CN101023484A - 机械震动或摆动情况下在光盘系统中缓冲音频数据的方法 - Google Patents

机械震动或摆动情况下在光盘系统中缓冲音频数据的方法 Download PDF

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Abstract

用于缓冲光学记录介质中的音频数据的方法,以及使用该方法用于在错误情况(例如,震动或摆动)下从光学记录介质读取和/或向光学记录介质写入的装置。其包括如下步骤:当从与存储器(9)中的校验的写入位置相对应的位置之前的介质上的位置读取音频数据时,并且在禁止写入存储器的情况下,计数读取样本的数目;搜索距离一帧的两个随后标记(以便考虑标记可能被损坏的情况);基于所述样本计数确定到校验的写入位置的剩余距离;当从介质读取的数据与校验的写入位置相对应时,重新开始音频数据到存储器的写入。

Description

机械震动或摆动情况下在光盘系统中缓冲音频数据的方法
技术领域
本发明涉及在用于光学记录介质的系统中缓冲音频数据的方法,并且涉及用于使用该方法而从光学记录介质读取和/或向光学记录介质写入的装置。
背景技术
如今,用于从光学记录介质读取和/或向光学记录介质写入的许多装置都能够处理压缩的音频数据,例如MP3-文件。通常,例如音频数据按因数4至12压缩。这意味着如果使用1x速,即使用用于读取非压缩的音频数据所必要的速度,从光学记录介质读取数据,则对于解码器而言所恢复的数据到达得太快。然而,在按恒定的线速度操作的记录介质的情况下,伺服控制器通常只能减慢旋转速度到0.6x。因此,输入的压缩数据在被传送到解码器之前必须在存储器中被缓冲,并且当需要这些数据时,解码器从存储器获取它们。通常缓冲存储器是SDRAM。
该情形类似防震动装置的情况,其中为了处理由震动引起的中断而比读取存储器更早更快地给存储器装满数据。在这种情况下,由震动损坏的数据被正确数据重写。
EP717407公开了密致盘重放的防震动装置。控制单元存储指示缓冲器内的最近有效子码信息的第一地址的写入指针的地址。在中断情况下,写入指针被用作信息介质上的中断的位置和缓冲器内的与写入到缓冲器的最近有效数据的引用。为了实现缓冲器内数据流的同步,使用了包括在子码信息中的同步字节(S0、S1)。
然而,在很差质量的光学记录介质上,标记信号可能被损坏。或者在指定位置没有标记信号出现,或者在两个有效标记信号之间存在额外的不正确标记信号。
发明内容
本发明的目的是提出用于在从光学记录介质读取和/或向光学记录介质写入的装置中缓冲音频数据的可靠的方法。
根据本发明,该目的通过用于在存储器中缓冲从光学记录介质读取的音频数据的方法来实现,该音频数据被划分成具有确定数目的音频样本的帧,其中在错误情况下从与存储器中的确定的校验的写入位置相对应的位置之前的光学记录介质上的前面位置读取音频数据,并且禁止写入存储器,包括如下步骤:
-计数从光学记录介质读取的音频样本的数目;
-搜索具有与一帧的音频样本的数目相等的距离的两个随后标记;
-一旦发现随后标记,就基于计数的音频样本来确定到校验的写入位置的剩余距离;
-当从光学记录介质读取的音频数据与校验的写入位置相对应时,重新开始音频数据到存储器的写入。
当标记在帧内具有固定位置时,搜索具有与一帧的音频样本的数目相等的距离的两个随后标记,确保了没有损坏的标记用于确定到校验的写入位置的剩余距离。当发现随后标记时,计数的音频样本优选地用于搜索与校验的写入位置相对应的音频数据。
有利地使用该方法的错误情况是存储器的溢出或接近溢出、或者由震动引起的中断。在第一种情况下,已经读取比解码器实际所需更多的音频数据。然后,必须等待直到解码器从存储器请求更多的音频数据,从而使得存储器空间再次变得可用。在第二种情况下,存储器包含一定量的不正确音频数据,其需要被正确音频数据替代。在到达校验的写入位置之前再次中断的情况下,优选地从光学记录介质上的再前面位置读取音频数据。
优选地,标记是子码帧的同步位。这种同步位可以容易地在从光学记录介质读取的数据中检测出来。有利地以子码帧数目的形式确定到校验的写入位置的距离。在这种情况下,提供计数器(Nsc)用于减计数到校验的写入位置的剩余的子码帧的数目。然而,同样可能以音频样本数目的形式等确定到校验的写入位置的距离。
优选地,通过指示新帧开始的信号来开始计数从光学记录介质读取的音频样本的数目。这确保在帧结束处,计数的音频样本的数目等于帧的音频样本的数目。
优选地,如果存储器的读取计数器到达校验的写入位置,则指示错误状态。在这种情况下,该装置还没有从错误情况中恢复,其意味着在存储器中没有更多校验的音频数据可用。
有利地,根据本发明的方法用于从光学记录介质读取和/或向光学记录介质写入的装置中。
附图说明
为了更好地理解本发明,在下面参考附图的描述中详细说明了示范性实施例。应该理解,本发明不仅限于这些示范性实施例,并且详细说明的特性也可以便利地组合和/或修改,而不偏离本发明的范围。在附图中:
图1图解了用于从光学记录介质读取和/或向光学记录介质写入的装置的音频数据通路;
图2示意性地示出了存储器中新音频样本的存储;
图3描述了紧接着震动的存储器情况;
图4示出了在拾取器的跳回之后的存储器情况;
图5描述了子码帧计数器的初始化;
图6示出了在开始新的子码帧之后的子码帧计数器的第一递减;
图7示出了在开始新的子码帧之后的子码帧计数器的第二递减;
图8描述了在到达校验的写入指针之后的写入操作的重新开始;以及
图9解释了通过组合S1信号和ADAT_STRT信号产生ESP_S1信号。
具体实施方式
图1示出了用于从光学记录介质1读取和/或向光学记录介质1写入的装置的音频数据通路。该装置能够处理压缩的音频数据。下面,参考密致盘(CD)作为这种光学记录介质的例子,并且参考MP3作为压缩格式的例子。应该理解,本发明既不限于这种类型的光学记录介质也不限于这种压缩格式。在图中,音频数据由粗箭头指示,而诸如指令或请求的其它数据由细箭头指示。
