用於確定多媒體序列的幀尺寸的方法

2023-06-04 00:16:21

專利名稱：：用於確定多媒體序列的幀尺寸的方法
技術領域：
：本發明涉及用於多媒體解碼的系統和方法，更具體地涉及一種用於確定多媒體序列的幀頭的開始位置的系統和方法。
背景技術：
：MPEG-1定義了由MPEG(運動圖像專家組)承認的一組音頻和視頻(AV)編碼和壓縮標準。MPEG-1、AudioLayer3是被稱為MP3的流行音頻格式。隨著消費者解碼硬體變得更廉價和更強大，開發出了例如MPEG-2和MPEG-4的更先進的格式。這些較新的格式更為複雜並且需要更強大的硬體，但是這些格式也實現了更高的編碼效率。通常來講，MP3文件由多個MP3幀組成，而MP3幀由MP3報頭和MP3數據構成。這種幀的序列被稱為基本流。幀是獨立的信息(item):可以從文件中剪輯出幀，並且MP3播放器能夠播放該幀。MP3報頭包含了編碼機制的信息(例如，編碼版本、採樣率和比特率)，並且MP3數據是實際音頻有效載荷。然而，各個幀的長度可能由於編碼比特率等的多樣性而不固定，所以需要確定MP3文件的各個幀的長度以便進行後續解碼。
發明內容本發明提供了一種用於多媒體解碼的電子設備。該電子設備包括多媒體播放單元和處理器。該處理器接收多媒體序列；從所接收的多媒體序列中獲取第一幀報頭的第一比特率；通過公式來預測包括第一幀報頭的第一幀的第一長度，該公式使用的參數至少包括第一比特率以及第二長度與位於第一幀頭之前的第二幀頭的第二比特率的比；並且根據所預測的第一幀的第一長度，指導該多媒體播放單元播放第一幀的幀數據。本發明提供了一種用於確定多媒體序列的幀尺寸的方法。首先，從多媒體序列中獲取第一幀頭的第一比特率。然後，通過公式來預測第一幀的第一長度，該第一幀包括第一幀報頭。該公式使用的參數至少包括第一比特率以及第二長度與第二比特率的比。第二比特率是位於第一幀頭之前的第二幀頭的比特率。然後，在第一搜索區域內搜索同步模式，以確定位於第一幀之後的第三幀頭的開始位置，該第一搜索區域包括第一幀頭的開始位置加上所預測的第一長度的位置的。然後，將第一長度更新為第一幀頭與第三幀頭的開始位置之間的長度。最後，播放第一幀的幀數據。本發明提供了一種存儲有執行多媒體解碼方法的電腦程式的機器可讀存儲介質。首先，接收多媒體序列。然後，從該多媒體序列中獲取第一幀頭的第一比特率。然後，通過公式來預測第一幀的第一長度，該第一幀包括第一幀報頭，該公式使用的參數至少包括第一比特率以及第二長度與位於第一幀頭之前的第二幀頭的第二比特率的比。然後，根據所預測的第一長度，確定位於第一幀之後的第三幀頭的開始位置。然後，將第一長度更新為第一幀頭與第三幀頭的開始位置之間的長度。最後，播放第一幀的幀數據。通過參照附圖來閱讀後面的詳細說明書和實施例，可以更全面地理解本發明，附圖中圖1示出了用於播放多媒體文件的系統的實施方式；圖2示出了音頻報頭格式的例子，MPEG1、11172-3;圖3A是用於確定多媒體序列的幀尺寸的方法的流程圖；圖3B是圖3A的接續流程圖；而圖4A至4B示出了與圖3A的方法相對應的一段多媒體序列。具體實施方式圖1示出了用於播放多媒體文件的系統的實施方式。系統ioo包括多媒體解碼器102、多媒體播放單元104、處理器106、易失性存儲器108和非易失性存儲器110。非易失性存儲器110(例如，硬碟或快閃記憶體)可以存儲諸如音頻文件、視頻文件或其組合的多媒體文件。多媒體文件通常包括按序排列(insequence)的多個幀(multipleframe)，並且每個幀通常都由兩部分組成，開始部分(leadingpart)是幀報頭，後面部分是幀數據。