專利名稱：可修改數字聲頻信號的聲頻信號處理電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明提供一種聲頻信號處理電路，尤其指一種可修改數字聲頻信號(digital audio signal)的聲頻信號處理電路。本發(fā)明的聲頻信號處理電路可以使用于光盤播放機中。
先前技術請參考圖1，圖1為IEC 60958的數據猝發(fā)(data-bursts)格式的示意圖。IEC 61937為定義非線性脈沖碼調制(pulse-code modulation，PCM)編碼聲頻信號位流的接口規(guī)格，而該編碼聲頻信號位流使用IEC 60958的規(guī)格。IEC60958接口的格式是由一連串的IEC 60958子幀(subframe)所組成，每一個IEC 60958子幀通常用來運送非線性脈沖碼調制樣本，但也可能用來傳輸數據。每一子幀包含數據猝發(fā)以及填補。不同子幀中的數據猝發(fā)大小可能不同，而填補的作用即是為了維持每一子幀的大小為一特定值。每一個數據猝發(fā)由猝發(fā)前同步碼(burst-preamble)之后接著猝發(fā)載量(burst-payload)組成，其中猝發(fā)前同步碼包括Pa、Pb、Pc及Pd四個16位的字，Pa及Pb為同步字、Pc為猝發(fā)載量的相關數據，Pc為位流數目，而猝發(fā)載量的內容為編碼聲頻信號幀的數據。
請參考圖2，圖2為公知光盤播放機中聲頻信號處理電路10結構的示意圖。聲頻信號處理電路10包含一分析器12，一位流緩沖器14，一聲頻信號處理器16，一第二緩沖器18，一數字/模擬轉換器20，一IEC猝發(fā)電路22，以及一數字接口24。一光盤片26置入光盤播放機后，經過伺服器(未圖示)讀取數據，分析器12會將讀出光盤片26中的數字數據暫存于位流緩沖器14，接著聲頻信號處理器16會將存儲于位流緩沖器14中的數字數據解碼成為脈沖碼調制編碼，并將解碼后的脈沖碼調制編碼暫存于第二緩沖器18，最后由數字/模擬轉換器20將存儲于第二緩沖器18的脈沖碼調制編碼轉換成模擬訊號作為輸出。由于使用者可能不想使用本光盤播放機內部的聲頻信號處理電路，而希望使用更專業(yè)的解碼/擴大機裝置來做數字聲頻信號的處理，因此評價光盤播放機中的聲頻信號處理電路10除了提供上述的解碼程序來播放光盤片26中的數字聲頻信號數據之外，也可以通過數字接口24連接至后級的解碼/擴大機裝置28。光盤播放機通過數字接口24將光盤播放機由光盤片26中所讀出的數字聲頻信號數據不進行解碼、改而轉換成特定的數字聲頻信號格式(例如IEC 61937/IEC 60958聲頻信號格式)之后，傳輸至光盤播放機外部的解碼/擴大機裝置28，以供解碼/擴大機裝置28對該數字數據進行處理。然而通過數字接口24傳送于光盤播放機及解碼/擴大機裝置28之間的數據必須符合IEC 61937/IEC 60958的規(guī)格，否則解碼/擴大機裝置28便無法對該數字數據進行解碼，所以使用數字接口24來連接光盤播放機及解碼/擴大機裝置28時，光盤片26中的數字數據會先由分析器12讀出并暫存于位流緩沖器14，為使輸出至數字接口24的數字數據成為IEC 60958的規(guī)格，在存儲于位流緩沖器14中的數字數據傳送至數字接口24之前，使用IEC猝發(fā)電路22將位流分成適當大小的猝發(fā)載量、加上猝發(fā)前同步碼、再加上適當大小的填補，使原始的聲頻信號位流符合IEC 60958的規(guī)格，再將位流經由數字接口24輸出至解碼/擴大機裝置28。
