CN101784986A - 用于对hda编译码器产生影子的系统及方法 - Google Patents

用于对hda编译码器产生影子的系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示用于产生目标编译码器的“影子编译码器”的系统及方法，以提供其非为可利用于目标编译码器的附加特点。在一个实施例中，一种音频放大系统包括一高清晰度音频(HDA)总线、与其耦接至HDA总线的一HDA控制器、一常规HDA编译码器及一影子HDA编译码器。常规编译码器经由该总线以接收自HDA控制器的音频数据与命令且将其处理以产生一输出音频数据。影子编译码器监听其为目标瞄准至常规编译码器的于HDA总线的音频数据与命令。影子编译码器处理所述监听的音频数据与命令以产生一第二音频输出。影子编译码器未与HDA控制器为通讯且对于该控制器为透通。影子编译码器未请求自HDA控制器的列举且未接收自HDA控制器的一地址。

Description

用于对HDA编译码器产生影子的系统及方法
技术领域
本发明是关于用于产生高清晰度音频(HDA)编译码器的影子HDA编译码器的系统及方法。
背景技术
基于PC的音频
在描述本发明的范例实施例之前，回顾一些相关背景信息将有帮助。随着PC的激增与计算机技术的进步，已经存在针对于其具有愈来愈多的先进特征的PC的需求。特别是其购买多媒体PC与高阶的游戏PC的顾客要求优质的音频质量，藉以达成自其PC的终极的音频/视觉体验。此需求已经某个程度为由英特尔公司(Intel)提出的高清晰度音频规格所满足。
当英特尔公司的公元1997年音频编译码器标准(AC’97)提出，PC使用者典型为聆听其仅具有立体声音的音乐与电影。随着诸如杜比(Dolby)数字与DTS的多信道的音频格式成为较为普及，使用者变成习惯此等音频格式且开始预期使用此等格式的完全环绕、多喇叭的声音为可利用于PC环境。尽管AC’97技术初始为适当，已经无法跟得上其致能PC以产生更高质量的音频的较为新近的进展(例如：较新的音频与视讯编码/译码算法)。
随着英特尔公司的高清晰度音频规格修订版1.0(其为以参照方式而纳入于本文)的提出于公元2004年而开始，HDA接口已经逐渐普及于PC领域。英特尔公司规格所定义的HDA架构企图以满足其针对于PC领域的高质量音频的需求。此架构界定自PC存储器至一或多个音频编译码器的高清晰度音频内容的传递，使用一种HDA控制器，通过一种HDA总线以实行音频数据的直接存储器存取(DMA，direct memory access)。通过HDA总线所传递的音频数据由编译码器的各种构件(在HDA规格中称为“接口工具集(widget)”)而接收、处理、及输出。
尽管HDA规格允许于其针对于PC的一种HDA系统设计的颇多弹性，此弹性当设计为实施时而丧失。举例而言，尽管一HDA系统可能具有多个编译码器以实行于音频数据的不同型式的处理，此等编译码器硬式连接且其功能性无法改变。提供其维持HDA系统的弹性的系统与方法将为合意，包括：致能在其为实施后的对于系统的功能性的变化。
此弹性提供于一个系统，通过提出其为“产生影子(备份)(shadow)”一现存的常规编译码器(目标编译码器)且提供其为现存的编译码器所未提供的附加特征的一种HDA编译码器。如为运用于本文，“产生影子(shadowing)”意指：接收其为现存的编译码器所接收的相同信号且操作如同所述信号为意图针对于影子编译码器。影子编译码器典型产生影子为仅有一个常规的编译码器。