每個幀報頭都具有特定構造的公共模式，該公共模式通常由同步模式和多媒體概況信息(例如，文件類型、比特率、編碼方案等)組成。各個幀數據可以存儲一段(segment)經編碼的多媒體數據，並且可以根據各個相應的幀報頭而被解碼。在多媒體文件中，各個幀報頭的長度(或尺寸)是固定的，然而，因為幀數據的比特率可能隨編碼機制而變換，所以各幀的長度可能不是固定的。因此，處理器106可以運行執行用於找到多媒體文件的幀頭的方法的電腦程式，以確定幀的開始位置。多媒體解碼器102可以根據存儲在相應幀報頭中的多媒體概況信息來對幀數據進行解碼。隨後，處理器106可以指導諸如顯示單元或揚聲器的多媒體播放單元104來播放被解碼的幀數據。易失性存儲器108可以存儲該電腦程式並由處理器106來訪問，該易失性存儲器108例如是動態隨機存取存儲器(DRAM)、靜態隨機存取存儲器(SRAM)等。圖2示出了通常被稱為MP3的音頻報頭格式的例子，MPEG1、11172-3。音頻報頭格式包括多個欄位。在多媒體文件中，各個幀報頭具有相同的報頭長度。欄位SYNC—WORD可以用作同步模式(例如，OxFFF或OxFFE)以驗證有效幀的開始。欄位ID表示了MPEG音頻版本ID，而欄位LAYER表示了編碼層。欄位SAMPLING—RATE表示了MP3文件的採樣率，例如16kHz或24kHz。在MP3文件中，欄位SYNC—WORD、ID、LAYER和SAMPLING—RATE在整個MP3文件的每個幀頭中被看作是不變的(constant)。欄位BITRATE表示了相應幀數據的比特率，並且在多媒體編碼器對MP3文件進行編碼時有若干個預定比特率可供選擇。注意到，諸如MPEG-2或MPEG-4的其他多媒體幀頭可以包含具有不同同步模式的不同報頭格式。8表1示出了MPEG1、11172-3的比特率表的例子，其中Fs表示採樣率並且欄位BITRATE的長度為4位。tableseeoriginaldocumentpage9表l圖3A是用於確定多媒體序列的幀尺寸(framesize)的方法的流程圖，並且該方法可以被存儲在電腦程式中並由圖1中所示的處理器來執行。圖4A至圖4B示出了與圖3A方法對應的一段多媒體序列。參照圖3A和圖4A，從多媒體序列中獲取第一代碼段H0和第二代碼段H1(步驟S302)，並且從第一代碼段HO中獲取第一可能比特率(potentialbitmte)Br0(步驟S304)。第一代碼段H0和第二代碼段Hl都包括特定構成(specificorganization)的相同模式(即，公共模式)。確定第一代碼段(codesegment)與第二代碼段的開始位置P0與Pl之間的第一幀的長度L0，並且將Br0與L0之間的映射存儲在查找表中(步驟S306)。查找表可以被存儲在圖1所示的易失性存儲器中，並且圖1所示的處理器可以査閱該査找表並從易失性存儲器中讀出相應長度。表2示出了假定多媒體文件是MPEG1、11172-3、LayerII或LayerIII的文件的查找表的例子。例如，如果可能比特率BrO是40kbit/s，則可以將第一長度LO在査找表中存儲為Len(BMO)。因此，從第二代碼段HI中獲取可能比特率Brl(步驟S308)，並且核對與所獲取的比特率Brl對應的長度在查找表中是否已被確定(步驟S310)。tableseeoriginaldocumentpage10當獲取的比特率Brl對應的長度沒有被確定(例如，比特率Brl是96kbt/s而表2中沒有存儲與比特率Brl對應的幀長度)，則利用公式來預測第二幀的長度Ll，該公式使用的參數至少包括長度L0與比特率Br0和Brl的比(步驟S312)。例如，長度L1被預測為Brlx(L0/Br0)。位置Pc被設定為Pl加上所預測的長度Ll(步驟314)。