專利名稱：直接流數字技術數據流處理系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種數據流處理系統(data processing system)，特別是涉及直接流數字技術(Direct Stream Digital，DSD)的數字的數據流處理系統及其數據處理方法。
背景技術：
請參閱圖1，圖1為已知直接流數字技術(Direct Stream Digital，DSD)的數字數據流處理系統10的示意圖。已知直接流數字技術的數字數據流處理系統10是將一具有四個聲道(channel)音效數據的編碼數字信號12，還原成四個相對應聲道的模擬聲音脈波14a、14b、14c、14d。數據流處理系統10包含一解碼器16、一數字模擬轉換器18及四個揚聲器20a、20b、20c、20d。
解碼器16是用以將以至少一條信號線輸入解碼器16的編碼數字信號12解碼成四個原始數字數據流22a、22b、22c、22d，并且解碼器16內部包含一時鐘產生模塊11以產生一第二時鐘信號24及一第三時鐘信號26，并且解碼器16將此四個原始數字數據流22a、22b、22c、22d、第二時鐘信號24及第三時鐘信號26輸出至數字模擬轉換器18。
數字模擬轉換器18是根據輸入的四個原始數字數據流22a、22b、22c、22d、第二時鐘信號24及第三時鐘信號26，將原始數字數據流22a、22b、22c、22d轉換成相對應的模擬信號28a、28b、28c、28d，并將相對應的模擬信號28a、28b、28c、28d輸出至相對應的揚聲器20a、20b、20c、20d。
四個揚聲器20a、20b、20c、20d則根據輸入的模擬信號28a、28b、28c、28d，各自輸出相對應聲道的模擬聲音脈波14a、14b、14c、14d。
第二時鐘信號24是用以觸發原始數字數據流22a、22b、22c、22d的每一數據信號中每一筆數字數據(digital data)的一轉換功能。而第三時鐘信號26是直接流數字技術中的超取樣(over sampling)參考時鐘。
請參閱圖2，圖2為圖1所示的原始數字數據流22a、22b、22c、22d以及第二時鐘信號24的訊號時序圖。時序圖中橫軸表示時間，縱軸表示信號的振幅。第二時鐘信號24包含多個方形脈波30，而每一個方形脈波30各具有一正緣32(positive edge)。當方形脈波30正緣32出現時，原始數字數據流22a、22b、22c、22d于同時間分別對應有一位(bit)數字數據。在圖2中，這些對應的數字數據以mDn來表示，其中m表示四個原始數字數據流22a、22b、22c、22d其中之一相對應的原始數字數據流22a、22b、22c、22d，而n則代表流水號。該流水號為一連續的自然數，隨著時間而變大。例如aD0表示第0個原始數字數據流22a的數字數據，而cDn-1則表示第n-1個原始數字數據流22c的數字數據。
如圖1及圖2所示，當第二時鐘信號24出現正緣32時，數字模擬轉換器18將原始數字數據流22a、22b、22c、22d中相對應的數字數據mDn，轉換成四個相對應的模擬信號28a、28b、28c、28d。
因此，已知的直接流數字技術的數字數據流處理系統10于處理四個聲道音效數據時需要至少六條訊號線，包含四個原始數字數據流22a、22b、22c、22d、第二時鐘信號24及第三時鐘信號26，以連接解碼器16及數字模擬轉換器18。并且若增加音效數據聲道時，連接解碼器16及數字模擬轉換器18的訊號線數量亦需隨著增加，即每增加一聲道的音效數據就需增加一條訊號線。例如2聲道音效數據需要至少4條訊號線、4聲道音效數據需要至少6條訊號線，而6聲道音效數據需要至少8條訊號線。
隨著消費者對音效品質的要求不斷提升，但產品體積又需輕薄短小的趨勢，有必要減少訊號線的數量以節省成本，并進一步將產品的體積縮小。
發明內容
本發明的目的是提供一應用于直接流數字技術(Direct Stream Digital，DSD)的數據流處理系統，用以減少傳送至一數字模擬轉換器的數據流數目，并且減少訊號線的數量，以實現節省成本及縮小產品體積的需求。
