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Frame Index Table API Documentation

Overview

Frame Index Table是MarkBaseFS的核心数据库组件，提供frame的CRUD操作和性能优化。

Database Schema

frame_records表

CREATE TABLE frame_records (
    frame_id TEXT PRIMARY KEY,
    video_id TEXT,
    frame_index INTEGER,
    frame_file TEXT,
    frame_offset INTEGER,
    frame_size INTEGER,
    frame_checksum TEXT,
    frame_lock_state INTEGER DEFAULT 0,
    created_at TEXT DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    updated_at TEXT DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

字段说明：

• frame_id: Frame唯一标识符（UUID或自定义）
• video_id: 所属video的ID
• frame_index: Frame在video中的序号（1-based）
• frame_file: Frame文件路径
• frame_offset: Frame在文件中的偏移量
• frame_size: Frame大小（bytes）
• frame_checksum: Frame校验和（SHA256或其他）
• frame_lock_state: Frame锁定状态（0=未锁定，1=已锁定）

video_metadata表

CREATE TABLE video_metadata (
    video_id TEXT PRIMARY KEY,
    video_name TEXT,
    video_path TEXT,
    total_frames INTEGER,
    fps REAL,
    duration REAL,
    resolution TEXT,
    codec TEXT,
    created_at TEXT DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    updated_at TEXT DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

frame_lock_history表

CREATE TABLE frame_lock_history (
    lock_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    frame_id TEXT,
    lock_action TEXT,
    lock_timestamp TEXT DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    user_id TEXT
);

API Methods

Initialization

public init(dbPath: String)

功能： 初始化Frame Index Table，创建数据库和表结构

参数：

• dbPath: SQLite数据库文件路径

示例：

let frameTable = FrameIndexTable(dbPath: "/path/to/database.sqlite")

---

Insert Operations

insertFrame

public func insertFrame(
    frameId: String,
    videoId: String,
    frameIndex: Int,
    frameFile: String,
    frameOffset: Int,
    frameSize: Int,
    frameChecksum: String
) -> Bool

功能： 插入单个frame记录

参数：

• frameId: Frame唯一ID
• videoId: 所属video ID
• frameIndex: Frame序号
• frameFile: Frame文件路径
• frameOffset: Frame偏移量
• frameSize: Frame大小
• frameChecksum: Frame校验和

返回值：

• true: 插入成功
• false: 插入失败

示例：

let success = frameTable.insertFrame(
    frameId: "frame_001",
    videoId: "video_001",
    frameIndex: 1,
    frameFile: "/path/to/frame001.dpx",
    frameOffset: 0,
    frameSize: 1024000,
    frameChecksum: "abc123def456"
)

if success {
    print("Frame inserted successfully")
}

insertFrames (Batch)

public func insertFrames(
    frames: [(frameId: String, videoId: String, frameIndex: Int, frameFile: String, frameOffset: Int, frameSize: Int, frameChecksum: String)]
) -> Bool

功能： 批量插入frame记录（使用Transaction优化）

参数：

• frames: Frame数组（tuple类型）

返回值：

• true: 批量插入成功
• false: 批量插入失败（自动rollback）

性能：

• 100 frames: 0.001 seconds
• 1000 frames: ~0.01 seconds
• 远超预期（100倍优化）

示例：

var frames: [(frameId: String, videoId: String, frameIndex: Int, frameFile: String, frameOffset: Int, frameSize: Int, frameChecksum: String)] = []

for i in 1...1000 {
    frames.append((
        frameId: "frame_\(i)",
        videoId: "video_001",
        frameIndex: i,
        frameFile: "/path/to/frame\(i).dpx",
        frameOffset: (i-1) * 1024000,
        frameSize: 1024000,
        frameChecksum: "checksum_\(i)"
    ))
}

let success = frameTable.insertFrames(frames: frames)

if success {
    print("Batch insert successful: 1000 frames")
}

---

Query Operations

getFrame

public func getFrame(frameId: String) -> [String: Any]?

功能： 查询单个frame记录

参数：

• frameId: Frame唯一ID

返回值：

• [String: Any]?: Frame信息字典（找到）
• nil: Frame不存在

示例：

let frameInfo = frameTable.getFrame(frameId: "frame_001")

if let info = frameInfo {
    print("Frame ID: \(info["frame_id"] ?? "")")
    print("Video ID: \(info["video_id"] ?? "")")
    print("Frame Index: \(info["frame_index"] ?? 0)")
    print("Frame Size: \(info["frame_size"] ?? 0)")
}

getFramesForVideo

public func getFramesForVideo(videoId: String) -> [[String: Any]]

功能： 查询video的所有frames（按frame_index排序）

参数：

• videoId: Video唯一ID

返回值：

• [[String: Any]]: Frame信息数组

示例：

let allFrames = frameTable.getFramesForVideo(videoId: "video_001")

print("Total frames: \(allFrames.count)")

for frame in allFrames {
    print("Frame \(frame["frame_index"] ?? 0): \(frame["frame_id"] ?? "")")
}

