专利名称：具有多文件同步播放功能的mp3播放设备及其方法
技术领域：
本发明涉及一种MP3播放设备及其方法，尤其涉及一种具有多文件同步播放功能的MP3播放设备及其方法。
背景技术：
MP3是MPEG(MPEGMoving Picture Experts Group)Audio Layer-3的简称，是MPEG1的衍生编码方案，1993年由德国Fraunhofer IIS研究院和汤姆生公司合作发展成功。MP3可以做到12∶1的惊人压缩比并保持基本可听的音质，随着网络的普及，MP3被数以亿计的用户接受。各种与MP3相关的软件产品层出不穷，而且更多的硬件产品也开始支持MP3，目前市面上能够买到的VCD/DVD播放机很多都能够支持MP3播放功能，还有更多的便携式MP3播放器等等。
目前很多的声音格式都可以附带记载“歌曲基本资料”(IDTAG，SongInformation)，现在的标准格式是ID3V1(指ID3 tag information V1，是MP3标准头卷标讯息，V1为版本号)或ID3V2。现在ID3V2正在逐渐取代ID3V1，成为新的标准格式，其优于以前的ID3V1之处在于，ID3V1格式是固定字段格式，只能在歌曲文件末尾的128bytes中定义和固定的字段，而ID3V2则可以根据不同的帧(Frame ID)灵活的定义各个类型格式，并根据关键词的不同，获得不同的有效歌曲讯息，而且提供了灵活的可编辑歌曲讯息的功能。例如，MP3格式就支持ID3V2歌曲基本资料格式，MP3歌曲文件中可以记载歌曲名、专辑名、歌手乐团名、出品时间、歌词、唱片封面、MP3存盘音乐品质、作者网址等。
一般而言，现今的电子装置上大都增加了MP3功能，虽然目前市面上的MP3在声音和歌词的显示方面都做了大量的有意义的尝试，功能上已经相当不错了，但仍有不尽完美之处。
传统的MP3播放器具有声音和字幕播放功能，除了播放歌曲之外，用户通过液晶显示器只能看到歌曲的歌名、歌词等纯文字的内容，接口显得单调乏味，缺乏动感色彩，无法实现完美的“视听享受”，因此视效方面正是目前MP3的欠缺所在。
因此，开发一种具有声音和视效同步播放功能的影音MP3播放器，即可以使用户轻松、愉悦的感受音乐，又能很好的体验MTV的乐趣，充分实现了视听享受，实为一种帮助使用者享受音乐的理想方法。
发明内容
本发明解决了上述背景技术中存在的MP3只能播放音效文件而不能播放视频文件的技术问题。
本发明的技术方案是一种具有多文件同步播放功能的MP3播放设备，其特殊之处在于该设备包括用来集中控制数据传输与信号处理的中央处理器；用来提供资料输入与输出的通讯接口；用来储存文件资料的储存装置；用来将数字音频译码的音频译码器；用来显示视频图像的显示器；用来播放音频信号的扬声器；用来控制多文件的同步播放的同步播放装置，该同步播放装置包括用来根据多个文件的同步帧生成同步讯息的同步讯息生成模块和用来根据同步讯息同步播放多个文件的同步播放控制模块。
上述通讯接口为USB接口。
上述同步讯息生成模块包括用来侦测使用者在文件中选取的同步起始帧的监控单元；用来将多个文件之间的同步起始帧设定关联的设定单元；用来将该关联关系生成关联表储存于主播文件中的储存单元。
上述同步播放控制模块还包括用来分析该关联讯息的解析单元；用来根据该关联讯息定向同步播放的多个文件的复位向单元。
本发明还提供一种具有多文件同步播放功能的MP3播放设备的同步讯息生成方法，其特殊之处在于该方法包括如下步骤1)在MP3 ID3V2文件头中定义同步帧数据结构；2)在主播文件及其同步从播文件中设定同步帧关联；3)根据该关联生成同步偏移量；4)根据该偏移量生成同步讯息；5)根据该文件头格式将该同步讯息存入该主播文件。
上述ID3V2文件头同步帧数据结构为
其中，frame id表示ID3V2格式的MP3结构类型定义；Long ID表示ID3V2格式的MP3结构关键词定义；Short ID表示ID3V2格式的MP3结构关键词定义；Tag discrd表示ID3V2格式的MP3头结构的描述字符；Field discrd表示ID3V2格式的MP3头结构中字段元的描述字符；Field defs表示ID3V2格式的MP3头结构中字段元的类型定义；Descriptions表示ID3V2格式的MP3头结构中字段元的类型描述字符。