由上述可知，聲頻信號處理電路10會先將由光盤片26中讀出的數字數據暫存于位流緩沖器14之中，而存儲于位流緩沖器14的數字數據由聲頻信號處理器16解碼成脈沖碼調制編碼后暫存于第二緩沖器18，再使用數字/模擬轉換器20將存儲于第二緩沖器18中的脈沖碼調制編碼轉換成模擬訊號輸出。此外，光盤播放機也可以通過聲頻信號處理電路10內部的數字接口24連接解碼/擴大機裝置28，而存儲于位流緩沖器14的數字數據經由IEC猝發(fā)電路22在每一批數據經過適當的處理轉換成為IEC 60958的規(guī)格后，傳送至數字接口24輸出至解碼/擴大機裝置28進行解碼及放大訊號。然而IEC猝發(fā)電路22僅是直接將存儲于位流緩沖器14中的每一批數據做格式轉換，并未檢查數據本身的內容，因此不完全符合數字音樂規(guī)格的數據(例如由欠佳的聲頻信號編碼軟件、硬件所編制而成的聲頻信號位流)也會同樣的經由數字接口24輸出至解碼/擴大機裝置28，造成解碼/擴大裝置28接收到含有不盡符合數字聲頻信號規(guī)格的數據時產生無法解碼或爆音的現象。
其他相關的技術可以參考美國專利5,794,181、美國專利5,884,048、美國專利6,272,153、美國專利6,128,579、美國專利6,122,619。
發(fā)明內容
因此本發(fā)明的主要目的是提供一種可修改數字聲頻信號的裝置及方法，以解決上述問題。
本發(fā)明的較佳實施例中提供一種聲頻信號處理電路，其包括一分析器，用來讀取媒體中的原始數據；一位流緩沖器，連接于該分析器，用來暫存該分析器所讀取數據的位流；一聲頻信號處理器，連接于該位流緩沖器，該聲頻信號處理器包含一位流修復電路，用來檢測由該位流緩沖器傳來的位流并將其修復為符合一預定的標準規(guī)格；一第一緩沖器，連接于該聲頻信號處理器，用來暫存該位流修復電路修改后的位流；一IEC猝發(fā)電路，連接于該第一緩沖器，用來將位流分成適當大小的猝發(fā)載量、加上猝發(fā)前同步碼、再加上適當大小的填補，使原始的聲頻信號位流符合IEC 60958的規(guī)格；以及一數字接口，連接于該IEC猝發(fā)電路，用來輸出由該IEC猝發(fā)電路傳來的位流。
圖1為IEC 60958的數據猝發(fā)(data-bursts)格式的示意圖。
圖2為公知光盤播放機結構的示意圖。
圖3為本發(fā)明實施例的光盤播放機結構的示意圖。
圖4為使用本發(fā)明實施例的聲頻信號處理電路修正位流的流程圖。
圖5為使用本發(fā)明實施例的聲頻信號處理電路改變解碼/擴大機裝置的解碼方式的流程圖。
圖6為使用本發(fā)明實施例的聲頻信號處理電路檢查位流錯誤的示意圖。
附圖符號說明10公知聲頻信號處理電路12分析器14位流緩沖器 16聲頻信號處理器18第二緩沖器 20數字/模擬轉換器22 IEC猝發(fā)電路24數字接口26光盤片 28解碼/擴大機裝置30本發(fā)明實施例的聲頻信號處理電路32聲頻信號處理器 34解碼電路36位流修復電路38第一緩沖器
具體實施例方式
請參考圖3，圖3為本發(fā)明一較佳實施例中，光盤播放機結構的示意圖。為方便說明，圖3與圖1中相同的元件有相同的功能并且使用相同的標號。聲頻信號處理電路30包含一分析器12，一位流緩沖器14，一聲頻信號處理器32，一第二緩沖器18，一數字/模擬轉換器20，一第一緩沖器38，一IEC猝發(fā)電路22，以及一數字接口24。聲頻信號處理器32包含一解碼電路34以及一位流修復電路36。光盤片26置入聲頻信號處理電路30后，分析器12會讀出光盤片26中的數字數據并暫存于位流緩沖器14，接著聲頻信號處理器32的解碼電路34會將存儲于位流緩沖器14中的數字數據解碼成為脈沖碼調制編碼，并將解碼后的脈沖碼調制編碼暫存于第二緩沖器18，最后由數字/模擬轉換器20將存儲于第二緩沖器18的脈沖碼調制編碼轉換成模擬訊號作為輸出。本實施例聲頻信號處理電路30同樣也提供一般的解碼程序來播放光盤片26中的數字聲頻信號數據，但與公知技術不同的是，當光盤播放器連接解碼/擴大機裝置28時，聲頻信號處理電路30先使用聲頻信號處理器32的位流修復電路36來檢查、并修復存儲于位流緩沖器14中的數字數據，并將通過檢查、或是修復完成的位流修復電路36檢查的數據暫存于第一緩沖器38中，再以IEC猝發(fā)電路22整理數字聲頻信號數據的格式、使其成為IEC 60958的規(guī)格后，傳送至數字接口24輸出。
