專利名稱：可節省存儲器空間的聲音播放裝置及其相關方法
技術領域：
本發明涉及一種聲音播放裝置，特別是涉及一種利用儲存編碼后的數據 以節省存儲器空間的聲音播放裝置。
背景技術：
隨著數字音樂的問世，使用者可擁有另一種新的音樂資源。數字音樂可 儲存于相對較小的數字文件之中，而這些數字文件又可儲存于可攜式非易失
性(Non-Volatile)存儲裝置中。由于數字音樂的普及，可攜式音樂播放器， 如MP3播放器等幾乎隨處可見。MP3 (MPEG I Audio Layer 3)是大家耳熟 能詳的一種音樂格式，此聲音壓縮技術近年來橫掃全球。由于MP3隨身聽制 造水準不高，加上平均單價平民化，因此許多廠商皆看好其未來成長空間。 即使現在音訊標準仍處于戰國時代，除MP3外，尚有微軟的WMA、 Monkey's Audio的APE、以及Real Networks的RA等格式與其抗衡，但不論普及度還 是流行性皆以MP3為大宗，并且在因特網的推波助瀾下，更有助于MP3音樂 的取得與推廣。
MP3的最大優勢在于文件體積小，這是因為音訊數據經過壓縮處理的緣 故，即是利用專屬的算法，將音訊數據中多余的部分去除。MP3音樂聽起來 接近CD音質，不過，MP3為破壞性壓縮，不論取樣率達到何種等級，還是無 法與CD音質抗衡。另外一種聲音編碼方式則是利用脈沖編碼文件(Pulse Code Modulation, PCM),此種方式最大的優點就是音質好，而其缺點則是 文件所占的容量大。我們常見的Audio CD就采用了 PCM編碼， 一張光盤 的容量只能容納約72分鐘的音樂信息。WMA即是微軟所開發出來的利器，聲 稱在64kbps的取樣率下，將可達到接近CD的品質。與其它編碼設計最大差 異之處在于WMA支持防拷功能。APE格式由Monkey' s Audio所推出，為一種 不會破壞聲音頻率的壓縮技術,使得音質不會因此而受損，且容量約只有wav 格式的一半。不過，APE格式卻有著壓縮與解壓時間過長的困擾。為了在有 限的網絡頻寬下增加音樂的傳送效率，Real Networks也發表專屬的RA格式 來與其竟爭。由于是以充分利用網絡頻寬為訴求，故首重壓縮比和容錯性，
其次才是音質。因此，RA格式最常應用在網絡上的專輯試聽用途。
隨著數字影音技術的成熟以及持有數字影音器材比例的普遍，對于儲存 影音數據的存儲器的需求也愈見上升，而其中以閃存(Flash Memory)為最 普遍使用的主流存儲器。閃存屬于非易失性存儲器(Non-Volatile Random Access Memory, NVRAM)的一種，可快速更改其內部H據。
目前關于MP3技術的應用，已披露于美國專利第7010218號及臺灣專利 第M286, 961號等專利中。 一般數字錄制/復制裝置通常使用一磁帶作為錄制 的工具，來儲存數字的數據像是影像或是聲音文件，然而磁帶并沒有被有效 的利用，于美國專利第7010218號專利中，提出一種可錄制或復制不同型式 的聲音數據的數字錄制/復制裝置及其相關方法，其做法是于接收到 一聲音 訊號時，先判斷該聲音訊號的數據種類，假如是一般的聲音訊號且錄制MP3 功能被選取時，將該聲音訊號轉換成MP3格式的數據，再壓成固定大小的數 據，最后再存入該磁帶剩余的聲音區段。如果是MP3格式的數據，則壓成固 定大小的數據，最后再存入該磁帶剩余的聲音區段。如此一來，可以充分利 用磁帶的儲存空間。
