专利名称：利用相对时基在多媒体文件中存储数据的方法
技术领域：
本发明涉及在多媒体文件中存储数据的方法。该方法尤其适用于单板设备(système embarqué，onboard system)，比如移动电话、袖珍计算机和任何其它的具有多媒体能力、但其多媒体文件的大小和多媒体文件处理所需计算能力成为问题的设备。
存在许多种在单媒体文件即，仅涉及一种特定类型数据的文件中存储数据的方法。可被引用的实例包括存储图像的JPEG(联合图像专家组)格式，存储声音数据的WAV格式，存储文本的RTF(多信息文本)格式等。
同样存在在多媒体文件即，综合不同种类数据的文件中存储数据的方法。可被引用的一个实例是综合声音和视频数据的MPEG(活动图像专家组)格式。
MIDI(乐器数字接口，Musical Instrument Digital Interface)文件在由多个轨道(英文术语为track)构成的文件中存储声音数据，每个轨道通常对应于一件乐器。在每个轨道中包含的数据可能是时间值，即，音符的持续时间或者两相继音符间的延迟)。这些时间值是基于绝对时基的数据，绝对时基值以两个域(champ)形式被插入到MIDI文件的首部拍子记号和速度。
每个时间值以绝对时基的被乘数的形式被编码。例如，如果时基是100ms，那么1s的持续时间被编码为10。
仅在所有的时间值数量级相同时，绝对时基原理才能令人满意地起作用。这通常是MIDI文件中所有的数据都涉及声音的情况。
然而，在并入不同类数据的多媒体文件的情况下，这种绝对时基原理不再符合要求。
这是因为随数据类型的不同，时间值可能是非常不均匀的。例如，涉及图像序列的时间值通常是几秒，然而用于音乐序列的时间值是100ms左右。
如果使用比如在MIDI文件规范中描述的绝对时基原理，那么该时基应小于或等于最小时间值以便满足所有时间值的需要。
因此，最大值的编码有很多位。
例如，用100ms的绝对时基，10秒的时间值被编码为100。因此，时间值必须按每一数值最少7位进行编码。
在装板系统(système embarqué，on-board system)的情况下，文件的尺寸存在严格的限制●首先，因为尺寸和电池寿命的原因导致可用的存储器受限。
●其次，多媒体文件可能要从服务器中心下载，通讯时间与文件大小直接相关。
本发明的目的是减小多媒体文件的尺寸同时允许存储所有类型的数据。
为此，本发明提供一种在包括绝对时基指示符和至少一个存储数据的轨道的多媒体文件中存储数据的方法。所述数据包括时间值。
该方法特征在于，每个轨道与至少一个作为所述绝对时基的函数的相对时基指示符相关，其特征还在于，相对于与有关轨道相关的相对时基指示符来确定包含在轨道中的特定或所有时间值。
在下面参考附图给出的描述中，本发明及其优点将变的更加明显。
图1为本发明的多媒体文件的示意图。
图2是本发明的多媒体文件中的一个轨道的详细视图。
图3示出了本发明的一个不同的实施方案。
根据本发明，数据可以是时间值。时间值可以表示一段持续时间，向用户呈现的一个起始值或终止值，或者其它的数据(图像，声音，文本等)。因此，它可涉及图像的显示时间，或者是音符的持续时间，或者是在音符开始处的时间，或者是在两个事件之间的等待时间等等。
图1示出了根据本发明的多媒体文件F的结构示意图，其包括首部H和多个轨道T1，T2，…，Tn。
首部H包括所有轨道(标识符等)公用的各种信息图中除了绝对时基(ATB，Absolute Time Base)指示符外，未示出其它信息。
该绝对时基ATB确定了在多媒体文件中可能出现的最小时间值。它可按照多媒体文件F中所有时间值的最大公因子(PGCD)而计算出来。
如前所述，多媒体文件F还包括一组轨道T1、T2、…、Tn(也可能缩减为单轨道)。每一轨道可专用于单一类型数据。例如，轨道T1可包括一图像序列，轨道T2可对应于一个MIDI轨道，轨道Tn可包括多个文本消息序列等。这些不同的轨道可用于由用户同时阅读和向用户呈现。
这些轨道内可以包含与包括在轨道中的与其它数据相关的时间值。这种相关可能采用各种形式●可用一个数值系统地跟踪每一个数据。这种方法能用于规定数据呈现的持续时间，例如音符的持续时间等。
●当需要时，也可以可选地插入时间值。例如，这种方法能被用于规定在两个数据呈现之间的时延。该时间值的省略意味着两个数据必须同时呈现(例如多个音符的和弦)。
这两种可能性能被结合起来，也完全可能利用其它的方案而不脱离本发明的范围。
图2示出了包含在本发明的多媒体文件中的轨道的可能结构。在该例中，轨道仅包括声音数据。
该轨道Ti包括首部THi及与声音相关的数据。第一个域Nh1代表第一个音符的音高，第二个域Nd1代表它的持续时间。同样，域Nh2和Nd2定义第二个音符。
