CN101888540B - 一种在流媒体文件中承载ts流的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种在流媒体文件中承载TS流的方法及装置,提高TS流在流媒体领域中的实用性。该方法包括:采样TS流,得到采样单元;获取所述采样单元的索引信息;将所述采样单元写入流媒体文件的数据部分;根据所述索引信息生成所述流媒体文件的索引部分。采用本发明提供的在流媒体文件中承载TS流的方法及装置,可以将TS流封装到流媒体文件中,从而可以通过标准的流媒体文件解析程序读取TS流数据,便于TS流数据在流媒体领域的多方交互,提高TS流在流媒体领域中的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种在流媒体文件中承载TS流的方法及装置。
背景技术
ISO 13818-1(ITU H.222)中定义的MPEG传送流(Transport Stream,TS)是一种广泛使用的系统层复用协议,在其上可以承载MPEG1/2/4视频、H264视频、MPEG1/2/4音频等各种主流的音视频编码格式,目前广泛的应用于广播电视领域,随着交互式网络电视(IPTV)等应用的发展,TS流在基于IP网络的流媒体等领域也得到了广泛的应用。
由于TS流缺乏随机访问能力,流媒体应用中TS流的时移和点播节目存储通常采取私有格式,即为TS流附加上关键帧等索引信息。私有格式不利于多方交互,因此将TS流封装在支持随机访问的标准文件格式如ISO媒体文件中对于TS流在流媒体等领域中的应用成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在流媒体文件中承载TS流的方法及装置,提高TS流在流媒体领域中的实用性。
本发明提供一种在流媒体文件中承载TS流的方法,该方法包括:
从所述TS流中连续取TS包,并判断获取的TS包是否满足以下条件,如果不满足,则继续从所述TS流中取TS包;如果满足,则将已经取的TS包组成采样单元;所述条件包括:所述采样子模块取的TS包的数量达到TS包的限制数N(N为整数);或者,如果当前采样子模块取的TS包中包含非关键帧视频数据,则连续取TS包,直到下一个包含关键帧的TS包前;或者,如果当前采样子模块取的TS包中包含非关键帧视频数据,则连续取TS包,直到下一个时间戳与当前采样的TS包的时间戳不同的TS包前;又或者,如果当前采样子模块取的TS包中包含关键帧视频数据,则连续取TS包,直到下一个包含非关键帧的TS包前;
获取所述采样单元的索引信息;
将所述采样单元写入流媒体文件的数据部分;
根据所述索引信息生成所述流媒体文件的索引部分。
进一步的,所述获取所述采样单元的索引信息包括:
解析所述采样单元中各TS包;
记录所述各TS包中是否包含关键帧视频数据;
根据所述采样单元的当前节目时钟参考值换算得到所述各TS包对应的时间戳。
进一步的,所述获取所述采样单元的索引信息还包括:
如果所述采样单元中的任一TS包中包含关键帧视频数据,则所述采样单元标记为关键帧;
所述采样单元的时间戳为所述采样单元中第一个TS包的时间戳。
本发明还提供一种在流媒体文件中承载TS流的装置,该装置包括:
采样模块,用于从所述TS流中连续取TS包,并判断获取的TS包是否满足以下条件,如果不满足,则继续从所述TS流中取TS包;如果满足,则将已经取的TS包组成采样单元;所述条件包括:所述采样子模块取的TS包的数量达到TS包的限制数N(N为整数);或者,如果当前采样子模块取的TS包中包含非关键帧视频数据,则连续取TS包,直到下一个包含关键帧的TS包前;或者,如果当前采样子模块取的TS包中包含非关键帧视频数据,则连续取TS包,直到下一个时间戳与当前采样的TS包的时间戳不同的TS包前;又或者,如果当前采样子模块取的TS包中包含关键帧视频数据,则连续取TS包,直到下一个包含非关键帧的TS包前。
获取模块,用于获取所述采样模块得到的采样单元的索引信息;
数据模块,用于将所述采样模块得到的采样单元写入流媒体文件的数据部分;
索引模块,用于根据所述获取模块获取的索引信息生成所述流媒体文件的索引部分。
进一步的,所述获取模块包括:
解析子模块,用于解析所述采样模块得到的采样单元中各TS包;
关键帧子模块,用于记录所述解析子模块得到的各TS包中是否包含关键帧视频数据;
时间戳子模块,用于根据所述采样单元的当前节目时钟参考值换算得到所述解析子单元得到的各TS包对应的时间戳。
进一步的,所述获取模块还包括:
