簡(jiǎn)析多媒體存儲(chǔ)器的分配方法

張菡

摘 ?要：多媒體存儲(chǔ)器的分配方法和傳統(tǒng)文件服務(wù)器的文件分配方法是截然不同的，本文主要介紹了多媒體存儲(chǔ)器的主要文件分配方法，以及對(duì)相關(guān)存放方式的性能分析。

關(guān)鍵詞：多媒體存儲(chǔ)器;交叉連續(xù);幀索引;塊索引;近似視頻點(diǎn)播

在媒體服務(wù)器中，為多媒體文件分配存儲(chǔ)空間主要考慮的問(wèn)題是，如何能使磁盤上的數(shù)據(jù)快速地傳送到輸出設(shè)備上，以保證SRT任務(wù)的實(shí)時(shí)性。為此采取了與傳統(tǒng)文件服務(wù)器截然不同的文件分配方法。

一、交叉連續(xù)存放方式

該方式中，不僅要求多媒體的每個(gè)文件是連續(xù)文件，而且還需在不同文件間采取按幀交叉的方式存放。首先存放第一幀中的視頻數(shù)據(jù)，緊靠著它存放第一幀中的各種音頻數(shù)據(jù)，然后是存放第一幀中的多個(gè)文字?jǐn)?shù)據(jù)。這種存放方式的明顯優(yōu)點(diǎn)是，每一幀信息只讀一次，不會(huì)發(fā)生多次尋道，能保證硬盤上的數(shù)據(jù)塊速傳送到輸出設(shè)備上，圖像不會(huì)發(fā)生顫動(dòng)。缺點(diǎn)是每次讀出的數(shù)據(jù)中有許多是用戶不需要的，不僅增加了磁盤I/O負(fù)擔(dān)，也占用了更多的內(nèi)存緩沖區(qū)。另外，這種方式不能實(shí)現(xiàn)隨機(jī)訪問(wèn)、快進(jìn)和快退等功能，因此只適用于不要求隨機(jī)訪問(wèn)和快進(jìn)快退的簡(jiǎn)單播放方式。

二、幀索引存放方式

1、幀索引存放方式的基本原理

在系統(tǒng)中，為每部電影建立一個(gè)幀索引表。其中每一個(gè)表項(xiàng)至少有兩個(gè)字段，一個(gè)是地址字段，它用于存放相應(yīng)幀所在盤塊的始址。另一個(gè)是幀長(zhǎng)字段，存放該幀的盤塊數(shù)目。在播放電影時(shí)，首先從幀索引表的第一幀索引表項(xiàng)中找到第一幀的盤塊始址，從中將該幀的內(nèi)容全部讀出。然后再?gòu)膸饕淼牡诙饕眄?xiàng)中找到第二一幀的盤塊始址，將其內(nèi)容全部讀出。

2、幀索引存放方式的性能分析

（1）支持隨機(jī)訪問(wèn)。

（2）關(guān)于快進(jìn)快退問(wèn)題。幀索引方式支持快進(jìn)，但效果不一定好，為了達(dá)到好的效果，可以專門制作一個(gè)快進(jìn)文件。

（3）磁盤碎片較小。在采取幀索引存放方式時(shí)，對(duì)每一幀采用連續(xù)存放方式，最后一個(gè)盤塊可能會(huì)有一些空閑空間，但由于盤塊較小，相應(yīng)的磁盤碎片也較小。

（4）緩沖管理簡(jiǎn)單。為了提高磁盤輸出速度，可以采用雙緩沖方式，一個(gè)緩沖用于播放當(dāng)前幀，一個(gè)緩沖用于存放下一幀，當(dāng)一幀播放完后，可以立即播放另一個(gè)緩沖中的內(nèi)容。

三、塊索引存放方式

1、塊索引存放方式的基本原理

該方式中選定的盤塊較大，遠(yuǎn)大于一幀的大小故將它稱為大盤塊法，所配置的索引表采用的是塊索引，它是以盤塊號(hào)為索引。在每一個(gè)索引表項(xiàng)中需要兩個(gè)字段，一個(gè)幀號(hào)字段存放在該塊中的第一個(gè)幀的幀號(hào)，另一個(gè)字段存放該塊中的幀數(shù)，另外還需要幾個(gè)地址字段用于存放在本塊中每一幀的盤塊始址。

2、塊索引存放方式的性能分析

（1）支持隨機(jī)訪問(wèn)。

（2）磁盤碎片較大。在一個(gè)大盤塊中可以存放多個(gè)幀，當(dāng)盤塊中的存儲(chǔ)空間不足以裝下后面一幀時(shí)，可采取兩種處理方法：一幀跨越兩個(gè)盤塊;讓剩余部分空閑。大盤塊法可能造成比小盤塊法更大的碎片。

（3）緩沖管理復(fù)雜。可采用循環(huán)緩沖方式，整個(gè)循環(huán)緩沖器的容量應(yīng)大于一幀的容量大加上一個(gè)盤塊的容量。

四、近似視頻點(diǎn)播的文件存放方式

近似視頻點(diǎn)播是視頻點(diǎn)播的一種近似，它是每隔一定時(shí)間開(kāi)始一次播放。如果說(shuō)視頻點(diǎn)播是出租車，一招手就來(lái)非常方便，但需要很多的出租車才能滿足要求，那么近似視頻點(diǎn)播就像公共汽車，每隔一定時(shí)間就開(kāi)一班車，它就能滿足非常多人的需要。在采用近似視頻點(diǎn)播時(shí)要考慮兩個(gè)問(wèn)題：

間隔時(shí)間大小。數(shù)據(jù)流之間間隔時(shí)間應(yīng)選擇多長(zhǎng)？間隔時(shí)間越小，用戶的等待時(shí)間越少，但一部電影需要的數(shù)據(jù)流就越多。反之，間隔時(shí)間越大，用戶的最大等待時(shí)間就越長(zhǎng)，但一部電影需要的數(shù)據(jù)流也就越少。

用戶數(shù)量的多少。只有當(dāng)需要觀看某部電影的人數(shù)達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，才需要開(kāi)通該電影的近似視頻點(diǎn)播，而且人數(shù)越多，間隔時(shí)間越小。

在近似視頻點(diǎn)播中，即使電影文件是連續(xù)文件，但在它以24個(gè)數(shù)據(jù)流錯(cuò)時(shí)送出時(shí)，由于每?jī)蓚€(gè)相鄰數(shù)據(jù)流都差9000幀，因此從一條數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)至下一個(gè)數(shù)據(jù)流時(shí)就需要尋道。但是有一種方法可以消除尋道操作，基本思想是：將24路數(shù)據(jù)流中的在同一時(shí)間播放的24幀一次放在一起，作為一個(gè)記錄寫入磁盤，在播放時(shí)將它們一起讀出，這樣就避免了尋道。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘇志明.計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的功能、發(fā)展及分類 [J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2012（32）.

[2]湯小丹，梁紅兵等.現(xiàn)代操作系統(tǒng) [M].北京：電子工業(yè)出版社，2007.

[3]張堯?qū)W等.計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2013.