請參考圖4，圖4為本實施例聲頻信號處理電路30修正位流的流程圖。存儲在位流緩沖器14中的每一批數據前面都會有同步字來作為每一批數據的分隔，當數據內容沒有發(fā)生錯誤而只是產生了位移、導致其格式未能完全符合數字聲頻信號規(guī)格要求時，如果沒有去檢查每一批數據的同步字就直接將數據做格式轉換以及輸出，可能會使解碼/擴大機裝置28發(fā)生解碼錯誤而產生爆音。例如對于MPEG聲頻信號而言，同步字為指定的位組，其值為0xfff，為防止產生上述因位移所產生的錯誤，聲頻信號處理電路30在將數據由位流緩沖器14傳送至IEC猝發(fā)電路22前，會先使用聲頻信號處理器32的位流修復電路36來檢查數據，再將修正后的數據暫存于第一緩沖器38，爾后才做格式轉換以及輸出。
檢查的步驟如下步驟110找出位流緩沖器14中的同步字，并設定指標sft＝0，進行步驟120；
步驟120檢查同步字是否為指定的位組，是則進行步驟130，否則進行步驟140；步驟130將位流緩沖器14中的位流復制到第一緩沖器38并偏移sft個位，結束此位流檢查，由步驟110開始，進行下一個位流的檢查；步驟140設定指標sft＝sft+1，表示檢查出一個位的偏移量，進行步驟150；步驟150將同步位左移一個位后，最高位舍去，并補進一個最低位，回到步驟120。
位流在經過上述步驟處理后，可消除不正確的位移，經過聲頻信號處理器32的位流修復電路36的檢查后的位流暫存于第一緩沖器38，最后使用IEC猝發(fā)電路22整理數字聲頻信號數據的格式后經由數字接口24傳輸至解碼/擴大機裝置28。如此一來就可以增加聲頻信號處理電路30及解碼/擴大機裝置28之間的相容性。
請參考圖5，圖5為使用本發(fā)明第二實施例中，聲頻信號處理電路30改變解碼/擴大機裝置28的解碼方式的流程圖。在某些情形下，可能因為解碼/擴大機裝置28的設計不良，造成無法正確地對由聲頻信號處理電路30所傳來的數據作解碼，這時候聲頻信號處理電路30便可利用聲頻信號處理器32的位流修復電路36來改變由光盤片26中讀出的數據內容，使得解碼/擴大機裝置28能夠正常的運作。例如在MPEG聲頻信號中，有一個2位的字段(field)稱為模式(mode)，模式字段記錄著該聲頻信號的播放效果，通?？煞譃閱温?mono)、雙聲(dual mono)以及立體聲(stereo)三種模式，其中單聲代表只有一個聲道有聲音，雙聲和立體聲則是兩個聲道播放不同的聲音，使聲音有立體感。部分解碼/擴大機裝置28無法正確辨識雙聲模式，因此該些解碼/擴大機裝置28雖然可以正確地以單聲道播放單聲模式，以雙聲道播放立體聲模式，但是當模式字段為雙聲時，卻往往以單聲道來播放，使用者很容易感覺到光盤播放機與該解碼/擴大機裝置28可能有相容性的問題。本實施例中的聲頻信號處理電路30可以使用聲頻信號處理器32的位流修復電路36將來自光盤片26數據中的模式字段由雙聲改成立體聲，如此一來，這些解碼/擴大機裝置28就能以雙聲道播放雙聲的光盤片26數據。由于絕大部分的解碼/擴大機裝置28都可以正確辨識雙聲道模式，因此經由本實施例的數字聲頻信號處理，本光盤播放機與各式解碼/擴大機裝置28之間的相容性就獲得了改善。聲頻信號處理器32的位流修復電路36改變模式字段的步驟如下
步驟210找出位流緩沖器14中數據位流的同步字，將同步字復制到第一緩沖器38中；步驟220擷取位流直到找到模式的字段，將由位流緩沖器14取得的數據存儲于第一緩沖器38；步驟230分析來自位流緩沖器14中模式字段的數據；步驟240改變原來的模式成為新的模式，將新的模式數據存儲于第一緩沖器38中；步驟250擷取剩余的位流直到位流結束，將由位流緩沖器14取得的數據存儲于第一緩沖器38。
