CN1817045A - 在流系统中解码数据流的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
一种用于解码包括音频/视频子流(14)和控制子流的数据流的方法，包括：缓冲节点(12)可以在相同的缓冲器中缓冲多个数据分组。这通过具有针对已分配的缓冲器大小和任意存储分组的分离参数来实现。因此，不仅能够在缓冲节点(12)中存储多个分组，还可以在其缓冲器为空的同时存在这种节点，因此随后能够重复使用节点。这对于缓冲并选择性地访问MPEG－4音频节点或声音节点中的多个音频分组尤其有用。
Description
技术领域
本发明涉及一种方法和设备，用于针对例如MPEG-4的多媒体流系统，在缓冲节点中解码数据流。
背景技术
在MPEG-4标准ISO/IEC 14496中，具体在部分1系统中，能够从可以利用不同MPEG-4格式编码类型编码的多个音频、视频和合成2D/3D对象来组成音频/视频(AV)场景，并将其作为复用比特流中的二进制压缩数据进行传输，所述复用比特流包括多个子流。也将子流称作基本流(ES)，并且能够通过描述符对其进行访问。ES可以包含AV数据，或可以是所谓的对象描述(OD)流，所述对象描述流包括解码AV子流所必需的配置信息。利用分量对象合成单个场景的过程被称作组成，是指在分组的重构和其各自ES的分别解码之后，混合多个单个AV对象(例如与音频和文本相关的视频的呈现)。在被称作“场景描述流”的专用ES中描述了场景的组成，所述场景描述流包含由节点的编码树构成的场景描述，所述节点被称作场景二进制信息(BIFS)。“节点”是指在MPEG-4标准中使用的处理步骤或单元，例如在解码器和后续处理单元之间缓冲数据或执行时间同步的接口。节点可以具有被称作字段的属性以及附加的其它信息。BIFS树中的叶节点通过指向OD流中的OD，与基本AV数据相对应，所述OD流包含指向ES中的AV数据的ES描述符。中间节点或场景描述节点将该素材进行分组，以形成AV对象，并对这种AV对象执行例如分组和传输。在接收机中，提取配置子流并将其用于建立所需的AV解码器。分离地将AV子流解码为对象，并将接收到的组成指令用于以解码AV对象来准备单个呈现。然后，回放该最终的呈现或场景。
根据MPEG-4标准，只能将音频内容存储在“音频缓冲器”节点或“媒体缓冲器”节点中。这两种节点都能够每次存储单个数据块。当存储另一个数据块时，重写之前存储的数据块。
当创建节点时，或当“length”字段改变时，“音频缓冲器”节点只能从音频子流载入数据。这意味着音频缓冲器只能载入音频数据的一个连续块。已分配的存储器与指定的数据量相匹配。此外，可能会出现由于BIFS解码器的定时模型导致载入数据样本的定时不精确。
为了载入多于一个音频样本，可以利用多个“音频缓冲器”节点来创建MPEG-4场景。但是，难以处理场景的复杂度并合成存储在不同“音频缓冲器”节点中的数据。此外，不得不针对每一个信息打开一个新流。
发明内容
本发明要解决的问题在于，在例如MPEG-4的流系统中，改进多媒体缓冲节点中单个或多个数据块的存储和检索。
通过如权利要求1所述的本发明解决了该问题。权利要求8公开了一种利用本发明方法的设备。
根据本发明，将额外的参数添加到多媒体缓冲器节点(例如音频或视频节点)的定义中，以便能够存储并选择性地处理具有AV内容的多个数据块，例如，将其包括到场景中、更新或删除。在MPEG-4的情况下，这些额外的参数是例如“音频缓冲器”节点或“媒体缓冲器”节点等节点的描述中的新字段。所述新字段定义了如音频流等所接收到的数据流中的数据块的位置，以及如何处理这些块的载入，例如重写之前存储的数据块还是在缓冲器中累积数据块。
附图说明
参考附图，说明了本发明的典型实施例，其中：
图1MPEG-4场景的通用结构；
图2用于MPEG-4的典型“高级音频缓冲器”节点；以及
图3用于MPEG-4的典型“高级音频缓冲器”节点中的字段。
具体实施方式
图1利用在场景描述流ES_IDS中接收的场景描述，示出了MPEG-4场景的组成。该场景包括音频、视频和其它数据，在AV节点ODIDAV中定义了音频和视频组成。在场景组成器中组成场景的音频部分，如解码器等场景组成器包括高级音频缓冲器节点，并包含对于音频对象的引用ODIDA。将属于该音频对象的实际音频数据作为分组包含在ES中，即通过其描述符音频流ES_DA可访问的音频流。高级音频缓冲器节点可以从来自音频解码器的音频流ES_IDA中拾取多个音频数据分组。
