CN101442586B - 一种多媒体播放方法及播放终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多媒体播放方法以及播放终端，所述方法包括：根据多媒体数据解码器的实际性能和播放器之间切换的时间，确定出解码后用于缓存解码数据的缓冲区的大小；根据所述缓冲区大小创建缓冲区，将解码器解码后的数据经缓冲区延时输出至底层设备进行播放；在关闭当前播放器启动下一播放器期间，若所述缓冲区还有数据，则延时关闭所述输出缓冲区。所述播放终端用于根据所述播放方法进行音视频播放。本发明所提供的多媒体播放方法以及播放终端，通过在播放终端中使用适当大小的输出缓冲区和采取延时关闭输出缓冲区的手段，可以有效抵消切换延时的影响，实现较为流畅的音视频播放。

Description

一种多媒体播放方法及播放终端

技术领域

本发明涉及嵌入式系统，尤其涉及一种用于音频和/或视频播放的多媒体播放方法及播放终端。

背景技术

目前，多媒体移动终端(例如手机)上通常提供JavaME运行环境。根据JSR135规范的要求：需要为JavaME应用程序提供多媒体应用程序接口API(Application Programming Interface)；JavaME应用程序可以创建多个播放器(Player)，每个Player可以支持一种媒体格式，但该JSR135规范并未对具体支持的Player的个数进行限制。

例如，JavaME应用程序可以针对不同的媒体格式类型分别创建对应的播放器，该JavaME应用程序可以创建第一个播放器Player_1，用于播放MIDI格式类型的背景音乐；可以创建第二个播放器Player_2，用于播放MP3格式类型的子弹射击声音；可以创建第三个播放器Player_3，用于播放WAV格式类型的爆炸声。另一方面，几个播放器Player也可能使用同一个媒体数据流的不同数据片断，典型应用是HTTP流式音频播放。

在多个Player播放不同媒体内容的场景中，如果手机本身硬件或者驱动支持混音(Mixing)，则多路声音可以同时输出。然而，大多数手机不支持混音功能，或者对混音支持得不好。作为Java游戏设计，为了考虑对不同手机的兼容性，对多路声音的处理通常是先暂停某个Player的播放(例如背景音乐)，然后播放另一个Player的数据(例如爆炸声)。

在超文本传输协议(HTTP，Hypertext Transfer Protocol)流式音频播放的应用场景中，典型情况下的播放流程为：

首先，JavaME应用程序从HTTP数据流中获取第一个数据段A(例如64kB)，然后创建一个播放器Player-A来播放这该数据段A的数据；在播放器Player-A播放该数据段A的数据时，所述JavaME应用程序获取下一数据段B；在所述数据段A的数据播放完毕时，所述JavaME应用程序关闭Player-A，并创建一个新的播放器Player-B来播放所述数据段B的数据；随后，JavaME应用程序获取下一个数据段C，并准备创建Player-C；按上述流程依次类推，直到全部数据播放完毕。

在上述的该关于HTTP数据流播放的示例中，由于创建播放器以及利用所创建的播放器对数据进行播放，是在获取到第一个数据段A后就开始了而并不是全部数据下载完后才启动播放，因此，播放启动时间显著缩短，用户不需要等到全部数据下载完毕再开始播放。在后续的播放过程中，“播放”和“下载”流水线式地并行进行，构成了HTTP顺序流媒体(progressivestreaming)。HTTP顺序流媒体播放质量较好，和传输网络的兼容性好，因此，在手机等多媒体移动终端的在线音乐播放、移动电视等方面应用广泛。中国移动推出的“音乐随身听”业务，国外移动运营商如澳大利亚Telstra和加拿大Telus、Rogers所推的“音乐点播”业务就采用的这种HTTP顺序流媒体类型。

在上述两种典型场景下，都涉及多个Player切换问题。从Player-A被应用程序主动停止(游戏声音切换场景)或者播放完一段数据后自动停止(HTTP流媒体场景)，到Player-B开始播放，这之间存在时间延迟。延迟是由于解码器A从接到“停止”指令到停止输出数据之间需要时间。同样，解码器B接到“播放”指令到输出解码数据之间也需要时间。根据实测，这段切换延迟时间某些情况下可达到300ms以上。切换延迟导致输出数据出现短暂中断，如果延迟时间较长，用户可明显感觉到声音出现中断现象。同理，对视频播放器切换时，同样会存在切换时的延迟问题。例如在视频播放情况下，Player切换会导致画面出现短暂的停顿，影响用户的体验。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种多媒体播放方法及播放终端，用于缩短媒体播放器切换的时间，避免出现播放中断的情况。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种多媒体播放方法，包括：

