CN1317706C - 数据重放设备和数据记录器 - Google Patents
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Abstract
数字数据播放器和数据处理方法及其数据存储介质。为进行重放，将具有相对较小单位容量的信息存储到分配了具有相对较大的单位容量的文件之后所剩下的存储空间中。根据不同压缩算法进行压缩的多种数字数据位流被存储到数据存储介质的不同区域中，而分别存储在所述各区域中的数据将被译码以同时地或单独地对其进行重放。
Description
本发明一般涉及如何提高诸如MP3播放器等类型的数字数据播放器的存储器利用效率的方法，具体涉及数字数据播放器，及数据处理方法及其数据存储介质，其中为进行重放将具有相对较小单位容量的信息(如语音或文本)存储在分配了具有相对较大单位容量的文件(如音乐文件)之后所剩下的存储空间中。
近年来诸如MP3播放器等类型的数字数据播放器越来越受到人们的关注。MP3播放器是一种采用MPEG1 Layer3中所规定的音频数据压缩编码技术，从而能够便捷地从计算机通信网络下载并重放所需音乐的新概念型、便携式数字音频设备。
MP3播放器的播放对象是一种提供了高压缩比而同时仍能保证可与CD相媲美音质的MP3文件。具体地说，随着便携式播放器的不断发展，全球范围内MP3文件的资源正呈爆炸性趋势的增长。
参照图1，其所示为常规MP3播放器的结构方框图。如图所示，该种MP3播放器包括：数据存储介质101，用于存储根据MPEG1 Layer3编码技术进行压缩的MP3文件；译码器102，用于根据预定的译码算法对来自数据存储介质101的MP3位流进行译码并以数字形式输出音频信号；以及数字/模拟(D/A)转换器103，用于将来自译码器102的数字音频信号转换为模拟音频信号，并将转换所得的模拟音频信号输出给扬声器l04。
接下来将参照图2对具有上述结构的常规MP3播放器的操作进行说明。
首先，以MPEG1 Layer3编码技术进行压缩的MP3文件被存储在数据存储介质101(其通常可以是一种闪速存储器或存储器卡)中。图2例示了其中存储有M个音乐作品的MP3文件的数据存储介质101的一个例子。数据存储介质101将其输出MP3位流提供给译码器102，由其随后根据预定的译码算法对该输出MP3位流进行译码以输出数字形式的音频信号。D/A转换器103将来自译码器102的数字音频信号转换为模拟音频信号，并将转换所得的模拟音频信号输出给扬声器104。
通常，在MP3播放器中，一个音乐作品占用3～5M字节的存储区域。这意味着在数据存储介质101中将存在一个闲置区域101A，根据数据存储介质101的总容量该闲置区域容量最大可达3M字节。因此，常规MP3播放器存在一个缺点在于，在高成本存储器中存储完音乐文件之后将会剩下闲置区域，从而使资源利用率大为降低。
因此，本发明的初衷便在于解决上述问题，其一个目的是提供一种数字数据播放器，其中为进行重放将语音文件，用户语音信号或来自卡式磁带播放器的音频信号存储到数字数据播放器中所用存储器的闲置区域中，或根据需要将文本信息存储到存储器的闲置区域中以在显示单元上进行显示。
本发明的另一个目的是提供一种用于在数字数据播放器所用存储器的闲置区域中存储附加信息的方法。
本发明的再一个目的是提供一种用于数字数据播放器的数据存储介质，其具有多个分别具有不同压缩比以存储不同类型数据的区域。
根据本发明的一个方面，其提供了一种数字数据播放器，其包括：数据存储介质，用于将根据第一压缩算法进行压缩的第一数字数据位流存储到其一个区域中，并将根据第二压缩算法进行压缩的第二数字数据位流存储到其另一区域中，其中第二压缩算法的压缩比高于第一压缩算法的压缩比；译码装置，用于在从数据存储介质中输出第一数字数据位流时，根据第一数字数据译码算法对其进行译码，而在从数据存储介质中输出第二数字数据位流时，则根据第二数字数据译码算法对第二数字数据位流进行译码；以及数字/模拟转换装置，用于将来自译码装置的数字数据文件信号转换为模拟信号，并将转换所得的模拟信号输出给扬声器。
