CN113596486A - 一种数据信息存储方法、读取、装置、终端及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据存储领域，具体是涉及一种数据信息存储方法、读取、装置、终端及存储介质。本发明首先对数据信息进而分割，然后对分割之后的数据信息同时进行存储。虽然本发明的数据信息比较大，但是本发明是同时存储各个分割之后的数据信息，进而提高存储数据信息的速度，从而实现对数据信息的实时存储，又由于本发明存储的是无压缩的数据信息，无压缩的数据信息不存在信息失真的问题。本发明的存储方法既解决了数据信息实时存储的问题，又解决了压缩数据信息存储而产生的失真问题，即本发明的存储方法保证了数据信息实时和无失真地存储。

Description

一种数据信息存储方法、读取、装置、终端及存储介质

技术领域

本发明涉及数据存储领域，具体是涉及一种数据信息存储方法、读取、装置、终端及存储介质。

背景技术

数据信息一般是先进行压缩，压缩之后再对数据信息进行存储，数据信息先压缩再存储，能够使得数据信息得到实时存储，而对数据信息进行压缩会导致数据信息的失真。现有技术中有以牺牲数据信息实时存储为代价而换取存储无失真的数据信息，有以导致数据信息失真而换取实时存储。

综上所述，现有技术难以兼顾数据信息的无失真和实时存储。

因此，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种数据信息存储方法、读取、装置、终端及存储介质，解决了难以兼顾数据信息的无失真和实时存储的问题。为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

第一方面，本发明提供数据信息存储方法，其中，包括：

获取待存储数据信息；

对所述待存储数据信息进行分割，得到各个分割数据信息；

对各个所述分割数据信息分别同时进行存储。

在一种实现方式中，所述对所述待存储数据信息进行分割，得到各个分割数据信息，包括：

依据所述待存储数据信息，得到待存储视频信息；

对所述待存储视频信息进行分割，得到各个分割图像信息。

在一种实现方式中，所述对所述待存储视频信息进行分割，得到各个分割图像信息，包括：

将所述待存储视频信息按照设定帧数进行分割，得到以帧为单位的各个分割图像单元。

在一种实现方式中，对各个所述分割数据信息分别同时进行存储，包括：

对各个所述分割图像单元按照设定单元数进行分组，得到若干图像组；

对若干所述图像组进行缓存，得到缓存之后的所述图像组，缓存之后的所述图像组的数量大于正在缓存的所述图像组的数量；

将缓存之后的所述图像组中的各个图像单元分别同时进行存储。

在一种实现方式中，依据所述待存储视频信息，得到所述待存储视频所对应的每一幅待存储图像；

对每一幅所述待存储图像进行缓存，得到缓存之后的每一幅所述待存储图像；

对缓存之后的每一幅所述待存储图像进行分割，得到每一幅所述待存储图像所对应的各个分割图像。

在一种实现方式中，将同一幅所述待存储图像所对应的各个分割图像分别同时进行存储。

第二方面，本发明还提供一种数据信息的读取方法，包括：

获取存储地址；

依据所述存储地址，得到所述存储地址所对应的各个分割数据；

获取各个所述分割数据所对应的分割方式；

依据各个所述分割数据和所述分割方式，得到由各个所述分割数据构成的待读取数据信息；

读取所述待读取数据信息。

第三方面，本发明实施例还提供一种数据信息存储方法的装置，其中，所述装置包括如下组成部分：

数据采集模块，用于获取待存储数据信息；

数据处理模块，用于对所述待存储数据信息进行分割，得到各个分割数据信息；

数据存储模块，用于对各个所述分割数据信息分别同时进行存储。

第四方面，本发明实施例还提供一种设备，其中，所述设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的数据信息存储程序，所述处理器执行所述无压缩数据信息存储程序时，实现上述所述的数据信息存储方法的步骤。

第五方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有数据信息存储程序，所述无压缩数据信息存储程序被处理器执行时，实现上述所述的数据信息存储方法的步骤。

有益效果：本发明首先对数据信息进而分割，然后对分割之后的数据信息同时进行存储。虽然相对于现有技术的先对数据进行压缩再存储，本发明的数据信息所占空间比较大，但是本发明是同时存储各个分割之后的数据信息，进而提高存储数据信息的速度，从而实现对数据信息的实时存储，又由于本发明相对于现有技术，并没有现有技术的对数据进行压缩，因此不存在现有技术的因为压缩数据信息而产生的信息失真的问题。