于臺灣專利第M286， 961號中，其做法是利用一數字訊號處理器將由CD 光驅上的光盤片讀取到的一數字音軌數據轉換成一 MP3格式數據，并可儲存 于存儲卡或通過通用序列總線輸出至外接USB裝置。請參考圖1。圖l為先 前技術中一具MP3轉文件功能的CD播放機10的方塊圖。CD播放機10由一 光驅12讀取一光盤片11上的數字音軌數據( 一般Audio格式數據)，接著 透過一IDE接口 13將該數字音軌數據傳至一 IDE接口控制電路14。 一存儲 器15耦接于IDE接口控制電路，用來接收及暫時儲存來自IDE接口控制電 路的該數字音軌數據。數字訊號處理器17不僅用以做數據處理，亦為整個 CD播放器的控制中心。數字訊號處理器17主要的工作為自存儲器15中讀取 該數字音軌數據，然后將該數字音軌數據轉換成MP3格式數據。一USB裝置 19系耦接于數字訊號處理器17,用來接收數字訊號處理器17所轉換的MP3 格式數據。數字訊號處理器17所輸出的MP3格式資料亦可被傳送至存儲卡 18,存儲卡18可以是CF card、 SD card、 MMC card、 SM card或XD card 等存儲卡。
CD光盤片所紀錄的音樂數據為一種未經過壓縮處理的數字數據，擁有 較佳的音質，但缺點是數據量較大。于美國專利第7010218號中，能夠提高 磁帶的儲存使用率，但只局限于磁帶。而于圖l中，由于存儲器15所儲存 的數據格式為一般數字音軌數據，沒有經過壓縮，因此需要耗費大容量的存 儲器空間。目前市面上亦有可以同時播放CD格式與MP3格式的播放器，但 由于儲存數據的方式為直接將兩種格式的數據進行儲存，因此通常需要外掛 一個很大的SDRAM,不但成本相當高昂且播放器的電路面積亦相當龐大。發明內容本發明提供一種可節省存儲器空間的聲音播放裝置，該聲音播放裝置包 含一邏輯區塊、 一編碼器、 一第一存儲器以及一譯碼器。該邏輯區塊具有一 第一輸出端以及一第二輸出端。該邏輯區塊用來接收一音源訊號，并用以判 斷是否要對該音源訊號進行編碼處理，相對應的于該第一輸出端或于該第二 輸出端輸出該音源訊號。該編碼器具有一輸入端，耦接于該邏輯區塊的該第 一輸出端，用來接收該音源訊號。該編碼器用來將該音源訊號進行編碼，以 產生一編碼數據。該第一存儲器具有一第一輸入端耦接于該編碼器，用來儲 存該編碼數據，及一第二輸入端，耦接于該邏輯區塊的該第二輸出端，用來 儲存該音源訊號。該譯碼器耦接于該第一存儲器，該譯碼器用來接收儲存于 該第一存儲器內的該編碼數據或該音源訊號，并將該編碼數據或該音源訊號 進行相對應的譯碼，以產生一譯碼訊號。其中，該編碼器依據一第一編碼方 式將該音源訊號進行編碼，該譯碼器依據該第一編碼方式將該編碼數據進行 相對應的譯碼，以產生該譯碼訊號。該音源訊號為已依據一第二編碼方式進 行編碼的訊號，該譯碼器依據該第二編碼方式將該音源訊號進行相對應的譯 碼，以產生該譯碼訊號。于本發明的實施例中，若該編碼器為一MP3編碼器， 則該譯碼器為一 MP3譯碼器；若該編碼器為一適應性差分脈沖編碼文件編碼 器，則該譯碼器為一適應性差分脈沖編碼文件譯碼器。本發明提供一種可節省聲音播放裝置的存儲器空間的方法，該方法包含 依據所接收到的一音源訊號的數據格式判斷是否要對該音源訊號進行編碼 處理；若所接收的該音源訊號的數據格式為一般音軌數據，則依據一第一編 碼方式將該音源訊號進行編碼以產生一編碼數據；儲存該編碼數據或該音源 訊號；以及將該編碼數據或該音源訊號進行相對應譯碼，以產生一編碼訊號。 其中，依據該第一編碼方式將該編碼數據進行相對應的譯碼，以產生該譯碼 訊號。若所接收的該音源訊號為已依據一第二編碼方式進行編碼的訊號，則 依據該第二編碼方式將該音源訊號進行相對應的譯碼，以產生該編碼訊號。該方法還包含將該譯碼訊號轉換成模擬格式的一播放訊號，并進一步播放模 擬格式的該播放訊號。于本發明的實施例中，該第一編碼方式及第二編碼方式可分別為一MP3格式的編碼方式或一 ADPCM格式的編碼方式。若將該音源 訊號進行該MP3格式的編碼以產生MP3格式的該編碼數據，則將MP3格式的 該編碼數據進行相對應的MP3譯碼，以產生該譯碼訊號；若將該音源訊號進 行該ADPCM格式的編碼以產生ADPCM格式的該編碼數據，則將該ADPCM格式 的該編碼凄t據進4于相對應的ADPCM譯碼，以產生該譯碼i禮號。
