CN101106637A - 通过机顶盒实现对外接存储设备的媒体文件播放的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过机顶盒实现对外接存储设备的媒体文件播放的方法。在本发明中接入机顶盒的外接存储设备相当于机顶盒的一个本地硬盘，相对于播放视频服务器上的节目，这种媒体的播放可以称为本地媒体文件播放。本地文件播放系统包括遥控器、机顶盒、显示设备和外接存储设备。当机顶盒检测到外接存储设备时，用户可以通过按遥控器预定义键进入生成的本地媒体播放列表，通过解析媒体文件、构建播放多个索引信息，选择媒体文件播放。播放特技支持快进、快退、暂停播放、恢复播放和定位播放。采用本发明所述方法，机顶盒的使用者可以通过存储设备在任何时间观看自己喜爱的节目，为机顶盒使用者提供了更多的选择和便利。

Description

通过机顶盒实现对外接存储设备的媒体文件播放的方法

技术领域

本发明涉及通过机顶盒实现视频媒体的播放方法，具体是一种通过机顶盒实现对外接存储设备的媒体文件播放的方法。

背景技术

由于IPTV机顶盒发展时间不长，对外设的支持也不够丰富。虽然广东电信和上海电信测试规范中都提到了机顶盒要有USB口，但都没有对如何支持USB接口以及支持到何种程度做详细的要求。

目前机顶盒都只实现了播放视频媒体服务器上的节目的功能，而对于外接在机顶盒上的存储设备(如U盘，MP3、移动硬盘等)，很多机顶盒只是实现了识别设备的功能，而没有针对机顶盒的特性实现播放这些存储设备上媒体文件的功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种在机顶盒上实现播放其外接存储设备上的媒体文件的方法。

在本发明之前，通过机顶盒点播视频服务器上的节目时，视频服务器负责解析不同文件格式的媒体文件，建立索引信息，并根据每帧数据的解码时间戳以一定次序向机顶盒发送媒体数据。

在本发明中，播放本地设备上的媒体文件时，机顶盒需要自己解析不同格式的媒体文件，构建播放相关的索引信息，并以一定规律向机顶盒解码器发送媒体数据。

本发明具体是这样实现的：

一种通过机顶盒实现对外接存储设备的媒体文件播放的方法，其特征在于，机顶盒读取到外接存储设备的媒体文件后进行如下处理：

第一步骤，生成本地媒体播放列表；

第二步骤，对于点播控制请求选定的媒体文件，机顶盒根据媒体文件类型的不同，解析媒体数据，构建播放所需的各种索引信息；

第三步骤，对于遥控器的点播控制请求，根据建立的各种索引信息，向解码器发送媒体数据，解码器进行解码播放。

所述第一步骤中媒体播放列表根据文件的扩展名判断媒体文件、或者逐个文件解析，找到媒体头判断媒体类型生成。

所述第二步骤中媒体数据的解析程度由机顶盒使用的解码器、媒体类型确定；

所述构建的索引信息包括：媒体帧的大小、显示时间、在媒体文件中的位置、是否是关键帧信息；

所述构建的索引信息由媒体类型确定。

所述第三步骤中通过遥控器的暂停播放、恢复播放、快进播放、快退播放、定位播放等，根据各种索引信息确定是否发送、何时发送以及从哪里开始向解码器发送媒体数据。

所述快进、快退播放根据机顶盒解码器的解码时间参数查找索引表，查找大于或等于快进播放或者小于或等于快退播放请求快进的时间点最近的视频关键帧，并从该视频关键帧开始向后快进播放或向前快退播放发送视频关键帧数据，发送的速度根据请求的快进或快退倍速而变化。

所述快进、快退播放是机顶盒根据其已经发送给解码器的视频帧序号在索引中查找距离该序号最近的下一个快进播放或前一个快退播放视频关键帧，从该视频关键帧开始向后快进播放或向前快退播放发送视频关键帧数据，发送的速度根据点播控制请求的快进或快退倍速而变化。

所述快进或快退倍速的控制，是根据视频关键帧的显示时间控制发送速度。

所述定位播放是机顶盒根据构建的索引信息，查找距离点播控制请求定位播放的时间点最近的视频关键帧，从该关键帧开始向后发送视频和音频数据。

所述查找距离点播控制请求的时间点最近的视频关键帧可以是找到小于或等于点播控制请求定位播放的时间点的最近的一个视频关键帧；

或者找到大于或等于点播控制请求定位播放的时间点的最近的一个视频关键帧；

或者找到点播控制请求定位播放的时间点之前和之后的最近的两个关键帧，然后比较哪个关键帧与请求的时间点最近，选择距离最近的那个关键帧。

对于暂停后的恢复播放，机顶盒恢复向解码器送媒体数据；

对于快进、快退或定位播放后的恢复播放可以是机顶盒根据索引信息，查找距离当前解码器解码时间点最近的视频关键帧和音频帧，并从该视频帧和音频帧开始根据视频帧和音频帧的显示时间顺序地向解码器送数据；

对于快进、快退或定位播放后的恢复播放，或者根据机顶盒当前已发送的视频关键帧序号确定下一个快进后恢复播放或前一个快退后恢复播放关键帧序号，并根据该关键帧的显示时间查找距离该时间点最近音频帧，并从该视频帧和音频帧开始根据视频帧和音频帧的显示时间顺序地向解码器送数据。

采用本发明所述方法，可以实现用机顶盒播放其外接存储设备上媒体文件的功能，如同点播视频服务器上的节目一样，在播放过程中控制灵活，不同的是播放外接存储设备上媒体文件不受时间、次数、视频服务器以及网络的限制。机顶盒的使用者可以通过存储设备在任何时间观看自己喜爱的节目，为机顶盒使用者提供了更多的选择和便利。

附图说明

图1是机顶盒本地播放系统组成图；

图2是本发明所述方法的流程图；

图3是小于用户请求定位播放的时间点的最近的视频关键帧；

图4是大于用户请求定位播放的时间点的最近的视频关键帧；

图5是用户请求定位播放的时间点与其前后两个关键帧之间等距离；

图6是等于用户请求定位播放的时间点的视频关键帧。

具体实施方式

与本发明所述方法对应的本地文件播放系统包括如下设备：遥控器、机顶盒、显示设备和外接存储设备(见图1)。

遥控器设置有点播控制键，可以发出无线信号，对机顶盒做播放控制操作。如用于定位控制的定位键、确定键；用于播放速度控制的快进、快退、暂停/恢复、停止、方向等键。

机顶盒可以实现点播功能，可以接收遥控器的无线信号，根据遥控器的控制，解析控制命令和媒体数据。

显示设备负责机顶盒播放的视频、图像的显示。

外接存储设备，如U盘，移动硬盘、MP3、MP4播放机等。机顶盒从该设备中读取用户指定的媒体文件，并播放该文件的内容。

机顶盒本地媒体文件播放的实现方法如下：

1、当硬件驱动检测到有外接存储设备接入到机顶盒时，通知机顶盒，这里的检测，外接设备接入机顶盒的时候驱动程序检测到之后会将设备挂载到机顶盒的文件系统中，然后驱动可以主动通知机顶盒，也可以由机顶盒主动检测预定义的标志来判断。

2、机顶盒检测该外接存储设备上的文件，生成本地媒体播放列表。生成媒体播放列表的方法有很多，如根据文件的扩展名判断媒体文件的方法比较简单，或者逐个文件解析，找到媒体头判断媒体类型的方法。

3、用户按遥控器进入机顶盒本地媒体播放列表。根据机顶盒提供的方法，用户挑选点播节目。

4、机顶盒读取用户选择的媒体文件，根据媒体文件类型的不同，采用不同的分析方法解析媒体数据，构建媒体播放所需的各种索引信息，如媒体帧的大小、显示时间以及在文件中的位置，是否是关键帧信息等。需要解析的程度因机顶盒使用的解码器而异，比如TI公司的DM642，在播放TS流的媒体文件时需要知道音频格式以确定打开何种解码器，而ADI公司的BF533在播放TS流媒体文件时就不需要知道确切的音频格式。构建的索引信息也因媒体类型(媒体类型包括：MPEG2、MP3、MPEG4、H.264等)而异，比如纯音频文件，不支持播放特技，一般都是顺序播放，只需要解析媒体的时长(Duration)、格式等信息就足够了，播放的时候，根据每帧的播放时间，逐帧地向解码器送数据就可以了；但包含视频的媒体文件的解析就相对复杂一些，如MP4文件，需要分析MP4文件结构中的STTS、STCO。STSC、STSZ和STSS等原子，通过计算得到该MP4文件中包含的所有视频和音频帧的信息，包括帧的大小(Size)、显示时间、在文件中的位置、是否是视频关键帧等信息。再如MPEG2文件，没有现成的索引信息，需要机顶盒分析整个媒体文件，解析每个PES包构建索引信息，过程比解析MP4文件要复杂一些。