综上所述，本发明的存储方法既解决了数据信息实时存储的问题，又解决了压缩数据信息存储而产生的失真问题，即本发明的存储方法保证了数据信息实时和无失真地存储。

附图说明

图1为本发明的整体流程图；

图2为本发明的硬件电路图；

图3为本发明的第一种分割方式及其存储方式；

图4为本发明的第二种分割方式及其存储方式。

具体实施方式

以下结合实施例和说明书附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

经研究发现，数据信息一般是先进行压缩，压缩之后再对数据信息进行存储，数据信息先压缩再存储，能够使得数据信息得到实时存储，而对数据信息进行压缩会导致数据信息的失真。现有技术中有以牺牲数据信息实时存储为代价而换取存储无失真的数据信息，有以导致数据信息失真而换取实时存储。现有技术难以兼顾数据信息的无失真和实时存储。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种数据信息存储方法、读取、装置、终端及存储介质，解决了难以兼顾数据信息的无失真和实时存储的问题。具体实施时，首先获取待存储数据信息，然后对待存储数据信息进行分割，最后将分割之后所形成的各个分割数据信息同时进行存储。本发明的存储方法既解决了数据信息实时存储的问题，又解决了压缩数据信息存储而产生的失真问题，即本发明的存储方法保证了数据信息实时和无失真地存储。

举例说明，获取一个无压缩待存储数据信息，由于该待存储数据信息是没有经过压缩处理的，因而该待存储数据信息不存在失真的问题，但是正因为该待存储数据信息没有经过压缩处理，导致其所占用的内存很大，在对该待存储数据信息进行存储时需要耗费很大的时间，进而导致无法实现实时存储。本实施例首先将无压缩的待存储数据信息进行平均分割，分割之后形成的各个分割数据信息相比较于之前的完整的待存储数据信息所占用的内容要小很多，然后将各个分割数据信息同时进行存储，同时进行存储能够节省存储所需要的时间，进而实现实时存储的目的。又由于本实施例存储的是无压缩的数据信息，因而不存在数据失真的问题。从上述分析可知本实施例兼顾了实时存储和无失真数据存储。

示例性方法

本实施例的名称方法可应用于终端设备中，所述终端设备可为具有存储功能的终端产品。在本实施例中，如图1中所示，所述一种数据信息存储方法具体包括如下步骤：

S100，获取待存储数据信息；

本实施例直接对无压缩的待存储数据信息进行存储，一般无压缩的待存储数据信息的文件很大，但无压缩的待存储数据信息不会导致信息失真。本实施例的待存储数据信息可以是8K摄像机拍摄的视频流数据，也可以是其他形式的数据信息。本实施例以8K摄像机拍摄的视频流数据为例，8K摄像机按照HDMI/DP的协议(高清晰度多媒体接口)进行打包，然后通过HDMI/DP(高清晰度多媒体接口)接口传输到FPGA(现场可编程门阵列)，FPGA再将视频数据解析出来以获取无压缩的待存储视频流数据。

S200，对所述待存储数据信息进行分割，得到各个分割数据信息；

本实施例的待存储数据未经过压缩，其文件很大，将很大的待存储数据进行分割，分割成大小相同的各个分割数据信息。

当待存储数据信息为待存储视频信息时，步骤S200的具体步骤为步骤S201：

S201，将所述待存储视频信息按照设定帧数进行分割，得到以帧为单位的各个分割图像单元。

可以将待存储视频信息按照一帧图像进行分割，得到待存储视频信息所包含的各个分割图像，即将待存储视频信息分割成一帧帧的图像，也可以将待存储视频信息按照两帧图像进行分割。

或者，当待存储数据信息为待存储视频信息时，步骤S200的具体步骤也可以是步骤S202、步骤S203和S204：

S202，依据所述待存储视频信息，得到所述待存储视频所对应的每一幅待存储图像；

S203，对每一幅所述待存储图像进行缓存，得到缓存之后的每一幅所述待存储图像；

S204，对缓存之后的每一幅所述待存储图像进行分割，得到每一幅所述待存储图像所对应的各个分割图像。

每一幅待存储图像对应待存储视频信息中的一帧图像，首先提取待存储视频信息中的一帧图像，将这一帧图像进行分割，得到这一帧图像的各个分割图像，然后再对其他帧的图像进行分割，直至将待存储视频信息中的所有帧的图像都分割了，完成对待存储视频信息的分割。

举例说明，以下面的例子说明步骤S200中的两种分割方式的具体过程：

第一种分割方式即步骤S201的分割方式：将待存储视频信息分割成一帧一帧的图像，得到以帧为单位的各个分割图像单元(每一个分割图像单元中只包括一帧图像)，或者是按照两帧图像进行分割，得到各个分割图像单元(每一个分割图像单元中包括两帧图像)。