圖1為現有技術中一具MP3轉文件功能的CD播放機的方塊圖。 圖2為本發明一實施例用來說明一可節省存儲器空間的聲音播放裝置。 圖3為本發明一實施例用來說明一可節省存儲器空間的聲音播放裝置。 圖4為本發明一可節省聲音播放裝置的存儲器空間的播放方法的流程 的示意圖。附圖符號說明10CD播放機11光盤片12光驅13IDE接口14IDE接口控制電路15存儲器17數字訊號處理器18存儲卡19USB裝置20、30 聲音播放裝置PUH1光學讀取頭AFE1模擬前級電路22邏輯區塊23編碼器24第一存儲器26第二存儲器27譯碼器28數字模擬轉換器29播放器244第二輸入端222第一輸出端224第二輸出端232輸入端242第一輸入端40流程402-414 步驟
具體實施方式
請參考圖2。圖2為本發明一實施例用來說明一可節省存儲器空間的聲 音播放裝置20。圖2標示一般音軌數據的儲存路徑。聲音播放裝置20包含 一光盤片11、 一光學讀取頭PUH1、 一模擬前級電路AFE1、 一邏輯區塊22、 一編碼器23、 一第一存儲器24、 一第二存儲器26、 一譯碼器27、 一數字模 擬轉換器28以及一播放器29。光學讀取頭PUH1用來讀取光盤片11的數據。 模擬前級電路AFE1耦接于光學讀取頭PUH1及邏輯區塊22，用來將所接收到 的數據轉換成數字格式的一音源訊號，并將數字格式的音源訊號傳送至邏輯 區塊22。邏輯區塊22耦接于模擬前級電路AFE1，邏輯區塊22具有一第一 輸出端222以及一第二輸出端(圖2未示)，邏輯區塊22用來接收該音源訊 號，并用以判斷是否要對該音源訊號進行編碼處理，相對應的于第一輸出端 222或于第二輸出端(圖2未示)輸出該音源訊號。若所接收的數據為一般音 軌數據，則需要先經過編碼器23進行編碼處理。編碼器23的輸入端232耦 接于邏輯區塊22的第一輸出端222,用來接收一般音軌數據的該音源訊號， 編碼器23用來將接收到的該音源訊號進行編碼以產生一編碼數據。第一存 儲器24具有一第一輸入端242，耦接于編碼器23，用來儲存該編碼數據。 第二存儲器26耦接于第一存儲器24，第二存儲器26用來儲存第一存儲器 24所傳送的數據。其中，該第一存儲器為一緩沖存儲器(Buffer),第二存儲 器26為一同步動態隨機存取存儲器(Synchronous Dynamic Random Access Memory, SDRAM)。譯碼器27耦接于第一存儲器24,譯碼器27用來將從第一 存儲器24傳送的數據進行相對應的譯碼，以產生一譯碼訊號(此為對該編 碼數據進行相對應的譯碼)。數字模擬轉換器28系耦接于編碼器27,數字模 擬轉換器28用來將經過譯碼器27譯碼后的譯碼訊號轉換成模擬格式的一播 放訊號。播放器29耦接于數字模擬轉換器28,用來播放模擬格式的該播放 訊號。其中，編碼器23用來依據一第一編碼方式將該音源訊號進行編碼， 譯碼器27依據該第一編碼方式將該編碼數據進行相對應的譯碼。舉例而言， 編碼器23可為一MP3編碼器、一 ADPCM編碼器或者其它型式的編碼器。而 譯碼器27則需采用與編碼器23相對應的譯碼器，例如編碼器23為一MP3 編碼器，則譯碼器27為一MP3譯碼器，如此才能將編碼數據或音源訊號做 正確的譯碼。