根据多媒体数据解码器的实际性能和播放器之间切换的时间，确定出解码后用于缓存解码数据的缓冲区的大小；

根据所述缓冲区大小创建缓冲区，将解码器解码后的数据经缓冲区延时输出至底层设备进行播放；在关闭当前播放器启动下一播放器期间，若所述缓冲区还有数据，则延时关闭所述输出缓冲区。

进一步地，所述确定缓冲区的大小，是根据所述完成播放器切换所需的总时长来确定，即根据所述缓冲区大小应使得所缓存的数据所能达到的延时播放时长小于或等于切换总时长来确定。

进一步地，所述确定缓冲区大小的具体为：

缓冲区数据量＝声道数*采样率*每个采样的位数*延迟时间/8，

其中，所述延迟时间是延时播放的时长。

进一步地，所述延迟时间的取值范围为：100ms-200ms。

进一步地，所述延时关闭输出缓冲区，是通过在指示关闭输出缓冲区的时点设置延时定时器来实现，在延时定时器到达后关闭所述输出缓冲区，所述延时定时时间大于或等于缓冲区内剩余数据写入下层音频和/或视频驱动的时间。

进一步地，在所述延时定时器的定时期间，若缓冲区中有用于下一播放器的解码后写入的新数据，则取消该延时定时器到达后关闭输出缓冲区的操作，将该输出缓冲区用于所述下一播放器的媒体数据播放；

若在关闭当前播放器启动下一播放器期间，所述缓冲区没有数据则直接关闭所述输出缓冲区。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种多媒体播放终端，包括用于解码音视频数据的解码器、用于对解码后的音视频数据进行播放的播放器，还包括：

缓冲区，用于从解码器接收解码后的音视频数据，对所接收数据进行缓存后延时输出至播放器；

控制器，用于评估解码器的实际性能和播放器之间切换的时间，根据评估结果确定出解码后用于缓存解码数据的缓冲区的大小；根据所述估计出的缓冲区大小创建缓冲区，控制将所述解码器解码后的数据经缓冲区延时输出至播放器进行播放；在关闭当前播放器启动下一播放器期间，若检测所述缓冲区还有数据，则延时关闭所述输出缓冲区。

进一步地，所述控制器，根据应使得所缓存的数据所能达到的延时播放时长小于或等于切换总时长来确定所述缓冲区大小，所述缓冲区大小为：

缓冲区数据量＝声道数*采样率*每个采样的位数*延迟时间/8，

其中，所述延迟时间是延时播放的时长。

进一步地，所述延迟时间的取值范围为：100ms-200ms。

进一步地，所述播放终端进一步包括延时定时器，该定时器用于根据控制器的指令在收到关闭缓冲区指令后开始计时；在定时器定时期间，并且此时缓冲区内已无数据，则反馈给控制器，由控制器关闭输出缓冲区；

所述控制器，进一步还用于在播放器切换时控制关闭前一播放器并启动后一播放器，用于控制启动进行关闭输出缓冲区的操作，在缓冲区内还有未播放数据的情况下，为输出缓冲区设定定时器，延时关闭该缓冲区；当所设定的延时定时器到时，并且此时缓冲区内已无数据，则所述控制器关闭所述输出缓冲区；

其中，所述定时器的延时定时时间大于或等于缓冲区内剩余数据写入下层音频和/或视频驱动的时间。

本发明所提供的多媒体播放方法以及播放终端，通过在播放终端中使用适当大小的输出缓冲区和采取延时关闭输出缓冲区的手段，可以有效抵消切换延时的影响，实现较为流畅的音视频播放。

附图说明

图1是缓冲区所处系统中的位置示意图；

图2是缓冲区的工作流程示意图。

图3是本发明播放终端的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明作进一步地详细说明。

本发明的核心思想在于，在多媒体播放终端中，通过缓冲区管理，解决多个播放器(Player)切换时的中断现象。这里说的缓冲区是指的解码器(CODEC)解码后，而输出到音频设备或视频设备前的输出缓冲区，在系统中所处的位置如图1所示，缓存区中的数据为PCM格式，可直接送入底层的音频或视频播放设备播放。

本发明通过使用适当大小的输出缓冲区和延时关闭输出缓冲区，可以有效抵消切换延时的影响，实现较为流畅的音视频播放。

所述输出缓冲区大小的设定首先应考虑解码器的实际情况。在某些解码器上，Player切换导致的延时高达300ms，因而这个输出缓冲区就要缓存足够多的数据，例如缓存500ms的数据，可以大幅降低播放断续的概率。但过大的输出Buffer会导致大量的数据滞留在Buffer中，当播放停止时，反应迟钝，余音还在，影响用户体验。原则上，CODEC切换延迟应该尽量小，这样输出Buffer可以较小，100ms-200ms就应该够用了。因而，本发明优选的，在确定缓冲区大小时，应以满足100ms-200ms切换延迟所需的数据大小为限。