在一个实施例中，影子编译码器包括一DSP，虽然此非为必要于所有的实施例。DSP可编程规划，使得该影子编译码器的功能性可为通过改变DSP的程序规划而修正。此外，影子编译码器可编程规划，使得其可潜在产生多个不同的常规编译码器的影子者，虽然当影子编译码器安装于系统中，典型为常规编译码器的仅有一者选择以产生影子者。于一个实施例，影子编译码器包括一查阅表(look-up table)，其具有对应于数个不同的常规编译码器的配置信息。举例而言，配置信息可包括信息以识别不同编译码器的节点且映射此等节点至影子编译码器的节点。当影子编译码器安装，针对于其将产生影子者的编译码器的一识别符(identifier)提供至影子编译码器且为由影子编译码器所使用以查阅对应的配置信息。影子编译码器接着为根据此信息而构成，使得可产生该识别的常规编译码器的影子者。
高清晰度音频(HDA)
随着英特尔公司的高清晰度音频规格修订版1.0的提出于公元2004年，HDA接口已经逐渐得到于PC领域的普及性。特别是多媒体PC与高阶的游戏PC的使用者要求优质的音频质量，藉以达成自其PC的终极的音频/视觉体验。HDA架构降低差异于传递自PC的存储器系统至HDA系统的音频编译码器的高清晰度音频内容。
HDA规格的主要目的描述于PC环境内的一种基础结构，其为设计以支持高质量的音频。此基础结构提供一种机构以经由一HDA总线而直接转移自PC的存储器系统的音频数据至一或多个音频编译码器。典型而言，编译码器转换自存储器所接收的数字音频数据至模拟信号且处理此等信号以输出其可提供作为例如一线路输出、一调制解调器输出、或至一放大器的一输出的信号。
发明内容
本发明的一或多个实施例描述于下文。应为注意的是：下文所述的此等与任何其它实施例范例性质且意图为说明本发明而非限制性质。
如本文所述，本发明的各种实施例包含其为实施于具有一高清晰度音频(HDA)系统的个人计算机(PC)的系统及方法。此等系统及方法致能HDA编译码器的“产生影子HDA编译码器(shadowing)”，以提供非为可利用于其制造于一PC主板的编译码器的附加特点。
在一个实施例中，一种音频放大系统包括一HDA总线、与其耦接至HDA总线的一HDA控制器、一常规HDA编译码器及一影子HDA编译码器。常规编译码器经由该总线以接收自HDA控制器的音频数据与命令且将其处理以产生一输出音频数据。影子编译码器配置成监听其为目标瞄准至常规编译码器的于HDA总线的音频数据与命令。影子编译码器处理所述监听的音频数据与命令以产生一第二音频输出。影子编译码器未与HDA控制器为通讯且对于该控制器为透通。影子编译码器未请求自HDA控制器的列举(enumeration)且未接收自HDA控制器的一地址。
影子编译码器可包括诸如数字信号处理器(DSP)的一可编程处理器，以实行该编译码器的一些功能。举例而言，于一个实施例，DSP配置成作用为一D类PWM控制器，其可实行音频处理，诸如：参数等化、幻觉(psycho-)音频、空间等化、虚拟的环绕声音、低音提升、混音、定制的滤波器、等等。DSP的程序规划可修正以改变编译码器的操作或于编译码器的特征的可利用性。影子编译码器可包括一查阅表，其储存对应于多个常规编译码器的配置信息，使得当影子编译码器为安装时，可提供其将产生影子者的编译码器的一识别符且可接着查阅针对于目标编译码器的配置信息且将其本身为根据此信息而构成。
替代的实施例可包括其包括此种音频放大系统的PC系统、以及用于使用此种系统的方法。
附图说明
本发明的其它目的与优点可于阅读上文的详细说明且参照伴随的图式而成为显明。
图1是说明根据一个实施例的一种系统的硬件结构的作用方块图，该种系统具有其包括一种影子编译码器的一高清晰度音频(HDA)架构。
图2是说明根据一个实施例的通过一种影子编译码器的数据监听的例图。
图3是说明根据一个实施例的一种影子编译码器的非列举的流程图。
图4是说明根据一个实施例的数据监听与处理的流程图。
图5是说明根据一个实施例的一种影子编译码器处理其监听自一HDA总线的命令的方式的流程图。