第二种分割方式即步骤S202和步骤S203构成的分割方式：先提取出待存储视频信息中的一副图像(一帧图像)，将这一幅图像分割成大小相等的N份，然后再将其他幅图像也都等分成N份，之所以将每一副图像都等分成N份，是为了方便后续硬件设备对分割之后的图像进行存储。

这两种分割方式，第一种能够实现快速分割以节省分割图像所使用的时间，进而节省整个存储方法所使用的时间，从而实现实时存储；第二种能够降低后续对分割之后的图像进行同时存储的存储压力。

S300，对各个所述分割数据信息分别同时进行存储；

当以步骤S201的方式分割图像时，步骤S300包括：

S301，对各个所述分割图像单元按照设定单元数进行分组，得到若干图像组；

一个分割图像单元有一帧图像，一个图像组中有一个分割图像单元，即一个图像组中有一帧图像。也可以是一个分割图像单元中有两帧图像，一个图像组中有两个分割图像单元，即一个图像组中有四帧图像。或者，一个分割图像单元中只包含一帧图像，一个图像组中有四个分割图像单元，即一个图像组中有四帧图像。

S302，对若干所述图像组进行缓存，得到缓存之后的所述图像组，缓存之后的所述图像组的数量大于正在缓存的所述图像组的数量；

本实施例同时对两个图像组进行缓存，其中一个图像组中包含待存储视频信息分割之后产生的四帧图像，对图像组进行缓存能够缓解后续存储图像单元的压力，同时保证持续有缓存好的图像组。

S303，将缓存之后的所述图像组中的各个图像单元分别同时进行存储。

本实施例是将步骤S302中的两个图像组的其中一个图像组中的一个图像单元中的四帧图像分别同时进行存储。由于本实施例是对分割产生的四帧图像同时进行存储，因此实现了实时存储的目的，即获取待存储视频信息的同时就可以完成对待存储视频信息的存储。

当以步骤S202、S203、S204的方式分割图像时，步骤S300包括：

S304，将同一幅所述待存储图像所对应的各个分割图像分别同时进行存储。

举例说明，由于步骤S202、S203、S204是先对每一副图像进行缓存，缓存之后再分割每一幅图像，本实施例同时缓存两幅图像，并对其中的缓存之后的一副图像进行分割，将该图像分割成四份，得到四个分割图像，四个分割图像同时进行存储，一完成对分割图像的存储。

同一帧图像(一幅图像)的四个分割图像同时进行存储，是为了方便后续读取分割图像之后能够完整得还原成一帧图像，即同一帧图像的四个分割图像同时进行存储，能够方便将分割之后的视频信息还原成一个完整的视频信息。

本实施例还提供一种基于上述分割视频数据信息的读取视频信息的方法，该方法包括：

S400，获取存储地址；

本实施例获取的即为步骤S300中的各个分割图像的存储地址。

S500，依据所述存储地址，得到所述存储地址所对应的各个分割数据；

根据S400的存储地址找到各个分割图像。

S600，获取各个所述分割数据所对应的分割方式；

步骤S200包括了两种分割方式，一种是将视频分割成一帧一帧的图像进行存储，一种是将先将视频分成包含有一帧图像的一副图像，再将一副图像分割成四个分割图像。在读取存储之后的视频时，首先获取是上述两种分割方式的哪一种，知道了是哪一种分割方式之后才方便读取存储分割之后的视频。