根據本發明的應用于直接流數字技術(Direct Stream Digital，DSD)的數據流處理系統，該數據流處理系統用以減少傳送至一數字模擬轉換器的數據流數目。該數據流處理系統包含一合成模塊以及一時鐘產生模塊。該合成模塊是用以將經直接流數字技術處理的多個原始數字數據流，依據一合并準則將每兩個原始數字數據流合并為一數據流，進而產生多個數據流。該時鐘產生模塊是用以產生一第一時鐘信號以及一第二時鐘信號。該第一時鐘信號用以界定這些數據流(data stream)中每一數據流的一預定轉換周期，該第二時鐘信號用以觸發該數字模擬轉換器以轉換這些數據流的每一數據流中每一筆數字數據(digital data)成為多個相對應的模擬信號。
由于本發明數據流處理系統及方法可以減少傳送至數字模擬轉換器的數據流數目，因此可以減少訊號線的數量及元件的接腳數目，進而實現節省成本及縮小產品體積的目的。
關于本發明的優點與精神可以通過以下結合附圖對發明的詳述得到進一步的了解。
圖1為已知直接流數字技術的數字數據流處理系統的示意圖；圖2為圖1所示的原始數字數據流以及第二時鐘信號的訊號時序圖；圖3為本發明數據流處理系統的示意圖；圖4為圖3所示的數據流、第一時鐘信號以及第二時鐘信號的訊號時序圖；圖5為本發明的另一具體實施例的數據流處理系統示意圖；圖6為本發明的另一具體實施例的數據流處理系統示意圖；圖7為本發明的另一具體實施例的數據流處理系統示意圖；圖8為本發明的數據流傳輸接口示意圖；圖9為本發明的數據流處理方法流程圖。
附圖標號說明10、40、50、60、70數據流處理系統11、34時鐘產生模塊12、13編碼數字信號14a、14b、14c、14d、14e、14f模擬聲音脈波16解碼器18數字模擬轉換器20a、20b、20c、20d、20e、20f揚聲器22a、22b、22c、22d、22e、22f原始數字數據流
24第二時鐘信號26第三時鐘信號28a、28b、28c、28d、28e、28f模擬信號30、42方形脈波32、44正緣33合成模塊36a、36b、36c數據流38第一時鐘信號46負緣52第一時鐘信號傳輸接腳54第二時鐘信號傳輸接腳56第三時鐘信號傳輸接腳58a、58b數據流傳輸接腳80數據流傳輸接口T預定轉換周期具體實施方式
本發明提供了一應用于直接流數字技術(Direct Stream Digital，DSD)的數據流處理系統，用以將經直接流數字技術處理的多個原始數字數據流轉換為多個相對應的模擬信號，以減少傳送至一數字模擬轉換器的數據流數目。
請參閱圖3，圖3為本發明數據流處理系統40的示意圖。數據流處理系統40是用以將經直接流數字技術處理的四個原始數字數據流(datastream)22a、22b、22c、22d轉換為四個相對應的模擬信號28a、28b、28c、28d輸出。數據流處理系統40包含一合成模塊33、一時鐘產生模塊34及一數字模擬轉換器18(digital-to-analog converter，DAC)。在本實施例中，該時鐘產生模塊34是設置于解碼器16內。
合成模塊33是用以將原始數字數據流22a、22b、22c、22d，依據一合并準則將每兩個原始數字數據流22a、22b、22c、22d合并為兩組數據流36a、36b。
時鐘產生模塊34用以產生一第一時鐘信號38、一第二時鐘信號24及一第三時鐘信號26。第一時鐘信號38用以界定數據流36a、36b中的一預定轉換周期，第二時鐘信號24用以觸發數據流36a、36b中每一筆數字數據(digital data)的一轉換功能，而第三時鐘信號26直接流數字技術中的超取樣(over sampling)參考時鐘。
數字模擬轉換器18則根據第一時鐘信號38以及第二時鐘信號24，以將數據流36a、36b中每一筆數字數據轉換為相對應的模擬信號28a、28b、28c、28d。
合成模塊33的合并準則是指自多個原始數字數據流22a、22b、22c、22d中，任意選擇兩個原始數據數據流。例如可以選擇原始數字數據流22a與22b合并、或是原始數字數據流22a與22c合并等等。在本實施例中，原始數字數據流22a及原始數字數據流22b合并為數據流36a，原始數字數據流22c及原始數字數據流22d合并為數據流36b。