請參考圖3。圖3為本發明一實施例用來說明一可節省存儲器空間的聲 音播放裝置30。圖3標示MP3格式數據的儲存路徑。聲音播放裝置30包含 一光盤片11、 一光學讀取頭PUH1、 一模擬前級電路AFE1、 一邏輯區塊22、 一編碼器23、 一第一存儲器24、 一第二存儲器26、 一譯碼器27、 一數字模 擬轉換器28以及一播放器29。光學讀取頭PUH1用來讀取光盤片11的數據。 模擬前級電路AFE1耦接于光學讀取頭PUH1及邏輯區塊22,用來將所接收到 的數據轉成數字格式的一音源訊號，并將數字格式的該音源訊號傳送至邏輯 區塊22。邏輯區塊22耦接于模擬前級電路AFE1，邏輯區塊22具有一第一 輸出端(圖3未示)以及一第二輸出端224,邏輯區塊22用來接收該音源訊號， 并用以判斷是否要對該音源訊號進行編碼處理，相對應的于第一輸出端(圖3 未示)或于第二輸出端224輸出該音源訊號。若所接收的數據為MP3格式數 據(或者已經過壓縮的數據)，則無需經過編碼器23進行編碼處理。第一存 儲器24具有一第二輸入端244，耦接于邏輯區塊22的第二輸出端224，用 來儲存MP3格式的該音源訊號。第二存儲器26耦接于第一存儲器24,第二 存儲器26系用來儲存第一存儲器24所傳送的數據。其中該第一存儲器為一 緩沖存儲器(Buffer)，第二存儲器26為一同步動態隨機存取存儲器 (Synchronous Dynamic Random Access Memory, SDRAM)。 譯碼器27耦接 于第一存儲器24,譯碼器27用來將從第一存儲器24傳送的數據進行相對應 的譯碼，以輸出一譯碼訊號(此為對MP3格式的該音源訊號進行相對應的譯 碼)。數字模擬轉換器28耦接于編碼器27，數字模擬轉換器28用來將經過 譯碼器27譯碼后的該譯碼訊號轉換成模擬格式的一播放訊號。播放器29耦 接于數字模擬轉換器28，用來播放模擬格式的一播放訊號。其中，該音源訊 號為已依據一第二編碼方式進行編碼的訊號(如MP3格式數據)，則譯碼器 27依據該第二編碼方式將該編碼數據進行相對應的譯碼。舉例而言，譯碼器 27用來將該音源訊號進行譯碼處理，若該音源訊號為MP3格式數據，而譯碼 器27則必須為一 MP3譯碼器；若該音源訊號為WMA格式數據，則譯碼器27 必須為一窗A譯碼器。請繼續參考圖2與圖3。于圖2中，該音源訊號為一般音軌數據，雖然 擁有較佳的音質，但因為未經過壓縮，數據量很大，因此需先經過編碼器23 編碼，將該音源訊號壓縮成較小的數據量以產生該編碼數據，該編碼數據因 為經過壓縮，其數據量會比該音源訊號小很多，視不同算法的編碼器23會 得到不同的結果。再將該編碼數據儲存于第一存儲器24中，因此，該編碼 數據只需占第一存儲器24很小的容量就足夠了。于圖3中，該音源訊號為 MP3格式數據(或者已經過壓縮的數據)，本身的數據量就已經很小，因此無 需經過編碼器23的編碼處理。直接將該音源訊號儲存于第一存儲器24中， 亦不需占太大的存儲空間。而外部的第二存儲器26用來儲存第一存儲器24 所傳送的數據，由于存儲器24所儲存的數據量都很小，外部的第二存儲器 26亦可以降低其容量。舉例來說，若該編碼數據經過壓縮后，其數據量減少 為該音源訊號的20%,則所需的第二存儲器26可減少為原來五分之一的容 量。又如第二存儲器26仍保留相同的容量，假設原來的第二存儲器可以做 到10秒鐘的防震，使用本發明的做法，可以做到50秒鐘的防震，使得聲音 播放裝置擁有更好的防震效果。請參考圖4。圖4為本發明一可節省聲音播放裝置的存儲器空間的播放 方法的流程40的示意圖。