CN1477530A - 使用外部存储介质的主机处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种主机处理设备，该主机处理设备具有用于容纳外部存储介质的空间。该主机处理设备可配备并再生来自与其连接的外部存储介质的介质数据文件。该主机处理设备可访问外部存储介质以读取和再生在外部存储介质中存储的介质文件，并可采用某种数字格式把通过对调谐模块或麦克风模块提供的模拟信号进行编码所产生的介质文件存储在外部存储介质内。该主机处理设备可处理用于保护介质文件版权的某种保密措施。根据该主机处理设备，在内部未设有大容量非易失性存储介质的情况下，可再生和记录介质文件，并可满足介质文件版权保护的要求。
Description
技术领域
本发明一般涉及一种主机处理设备，该主机处理设备具有用于容纳外部存储介质的空间，可配备来自外部存储介质的介质数据，并可再生该介质数据。本发明具体涉及一种主机处理设备，该主机处理设备可访问外部存储介质，以读取和再生在外部存储介质中存储的介质文件，并可采用某种数字格式把通过对调谐模块或麦克风模块提供的模拟信号进行编码所产生的介质文件存储在外部存储介质中。本发明更具体涉及一种主机处理设备，该主机处理设备可处理用于保护介质文件版权的某种保密措施。根据本发明，即使主机处理设备在内部未装有大容量非易失性存储介质，也可再生和记录介质文件，并可满足介质文件版权保护的要求。
背景技术
一般，MP3技术是指运动图像专家组(MPEG：Moving Picture ExpertGroup)第三层，并且是MPEG技术的一个音频部分。MPEG开始宣布了MPEG1标准，之后宣布了MPEG2标准，以满足对多媒体数据压缩的日益增长的要求，并且最近针对面向对象的多媒体通信宣布了MPEG4标准。第一标准MPEG1是用于在数字存储设备中把运动图像和音频数据压缩到最大1.5Mbps的编码技术。在MPEG1标准的音频部分中，定义了三种数字音频编码技术，这三种技术分别被称为第一层、第二层和第三层。
MPEG音频层使用一种被称为“感知编码”的编码技术来压缩数据。感知编码是一种通过对听觉模型进行分析所获得的利用屏蔽效应的技术，是一种利用人耳不灵敏性的技巧。详细地说，通过频率屏蔽和时态屏蔽所产生的屏蔽效应会产生一种现象，即：比临界水平弱的声音被更强的声音屏蔽掉，不能为人耳所感知。利用屏蔽效应，可把数据量压缩到1/12，而不会有损人耳所识别的声音质量。这种标准化MP3，即MPEG音频层3可使用户通过个人计算机(PC)或网络享受小型光盘(CD)级的音乐，可使用卫星进行数字音频广播，或者可使用因特网实现实时音频点播(AOD)服务。
利用MP3技术的MP3播放器尺寸仅是常规盒式磁带播放器或CD播放器尺寸的30～70％。由于MP3播放器不包括马达单元，因而可大幅降低其功率消耗。也就是说，MP3播放器的优点是，无需附加介质(盒式磁带或CD)，并可大大延长播放时间。然而，为了在存储数据后保持数据，MP3播放器必须在内部装有价格昂贵的非易失性存储器，例如闪存(flashmemory)。
如上所述，MP3播放器访问PC或网络，把音频数据下载到内部存储器，并把音频数据存储在内部存储器内。例如，假定内部存储器的容量是32M字节，MP3播放器可存储再生时间为约60～70分钟的音频数据。然而，MP3播放器的缺点是，只有提供了具有网络接口的系统，比如PC时，才能下载音频数据。
目前，用于再生和记录介质文件的设备，例如MP3播放器或声音记录器已得到广泛使用。图1是使用了常规MP3播放器10的配置框图。常规MP3播放器10在内部装有闪存19，该闪存19用作大容量非易失性存储设备，用于存储介质文件。MP3播放器10接收在计算机系统11的硬盘12内存储的诸如MP3文件或WMA文件那样的介质文件，并把介质文件存储在闪存19内。然后，当接收到再生特定介质文件的用户指令时，MP3播放器10从闪存19中读取特定介质文件，并把文件数据传送到信号处理模块17，从而信号处理模块17采用某种信号处理方法，例如MP3解码方法，对文件数据进行解码。
常规MP3播放器10还包括程序存储器18，用于存储MP3播放器10的系统程序，并且除了闪存19以外，还包括系统存储器16，用于为MP3播放器10的操作提供工作空间，该系统存储器16一般是易失性存储器。在其他实施例中，闪存19的一些空间可被分配用于存储MP3播放器10的系统程序。在此情况下，可以认为是在闪存19内设置了程序存储器18。
如上所述，为了在计算机系统11和MP3播放器10之间进行文件收发，计算机系统11和MP3播放器具有数字传输介质访问功能。在图1中，使用通用串行总线(USB：Universal Serial Bus)介质，作为提供数字传输介质访问功能的一个示例。在USB技术中，当两个设备通过SUB介质相互连接时，执行主机功能的设备被称为USB主机，而执行从属功能的设备被称为USB设备。如图1所示，当从计算机系统向MP3播放器10提供介质文件时，计算机系统11是USB主机，而MP3播放器是USB设备。对此，计算机系统11包括USB主机模块13，而MP3播放器10包括USB设备模块14。
