專利名稱：多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作單元與制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作單元與制作方法，且特別有關于一種動態(tài)影像壓縮標準(Motion Picture Experts Group，以下簡稱MPEG)多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作單元與制作方法。
背景技術：
近年來，多媒體(multimedia)技術已成為計算機科技中快速發(fā)展的一環(huán)。一般而言，多媒體數(shù)據(jù)，例如常見的VCD、DVD、SVCD等媒體光盤形式或是影音結合的動態(tài)影像壓縮標準(Motion Picture Experts Group，以下簡稱MPEG)檔案形式，是將文字、圖片、影像、聲音等各種數(shù)據(jù)結合而構成，可使用一播放機(例如一多媒體計算機系統(tǒng))將MPEG檔案形式解讀后加以播放。
常見的多媒體數(shù)據(jù)，例如一MPEG格式的影音數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)結構如圖1所示。依照MPEG的規(guī)格，多媒體影音數(shù)據(jù)流(Data Stream)50依數(shù)據(jù)特性大體可分為影像(Video)數(shù)據(jù)段510、與聲音(Audio)數(shù)據(jù)段520。在圖1中，影像數(shù)據(jù)段510以V1、V2、...來代表其次序，而聲音數(shù)據(jù)段520以A1、A2、...來代表其次序。而環(huán)形軌道(Spiral Track)的光盤片即記錄整個多媒體影音數(shù)據(jù)流50。因此，播放機即可由記錄于光盤片的多媒體影音數(shù)據(jù)流50中擷取影像數(shù)據(jù)段510與聲音數(shù)據(jù)段520來分別譯碼后播放。
而多媒體影音數(shù)據(jù)流50的制作是利用符合MPEG規(guī)格的制作軟件分別對原始影像源數(shù)據(jù)流與原始聲音源數(shù)據(jù)流進行編碼(Encode)后，分別成為影像數(shù)據(jù)段510與聲音數(shù)據(jù)段520。而影像數(shù)據(jù)段510與聲音數(shù)據(jù)段520更經(jīng)過排列配置而形成多媒體影音數(shù)據(jù)流(Data Stream)50。
圖2給出的是播放機放映多媒體影音數(shù)據(jù)流的示意圖。首先，播放機由光盤片160中讀取多媒體影音數(shù)據(jù)流。接著，播放機可譯碼(Decode)多媒體影音數(shù)據(jù)流，并分別擷取譯碼后的影像數(shù)據(jù)段(V1’、V2’...)與譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段(A1’、A2’...)分別儲存于影像緩沖器70以及聲音緩沖器80。最后，將影像緩沖器70以及聲音緩沖器80所暫存的數(shù)據(jù)分別送至顯示器90與喇叭100。因此，使用者即可以欣賞到光盤片內(nèi)的影像以及聲音。
由于在MPEG的規(guī)格中，并未詳細規(guī)范多媒體影音數(shù)據(jù)流中影像數(shù)據(jù)段與聲音數(shù)據(jù)段的排列配置方式。因此，一般MPEG規(guī)格的制作軟件在多媒體影音數(shù)據(jù)流制作完成時，極有可能出現(xiàn)影像數(shù)據(jù)段與聲音數(shù)據(jù)段排列配置不當而造成播放機并不能夠很順暢的播放這些數(shù)據(jù)。例如，可能造成顯示器出現(xiàn)的畫面以及喇叭播放的聲音不同步的情形發(fā)生。
更詳細的說，當影像數(shù)據(jù)段與聲音數(shù)據(jù)段排列配置不當時，可能使得播放機在放映的過程中，(1)影像緩沖器內(nèi)已經(jīng)沒有任何譯碼后的影像數(shù)據(jù)段，造成有聲音沒有動態(tài)畫面的情形；(2)聲音緩沖器內(nèi)已經(jīng)沒有任何譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段，造成有動態(tài)畫面沒有聲音的情形。因此，當影像緩沖器或者聲音緩沖器出現(xiàn)數(shù)據(jù)量不足的情況，即會造成多媒體影音數(shù)據(jù)流在播放時產(chǎn)生影像停格或聲音不連續(xù)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作，采用一虛擬播放的概念，用以解決習知技術中由于影像數(shù)據(jù)段與聲音數(shù)據(jù)段排列配置不當，使得在播放時發(fā)生影像停格或聲音不連續(xù)的問題。