流程40包含以下的步驟步驟402:讀取一光盤片的數據，并將讀取到的數據轉成數字格式的音 源訊號。步驟404:判斷所讀取的音源訊號的數據格式是否為MP3格式。 步驟406:若否，則將所讀取的音源訊號進行編碼以產生一編碼數據。 步驟408:接者，將該音源訊號或該編碼數據儲存于一第一存儲器中。 步驟410:將儲存于該第一存儲器中的該編碼數據或該音源訊號進行相 對應的譯碼以產生 一譯碼訊號。步驟412:將該譯碼訊號轉換成模擬格式的一播放訊號。 步驟414:播放該模擬格式的該播放訊號。其中，于步驟404中，先判斷所讀取的音源訊號的數據格式是否為MP3 格式(或者其它壓縮格式)，若為MP3格式，則進行到步驟408,將該MP3 格式的音源訊號直接儲存于存儲器中。若為一般音軌數據，則進行步驟406, 先將所讀取的音源訊號進行編碼以產生一編碼數據，之后再進行到步驟408， 將經過編碼的后的編碼數據儲存于該第一存儲器中。于步驟410中，再將儲 存于該第一存儲器中的該編碼lt據或該音源訊號進行相對應的譯碼以產生 一譯碼訊號。最后，將該譯碼訊號轉換成模擬格式的播放訊號，并進一步播放該模擬格式的該播放訊號。以上所述的實施例僅用來說明本發明，并不局限本發明的范疇。文中所
提到的編碼器23并不局限于MP3編碼器，亦可為其它格式的編碼器。同樣 地，譯碼器27亦不局限于MP3譯碼器，但須與編碼器23配合使用。第一存 儲器不局限于一緩沖存儲器(Buffer)，而第二存儲器26也不局限于SDRAM， 亦可為其它種類的存儲器。此外，本發明可同時適用于CD格式及MP3格式 兩種音源路徑。
由上可知，本發明較佳實施例通過編碼器23先將未經過編碼的音源訊 號經過壓縮，然后在儲存于第二存儲器中，如此既可以達到節省存儲器空間， 又可以減少芯片面積。藉此，通過本發明的聲音播放裝置的使用，可以解決 芯片面積太大的問題，更進一步提升產品的品質。且本發明的聲音播放裝置 可同時適用于CD格式及MP3格式兩種音源路徑，提供較廣泛的應用范圍。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明的權利要求所做的均等 變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種可節省存儲器空間的聲音播放裝置，包含一邏輯區塊，具有一第一輸出端以及一第二輸出端，該邏輯區塊用來接收一音源訊號，并用以判斷是否要對該音源訊號進行編碼處理，相對應的于該第一輸出端或于該第二輸出端輸出該音源訊號；一編碼器，其具有一輸入端，耦接于該邏輯區塊的該第一輸出端，用來接收該音源訊號，該編碼器用來將該音源訊號進行編碼，以產生一編碼數據；一第一存儲器，其具有一第一輸入端，耦接于該編碼器，用來儲存該編碼數據，及一第二輸入端，耦接于該邏輯區塊的該第二輸出端，用來儲存該音源訊號；以及一譯碼器，耦接于該第一存儲器，該譯碼器用來接收儲存于該第一存儲器內的該編碼數據或該音源訊號，并將該編碼數據或該音源訊號進行相對應的譯碼，以產生一譯碼訊號。
2. 如權利要求1所述的聲音播放裝置，其中該編碼器依據一第一編碼方 式將該音源訊號進行編碼，該譯碼器依據該第一編碼方式將該編碼數據進行 相對應的譯碼，以產生該譯碼訊號。
3. 如權利要求1所述的聲音播放裝置，其中該音源訊號為已依據一第二 編碼方式進行編碼的訊號，該譯碼器依據該第二編碼方式將該音源訊號進行 相對應的譯碼，以產生該譯碼訊號。
