CN102723090A - Mp4文件生成及读取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种MP4文件生成及读取方法。其中，所述MP4文件生成方法包括步骤：对每路媒体数据分别创建4个信息记录文件；输入需要生成MP4文件的媒体数据；按照MP4封装格式录制媒体数据，在每录制一帧媒体数据时，将该帧媒体数据对应的stss box、stts box、stco box和stsz box的信息分别记录至4个信息记录文件之中；生成MP4文件，且4个信息记录文件中分别记录了每帧媒体数据对应stss box、stts box、stco box和stsz box的信息。本发明使得重要的资料不会流失，具有方法简单、实现容易的优点。

Description

MP4文件生成及读取方法

技术领域

本发明涉及一种音视频处理技术，尤其是涉及一种MP4文件生成及读取方法。

背景技术

对于音频、视频文件而言，MP4文件封装格式近来得到较快发展和较为广泛的应用。所述的MP4文件封装格式，对应的标准为ISO/IEC 1449612。MP4文件格式作为开放容器，几乎可用来描述所有的媒体结构，目前被广泛用于封装H.264视频和AAC音频，是高清视频的代表。同时，由于受到美国Apple公司产品的支持，使得该格式发展前景较好。

在生成或者录制MP4文件时，有可能会碰到诸如停电、生成设备或录制设备的系统故障等原因导致录制过程异常中断，从而导致MP4文件不能使用的情况。

由于MP4文件格式作为开放容器，而MP4文件是由很多的容器（box）组成的。box主要分成两类，一类是数据（即音频或视频数据），另一类是参数。在读取时需要得到所有的信息，一旦文件有数据或者参数不符合或者不完整的情况，就会导致整个MP4文件读取失败。

发明内容

本发明提出一种MP4文件生成及读取方法，以解决目前在生成MP4文件的过程中产生异常中断时导致MP4文件无法正确读取的技术问题。

本发明采用如下技术方案实现：一种MP4文件生成方法，其包括步骤：

对每路媒体数据分别创建4个信息记录文件；

输入需要生成MP4文件的媒体数据；

按照MP4封装格式录制媒体数据，在每录制一帧媒体数据时，将该帧媒体数据对应的stss box、stts box、stco box和stsz box的信息分别记录至4个信息记录文件之中；

生成MP4文件，且4个信息记录文件中分别记录了每帧媒体数据对应stssbox、stts box、stco box和stsz box的信息。

其中，每个信息记录文件均由相应的记录指针控制进行信息读写操作。

其中，MP4封装格式包括：有且只有一个作为MP4格式标志的“ftyp”类型的box；有且只有一个包含所有媒体数据的宏观描述信息的“moov”类型的box；MP4文件的媒体数据包含在“mdat”类型的box。

其中，“moov”类型的box包括2个子box：用于记录创建时间、修改时间、时间度量标尺、可播放时长信息的mvhd box；具有一系列子box用于描述每个媒体轨道的具体信息的trak box。

其中，trak box具体包含：表述本视频轨或音频轨的基本信息的tkhd box，描述了编辑片段信息用作文件定位的edts box，以及包含mdhd、hdlr和minf三类子box的mdia box；其中，minfbox具有vmhd、dinf和stbl这三个子box。

其中，stbl box里面包含对媒体数据的样本进行各种描述的子box，其中包括stss box、stts box、stco box和stsz box。

另外，本发明公开一种MP4文件读取方法，其包括步骤：

根据4个信息记录文件中每帧媒体数据对应stss box、stts box、stco box和stsz box的信息，从MP4文件中读出每帧媒体数据及对应的I帧;

根据读出每帧媒体数据及对应的I帧，得到生成MP4文件之前的媒体数据；

其中，MP4文件是采用所述MP4文件生成方法所生成的。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明可以采用将部分重要的参数数据生成文件的方式，比如stss、stts、stco和stsz等容器（box），在生成音视频数据的同时，将参数保存下来，生成独立的文件。这样即使遇到异常终止的情况，也可以根据保存的参数容器（BOX），还原原始的音视频数据。从而使得重要的资料不会流失。另外，本发明生成MP4文件的方法简单、实现容易。