域D1代表一个时延，即，在呈现轨道的后续音符之前的等待时间。
域Nh3和Nd3分别代表第三音符的音高和持续时间。
因此，在轨道Ti中定义音符或时延的域可以是相继的。
轨道Ti的首部THi包括一个相对时基指示符RTBi。该相对时基的值作为绝对时基ATB的函数被给出。
在本发明的一个实施方案中，选择根据相对时基RTBi确定持续时间，而仅根据绝对时基ATB确定音符间的延时。
因此，时间值Nd1，Nd2，Nd3相对于该相对时基RTBi确定，而时间值D1相对于绝对时基ATB确定。
同样，在图1中，轨道T1、T2、…、Tn包括各自的首部TH1、TH2、…、THn。每个首部各包括相对时基指示符RTB1、RTB2、…、RTBn。
在另一个实施方案中能够在轨道首部之外存储这些时基指示符，例如，在多媒体文件的首部H中的一个表里。
每一个轨道另外又包含相对于相对时基而被确定的时间值v11、v12、v21、vn1。一个时间值最好相对于包含在与之相同的一个轨道中的时基指示符来确定。
下表给出了图1所示的时间值的数值实例
绝对时基被定义为所有时间值的最大公因子。因此在这里，绝对时基指示符ATB采用数值50ms。
然后，相对时基指示符RTB1、RTB2、…、RTBn被定义为包含在它们各自轨道内的时间值的最大公因子。
因此，对于轨道1为50ms的相对时基，轨道2为500ms，轨道n为6s。
因此，相对时基指示符的值是RTB1＝1RTB2＝10RTBn＝120然后，相对于这些相对时基指示符来确定时间值。并且得到下面的数值表
如果简单地利用绝对时基对时间值编码，那么应将时间值编码为绝对时基的2倍到120倍。因此，必须按7比特对时间值编码。
利用相对时基，时间值仅为1到3，因此其编码仅需2比特。
因此，根据本发明的方法节约了5*(7比特-2比特)-3*7比特＝4比特。
第一项是在5个时间值上的节省值。第二项是由于将相对时基指示符加到3个轨道T1、T2和Tn首部中的损耗值。
如果时间值的数量增加，那么第二项将会按比例减少。
在实践中，即，在具有几百个千字节甚至若干个兆字节的文件中，节省值高达约20％。
图3示出了一个不同的实施方案，其中，相对时基指示符可插入到除单个首部之外的轨道T中。在这种情况下，多个时基指示符B1，B2可容易地与同一轨道T相关。
更确切地说，每个相对时基指示符与轨道的一部分唯一相关。例如，在图3中，时基指示符B1与P1部分相关，时基指示符B2与P2部分相关等等。
一个时基指示符最好定义一个直接跟随它且在接下来的时基指示符处终止的相关部分。
换句话说，包含在轨道中的时间值相对于直接放在其之前的时基指示符来确定。
这样实施的一个优点是容易照顾到被存储的多媒体数据的节奏的局部变化。因此，在音乐数据的情况下，在同一个轨道上，节奏可以从慢速(例如古典音乐术语的“广板”)变化到轻快的速度(例如，快板)。
在这种情况下，在变为轻快节奏的开头处，插入相对时基指示符以适应将被编码的时间值，是有益的。
权利要求
1.一种在多媒体文件中存储数据的方法，该多媒体文件包含一个绝对时基指示符和至少一个其中存储数据的轨道，所述数据包括时间值，该方法的特征在于，每个轨道与至少一个作为所述绝对时基函数的相对时基指示符相关，以及，相对于与轨道相关的相对时基指示符，确定包含在所述轨道中的某些或全部时间值。
2.根据权利要求1的方法，其中每个相对时基指示符被存储在与它相关的轨道中。
3.根据权利要求1或2的方法，其中每个所述轨道专用于单一类型的数据。
4.根据任一前述权利要求的方法，其中每个相对时基指示符被确定为包含在与它相关的轨道中的时间值的最大公因子。
5.根据权利要求1到3之一的方法，其中多个相对时基指示符与同一轨道相关，所述的相对时基指示符中的每一个唯一地与所述轨道的一部分相关。
6.根据前一权利要求的方法，其中每个相对时基指示符确定为包含在与它相关的部分中的时间值的最大公因子。
7.根据权利要求5或6的方法，其中相对于相对时基指示符确定每个时间值，该指示符在包含该时间值的轨道中在该时间值之前。
全文摘要
本发明涉及一种在多媒体文件中存储数据的方法，该多媒体文件包含一个绝对时基指示符和至少一个其中存储数据的轨道。所述数据包括时间值。该方法的特征在于每个轨道同至少一个相对时基指示符相关，该指示符是所述绝对时基的函数，以及，相对于与有关轨道相关的相对时基指示符，确定包含在轨道中的某些或全部时间值。
文档编号G06F12/00GK1452750SQ01815210
公开日2003年10月29日 申请日期2001年8月6日 优先权日2000年8月14日
发明者克里斯托弗·考普斯, 丹尼尔·保代特, 克萨维尔·萨雷美吉恩 申请人:阿尔卡塔尔公司