上述步骤2)具体步骤如下2-1)播放该主播文件及其从播文件；2-2)在主播文件中选择需要同步播放的起始帧；2-3)在从播文件中选择需要同步播放的起始帧；2-4)将主播文件及从播文件中的起始帧设定关联。
上述主播文件为MP3音乐文件，从播文件为动画文件。
本发明还提供一种具有多文件同步播放功能的MP3播放设备的同步播放方法，其特殊之处在于该方法包括以下步骤1)读取MP3 ID3V2文件头资料；2)根据该文件头资料与MP3格式文件相匹配；3)将匹配的文件设为主播文件；
4)播放该主播文件并从中读取同步讯息；5)根据同步讯息同步播放该同步讯息指向的从播文件。
上述步骤2)是根据该文件头资料中的关键词讯息来匹配MP3格式文件。
上述主播文件为MP3音乐文件，从播文件为动画文件。
本发明具有如下优点本发明通过MP3文件格式对MP3文件进行处理，增加了多文文件(例如动画资料与声音资料)时间同步表，从而实现MP3歌曲与动画同步播放的功能，将音乐与视频文文件有机的结合起来，实现动画与MP3声音的同步播放，使用者因此可充分实现了完美的视听享受，本发明也允许使用者自主编辑自动生成动画和MP3同步索引表并更新到MP3文件中，而且本发明也可不限于歌曲，而用于MP3动画的同步学习方法。
四
图1为本发明MP3播放设备硬件架构图；图2为本发明同步播放装置的构示意图；图3为本发明MP3播放设备的同步讯息生成方法流程图；图4为本发明设定同步关联步骤的程图；图5为本发明MP3播放设备的同步播放方法流程图；图6为本发明动画帧与声音帧时间同步表的示意图。
五具体实施例方式
本发明提供一种具有多文件同步播放功能的MP3播放设备，通过MP3ID3V2标准文件头格式插入同步讯息，从而同步播放多个文件。
参见图1，该MP3设备包括中央处理器101、通讯接口102、储存装置103、音频译码器104、显示器105、扬声器106以及同步播放装置107。中央处理器101分别与通讯接口102、储存装置103、音频译码器104、显示器105、扬声器106以及同步播放装置107连接。
其中，中央处理器101用于集中控制数据传输与信号处理；通讯接口102用于提供资料输入与输出的接口，其可以是USB接口；储存装置103用于储存文件资料；音频译码器104用于将数字音频译码；显示器105用于显示视频图像；扬声器106用于播放音频信号；同步播放装置107用于控制多文件的同步播放。
参见图2，其中同步播放装置107包括同步讯息生成模块1071和同步播放控制模块1072，同步讯息生成模块1071用以根据多个文件的同步帧生成同步讯息，同步播放控制模块1072用以根据同步讯息同步播放多个文件。
同步讯息生成模块1071还包括监控单元10711、设定单元10712及储存单元10713。其中，监控单元10711用以侦测使用者在文件中选取的同步起始帧，设定单元10712用以将多个文件之间的同步起始帧设定关联，储存单元10713用以将该关联关系生成关联表储存于主播文件中。
同步播放控制单元1072还包括解析单元10721及复位向单元10722。解析单元10721用以分析该关联讯息，复位向单元10722用以根据该关联讯息定向同步播放的多个文件。
参见图3，同步讯息生成方法包括步骤301、在MP3 ID3V2文件头中定义同步帧数据结构；步骤302、在主播文件及其同步从播文件中设定同步帧关联；步骤303、根据关联生成同步偏移量；步骤304、根据偏移量生成同步讯息；步骤305、根据该文件头格式将该同步讯息存入该主播文件。
ID3V2文件头同步帧数据结构可以是
其中，frame id表示ID3V2格式的MP3结构类型定义；Long ID表示ID3V2格式的MP3结构关键词定义；
Short ID表示ID3V2格式的MP3结构关键词定义；Tag discrd表示ID3V2格式的MP3头结构的描述字符；Field discrd表示ID3V2格式的MP3头结构中字段元的描述字符；Field defs表示ID3V2格式的MP3头结构中字段元的类型定义；Descriptions表示ID3V2格式的MP3头结构中字段元的类型描述字符。