此外，原始數字數據流22a、22b、22c、22d是由一包含有四個聲道(channel)的原始數字數據流22a、22b、22c、22d的編碼數字信號12經解碼器16解碼而產生。而四個揚聲器20a、20b、20c、20d則根據數字模擬轉換器18轉換出的模擬信號28a、28b、28c、28d，各自輸出相對應聲道的模擬聲音脈波14a、14b、14c、14d。
請參閱圖3及圖4，圖4為圖3所示的數據流36a、36b、第一時鐘信號38以及第二時鐘信號24的訊號時序圖。時序圖中橫軸表示時間，縱軸表示信號的振幅。數據流36a包含原始數字數據流22a及原始數字數據流22b的數字數據，數據流36b包含原始數字數據流22c及原始數字數據流22d的數字數據。每個數據流36a、36b所包含的兩個數據流是依照一預定轉換周期T交互排列。
數據流36a、36b中的每個原始數字數據流22a、22b、22c、22d的數字數據皆包含多個位(bit)的數字數據，在圖4中，這些數字數據以mDn來表示，其中m表示四個原始數字數據流22a、22b、22c、22d其中之一相對應的原始數字數據流22a、22b、22c、22d，而n則代表流水號。該流水號為一連續的自然數，隨著時間而變大。例如aD0表示第0個原始數字數據流22a的數字數據，而cDn-1則表示第n-1個原始數字數據流22c的數字數據。
第一時鐘信號38包含多個周期為T的方形脈波42，每一個方形脈波42各具有一正緣44(positive edge)及一負緣46(negative edge)。正緣44是觸發數字模擬轉換器18轉換數據流36a、36b中一相對應的一原始數字數據流22a、22c的多筆數字數據。而負緣46是觸發數字模擬轉換器18轉換數據流36a、36b中另一相對應的原始數字數據流22b、22d的多筆數字數據。
第二時鐘信號24包含多個方形脈波30，每一個方形脈波30各具有一正緣32(positive edge)。當方形脈波30正緣32出現時，數字模擬轉換器18就被觸發以將相對應的原始數字數據流22a、22b、22c、22d中的數字數據轉換為相對應的模擬信號28a、28b、28c、28d。
比較圖1所示的已知數據流處理系統10與本發明的數據流處理系統40，傳送至數字模擬轉換器18的訊號線數目由已知技術的至少6條訊號線(22a、22b、22c、22d、24、26)，減少成為本發明的5條(36a、36b、38、24、26)訊號線。因此本發明應用于直接流數字技術的數據流處理系統，可用以減少傳送至數字模擬轉換器的數據流數目。
請參閱圖5，圖5為本發明的另一具體實施例的數據流處理系統50的示意圖。數據流處理系統50是用以將一包含有六個聲道(channel)原始數字數據流22a、22b、22c、22d、22e、22f的編碼數字信號13經解碼器16解碼而產生六個原始數字數據流22a、22b、22c、22d、22e、22f，轉換為相對應的六個模擬信號28a、28b、28c、28d、28e、28f輸出。
六個原始數字數據流22a、22b、22c、22d、22e、22f經過合成模塊38合并之后產生三組數據流36a、36b、36c，因此傳送至數字模擬轉換器18的訊號線需為6條，分別是用于傳送三數據流36a、36b、36c、界定數據流中的一預定轉換周期的第一時鐘信號38、觸發數據流中每一筆數字數據的一轉換功能的第二時鐘信號24、以及超取樣(over sampling)參考時鐘的第三時鐘信號26。已知技術至少需要8條訊號線，分別用于傳送六個原始數字數據流以及第二及第三時鐘信號24、26。而本發明則減少至6條訊號線。
請參閱圖6及圖7，圖6及圖7分別為本發明的另二個具體實施例的數據流處理系統60、70的示意圖。數據流處理系統60、70與圖3所示的數據流處理系統40主要不同之處在于時鐘產生模塊34的設置方式。數據流處理系統60的時鐘產生模塊34是整合于數字模擬轉換器18中，而數據流處理系統70的脈產生模塊34則獨立存在于解碼器16與數字模擬轉換器18之外。
