运动物体的空间位置与状态，广泛应用于工程测量领域。使用高分辨、高帧频高速相机持续测量高速运动物体必定生成海量数据。数据存储速度与高分辨率、高帧频的数据传输速度不匹配会导致高速视频记录数据不完整或丢帧。机械硬盘普遍性能差不适用于高速实时海量存储。提升高速视频测量实时海量数据存储速度是高速视频测量界亟需解决的问题。在高速视频存储研究方向，许多学者针对问题提出了解决方案。这些方案总结可以为：(1)基于FPGA以NAND FLASH为存储介质；(2)基于FPGA控制SATA接口固态硬盘；(3)基于PowerPC结合SATA接口固态硬盘；(4)基于FPGA结合DDR3-SDRAM存储介质；(5)结合PowerPC与FPGA基于SATA固态硬盘；(6)结合PowerPC与FPGA基于SATA接口和多个NAND FLASH，基于内核实现命令队列优化和数据并行传输提升数据存储速率等。

然而，以NAND FALSH存储介质方案考虑问题复杂且设计不易实现，很难应用于实际工业测量。以DDR3-SDRAM为存储介质不仅成本高，数据存储更有易丢失性。以SATA接口固态存储介质为方案却由于SATA接口最大读写速率有限，尽管基于内核实现队列命令数据并行传输确实可以提升数据存储速率，却难以应用于海量数据实时无损存储。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于高速视频测量的海量数据异步存储方法，实现了高速海量数据实时无损存储。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本发明的一个方面，提供了一种用于高速视频测量的海量数据异步存储方法，该方法包括以下步骤：

步骤(1)高速视频测量硬件模型搭建；

步骤(2)基于Windows核心编程来实现高速固态硬盘异步I/O实时存储。

作为优选的技术方案，所述的步骤(1)高速视频测量硬件模型搭建具体为：

步骤101，模拟数据源硬件模块构建；

步骤102，高速传输硬件模块构建；

步骤103，高速存储硬件模块构建。

作为优选的技术方案，所述的步骤101具体为：

采用CMOS高速相机作为模拟数据源，其分辨率为2048×2000，采集帧频为500fps，图像位深为8bits。

作为优选的技术方案，所述的步骤102具体为：

使用2根光纤介质连接CMOS高速相机数据模拟器与高速图像采集卡；数据传输接口使用Camera Link HS接口。

作为优选的技术方案，所述的步骤103具体为：使用M.2型NVMe协议的高速固态硬盘作为存储介质，其中存储介质可采用存储阵列形式。

作为优选的技术方案，所述的步骤(2)具体包括：

步骤201，异步I/O预处理过程；

步骤202，海量数据循环异步I/O处理过程；

步骤203，异步I/O停止存储处理过程。