参见图4，上述步骤302在主播文件及其同步从播文件中设定同步帧关联的步骤，还包括如下步骤步骤401、播放该主播文件及其从播文件；步骤402、在主播文件中选择需要同步播放的起始帧；步骤403、在从播文件中选择需要同步播放的起始帧；步骤404、将主播文件及从播文件中的起始帧设定关联。
参见图5，同步播放方法包括步骤501、读取MP3 ID3V2文件头资料；步骤502、根据文件头资料与MP3格式文件相匹配；步骤503、将匹配的文件设为主播文件；步骤504、播放该主播文件并从中读取同步讯息；步骤505、根据同步讯息同步播放同步讯息指向的从播文件。
鉴于MP3播放设备大多以播放MP3格式的音乐文件为主，而视频文件中又以动画文件最为简便，下面就以音乐文件为主文件，动画文件为同步从播文件为例，详细说明如下。
首先可以通过USB通讯接口102将动画资料和MP3歌曲文件储存入储存装置103(如Nand Flash Card，NOR Flash Card)中，在播放歌曲的过程中检索出与MP3音乐同步关系表，然后依据MP3 ID3V2标准文件头格式，在MP3文件中插入动画以及动画对应MP3资料内容位置的同步关系表，或者插入该资料所在的路径。当主机通过MP3数字音频译码器104播放音乐的同时，主机通过同步关系表同步显示与音乐对应的动画帧。
本发明要求操作系统支持多执行绪(Thread)运行模式，需要开启两个执行绪一个执行绪作为主执行绪用来控制MP3音乐播放控制以及显示同步动画的控制，另外一个执行绪作为子执行绪用以控制MP3音频译码器的音乐播放。
本发明可以根据使用者的选择而自动生成同步讯息。例如可以首先同时播放音乐与动画文件，使用者可以随时选择音乐播放的时间与动画播放的片段作为需要同步的起始帧，此时监控单元10711在背景随时监控使用者的选择，并由设定单元10712将音乐文件与动画文件中的同步起始帧设定关联，并生成同步讯息表，如图6所示，动画帧同步讯息是指与歌曲内容相匹配的动画帧讯息；音乐播放讯息是指歌曲播放的文件地址、歌曲时间等同步讯息，因此，该表可认为是动画帧与声音帧时间同步关系表。然后根据MP3 ID3V2标准文件头格式，由储存单元10713将同步关系表存入到MP3文件中。加入同步讯息的MP3歌曲文件还是标准的ID3V2格式。可以适用于任何可以播放ID3V2格式的MP3歌曲播放器。
本发明的同步播放过程是基于动画与MP3音乐同步讯息而进行的，首先根据ID3V2格式获得MP3歌曲帧类型(Frame Type)，并根据帧类型获得关键词与MP3歌曲格式进行匹配，如果匹配就开始从歌曲文件中由解析单元10721解析动画同步帧讯息与MP3音乐讯息，在歌曲播放过程中获取与同步讯息关联的歌曲讯息，通过歌曲讯息，同步讯息将歌曲讯息与动画讯息关联起来，根据同步讯息，由复位向单元10722定位同步播放文件，在歌曲播放的过程开始同步打开动画文件，开始播放动画，从而实现MP3歌曲与动画同步播放功能的方法。
本实施例利用MP3标准ID3V2的结构格式，在MP3文档中插入动画以及动画对应MP3资料内容位置的索引表，或插入该资料所在的路径，这样就可以在播放MP3时，同步播放当前歌曲段落对应的动画帧，这种形式可称为MP3MTV，将动画、音乐有机的结合起来，实现动画与MP3声音的同步播放功能。由于处理后的文件仍是标准的MP3格式文件，所以不影响其通用性，不影响其它通用播放器的播放，只是加入了自己需要的内容，使本发明的MP3 MTVplayer可以做到声音与动画的同步播放。
权利要求
1.一种具有多文件同步播放功能的MP3播放设备，其特征在于该设备包括用来集中控制数据传输与信号处理的中央处理器；用来提供资料输入与输出的通讯接口；用来储存文件资料的储存装置；用来将数字音频译码的音频译码器；用来显示视频图像的显示器；用来播放音频信号的扬声器；用来控制多文件的同步播放的同步播放装置，该同步播放装置包括用来根据多个文件的同步帧生成同步讯息的同步讯息生成模块和用来根据同步讯息同步播放多个文件的同步播放控制模块。