尽管本发明容易为各种修改与替代形式，其特定实施例通过举例而显示于图式与伴随的详细说明。然而，应为了解的是：图式与详细说明无意为限制本发明于其为已经描述的特别实施例。反之，此揭示内容意图以涵盖其属于由随附申请专利范围所界定的本发明范畴内的所有修改、等效者与替代者。
具体实施方式
参考图1，说明一种系统的硬件结构的作用方块图显示，该种系统具有用于包括一影子编译码器的一种HDA架构。如于此图所描绘，PC 100中的HDA架构包括一HDA控制器110、一HDA总线120、与数个编译码器(例如：130-131)。HDA控制器110连同CPU 140而耦接至该PC的存储器控制器150。尽管图1显示仅为二个编译码器，既定的实施例可能具有较多或较少个编译码器。尽管常规的编译码器被建构于该PC的主板上，预期的是：影子编译码器将在主板的制造完成后以卸除方式连接至HDA总线(例如：被安装在一插座连接器中)。
HDA控制器110经由一总线160而耦接至存储器控制器150，总线160诸如一PCI总线或其它型式的系统总线。存储器控制器150通过一主机总线161而耦接至CPU 140。存储器控制器150亦为耦接至系统存储器170。编译码器131可连接至一或多个转换器，藉以转换由该编译码器所处理的音频数据至一种适合的输出格式，或转换由该编译码器所接收的输入数据至适当的格式以供该编译码器的使用。该编译码器的音频处理通过一组的互连的HDA接口工具集(widget)所实行。所述转换器所产生的输出信号可被提供至各种输出装置，诸如：放大器、喇叭、或头戴式耳机。影子编译码器130可具有类似于常规的编译码器131的结构，而基于处理器的编译码器相较于常规的结构而提供改良的弹性。
HDA控制器110用作PCI总线上的一个总线主控输入/输出(I/O)装置。HDA控制器110包括多个DMA引擎111-113，其控制在系统存储器170(经由存储器控制器150与总线160)与各种HDA编译码器之间的数据转移。所述DMA引擎可将数据从所述编译码器转移至系统存储器，以及将数据从该系统存储器转移至编译码器。HDA总线120配置成支持HDA控制器110与编译码器之间的串行数据转移。HDA总线120亦被用于将一24MHz位线频率从HDA控制器分配至编译码器。此位线频率由该控制器与编译码器所使用，以致能通过HDA总线转移数据。编译码器使用该位线频率以取出来自HDA总线的时分复用、串行化的数据。
典型而言，各个编译码器将从HDA总线120上的时分复用数据中取出一对应流的数字数据流。数据以“流(stream)”方式而在系统存储器与编译码器之间转移，在HDA规格中，流被定义为在一编译码器与系统存储器的一缓冲器之间的逻辑连接。各个流由HDA控制器中的DMA引擎中的一个对应者所驱动。一流可以是来自一编译码器的一输入流、或到达一编译码器的一输出流。输出流被视为广播流，且可由超过一个编译码器所接收，而输入流则仅关联于单个编译码器。
此数字数据将转换至一模拟信号且为由编译码器所处理。该处理可包括实行种种功能，诸如：音量控制、静音、混音、与类似者。如上所述，处理后的数据可被提供至一转换器，其若为必要时而可转换该处理后的信号以产生一输出信号(例如：转换器可转换模拟信号至一数字输出信号)。除了处理音频数据之外，编译码器可经由HDA总线120而提供控制数据至HDA控制器110。编译码器亦可接收输入信号(例如：自一麦克风的模拟输入信号)，处理所述信号，且经由HDA总线而提供此等信号至HDA控制器。
影子编译码器并不按照与典型的HDA编译码器相同的方式来操作。并不处理其本身的数据流，影子编译码器监听HDA总线以寻找对应于影子编译码器的数据。此数据可包括将由该编译码器所处理的音频数据以及用于控制该编译码器的种种特征的命令。