請參閱圖8，圖8為本發明的數據流傳輸接口80示意圖。數據流傳輸接口80包含有兩個數據流傳輸接腳58a、58b、一第一時鐘信號傳輸接腳52、一第二時鐘信號傳輸接腳54以及一第三時鐘信號傳輸接腳56。請參閱圖4及圖8，數據流傳輸接腳58a、58b用以將經過解碼器16解碼的數據流36a、36b傳輸至數字模擬轉換器18，數據流36a、36b包含兩組不同的原始數字數據流22a、22b、22c、22d，原始數字數據流22a、22b、22c、22d中的多個位(bit)的數字數據是以一預定間距間差排列成數據流36a、36b，在本實施例中原始數字數據流22a、22b、22c、22d是以每隔3個位的預定間距間差排列成數據流36a、36b。
第一時鐘信號傳輸接腳52用以傳輸第一時鐘信號38，第一時鐘信號38是根據預定間距以界定數據流36a、36b的一預定轉換周期T。第二時鐘信號傳輸接腳54，用以傳輸第二時鐘信號24，第二時鐘信號24用以觸發數字模擬轉換器18以轉換數據流36a、36b中每一筆數字數據(digital data)成為多個相對應的模擬信號28a、28b、28c、28d。而第三時鐘信號傳輸接腳56用以傳輸第三時鐘信號26。
其中，解碼器16將包含多個原始數字數據流22a、22b、22c、22d的編碼數字信號12解碼，以產生數據流36a、36b。
此外，第一時鐘信號38所包含的多個周期為T的方形脈波42，周期長度T為定值，在不同的實施例中，預定轉換周期T可包含例如二個位的數字數據，亦可每周期長度T包含多個位的數字數據。
綜上所述，由于本發明的數據流傳輸接口80，增加了一條第一時鐘信號傳輸接腳52，使得模擬數字轉換器可以依據第一時鐘信號38，將一數據流轉換出兩組模擬輸出。因此將已知兩組模擬輸出就需要兩個原始數字數據流輸入的接口接腳設計，簡化為只需一個數據流輸入和一個第一時鐘信號輸入的接口接腳設計。因此，本發明數據流傳輸接口80和已知直接流數字技術DSD中解碼器和數字模擬轉換器之間的傳輸接口相比，在原始數字數據流數目越來越多的趨勢下，可以節省越來越多的接腳數。舉例而言，在4個原始數字數據流的情況下，已知技術共需要4個原始數字數據流傳輸接腳加上1個第二時鐘信號傳輸接腳，共5個接腳，而本發明僅需2個數據流傳輸接腳加上1個第一時鐘信號接腳和1個第二時鐘信號傳輸接腳，共4個接腳。如果在6個原始數字數據流的情況下，已知技術共需要6個原始數字數據流傳輸接腳加上1個第二時鐘信號傳輸接腳，共7個接腳，而本發明僅需3個數據流傳輸接腳加上1個第一時鐘信號接腳和1個第二時鐘信號傳輸接腳，共5個接腳。
請參閱圖9，圖9為本發明的數據流處理方法流程圖。以圖3的具有四個聲道(channel)音效數據的編碼數字信號12為例，本發明數據流處理方法包含下列步驟S72將該四原始數字數據流22a、22b、22c、22d(data stream)，依據該合并準則將每兩個原始數字數據流合并為一數據流，因而產生二個數據流36a、36b。
S74產生一第一時鐘信號38以及一第二時鐘信號24，該第一時鐘信號38用以界定這些數據流中每一數據流36a、36b的一預定轉換周期T，第二時鐘信號24用以觸發這些數據流的每一數據流36a、36b中每一筆數字數據(digital data)的一轉換功能。
S76根據該第一時鐘信號38以及該第二時鐘信號24，以將這些數據流的每一數據流36a、36b中每一筆數字數據轉換為多個相對應的模擬信號28a、28b、28c、28d。
根據本發明的應用于直接流數字技術(Direct Stream Digital，DSD)的數據流處理系統40、50、60、70的合成模塊33及第一時鐘信號38，可以減少傳送至數字模擬轉換器18的數據流數目，因此可以減少訊號線的數量及元件的接腳數目，進而實現節省成本及縮小產品體積的目的。
通過以上較佳具體實施例的詳述，希望能更加清楚描述本發明的特征與精神，而并非以上述所披露的較佳具體實施例來對本發明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發明所欲申請的權利要求的范疇內。
權利要求
1.一種應用于直接流數字技術的數據流處理系統，用以將經直接流數字技術處理的多個原始數字數據流中每一原始數字數據流轉換為多個相對應的模擬信號輸出，該數據流處理系統包含一合成模塊，用以將這些原始數字數據流，依據一合并準則將每兩個原始數字數據流合并為一數據流，進而產生多個數據流；一時鐘產生模塊，用以產生一第一時鐘信號以及一第二時鐘信號，該第一時鐘信號用以界定這些數據流中每一數據流的一預定轉換周期，該第二時鐘信號用以觸發這些數據流的每一數據流中每一筆數字數據的一轉換功能；以及一數字模擬轉換器，根據該第一時鐘信號以及該第二時鐘信號，以將這些數據流的每一數據流中每一筆數字數據轉換為多個相對應的模擬信號。