在Pc減去公差長度Lbl與Pc加上公差長度LM再加上預定報頭長度之間定義搜索區域(步驟S316)。公差長度Lbl可以是大於Brmax/Brmin的最小整數，其中Brmax和Brmin分別是幀的可能的最大比特率和最小比特率。參照圖4B，從搜索區域中獲取開始位置為P2的第三代碼段H2，第三代碼段H2包括該特定構造的公共模式(步驟S318)。因此，根據開始位置Pl與P2之間的實際長度更新長度Ll，並將Brl與Ll之間的映射存儲在查找表中(步驟S320)。當獲取的比特率Brl對應的長度被確定(例如，比特率Brl是40kbit/s，並且在表2中找到了相應的幀長度Len(Br40)),則從査找表中獲取與比特率Brl相應的預定(即，存儲的)長度Ld(步驟S322)，並且位置Pc被設定為Pl加上該預定長度Ld(步驟S324)。在Pc減去公差長度Lb2(例如，1位元組)與Pc加上公差長度Lb2再加上預定報頭長度之間定義搜索區域(步驟S326)。從搜索區域中獲取包括特定構造的公共模式的開始位置為P2的第三代碼段H2，第三代碼段H2包括特定構造的公共模式(步驟S328)。另外，當開始位置P2可以從搜索區域中發現時，則長度LO可以被認為是可靠的並且LO與BrO的比也可以被認為是可靠的。此外，代碼段H0和H1被發現的具有特定構造的相同模式也可以被認為是可靠的。然而，當搜索區域中不能發現開始位置P2時，需要確定另一公共模式來獲取新長度L0，並且需要對新的LO進行再次驗證。為了解決這種例外的結果，可以在先前獲取的多媒體序列的代碼段H0之後重新執行步驟S302到S328。圖3B是圖3A的接續流程圖。第三代碼段H2被設定為開始位置為P(i-l)的幀報頭H(i-l)(步驟S330)。從幀報頭H(i-l)獲取比特率Br(i-l)(步驟S332)，隨後檢查與所獲取的比特率Br(i-l)對應的長度是否己被確定(步驟S334)。當獲取的比特率Br(i-l)對應的長度沒有被確定時，則利用公式來預測第(i-l)幀的長度L(i-l)，該公式使用的參數至少包括Br(i-l)以及長度LO與比特率Br0的比(步驟S336)'並且位置Pc被設定為P(i-l)加上預測的長度L(i-l)(步驟S33S)。在Pc減去公差長度Lbl與Pc加上公差長度Lbl再加上預定報頭長度之間定義搜索區域(步驟S340)。公差長度Lbl例如可以是大於Brmax/Brmin的最小整數，其中Brmax和Brmin分別是幀的可能的最大比特率和最小比特率。從搜索區域中獲取開始位置為P(i)的幀報頭，該幀報頭包括特定構造的公共模式(步驟S342)。因此，根據開始位置P(i-l)與P(i)之間的實際長度，更新長度L(i-l)，並將Br(i-l)與L(i-l)之間的映射存儲在查找表中(步驟S344)。另外，當獲取的比特率Br(i-l)對應的長度被確定時，從查找表中獲取與比特率Br(i-l)相應的預定長度Ld(步驟S346)，並且位置Pc被設定為P(i-l)加上該預定長度Ld(步驟S348)。搜索區域被定義在Pc減去公差長度Lb2(例如，l字節)與Pc加上公差長度Lb2再加上預定報頭長度之間(步驟S350)。從搜索區域中獲取開始位置為P(i)的幀報頭，該幀報頭包括特定構造的公共模式(步驟S352)。在找到了包括P(i)的幀報頭之後，確定多媒體文件是否結束(步驟S354)。如果是，則整個處理也結束；如果否，則將所獲取的幀頭設定為幀報頭H(i-l)(步驟S356)，然後返回到步驟S332以發現後續多媒體幀。該實施方式的優點是，僅通過一個變量(即，幀比特率)就可以從多媒體序列中確定幀尺寸，該多媒體序列的每個幀報頭中具有同步模式(或公共模式)和比特率信息。