结果子模块,用于如果所述关键帧子单元得到的各TS包中任一TS包中包含关键帧视频数据,则将所述采样模块得到的采样单元标记为关键帧;以及,将所述采样模块得到的采样单元的时间戳标记为所述时间戳子模块得到的采样单元中第一个TS包的时间戳。
采用本发明提供的在流媒体文件中承载TS流的方法及装置,可以将TS流封装到流媒体文件中,从而可以通过标准的流媒体文件解析程序读取TS流数据,便于TS流数据在流媒体领域的多方交互,提高TS流在流媒体领域中的实用性。
进一步的,可以根据封装后的流媒体文件中包含时间戳,可以按照设定时间对TS流进行操作,实现对TS流的读取、快进、快退以及随机播放等,进一步推广TS流在流媒体领域中的应用。
附图说明
图1示出本发明在流媒体文件中承载TS流的方法的流程示意图;
图2示出本发明在ISO流媒体文件中承载TS流的方法的流程示意图;
图3示出本发明在流媒体文件中承载TS流的装置的结构示意图;
图4示出流媒体TS流直播点播应用场景;
图5示出图4中TS包重组采样示意图;
图6示出手机电视终端进行TS流本地录制和回放的场景;
图7示出图6中TS包重组采样示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细阐述。本发明的目的是提供在流媒体文件中封装TS流的方法及装置,将TS封装在流媒体文件中有以下几个问题需要解决:1.TS本身复用有多路原始流,将TS包映射到流媒体文件中需要对TS流如何采样。2.如何确定媒体文件中采样单元的时间戳。本发明所说的流媒体文件,包括但不限于支持随机访问的标准流媒体文件,例如ISO、MP4、MOV或3GP等,其中,ISO媒体文件格式是流媒体领域中广泛使用的媒体文件格式,MP4、MOV、3GP文件格式都是其衍生和扩展。由于ISO媒体文件格式的容器特性,理论上可以承载各种编码格式的视音频数据。在以下实施例中,仅以ISO媒体文件为例进行说明,其他流媒体文件的原理相同。
图1示出本发明在流媒体文件中承载TS流的方法的流程示意图。请参阅图1,在流媒体文件中承载TS流的方法,该方法包括:
101、采样TS流,得到采样单元。
其中,对TS流的采样步骤具体包括:从TS流中连续取TS包,直到达到TS包的限制数N(N为整数);或者,如果当前采样的TS包中包含非关键帧视频数据,则连续取TS包,直到下一个包含关键帧的TS包前;又或者,如果当前采样的TS包中包含非关键帧视频数据,则连续取TS包,直到下一个时间戳与当前采样的TS包的时间戳不同的TS包前;又或者,如果当前采样的TS包中包含关键帧视频数据,则连续取TS包,直到下一个包含非关键帧的TS包前。
102、获取采样单元的索引信息。
索引信息包括但不限于关键帧和时间戳,具体的:
解析采样单元中各TS包。
记录各TS包中是否包含关键帧视频数据。
根据采样单元的当前节目时钟参考(PCR)值换算得到各TS包对应的时间戳。
如果采样单元中的任一TS包中包含关键帧视频数据,则采样单元标记为关键帧。
采样单元的时间戳为采样单元中第一个TS包的时间戳。
103、将采样单元写入流媒体文件的数据部分。
流媒体文件的数据部分用于承载流媒体文件的数据包,对于ISO媒体文件而言,数据部分是指ISO媒体文件的mdat部分,对于不同的流媒体文件格式,数据部分可以采用不同的字段承载。
104、根据索引信息生成流媒体文件的索引部分。
流媒体文件的索引部分用于承载流媒体文件的数据指示信息等,对于ISO媒体文件而言,索引部分是指ISO媒体文件的moov原子信息部分,对于不同的流媒体文件格式,索引部分可以采用不同的字段承载。
可以先执行步骤103,再执行步骤104;也可以先执行步骤104,再执行步骤103;还可以同时执行步骤103和104。
图2示出本发明在ISO流媒体文件中承载TS流的方法的流程示意图。请参阅图2,在ISO流媒体文件中承载TS流的方法,该方法包括:
201、接收或读取一段TS流数据。
202、依次解析TS包,记录信息,包括:
各TS包是否包含视频关键帧(I帧)数据。
各TS包对应时间戳,时间戳根据TS流中当前PCR值换算得到。
203、根据一定规则,取连续整数个TS包,组成一个采样单元,记录其时间戳。取包规则如下:
连续取TS包,直到达到TS包数限制N。
如果当前采样包含非I帧视频数据,连续取TS包,直到下一个I帧TS包前或者直到下一个不同时戳的TS包之前。
如果当前采样包含I帧TS包,连续取TS包,直到下一个非I帧视频包前。
以上任一条件满足,即可判断采样单元收集完整。采样单元对应时戳由其中第一个TS包的时间戳决定。