各个HDA帧包括：一命令/响应字段，其包括4位以识别其为命令的目标的编译码器，且包括8位以识别在该命令所针对的目标编译码器之内的节点以及一或多个数据分组。此信息由影子编译码器使用，以识别哪些命令是针对于影子编译码器及所述命令是关于该编译码器内的哪些接口工具集。HDA总线上的各个帧亦包括数据分组，其中的每一个包括一流标记，用于识别该分组中的数据所属于的流。此信息由影子编译码器使用，以识别将从该总线中检索出的数据流。
影子编译码器从HDA总线中检索被监听的数据与命令，且并行于其被投影的常规编译码器而处理所述数据与命令。此说明于图2。从系统存储器170延伸至编译码器131的实线代表到达常规编译码器的常规的数据流，而延伸至影子编译码器131的虚线则代表该影子编译码器监听来自HDA总线的常规编译码器的数据。
影子编译码器并未处理其本身的流，且意图对HDA控制器与HDA系统的其余部分透明。如于图3所示，当HDA系统被重设，影子编译码器并未请求一状态变化或列举。因此，HDA控制器不知道该影子编译码器的存在，且并未指定一地址至影子编译码器或识别对应的状态变化。
影子编译码器并未由HDA控制器所列举这一事实不影响其作用。影子编译码器监听该影子编译码器的数据流与命令，且处理该监听的信息，根据接收的命令以更新其操作。然而，影子编译码器并未响应于来自HDA控制器的信息请求或者是影响HDA系统的其余部分。常规编译码器131与影子编译码器130均产生其对应于接收的音频数据的输出信号。影子编译码器的输出通常将不同于常规编译码器者，因为影子编译码器提供其相较于常规编译码器的不同的特征及/或作用。影子编译码器的操作说明于图4与5的流程图。
应为注意的是：术语“PC”与“个人计算机”运用于本文以指称其为由个别消费者所一般购买及使用的大范围的计算系统。此等系统可包括桌上型计算机、膝上型计算机、平板计算机与类似者，且可为运用于家庭、办公室、行动或其它的环境。亦应为注意的是：虽然上述的实施例针对于包括DSP者的编译码器，其它实施例可使用不同于DSP者的型式的处理器(诸如：通用的可编程处理器、可程式微控制器、等等)以达成其为通过一处理器的运用于HDA编译码器所得到的可编程能力、可配置能力、与其它优点。
可为由本发明所提供的俾益与优点已经相关于特定的实施例而描述于上文。此等俾益与优点、及可致使其为存在或成为较显著的任何要素或限制非解释为权利要求的任一项或所有项的重要、要求或必要特征。如运用于本文，术语“包含(comprises)”、“包含(comprising)”或其任何其它变化者意图以解读为非排他式包括其跟随彼等术语的后的要素或限制。是以，包含一组要素的一种系统、方法、或其它实施例不受限于仅有彼等要素，且可包括其未明确列出或固有于主张的实施例的其它要素。
尽管本发明已经关于特别实施例而描述，应为了解的是：所述实施例说明性质且本发明的范畴不受限于此等实施例。对于上文所述的实施例的诸多的变化、修改、附加与改良可能。预期的是：此等变化、修改、附加与改良属于如同详述于随附权利要求书的本发明的范畴内。

Claims (20)

1.一种音频放大系统，包含：
高清晰度音频(HDA)总线；
HDA控制器，耦接至该HDA总线；
第一HDA编译码器，耦接至该HDA总线；及
影子HDA编译码器，耦接至该HDA总线；
其中，该HDA控制器配置成将音频数据与命令输送至第一HDA编译码器，且第一HDA编译码器配置成处理所述音频数据与命令及从中产生第一音频输出；且
其中，该影子HDA编译码器配置成监听从该HDA总线输送至第一HDA编译码器的音频数据与命令，且处理所述音频数据与命令及从中产生第二音频输出。
2.如权利要求1所述的音频放大系统，其中，该第一HDA编译码器配置成响应于一重设信号的判定而请求来自该HDA控制器的列举，且该影子编译码器配置成响应于该重设信号的判定而不请求来自该HDA控制器的列举。
3.如权利要求2所述的音频放大系统，其中，该HDA控制器配置成将一独特的地址提供至该第一HDA编译码器而未将一独特的地址提供至该影子HDA编译码器。