IEEE1394介质和无线局域网(LAN)以及USB可用作用于收发介质文件的数字传输介质。针对两个设备之间的连接，这些设备通过电缆、直接通过连接端口或者通过无线介质相互连接。例如，Apple Computer Inc.公司的i-Pod产品是一种利用IEEE1394介质的典型MP3播放器。根据传输技术，可采用除上述USB主机-设备方案以外不同的设备配置方案。例如，IEEE1394技术采用主从方案之外的对等方案。具体而言，在串行总线协议2(SBP2)中，即IEEE1394的高层管理协议，计算机系统11相当于SBP2发起方，而MP3播放器10相当于SBP2目标。同时，在包括USB、IEEE1394和无线LAN的数字传输介质中，计算机系统11和MP3播放器可以分别作为控制器和目标。
常规MP3播放器制造商方面的三个问题是：成本降低，重量减少，以及小型化。在这些目标的实现中，作为大容量非易失性存储介质的闪存是一大障碍。并且，针对存储容量，还有一个问题是，用户对存储器升级的要求提高，这是因为在MP3播放器10售出后经过一年或两年时，存储容量相对不足。并且，目前销售的外部存储设备倾向于支持高性能数字传输介质，但不能充分利用高性能数字介质的可用功能。
同时，诸如MP3文件那样的数字介质文件的版权保护目前成为重要问题。在过去，当把介质文件从计算机系统11复制到MP3播放器10时，通过使用某种加密技术，即SecuMax对介质文件进行加密来试图防止非法再生并保护介质文件版权。然而，这些尝试证明是无用的，因而介质文件的非法再生正产生严重问题。因此，渴望获得一种用于防止非法再生介质文件并保护介质文件版权的方案。
发明内容
因此，本发明考虑到了现有技术中出现的问题，本发明的目标是提供一种主机处理设备，该主机处理设备可访问外部存储介质，读取和再生在外部存储介质中存储的介质文件，在外部存储介质中存储通过采用某种数字格式对调谐模块或麦克风模块发出的模拟信号进行编码所生成的介质文件，并可处理用于保护介质文件版权的某种保密措施，从而即使在主机处理设备中未装有用于介质文件的大容量非易失性存储介质，也能再生和记录介质文件，并可满足版权保护的要求。
为了实现上述目标，本发明提供了一种用于再生压缩音频数据的主机处理设备，该主机处理设备包括：壳体；存储器插槽，其形成在壳体上端一侧，用于容纳特定的外部存储介质；指令输入装置，用于指示主机处理设备执行特定操作；以及系统控制模块，用于对主机处理设备的操作进行控制，该系统控制模块包括：数字接口单元，用于通过存储器插槽内端的端口与外部存储介质进行通信，并根据某种数字接口通信标准实现音频数据的接口；处理模块，用于处理从指令输入装置提供的指令信号并控制主机处理设备以执行与指令信号对应的操作，以及从外部存储介质请求音频数据，接收音频数据并把收到的音频数据提供给某一路径；存储器单元，存储用于执行主机处理系统控制模块的系统操作的程序；以及解码器单元，其具有用于使传输速率延迟的缓冲器，并用于在处理模块控制下对音频数据进行解码。
为了实现上述目标，本发明提供了一种使用外部存储介质的主机处理设备，该主机处理设备包括：介质访问模块，用于通过某种数字传输介质来访问外部存储介质，并实现对外部存储介质的访问；信号处理模块，用于根据某种第一信号处理方法对介质数据进行解码；处理模块，用于对主机处理设备的操作进行控制；以及系统存储器模块，用于为处理模块控制下的主机处理设备的操作提供存储空间；其中，当处理模块与外部存储介质连接时，处理模块访问外部存储介质，读取在外部存储介质中存储的一个或多个介质文件的第一文件信息，并把第一文件信息设置在系统存储器模块内；其中，当处理模块接收到选择特定一个介质文件的指令时，处理模块根据设置在系统存储器模块上的第一文件信息，通过介质访问模块来搜索和读取外部存储介质上的所选介质文件数据，并把所读取的介质数据提供给信号处理模块，以便根据第一信号处理方法进行解码。
附图说明
通过结合附图阅读以下详细说明，将更清楚理解本发明的上述和其他目的、特点和其他优点，在附图中：
图1是使用了常规MP3播放器的配置框图；
图2是作为本发明的主机处理设备实施例的MP3播放器的外部结构和作为与MP3播放器进行组合的外部存储介质实施例的闪盘(flashdisk)的外部结构的透视图；
图3a和图3b是作为本发明的主机处理设备实施例的MP3播放器与作为外部存储介质实施例的闪盘进行组合的状态图；
图4是作为本发明的主机处理设备实施例的MP3播放器的内部结构的方框图；
图5是作为本发明的主机处理设备实施例的MP3播放器的完整操作的流程图；
图6显示了本发明的主机处理设备与外部存储介质一起使用的一个
实施例；
图7显示了主机处理设备与外部存储介质一起使用的另一个实施例；
图8显示了与外部存储介质一起使用的本发明的主机处理设备的内部结构和操作的实施例；