本發(fā)明揭示一種多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作單元，包含虛擬播放單元，可譯碼多媒體影音數(shù)據(jù)流并依序產(chǎn)生譯碼后的影像數(shù)據(jù)段與譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段；多任務單元，分析譯碼后的影像數(shù)據(jù)段與譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段來將原始影像源數(shù)據(jù)流編碼成影像數(shù)據(jù)段或者將原始聲音源數(shù)據(jù)流編碼成影像數(shù)據(jù)段；以及數(shù)據(jù)流緩沖單元，用以儲存多任務單元產(chǎn)生的影像數(shù)據(jù)段與聲音數(shù)據(jù)段并依序排列配置形成多媒體影音數(shù)據(jù)流。
本發(fā)明更揭示一種多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作方法，包含下列步驟計算編碼后的影音數(shù)據(jù)段所能夠播放的時間；計算編碼后的聲音數(shù)據(jù)段所能夠播放的時間；當編碼后的影音數(shù)據(jù)段所能夠播放的時間大于編碼后的聲音數(shù)據(jù)所能夠播放的時間，將原始影像源數(shù)據(jù)流編碼成影像數(shù)據(jù)段；以及當編碼后的影音數(shù)據(jù)段所能夠播放的時間大于編碼后的聲音數(shù)據(jù)所能夠播放的時間，將原始聲音源數(shù)據(jù)流編碼成影像數(shù)據(jù)段。


圖1為MPEG格式的影音數(shù)據(jù)格式的示意圖；圖2為播放機放映多媒體影音數(shù)據(jù)流的示意圖；圖3為本發(fā)明的多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作軟件示意圖；圖4為本發(fā)明實施例的多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作方法的操作流程圖。
圖號說明10～多任務單元；110～分析單元；120～選擇單元；130～編碼單元；
20～虛擬播放單元；210～譯碼單元；220～影像緩存單元；230～聲音緩存單元；30～原始影像源數(shù)據(jù)流；40～原始聲音源數(shù)據(jù)流；50～多媒體影音數(shù)據(jù)流510～影像數(shù)據(jù)；520～聲音數(shù)據(jù)；60～數(shù)據(jù)流緩沖器；70～影像緩存器；80～聲音緩存器；90～顯示器；100～喇叭；160～光盤片。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉具體的較佳實施例，并配合附圖做詳細說明。
如圖3所示，以一具體的實施例說明本發(fā)明的多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作單元(制作軟件)。本實施例是使用于一MPEG規(guī)格的制作軟件，用以產(chǎn)生一多媒體影音數(shù)據(jù)流。本實施例的制作軟件內(nèi)包含一多任務單元10、一虛擬播放單元20、以及一數(shù)據(jù)流緩沖單元60。數(shù)據(jù)流緩沖單元60是用以儲存多任務單元10所產(chǎn)生的多媒體影音數(shù)據(jù)流。虛擬播放單元20則是仿真一般播放機的動作，并提供播放結果至多任務單元10。而多任務單元10根據(jù)虛擬播放單元20傳來的播放結果來選擇產(chǎn)生影像數(shù)據(jù)段或者聲音數(shù)據(jù)段排列配置于多媒體影音數(shù)據(jù)流。以下針對多任務單元10與虛擬播放單元20的詳細結構分別加以說明。
本實施例的虛擬播放單元20包含一譯碼單元210、影像緩存單元220以及聲音緩存單元230。譯碼單元210由數(shù)據(jù)流緩沖單元60中讀取與譯碼多媒體影音數(shù)據(jù)流，并擷取出譯碼后的影像數(shù)據(jù)段以及譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段，分別存放于一影像緩存單元220以及一聲音緩存單元230中。上述過程即相當于一般播放機中將譯碼后的影像數(shù)據(jù)段以及譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段分離，并分別送至顯示器以及喇叭的過程。由于虛擬播放單元20并不是實際的播放機，因此，譯碼后的影像數(shù)據(jù)段以及譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段會傳遞至多任務單元10來代替?zhèn)鬟f至顯示器以及喇叭。