4. 如權利要求1所述的聲音播放裝置，其還包含 一光學讀取頭，該光學讀取頭系用來讀取一光盤片的數據；以及 一模擬前級電路，耦接于該光學讀取頭及該邏輯區塊，用來將所接收到的數據轉成數字格式的該音源訊號，并將該音源訊號傳送至該邏輯區塊。
5. 如權利要求1所述的聲音播放裝置，其中該第一存儲器為一緩沖存儲器。
6. 如權利要求1所述的聲音播放裝置，其還包含一第二存儲器，耦接于 該第一存儲器，該第二存儲器用來儲存數據。
7. 如權利要求6所述的聲音播放裝置，其中該第二存儲器為一同步動態 隨機存取存儲器。
8. 如權利要求1所述的聲音播放裝置，其還包含 一數字模擬轉換器，耦接于該編碼器，用來將該譯碼訊號轉換成模擬格式的一播放訊號；以及一播放器，耦接于該數字模擬轉換器，用來播放模擬格式的該播放訊號。
9. 如權利要求l所述的聲音播放裝置，其為一CD-MP3播放器，其可用 來播放CD格式及MP3格式的數據。
10. 如權利要求2所述的聲音播放裝置，其中該編碼器為一MP3編碼器， 而該譯碼器為一 MP3譯碼器。
11. 如權利要求2所述的聲音播放裝置，其中該編碼器為一適應性差分 脈沖編碼調制編碼器，而該譯碼器為 一適應性差分脈沖編碼調制譯碼器。
12. —種可節省聲音播放裝置的存儲器空間的聲音播放方法，該方法包含(a) 依據所接收到的一音源訊號的數據格式判斷是否要對該音源訊號進 行編碼處理；(b) 若所接收的該音源訊號的數據格式為一般音軌數據，則依據一第一編碼方式將該音源訊號進行編碼以產生一編碼數據；(c) 儲存該編碼數據或該音源訊號；以及(d) 將該編碼數據或該音源訊號進行相對應譯碼，以產生一譯碼訊號。
13. 如權利要求12所述的聲音播放方法，其中步驟(d)中依據該第一編碼方式將該編碼數據進行相對應的譯碼，以產生該譯碼訊號。
14. 如權利要求12所述的聲音播放方法，其中步驟(a)中所接收的該音 源訊號為已依據一第二編碼方式進行編碼的訊號，步驟(d)中依據該第二編 碼方式將該音源訊號進行相對應的譯碼，以產生該譯碼訊號。
15. 如權利要求14所述的聲音播放方法，其中該第一編碼方式及第二 編碼方式可分別為一 MP3格式的編碼方式或一 ADPCM格式的編碼方式。
16. 如權利要求15所述的聲音播放方法，其中步驟(b)中將該音源訊號 進行該MP3格式的編碼以產生MP3格式的該編碼數據，步驟(d)中將MP3格 式的該編碼數據進行相對應的MP3譯碼，以產生該譯碼訊號。
17. 如權利要求15所述的聲音播放方法，其中步驟(b)中將該音源訊號 進行該ADPCM格式的編碼以產生ADPCM格式的該編碼數據，步驟(d)中則將 該ADPCM格式的該編碼數據進行相對應的ADPCM譯碼，以產生該譯碼訊號。
18. 如權利要求12所述的聲音播放方法，其還包含將該譯碼訊號轉換成模擬格式的 一播放訊號，并進一步播放模擬格式的該播放訊號。
19.如權利要求12所述的聲音播放方法，其還包含讀取一光盤片的數據， 并將讀取到的數據轉成數字格式的該音源訊號。
全文摘要
聲音播放裝置包含一邏輯區塊、一編碼器、一第一存儲器及一譯碼器。邏輯區塊用來接收并判斷是否要對一音源訊號進行編碼處理，相對應的于第一輸出端或于第二輸出端輸出該音源訊號。編碼器耦接于邏輯區塊，用來接收該音源訊號并將該音源訊號進行編碼以產生一編碼數據。第一存儲器耦接于編碼器及邏輯區塊，用來儲存該編碼數據或音源訊號。譯碼器耦接于第一存儲器，用來將接收到的編碼數據或音源訊號進行相對應的譯碼，以產生一譯碼訊號。
文檔編號G10L19/00GK101162583SQ20061013615
公開日2008年4月16日 申請日期2006年10月13日 優先權日2006年10月13日
發明者黃偉智 申請人:普誠科技股份有限公司