CN1457055A - 一种音频或语音光盘再现方法及其播放装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种音频或语音光盘再现方法及播放装置，属于光存储技术领域。该方法首先读取光盘中的节目表；将读入的节目表信息存储；根据用户指令，读出存储的节目表中与该用户指令相关的节目描述码；根据描述中的节目地址，读取光盘中的用户数据；将读取的用户数据进行解码后输出。本发明的播放装置包括：光盘驱动器、用于接收并驱动光盘、数据拾取头、控制器、数据解码器、数模转换器和输出部分。本发明的再现方法及其播放装置的优点是：能够快速读取音乐光盘的TOC信息；根据所读取的TOC信息，能够快速、直接获得用户数据所包含的所有音频或语音节目；数据区中的用户数据可以是音频数据、语音数据以及对上述数据进行处理和加密后的数据。

Description

一种音频或语音光盘再现方法及其播放装置

发明领域  本发明涉及一种音频或语音光盘再现方法及其播放装置，属于光存储技术领域。

背景技术  目前音乐播放装置CD播放机采用120mmCD光盘盘片作为存储介质，采用普通CD光学头作为盘片信息拾取装置，采用数据缓冲存储器实现音乐数据的电子防震，采用CD-DA解码和再现电路实现音乐再现。

CD播放机所播放的CD-DA盘片采用了现有的数字音乐光盘的光盘记录格式，如图1所示，由导入区、数据区和导出区组成，其中的导入区存储节目表(Table of Content，以下简称TOC)，数据区存储用户数据。

在CD播放机播放的CD-DA盘片中，为了便于对用户数据所包含的所有的音频或语音节目进行准确快速的定位和读写，在盘片的导入区有专用的索引信息，用于记录盘片上所有的音频或语音节目的信息，这个索引信息通常称为节目表，其记载方式如图2所示，记载了所有的音频或语音节目的各种信息，包括音频或语音节目的总数和每个节目的信息，如每个音频或语音节目在盘片中的起始地址和终止地址。起始地址、终止地址以及每一个音频或语音节目的起始地址信息都各占一个扇区空间。CD-DA播放机进行播放时，数据拾取头首先将存放在导入区的TOC数据的特定扇区范围内的信息全部读入到播放机中。由于TOC中记录的每一个音频或语音节目的信息都占一个扇区，还有起始地址和终止地址扇区，因此假设用户音频或语音节目的总数为M，则CD-DA在读取TOC信息时，至少要扫描M+2个扇区，这就使得CD-DA读取TOC信息的速度较慢。而且，在CD-DA盘片中，TOC信息并不是直接的节目表信息，而是需要经过Q通道解码后得到的节目表信息，因此TOC的获取过程比较复杂。

在用户选择所要播放的音频或语音节目后，再根据这个TOC中的数据找到该指定播放的音频或语音节目的信息，即指定播放的节目的起始地址，将光学拾取头移至此起始地址，开始播放用户指定的节目。

上面描述的CD-DA盘片中TOC一个扇区的结构如图2所示，由图可见TOC的结构比较复杂，并占据多个扇区。如图2所示，由于TOC分布在CD-DA盘片的导入区，并占据多个数据扇区，因此计算机或播放机读取TOC信息时的速度较慢。

发明内容  本发明的目的是提出一种音频或语音光盘再现方法及其播放装置，能够对按照特定的光盘记录格式记录的音频或语音光盘进行数据再现。所述的特定的光盘记录格式，是指将音频或语音光盘的存储介质区分成导入区、数据区和导出区，其中的导入区空白或写入与光盘数据相关的信息，数据区写入节目表和用户数据，用户数据由多个独立的音频或语音节目组成。