第一数字数据位流优选可以是MP3文件。
根据本发明的另一个方面，其提供了一种数字数据播放器，其包括：数据存储介质，用于将根据第一压缩算法进行压缩的第一数字数据位流存储在其一个区域中，并将根据第二压缩算法进行压缩的第二数字数据位流或文本信息存储在其另一个区域中，其中第二压缩算法的压缩比高于第一压缩算法的压缩比；输入装置，用于对来自麦克风的用户音频信号或来自磁带播放器的音频信号进行编码，并将编码所得的音频信号提供给数据存储介质；控制装置，用于响应用户的请求对该数据存储介质进行存取以对存储介质的输入/输出进行控制；以及输出装置，用于对来自数据存储介质的第一或第二数字数据进行译码并将其输出给扬声器，或对来自数据存储介质的文本信息进行译码以进行显示。
其优选可通过通信网络将第二数字数据位流传送给数据存储介质。
另外，输入装置可优选包括用于对来自麦克风的用户音频信号和来自磁带播放器的音频信号进行编码的编码器。
另外，控制装置可优选地响应用户请求重复地重放存储在数据存储介质中的音频信号。
另外，输出装置可优选包括：用于对来自数据存储介质的第一数字数据进行译码的数字数据译码器；用于对来自数据存储介质的第二数字数据和音频信号进行译码的语音译码器；以及用于对来自数据存储介质的文本信息进行译码的文本译码器。
根据本发明再一个方面，其提供了一种用于数字数据播放器的数据存储介质，其包括：用于存储根据第一压缩算法进行压缩的第一数字数据位流的第一压缩数据区；用于存储根据第二压缩算法(其压缩比高于第一压缩算法的压缩比)进行压缩的第二数字数据位流的第二压缩数据区，第二压缩数据区对应于特定区域的一个区域；以及用于存储文本数据的文本数据区，该文本数据区对应于该特定区域的另一个区域。
根据本发明的再一个方面，其提供了一种用于在数字数据播放器中对数据进行处理的方法，包括如下步骤：将根据不同压缩算法进行压缩的多种数字数据位流存储到数据存储介质的不同区域中，以及对存储在各区域中的数据分别进行译码以同时或分别进行重放。
根据本发明的另一个方面，其提供了一种用于在数字数据播放器中对数据进行处理的方法，包括如下步骤：a)根据第一压缩算法对第一数字数据位流进行压缩，将压缩后的第一数字数据位流存储到第一区域中，根据其压缩比高于第一压缩算法的压缩比的第二压缩算法对第二数字数据位流进行压缩，并将压缩所得的第二数字数据位流存储到第二区域中；b)将文本信息存储到第三区域中；以及c)在对第一或第二区域中的数据进行译码的同时重放和显示第三区域中的数据。
根据本发明的再一个方面，其提供了一种用于在其上记录数字数据处理程序的记录介质，该程序被设计成将根据不同的压缩算法进行压缩的多种数字数据位流存储到数据存储介质的不同区域中，并对存储在各区域中的数据分别进行译码以同时或分别进行重放。
根据本发明的再一个方面，其提供了一种用于在其上记录数字数据处理程序的记录介质，该程序被设计成执行如下步骤：a)根据第一压缩算法对第一数字数据位流进行压缩，将压缩所得的第一数字数据位流存储到第一区域中，根据其压缩比高于第一压缩算法的压缩比的第二压缩算法对第二数字数据位流进行压缩，并将压缩所得的第二数字数据位流存储到第二区域中；b)将文本信息存储到第三区域中；以及c)在对第一或第二区域中的数据进行译码的同时重放和显示第三区域中的数据。
从接下来参照附图所作的详细说明中将能够对本发明的上述和其它目的、特性和优点有更清楚地理解，其中：
图1所示为常规MP3播放器的方框图；
图2所示为其中存储有数字数据的存储器的闲置区域的格式示意图；
图3所示为根据本发明的一个实施例的数字数据播放器的方框图；
图4所示为根据本发明的一个另选实施例的数字数据播放器的方框图；
图5所示为根据本发明的存储器闲置区域的格式示意图。