图9是在本发明的主机处理设备中的保密措施实施例中使用的16位FAT结构表；
图10是当与外部存储介质一起使用的本发明的主机处理设备访问数字接口时执行的操作的实施例的方框图；
图11是与外部存储介质一起使用的本发明的主机处理设备的内部结构和操作的实施例的方框图；以及
图12显示了本发明的主机处理设备在复合主机处理设备中实施的
实施例。
具体实施方式
以下将参照附图进行说明，在附图中，相同的标号在不同的附图中用于表示相同或类似的部件。
图2是作为根据本发明的主机处理设备实施例的MP3播放器100的外部结构和作为与MP3播放器100进行组合的外部存储介质实施例的闪盘200的外部结构的透视图。该图所示的MP3播放器100包括：壳体110；存储器插槽120，其形成在壳体110的上端一侧，用于容纳闪盘200；各种键输入装置130，用于指示MP3播放器100执行特定操作；以及显示装置140，用于显示MP3播放器100的当前状态，并把各种数据显示给外部。
同时，与MP3播放器100一起使用的闪盘200包括壳体210和连接器220。壳体210一般包括接口单元，用于实现从PC 250的USB端口251发出的MP3数据和在下述闪存中存储的MP3数据与通信标准的接口，从而支持数据交换；控制单元，用于执行控制，以便分别根据从属模式和主机模式，从PC 250下载MP3数据并把所存储的MP3数据提供给MP3播放器100；以及闪存单元，用于根据控制器的指令，存储从PC 250下载的MP3数据，并提取和施加所存储的MP3数据。使用USB闪盘作为闪盘200。由于USB闪盘是公知的，因而此处省略对其详细说明。优选地在闪盘一端形成夹紧器，以便于闪盘与MP3播放器100之间的拆装。
图3a和图3b是作为本发明的主机处理设备实施例的MP3播放器与作为外部存储介质实施例的闪盘进行组合的状态图。如这些图所示，通过把闪盘200插入MP3播放器100的存储器插槽120，实现MP3播放器100与闪盘200的结合。如虚线所示，在存储器插槽120的内端形成USB口150，以便与闪盘200的连接器220进行互锁。
图4示出了作为本发明的主机处理设备实施例的MP3播放器100的内部结构，特别是MP3控制模块300的构成。MP3控制模块300包括：键输入单元310，USB端口320，接口单元330，中央处理器(CPU)340，存储单元350，显示单元360，解码器单元370，以及数/模转换器(DAC)380。
键输入单元310用于产生键信号，以指示MP3播放器100执行特定操作(例如，再生，音量高/低，操作开始/结束，音乐选择)。USB端口320与闪盘的连接器(图1和图2中的220)连接，并为响应于MP3数据请求而发送给闪盘的分组数据和从闪盘提供的MP3数据提供数据路径。接口单元330与USB端口320互连，并用于与发送给闪盘并提供给闪盘的各种数据连接，以符合各种通信标准。
CPU 340与键输入单元310和接口单元330连接。CPU 340对系统的各个元件进行整体控制，以便通过对提供给键输入单元310的键信号进行处理来执行与键信号对应的操作，请求和接收来自闪盘的MP3数据，以及指示把收到的MP3数据提供给特定路径。并且，CPU 340具有USB主机功能，用于把提供给闪盘的MP3数据通过接口单元330发送到特定路径。
存储器350与CPU 340互连。存储器350存储用于执行MP3播放器操作的执行程序，该执行程序被编程为根据CPU 340的指令执行对应的操作。显示单元360与CPU 340连接，并用于显示从CPU 340提供的数据。在显示单元360的一个实施例中，使用液晶显示器(LCD)作为显示单元360。
解码器单元370与CPU 340连接。解码器单元370装有用于使传输速度延迟的缓冲器，并把从CPU 340提供的MP3数据恢复为原始声音数据(即数字数据)。数/模转换器380与解码器单元370连接，用于把解码后的数字数据转换为模拟信号，并把模拟信号提供给扬声器。由于许多资源被分配用于对压缩数据进行解压缩，因而应对操作速度进行调整。因此，解码器单元370装有操作延迟缓冲器，用于临时存储解压缩的数字数据，从而可使操作速度相互一致。可实现16位以上高分辨率的∑-Δ转换器可优选地用作数/模转换器。
同时，尽管上述键输入单元310、接口单元330、CPU 340、存储单元350、显示单元360、解码器单元370和数/模转换器380被描述成彼此分离，然而它们可以作为单个芯片来实施。以下将参照附图，对主机处理设备的详细操作进行说明。
图5是作为本发明的主机处理设备实施例的MP3播放器100的整个操作的流程图。本文仅对MP3播放器100的再生操作进行说明，而对MP3播放器100的其他操作(例如，音乐选择和音乐变更操作)未作说明，这是因为后者操作与通用MP3播放器的操作相同。
首先，用户在步骤S410使闪盘200(优选的是USB闪盘)与PC 250的USB端口251连接，并下载期望的MP3数据。PC 250使用被称为大容量存储级的USB标准方法与闪盘200进行通信。USB标准方法支持对PC外围设备的简易扩展、成本降低、每秒12Mb以上的数据速率、压缩数据和实时数据。并且，USB标准方法提供组合设备间的标准接口。在此情况下，PC 250(即主机控制器)伴随着数据传输对整个操作进行控制，并且通过USB分组来进行数据传输。
在此情况下，该USB分组被称为令牌分组，其包含事物处理的方向和类型、USB设备地址和目的地编号。相应的，闪盘200通过对地址字段进行解码来下载对应数据，该功能由在闪盘200内嵌入的控制器来执行。如果成功完成期望数据的传输，则闪盘200的控制器发出握手分组(handshake packet)，向PC 250报告数据传输是否成功执行。
接着，用户在步骤S420通过把存储了MP3数据的闪盘200插入MP3播放器100的存储器插槽120，使闪盘200的连接器220与在存储器插槽120的内端设置的MP3播放器100的USB端口150连接。之后，MP3播放器100的CPU 340在步骤S430判定是否输入了操作开始键和再生键。如果输入了操作开始键，则CPU 340执行启动操作所需的启动模式，并显示MP3播放器100的初始状态(例如，闪盘的拆装，以及电池的余量)。
如果步骤S430的判定结果是未输入操作开始键和再生键，则CPU 340处于待机状态。如果输入了操作开始键和再生键，则在步骤S440，CPU 340通过接口单元330向闪盘200请求MP3数据，并接收MP3数据。在步骤S450，把收到的MP3数据提供给解码器单元370并进行解压缩(即解码)，然后使用数/模转换器或者执行与数/模转换器等效功能的模块来转换解压缩后的数据。在步骤S460，使用放大装置(例如，功率放大器)对转换后的模拟数据进行放大，并把放大后的模拟数据通过扬声器输出到外部。
由于本发明的MP3播放器100不包括用于存储MP3数据的非易失性存储装置(例如，闪存)，因而MP3播放器100是一种MP3播放器现成产品，该产品可自身执行MP3播放器功能，但通过与外部存储设备(即闪盘)进行组合，可用作完整的MP3播放器。因此，本发明的MP3播放器100可这样来使用，即：可把价格低廉的MP3播放器现成产品提供给闪存制造商。
图6显示了本发明的主机处理设备与外部存储介质一起使用的一个实施例。本发明的主机处理设备600通过数字接口620与外部存储介质610连接，读取诸如MP3、WMA、AVI、WMV或MPG文件那样的介质文件，并使用与介质文件格式对应的某种信号处理方法，例如MPEG-1音频层3的解码方法，对介质文件进行处理。如该图所示，由于主机处理设备600从外部存储介质610获得介质文件并使用该介质文件，因而主机处理设备600不需要大容量非易失性存储空间来存储介质文件，这与常规MP3播放器10不同。当然，本发明不是要把具有非易失性存储空间的产品排除在本发明的权利要求范围之外，而是可以包括非易失性存储空间，用于存储其他类型产品所需的系统程序。
主机处理设备600使用某个数字接口620作为从外部存储设备600获得介质文件的路径。可以使用公知的USB或IEEE1394作为数字接口。本发明不排除使用诸如无线LAN那样的无线网络技术或移动通信技术。如果采用有线数字接口技术，则不仅使用电缆，而且还使用某个连接端口使外部存储介质610直接与主机处理设备600连接，以实现数字接口620。
对于在主机处理设备610中使用的外部存储介质610，可以使用公知的存储介质，例如闪盘、外部硬盘或Zip磁盘驱动器。主机处理设备610不限于独立型产品，而是可以使用在某个其他设备中嵌入或读取的存储介质作为主机处理设备610。本发明的范围包括使移动电话通过USB与主机处理设备600连接，并使用移动电话中嵌入的闪存作为图6的外部存储介质610的技术，或者使一种能够读取小型光盘介质的播放设备通过USB与主机处理设备600连接，播放设备中读取的小型光盘介质用作图6的外部存储介质610的技术。为了实施上述技术，应在其他设备中设置介质共享功能。
优选地，提供遥控器630，以方便地使用该图所示的主机处理设备600。使用遥控器630，可提高使用便利性，并可最大程度地简化主机处理设备600的结构。遥控器630一般通过公知的遥控器电缆640与主机处理设备600连接，本发明的范围不限于此。并且，在遥控器630的一部分内设置耳机插孔650，以使耳机能够与遥控器630连接，本发明不限于此。
图7是示出与外部存储介质710一起使用主机处理设备700的另一实施例的图。图7的主机处理设备700的特征在于，主机处理设备700与遥控器集成在一起。本实施例的其余特征与图6相同。从图6和图7所示的实施例可以了解，该主机处理设备可以采用各种形式来实施，作为这些实施例的主机处理设备600和700。
与图6所示的主机处理设备600相比，可方便地使用图7所示的主机处理设备700。在把诸如闪盘、外部硬盘、Zip磁盘驱动器、小型光盘播放器和移动电话那样的外部存储介质放入包或袋中的状态下，用户使用象遥控器一样的主机处理设备700。主机处理设备700使用电缆型数字接口720与外部存储介质710连接，该数字接口720使用USB电缆或IEEE1394电缆。