图2更详细地示出了MPEG-4场景的音频部分。场景描述10的音频部分包含具有高级音频缓冲器节点12的声音节点11，提供了用于存储音频数据的接口。要存储的音频数据由从音频解码器接收的、音频流14中的分组构成。对于每一个数据分组，指定要对其进行解码的时间。高级音频缓冲器节点12保持用于载入分组的时间信息(例如开始时间t1和结束时间t2)。此外，通过参考音频源节点13，能够识别并访问所需的ES。只要其具有足够的缓冲器容量，高级音频缓冲器节点能够缓冲指定的数据分组，而无需重写之前接收的数据分组。
可以使用高级音频缓冲节点12来代替在MPEG-4系统标准ISO/IEC 14496-1：2002的子条款9.4.2.7中定义的音频缓冲器节点。与音频缓冲器节点相比，本发明的高级音频缓冲器节点具有例如允许重新载入数据的增强载入机制。
如图3所示，可以利用MPEG-4语法来定义高级音频缓冲器节点。其包含多个字段和事件。字段具有参数或变量的功能，而事件表示对于节点的控制接口。ISO/IEC 14496-1：2002，子条款9.4.2.7中说明了以下字段的功能：“loop”、“pitch”、“startTime”、“stopTime”、“children”、“numChan”、“phaseGroup”、“length”、“duration_changed”以及“isActive”。“length”字段以秒为单位规定了已分配音频缓冲器的长度。在上述标准的当前版本中，不能修改该字段。由于在节点的具体实例处缓冲音频数据，这意味着当应当载入另一个音频数据块时，必须具体说明另一个音频缓冲器节点。但是，新节点的创建是一个非常复杂的软件过程，可能导致在所创建的节点和BIFS树中引起不同时间基准的延迟。
与音频缓冲器节点相比，高级音频缓冲器节点中包含了以下新字段：“startLoadTime”、“stopLoadTime”、“loadMode”、“numAccumulatedBlocks”、“deleteBlock”和“playBlock”。利用这些新字段，能够实现新功能，例如，载入和删除已存储的数据。此外，能够独立于要缓冲的实际数据量，在节点实例时，定义要分配的缓冲器大小。通过“length”字段来指定要分配的缓冲器大小。“startTime”和“stopTime”字段可以选择地用于“startLoadTime”和“stopLoadTime”字段，取决于以下说明的模式。
可以存在由字段“loadMode”指定的不同载入机制。例如，不同载入模式是兼容模式、重新载入模式、累积模式、连续累积模式以及有限累积模式。
在兼容模式中，无论何时长度字段改变，都应当在高级音频缓冲器节点的具体实例处缓冲音频数据。“startLoadTime”、“stopLoadTime”、“numAccumulatedBlocks”、“deleteBlock”以及“playBlock”字段在该模式中无效。“startTime”和“stopTime”字段指定了要缓冲的数据块。
在重新载入模式中，“startLoadTime”和“stopLoadTime”字段有效。当高级音频缓冲器节点的时间基准到达在“startLoadTime”字段中指定的时间时，清除内部数据缓冲器，并存储节点输出处的样本，直到到达“stopLoadTime”字段中的数值，或直到所存储的数据具有在“length”字段中定义的长度。如果“startLoadTime”值高于或等于“stopLoadTime”值，则在“startLoadTime”指定的时间处载入具有在“length”字段中定义的长度的数据块。“numAccumulatedBlocks”、“deleteBlock”和“playBlock”字段在该模式中无效。
在累积模式中，将由“startLoadTime”和“stopLoadTime”字段值之间的时间间隔定义的数据块附加到缓冲器内容的结尾。为了使所有数据块可访问，如下所述，对块进行索引或标签。当到达由“length”字段定义的限制时，结束载入。字段“numAccumulatedBlocks”在该模式中无效。
在连续累积模式中，将由“startLoadTime”和“stopLoadTime”字段值之间的时间间隔定义的数据块附加在缓冲器内容的结尾。如上所述，对缓冲器中的所有数据块建立索引，使其可寻址。当到达由“length”字段定义的限制时，丢弃或重写最早存储的数据。字段“numAccumulatedBlocks”在该模式中无效。