2.如權利要求1所述的數據流處理系統，其中該合并準則是自多個原始數字數據流中，任意選擇兩個原始數字數據流。
3.如權利要求1所述的數據流處理系統，其中該第一時鐘信號在每該預定轉換周期內具有一正緣與一負緣。
4.如權利要求3所述的數據流處理系統，其中該正緣是觸發該數字模擬轉換器轉換這些數據流中每一數據流的一相對應的第一原始數字數據流的多筆數字數據。
5.如權利要求4所述的數據流處理系統，其中該負緣是觸發該數字模擬轉換器轉換這些數據流中每一數據流的一相對應的第二原始數字數據流的多筆數字數據。
6.一種應用于直接流數字技術的數據流傳輸接口，用以在一解碼器與一數字模擬轉換器中傳輸數據，該數據流傳輸接口包含至少一數據流傳輸接腳，用以將經過該解碼器解碼的至少一數據流傳輸至該數字模擬轉換器，該數據流包含兩組不同的原始數字數據流，該兩組不同的原始數字數據流是以一預定間距間差排列而成該數據流；一第一時鐘信號傳輸接腳，用以傳輸一第一時鐘信號，該第一時鐘信號是根據該預定間距以界定該數據流的一預定轉換周期；一第二時鐘信號傳輸接腳，用以傳輸一第二時鐘信號，該第二時鐘信號是用以觸發該數字模擬轉換器以轉換該數據流中每一筆數字數據成為多個相對應的模擬信號。
7.如權利要求6所述的數據流傳輸接口，其中該解碼器將包含多個原始數字數據流的編碼數字信號解碼，以產生該數據流。
8.如權利要求6所述的數據流傳輸接口，其中該第一時鐘信號在每該預定轉換周期內具有一正緣與一負緣。
9.如權利要求8所述的數據流傳輸接口，其中該正緣觸發該數字模擬轉換器轉換該數據流中一第一原始數字數據流的多筆數字數據。
10.如權利要求8所述的數據流傳輸接口，其中該負緣觸發該數字模擬轉換器轉換該數據流中一第二原始數字數據流的多筆數字數據。
11.一種應用于直接流數字技術的數據流處理方法，用以將經直接流數字技術處理的多個原始數字數據流中每一原始數字數據流轉換為多個相對應的模擬信號輸出，該數據流處理方法包含下列步驟將這些原始數字數據流，依據一合并準則將每兩個原始數字數據流合并為一數據流，進而產生多個數據流；產生一第一時鐘信號以及一第二時鐘信號，該第一時鐘信號用以界定這些數據流中每一數據流的一預定轉換周期，該第二時鐘信號用以觸發這些數據流的每一數據流中每一筆數字數據的一轉換功能；以及根據該第一時鐘信號以及該第二時鐘信號，以將該數據流的每一數據流中每一筆數字數據轉換為多個相對應的模擬信號。
12.如權利要求11所述的數據流處理方法，其中該合并準則是自多個原始數字數據流中，任意選擇兩個原始數字數據流。
13.如權利要求11所述的數據流處理方法，其中該第一時鐘信號于每該預定轉換周期內具有一正緣與一負緣。
14.如權利要求13所述的數據流處理方法，其中該正緣觸發轉換這些數據流中每一數據流的一相對應的第一原始數字數據流的多筆數字數據。
15.如權利要求13所述的數據流處理方法，其中該負緣觸發轉換這些數據流中每一數據流的一相對應的第二原始數字數據流的多筆數字數據。
全文摘要
本發明提供一種應用于直接流數字技術的數據流處理系統，用以將經直接流數字技術處理的多個原始數字數據流中每一原始數字數據流轉換為多個相對應的模擬信號輸出。該數據流處理系統包含一合成模塊、一時鐘產生模塊以及一數字模擬轉換器。該合成模塊用以將這些原始數字數據流，依據合并準則將每兩個原始數字數據流合并為一數據流，進而產生多個數據流。該時鐘產生模塊用以產生一第一時鐘信號用以界定這些數據流中每一數據流的一預定轉換周期，以及一第二時鐘信號用以觸發這些數據流的每一數據流中每一筆數字數據的一轉換功能。該數字模擬轉換器根據該第一及該第二時鐘信號，以將這些數據流的每一數據流中每一筆數字數據轉換為多個相對應的模擬信號。
文檔編號H03M13/00GK1536933SQ0310950
公開日2004年10月13日 申請日期2003年4月8日 優先權日2003年4月8日
發明者黃維宏, 林永藤 申請人:聯發科技股份有限公司