本實施例的多任務單元10則包含一分析單元110、一選擇單元120以及一編碼單元130。分析單元110根據(jù)虛擬播放單元20中影像緩存單元220以及聲音緩存單元230中所傳遞的譯碼后的影像數(shù)據(jù)段以及譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段產(chǎn)生一分析結果，并送至選擇單元120。選擇單元120根據(jù)此分析結果，由原始影像源數(shù)據(jù)流30以及原始聲音源數(shù)據(jù)流40中選擇其中之一，送至編碼單元130。編碼單元130將選擇單元120提供的原始影像源數(shù)據(jù)流30或者原始聲音源數(shù)據(jù)流經(jīng)過編碼之后形成影像數(shù)據(jù)段與聲音數(shù)據(jù)段，并暫存于數(shù)據(jù)流緩沖單元60中。
根據(jù)上述實施例，本發(fā)明的虛擬播放單元20可仿真多媒體影音數(shù)據(jù)流的播放，而多任務單元10可監(jiān)視虛擬播放單元20的輸出狀況，動態(tài)的調(diào)整多媒體影音數(shù)據(jù)流內(nèi)影像數(shù)據(jù)段與聲音數(shù)據(jù)段的排列配置。亦即，多任務單元10內(nèi)的分析單元110可監(jiān)視影像緩存單元220與聲音緩存單元230內(nèi)的數(shù)據(jù)儲存狀況。
當影像緩存單元220內(nèi)譯碼后的影像數(shù)據(jù)段比聲音緩存單元230內(nèi)譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段還少時，分析單元110所產(chǎn)生的分析結果會使得選擇單元120接收原始影像源數(shù)據(jù)流30并送至編碼單元130進行編碼，產(chǎn)生影像數(shù)據(jù)段，排列配置于多媒體影音數(shù)據(jù)流。
當聲音緩存單元230內(nèi)譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段比影像緩存單元220內(nèi)譯碼后的影像數(shù)據(jù)段還少時，分析單元110所產(chǎn)生的分析結果會使得選擇單元120接收原始聲音源數(shù)據(jù)流30并送至編碼單元130進行編碼，產(chǎn)生聲音數(shù)據(jù)段，排列配置于多媒體影音數(shù)據(jù)流。
另外，本發(fā)明的多媒體多任務裝置更可包含一寫入單元(未圖標)，用以將數(shù)據(jù)流緩沖單元60輸出的多媒體影音數(shù)據(jù)流寫入一儲存媒體中。
以下如圖4所示，說明上述實施例的多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作方法的操作流程。
如前所述，虛擬播放單元20的譯碼單元210會由數(shù)據(jù)流緩沖器60中讀取多媒體影音數(shù)據(jù)流，并由多媒體影音數(shù)據(jù)流擷取出譯碼后的影像數(shù)據(jù)段以及譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段，分別存放于影像緩存單元220以及聲音緩存單元230中并模擬播放機放映。此時，多任務單元10的分析單元110對影像緩存單元220所儲存的譯碼后的影像數(shù)據(jù)段以及聲音緩存單元230中的譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段加以分析，其動作為計算譯碼后的影像數(shù)據(jù)段的儲存狀況(步驟S10)以及計算譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段的儲存狀況(步驟S20)。
此二步驟是個別計算影像緩存單元220以及聲音緩存單元230中儲存之譯碼后的影像數(shù)據(jù)段以及譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段所能夠放映的時間。在本實施例中，儲存的數(shù)據(jù)較少是代表放映的時間較短。
得到譯碼后的影像數(shù)據(jù)段的儲存狀況以及譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段的儲存狀況之后，分析單元110會先判斷影像緩存單元220以及聲音緩存單元230中的數(shù)據(jù)是否已經(jīng)滿溢(Overflow)(步驟S30)。若影像緩存單元220以及聲音緩存單元230兩者并未完全滿溢時，則可由兩者的儲存數(shù)據(jù)多少決定分析單元110的分析結果，例如判斷影像緩存單元220的數(shù)據(jù)儲存得數(shù)據(jù)是否較少(步驟S60)。