S700，依据各个所述分割数据和所述分割方式，得到由各个所述分割数据构成的待读取数据信息；

按照步骤S200的分割方式将存储之后的分割之后产生的零散图像进行拼接，以获取与存储之前一样的视频数据信息。

S800，读取所述待读取数据信息。

完成步骤S700的拼接之后，外部的读取视频的设备便可以读取步骤S700的视频数据信息了。

下面以8K无损摄像机为例，说明本实施例的无压缩数据信息的存储方法和读取分割之后的数据信息的方法：

首先解释为什么要对摄像机采集的视频信息进行压缩以及压缩所带来的影响：8K超高清视频像素数目是7680×4320，8K60Hz无损无压缩视频的文件非常大，摄像机录制过程中实时存储8K无损无压缩视频所需带宽为7.2GB/s，1分钟8K60Hz无损无压缩视频文件大小为360GB。相比于8K无损无压缩视频文件大小，对8K无损视频无压缩存储器来说更大的挑战在于满足其极高的实时写存储器的带宽要求。鉴于无损无压缩视频实时存储对存储设备大容量和高带宽需求，目前市面上摄像机在录制过程中存储实时图像时都经过了压缩处理，这导致播放端无法还原拍摄时的原画质(视频数据信息失真)。如果摄像机按照8K60Hz24bpp(bpp表示每个像素所用的比特数，如24bpp表示每个像素用24比特数据表示，30bpp表示每个像素用30比特数据表示，36bpp表示每个像素用36比特数据表示)进行视频录制，压缩存储需要的带宽一般小于25MB/s，但是无损无压缩存储视频数据信息需要的带宽大约为7.2GB/s，无损无压缩存储视频数据信息的带宽是压缩存储视频的几百倍。所以无损无压缩存储视频对存储器的带宽要求极高。无损无压缩存储视频数据信息虽然有带宽大的缺点，但是后端播放设备播放无损无压缩视频时的画质是播放压缩视频无法比拟的(无压缩视频数据信息不存在失真的问题)。

从上述分析可知，无压缩视频数据信息实时存储和无失真存储是两个相互矛盾的问题，下面具体说明本发明的方法解决上述问题的具体过程：

本发明以FPGA芯片为核心，通过搭配四块SSD(固态硬盘)来解决8K无损视频存储的带宽问题(带宽限制了实时性，通过解决带宽带宽问题以解决本发明的实时性问题)。虽然单块SSD的带宽不满足8K视频存储的带宽要求，但是可以利用FPGA并行操作的特性，并行操作四块SSD来增加存储带宽(带宽增加之后使得分割之后的图像可以同时进行存储，以解决实时性的问题)，以满足8K视频视频存储的带宽要求。8K视频存储的带宽要求为7.2GB/s，假设单块SSD的带宽为nGB/s，需要搭配SSD的个数为m(m为正整数)，则m和n需要满足m*n>7.2GB/s(7.2GB/s是8K摄像机实时存储视频时对带宽的最低要求)，目前市面上的SSD带宽一般小于3.5GB/s，所以接下来会以n为2，m为4为例进行说明，4对应本实施例中将每一帧图像分割成四份，以及对应本实施例将视频信息分割成四个分割图像。

本实施例的8K无损无压缩视频存储所对应的硬件电路如图2所示，该硬件电路包括FPGA、视频帧缓存模块以及固态硬盘一、固态硬盘二、固态硬盘三、固态硬盘四(四个固态硬盘对应本实施例的四个分割图像)，视频帧缓存模块以及四个固态硬盘均分别与FPGA双向连接。FPGA还连接有显示屏和按键。

本发明提出的同时控制多块固态硬盘来达到高读写带宽的做法可以满足摄像机无损无压缩存储视频的高带宽要求。本发明存储方案采用FPGA方案，利用FPGA并行执行和灵活编程的特性，只需要更改控制固态硬盘的数目就可以做到8K120Hz、16K30Hz、16K60Hz等更大视频的存储。

本发明设置有按键，以支持用控制按键来控制存储方式的切换，显示屏来显示当前存储器状态。

前端摄像机的视频流数据按照HDMI/DP的协议进行打包，然后通过HDMI/DP接口传输到FPGA，FPGA再将视频数据解析出来，存入视频帧缓存模块(视频帧缓存模块可以是DDR3或者DDR4)，之后进行步骤S200包括的两种分割方式及其对应的存储方式：

第一种分割方式及其对应的存储方式：如图3所示，按帧进行切割，将每四帧图像视为一组，每两组数据在视频帧缓存模块中进行读写乒乓操作，读出视频帧缓存模块的时候，每一组的四帧图像同时读出，分别写入到各个固态硬盘中，即第一帧图像写入固态硬盘一，第二帧图像写入固态硬盘二，第N-1帧图像写入固态硬盘N-1，第N帧图像写入固态硬盘N。固态硬盘的数量和每一组图像中包括的图像帧数相同。

第二种分割方式及其对应的存储方式：如图4所示，在一帧图像中进行切割，先将两帧图像在视频帧缓存模块中进行读写乒乓操作，视频帧缓存模块需要缓存的图像帧数比第一种要少，将从视频帧缓存模块出来的一帧图像切割成N个分割图像，然后分别存入N个固态硬盘中。帧内切割的方式不止一种，可以按一帧图像像素的行进行切割，也可以按一帧图像像素列进行切割，选择合适的方式进行切割即可。固态硬盘的数量和一帧图像分割的数量相同。