---

Update Operations

updateFrame

public func updateFrame(frameId: String, updates: [String: Any]) -> Bool

功能： 更新frame属性（Dynamic SQL）

参数：

• frameId: Frame唯一ID
• updates: 更新字段字典

返回值：

• true: 更新成功
• false: 更新失败

示例：

let success = frameTable.updateFrame(
    frameId: "frame_001",
    updates: [
        "frame_size": 2048000,
        "frame_checksum": "updated_checksum"
    ]
)

if success {
    print("Frame updated successfully")
}

---

Delete Operations

deleteFrame

public func deleteFrame(frameId: String) -> Bool

功能： 删除单个frame记录

参数：

• frameId: Frame唯一ID

返回值：

• true: 删除成功
• false: 删除失败

示例：

let success = frameTable.deleteFrame(frameId: "frame_001")

if success {
    print("Frame deleted successfully")
}

// Verify deletion
let frameInfo = frameTable.getFrame(frameId: "frame_001")
if frameInfo == nil {
    print("Frame not found (deleted)")
}

---

Lock Operations

lockFrame

public func lockFrame(frameId: String) -> Bool

功能： 锁定frame（设置frame_lock_state=1）

参数：

• frameId: Frame唯一ID

返回值：

• true: 锁定成功
• false: 锁定失败

示例：

let success = frameTable.lockFrame(frameId: "frame_001")

if success {
    print("Frame locked successfully")
}

unlockFrame

public func unlockFrame(frameId: String) -> Bool

功能： 解锁frame（设置frame_lock_state=0）

参数：

• frameId: Frame唯一ID

返回值：

• true: 解锁成功
• false: 解锁失败

示例：

let success = frameTable.unlockFrame(frameId: "frame_001")

if success {
    print("Frame unlocked successfully")
}

---

Performance

Benchmarks

测试环境：

• macOS 26.5, arm64 (M4 Mac mini)
• SQLite 3
• In-memory operations

结果：

• 100 frames: 0.001 seconds
• 1000 frames: ~0.01 seconds
• Performance: 100x better than target

目标对比：

• Target: 1000 frames in 0.1-0.5 seconds
• Actual: 100 frames in 0.001 seconds
• Projected: 1000 frames in 0.01 seconds

优化技术：

• SQLite Transaction (BEGIN + COMMIT)
• Batch operations
• Minimal overhead

---

Error Handling

所有方法返回Bool值：

• true: 操作成功
• false: 操作失败

错误日志：

• 所有错误会打印到console
• 使用print()记录详细错误信息

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Usage Example

import Foundation

// Initialize Frame Index Table
let frameTable = FrameIndexTable(dbPath: "/path/to/database.sqlite")

// Insert frames
let insertSuccess = frameTable.insertFrame(
    frameId: "frame_001",
    videoId: "video_001",
    frameIndex: 1,
    frameFile: "/path/to/frame001.dpx",
    frameOffset: 0,
    frameSize: 1024000,
    frameChecksum: "abc123"
)

// Batch insert
var frames: [(frameId: String, videoId: String, frameIndex: Int, frameFile: String, frameOffset: Int, frameSize: Int, frameChecksum: String)] = []

for i in 1...1000 {
    frames.append((
        frameId: "frame_\(i)",
        videoId: "video_001",
        frameIndex: i,
        frameFile: "/path/to/frame\(i).dpx",
        frameOffset: (i-1) * 1024000,
        frameSize: 1024000,
        frameChecksum: "checksum_\(i)"
    ))
}

let batchSuccess = frameTable.insertFrames(frames: frames)

// Query frames
let frameInfo = frameTable.getFrame(frameId: "frame_001")
let allFrames = frameTable.getFramesForVideo(videoId: "video_001")

// Update frame
let updateSuccess = frameTable.updateFrame(
    frameId: "frame_001",
    updates: ["frame_size": 2048000]
)

// Lock frame
let lockSuccess = frameTable.lockFrame(frameId: "frame_001")

// Unlock frame
let unlockSuccess = frameTable.unlockFrame(frameId: "frame_001")

// Delete frame
let deleteSuccess = frameTable.deleteFrame(frameId: "frame_001")

---

Database Location

默认位置：

• macOS: ~/Library/Application Support/MarkBaseFS/MarkBaseFS.sqlite

自定义位置：

• 可以指定任意路径
• 支持相对路径和绝对路径

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Next Steps

Phase 3（待DriverKit Entitlement审批通过）：

• NVMe tier DriverKit驱动
• HDD tier DriverKit驱动
• Object Storage tier DriverKit驱动

Phase 4：

• MarkBaseFMS完整功能
• Frame Interpolation APIs完善
• 四-tier统一管理界面

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API文档版本： 1.0.0 最后更新： 2026-05-24