参照图3，其所示为根据本发明的一个实施例的多功能数字数据播放器的结构方框图。如图所示，该种数字数据播放器包括数据存储介质301，用于存储多个MP3位流，并另外在分配MP3位流之后所剩下的闲置区域中存储语音位流。译码器302根据MP3译码算法对来自数据存储介质301的输出MP3文件位流BS1进行译码。译码器302另外还根据语音译码算法对来自数据存储介质301的输出语音位流BS2进行译码。D/A转换器303将来自译码器302的输出数字MP3文件信号或输出数字语音信号转换为模拟信号，并将转换所得的模拟信号输出给扬声器304。
现在将根据本发明的优选实施例对具有上述结构的数字数据播放器的操作进行详细的说明。
数据存储介质301中的闲置区域301A指的是分配MP3文件位流之后所剩的存储空间。优选地，可以利用闲置区域301A来存储多种信号或信息。本实施例中所示的闲置区域301A用于存储，例如，根据语音信号压缩技术进行压缩的语音位流。
本实施例中，译码器302检测来自数据存储介质301的输出位流的首部(header)。如果检测的结果是判定来自数据存储介质301的输出位流是MP3文件位流BS1，则译码器302将利用MP3译码算法对位流BS1进行译码。或者是，如果检测的结果是判定来自数据存储介质301的输出位流是语音位流BS2，则译码器302将利用语音译码算法对位流BS2进行译码。
因此，译码器302除了通常所用的MP3译码功能之外还具有语音译码算法。就此而论，只要使用具有适宜运算能力的处理器便可以实现译码器302，而不必另外使用硬件。
D/A转换器303对来自译码器302的数字MP3文件信号或数字语音信号进行D/A转换后将其输出给扬声器304。
(仅供参考)语音压缩领域的技术近年来得到了长足的发展，其性能已达到如此的程度：即使在2～4Kbps语音信号的低传输率环境下其也能够提供相对较好的音质。在确保最差情况为4Kbps语音信号压缩率的情况下，长约5分钟的语音输出大约也只需要0.15M字节(4×5×60＝1.2M比特＝0.15M字节)的存储空间。
就此而论，即使是利用如上所述的闲置区域301A来存储语音信号，其也能输出相对较长时间的信息。由此便可以有效地利用闲置区域301A。
参照图4，其所示为根据本发明的一个另选实施例的可放音数字数据播放器的结构方框图。得到许可(licensed)的SDMI兼容模块(LCM)401从因特网或通信网络接收MP3文件MP3F或语音文件SP_F，并将所接收到的MP3文件或语音文件下载到数据存储介质409(其通常是一种闪速存储器或存储器卡)中。文本编码器402以预定方式对外部文本数据TXT_DATA进行编码。磁带机构403将外部音频信号存储在磁带中，并重放其所存储的音频信号。音频信号处理器404对来自磁带机构403的音频信号进行处理以向外进行输出。开关406对来自音频信号处理器404的音频信号或来自麦克风405的音频信号进行选择，并将所选中的音频信号传送给模拟/数字(A/D)转换器407。A/D转换器407将来自开关406的音频信号转换为数字音频信号，并转换所得的数字音频信号输出给语音编码器408。语音编码器408以预定方式对来自A/D转换器407的音频信号进行编码。数据存储介质409顺序地下载及存储来自LCM 401的MP3文件。数据存储介质409另外将来自LCM 401的语音文件，来自文本编码器402的文本文件或来自语音编码器408的音频信号存储在分配MP3文件之后所剩下的闲置区域中。控制器410响应通过按键输入单元411输入的用户控制命令对磁带机构403、数据存储介质409和其它系统元件进行控制，以重放MP3文件或多种音频信号。MP3译码器412A对来自数据存储介质409的输出MP3文件进行译码。语音译码器412B对来自数据存储介质409的输出语音文件进行译码。文本译码器412C对来自数据存储介质409的输出文本进行译码。D/A转换器413将来自MP3译码器412A，语音译码器412B和文本译码器412C的数字输出信号转换为模拟信号。扬声器414向外输出来自D/A转换器413的模拟音频信号。显示单元415则显示来自D/A转换器413的文本信息。
接下来，将对根据本发明第二实施例的具有上述结构的数字数据播放器的操作进行详细说明。
首先，以如下方式重放MP3文件MP3_F。