當影像緩存單元220中儲存的數(shù)據(jù)少于聲音緩存單元中儲存的數(shù)據(jù)時，亦即，譯碼后的影像數(shù)據(jù)段所能夠放映的時間較短。因此，影像緩存單元220較先發(fā)生數(shù)據(jù)短缺的問題；換言之，多任務單元10需要優(yōu)先將原始影像源數(shù)據(jù)編碼后寫入數(shù)據(jù)流緩沖單元60，以避免發(fā)生譯碼后的影像數(shù)據(jù)段短缺。所以，選擇單元120即可選擇原始影像源數(shù)據(jù)30輸入至編碼單元130進行編碼形成影像數(shù)據(jù)段后(步驟S70)，輸入數(shù)據(jù)流緩沖單元60中。
另外，當影像緩存單元220中儲存的數(shù)據(jù)多于聲音緩存單元中儲存的數(shù)據(jù)，亦即，譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段所能夠放映的時間較短。因此，聲音緩存單元230較先發(fā)生數(shù)據(jù)短缺的問題；換言之，多任務單元10需要優(yōu)先將原始聲音源數(shù)據(jù)編碼后寫入數(shù)據(jù)流緩沖單元60，以避免發(fā)生譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段短缺。所以，選擇單元120即可選擇原始聲音源數(shù)據(jù)40輸入至編碼單元130進行編碼形成聲音數(shù)據(jù)段后(步驟S80)，輸入數(shù)據(jù)流緩沖單元60中。
根據(jù)MPEG規(guī)格，墊補段(Padding Pack)可以提供于多媒體影音數(shù)據(jù)流的排列配置中，墊補段的內(nèi)容是無作用的數(shù)據(jù)，當譯碼單元210在譯碼多媒體影音數(shù)據(jù)流時發(fā)現(xiàn)墊補段時，墊補段的內(nèi)容會直接忽略，并接著執(zhí)行下一筆影像數(shù)據(jù)段或者聲音數(shù)據(jù)段的譯碼。因此，當二個緩存單元皆已滿溢時，則判斷此時的資料流量是否固定(步驟S40)；由于數(shù)據(jù)流量為固定，所以必須不能夠間斷地輸出多媒體影音數(shù)據(jù)流，因此，可提供墊補段來排列配置于多媒體影音數(shù)據(jù)流(步驟S50)。當數(shù)據(jù)流量不固定時，則不用產(chǎn)生墊補段。
最后，判斷多媒體影音數(shù)據(jù)流是否已產(chǎn)生完成(步驟S90)，若未完成時，則可回到步驟S10；若已完成則可結束此流程。
借由本發(fā)明的多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作單元與制作方法，可以在產(chǎn)生多媒體影音數(shù)據(jù)流時，直接以虛擬播放單元與多任務單元的結合判斷何種數(shù)據(jù)可能產(chǎn)生短缺的問題，而優(yōu)先提供并排列配置于多媒體影音數(shù)據(jù)流中。如此，即可解決習知多媒體影音數(shù)據(jù)流在播放時，由于影像數(shù)據(jù)段與聲音數(shù)據(jù)段排列配置不當所導致影像停格或聲音不連續(xù)的問題。
在此必須說明，上述實施例是以一制作軟件來說明MPEG多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作方法。然而，本發(fā)明亦可以由軟件與硬件的搭配來達成本發(fā)明的目的。例如，虛擬播放單元以及數(shù)據(jù)流緩沖單元皆可用硬件來達成。
權利要求
1.一種多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作單元，包含一虛擬播放單元，可譯碼一多媒體影音數(shù)據(jù)流，并依序產(chǎn)生復數(shù)個譯碼后的影像數(shù)據(jù)段與復數(shù)個譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段；一多任務單元，分析該譯碼后的影像數(shù)據(jù)段與該譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段來將一原始影像源數(shù)據(jù)流編碼成一影像數(shù)據(jù)段與將一原始聲音源數(shù)據(jù)流編碼成一聲音數(shù)據(jù)段二者擇一；一數(shù)據(jù)流緩沖單元，用以儲存該多任務單元產(chǎn)生的該影像數(shù)據(jù)段與該聲音數(shù)據(jù)段，并依序排列配置形成該多媒體影音數(shù)據(jù)流。