附图说明

图1是本发明生成MP4文件的流程示意图；

图2是本发明读取MP4文件的流程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，先将MP4文件格式做适当介绍。

MP4文件是指符合ISO/IEC1449612标准的文件，由若干个封装有数据的容器（box）（其中，每个box的结构都是4字节的size,4字节的type，还有一些data数据）组成，具体包括：一个MP4文件首先会有且只有一个“ftyp”类型的box，作为MP4格式的标志并包含关于文件的一些信息；之后会有且只有一个“moov”类型的box（电影容器，Movie Box），它是一种内容容器（container box），不包含具体媒体数据，但包含本文件中所有媒体数据的宏观描述信息，moov box下有mvhd和trak这2个子box，其中，mvhd box中记录了创建时间、修改时间、时间度量标尺、可播放时长等信息，而trak box（轨道容器）中的一系列子box描述了每个媒体轨道的具体信息；MP4文件的媒体数据包含在“mdat”类型的box（媒体数据容器，Midia Data Box）中，该类型的box也是container box，可以有多个，也可以没有（当媒体数据全部引用其他文件时）；在MP4文件末尾是一个mfra box，为媒体数据的索引文件，可通过查询直接定位所需时间点的媒体数据。

其中，trak box里面包含三类子box，分别是tkhd、edts和mdia，tkhd主要表述本视频轨或音频轨的一些基本信息，其域与前述的mvhd类似，不过mvhd描述的是整个文件的信息，而tkhd描述是本轨道的信息。edts是一个容器box，里面通过包含子box elst描述一些编辑片段信息，在文件的定位会有一些用处。trak box里面最重要的子box就是mdia box了，这个box也是一个容器box，里面包含mdhd、hdlr和minf三类子box。minf box里面又分别有vmhd(或smhd)（分别表示视频和音频）、dinf和stbl这三个box中，最重要的信息保存在stbl box中，stbl box可以说是mp4文件中最重要的box了，几乎关于所有核心数据描述都放在这个box里面。

stbl box也是一个容器，全称是sample table。stbl box里面包含对样本（sample）进行各种描述的子box。其中，样本（sample）是MP4文件数据的基本单位，一个样本就是表示音视频的一帧。stbl里面包含的几类主要的样本容器（sample box），分别是：

1、样本时间容器（stts box，time to sample box），存储了样本的时间信息。Stts box能很方便的根据时间标签（timestamp）找到对应的样本，或者获取某个样本对应的时间标签。

2、样本关键帧容器（stss box，sync sample box），存储了每个关键帧的样本ID，根据stss box能方便的找到当前帧最近的关键帧。

3、样本大小容器（stsz box，sample size box)，stsz box可以描述每个样本的大小。

4、样本位置容器（stco box，chunk offset box)，stco box描述了每个块（chunk）在文件中的绝对偏移位置。

在生成MP4文件的过程中，遇到异常情况导致进程终止时，一般来说，音视频的数据是在的。但是由于没有了参数，同时由于音视频在封装成MP4时会丢掉一些头信息，所以无法还原成原始的音视频数据。所以，本发明可以采用将部分重要的参数数据生成文件的方式，比如stss、stts、stco和stsz等容器（box），在生成音视频数据的同时，将参数保存下来，生成独立的文件。这样即使遇到异常终止的情况，也可以根据保存的参数容器（BOX），还原原始的音视频数据。从而使得重要的资料不会流失。

如图1所示，在一个优选实施例中，本发明生成MP4文件包括如下流程：

步骤S11、由于每路媒体数据（即每路音视频数据）在生成MP4时都有对应的stss、stts、stco和stsz等box信息，因此，在生成MP4文件之前，对每路媒体数据分别创建4个信息记录文件和相应的记录指针，4个信息记录文件分别在各自记录指针的控制下进行信息读写操作，在生成MP4文件时保持并动态更新stss box、stts box、stco box和stsz box的信息。