由光学拾取器4从光学记录介质1读取音频数据。记录介质1由电机2以恒定的线速度(例如0.6x至4x)旋转。由CLV控制器3控制该旋转。由光学拾取器4读取的音频数据由模拟前端5接收,并传送到采集块6。误差校正块7对所获取的音频数据执行误差校正。校正的音频数据然后经由存储器控制器8缓冲到存储器9中。当MP3解码器10请求传送音频数据时,存储器控制器8从存储器9中获取所请求的音频数据,并将该数据传送到MP3解码器。在由MP3解码器10解码之后,音频数据被发送到音频处理块11,并且最后到大规模集成音频数模转换器(LSI音频DAC,未示出)。
采集块6还发送子码信息到子码解码器12,其依次发送解码的子码到微控制器13。在震动或存储器9满的情况下,微控制器13用于控制存储器控制器8。
图2-8解释了在震动或存储器满的情况下的存储器的构造和操作原理。
图2中,音频样本存储在阴影区的存储器9中。在存储器9的一端,读取计数器(读取Cntr)用于按精确的1x速从存储器8中提取数据(在重放非压缩的音频数据的情况下),或者当MP3解码器10请求时。每次从存储器9中读出一个新样本,读取计数器增加。
在存储器9的另一端,写入计数器(写入Cntr)用于将新输入的音频数据存储到存储器9中。每次从CD到达一个新样本,其被存储在由写入计数器指向的位置。写入计数器然后增加一个位置。
CD被划分成每个长1176个样本的子码帧。在新子码帧的开始处,S1信号有效,存储器控制器8可以由此推导出哪些音频样本与帧的开始相对应。这些位置由虚箭头指示。微控制器13不时地选择这些位置之一作为校验的写入计数器(校验的写入cntr)的位置。优选地,选择最近已知有效的子码帧开始位置用于该目的。
图3中,读取计数器和写入计数器已经向存储器9的“末端”再移一位。应该注意,存储器9类似循环缓冲器动作,这意味着读取计数器和写入计数器允许卷绕。该图描述了紧接着装置震动的情况。在这种情况下,一些坏数据存储在存储器9中,其用黑色区域指示。
微控制器13通过停止从CD读取和向存储器9写入来对震动起作用。微控制器13然后启动拾取器4到CD上的前面位置的“跳回”。在跳回时,跳跃结束的位置是未知的。
图4中,拾取器4的跳回完成,并且微控制器13重新开始CD的读取。然而,保持禁止到存储器9的写入,即没有新数据写入到存储器中。存储器控制器8处于“读取使能、写入失能”模式。在这种情况下,微控制器13和存储器控制器8都不能精确地知道拾取器4位于CD上的哪个位置,以及应该将从CD读取的数据写入到存储器9的哪个位置。在图中,这由指向拾取器4的实际位置处的数据的位置的点箭头指示。只有当微控制器已经从子码帧中提取出完整的和有效的子码时,其才精确地知道拾取器4位于什么位置。
根据拾取器4的实际位置和校验的写入计数器的值,微控制器13以子码帧数目的形式计算拾取器4距离到存储器9的写入需要重新开始的CD上的位置多远。这在图5中指示,其中新的写入计数器位于校验的写入计数器的位置。丢弃在校验的写入计数器之后的已经写到存储器9的数据。微控制器13以该值初始化计数器Nsc,该计数器Nsc优选地位于存储器控制器8内。在图5的例子中,在到存储器9的写入可以重新开始之前,需要读取三个子码帧,即Nsc=3。
微控制器13然后将存储器控制器8置于“搜寻”模式,其中为了重新开始写入操作,存储器控制器8监视跟随存储在校验的写入计数器位置处的数据样本的数据样本。
在图6和7中,拾取器4已经向新的写入计数器,即校验的写入计数器,的位置移动。每次新的子码帧开始,存储器控制器8给Nsc减‘1’。存储器控制器8按照S1信号的出现检测新的子码帧的开始。为此,使用S1信号的上升沿。
然而,对于很差质量的记录介质而言,S1信号可能被损坏。或者没有S1信号出现在新子码帧的开始,或者在两个有效S1信号之间存在额外的不正确的S1信号。为了处理这种情况,使用了锁定机构(mechanism)。锁定机构由来自微控制器13的指令复位并重新开始。在复位之后,锁定机构搜索由1176个样本精确分开的一对S1信号,即完整的子码帧。为了计数该1176个样本,通过将S1信号与ADAT_STRT信号同步,由输入FIFO内部的硬件生成ESP_S1信号。下面参考图9给出ESP_S1信号的更多细节。更具体地,跟随S1信号的下一ADAT_STRT信号生成ESP_S1信号。一旦已经发现了一对S1信号,就每1176个样本生成一个START_SCF信号。ESP_S1信号不再与存储器控制器8的正确操作相关。START_SCF信号用于保存写入指针的值。由于处于‘搜寻模式’,所以不再需要ESP_S1信号来减计数Nsc计数器。取而代之,只计数样本(ADATEN)。在完成1176个样本之后,Nsc减‘1’。优选地,整个锁定机构处于输入FIFO中。
在每个跳回操作之后,锁定机构需要复位以便重新开始搜索S1信号的有效对。注意,只需要一个有效S1信号以精确地确定从哪里重新开始写入。该有效的子码信号也是微控制器13计算跳回操作之后的拾取器4的实际位置所需要的。
如果在搜寻操作期间新震动出现,则使存储器控制器8从搜寻模式返回到“读取使能、写入失能”模式。操作然后如图3所描述的重新开始。
如果在写入失能或搜寻模式期间,读取计数器达到校验的写入计数器的值,则存储器9是空并且微控制器13需要相应地起作用,例如通过生成中断或错误信号。
如图8所描述的,当存储器控制器处于搜寻模式,输入数据的位置将最终精确地匹配校验的写入计数器的位置。在这种情况下,写入操作重新开始并且将新的数据不间断地添加到存储器9中的前面数据之后。存储器控制器8切换其自身为“读取使能、写入使能”模式,并且不再需要微控制器的干涉。操作已经返回图2所描述的情况。
当从CD获取压缩的音频数据和存储器满时,使用相同的锁定机构。在这种情况下,开始拾取器4的跳回并且丢弃一定量的数据。当拾取器到达校验的写入计数器时,已经读取了在存储器9中缓冲的部分数据,并且存储器9不再满。
图9解释了通过组合S1信号和ADAT_STRT信号产生ESP_S1信号,其中该S1信号指示新子码帧但是与样本不同步,该ADAT_STRT信号指示新CD帧的开始并且与样本同步。替代S1信号,使用S0信号用于同步同样是可能的。