本发明提出的音频或语音光盘再现方法，包括以下步骤：

1、读取光盘中的音频或语音节目的节目表；

2、将读入的节目表信息存储；

3、根据用户指令，读出存储的节目表中与该用户指令相关的节目描述码；

4、根据读出的描述码中的节目地址，读取光盘中与该节目地址相对应的用户数据；

5、将上述读取的用户数据进行解码后输出。

上述方法中读取节目表的方法包括以下各步骤：

(1)读取光盘数据区的节目表区中第一个扇区的前K个字节；

(2)判断当前扇区的前K个字节是否是标识码，若不是标识码，则读取第二个扇区的前K个字节，重新判断，若是标识码，则进行下一步；

(3)读取当前节目表扇区中的描述码，获得光盘用户数据中所包含的音频或语音节目的所有相关信息。

本发明方法中，光盘的数据记录格式为：存储介质区分成导入区、数据区和导出区，其中的导入区空白或写入与光盘数据相关的信息，数据区写入节目表和用户数据，用户数据由多个独立的音频或语音节目组成。上述节目表中记录每个音频或语音节目的描述码以及所有音频或语音节目的标识码或标头码中的一种或两种。其中的标识码用来标识节目表的位置；标头码用来描述用户数据所包含的所有的音频或语音节目的总数；描述码用来描述每个音频或语音节目的相关信息，描述码中至少包含有每个音频或语音节目的节目序号、起始地址或终止地址中的一种或多种。

本发明提出的光盘播放装置，包括：

一个光盘驱动器，用于接收并驱动光盘；

一个数据拾取头，用于读取光盘的数据信息；

一个控制器，用于接收数据信息并存入存储器，并识别出光盘用户数据中所包含的音频或语音节目的相关信息，以及将用户数据转换成可解码的数据；

一个数据解码器，用于对上述可解码数据进行解码；

一个数模转换器，用于将解码数据转换成模拟数据；

输出部分，用于输出所转换的模拟数据。

上述装置中的控制器包括：

一个中央微处理器，是控制器的核心数据处理器件；

一个数据拾取头控制器，用于控制数据拾取头读取光盘的数据信息；

一个缓冲存储器，用于存储数据；

一个显示及按键控制器，用于控制显示及播放按钮。

上述装置中的输出部分为音频或语音输出端口。

如上所述的播放装置中，数据解码部分、数模转换部分也可以集成为单一的芯片或集成电路系统。

本发明提出的音频或语音光盘再现方法及其播放装置，其优点是：能够快速读取音乐光盘的TOC信息；根据所读取的TOC信息，能够快速、直接获得用户数据所包含的所有音频或语音节目；数据区中的用户数据可以是音频数据、语音数据以及对上述数据进行处理和加密后的数据，例如CD-DA音轨数据、无损无压缩高音质音频数据或语音数据、无损有压缩音频数据或语音数据、有损有压缩音频数据或语音数据以及其他能够实现音频播放或语音播放的数据等等。

附图说明

图1为已有的光盘再现方法所再现的音频光盘或语音光盘的数据记录格式的示意图。

图2为已有的光盘再现方法所再现的CD-DA盘片记录的节目表中一个扇区的结构示意图。

图3为本发明提出的音频或语音光盘再现方法流程图。

图4为本发明方法中读取节目表流程图；

图5为本发明方法所再现的光盘数据记录格式示意图。

图6为本发明再现的光盘记录格式中节目表的结构示意图。

图7为图6所示的节目表中记录的每个音频或语音节目的描述码格式示意图。

图8为本发明提出的用来实现光盘再现方法的音频或语音光盘播放装置的电路框图。

图9为本发明播放装置中控制器的电路框图。

图10为本发明提出的用来实现光盘再现方法的具有单一芯片或电路系统的音频或语音光盘播放装置。

图1～图10中，1是导入区，2是数据区，3是导出区，4是光盘驱动器，5是数据拾取头，6是控制器，7是数据解码器，8是数模转换器，9是输出部分，10是数据拾取头控制器，11是中央微处理器，12是显示及按键控制器，13是缓冲存储器，14是中心处理芯片。

具体实施方式

本发明提出的音频或语音光盘再现方法，其流程如图3所示，读取光盘中的音频或语音节目的节目表；将读入的节目表信息存储；根据用户指令，读出存储的节目表中与该用户指令相关的节目描述码；根据读出的描述码中的节目地址，读取光盘中与该节目地址相对应的用户数据；将上述读取的用户数据进行解码后输出。