如果采样单元中任一TS包为关键帧,则本采样单元标记为关键帧。记录本采样单元对应的时间戳为其中第一个TS包的时间戳及是否包含关键帧。
204、根据ISO媒体文件格式,将采样单元写入文件的mdat部分,如果还有TS包,则转入步骤203,否则转入步骤204下一步。
205、根据步骤203中记录的信息,生成moov原子信息部分。
206、完成文件生成,结束。
图3示出本发明在流媒体文件中承载TS流的装置的结构示意图。本发明在流媒体文件中承载TS流的装置可以独立设置,也可以集成于流媒体服务器或者手机电视终端中。请参阅图3,该装置包括:
采样模块301,用于采样TS流,得到采样单元;
获取模块302,用于获取采样模块得到的采样单元的索引信息;
数据模块303,用于将采样模块得到的采样单元写入流媒体文件的数据部分;
索引模块304,用于根据获取模块获取的索引信息生成流媒体文件的索引部分。
进一步的,采样模块可以包括:
采样子模块,用于从TS流中连续取TS包;
判断子模块,用于判断采样子模块获取的TS包是否满足以下条件,如果不满足,则采样子模块继续从TS流中取TS包;如果满足,则采样子模块已经取的TS包组成采样单元;条件包括:
采样子模块取的TS包的数量达到TS包的限制数N(N为整数);或者,如果当前采样子模块取的TS包中包含非关键帧视频数据,则连续取TS包,直到下一个包含关键帧的TS包前;
又或者,如果当前采样子模块取的TS包中包含非关键帧视频数据,则连续取TS包,直到下一个时间戳与当前采样的TS包的时间戳不同的TS包前;又或者,如果当前采样子模块取的TS包中包含关键帧视频数据,则连续取TS包,直到下一个包含非关键帧的TS包前。
进一步的,获取模块可以包括:
解析子模块,用于解析采样模块得到的采样单元中各TS包;
关键帧子模块,用于记录解析子模块得到的各TS包中是否包含关键帧视频数据;
时间戳子模块,用于根据采样单元的当前节目时钟参考值换算得到解析子单元得到的各TS包对应的时间戳。
进一步的,获取模块还可以包括:
结果子模块,用于如果关键帧子单元得到的各TS包中任一TS包中包含关键帧视频数据,则将采样模块得到的采样单元标记为关键帧;以及,将采样模块得到的采样单元的时间戳标记为时间戳子模块得到的采样单元中第一个TS包的时间戳。
以下将本发明提供的流媒体文件中承载TS流的方法及装置在流媒体领域中进行具体的应用。
图4示出流媒体TS流直播点播应用场景。请参阅图4流服务器接收到编码器发出的TS直播码流,采用MP4文件承载TS直播码流,并将生成的MP4文件预存在片源库,后续有用户需要点播和回看此节目,流服务器通过标准的MP4读取程序读取MP4文件,执行用户发送的快进、快退指令,将相应的TS流数据发送给终端。
图5示出图4中TS包重组采样示意图。请参阅图5:
1.读取TS流数据,包含TS包1-包6
2.解析并记录各TS包的I帧信息及时间戳,如下:
a)TS1,TS2同为非I帧,时戳同为0
b)TS3,TS4同为I帧,时戳分别为0和1
c)TS5,TS6同为非I帧,时戳同为1
3.将TS包分组成采样单元:
a)TS1,TS2组成采样单元1
b)TS3,TS4组成采样单元2
c)TS5,TS6组成采样单元3
4.记录关键帧和时戳信息
a)采样单元1时戳为0。
b)采样单元2时戳为0,I帧。
c)采样单元3时戳为1。
5.依次将采样单元写入文件。
6.根据时戳和I帧信息,生成moov原子信息。
7.完成完整的mp4媒体文件生成。
图6示出手机电视终端进行TS流本地录制(PVR)和回放的场景。请参阅图6,手机电视终端接收前端发送的码流,解调出对应直播节目的TS流数据,采用3GP文件承载TS流,并将生成的3GP文件写入存储设备。后续有用户需要点播和回看此节目,终端播放程序通过标准的3GP读取程序库读取3GP文件,执行用户发送的快进、快退指令,将相应的TS流取出来,并通过标准的TS流解复用库,恢复视音频原始数据解码播放。
图7示出图6中TS包重组采样示意图。请参阅图7(设每Sample中TS包数限额为3):
1.读取TS流数据,包含TS包1-包6
2.解析并记录各TS包的I帧信息及时间戳,如下:
a)TS1,TS2,TS3,TS4同为非I帧,时戳同为0
b)TS5为非I帧,时戳为1
c)TS6为I帧,时戳为1
3.将TS包分组成采样单元:
a)TS1,TS2,TS3组成采样单元1
b)TS4组成采样单元2
c)TS5组成采样单元3
d)TS6组成采样单元4
4.记录关键帧和时戳信息
a)采样单元1时戳为0。
b)采样单元2时戳为0。
