专利名称：Mpeg－4编码器及这种编码器的输出编码信号的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种MPEG-4编码器，其中将与要通过传输网发送的输出编码内容对应的位流以所谓的.mp4文件格式作为媒体道存储，同时通过增加专门的提示道，每个媒体道一个，来存储传送机制，为了使所述的编码内容与给定类型网络对应的传输分组的规模相适应，所述的提示道通常包括一种预分段信息，指明如何将存储在媒体道中的MPEG-4数据实体(或存取单元)分段，以便与所述的分组规模一致。本发明在依据MPEG-4标准，因而使用MPEG-4文件格式(文件扩展名为.mp4)的请求式电视领域中得到应用。
为处理通过网络，或流式传输的传送，标准MPEG-1和MPEG2规定了一种位流结构，它可被分开写入文件和传送机制中(例如，MPEG-2TB)。然而一种给定的内容类型可能在各式各样的传送(或网络)系统中传送，例如ATM或IP，每种都有特殊的性能。然后为了最佳化的缘故，不得不规定一种专门的传送机制集，这样做导致以下的问题如果一个内容制造者已经规定如何将已编码的内容存入一种给定的“传送”格式中，或许所述的格式不可能在不同的网络上再次最佳地使用。
MPEG-4系统的技术规格规定了一种文件格式.mp4，它有一种专门的方法处理流式传输已编码的内容作为媒体道存入.mp4文件格式中(例如，声频信号是一个媒体道，视频信号是另一个媒体道，等)。另外，可通过增加专门的提示道将该传送机制存入该文件中，每个媒体道一个。利用这样一种机制，一个单一的文件可被用作一个单一的容器，在媒体道中用于媒体数据本身，在提示道中用于传送专门数据。而且，如果该文件被授权用于在两个不同的网络上传送，则每个媒体道将有两个提示道，依此类推。
必须指出，这些提示道是可选的例如对于本机回放(从盘)不需要它们。而且，这些提示道有不可忽略的规模。实际上，从服务器性能观点看来，最佳提示需要原始文件规模两倍以上的文件，这是通过将网络分组直接存入提示道中实现的。因此如果人们不确信需要它们，则在文件中就不要提示道。
MPEG-4文件格式被规范地规定为存储在媒体道中的数据实体是MPEG-4的存取单元，通常大于一个网络分组。提示道的作用将是存储关于如何进行网络分组，如何能将它们填充的信息。该提示道确实包含预分段信息，使服务器知道如何将每个存取单元分段成网络分组。因此人们可以首先产生媒体道，并将它们存入一个.mp4文件，然后利用一种分离的提示器程序以便分析此文件，分析该存取单元结构，并产生适当的附加提示道。
然而，在两种主要的方法产生分组或者是盲目分段，组成与最大的网络分组规模相应的分组，或者是智能分段，根据对于所涉及的媒体规定的差错复原策略进行。如果出现丢失，在间隙以后解码器(在客户侧)很难对位流正确地进行解码。因为位流通常是为最小带宽使用设计的(这意味着尽可能地除去冗余度)，辨认一项需要某些上下关系，而当一段位流本身被丢失时，这些上下关系可能被丢失。
为了解决这个问题，将位流构成为独立实体(或段)，使得每一段可在一个网络分组中传送。如果一个分组被丢失，下一个分组是一个独立实体，使解码器能够不管其丢失恢复某些上下关系。将媒体特有的分段信息(对于每种媒体类型是不同的声频，视频，…，甚至对于不同的编码选项)安放在.mp4文件格式的提示道中，可在编码器输出上得到。在分组丢失的情况下，如果媒体在没有提示道的编码期间被存入一个.mp4文件中，则智能分段信息丢失，提示器程序只可能做盲目分段，这导致解码的问题(展示质量降低很多)。
因此本发明的一个目的是提出一种MPEG-4编码器，实现用于传送数据实体的另一种解决方案。
为此目的，本发明涉及一种如在该描述的引言部分中所规定的MPEG-4编码器，而且它是这样构成的，即在编码期间将分段信息存入与所述的.mp4文件无关的分段结构文件中，构成实体中已编码流的分段信息现在是独立的，以便即使一个分组被丢失也能恢复某些上下关系。
对于一个内容生产者来说，一种解决方案将是始终产生两个.mp4文件，一个带提示道和另一个不带提示道。可是，因为被提示的文件比原始文件多两倍还多，在这种通常的解决方案的情况下所需的存储量是原来媒体规模的三倍以上。所提出的解决方案是非常有效的，因为分段信息文件比起媒体规模是非常小的。
另一种解决方案是始终产生一个被提示的文件并使用一种专门的工具将此文件编码，除去提示道并产生一个只带媒体数据的.mp4文件。然而这种解决方案包含一种分离的编辑步骤。而且提示道是网络专有的(对于ATM，MPEG-2 TS，或IP需要不同的提示道)，这种解决方案并不允许容易地进行，比如说从ATM传送到IP传送。相反，利用依据本发明的解决方案，包含所有所需信息的分段信息文件并不是网络专有的，因此可被用于产生任何网络专有的提示文件。