上述方法中，读取节目表的流程如图4所示，首先读取光盘数据区的节目表区中第一个扇区的前K个字节；判断当前扇区的前K个字节是否是标识码，若不是标识码，则读取第二个扇区的前K个字节，重新判断，若是标识码，则进行下一步；读取当前节目表扇区中的描述码，获得光盘用户数据中所包含的音频或语音节目的所有相关信息。

本发明方法中所再现的光盘的数据记录格式如图5、图6和图7所示，存储介质区分成导入区1、数据区2和导出区3，其中的导入区空白或写入与光盘数据相关的信息，数据区2写入节目表和用户数据，用户数据由多个独立的音频或语音节目组成。

上述节目表中记录每个音频或语音节目的描述码以及所有音频节目或语音节目的标识码或标头码中的一种或两种，图6所示为同时记录了标识码、标头码和描述码。

上述标识码用来标识节目表的位置；标头码用来描述用户数据所包含的所有的音频或语音节目的总数；描述码用来描述每个音频或语音节目的相关信息，描述码中至少包含有每个音频或语音节目的节目序号、起始地址或终止地址中的一种或多种，图7所示为描述码中同时包含了每个音频或语音节目的节目序号、起始地址和终止地址。

有关标识码、标头码和描述码的具体描述如下：

标识码，设定TOC中的前K个字节为TOC的标识码。该标识码可以根据TOC中的内容按照某种映射算法生成，其长度K也由映射算法所规定。

标头码和标识码后的某M个字节作为标头码，用来描述用户数据所包含的所有音频或语音节目的总数。

描述码，逐个地描述了所有音频或语音节目的信息。每个音频或语音节目的信息描述可多可少，但是必须至少包含有每个节目的起始地址或终止地址。如上所述，若TOC标识码长为K个字节，用户数据共有L个音频或语音节目，每个节目的描述码为N个字节，则TOC的实际长度为(N×L+K+M)个字节。

如上描述的标识码，其生成的映射算法可由播放机设计厂家自行设定加密，由此可以实现对音频数据或语音数据的版权保护。生成标识码的算法越复杂，则播放机进行TOC的搜索以及辨识的过程就越复杂。由于标识码是TOC的主要判断识别准则，标识码所占数据位越长，则对TOC的判断辨识越准确，发生判错的概率越小。但是，标识码越长，所占数据空间越大，对系统资源的占用越大。因此在实际应用中，需要在标识码对系统资源的占用和TOC的判断准确性之间取折衷。通常情况下，标识码的长度不会超过200字节。通常，标识码可以位于盘式存储介质的某个扇区的起始位置或者任何其他位置。

如上描述的标头码，既可以是用户数据所包含的所有音频或语音节目的直接体现，也可以是根据任意规则、由节目总数生成的简介码。标头码的长度不限。通常情况下，标头码的长度不会超过200字节。通常，标头码位于盘式存储介质中标识码之后或者与标识码同一扇区的任何其他位置。

如上描述的描述码，可以按照自定规则来表达，但是每个音频或语音节目至少包含每个音频或语音节目的节目序号、起始地址或终止地址中的一种或多种。

如上描述的标识码和标头码，在盘式存储介质中音频或语音节目的TOC中不是必须存在的，只要保证描述码按照某种规则可以被搜寻到。

如上描述的单个音频或语音节目的描述码格式，其中，每个节目的起始地址和终止地址可以是逻辑块地址，也可以是MSF地址，或者其他用来描述扇区地址的任何数值。

TOC存储的信息内容前已述及，其长度随记录介质上所记录的音频或语音节目的数目多少而不同，即盘片上记录的音频或语音节目的数目L越多，则TOC的长度就越长。就现有光盘存储技术而言，TOC的长度一般不会超过两个扇区的用户数据区大小(每个扇区的用户数据区大小为2048字节)，即在现有技术情况下，光盘盘片上存储的音频或语音节目的数目L不会使得TOC的长度(N×L+K+M)超过4096字节。

如上描述的光盘再现方法，数据区中的用户数据为音频数据、语音数据以及对上述数据进行处理和加密后的数据，例如CD-DA音轨数据、无损无压缩高音质音频数据或语音数据、无损有压缩音频数据或语音数据、有损有压缩音频数据或语音数据以及其他能够实现音频播放或语音播放的数据等等。