5、当机顶盒接收用户的点播控制请求，如用户通过遥控器暂停播放、恢复播放、快进播放、快退播放、定位播放等，根据第4步建立好的各种索引信息确定是否发送、何时发送以及从哪里开始向解码器发送媒体数据。

快进、快退播放可以采用下面两种方法实现：

一种方法是根据机顶盒解码器的解码时间参数查找索引表，查找大于或等于(快进播放)或者小于或等于(快退播放)用户请求快进的时间点最近的视频关键帧，并从该视频关键帧开始向后(快进播放)或向前(快退播放)发送视频关键帧数据，发送的速度根据用户请求的快进或快退倍速而变化；

另一种方法是机顶盒根据其已经发送给解码器的视频帧序号在索引中查找距离该序号最近的下一个(快进播放)或前一个(快退播放)视频关键帧，从该视频关键帧开始向后(快进播放)或向前(快退播放)发送视频关键帧数据，发送的速度根据用户请求的快进或快退倍速而变化；

快进或快退倍速的控制，一般是根据视频关键帧的显示时间控制发送速度。

定位播放：机顶盒根据构建的索引信息，查找距离用户请求定位播放的时间点最近的视频关键帧，从该关键帧开始向后发送视频和音频数据。

查找距离用户请求的时间点最近的视频关键帧一般有以下几种方法，见附图3-6。图中Key N表示第N个视频关键帧，Key N+1表示第N+1个视频关键帧，Tm表示Key N的显示时间，Tn表示Key N+1的显示时间，Tuser表示用户请求播放控制的时间。

1)找到小于或等于用户请求定位播放的时间点的最近的一个视频关键帧，如附图3所示。

2)找到大于或等于用户请求定位播放的时间点的最近的一个视频关键帧，如附图4所示。

3)找到用户请求定位播放的时间点之前和之后的最近的两个关键帧，然后比较哪个关键帧与请求的时间点最近，选择距离最近的那个关键帧，如附图5、6所示。

这三种实现方法都可以，方法1和2相比误差因用户请求的时间点距离其前后两个关键帧的时长而异。如附图3所示，方法1查找到的关键帧距离用户请求的时间点更近一些，附图4中方法2查找到的关键帧距离用户请求的时间点更近些，附图5中，方法1和2查找到的关键帧距离用户请求的时间点相同，至于选择前一个关键帧，还是选择后一个关键帧，那就是策略的问题了。方法3中和了方法1和2，误差相对小些，但当用户请求的时间点恰好等于某个视频关键帧的显示时间的时候，如附图6所示，方法1、2、3是一样的。

暂停播放：机顶盒暂停向解码器送媒体数据；

恢复播放：恢复播放有2种情况：一种是暂停后的恢复播放；一种是快进、快退或定位播放后的恢复播放。

对于暂停后的恢复播放，机顶盒恢复向解码器送媒体数据；

对于快进、快退或定位播放后的恢复播放，可以采用下面两种方式实现：

一种是机顶盒根据索引信息，查找距离当前解码器解码时间点最近的视频关键帧和音频帧，并从该视频帧和音频帧开始根据视频帧和音频帧的显示时间顺序地向解码器送数据。另一种方式是根据机顶盒当前已发送的视频关键帧序号确定下一个(快进后恢复播放)或前一个(快退后恢复播放)关键帧序号，并根据该关键帧的显示时间查找距离该时间点最近音频帧，并从该视频帧和音频帧开始根据视频帧和音频帧的显示时间顺序地向解码器送数据。

第一种方法在机顶盒从低倍速快进到高倍速快进或者在快进和快退状态之间切换时可以做到无缝连接，即恢复播放前的最后一个画面和恢复播放后的第一个画面是连续的，没有出现跳变的情况。