該實施方式的另一個優點是，因為比特率的類型是有限的，所以可以在通過公式獲取映射以及通過檢查下一幀頭對映射進行驗證之後，生成並存儲與查找表中與比特率類型相應的幀長度的記錄。因此，可以縮短解碼過程中的搜索時間。儘管已經通過實施例並就優選實施方式對本發明進行了描述，但是應當理解本發明並不限於此。在不脫離本發明的主旨或範圍的條件下，本領域技術人員可以做出任何變型或修改。因此，所附權利要求書的範圍應當被給予最寬泛的解釋以涵蓋所有這種修改和相似設置。權利要求1、一種電子設備，該電子設備包括多媒體播放單元和處理器，所述處理器接收多媒體序列；從所接收的多媒體序列中獲取第一幀頭的第一比特率；通過公式來預測包括第一幀頭的第一幀的第一長度，所述公式使用的參數至少包括第一比特率以及第二長度與第二幀頭的第二比特率的比，該第二幀報頭在所述第一幀報頭之前；並且根據所述預測的第一幀的第一長度來指導所述多媒體播放單元播放所述第一幀的幀數據。2、根據權利要求l所述的電子設備，其中所述處理器還根據所述預測的第一長度確定位於第一幀之後的第三幀報頭的開始位置，並且根據所述第一幀報頭的開始位置與所述第三幀報頭的開始位置之間的長度更新所述第一長度，並且所述第三幀報頭的所述開始位置位於第一搜索區域中，該第一搜索區域包括第一幀頭的開始位置加上所預測的第一長度的位置。3、根據權利要求2所述的電子設備，其中所述處理器還從所述第二幀報頭中獲取所述第二比特率並且通過測量所述第二幀頭與所述第一幀報頭之間的長度確定所述第二長度，並且第一幀報頭、第二幀報頭和第三幀報頭中的每一個包括相同特定構造的相同公共模式。4、根據權利要求3所述的電子設備，其中所述多媒體序列是MPEG-1、11172-3(.mp3)文件，並且所述公共模式符合MP3報頭格式。5、根據權利要求2所述的電子設備，其中所述處理器還在所述第一搜索區域內搜索所述第三幀報頭的同步模式以確定所述第三幀頭的所述開始位置。6、根據權利要求2所述的電子設備，其中所述處理器還獲取所述第三幀頭的第三比特率，當所述第三比特率等於所述第一比特率時將包括第三幀報頭的所述第三幀的第三長度確定為更新後的所述第一長度，根據第三幀報頭的所述開始位置與位於所述第三幀之後的第四幀報頭的開始位置之間的長度更新所述第三長度，並且指導所述多媒體播放單元播放所述第三幀的幀數據，其中所述第四幀報頭的所述開始位置位於第二搜索區域中，該第二搜索區域包括第三幀報頭的開始位置加上預定的第三長度的位置。7、根據權利要求6所述的電子設備，其中所述第二搜索區域小於所述第一搜索區域。8、根據權利要求6所述的電子設備，該電子設備還包括數據存儲裝置，該數據存儲裝置被構造用於存儲査找表，該査找表包括所述更新後的第一長度與所述第一比特率之間的映射，其中所述處理器還查閱所述查找表以確定所述第三比特率與所述第一比特率是否匹配，以及如果所述第三比特率等於所述第一比特率時，則讀出所述更新後的第一長度。9、一種用於找出多媒體序列的幀尺寸的方法，所述方法包括從所述多媒體序列中獲取第一幀報頭的第一比特率；通過公式來預測包括所述第一幀報頭的第一幀的第一長度，該公式使用的參數至少包括所述第一比特率以及第二長度與第二幀報頭的第二比特率之比，該第二幀報頭在所述第一幀報文之前；在第一搜索區域內搜索同步模式，以確定位於第一幀之後的第三幀頭的開始位置，該第一搜索區域包括第一幀頭的開始位置加上所預測的第一長度的位置的；將第一長度更新為所述第一幀報頭與所述第三幀報頭的開始位置之間的長度；以及播放第一幀的幀數據。10、根據權利要求9所述的方法，其中預測所述第一長度進一步包括從所述第二幀報頭中獲取所述第二比特率；以及通過測量所述第二幀報頭的開始位置與所述第一幀報頭的開始位置之間的長度來確定所述第二長度。11、根據權利要求9所述的方法，該方法進一步包括獲取所述第三幀報頭的第三比特率；當所述第三比特率等於所述第一比特率時，將包括所述第三幀報頭的第三幀的第三長度確定為所述更新後的第一長度；在第二搜索區域內搜索所述同步模式，以確定位於第三幀之後的第四幀頭的開始位置，該第二搜索區域包括所述第三幀頭的開始位置加上所預測的第三長度的位置；將所述第三長度確定為所述第三幀報頭與第四幀報頭的開始位置之間的長度；以及播放所述第三幀的幀數據。12、根據權利要求ll所述的方法，其中確定所述第三長度進一步包括將更新後的第一長度與第一比特率之間的映射存儲在查找表中；查閱所述查找表以確定所述第三比特率是否等於所述第一比特率；以及如果所述第三比特率等於第一比特率，則將所述第三長度設定為更新後的第一長度。13、根據權利要求ll所述的方法，其中所述第二搜索區域小於所述第一搜索區域。14、根據權利要求11所述的方法，其中所述第一搜索區域被定義在第一預測位置減去第一公差長度與所述第一預測位置加上所述第一公差長度再加上預定報頭長度之間，所述第二搜索區域被定義在第二預測位置減去第二公差長度與所述第二預測位置加上所述第二公差長度再加上所述預定報頭長度之間，所述第一預測位置與所述第一幀的所述預測的第一長度相應，並且所述第二預測位置與所述第三幀的所述確定的第三長度相對應。15、根據權利要求14所述的方法，其中所述第一公差長度是大於可能的最大比特率與可能的最小比特率的最小整數，並且所述第二公差長度是一個字節。16、根據權利要求9所述的方法，其中通過公式Brlx(L0/Br0)預測所述第一幀的所述第一長度，Brl表示所述第一比特率，L0表示所述第二長度，而Br0表示所述第二比特率。17、根據權利要求9所述的方法，其中所述多媒體序列是MPEG-1AudioLayer3(.mp3)文件，並且所述同步模式是MP3報頭格式的同步字。18、根據權利要求9所述的方法，其中所述同步模式是"OxFFF"或"0xFFE"。19、一種存儲有電腦程式的機器可讀存儲介質，該電腦程式執行包括以下步驟的方法接收多媒體序列；從所述多媒體序列中獲取第一幀頭的第一比特率；通過公式來預測包括第一幀頭的第一幀的第一長度，該公式使用的參數至少包括所述第一比特率以及第二長度與位於第一幀頭之前的第二幀頭的第二比特率的比在內的參數；根據所述預測的第--長度確定第三幀的開始位置，該第三幀位於所述第一幀之後；將所述第一長度更新為所述第一幀報頭的開始位置與所述第三幀報頭的開始位置之間的長度；以及播放第一幀的幀數據。20、根據權利要求19所述的機器可讀存儲介質，其中該方法進一步包括在第一搜索區域內搜索同步模式，以確定第三幀頭的開始位置，該第一搜索區域內包括所述第一幀頭的開始位置加上所述預測的第一長度的位置。21、根據權利要求19所述的機器可讀存儲介質，其中該方法進一步包括從所述第二幀報頭中獲取所述第二比特率；以及通過測量所述第二幀頭的開始位置與所述第一幀頭的開始位置之間的長度以確定所述第二長度。全文摘要本發明提供了一種電子設備，該電子設備包括多媒體播放單元和處理器。該處理器接收多媒體序列；從所接收的多媒體序列中獲取第一幀頭的第一比特率；通過公式來預測包括第一幀頭的第一幀的第一長度，該公式至少使用了包括第一比特率以及第二長度與位於第一幀頭之前的第二幀頭的第二比特率之比在內的參數；並且根據所預測的第一幀的第一長度來指導該多媒體播放單元播放第一幀的幀數據。文檔編號H04L12/08GK101682515SQ200880019469公開日2010年3月24日申請日期2008年6月13日優先權日2008年3月20日發明者謝鬱震,郭沛昀申請人:聯發科技股份有限公司