2.根据权利要求1所述的具有多文件同步播放功能的MP3播放设备，其特征在于所述的通讯接口为USB接口。
3.根据权利要求1所述的具有多文件同步播放功能的MP3播放设备，其特征在于所述的同步讯息生成模块包括用来侦测使用者在文件中选取的同步起始帧的监控单元；用来将多个文件之间的同步起始帧设定关联的设定单元；用来将该关联关系生成关联表储存于主播文件中的储存单元。
4.根据权利要求1所述的具有多文件同步播放功能的MP3播放设备，其特征在于所述的同步播放控制模块还包括用来分析该关联讯息的解析单元；用来根据该关联讯息定向同步播放的多个文件的复位向单元。
5.一种如权利要求1所述的具有多文件同步播放功能的MP3播放设备的同步讯息生成方法，其特征在于该方法包括以下步骤1)在MP3 ID3V2文件头中定义同步帧数据结构；2)在主播文件及其同步从播文件中设定同步帧关联；3)根据该关联生成同步偏移量；4)根据该偏移量生成同步讯息；5)根据该文件头格式将该同步讯息存入该主播文件。
6.根据权利要求5所述的具有多文件同步播放功能的MP3播放设备的同步讯息生成方法，其特征在于所述的ID3V2文件头同步帧数据结构为
其中，frame id表示ID3V2格式的MP3结构类型定义；Long ID表示ID3V2格式的MP3结构关键词定义；Short ID表示ID3V2格式的MP3结构关键词定义；Tag discrd表示ID3V2格式的MP3头结构的描述字符；Field discrd表示ID3V2格式的MP3头结构中字段元的描述字符；Field defs表示ID3V2格式的MP3头结构中字段元的类型定义；Descriptions表示ID3V2格式的MP3头结构中字段元的类型描述字符。
7.根据权利要求5所述的具有多文件同步播放功能的MP3播放设备的同步讯息生成方法，其特征在于所述步骤2)具体步骤如下2-1)播放该主播文件及其从播文件；2-2)在主播文件中选择需要同步播放的起始帧；2-3)在从播文件中选择需要同步播放的起始帧；2-4)将主播文件及从播文件中的起始帧设定关联。
8.根据权利要求5所述的具有多文件同步播放功能的MP3播放设备的同步讯息生成方法，其特征在于所述的主播文件为MP3音乐文件，从播文件为动画文件。
9.一种权利要求1所述的具有多文件同步播放功能的MP3播放设备的同步播放方法，其特征在于该方法包括以下步骤1)读取MP3 ID3V2文件头资料；2)根据该文件头资料与MP3格式文件相匹配；3)将匹配的文件设为主播文件；4)播放该主播文件并从中读取同步讯息；5)根据同步讯息同步播放该同步讯息指向的从播文件。
10.根据权利要求9所述的具有多文件同步播放功能的MP3播放设备的同步播放方法，其特征在于所述步骤2)是根据该文件头资料中的关键词讯息来匹配MP3格式文件。
11.根据权利要求9所述的具有多文件同步播放功能的MP3播放设备的同步播放方法，其特征在于所述的主播文件为MP3音乐文件，从播文件为动画文件。
全文摘要
本发明涉及一种MP3播放设备及其方法，尤其涉及一种具有多文件同步播放功能的MP3播放设备及其方法。其特殊之处在于，该设备包括用来集中控制数据传输与信号处理的中央处理器；用来提供资料输入与输出的通讯接口；用来储存文件资料的储存装置；用来将数字音频译码的音频译码器；用来显示视频图像的显示器；用来播放音频信号的扬声器；用来控制多文件的同步播放的同步播放装置，该同步播放装置包括用来根据多个文件的同步帧生成同步讯息的同步讯息生成模块和用来根据同步讯息同步播放多个文件的同步播放控制模块。本发明实现了MP3歌曲与动画同步播放的功能，将音乐与视频文文件有机的结合起来，实现动画与MP3声音的同步播放。
文档编号G11C7/00GK1564261SQ20041002595
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月16日 优先权日2004年3月16日
发明者陈淮琰, 董晓乾, 赵珺 申请人:无敌科技(西安)有限公司