4.如权利要求1所述的音频放大系统，其中，该影子编译码器配置成未响应于用于请求来自第一HDA编译码器的信息的输送至该第一HDA编译码器的命令。
5.如权利要求1所述的音频放大系统，其中，该HDA总线、HDA控制器、与第一HDA编译码器被建构于一PC的主板上，且该影子HDA编译码器是以卸除方式附接至该主板。
6.如权利要求1所述的音频放大系统，其中，该影子HDA编译码器包括一可编程处理器，且该影子HDA编译码器的操作是可通过在该可编程处理器上执行的程序指令的修改而修改。
7.如权利要求6所述的音频放大系统，其中，该影子HDA编译码器包括用于储存对应于多个常规HDA编译码器的配置信息的一查阅表，且该影子HDA编译码器配置成接收针对于第一HDA编译码器的一识别符，在查阅表中查阅该识别符，且根据该查阅表中关联于该识别符的配置信息来配置该影子HDA编译码器。
8.一种装置，包含：
影子高清晰度音频(HDA)编译码器；
其中，该影子HDA编译码器配置成耦接至HDA总线；且
其中，该影子HDA编译码器配置成监听从该HDA总线输送至一目标HDA编译码器的音频数据与命令，且处理所述音频数据与命令及从中产生影子音频输出。
9.如权利要求8所述的装置，其中，该影子编译码器配置成响应于一HDA重设信号的判定而不请求来自一HDA控制器的列举。
10.如权利要求8所述的装置，其中，该影子编译码器配置成在该HDA总线上不置放任何数据。
11.如权利要求10所述的装置，其中，该影子编译码器配置成未响应于用于请求来自目标HDA编译码器的信息的输送至该目标HDA编译码器的命令。
12.如权利要求8所述的装置，其中，该影子HDA编译码器是以卸除方式附接至一PC的主板。
13.如权利要求8所述的装置，其中，该影子HDA编译码器包括一可编程处理器，且该影子HDA编译码器的操作是可通过在该可编程处理器上执行的程序指令的修改而修改。
14.如权利要求13所述的装置，其中，该影子HDA编译码器包括用于储存对应于多个常规HDA编译码器的配置信息的一查阅表，且该影子HDA编译码器配置成接收针对于第一HDA编译码器的一识别符，在查阅表中查阅该识别符，且根据该查阅表中关联于该识别符的配置信息来配置该影子HDA编译码器。
15.一种实施于HDA音频放大系统中的方法，包含：
通过一HDA总线将来自一HDA控制器的数据与命令传递至一目标HDA编译码器；
影子编译码器监听通过该HDA总线传递至该目标HDA编译码器的数据与命令；
该目标HDA编译码器处理所述音频数据与命令以产生第一音频输出；及
该影子HDA编译码器处理所监听的音频数据与命令以产生第二音频输出。
16.如权利要求15所述的方法，更包含：
判定一重设信号；
该目标HDA编译码器响应于该重设信号而请求来自该HDA控制器的列举；及
该影子编译码器响应于该重设信号而不请求来自该HDA控制器的列举。
17.如权利要求16所述的方法，更包含：该HDA控制器将一独特的地址提供至该目标HDA编译码器而并未提供至该影子HDA编译码器。
18.如权利要求15所述的方法，其中，该影子编译码器未采取任何动作以响应于用于请求来自目标HDA编译码器的信息的传递至该目标HDA编译码器的命令。
19.如权利要求15所述的方法，其中，该影子HDA编译码器包括一可编程处理器，该方法更包含：修改在该可编程处理器上执行的程序指令。
20.如权利要求15所述的方法，更包含：首先安装该影子HDA编译码器，包括步骤：为该影子编译码器提供目标编译码器的一识别符，在用于储存对应于多个常规HDA编译码器的配置信息的一查阅表中查阅该识别符，且根据该查阅表中关联于该识别符的配置信息来配置该影子HDA编译码器。
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