而第二种方法在从低倍速快进到高倍速快进切换或者在快进状态和快退状态之间切换过程中可能会出现画面跳变的现象。

6、停止播放

用户按遥控器停止键终止媒体播放，机顶盒应用停止解析媒体数据，退出播放，返回到本地媒体播放列表。

下面以通过USB接口读取移动硬盘上的媒体文件播放的例子进一步描述本发明所述技术方案的实施过程：

1、当硬件驱动检测到有USB设备接入到机顶盒时，通知机顶盒主控进程。

2、机顶盒主控进程检测该设备上的文件，根据文件的扩展名找到媒体文件，并生成媒体播放列表。通过机顶盒浏览器显示提示信息告诉用户系统检测到USB设备，是否进入本地媒体播放页面。如果用户选择进入本地媒体播放，则进入本地媒体播放列表的显示页面。

3、用户通过按遥控器的方向键选择要播放的媒体文件，按确定键启动媒体文件播放。

4、机顶盒媒体播放进程读取用户选择的媒体媒体文件，解析媒体文件结构，根据媒体文件的不同，启动不同媒体解析过程，取得视音频轨的索引信息。播放开始时，媒体播放进程根据索引信息读取媒体数据，并根据每帧数据的解码时间，向解码器发送媒体数据。

比如播放MP4文件，根据MP4文件结构，分析MP4文件中的原子，解析机顶盒本地播放关心的原子，可以通过分析视频轨和音频轨的索引信息，也可以分析视频和音频HINT轨的索引信息得到我们关心的索引信息，如视频帧的大小、显示时间、在文件中的位置，是否是关键帧等。

由于机顶盒是嵌入式系统，内存具有局限性，因此构建索引的时候需要考虑到内存空间等因素，要优化索引信息，比如，可以在机顶盒媒体播放进程中维护一些关键的原子(如STTS、STSC、STSS、STSZ、STCO)在文件中的位置，也可以构建一些方便计算显示时间以及每个媒体帧在文件中的位置的索引，便于计算，也减少操作媒体文件的次数。

5、用户通过遥控器暂停播放、恢复播放、快进播放、快退播放、定位播放等。机顶盒根据第4步建立好的各种索引信息确定是否发送、何时发送以及从哪里开始向解码器发送媒体数据。

1)快进、快退播放：

根据机顶盒解码器的解码时间参数查找索引表，找到距离该时间点最近的视频关键帧，从该视频关键帧开始向后(快进播放)或向前(快退播放)发送视频关键帧；

快进、快退倍速的控制，可以根据每帧的解码时间来判断是否发送下一个视频关键帧。例如，媒体播放进程可以几十毫秒循环一次，判断是否向解码器发送数据，确定要发送数据，则发送，否则，退出循环。快进、快退时每次向解码器发送视频关键帧的时候都记录该视频帧的显示时间，到下一次发送数据的时候，如果判断下一个要发送的视频关键帧的显示时间加(快进播放)或者减(快退播放)当前时间与上一次发送视频关键帧的时间差后是否落在应该发送的时间范围(与快进快退倍速相关)内，则发送，否则什么都不做。

2)定位播放：

用户拖动定位条，选择要播放的时间点后按确定键进行定位播放。机顶盒媒体播放进程根据用户请求的时间点，在索引中查找距离该时间点最近的视频帧或视频关键帧，从该视频帧或视频关键帧开始根据每帧数据的解码时间戳顺序地向解码器发送数据。

3)暂停播放：

机顶盒媒体播放进程暂停向解码器发送媒体数据；

4)恢复播放：

对于暂停后的恢复播放，机顶盒媒体播放进程恢复向解码器送媒体数据；

对于快进、快退或定位播放后的恢复播放，机顶盒根据索引信息，查找距离当前解码器解码时间点最近的视频关键帧和音频帧，并从该视频帧和音频帧开始根据视频帧和音频帧的显示时间顺序地向解码器送数据。

6、停止播放

机顶盒媒体播放进程停止向解码器发送媒体数据，关闭媒体文件，退出播放状态，返回到本地媒体播放列表。

最后所应说明的是：以上实施例仅用于说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明做了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，也可以对本发明进行修改或等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应该涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种通过机顶盒实现对外接存储设备的媒体文件播放的方法，其特征在于，机顶盒读取到外接存储设备的媒体文件后进行如下处理：