LCM 401从因特网或通信网络接收MP3文件MP3_F，并将所接收到的MP3文件下载到数据存储介质409中。控制器410响应于通过按键输入单元411输入的控制命令对数据存储介质409进行控制，以读取来自数据存储介质409的相应MP3文件。
MP3译码器412A将来自数据存储介质409的输出MP3文件位流恢复为原始的数字信号，随后由D/A转换器413将其转换为模拟信号并输出给扬声器414。
接着，以如下方式重放语音文件SP_F。
LCM 401从因特网或通信网络接收语音文件SP_F，并将其下载到数据存储介质409的闲置区域中。此语音文件SP_F可以是教学讲座的内容。
由于其是以压缩形式进行传送并存储在数据存储介质409中的，所以语音文件SP_F的下载时间远短于MP3文件MP3_F的下载时间。虽然这样做可能会使语音文件SP_F音质上有所损失。但是由于其不是音乐作品，所以与下载时间缩短的效果相比，音质有所下降也是值得的。(仅供参考)通常情况下要花费20分钟的时间来下载一个MP3文件MP3_F。
随后，控制器410响应用户的请求读出存储在数据存储介质409中的语音文件，并将所读出的语音文件提供给语音译码器412B。语音译码器412B将所读出的语音文件恢复为原始的数字信号，随后利用D/A转换器413将其转换为模拟信号并输出给扬声器414。
接着，以如下的方式重放来自麦克风405的用户语音信号或来自磁带机构403的音频信号。
控制器410响应于用户的请求(如请求磁带机构403重放音频信号)来对磁带机构403进行控制。音频信号处理器404对来自磁带机构403的音频信号进行适当的处理并向外输出，随后将处理所得的音频信号加载到开关406的一个输入端上，其另一个输入端上则加载有来自麦克风405的用户语音信号。
开关406在控制器410的控制下或手动地执行切换操作，以选择磁带音频信号或麦克风音频信号。被选中的音频信号先由A/D转换器407进行A/D转换，随后由语音编码器408以预定方式进行编码并存储到数据存储介质409的闲置区域中。随后，在控制器410的控制下沿与语音文件相同的路径输出所存储的音频信号。
以此方式，以压缩形式将来自磁带机构403的所需音频信号存储到数据存储介质409的闲置区域中，并沿上述路径重复地进行重放。其结果是，与磁带机构403自己的重复重放相比，此类型的重复重放功能能够被更方便地实现。
最后，接下来对文本数据TXT_DATA的重放操作进行说明。
文本编码器402以预定方式对外部文本数据TXT_DATA进行编码，并存储到数据存储介质409的闲置区域中。随后，控制器410从数据存储介质409的闲置区域中读出文本数据，并将所读出的文本数据提供给文本译码器412C。文本译码器412C将所读出的文本数据恢复为原始的数字信号，随后由D/A转换器413转换为模拟信号并显示在显示单元415上。可以以类似于讲座的辅助功能的诸多形式来利用此种文本数据显示功能。
图5所示为根据本发明的数据存储介质409的闲置区域409A的数据格式的示意图。如图所示，数据存储介质409包括：用于以压缩形式存储多个MP3文件1-M的第一压缩数据区REG1，用于以压缩形式存储多个语音数据a-m和n的第二压缩数据区REG2，用于存储多个文本数据1-m，a-m和n的文本数据区REG3。存储在闲置区域409A中的上述数据是以如下方式进行重放的。
首先，在译码和输出以压缩形式存储在第一压缩数据区REG1中的MP3文件1的同时，来自文本数据区REG3的对应的文本数据1也被输出和显示。其结果是，用户能够在欣赏所喜欢的MP3音乐的同时还能够在显示单元上观看诸如歌词或歌名等类型的字符信息。
其次，在译码和输出以压缩形式存储在第二压缩数据区REG2中的语音数据的同时，来自文本数据区REG3的对应文本数据也被输出和显示。其结果是，用户能够在收听讲座内容的同时在显示单元上观看诸如讲座要点等类型的字符信息。
再次，可以如上所述单独输出来自第二压缩数据区REG2的语音数据n，或类似地，单独地输出和显示来自文本数据区REG3的文本数据n。