图8显示了与外部存储介质一起使用的本发明的主机处理设备的内部结构和操作的实施例。该图所示的主机处理设备800主要用于再生介质文件。主机处理设备800从与主机处理设备800连接的外部存储介质810的闪存820中获得期望的介质文件，并再生期望的介质文件。当主机处理设备800通过数字传输介质与外部存储介质810连接时，主机处理设备800优选地事先把在外部存储介质810内存储的介质文件的文件信息，例如，文件分配表(FAT)的所有或部分，各种目录结构的信息以及各种分层结构的描述信息下载到系统存储器860中。当然，根据系统存储器860中事先加载的可用容量，事先加载的文件信息量有限。特别是，由于FAT的大小与外部存储介质810的存储容量成比例，因而通过实际的实施环境来判断是否把FAT加载到系统存储器860中。
通过事先加载必要信息，可在主机处理设备800的操作过程中减少对外部存储介质810的访问次数，从而不仅可提高主机处理设备800的操作速度，而且可降低功率消耗。如上所述，在事先把文件信息复制在系统存储器860内之后，当介质文件信息显示在用户接口上或者搜索介质文件时，优选地通过系统存储器860来访问文件信息。然而，在事先下载文件信息时，应注意在操作过程中，使系统存储器860内存在的文件信息与外部存储介质810内存在的文件信息同步。这将为通过生成和删除介质文件而改变闪存820的状态的场合创造条件。对此，每当在操作过程中改变外部存储介质810的文件时，主机处理设备800都需要执行同步设定操作，对版本进行管理或者周期性地执行同步操作。
并且，当主机处理设备800从用户接收到选择特定介质文件的指令时，主机处理设备800优选地访问外部存储介质810，搜索对应的介质文件，把所选介质文件数据复制到系统存储器860中，读取文件数据，并把该文件数据提供给信号处理模块870。采用该处理，主机处理设备800可在介质文件的处理操作过程中减少对外部存储介质810的访问次数，从而不仅可提高主机处理设备800的操作速度，而且可降低功率消耗。
当对所选介质文件进行处理时，本发明可这样来实施，即：在把介质文件完全加载到系统存储器860上之后，把文件数据提供给信号处理模块870，或者在加载一部分介质文件之后，在加载剩余部分的介质文件的同时，把与所加载的该部分介质文件对应的文件数据提供给信号处理模块870。
存在以下情况，即：通过诸如元信息文件、用户选择输入或文件顺序信息，可事先找到要在当前再生的介质文件之后再生的一个或多个介质文件。在此情况下，可把该操作实施为一种背景操作，在该背景操作中，在针对当前再生的介质文件执行信号处理操作的过程中，事先把要后续生成的一个或多个介质文件从外部存储介质810复制到系统存储器810，通过该操作，可进一步提高主机处理设备800的操作速度。然而，在此情况下，后续介质文件的复制操作是背景操作，从而可优选地把复制操作的优先级设定成比当前介质文件的信号处理操作的优先级低。
同时，在使用外部存储介质810时，功率消耗可能是个问题。特别是，在主机处理设备800是诸如便携式MP3播放器那样的便携式设备时，功率消耗可能更是问题。例如，在使用USB接口时，如果外部存储设备810未装有单独电源，则主机处理设备800应提供约5V的电压和40mA的电流。该功率消耗会使主机处理设备800承受很大负担。为了解决该问题，可以根据处理模块850的控制，针对激活模式或非激活模式来设定USB主机840。与激活模式相比，非激活模式优选地实施低功率消耗。该激活模式的实施可容易地使用公知的晶体管技术来实现。例如，激活模式可容易地使用晶体管的三态模式来实施。
在上述结构的主机处理设备840中，通过把主机处理设备800的访问模式设定为非激活模式，可降低主机处理设备800的功率消耗。在此情况下，如果采用上述各种方法中的一种方法来减少主机处理设备800访问外部存储介质810的次数，则可进一步降低主机处理设备800的功率消耗。
目前，诸如MP3文件那样的数字介质文件的保护成为一大问题。因此，如上所述，期望有一种用于防止非法再生介质文件以保护介质文件版权的方案。为此目的，Nextway Inc公司，即：本申请的申请人或受让人在2003年6月3日提交的第2003-35689号韩国专利申请中揭示了一种技术，该技术通过对介质文件的外部存储介质采取专门保密措施，可从根本上防止非法再生。本发明的主机处理设备800优选地配置为与内部嵌入有该申请中揭示的保密措施功能的外部存储介质810一起使用。
当主机处理设备800读取在外部存储介质810内存储的介质文件时，主机处理设备800必须判定该介质文件是否已通过保密措施而加以保护。判断介质文件是否保密的方法可以采用各种方式来实施。例如，可以判定为具有某个文件扩展名的介质文件是保密的，而问题是准确率较低。对于另一个示例，可以通过与要读取的介质文件相对应的特定文件信息，判断介质文件是否已通过保密措施而受到保护。也就是说，为此目的使用FAT的特定描述符或特定字段，例如“属性”字段。如果介质文件未受到保护，则主机处理设备800根据一种公知的文件搜索方法来搜索和读取介质文件，如果介质文件受到了保护，则主机处理设备800执行考虑了保密措施的读取操作。