另一方面，在Player切换过程中，当Player-A被应用程序程序主动停止或者播放完一段数据后自动停止，此时的输出缓冲区里可能还有缓存的未播放的数据，输出缓冲区自然不能在此时关闭，本发明通过设置延时定时器，会延时一段时间，等待这些数据播放完，如果在播放完以后Player-B还未开始播放，则此时关闭输出缓冲区。

本发明通过缓冲区管理，可以解决多个播放器切换时的中断现象。通过使用适当大小的输出缓冲区和延时关闭输出缓冲区，可以有效抵消切换延时的影响，实现较为流畅的音视频播放。下面结合说明书附图2，对本发明的具体实现方式进行详细说明，流程如下所示，包括：

步骤201，预先评估解码器(CODEC)的实际性能和播放器(Player)切换的具体时间，根据这个时间估计缓冲区的大小；

步骤202，在创建Player的时候，根据之前预先估计的缓冲区大小创建输出缓冲区；

步骤203，Player将未解码的数据传送给CODEC；

步骤204，CODEC负责解码；

步骤205，CODEC将解码后的PCM数据写入输出缓冲区；

步骤206，Player启动进行关闭输出缓冲区的操作；

步骤207，在缓冲区内还有未播放数据的情况下，输出缓冲区设定定时器，延时关闭该缓冲区；

步骤208，当所设定的延时定时器到时，并且此时缓冲区内已无数据，则关闭输出缓冲区，流程结束。

进一步地，在上述步骤201中，首先需要了解解码器CODEC的实际情况，获取播放器Player切换导致延时的具体时间，根据公式：

需要的数据量＝声道数*采样率*每个采样的位数*延迟时间/8，

就可以算出输出缓冲区的大概大小；以mp3格式的数据为例，其参数为：双声道、44kHz采样、16bit/采样的数据流，延时时间500ms对应的缓冲区(Buffer)大小为2*44.1k*16*0.5/8＝88.2kB，然后根据测试的具体情况略微修正。

进一步地，在上述步骤207中，在关闭输出缓冲区时设置延时定时器，让定时器延时一段时间来关闭缓冲区，该延时定时器的延迟时间必须大于缓冲区内剩余数据写入下层音视频驱动的时间，最好还有剩余，以便利用该剩余时间来等待是否有新的播放器向缓冲区写入数据，如果有新的数据写入，则取消定时器关闭输出缓冲区的操作，这样可以和新的Player共享一个输出缓冲区，减少新播放器Player创建输出缓冲区的操作，更可进一步提高播放效率。

根据上述的多媒体播放方法，本发明还提供一种用于依照上述播放方法进行音视频数据播放的播放终端，如图3所示，该播放终端包括：

解码器301，用于接收音频和/或视频多媒体数据，并将所述音视频数据进行解码处理，处理为用于输出到音频设备或视频设备进行播放的数据格式，例如PCM格式，在图3所示的播放终端中，用于将解码后的数据输出至缓冲区302中；

缓冲区302，用于从解码器接收解码后的音视频数据，对所接收数据进行缓存后延时输出至播放器303；

播放器303，用于从缓冲区读取音视频数据进行播放，该播放器303可以是音频播放器、视频播放器或音视频播放器；

控制器304，用于评估解码器301(CODEC)的实际性能和播放器303(Player)切换的具体时间，根据这个时间估计缓冲区的大小，并在创建Player的时候，根据之前预先估计的缓冲区大小创建输出缓冲区；在开始解码数据进行音视频播放时，控制解码器301、缓冲区302、播放器303依次将数据进行解码、缓存、播放；进一步还在播放器切换时，控制关闭前一播放器并启动后一播放器，可以控制启动进行关闭输出缓冲区的操作，在缓冲区内还有未播放数据的情况下，为输出缓冲区设定定时器，延时关闭该缓冲区；当所设定的延时定时器305到时，并且此时缓冲区内已无数据，则关闭输出缓冲区，流程结束；

定时器305，该定时器用于根据控制器的指令在收到关闭缓冲区指令后开始计时，在定时器时，并且此时缓冲区内已无数据，则反馈给控制器，由控制器关闭输出缓冲区。

所述控制器304在估计缓冲区大小时的具体方式如下：

首先需要了解解码器CODEC的实际情况，获取播放器Player切换导致延时的具体时间，根据公式：

需要的数据量＝声道数*采样率*每个采样的位数*延迟时间/8，

就可以算出输出缓冲区的大概大小；以mp3格式的数据为例，其参数为：双声道、44kHz采样、16bit/采样的数据流，延时时间500ms对应的缓冲区(Buffer)大小为2*44.1k*16*0.5/8＝88.2kB，然后根据测试的具体情况略微修正。

