CN1805010A - 音频混合处理设备和音频混合处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种音频混合处理设备包括：输入单元(421到42n，431到43n，以及441到44n)，用于接收多个音频数据；混合单元(45)，用于分别基于预定的混合系数混合所述多个输入的音频数据；编码单元(50)，用于编码混合的音频数据；以及输出单元(51)，用于输出编码形式的混合音频数据到外部。

Description

音频混合处理设备和音频混合处理方法
技术领域
本发明涉及改进光盘设备等等中使用的音频混合处理设备和音频混合处理方法。
背景技术
众所周知，已经将包括数字多功能光盘(DVD)的多种光盘作为数字记录媒体销售。因此要求在操作可靠性方面改进用于再现这种光盘的光盘设备。
随着DVD标准包括高清晰度(HD)DVD和蓝光(Blue-ray)盘的发展，其下一代格式之一与高清晰度电视系统兼容。由于这种下一代DVD格式的记录密度比现有的DVD系统高得多，将期望光盘设备具有先进的功能。
例如，将与下一代DVD格式兼容的光盘设备设计用于混合从光盘接收的多个音频数据并输出该混合的音频数据到外部。但是，只在解码从光盘接收的多个数字音频数据之后，才能够执行混合音频数据的处理。更具体而言，所述光盘设备在混合从该光盘接收的音频数据之后，只能以解码的形式输出混合的音频数据。
这阻止了所述光盘设备与外部音频解码器诸如外部AV放大器连接以及通过该外部音频解码器解码和再现音频数据。当所述光盘设备能够只通过模拟连接接收音频数据时，对于任何用户它的应用将几乎不利。
在日本专利申请公报第2001-100792号中公开了一种解码设备，被以较低成本配置为当单独地编码和记录通过下混合处理产生的2声道再现专用信号和其他声道音频信号时解码音频信号，以从构成一个音频数据的5声道音频信号拾取2声道再现专用信号。
而且，在日本专利申请公报第2002-135717号中公开了一种用于在存储卡中记录编码的视频数据以及编码的音频数据的结构，其中从光盘读取所述视频数据并解码，然后通过另一种编码方法再次编码该视频数据，以及从所述光盘读取、解码所述音频数据，然后通过另一种编码方法再次编码该音频数据。
而且，在日本专利申请公报第2002-175098号中公开了另一种结构，用于解码通过将第一编码视频信息串与第一编码音频信息串复用所产生的第一流信号，产生比特率小于第一编码视频信息串的第二编码视频信息串以及比特率小于第一编码音频信息串的第二编码音频信息串，并且将该第二编码视频串和音频信息串复用。
发明内容
针对上述问题产生了本发明，本发明的目的是提供一种音频混合处理设备和音频混合处理方法，其中混合、编码、并输出多个音频数据以允许每个用户非常容易地执行操作。
根据本发明的一个方面，提供了一种音频混合处理设备，包括：输入单元，用于接收多个音频数据；混合单元，用于分别基于预定的混合系数混合通过所述输入单元接收的多个音频数据；编码单元，用于编码通过所述混合单元产生的混合音频数据；以及输出单元，用于输出通过所述编码单元产生的编码形式的混合音频数据。
根据本发明的另一个方面，提供了一种混合音频数据的方法，包括：输入多个音频数据的第一步骤；分别基于预定的混合系数混合在第一步骤输入的所述多个音频数据的第二步骤；编码在第二步骤产生的所述混合音频数据的第三步骤；以及输出在第三步骤产生的编码形式的混合音频数据到外部的第四步骤。
附图说明
图1是示出本发明一个实施例的光盘设备的方框图；
图2是所述实施例的光盘设备中的拾取器的示意说明图；
图3是所述实施例的光盘设备中的音频混合处理单元的第一示例性结构方框图；
图4是所述实施例的光盘设备中的音频混合处理单元的第二示例性结构方框图；
图5是所述实施例的光盘设备中的音频混合处理单元的第三示例性结构方框图；
图6是所述实施例的光盘设备中的音频混合处理单元的第四示例性结构方框图；
图7示出了所述实施例的光盘设备中的音频混合处理单元的一部分主要操作的流程图；
图8示出了所述实施例的光盘设备中的音频混合处理单元的其余的主要操作的流程图；
图9是所述实施例的光盘设备中的音频混合处理单元的第五示例性结构方框图；
图10示出了从与所述实施例的光盘设备外部连接的音频解码器接收EDID数据的操作流程图；以及
图11是所述实施例的光盘设备中的音频混合处理单元的第六示例性结构方框图。
具体实施方式
将参考相关附图更加详细地描述本发明的一个实施例。根据该实施例的光盘设备具有如图1和2所示的结构。该实施例中的光盘11是可记录(或可重写)型的下一代DVD，可以从已知的用户数据可记录(或可重写)型和只读型光盘中选择。