尽管图中所示的闲置区域409A的大小并不能容下一个MP3文件，但在必要时也可以将其扩展至第一压缩数据区REG1的一部分。
正如从上述说明中显而易见的，根据本发明，为进行重放将语音文件、用户语音信号或来自卡式磁带播放器的音频信号存储到数字数据播放器所用存储器的闲置区域中，或根据需要将文本信息存储到存储器的闲置区域中以在显示单元上进行显示。因此，其能够提供多种类型的服务，却不需要额外增加成本。另外，高成本闪速存储器的大部分有效区域均可以得到利用。因此其具有提高资源的有效利用率的效果。
尽管上文中出于例示的目的公开了本发明的多种优选实施例，但对于本领域的技术人员来说很明显，在不背离附加的权利要求中所公开的本发明的范围和精神的条件下，可以对本发明进行多种形式地修正、附加和替换。
Claims (9)
1.一种数据重放设备，用于重放包括至少两种类型音频数据的数据，其中，所述两种类型音频数据中的至少一种类型的音频数据涉及重放的文本数据，所述两种类型的音频数据包括：
第一类型音频数据；和
第二类型音频数据，已经以不同于第一类型音频数据的方式被格式化，其中，压缩率是导致格式化方式不同的一个因素，
该数据重放设备包括：
第一译码器，用于对第一类型音频数据进行译码；
第二译码器，用于以不同于第一译码器的译码方式对第二类型音频数据进行译码，其中，第一译码器与第二译码器在功能上相互分离；以及
选择器，具有相互分开的至少第一输出和第二输出，用于选择性地将所述输出中的一个输出传送给第一译码器和第二译码器中的对应的一个译码器。
2.根据权利要求1所述的数据重放设备，进一步包括：
第三译码器，具有第三译码功能，并且根据所述的第三译码功能对数字数据进行译码。
3.根据权利要求2所述的数据重放设备，其中，
所述的第一译码器对MP3文件进行译码；
所述的第二译码器对语音进行译码；以及
所述的第三译码器对文本进行译码。
4.根据权利要求1所述的数据重放设备，进一步包括一个控制器，其中，所述的控制器读取所述输出数字数据的首部，并且基于所读取的首部识别一种类型的所述数字数据。
5.根据权利要求1所述的数据重放设备，其中，
所述的控制器确定至少另一种类型的数字数据是否涉及基于所读取的首部所识别的类型的数字数据，并且，控制所识别的类型的数字数据和所述另一种类型的数字数据从数据存储介质中的输出，以便所识别的类型的数字数据和所述另一种类型的数字数据被适当地供给所述第一和第二译码器中不同的一个译码器进行译码。
6.根据权利要求5所述的数据重放设备，其中，
所述的第一译码器对MP3文件进行译码；
所述的第二译码器对语音进行译码；以及
当(i)所识别的数字数据为MP3文件，并且，所述另一种类型的数字数据为语音数据，(ii)所读取的MP3文件的首部表示涉及所述的语音数据时，所述的控制器将所识别的数字数据供给所述的第一译码器，将所述另一种类型的数字数据供给所述的第二译码器。
7.一种数据记录器，用于记录包括至少两种类型音频数据的数据，其中，所述两种类型音频数据中的至少一种类型的音频数据涉及重放的文本数据，所述两种类型的音频数据包括：
第一类型音频数据；和
第二类型音频数据，以不同于第一类型音频数据的方式被格式化，其中，压缩率是导致格式化方式不同的一个因素，
该数据记录器包括：
第一格式化器，用于对第一类型音频数据进行格式化；
第二格式化器，用于以不同于第一格式化器的格式化方式对第二类型音频数据进行格式化；以及
选择器，具有相互分开的第一类型音频数据和第二类型音频数据的至少第一输出和第二输出，并且选择性地将所述输出中的一个输出传送给第一格式化器和第二格式化器中的对应的一个格式化器。
8.根据权利要求7所述的记录器，进一步包括：
麦克风，连接到所述的第一输出；以及
磁带重放设备的输出，连接到所述的第二输出。
9.根据权利要求7所述的记录器，进一步包括：
控制器，基于操作者的键盘输入来控制所述的选择器。
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