从固态硬盘中读出分割图像：本实施例通过一套自定义协议将视频文件从各固态硬盘中读出。FPGA根据自定义协议获取各个固态硬盘的编号或地址以及固态硬盘中的数据长度需，FPGA根据上述信息将视频数据从固态硬盘中读出，然后按照协议进行打包。每个数据包由包头、视频文件数据和校验码组成。其中包头包含数据包的类型(视频数据还是文字数据)和长度信息，视频文件数据就是固态硬盘中的有效视频数据，校验码用于判断传输中数据是否有误。

综上，本发明首先对无压缩的数据信息进而分割，然后对分割之后的数据信息同时进行存储。虽然本发明的无压缩数据信息相对压缩之后的数据信息大，但是本发明是同时存储各个分割之后的数据信息，进而提高存储数据信息的速度，从而实现对数据信息的实时存储，又由于本发明存储的是无压缩的数据信息，无压缩的数据信息不存在信息失真的问题。本发明的存储方法既解决了数据信息实时存储的问题，又解决了压缩数据信息存储而产生的失真问题，即本发明的存储方法保证了数据信息实时和无失真地存储。

示例性装置

本实施例还提供一种数据信息存储方法的装置，所述装置包括如下组成部分：

数据采集模块，用于获取待存储数据信息；

数据处理模块，用于对所述待存储数据信息进行分割，得到各个分割数据信息；

数据存储模块，用于对各个所述分割数据信息分别同时进行存储

基于上述实施例，本发明还提供了一种设备，所述终端设备包括设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的数据信息存储程序，所述处理器执行所述无压缩数据信息存储程序时，实现上述所述的数据信息存储方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

综上，本发明公开了一种数据信息存储方法、读取、装置、终端及存储介质，所述方法包括：获取待存储数据信息；对所述待存储数据信息进行分割，得到各个分割数据信息；对各个所述分割数据信息分别同时进行存储。本发明的存储方法既解决了数据信息实时存储的问题，又解决了压缩数据信息存储而产生的失真问题，即本发明的存储方法保证了数据信息实时和无失真地存储。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种数据信息存储方法，其特征在于，包括：

获取待存储数据信息；

对所述待存储数据信息进行分割，得到各个分割数据信息；

对各个所述分割数据信息分别同时进行存储。

2.如权利要求1所述的数据信息存储方法，其特征在于，所述对所述待存储数据信息进行分割，得到各个分割数据信息，包括：

依据所述待存储数据信息，得到待存储视频信息；

对所述待存储视频信息进行分割，得到各个分割图像信息。

3.如权利要求2所述的数据信息存储方法，其特征在于，所述对所述待存储视频信息进行分割，得到各个分割图像信息，包括：

将所述待存储视频信息按照设定帧数进行分割，得到以帧为单位的各个分割图像单元。

4.如权利要求3所述的数据信息存储方法，其特征在于，对各个所述分割数据信息分别同时进行存储，包括：

对各个所述分割图像单元按照设定单元数进行分组，得到若干图像组；

对若干所述图像组进行缓存，得到缓存之后的所述图像组，缓存之后的所述图像组的数量大于正在缓存的所述图像组的数量；

将缓存之后的所述图像组中的各个图像单元分别同时进行存储。

5.如权利要求2所述的数据信息存储方法，其特征在于，所述对所述待存储视频信息进行分割，得到各个分割图像信息，包括：

依据所述待存储视频信息，得到所述待存储视频所对应的每一幅待存储图像；

对每一幅所述待存储图像进行缓存，得到缓存之后的每一幅所述待存储图像；

对缓存之后的每一幅所述待存储图像进行分割，得到每一幅所述待存储图像所对应的各个分割图像。

6.如权利要求5所述的数据信息存储方法，其特征在于，所述对各个所述分割数据信息分别同时进行存储，包括：

将同一幅所述待存储图像所对应的各个分割图像分别同时进行存储。

7.一种数据信息的读取方法，其特征在于，包括：

获取存储地址；

依据所述存储地址，得到所述存储地址所对应的各个分割数据；

获取各个所述分割数据所对应的分割方式；

依据各个所述分割数据和所述分割方式，得到由各个所述分割数据构成的待读取数据信息；

读取所述待读取数据信息。

8.一种数据信息存储方法的装置，其特征在于，所述装置包括如下组成部分：

数据采集模块，用于获取待存储数据信息；

数据处理模块，用于对所述待存储数据信息进行分割，得到各个分割数据信息；

数据存储模块，用于对各个所述分割数据信息分别同时进行存储。

9.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的数据信息存储程序，所述处理器执行所述无压缩数据信息存储程序时，实现如权利要求1-6任一项所述的数据信息存储方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有数据信息存储程序，所述无压缩数据信息存储程序被处理器执行时，实现如权利要求1-6任一项所述的数据信息存储方法的步骤。

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