有限累积模式中，除了将所存储块的数目限制为在“numAccumulatedBlocks”字段中指定的数目以外，与累积模式类似。在该模式中，“length”字段无效。
对于某些所述的载入机制，“deleteBlock”字段中从0到一个低于0的数值的过渡开始了与最近的数据块相关的数据块的删除。将最近的块的地址确定为-1，其之前的块的地址确定为-2等。例如，这在以下载入模式中是可行的：累积模式、连续累计模式和有限累积模式。
由于本发明的缓冲器可以保持多个数据块，其优点在于，具有选择针对再现的特定数据块的可能性。“playBlock”字段定义了要播放的块。如果将“playBlock”字段设为0作为默认动作，将利用“startTime”和“stopTime”条件来播放整个内容。由于其与公知的MPEG-4系统兼容，这是上述兼容模式。“playBlock”的负值寻址与最近块相关的块，例如，将最近的块的地址确定为-1，将前一个块的地址确定为-2等。
本发明方法的一个优点在于，由于将数据载入节点快于必须在数据能够被缓冲之前创建新节点的、当前的MPEG-4标准，可以重复使用缓冲器节点。因此，高级音频缓冲器节点能够更容易地与BIFS节点中的定时基准相匹配，因此同步例如MPEF-4中的音频数据和视频数据。
本发明的典型应用是一种接收包含各种不同元素(例如流量信息)的广播节目流的接收机。从音频流中提取具有流量信息的分组。利用本发明的MPEG-4系统，可以按照在其缓冲器中累积的方式，在接收机中存储在不同时间间断接收的这些分组，然后，在用户定义的时间将其呈现。例如，用户可以具有接口，以便在任意时间调用最近的流量信息消息，或者手动地或自动地对流量信息消息进行滤波或删除。另一方面，广播机还选择性地删除或更新已经存储在接收机数据缓冲器中的流量信息消息。
有利地，本发明能够用于接收由一个或多个控制流以及一个或多个多媒体数据流构成的数据流的、所有类型的设备，其中将一定类型的信息划分为在不同时间发送的不同块。具体地，这些设备是广播接收机以及所有类型的音乐再现设备。
本发明尤其适用于MPEG-4流系统的接收机。
Claims (10)
1、一种用于解码数据流的方法，所述数据流包含第一和第二子流，第一子流(14)包含多媒体数据分组，第二子流包含控制信息(10)，其中多媒体数据分组包含何时进行呈现的时间的指示，其中在所指示的呈现时间之前对多媒体数据分组进行解码，其特征在于：
-至少缓冲第一解码多媒体数据分组，直到在进一步处理之后，能够在预期时间呈现所述数据分组为止；以及
-缓冲其它多媒体数据分组，其中其它多媒体数据分组可以代替或附加到第一解码多媒体数据分组。
2、根据权利要求1所述的方法，其中，控制信息定义了将其它多媒体数据分组附加到第一数据分组还是将其代替。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其中，控制信息包含第一、第二和第三控制数据，
-第一控制数据(Length)定义了已分配的缓冲器大小，
-第二控制数据(LoadMode)定义了将其它多媒体数据分组附加到第一数据分组还是将其代替，以及
-第三控制数据(StartLoadTime，StopLoadTime)定义了要缓冲的多媒体数据分组。
4、根据权利要求1-3之一所述的方法，其中，将标签附加到所缓冲的第一和其它多媒体数据分组，并可通过其各自的标签来访问所述分组。
5、根据权利要求1-4之一所述的方法，其中，被附加到所缓冲的数据分组的标签包含与最近接收的数据分组相关的索引。
6、根据权利要求1-5之一所述的方法，其中，第一子流包含音频数据，第二子流包含呈现的描述。
7、根据权利要求1-6之一所述的方法，其中，数据流与MPEG-4标准兼容。
8、一种设备，包括用于解码数据流的装置，所述数据流包含第一和第二子流，第一子流(14)包含多媒体数据分组，第二子流包含控制信息(10)，其中多媒体数据分组包含何时进行呈现的时间的指示，其特征在于：
-在缓冲装置中缓冲第一解码多媒体数据分组；以及
-在相同的缓冲装置中缓冲其它多媒体数据分组，其中根据控制信息(10)，其它多媒体数据分组可以代替或附加到第一解码多媒体数据分组。
9、根据权利要求8所述的设备，还包括将标签附加到所缓冲的第一和其它多媒体数据分组的装置，以及通过其各自的标签来访问、检索或删除所述分组的装置。
10、根据权利要求8或9所述的设备，其中，数据流是MPEG-4兼容数据流。
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