以下，将对上述保密措施的实施例进行说明，并对考虑了保密措施的读取操作进行说明。通过隐藏在存储介质上实际记录文件数据的物理位置，可实施保密措施。例如，如果介质文件“a”被实际记录在地址0xFF0000A0，则在FAT的对应字段(即簇字段)表示该文件数据被记录在别的地址，例如0xFFEA00A0。在此情况下，本发明的主机处理设备800应执行考虑了保密措施的读取操作。也就是说，与介质文件“a”对应的FAT的内容表示，介质文件“a”的物理地址是0xFFEA00A0，但是应该理解，介质文件“a”的准确物理地址是0xFF0000A0，而不是0xFFEA00A0。在上述保密措施中，当把介质文件记录在存储介质上时，根据某种变换规则(第一变换规则)把准确物理地址变换为不同地址，并且当读取所记录的介质文件时，根据另一某种变换规则(第二变换规则)，把不同地址变换为准确地址，这样，第一和第二变换规则存在相互逆变换关系。当在考虑保密措施的情况下执行读取处理时，使用的与变换规则(即：第二变换规则)对应的变换函数必须是“一对一函数”或者“具有反函数的函数”。
图9是示出16位FAT结构的表。在上述保密措施中，使用与外部存储介质810内记录的文件对应的文件信息。在本说明书中，FAT作为该文件信息的一个示例而予以说明。图9所示的FAT是16位FAT结构。另一具有更多位的FAT，例如，具有32位FAT结构的FAT可根据与本说明书中针对16位FAT所述的概念相同的概念来配置。由于该结构可容易地由本领域技术人员来实施，因而省略对该结构的详细说明。
由于“簇”字段表示对应文件的物理地址，因而“簇”字段可以用于表示介质文件的物理地址。“属性”字段的一些位可以用于表示是否对外部存储介质810内存储的介质文件采取了保密措施。由于32位FAT具有可用于该目的的充足字段，因而FAT可方便地配置为实现该目的。可以自由地采用其他方法，即：使用除上述字段以外的某些字段，或者采用外部存储介质810内的描述符。
图10是当与外部存储介质一起使用的本发明的主机处理设备访问数字接口时执行的操作的实施例的方框图。当主机处理设备1000通过某个数字接口访问外部存储介质1010时，主机处理设备1000优选地事先把外部存储介质1010内存储的一个或多个介质文件的文件信息，例如，FAT的所有或部分，各种目录结构的信息以及各种分层结构的描述信息复制到系统存储器1060中。通过事先复制文件信息，可在主机处理设备1000的操作过程中减少对外部存储介质1010的访问次数，从而不仅可提高主机处理设备800的操作速度，而且可降低功率消耗。在事先把文件信息复制在系统存储器860内之后，可优选地从系统存储器1060中访问文件信息。在此情况下，当改变外部存储介质1010的介质文件时，如上所述，应考虑在操作过程中，使系统存储器860内存在的文件信息与外部存储介质810内存在的文件信息同步。
图11显示了与外部存储介质1110一起使用的本发明的主机处理设备1110的内部结构和操作的实施例。在该图所示的主机处理设备中，信号处理模块1170可以使用某种信号处理方法，例如，MPEG-1音频层3、TVF格式或OGG格式来执行编码操作。信号处理模块1170通过使用信号处理方法对从某个信息源发送的输入信号进行编码，从而输出介质数据，并通过采用某种文件格式配置所编码的介质数据来构成介质文件。在上述实施例中用于执行解码操作的信号格式可以与本实施例中用于执行编码操作的格式相同，也可以不同。本发明不限于特定的信号格式。
在本实施例中，由主机处理设备1100构成的介质文件设置在系统存储器1160内。如果在构成介质文件时不能访问外部存储介质1110，则进行等待，当可访问外部存储介质110时，把介质文件通过USB主机1140复制到外部存储介质1110。如果在构成介质文件时可访问外部存储介质1110，则把介质文件从系统存储器1160复制到外部存储介质1110。在等待过程中，本发明的主机处理设备1100优选地显示指导说明，例如“请复制”，以告知用户当前状态。
上述信息源可以采用各种形式存在。该信息源可以是一种模块，该模块接收来自外部的信息并把信号原封不动地提供给内部，或者对信号进行处理，并提供所处理的信号。并且，信息源可以是主机处理设备1100中响应于外部信号产生麦克风信号的模块，例如麦克风；通过对高频无线电信号进行调谐来产生调谐信号的模块，例如调谐模块1190；或者执行诸如内容再生那样的功能来产生信号的结构。一般，信息源被理解成是一种采用模拟格式或数字格式把信号提供给主机处理设备1100内部的模块或终端。如图11所示，当多个模块用作信息源时，优选地在多个模块之间设置切换模块，因而可从多个模块中选择一个输出信号。