除了更改模式字段之外，聲頻信號處理器32的位流修復電路36也可以用在版權的管理上，一般的版權可分為不可復制(no copy)、可復制(copyalways)以及可復制一次(copy once)。當光盤片26的版權字段為不可復制時，光盤片26僅能用來讀取播放。當光盤片26的版權字段為可復制時，則光盤片26可被復制使用。若是光盤片26的版權字段為可復制一次時，則在第一次復制使用之后，聲頻信號處理器32的位流修復電路36就會將版權字段更改成不可復制。
請參考圖6，圖6為本發(fā)明第三實施例中，聲頻信號處理電路30檢查位流錯誤的示意圖。聲頻信號處理器32的位流修復電路36的另一項功能就是檢查數據位流中是否含有錯誤，聲頻信號處理電路30使用分析器12將光盤片26中的數據讀出暫存于位流緩沖器14后，位流修復電路36就會對其中的數據位流中的每個字段作檢查，如圖6所示，首先找出位流的同步字，接著逐項檢查首標(header)、附屬信息(side information)、尺度因子(scale factor)、聲頻信號樣本(audio sample)、以及補充數據(ancillary data)等字段，當檢查出任何一個字段的數據內容含有錯誤時，位流修復電路36會嘗試修復，若修復成功后就將數據暫存于第一緩沖器38中，接著繼續(xù)檢查下一個字段，若無法修復成功，則舍棄這批數據位流而開始下一批數據位流的檢查，換句話說，位流修復電路36不會讓任何含有錯誤的數據通過，因為對于解碼/擴大機裝置28而言、以及考慮到使用者的聆聽感受，數據遺失所造成的無聲要比數據錯誤所造成的爆音對聲音品質的影響來得輕微的多。
由上述可知，本發(fā)明聲頻信號處理電路30除了提供一般的解碼程序來播放光盤片26中的數字數據外，并且在聲頻信號處理器32中加入位流修復電路36，用來處理暫存于位流緩沖器14中的數字數據，包含修正位流的位移，修改位流中的數據內容，檢查位流中的數據內容并嘗試修復等功能，位流緩沖器14中的數據經過聲頻信號處理器32的位流修復電路36處理后暫存于第一緩沖器38，再由IEC猝發(fā)電路22加入猝發(fā)前同步碼成為IEC 60958的規(guī)格，通過數字接口24將數據傳輸至解碼/擴大機裝置28，如此可增加聲頻信號處理電路30及解碼/擴大機裝置28之間的相容性。
與公知技術相比較，公知聲頻信號處理電路在使用數字接口來連接至解碼/擴大機裝置時，直接使用IEC猝發(fā)電路將存儲于位流緩沖器的數字數據轉換成為IEC 60958的規(guī)格，接著就由數字接口輸出至解碼/擴大機裝置，由于IEC猝發(fā)電路并未檢查存儲于位流緩沖器中數字數據的內容，造成含有錯誤、或不完全符合規(guī)格的數據也被傳送至解碼/擴大機裝置，導致解碼/擴大機裝置無法解碼或產生爆音的現象。本發(fā)明聲頻信號處理電路在使用數字接口來連接至解碼/擴大機裝置時，會先使用聲頻信號處理器的位流修復電路來處理位流緩沖器中的數據并暫存于第一緩沖器，再由IEC猝發(fā)電路將存儲于第一緩沖器的數據轉換成為IEC 60958的規(guī)格，如此可除去含有錯誤的數據位流、或修正原本不完全符合規(guī)格的聲頻信號數據，使解碼/擴大機裝置可以正確的對數字聲頻信號數據解碼，增加相容性。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權利要求書所做的等效變化與修改，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種聲頻信號處理電路，其包含一分析器，用來讀取媒體中的原始聲頻信號數據；一位流緩沖器，連接于該分析器，用來暫存該分析器所讀取聲頻信號數據的位流；一聲頻信號處理器，連接于該位流緩沖器，該聲頻信號處理器包含一位流修復電路，用來檢測由該位流緩沖器傳來的位流并將其修復為符合一預定的標準規(guī)格；一第一緩沖器，連接于該聲頻信號處理器，用來皙存該位流修復電路修改后的位流；一IEC猝發(fā)電路，連接于該第一緩沖器，用來在該修改后的位流前加入一猝發(fā)前同步碼；以及一數字接口，連接于該IEC猝發(fā)電路，用來輸出由該IEC猝發(fā)電路傳來的位流。
