[发明专利]用以估计音频文件的音频长度的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用在音频播放器中的方法及装置。并且特别地，本发明涉及一种用以估计音频文件的音频长度的方法及装置。

背景技术

一般的音频播放器(Audio player)都设有搜寻(Seek)的功能。一般而言，音频播放器的搜寻功能显示一搜寻条(Seek Bar)表示此音频文件的音频长度，并且在其上加以注记目前已播放时间；使用者可点选此搜寻条的任意点以指定播放的时间点；在使用者点选搜寻条之后，音频播放器将会计算该点选位置与整个搜寻条的比例，并且乘上目前音频文件的音频长度，计算出使用者欲播放的时间点，进而找出使用者欲播放的音频帧位置。因此，音频播放器搜寻前必须取得音频文件的估计音频长度，且该估计音频长度误差不可过大。若该估计音频长度误差过大，则可能会造成搜寻到的音频帧不符合使用者预期的时间点，甚至无法搜寻到对应的音频帧。

目前音频文件的压缩格式主要可分为两种：固定位率(Constant bit rate)和可变位率(Variable bit rate)。以固定位率压缩的音频文件采用固定的数据量来储存固定时间的音频数据，因此，采用固定位率的音频文件的音频长度很容易估计。以可变位率压缩的音频文件，为了维持音频的品质，会根据音频数据本身的特性来调整储存时的位率，因此，每一笔固定时间的音频数据的数据量可能都不相同。因此采用可变位率的音频文件的音频长度较不容易估计。

为解决音频长度难以估计的问题，某些采用可变位率压缩的音频文件会利用一些卷标(例如，ID3与VBRI/Xing Header)预先将音频长度相关信息储存在音频文件中。然而，并非所有的音频文件都有提供相关的信息。在播放不包含音频长度相关信息的音频文件时，一音频播放器必须自行计算该音频文件的音频长度。最准确的计算音频长度的方法是读取整个音频文件并且分析计算所有音频帧的个数，进而取得音频长度。由于读取并分析整个音频文件需要大量的时间和系统资源，该方法运用于资源限制的嵌入式系统并不实际。

目前主要的音频长度估计法也可分为两类：预先估计(Predictiveestimation)和实时估计(Real-timeestimation)。预先估计法是在开始播放一音频文件前，由该音频文件中选取几个音频帧，并且以该等被挑选的音频帧的平均位率来估计即将被播放的音频文件的音频长度；在该音频文件开始被播放后，音频播放器即固定显示一开始估算出的音频长度，不再计算或调整。预先估计法的好处是容易实作，缺点则是估计结果不准确。由于被挑选出的音频帧的平均位率与整个音频文件的平均位率不尽相同，用预先估计法算出的音频长度可能和该音频文件的实际音频长度差异很大。

实时估计法是在一音频文件被播放的过程中持续统计已播放过的部份的平均位率，并根据此平均位率不断更新显示出的音频长度。实时估计法的好处是随着播放的音频帧增加，估计的音频长度会趋近正确的音频长度，缺点则是刚开始播放时估计出的音频长度可能和正确的音频长度差异很大。比方说，若某一音频文件的前几个音频帧的平均位率较低，则实时估计法一开始估计出的音频长度就会远大于正确音频长度；该估计音频长度后来才会慢慢收敛至该音频文件的正确音频长度。

由上述说明可知，现行的预先估计法与实时估计法都有各自的缺点，皆非理想的音频长度估计方式。

发明内容

本发明的主要目的是提供一个方法让音频播放器能够在搜寻前可估计一个较精准的音频长度。本方法结合上述预先估计法与实时估计法，在一音频文件刚开始被播放时，提供预先估计法所估计的音频长度，之后随拨放过程调整至实时估计法所估计的音频长度。

由文件系统可得知该音频文件总数据量为S_total字节(不包含额外的标签)。首先，本发明使用预先估计法事先算出一预测估计长度L₀。然后，当本发明的音频播放器已播放至第i个音频帧(假设N为该音频文件的所有音频帧个数，i为范围在1到N之间的整数指针)，已播放的数据量可累计为S_played(i)，已播放的音频长度时间累计为T_played(i)。本发明的主要目的即根据上述数据计算在第i个音频帧时的估计音频长度L_E(i)(Estimated Audio Length)。