在通过使用信号处理方法对从某种信息源发送的输入信号进行编码来输出介质数据，并通过采用某种文件格式配置所编码的介质数据来构成介质文件的操作中，优选的是使在介质数据量达到第一临界值之前处理的介质数据集成来构成介质文件，并把所构成的介质文件复制到外部存储介质1110的闪存1120中。在此情况下，系统存储器1160可以配置为临时存储多个介质文件，并可以把第二临界值设定为可在系统存储器1160内容纳的介质文件的容量。当介质文件的大小达到第二临界值时，可以把系统存储器1160内存在的介质文件复制到外部存储介质1110。针对介质数据编码操作，优选地采用背景方式来进行把介质文件复制到外部存储介质1110的操作。根据实施情况，需要降低编码质量来执行这种复制操作。
同时，本发明的主机处理设备不限于用于对介质文件进行处理的独立产品，例如MP3播放器。本发明必须理解成包括以下情况，即：把本发明的结构附加给具有其他目标的产品，例如，移动电话、个人数字助理(PDA)或CD播放器，以构成复合主机处理设备。图12示出了把本发明的结构，即主机处理模块1200附加给码分多址(CDMA)移动电话或CD播放器产品，从而构成复合主机处理设备1210的实施例。
如该图所示，主机处理模块1200与接口模块1220和CDMA芯片组/CDP芯片组模块1230一起构成一种复合主机处理设备1210。即使当本发明实施为复合主机处理设备1210的一个模块，而不是独立产品时，也可如参照图6～图11所述执行主机处理模块1200的操作。从本发明的说明可知，除了CDMA移动电话或CD播放器产品以外，主机处理模块1200还可以适用于汽车音频产品、PDA和计算机系统。
并且，本发明的主机处理设备或主机处理模块进行解码和编码操作所用的信号处理格式不限于诸如MP3、OGG或TVF那样的数字音频格式，而是必须理解成是一种通用的数字格式。
根据本发明的主机处理设备，通过制造不带用于内部存储介质文件的特定非易失性存储装置的产品，可实现产品的制造成本降低和小型化。
根据本发明的主机处理设备，通过利用多个外部存储介质，如有必要，通过用一个外部存储介质替换另一外部存储介质，可克服现有主机处理设备的存储限制。
根据本发明的主机处理设备，通过合适地处理为保护外部存储介质内的介质文件而采取的保密措施，可满足版权保护的要求。
尽管为说明性目的对本发明的优选实施例作了说明，然而本领域技术人员将理解，可在不背离所附权利要求揭示的本发明范围和精神的情况下进行各种修改、补充和替代。
Claims (19)
1.一种用于再生压缩音频数据的主机处理设备，包括：
壳体；
存储器插槽，其形成在壳体上端一侧，用于容纳特定的外部存储介质；
指令输入装置，用于指示主机处理设备执行特定的操作；以及
系统控制模块，用于对主机处理设备的操作进行控制，该系统控制模块包括：
数字接口单元，用于通过在存储器插槽的内端形成的端口与外部存储介质进行通信，并根据某种数字接口通信标准实现与音频数据的接口；
处理模块，用于处理从指令输入装置提供的指令信号，并控制主机处理设备以执行与指令信号对应的操作，以及从外部存储介质请求音频数据，接收音频数据并把收到的音频数据提供给某一路径；
存储单元，用于存储执行主机处理系统的系统操作的程序；以及
解码器单元，其配备有用于使传输速率延迟的缓冲器，并用于在处理模块的控制下对音频数据进行解码。
2.根据权利要求1所述的主机处理设备，其中，所述的特定外部存储介质是USB闪盘，所述的端口是USB端口。
3.一种使用外部存储介质的主机处理设备，包括：
介质访问模块，用于通过某种数字传输介质来访问外部存储介质，并实现对外部存储介质的访问；
信号处理模块，用于根据某种第一信号处理方法对介质数据进行解码；
处理模块，用于对主机处理设备的操作进行控制；以及
系统存储器模块，用于为由处理模块控制的主机处理设备的操作提供存储空间；
其中，当处理模块与外部存储介质连接时，处理模块访问外部存储介质，读取在外部存储介质中存储的一个或多个介质文件的第一文件信息，并把第一文件信息设置在系统存储器模块内；
其中，当处理模块接收到选择特定的一个介质文件的指令时，处理模块根据设置在系统存储器模块中的第一文件信息，通过介质访问模块来搜索和读取外部存储介质上的所选介质文件数据，并把所读取的介质数据提供给信号处理模块，以根据第一信号处理方法进行解码。
4.根据权利要求3所述的主机处理设备，其中，当处理模块接收到选择在外部存储介质中存储的特定一个介质文件的指令时，处理模块执行介质文件解码处理，介质文件解码处理包括以下步骤：
根据在系统存储器模块上设置的第一文件信息，在外部存储介质上搜索所选的介质文件；
把搜索到的介质文件数据加载到系统存储器模块上；以及
把加载到系统存储器模块上的所搜索的介质文件数据提供给信号处理模块，以根据第一信号处理方法进行解码。
5.一种使用外部存储介质的主机处理设备，包括：
介质访问模块，用于通过某种数字传输介质来访问外部存储介质，并实现对外部存储介质的访问；
信号处理模块，用于根据某种第一信号处理方法对介质数据进行解码；