c)采样单元3时戳为1。
d)采样单元4时戳为1。I帧。
5.依次将采样单元写入文件。
6.根据时戳和I帧信息,生成moov原子信息。
7.完成完整的3GP媒体文件生成。
采用本发明提供的在流媒体文件中承载TS流的方法及装置,可以将TS流封装到流媒体文件中,从而可以通过标准的流媒体文件解析程序读取TS流数据,便于TS流数据在流媒体领域的多方交互,提高TS流在流媒体领域中的实用性。
以上所述仅是本发明的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种在流媒体文件中承载TS流的方法,其特征在于,该方法包括:
从所述TS流中连续取TS包,并判断获取的TS包是否满足以下条件,如果不满足,则继续从所述TS流中取TS包;如果满足,则将已经取的TS包组成采样单元;所述条件包括:采样子模块取的TS包的数量达到TS包的限制数N,N为整数;或者,如果当前采样子模块取的TS包中包含非关键帧视频数据,则连续取TS包,直到下一个包含关键帧的TS包前;或者,如果当前采样子模块取的TS包中包含非关键帧视频数据,则连续取TS包,直到下一个时间戳与当前采样的TS包的时间戳不同的TS包前;又或者,如果当前采样子模块取的TS包中包含关键帧视频数据,则连续取TS包,直到下一个包含非关键帧的TS包前;
获取所述采样单元的索引信息;
将所述采样单元写入流媒体文件的数据部分;
根据所述索引信息生成所述流媒体文件的索引部分。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述采样单元的索引信息包括:
解析所述采样单元中各TS包;
记录所述各TS包中是否包含关键帧视频数据;
根据所述采样单元的当前节目时钟参考值换算得到所述各TS包对应的时间戳。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取所述采样单元的索引信息还包括:
如果所述采样单元中的任一TS包中包含关键帧视频数据,则所述采样单元标记为关键帧;
所述采样单元的时间戳为所述采样单元中第一个TS包的时间戳。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述流媒体文件包括ISO、MP4、MOV或3GP。
5.一种在流媒体文件中承载TS流的装置,其特征在于,该装置包括:
采样模块,所述采样模块包括采样子模块和判断子模块,所述采样子模块用于从所述TS流中连续取TS包,所述判断子模块用于判断获取的TS包是否满足以下条件,如果不满足,则所述采样子模块用于继续从所述TS流中取TS包;如果满足,则所述采样子模块用于将已经取的TS包组成采样单元;所述条件包括:所述采样子模块取的TS包的数量达到TS包的限制数N,N为整数;或者,如果当前采样子模块取的TS包中包含非关键帧视频数据,则连续取TS包,直到下一个包含关键帧的TS包前;或者,如果当前采样子模块取的TS包中包含非关键帧视频数据,则连续取TS包,直到下一个时间戳与当前采样的TS包的时间戳不同的TS包前;又或者,如果当前采样子模块取的TS包中包含关键帧视频数据,则连续取TS包,直到下一个包含非关键帧的TS包前;
获取模块,用于获取所述采样模块得到的采样单元的索引信息;
数据模块,用于将所述采样模块得到的采样单元写入流媒体文件的数据部分;
索引模块,用于根据所述获取模块获取的索引信息生成所述流媒体文件的索引部分。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述获取模块包括:
解析子模块,用于解析所述采样模块得到的采样单元中各TS包;
关键帧子模块,用于记录所述解析子模块得到的各TS包中是否包含关键帧视频数据;
时间戳子模块,用于根据所述采样单元的当前节目时钟参考值换算得到所述解析子单元得到的各TS包对应的时间戳。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述获取模块还包括:
结果子模块,用于如果所述关键帧子单元得到的各TS包中任一TS包中包含关键帧视频数据,则将所述采样模块得到的采样单元标记为关键帧;以及,将所述采样模块得到的采样单元的时间戳标记为所述时间戳子模块得到的采样单元中第一个TS包的时间戳。
8.根据权利要求5至7任一项所述的装置,其特征在于,该装置集成于流媒体服务器或者手机电视终端中。
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