2.如權利要求1所述的聲頻信號處理電路，其中該預定的標準規(guī)格是為IEC 61937/IEC 60958。
3.如權利要求1所述的聲頻信號處理電路，其中該媒體為光盤片。
4.如權利要求1所述的聲頻信號處理電路，其中該聲頻信號處理器另包含一解碼電路，用來對由該位流緩沖器傳來的位流解碼，該聲頻信號處理電路另包含一第二緩沖器，用來暫存該解碼電路解碼產生的位流，以及一數字/模擬轉換器，連接于該第二緩沖器，用來將由該第二緩沖器傳來的位流轉換為模擬訊號。
5.一種于一媒體播放機中處理數字聲頻信號訊號的方法，該播放機包含一分析器，一位流緩沖器，連接于該分析器，以及一聲頻信號處理器，連接于該位流緩沖器，該方法包含(a)使用該分析器讀取該媒體中數據的位流，并將其暫存于該位流緩沖器中；(b)提供一位流修復電路于該聲頻信號處理器，并使用該位流修復電路檢測由該位流緩沖器傳來的位流及將其修復為符合一預定的標準規(guī)格；(c)提供一第一緩沖器，其是連接于該聲頻信號處理器，并使用該第一緩沖器暫存該位流修復電路修改后的位流；(d)提供一IEC猝發(fā)電路，其是連接于該第一緩沖器，并使用該IEC猝發(fā)電路在該存儲于該第一緩沖器的位流前加入一猝發(fā)前同步碼；以及(e)提供一數字接口，其是連接于該第一緩沖器，并使用該數字接口輸出由該第一緩沖器傳來的位流。
6.如權利要求5所述的方法，其中該媒體為光盤片。
7.如權利要求5所述的方法，其中該預定的標準規(guī)格是為IEC61937/IEC 60958。
8.如權利要求5所述的方法，其中該聲頻信號處理器另包含一解碼電路，該播放機另包含一第二緩沖器，以及一數字/模擬轉換器，連接于該第二緩沖器，該方法另包含使用該解碼電路對由該位流緩沖器傳來的位流解碼，使用該第二緩沖器皙存該解碼電路解碼產生的位流，以及使用該數字/模擬轉換器將由該第二緩沖器傳來的位流轉換為模擬訊號。
9.如權利要求5所述的方法，其于步驟(b)中，該位流修復電路是通過位移該位流緩沖器傳來的位流來將其修復為符合該預定的標準規(guī)格。
10.如權利要求5所述的方法，其于步驟(b)中，該位流修復電路是通過改變該位流緩沖器傳來的位流的字段來將該位流修復為符合該預定的標準規(guī)格。
11.如權利要求5所述的方法，其中該被改變的字段是為一版權管理字段。
12.如權利要求5所述的方法，其中該被改變的字段是為一聲頻信號模式字段。
13.如權利要求5所述的方法，其于步驟(b)中，該位流修復電路檢測由該位流緩沖器傳來的位流時，舍棄部分無法符合該預定標準規(guī)格的數據位流。
14.如權利要求5所述的方法，其于步驟(b)中，該位流修復電路是通過更正該位流緩沖器傳來的位流的字段中的數據的錯誤來將該位流修復為符合該預定的標準規(guī)格。
全文摘要
一種聲頻信號處理電路，其包含一分析器、一位流緩沖器、一聲頻信號處理器、一第一緩沖器、一IEC猝發(fā)電路以及一數字接口。該聲頻信號處理電路使用該分析器將媒體中的數據讀出并暫存于該位流緩沖器。該聲頻信號處理器包含一位流修復電路，用來檢測由該位流緩沖器傳來的位流并將其修復為符合一預定的標準規(guī)格。修改后的數據暫存于該第一緩沖器中，使用該IEC猝發(fā)電路在存儲于該第一緩沖器中的數據前加入一猝發(fā)前同步碼經由該數字接口輸出。
文檔編號G11B7/00GK1523599SQ03104498
公開日2004年8月25日 申請日期2003年2月18日 優(yōu)先權日2003年2月18日
發(fā)明者林宗瑤 申請人:聯發(fā)科技股份有限公司