[发明专利]基于嵌入式平台的数字电视流媒体中间件多字幕显示组件

说明书

技术领域

本发明涉及网络多媒体数字电视领域，作为流媒体业务中间件组件。本发明为基于嵌入式平台的流媒体播放器提供多字幕显示支持。

背景技术

数字电视改变了传统电视被动接受模拟信号的模式，通过网络双向传输数字信号，数字电视的终端可以与服务端进行交互，从而实现丰富多彩的数字电视应用。我们的课题源于将DVD播放机的功能植入数字电视网络的需求。在数字电视网络的服务端提供DVD视频源，在客户端机顶盒实现自由点播服务器视频资源，并且提供DVD播放机所拥有的多音轨、多字幕切换的功能。然而，我们所拥有的机顶盒并不能提供动态字幕的解码支持。

DVB(Digital Video Broadcasting，数字影像传输标准)是国际认可的针对数字电视的开放标准。DVB字幕系统(DVB Subtitle System)是一个基于区域和索引颜色的图形系统，它与基于区域的屏幕显示的应用适应良好。在传输中DVB字幕系统使用MPEG-2(运动图象及其伴音通用编码通用标准)系统中所描述的传输方式。

在MPEG-2标推中，流式传输使用TS(Transport Stream，传输流)封装，对于字幕TS包而言，TS包封装的是被分割成小块的字幕PES(Packetized Flementary Stream)，字幕流数据采用RLE编码方法对字幕图像数据进行压缩，压缩之后添加字幕图像显示控制命令表(SP_DCSQT)，这个表中包含了字幕显示控制命令(SP_DCSQ)。这种传输方式以其相等的包长，充足的包头信息的优势，被设计用于网络等传输条件受限制的环境下的媒体传输，TS允许出现部分数据丢失并能快速地从错误数据中恢复。

多字幕显示组件基于MPEG-2传输流标准。组件通过获取视频传输流中的字幕数据包，经过解码和转换，为数字电视流媒体中间件提供多字幕显示和切换的功能增强。

发明内容

本发明设计了低侵入性的便于移植的多字幕显示组件，为基于嵌入式平台的流媒体播放器提供多字幕显示支持，解决了机顶盒不能提供动态字幕的解码支持问题。从集成测试结果来看，多字幕显示组件在实现需求功能的情况下保证了良好的时间精度和资源开销。

多字幕显示组件的系统架构分为三个主体模块：

(1)字幕TS包过滤模块(选择复制)。它需要流媒体播放中间件的集成方把相应的TS过滤函数的调用添加到中间件接收网络数据的功能模块中，使得TS包在送往机顶盒的视频、音频解码模块之前先经过字幕TS包过滤模块的检查。该模块将TS包中指定的字幕包复制出来而不对TS包进行特别的处理，多字幕显示组件的正常运作将依靠这部分复制的TS包。

(2)字幕的缓存管理模块。该模块接收字幕TS包，对TS包进行解码，使其转换为结构简单，易于被流媒体播放中间件识别的缓存格式。模块内部维护三个FIFO(First In，First Out)队列，分别用于存放原始TS数据包、拆解TS包所得的字幕PES数据包、解码字幕PES所得的简单结构的字幕数据。有两个线程处理这种格式的转换，一个将TS数据解包获得字幕PES数据包，另一个将字幕PES数据包按照指定的格式进行解码，获取字幕的显示时间、消失时间以及解码字幕图像从而得到简单结构的字幕数据。

(3)字幕同步模块。该模块从字幕数据缓存中获取已解码的字幕数据，通过函数回调获取流媒体播放中间件的播放状态，与字幕的显示、清除时间进行比对继而通过函数回调显示或者清除指定的字幕。字幕同步模块与流媒体播放中间件之间的交互是建立在函数回调基础上的，模块本身并不处理字幕显示和清除的细节，也不处理获取流媒体播放中间件的播放状态的细节。流媒体播放器只需要提供字幕同步模块所需的回调函数，即可保证字幕同步模块的正常运作。

该多字幕显示组件系统架构具有如下特征：

(1)字幕TS包过滤模块对于字幕TS包的复制处理保证了多字幕显示组件和流媒体播放中间件之间的数据隔离。

(2)对于TS包、PES包、字幕数据等三类缓存的管理，使得数据的转换、解码等操作可以分布到不同的线程中，从而防止数据转换和解码过程中阻塞字幕TS包过滤模块的执行。

(3)使用回调函数使得多字幕显示组件的平台无关性得到保证。

该多字幕显示组件系统架构的特征使得组件具有侵入性大大减小，极大程度地方便了集成，降低了迁移的难度的优势。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：