可记录或可重写光盘11包括能够利用大约405nm波长的蓝激光束扫描的下一代型DVD-RAM(随机存储器)、DVD-RW(可重写)、DVD-R(可记录)，以及能够利用大约650nm波长的红激光束扫描的现有类型的DVD-RAM、DVD-RW、和DVD-R。
光盘11具有在该光盘表面上以螺旋形式设置的非凹陷轨道和群(group)轨道。通过主轴马达12的旋转操作驱动光盘11。主轴马达12的旋转速度由马达控制器电路13控制。
利用拾取器14执行在光盘11上记录和再现数据的操作。拾取器14经由齿轮机构链接到线程马达15。线程马达15通过与数据总线16连接的线程马达驱动器17的操作来控制。线程马达15的定子包括未示出的永磁体。当在驱动线圈(未示出)磁化线程马达15时，该马达驱动拾取器14沿光盘11径向移动。
如图2所示拾取器14具有提供在其中的物镜18。物镜18当被驱动线圈19的操作所驱动时，其被配置为可在聚焦方向(沿镜头的光轴)移动，以及当被另一驱动线圈20的操作所驱动时，其可在跟踪方向(沿与光轴正交的方向)移动。它允许通过位移激光束的光点执行跟踪跳跃的操作。
提供调制器电路21用于使经由接口电路23从主机设备22所接收的用户数据经过调制操作，例如，8-14调制(EFM，8到14调制)以在记录信息时产生EFM数据。提供激光控制器电路24用于在记录信息时(在标记产生时)基于从调制器电路21接收的所述EFM数据将写信号馈给半导体激光二极管25。
激光控制器电路24还在读取信息时将小于所述写信号的读信号馈给半导体激光二极管25。
当从激光控制器电路24接收所述写信号时，半导体激光二极管25发射激光束。从半导体激光二极管25所发射的激光束穿过准直透镜26、半棱镜27、和光学系统28并通过物镜18聚焦到光盘11上。来自光盘11的反射激光束穿过物镜18、光学系统28、半棱镜27、以及聚光透镜29并由光探测器(PD)30所接收。
光探测器30主要由4分光敏元件构成，这些元件分别将四个检测信号A、B、C和D馈给RF(射频)放大器31。RF放大器31可以应用推挽技术来馈给跟踪控制器32通过(A+D)-(B+C)所确定的跟踪误差信号TE，以及应用像散技术来馈给聚焦控制器33通过(A+C)-(B+D)所确定的聚焦误差信号FE。
RF放大器31还馈给摆动PLL/地址检测器34通过(A+D)-(B+C)所确定的摆动信号WB以及馈给数据再现单元35通过(A+D)+(B+C)所确定的RF信号。
通过用于在聚焦方向驱动的驱动线圈19接收来自聚焦控制器33的输出信号。这允许激光束恰好一直聚焦到光盘11的记录层上。跟踪控制器32响应于跟踪误差信号TE产生跟踪驱动信号并将它传送到用于在跟踪方向驱动的驱动线圈20。
通过所述聚焦控制操作和跟踪控制操作，为光探测器30中各光敏元件信号输出之和的RF信号指示由对应于记录信息的沿光盘11上的轨道产生的数据凹坑等所导致的激光束反射的变化。该信号被提供给数据再现单元35。
当从PLL电路36接收再现时钟信号时，数据再现单元35开始再现所述记录数据的操作。数据再现单元35还具有测量然后由中央处理单元(CPU)37所接收的RF信号幅度的功能。
当跟踪控制器32控制物镜18的运动时，控制线程马达15，以便物镜18相对于光盘11位于最佳的位置。从而，控制拾取器14。
马达控制器电路13、激光控制器电路24、聚焦控制器33、跟踪控制器32、数据再现单元35、以及PLL电路36可以一起装配到用作伺服控制器电路的单个LSI(大规模集成)芯片中。
经由总线16通过CPU37来控制这些电路的操作。CPU37基于经由接口电路23从主机设备22接收的各种命令或者从后述操作单元接收的其他操作信息总体控制光盘设备的操作。
而且，CPU37使用RAM38作为工作区域，同时执行ROM(只读存储器)39中保存的程序所确定的操作。
数据再现单元35产生的再现信号经过误差校正器电路40的误差校正处理，然后单独地再现它的视频、副视频、音频分量。
通过音频混合处理器41混合经过误差校正处理之后的多个数字音频数据然后从光盘设备输出。
图3示例了音频混合处理器41的第一示例性结构，其中分别通过音频输入端口421、422、…、42n接收误差校正处理之后的数字音频数据。
然后，分别传送通过音频输入端口421、422、…、42n接收的音频数据到用于解码处理的音频解码器431、432、…、43n。
然后分别从音频解码器431、432、…、43n传送所述音频数据到频率转换器441、442、…、44n，在这里通过采样频率转换处理将这些音频数据处理成采样频率相同。