第一步骤，生成本地媒体播放列表；

第二步骤，对于点播控制请求选定的媒体文件，机顶盒根据媒体文件类型的不同，解析媒体数据，构建播放所需的各种索引信息；

第三步骤，对于遥控器的点播控制请求，根据建立的各种索引信息，向解码器发送媒体数据，解码器进行解码播放。

2.如权利要求1所述的通过机顶盒实现对外接存储设备的媒体文件播放的方法，其特征在于：

所述第一步骤中媒体播放列表根据文件的扩展名判断媒体文件、或者逐个文件解析，找到媒体头判断媒体类型生成。

3.如权利要求1所述的通过机顶盒实现对外接存储设备的媒体文件播放的方法，其特征在于：

所述第二步骤中媒体数据的解析程度由机顶盒使用的解码器、媒体类型确定；

所述构建的索引信息包括：媒体帧的大小、显示时间、在媒体文件中的位置、是否是关键帧信息；

所述构建的索引信息由媒体类型确定。

4.如权利要求1所述的通过机顶盒实现对外接存储设备的媒体文件播放的方法，其特征在于：

所述第三步骤中通过遥控器的暂停播放、恢复播放、快进播放、快退播放、定位播放等，根据各种索引信息确定是否发送、何时发送以及从哪里开始向解码器发送媒体数据。

5.如权利要求4所述的通过机顶盒实现对外接存储设备的媒体文件播放的方法，其特征在于：

所述快进、快退播放根据机顶盒解码器的解码时间参数查找索引表，查找大于或等于快进播放或者小于或等于快退播放请求快进的时间点最近的视频关键帧，并从该视频关键帧开始向后快进播放或向前快退播放发送视频关键帧数据，发送的速度根据请求的快进或快退倍速而变化。

6.如权利要求4所述的通过机顶盒实现对外接存储设备的媒体文件播放的方法，其特征在于：

所述快进、快退播放是机顶盒根据其已经发送给解码器的视频帧序号在索引中查找距离该序号最近的下一个快进播放或前一个快退播放视频关键帧，从该视频关键帧开始向后快进播放或向前快退播放发送视频关键帧数据，发送的速度根据点播控制请求的快进或快退倍速而变化。

7.如权利要求4所述的通过机顶盒实现对外接存储设备的媒体文件播放的方法，其特征在于：

所述快进或快退倍速的控制，是根据视频关键帧的显示时间控制发送速度。

8.如权利要求4所述的通过机顶盒实现对外接存储设备的媒体文件播放的方法，其特征在于：

所述定位播放是机顶盒根据构建的索引信息，查找距离点播控制请求定位播放的时间点最近的视频关键帧，从该关键帧开始向后发送视频和音频数据。

9.如权利要求8所述的通过机顶盒实现对外接存储设备的媒体文件播放的方法，其特征在于：

所述查找距离点播控制请求的时间点最近的视频关键帧可以是找到小于或等于点播控制请求定位播放的时间点的最近的一个视频关键帧；

或者找到大于或等于点播控制请求定位播放的时间点的最近的一个视频关键帧；

或者找到点播控制请求定位播放的时间点之前和之后的最近的两个关键帧，然后比较哪个关键帧与请求的时间点最近，选择距离最近的那个关键帧。

10.如权利要求4所述的通过机顶盒实现对外接存储设备的媒体文件播放的方法，其特征在于：

对于暂停后的恢复播放，机顶盒恢复向解码器送媒体数据；

对于快进、快退或定位播放后的恢复播放可以是机顶盒根据索引信息，查找距离当前解码器解码时间点最近的视频关键帧和音频帧，并从该视频帧和音频帧开始根据视频帧和音频帧的显示时间顺序地向解码器送数据；

对于快进、快退或定位播放后的恢复播放，或者根据机顶盒当前已发送的视频关键帧序号确定下一个快进后恢复播放或前一个快退后恢复播放关键帧序号，并根据该关键帧的显示时间查找距离该时间点最近音频帧，并从该视频帧和音频帧开始根据视频帧和音频帧的显示时间顺序地向解码器送数据。

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