本发明还涉及一种在这样一种编码器的输出上可得到的编码信号，采用通过传输网络发送的位流形式，并在一侧包括存储在所谓的.mp4文件格式中的媒体数据，另一侧包括预分段信息，指明如何将对应于所述的媒体数据的MPEG-4数据实体(或存取单元)分段，以便与所述的传输网络的分组的规模一致。
而且，本发明涉及一种接收这样一种编码信号的MPEG-4终端，并依据具有以下句法的文件结构进行读取—在MPEG-4存取单元上循环直到文件结束为止，对于每个存取单元—读取分段数N—在分段上循环直到N为止，对于每段—读取分段的规模(用位为单位)—在分段上循环结束—在存取单元上循环结束。
本发明的原理是在编码期间分开地存储分段信息。在这种情况下，编码过程不是只产生一个文件(.mp4文件)，而是将同时产生两个文件带有媒体的.mp4文件，和分段结构文件。如果在对内容编码以后，生产者决定在流式应用中使用此内容，提示是需要的。通常只可能完成盲目分段。然而，如果包含最佳(媒体专有的)分段的分离文件已被存档，则它可被提示器程序使用-结合该.mp4文件-产生一个包含最佳提示道的新的.mp4文件。然后这种提示文件可被请求式电视服务器用于多重回放。
另外，一种广播应用可使用该提示文件供此内容的“实况”广播，或者也可使用原始的(也就是无提示的).mp4文件和分段结构文件供所述的内容的“实况”广播。
所提出的文件结构具有现在指明的句法—在MPEG-4存取单元上循环直到文件结束为止，对于每个存取单元—读取分段数N—在分段上循环直到N为止，对于每个分段—读取分段规模(以位为单位)—在分段上循环结束—在存取单元上循环结束。
分段规模应该以位为单位的理由是某些媒体具有最佳分段，而它的规模不是8位的倍数(也就是不是整数字节)。MPEG-4视频“数据分区”存取单元分段给出了这样一种状况的一个例子。如果该文件是一个二进制文件，因为分段数不可能非常大，对于N来说16位应该是足够的。同样，对于分段规模来说16位应该是足够的(最大分段规模将大于8000字节)。
一种替代方案是利用带有分隔字符，典型情况下是一个空格和/或行结束字符，的ASCII(明文)数字表示法，因为那时可使用标准C函数如fscanf(“％d”)。
权利要求
1.一种MPEG-4编码器，其中将与通过传输网络发送的输出编码内容对应的位流作为媒体道存储在所谓的.mp4文件格式中，通过增加专门的提示道将传送机制存储在所述的文件中，每个媒体道一个提示道，赤了使所述的编码内容适应与给定的网络类型对应的传输分组的规模，所述的提示道通常包括一种预分段信息，指明如何将存储在媒体道中的MPEG-4数据实体(或存取单元)分段，以便与所述的分组规模一致，所述的编码器是这样的，使分段信息在编码期间被存入与所述的.mp4文件无关的一种分段结构文件中，组成实体中编码流的分段信息现在是独立的，以便即使一个分组丢失也能恢复某些前后关系。
2.可在MPEG-4编码器的输出上得到的一种编码信号，采用通过传输网络发送的位流形式，并且在一侧上包括被存入所谓的.mp4文件格式的媒体数据，在另一侧上包括预分段信息，指明如何将与所述的媒体数据对应的MPEG-4数据实体(或存取单元)分段，以便与所述的传输网络中的分组规模一致。
3.一种依据权利要求2接收编码信号的MPEG-4终端，并依据具有以下句法的文件结构进行读取—在MPEG-4存取单元上循环直到文件结束为止，对于每个存取单元—读取分段数N—在分段上循环直到N为止，对于每段—读取分段的规模(用位为单位)—在分段上循环结束—在存取单元上循环结束。
4.一种依据权利要求3的MPEG-4终端，其中提供一种提示器程序，用于利用.mp4文件产生一种包含最佳提示道的新的.mp4文件，然后依据所涉及的应用由该终端使用所述的提示文件。
全文摘要
本发明涉及一种MPEG－4编码器,其中编码内容被存入带有专门的附加的提示道的.mp4文件格式中。这些道包括一种预分段信息,指明如何将在存取单元中构成的编码数据分段,以便与用于分组传输(ATM,MPEG－2 TS,IP…)的分组规模一致。依据本发明,将编码位流构成独立实体的分段信息在编码期间被存入与．mp4文件无关的分段结构中。本发明也涉及一种在这样的编码器输出上可得到的编码信号,和涉及一种接收所述的编码信号的终端,并依据一种具有适当句法的文件结构读取。
文档编号H04N7/24GK1386375SQ01802015
公开日2002年12月18日 申请日期2001年7月4日 优先权日2000年7月13日
发明者P·根特里克 申请人:皇家菲利浦电子有限公司