如上描述的光盘再现方法，这种方法可使播放装置寻址方式简单、寻址速度快、并能直接生成TOC，且便于播放装置的硬件实施。

本发明提出的音频或语音光盘播放装置，其结构框图如图8所示，包括一个光盘驱动器，用于接收并驱动光盘；一个数据拾取头，用于读取光盘的数据信息；一个控制器，用于接收数据信息并存入存储器，并识别出光盘用户数据中所包含的音频或语音节目的相关信息，以及将用户数据转换成可解码的数据；一个数据解码器，用于对上述可解码数据进行解码；一个数模转换器，用于将解码数据转换成模拟数据；以及输出部分，用于输出所转换的模拟数据。输出部分为音频或语音输出端口。

如上描述的控制器，如图9所示，包括：中央微处理器11、数据拾取头控制器10、缓冲存储器13、显示及按键控制器12。

上述装置中所用的数据拾取头型号可为Sankyo3105，中央微处理器的型号可为Intel8051，数据拾取头控制器的型号可为BA5904，缓冲存储器的型号可为HY29F040，显示及按键控制器的型号可为Intel8279，数据解码器的型号可为TDA1545，数模转换器的型号可为TDA1308。

图10为本发明提出的用来实现光盘再现方法的具有单一芯片或电路系统的音频或语音光盘播放装置。其中，第一控制部分、第二控制部分、数据解码部分、数模转换部分可以集成为单一的芯片或集成电路系统，即中心处理芯片14。

所述的中心处理芯片的型号可为扬智3351系列。

Claims (8)

1、一种音频或语音光盘再现方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)读取光盘中的音频或语音节目的节目表；

(2)将读入的节目表信息存储；

(3)根据用户指令，读出存储的节目表中与该用户指令相关的节目描述码；

(4)根据读出的描述码中的节目地址，读取光盘中与该节目地址相对应的用户数据；

(5)将上述读取的用户数据进行解码后输出。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的读取节目表的方法包括以下各步骤：

(1)读取光盘数据区的节目表区中第一个扇区的前K个字节；

(2)判断当前扇区的前K个字节是否是标识码，若不是标识码，则读取第二个扇区的前K个字节，重新判断，若是标识码，则进行下一步；

(3)读取当前节目表扇区中的描述码，获得光盘用户数据中所包含的音频或语音节目的所有相关信息。

3、如权利要求1所述的再现方法，其特征在于所述的光盘中，数据记录格式为：存储介质区分成导入区、数据区和导出区，其中的导入区空白或写入与光盘数据相关的信息，数据区写入节目表和用户数据，用户数据由多个独立的音频或语音节目组成。

4、如权利要求1所述的再现方法，其特征在于，节目表中记录每个音频或语音节目的描述码以及所有音频或语音节目的标识码或标头码中的一种或两种。

5、如权利要求4所述的再现方法，其特征在于，其中的标识码用来标识节目表的位置；标头码用来描述用户数据所包含的所有的音频或语音节目的总数；描述码用来描述每个音频或语音节目的相关信息，描述码中至少包含有每个音频或语音节目的节目序号、起始地址或终止地址中的一种或多种。

6、一种音频或语音光盘播放装置，其特征在于该装置包括：

一个光盘驱动器，用于接收并驱动光盘；

一个数据拾取头，用于读取光盘的数据信息；

一个控制器，用于接收数据信息并存入存储器，并识别出光盘用户数据中所包含的音频或语音节目的相关信息，以及将用户数据转换成可解码的数据；

一个数据解码器，用于对上述可解码数据进行解码；

一个数模转换器，用于将解码数据转换成模拟数据；

输出部分，用于输出所转换的模拟数据。

7、如权利要求6所述的装置，其特征在于所述的控制器包括：

一个中央微处理器，是控制器的核心数据处理器件；

一个数据拾取头控制器，用于控制数据拾取头读取光盘的数据信息；

一个缓冲存储器，用于存储数据；

一个显示及按键控制器，用于控制显示及播放按钮。

8、如权利要求6所述的装置，其特征在于所述的输出部分为音频或语音输出端口。

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