2.根據(jù)權利要求1所述的多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作單元，其特征在于該虛擬播放單元包含一譯碼單元，用以譯碼該多媒體影音數(shù)據(jù)流并擷取該譯碼后的影像數(shù)據(jù)段與該譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段；一影像緩存單元，用以依序暫存該譯碼后的影像數(shù)據(jù)段；一聲音緩存單元，用以依序暫存該譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段。
3.根據(jù)權利要求1所述的多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作單元，其特征在于該多任務單元包含一分析單元，用以分析該等譯碼后的影像數(shù)據(jù)段與該等譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段，并產(chǎn)生一分析結果；一選擇單元，根據(jù)該分析結果輸出該原始影像源數(shù)據(jù)流與輸出該原始聲音源數(shù)據(jù)流二者擇一；一編碼單元，接收該選擇單元輸出的該原始影像源數(shù)據(jù)流與該原始聲音源數(shù)據(jù)，并且將該原始影像源數(shù)據(jù)流編碼成該影像數(shù)據(jù)段與將該原始聲音源數(shù)據(jù)流編碼成該聲音數(shù)據(jù)段。
4.根據(jù)權利要求1所述的多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作單元，其特征在于若在該虛擬播放單元中具有較少的該譯碼后的影像數(shù)據(jù)段時，則該多任務單元將該原始影像源數(shù)據(jù)流編碼成該影像數(shù)據(jù)段。
5.根據(jù)權利要求1所述的多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作單元，其特征在于若在該虛擬播放單元中具有較少的該譯碼后的聲音數(shù)據(jù)段時，則該多任務單元將該原始聲音源數(shù)據(jù)流編碼成該聲音數(shù)據(jù)段。
6.根據(jù)權利要求1所述的多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作單元，其特征在于更包含一寫入單元，將該數(shù)據(jù)流緩沖器中儲存的該多媒體影音數(shù)據(jù)流依序寫入一儲存媒體。
7.根據(jù)權利要求1所述的多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作單元，其特征在于該制作單元是一制作軟件。
8.一種多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作方法，包含下列步驟計算一編碼后的影音數(shù)據(jù)段所能夠播放的時間；計算一編碼后的聲音數(shù)據(jù)段所能夠播放的時間；當該編碼后的影音數(shù)據(jù)段所能夠播放的時間大于該編碼后的聲音數(shù)據(jù)所能夠播放的時間，將一原始影像源數(shù)據(jù)流編碼成一影像數(shù)據(jù)段；當該編碼后的影音數(shù)據(jù)段所能夠播放的時間大于該編碼后的聲音數(shù)據(jù)所能夠播放的時間，將一原始聲音源數(shù)據(jù)流編碼成一聲音數(shù)據(jù)段。
9.根據(jù)權利要求8所述的多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作方法，更包括依序排列配置該影像數(shù)據(jù)段與該聲音數(shù)據(jù)段。
10.根據(jù)權利要求8所述的多媒體影音數(shù)據(jù)流的制作方法，其中，該編碼后的影音數(shù)據(jù)段與該編碼后的聲音數(shù)據(jù)段是譯碼自該影像數(shù)據(jù)段與該聲音數(shù)據(jù)段。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種多媒體影音數(shù)據(jù)流(Data Stream)的制作單元與制作方法。本發(fā)明中的虛擬播放單元可仿真多媒體影音數(shù)據(jù)流的播放，而多任務單元可監(jiān)視虛擬播放單元的輸出狀況，動態(tài)的調(diào)整多媒體影音數(shù)據(jù)流內(nèi)影像數(shù)據(jù)段與聲音數(shù)據(jù)段的排列配置。因此，可解決習知多媒體影音數(shù)據(jù)流在播放時，由于影像數(shù)據(jù)段(Video Pack)與聲音數(shù)據(jù)段(Audio Pack)排列配置不當所導致影像停格或聲音不連續(xù)的問題。
文檔編號H04N5/92GK1536889SQ03109678
公開日2004年10月13日 申請日期2003年4月10日 優(yōu)先權日2003年4月10日
發(fā)明者沈志強, 奧立佛·布魯克, 布魯克 申請人:建興電子科技股份有限公司