步骤S12、输入需要生成MP4文件的媒体数据。

步骤S13、按照MP4封装格式录制媒体数据，在每录制一帧媒体数据时，将该帧媒体数据对应的stss box、stts box、stco box和stsz box的信息分别记录至步骤S11创建的4个信息记录文件之中。

步骤S14、录制媒体数据完毕，生成MP4文件，且4个信息记录文件中分别记录了每帧媒体数据对应stss box、stts box、stco box和stsz box的信息。

若上述步骤S14在生成MP4文件的过程中，遇到异常情况导致进程终止时，导致MP4文件损坏，MP4文件无法正常读取，此时，可以结合4个信息记录文件，从MP4文件中读取已经录制的媒体数据，结合图2所示，具体包括如下步骤：

步骤S21、根据4个信息记录文件中每帧媒体数据对应stss box、stts box、stco box和stsz box的信息，从MP4文件中读出每帧媒体数据及对应的I帧。

先从用于记录stco box的信息记录文件中读取记录第1帧媒体数据在文件中的起始位置的信息、从用于记录stsz box的信息记录文件中读取记录第1帧媒体数据的大小信息（或数据长度信息）、从用于记录stts box的信息记录文件中读取记录第1帧媒体数据的时间信息、从用于记录stss box的信息记录文件中读取记录第1帧媒体数据对应的I帧。以此类推，可以得到MP4录制中断前所有帧的媒体数据。

步骤S22、根据读出每帧媒体数据及对应的I帧，还原得到录制时的媒体数据。

综上，本发明可以采用将部分重要的参数数据生成文件的方式，比如stss、stts、stco和stsz等容器（box），在生成音视频数据的同时，将参数保存下来，生成独立的文件。这样即使遇到异常终止的情况，也可以根据保存的参数容器（BOX），还原原始的音视频数据。从而使得重要的资料不会流失。另外，本发明生成MP4文件的方法简单、实现容易。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种MP4文件生成方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

对每路媒体数据分别创建4个信息记录文件；

输入需要生成MP4文件的媒体数据；

按照MP4封装格式录制媒体数据，在每录制一帧媒体数据时，将该帧媒体数据对应的stss box、stts box、stco box和stsz box的信息分别记录至4个信息记录文件之中；

生成MP4文件，且4个信息记录文件中分别记录了每帧媒体数据对应stssbox、stts box、stco box和stsz box的信息。

2.根据权利要求1所述MP4文件生成方法，其特征在于，每个信息记录文件均由相应的记录指针控制进行信息读写操作。

3.根据权利要求1所述MP4文件生成方法，其特征在于，MP4封装格式包括：有且只有一个作为MP4格式标志的“ftyp”类型的box；有且只有一个包含所有媒体数据的宏观描述信息的“moov”类型的box；MP4文件的媒体数据包含在“mdat”类型的box。

4.根据权利要求3所述MP4文件生成方法，其特征在于，“moov”类型的box包括2个子box：用于记录创建时间、修改时间、时间度量标尺、可播放时长信息的mvhd box；具有一系列子box用于描述每个媒体轨道的具体信息的trak box。

5.根据权利要求4所述MP4文件生成方法，其特征在于，trak box具体包含：表述本视频轨或音频轨的基本信息的tkhd box，描述了编辑片段信息用作文件定位的edts box，以及包含mdhd、hdlr和minf三类子box的mdia box；其中，minfbox具有vmhd、dinf和stbl这三个子box。

6.根据权利要求5所述MP4文件生成方法，其特征在于，stbl box里面包含对媒体数据的样本进行各种描述的子box，其中包括stss box、stts box、stco box和stsz box。

7.一种MP4文件读取方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

根据4个信息记录文件中每帧媒体数据对应stss box、stts box、stco box和stsz box的信息，从MP4文件中读出每帧媒体数据及对应的I帧;

根据读出每帧媒体数据及对应的I帧，得到生成MP4文件之前的媒体数据；

其中，MP4文件是采用权利要求1-6任何一项所述方法所生成。

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