所述控制器304指示设置延时定时器的具体方式如下：

在控制器304指示关闭输出缓冲区302时，设置延时定时器305，让定时器305延时一段时间来关闭缓冲区，该延时定时器305的延迟时间必须大于缓冲区内剩余数据写入下层音视频驱动的时间，最好还有剩余，以便利用该剩余时间来等待是否有新的播放器向缓冲区写入数据，如果有新的数据写入，则取消定时器关闭输出缓冲区的操作，这样可以和新的Player共享一个输出缓冲区，减少新播放器Player创建输出缓冲区的操作，更可进一步提高播放效率。

进一步地，基于上述实施例，在本发明所述的多媒体播放终端中，并不限于一个播放器，可以设置多个播放器。

进一步地，基于上述实施例，在本发明所述的多媒体播放终端中，并不限于共享一个缓冲区，可以设置多个缓冲区。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种多媒体播放方法，其特征在于，包括：

根据多媒体数据解码器的实际性能和播放器之间切换的时间，确定出解码后用于缓存解码数据的缓冲区的大小；

根据所述缓冲区大小创建缓冲区，将解码器解码后的数据经缓冲区延时输出至底层设备进行播放；在关闭当前播放器启动下一播放器期间，若所述缓冲区还有数据，则延时关闭所述缓冲区；

其中，所述延时关闭缓冲区，是通过在指示关闭缓冲区时设置延时定时器来实现，所述延时定时时间大于或等于缓冲区内剩余数据写入下层音频和/或视频驱动的时间；

进一步地，在所述延时定时器的定时期间，若缓冲区中有用于下一播放器的解码后写入的新数据，则取消该延时定时时间到达后关闭缓冲区的操作，将该缓冲区用于所述下一播放器的媒体数据播放；

若在关闭当前播放器启动下一播放器期间，所述缓冲区没有数据，且在延时定时时间到达后，则直接关闭所述缓冲区。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述确定缓冲区的大小，是根据完成播放器切换所需的总时长来确定，即根据所述缓冲区大小应使得所缓存的数据所能达到的延时播放时长小于或等于切换总时长来确定。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述确定缓冲区大小的步骤具体为：

缓冲区数据量＝声道数*采样率*每个采样的位数*延迟时间/8，

其中，所述延迟时间是延时播放的时长。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述延迟时间的取值范围为：100ms-200ms。

5.一种多媒体播放终端，包括用于解码音视频数据的解码器、用于对解码后的音视频数据进行播放的播放器，其特征在于，还包括：

缓冲区，用于从解码器接收解码后的音视频数据，对所接收数据进行缓存后延时输出至播放器；

控制器，用于评估解码器的实际性能和播放器之间切换的时间，根据评估结果确定出解码后用于缓存解码数据的缓冲区的大小；根据所述评估出的缓冲区大小创建缓冲区，控制将所述解码器解码后的数据经缓冲区延时输出至播放器进行播放；在关闭当前播放器启动下一播放器期间，若检测所述缓冲区还有数据，则延时关闭所述缓冲区；

其中，所述播放终端进一步包括延时定时器，该定时器用于根据控制器的指令在收到关闭缓冲区指令后开始计时；在定时器定时期间，并且此时缓冲区内已无数据，则反馈给控制器，由控制器关闭缓冲区；

所述控制器，进一步还用于在播放器切换时控制关闭前一播放器并启动后一播放器，用于控制启动进行关闭缓冲区的操作，在缓冲区内还有未播放数据的情况下，为缓冲区设定定时器，延时关闭该缓冲区；当所设定的延时定时时间到时，并且此时缓冲区内已无数据，则所述控制器关闭所述缓冲区；

其中，所述定时器的延时定时时间大于或等于缓冲区内剩余数据写入下层音频和/或视频驱动的时间。

6.如权利要求5所述的播放终端，其特征在于，

所述控制器，根据应使得所缓存的数据所能达到的延时播放时长小于或等于切换总时长来确定所述缓冲区大小，所述缓冲区大小为：

缓冲区数据量＝声道数*采样率*每个采样的位数*延迟时间/8，

其中，所述延迟时间是延时播放的时长。

7.如权利要求6所述的播放终端，其特征在于，所述延迟时间的取值范围为：100ms-200ms。

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