Claims (10)

1.一种用于在存储器(9)中缓冲从光学记录介质读取的音频数据的方法,音频数据被划分成具有确定数目的音频样本的帧,其中在错误情况下,从与存储器(9)中的确定的校验的写入位置相对应的位置之前的光学记录介质(1)上的前面位置读取音频数据,并且禁止写入存储器(9),
其特征在于,包括如下步骤:
-计数从光学记录介质(1)读取的音频样本的数目;
-搜索具有与一帧的音频样本的数目相等的距离的两个随后标记;
-一旦发现了随后标记,就基于计数的音频样本的数目来确定到校验的写入位置的剩余距离;
-当从光学记录介质(1)读取的音频数据与校验的写入位置相对应时,重新开始音频数据到存储器(9)的写入。
2.如权利要求1所述的方法,其中标记是子码帧的同步位(S0、S1)。
3.如权利要求2所述的方法,其中以子码帧数目的形式确定到校验的写入位置的距离。
4.如权利要求3所述的方法,其中提供计数器(Nsc)用于减计数到校验的写入位置的剩余的子码帧的数目。
5.如权利要求2至4之一所述的方法,其中由指示新帧开始的信号(ADAT_STRT)开始计数从光学记录介质(1)读取的音频样本的数目。
6.如前面的权利要求之一所述的方法,进一步包括步骤:如果存储器(9)的读取计数器(读取cntr)到达校验的写入位置则指示错误状态。
7.如权利要求1至6之一所述的方法,其中错误情况是由震动引起的中断。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于:在到达校验的写入位置之前的再次中断的情况下,从光学记录介质(1)上的再前面位置读取音频数据。
9.如权利要求1至6之一所述的方法,其中错误情况是存储器(9)的溢出或接近溢出。
10.一种用于从光学记录介质读取和/或向光学记录介质写入的装置,其特征在于:其执行用于缓冲音频数据的如权利要求1至9之一所述的方法。
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C20 Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned