一種擴展流媒體播放設備解碼能力的方法
2023-05-30 01:00:56
專利名稱：一種擴展流媒體播放設備解碼能力的方法
技術領域：
本發明涉及一種流媒體解碼的方法，屬於計算機多媒體技術領域，特別涉及一種利用網絡實 現遠程解碼的技術。
背景技術：
目前各種流媒體的編解碼算法及格式正在快速發展，視頻編碼從早期的FLC、 FL發展到 MPEG1、 MPEG2、 MPEG4、 RealVideo、 Windows Media Video、 H. 264等；音頻編碼從PCM發展到 MP3、 0GG、 MPC、 mp3Pro、 RealAudio、 APE以及Windows Media Audio等；而流媒體的封裝格式 也是五花八門，如AVI、 MPG、 RM、 RMVB、 0GM、 MKV、 WMV等等。可以預見將來還會出現更多的格 式。現在，很多嵌入式播放器可以解碼和播放其中一些格式，這樣用戶便可以通過電視機來觀賞 這些格式的影片。
但是由於流媒體格式的多樣化及發展迅速，現有的各種流媒體解碼設備支持的格式有限， 也無法支持新出現的編碼算法，限制了其使用價值。 一些編解碼算法由於算法的複雜性和運算量 巨大，在嵌入式流媒體播放設備上不能夠支持，即使其硬體有能力能夠支持這些算法的，在售出 之後想要進行新格式的解碼軟體升級又會面臨解碼授權費用、軟體開發成本高周期長、升級過程 繁瑣等一系列問題。
而反觀個人計算機，是各種軟體解碼器出現最早、更新最快最方便的平臺，因此現在常常採 用一種基於文件的轉碼技術，先在個人計算機上利用已經安裝好的解碼器對流媒體文件進行解碼 之後再按照嵌入式流媒體播放器所支持的格式進行重編碼。這種方法雖然可以解決上述問題，但 是為得到佔用空間和編碼質量都比較理想的目標文件，其重新編碼過程需要做大量的運算，所以 耗時很長，通常需要原文件播放時間的一至兩倍時間才能完成，不具備實時性，令人難以忍受。
在大多數擁有嵌入式流媒體播放器的用戶的家庭，基本上也同時擁有一臺個人計算機，而且 如果只是在電視機或投影儀上觀看影片則完全不需要文件轉碼這種效率低下的方式。 一些用戶將 計算機直接連接至電視機進行播放，但是計算機和電視機通常不會放在一起，每次搬移計算機重 新連線安裝也是一個繁瑣的過程。
發明內容
為了能使嵌入式流媒體播放器能夠充分利用戶家庭裡的各種資源進行實時的解碼播放操作， 本發明提出一種能夠利用具有較強流媒體解碼能力的設備來代替較弱解碼能力的流媒體播放設 備進行解碼的方法，以增強和擴展流媒體播放設備的解碼能力。
本發明提出的擴展流媒體播放設備解碼能力的方法，包括
源流媒體讀取模塊，運行在解碼設備上，根據播放器指定的原始流媒體的位置信息，使用相
應的協議訪問並讀取原始流媒體數據並根據原始流媒體的格式將流媒體數據送入對應的解碼器；
源解碼器集合， 一組各種格式解碼器和解復用器的集合，負責對各種原始媒體流進行解復用 和/或解碼。運行在解碼設備上，通常由第三方提供，用戶自行安裝；
編碼器集合，由一種或多種格式的編碼器組成，負責將解碼器解碼之後的流媒體重新編碼成 適合在網絡上實時傳輸，在播放設備上能夠實時播放的碼流。編碼器運行在解碼設備上，通常由 播放設備製造商隨機提供，也可以使用通用編碼器格式，但是必須能夠支持實時轉換；
網絡收發模塊，負責將編碼器輸出的碼流通過網絡送往播放設備，同時也負責利用網絡進行 播放設備和解碼設備的控制信息交換。在解碼設備和播放設備上配對運行；
解碼設備控制模塊，運行在解碼設備上，負責根據網絡帶寬，編碼器和解碼器的硬體資源消 耗等情況，為滿足實時性和高質量來制定編碼器的編碼參數，同時也負責根據播放設備發出的各 種控制命令，如原始媒體流的獲取，播放，暫停，停止，快進，快退等，來控制運行在解碼設備 上的各個模塊；
播放器，運行在播放設備上，接收從解碼設備上通過設備間網際網路播發出來的實時碼流， 並進行實時解碼播放，同時將終端用戶的播放控制操作包括原始媒體流的定位信息通過網絡同步 送往解碼設備；
解碼設備，運行上述原始流媒體讀取模塊、解碼器、編碼器、網絡收發模塊和控制模塊的設備； 播放設備，運行上述播放器和網絡收發模塊的設備。 與文件轉碼的方式相比，本發明的好處在於
1、 實時的解碼編碼過程對使用者基本透明，使用更方便。
2、 編碼器可以充分利用網絡帶寬，輸出碼率較高的碼流。由於碼率限制較為寬鬆，編碼器 就可以用運算量相對比較簡單編碼方式就可以保證輸出質量，因而容易實現實時性。
本發明同樣也具有和文件轉碼方式相似的優點當使用個人計算機作為解碼設備時，播放設 備可以獲得計算機平臺的升級擴展方便的特性，可以非常容易得獲得各種格式流媒體的解碼器支 持。
圖l是本發明的總體結構示意圖，表明了各物理設備之間的邏輯關係。
圖2是i發明的核心部分，替代播放設備進行解碼的解碼設備的結構及流程示意圖。其中， 單向虛線箭頭表示原始碼流，雙向實心箭頭表示控制交互信息，粗箭頭表示原始碼流分離之後的 一路或多路碼流。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作具體描述。
參考附圖1， 一種擴展流媒體播放設備解碼能力的方法，主要流程是
播放設備和解碼設備通過網絡收發模塊先建立通訊連接，在本例中，使用乙太網並利用 TCP/IP協議進行網絡通訊；
1、 開始播放時，播放器檢查原始流媒體格式，如發現本設備沒有相對應的解碼能力，則向解 碼設備請求協助解碼並指出原始流媒體所在位置。在本例中，原始流媒體以文件形式存在於播放 設備中，播放設備將原始流媒體文件以Windows文件共享協議對解碼設備開放；
2、 解碼設備設備通過Windows文件共享協議打開播放設備上共享的原始流媒體文件，並對其 進行解碼並實時轉換成播放設備支持的碼流，然後送回播放設備；
3、 播放設備將接收到的碼流進行實時解碼播放。 參考附圖2，解碼設備的各模塊的關係及流程
1、 控制模塊通過網絡收發模塊接收到播放設備的解碼請求，根據其給定的原始流媒體文件 的網絡地址控制流媒體讀取模塊打開該文件。
在本例中，使用Windows文件共享協議，因此解碼請求包中所含的文件地址描述信息格式為 W播放設備機器名\原始流媒體文件的共享路徑\原始流媒體文件的文件名。
2、 流媒體讀取模塊使用Windows文件共享協議讀取原始流媒體文件，向控制模塊報告其編 碼格式；
3、 控制模塊通過網絡收發模塊接收到播放設備的解碼請求，根據其報告的設備類型確定播 放設備本身的解碼能力。
在本實施例中，播放設備支持xvid MPEG4視頻流解碼，MPEG Layer-3音頻流解碼通用解 碼標準，字幕流使用私有格式解碼。播放設備將其每種碼流的解碼能力按如下格式打包在解碼請 求包中 [碼流2類型，碼流2格式] [碼流3類型，碼流3格式]
碼流類型及格式在本例中採用微軟DirectShow技術中定義的GUID統一編碼。因此在本例中 該播放設備生成的請求包為 [STREAMTYPE_Audio， MEDIASUBTYPE_MP3, MEDIASUBTYPE—MPEG2—AUDIO] [STREAMTYPE—Text,私有GUID]
4、 控制模塊根據原始流媒體文件的編碼格式在編碼器集中選取相應的解碼器，根據播放設 備的解碼能力在編碼器集中選取相應的編碼器,建立起解碼編碼關係、參數和流程。在本例中， 解碼設備為個人計算機，運行Windows作業系統，因此該解碼編碼關係和流程使用微軟的 DirectShow技術創建每個解碼器和編碼器均會報告或自行確定其支持的輸入輸出碼流格式，以 GUID統一編碼表示，控制模塊根據每個編解碼器的輸入輸出格式、源格式和目標格式建立數據傳 輸轉換通道。
5、 解碼器集通過流媒體讀取模塊從原始流媒體文件分離出一路或多路碼流並解碼輸出。
6、 在步驟4被選中的編碼器將已解碼的各路碼流分別編碼成如步驟3所示的符合播放設備 的碼流格式，加上播放時所需要的一些如時間戳等附加信息，並通過網絡收發模塊送至設備。7、 運行在播放設備上的播放器對接收到的各路碼流解碼並播放，該步驟關於解碼播放流程 與具體播放設備的內部結構有關，不在本發明範圍內所述。本實施例同樣採用DirectShow技術 進行解碼和播放的控制。
8、 用戶對播放設備進行的播放、暫停、快進、快退、定位等控制操作，在網絡收發模塊接 收到之後送給控制模塊。
9、 控制模塊將控制操作分別變換成對源媒體讀取模塊，各解碼器和各編碼器的控制操作，以 保持整個解碼播放系統的狀態一致性。
權利要求
1、一種擴展流媒體播放設備解碼能力的方法，包括原始流媒體讀取模塊，根據給定的原始流媒體的位置信息定位並獲取原始流媒體的內容，根據流媒體的格式送入相應的解碼器進行解碼；解碼器集，由一個或多個解碼器組成，負責對各種格式的原始流媒體進行解復用(分離)和解碼；編碼器集，由一個或多個編碼器組成，根據給定的目標比特率和播放器為播放流媒體所要求的格式進行再編碼；網絡收發模塊，實時地將解碼和編碼模塊的輸出的碼流及其附加信息傳送至播放器，同時將播放器的控制信息送入控制模塊；控制模塊，根據播放器發出的解碼請求，控制讀取模塊，解碼器和編碼器的輸入輸出和運行狀態等；播放器，通過網絡收發模塊控制解碼設備進行解碼並播放解碼設備輸出的碼流；解碼設備，運行上述原始流媒體讀取模塊、解碼器、編碼器、網絡收發模塊和控制模塊的設備；播放設備，運行上述播放器和網絡收發模塊的設備。
2、 根據權利要求l所述的一種擴展流媒體播放設備解碼能力的方法，其特徵在於原始流媒 體讀取模塊必須根據播放器給定的流媒體的位置信息以相應的協議來獲取原始流媒體內容。讀取 協議包括但不限於HTTP,FTP,MMS,RSTP,本地或遠程文件訪問以及其他私有通訊協議。
3、 根據權利要求1所述的一種擴展流媒體播放設備解碼能力的方法，其特徵在於整個流媒體從解碼再編碼，傳輸，接收並在客戶端播放是一個實時的過程，運行於解碼設備上的原始流 媒體解碼器和運行於播放設備上的流媒體播放器是並行工作的。
4、 根據權利要求1所述的一種擴展流媒體播放設備解碼能力的方法，其特徵在於解碼設 備和播放設備之間使用通用的、用於設備間互聯的通訊技術進行控制和碼流傳輸。這些互聯的通 訊技術包括但不限於有線乙太網，無線網絡，通用串行總線USB等。
5、 根據權利要求l所述的一種擴展流媒體播放設備解碼能力的方法，其特徵在於對原始流 媒體進行解碼的解碼設備的工作狀態受播放設備控制，包括但不限於播放，暫停，快進快退定位， 同步等。
6、 根據權利要求l所述的一種擴展流媒體播放設備解碼能力的方法，其特徵在於負責對原始碼流進行解碼的解碼器至少有一個運行在解碼設備上。
全文摘要
本發明涉及一種擴展流媒體播放設備解碼能力的方法，屬於計算機多媒體技術領域。該方法利用網絡，使得播放設備能夠利用網絡上的解碼設備進行解碼，完成解碼播放的工作。播放設備先檢測原始碼流是否屬於本設備不能解碼的碼流，如果不能解碼則將解碼工作交給網絡上的解碼設備；解碼設備將給定的原始碼流實時進行解碼並以網絡能夠傳送，播放設備能夠解碼播放的格式送回播放設備；播放設備解碼並播放解碼設備傳回的碼流，完成整個解碼播放的工作；此外，播放設備對解碼設備的解碼工作有控制權。本發明可以運用於多媒體播放器，IP機頂盒，帶計算機網絡接口的雙向數位電視機頂盒，使這些設備能夠播放多種格式的流媒體內容。
文檔編號H04L29/06GK101389020SQ200810067059
公開日2009年3月18日 申請日期2008年5月6日 優先權日2008年5月6日
發明者丹 李 申請人:丹 李