用户接口模块，用于向主机处理设备的用户提供接口；
处理模块，用于对主机处理设备的操作进行控制；以及
系统存储器模块，用于为由处理模块控制的主机处理设备的操作提供存储空间；
其中，当处理模块与外部存储介质连接时，处理模块通过介质访问模块来访问外部存储介质，读取在外部存储介质中存储的一个或多个介质文件的第一文件信息，以及根据所读取的第一文件信息，把外部存储介质中存储的介质文件显示在用户接口模块上；
其中，当处理模块接收到选择特定一个介质文件的指令时，处理模块通过介质访问模块来访问外部存储介质，搜索所选介质文件，把所搜索的介质文件数据加载到系统存储器模块上，以及把加载到系统存储器模块上的文件数据提供给信号处理模块，以根据第一信号处理方法进行解码。
6.根据权利要求3或5所述的主机处理设备，其中，介质文件的第一文件信息包括介质文件的描述信息。
7.根据权利要求4或5所述的主机处理设备，其中，当对提供给信号处理模块的所选介质文件数据进行解码时，处理模块针对所选介质文件的解码处理，采用背景方式来执行介质文件预加载处理，该介质文件预加载处理包括以下步骤：
确定要在所选介质文件之后处理的介质文件；
根据在系统存储器模块上设置的第一文件信息，在外部存储介质上搜索所确定的介质文件；以及
把所搜索的介质文件数据加载到系统存储器模块上。
8.根据权利要求4或5所述的主机处理设备，其中，介质访问模块配置为在处理模块的控制下把其访问模式设定为激活模式和需要低功率消耗的非激活模式，当处理模块访问外部存储设备时，处理模块在访问之前把访问模式设定为激活模式，并在访问之后把访问模式设定为非激活模式。
9.根据权利要求3或5所述的主机处理设备，其中，当处理模块读取在外部存储介质中存储的介质文件数据时，处理模块判定介质文件是否已通过保密措施而加以保护，如果介质文件未受保护，则处理模块根据公知的文件搜索方法来在外部存储介质上搜索介质文件数据，如果介质文件受到了保护，则处理模块从介质文件的第二文件信息中获得有关外部存储介质上的介质文件的物理位置的第一值，根据第二变换规则获得与第一值对应的第二值，以及根据第二值在外部存储介质上搜索介质文件数据，其中在第二变换规则中存在函数F的反函数F-1，函数F对应于用于保护介质文件的第一变换规则。
10.根据权利要求9所述的主机处理设备，其中，介质文件的第二文件信息包括介质文件的文件分配表FAT。
11.根据权利要求3或5所述的主机处理设备，该主机处理设备还包括信息源模块，用于产生信号；
其中，信号处理模块还根据某个第二信号处理方法，执行把输入信号编码成介质数据的处理；
其中，当处理模块接收到编码指令时，处理模块把从信息源模块提供的信号发送到信号处理模块，以根据第二信号处理方法编码成介质数据，由编码后的介质数据构成介质文件，并把介质文件设置在系统存储器模块上，以及如果可通过介质访问模块来访问外部存储介质，则把所构成的介质文件通过介质访问模块复制到外部存储介质。
12.根据权利要求11所述的主机处理设备，其中，当通过信号处理模块的编码生成的介质数据的大小达到某个第一临界值时，处理模块采用所生成的介质数据来构成介质文件，把所生成的介质文件设置在系统存储器模块上，以及把所构成的介质文件通过介质访问模块从系统存储器模块复制到外部存储介质。
13.根据权利要求11所述的主机处理设备，其中，信息源模块包括：调谐模块，用于通过对高频无线电信号进行调谐来产生调谐信号；麦克风模块，用于响应于外部声音来产生麦克风信号；以及切换模块，用于从包括调谐信号和麦克风信号在内的多个输入信号中选择一个输出信号；并且
信息源模块把切换模块所选的输出信号提供给信号处理模块。
14.根据权利要求3或5所述的主机处理设备，其中，数字传输介质是公知的USB介质，并且介质访问模块通过USB介质与外部存储介质连接，并在公知的主机模式中操作。
15.根据权利要求3或5所述的主机处理设备，其中，数字传输介质是公知的IEEE1394介质，并且介质访问模块通过IEEE1394介质与外部存储介质连接并在公知的串行总线协议2发起方模式中操作。
16.根据权利要求3或5所述的主机处理设备，其中，外部存储介质包括独立的外部存储设备。
17.根据权利要求3或5所述的主机处理设备，其中，外部存储介质包括在移动通信设备内嵌入的非易失性存储模块，并且主机处理模块通过介质访问模块与移动通信设备连接并访问存储模块。
18.根据权利要求3或5所述的主机处理设备，其中，外部存储介质包括在记录介质读取设备中读取的记录介质，并且主机处理模块通过介质访问模块与记录介质读取设备连接并访问在记录介质读取设备内读取的记录介质。
19.根据权利要求3或5所述的主机处理设备，该主机处理设备还包括用户接口装置，用于以整体的方式向主机处理设备的用户提供接口；
其中，数字传输介质由电缆构成，并且主机处理设备和外部存储介质通过电缆相互连接。
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