从频率转换器441、442、…、44n输出的音频数据由音频混合单元45接收。音频混合单元45被提供用于基于混合系数存储器46中所保存的混合系数1、2、…、n混合所述音频数据。
由音频混合单元45所产生的混合的音频数据通过数模(D/A)转换器47转换成模拟形式并经由音频输出端口48传送到外部扬声器49以可听的形式再现。
而且，通过音频混合单元45所产生的混合的音频数据传送到音频编码处理器50，在这里再次对其进行编码。音频编码处理器50所产生的编码形式的混合音频数据从另一个音频输出端口51传送到外部音频解码器52，音频解码器52例如以IEC(国际电工技术委员会)标准60958、IEEE(电气和电子工程师学会)标准1394、或HDMI(高清晰度多媒体接口)标准被数字连接用于进行解码。
外部音频解码器52可以包含在以模拟形式传送到扬声器53用于再现之前解码和D/A转换所述编码的音频数据的AV放大器。
图3所示的音频混合处理器41允许通过音频解码器431、432…、43n解码的多个音频数据由音频混合单元45混合起来，并且在其输出到外部之前通过音频编码处理器50再次进行编码。
因此，所述光盘设备能够与任何音频解码器52数字连接。这将对于每个用户改进光盘设备的使用。
图4示例了音频混合处理器41的第二个示例性结构。相同的组件通过与图3所示相同的附图标记来指示，音频数据通过音频混合单元45混合起来并传送到下混合处理器54，在这里在由音频编码处理器50接收之前减少音频数据的声道。
具体地，通过音频混合单元45产生的混合音频数据中的声道可能太多了而不能通过外部音频解码器52进行解码，这些声道在通过音频编码处理器50再次进行编码之前通过下混合处理器54的操作减少到期望的数量。这将对于用户更加改进光盘设备的使用。
图5示例了音频混合处理器41的第三个示例性结构。相同的组件通过与图3所示相同的附图标记来指示，音频数据通过音频混合单元45混合起来并传送到频率转换器55，在这里在音频编码处理器50接收所述音频数据之前改变该音频数据的采样频率。
具体地，通过音频混合单元45所产生的混合音频数据中的采样频率可能太高而不能由外部音频解码器52进行解码，该采样频率在通过音频编码处理器50再次编码该混合音频数据之前由频率转换器55的操作调整到期望的范围。这将对于用户更加改进光盘设备的使用。
图6示例了音频混合处理器41的第四个示例性结构。相同的组件通过与图3所示相同的附图标记来指示，音频数据在由音频编码处理器50接收之前，通过音频混合单元45混合起来并传送到图4中说明的下混合处理器54和图5中说明的频率转换器55。
现在假设在图6所示的结构中，音频混合单元45所产生的混合音频数据中的声道数量是8以及所述采样频率是96kHz，而设计外部音频解码器52用于以采样频率为48kHz的6个声道解码所述混合的音频数据。通过下混合处理将通过音频混合单元45产生的混合音频数据减少到6个声道并通过频率转换器55将其调整到48kHz采样频率。
图7和8示出了图6所示音频混合处理器41中主要处理步骤的程序流程图。该程序在步骤S1开始并进行到步骤S2，在该步骤光盘设备中的CPU37检查是否要求光盘设备11的再现操作。
当判断要求再现操作时(是)，CPU37的程序进行到从光盘11检索多个音频数据的步骤S3和驱动音频解码器431、432、…、43n解码该音频数据的步骤S4。
然后，CPU37在步骤S5检查所述解码的各音频数据之间的采样频率是否相同。当判断所述采样频率不相同(否)，在步骤S6通过频率转换器441、442、…44n将该采样频率调整成在各音频数据之间是相同的。
直接在步骤S6之后或者当在步骤S5判断所述采样频率相同时(是)，CPU37的程序进行到混合所述音频数据的步骤S7。
然后，CPU37在步骤S8检查混合音频数据中的声道数量是否等于分配给外部音频解码器52的解码处理的数量。当判断该声道数量不是分配的数量时(否)，所述程序进行到步骤S9，在该步骤通过下混合处理器54的下混合处理操作减少混合音频数据中的声道数量到所分配的数量。
直接在步骤S9之后或者当在步骤S8判断混合音频数据中的声道数量等于分配给音频解码器52的解码处理的数量时(是)，CPU37的程序在步骤S10进一步检查在混合处理之后的混合音频数据的采样频率是否等于分配给音频解码器52的解码处理的采样频率。
当判断所述采样频率等于分配给音频解码器52的解码处理的采样频率时(是)，CPU37的程序进行到步骤S11，在该步骤在所述混合操作之后的混合音频数据通过音频编码处理器50被再次编码。然后，在步骤S12，在结束该程序(在步骤S13)之前，将编码形式的混合音频数据传送到外部音频解码器52。
当在步骤S10判断所述采样频率不等于分配给音频解码器52的解码操作的采样频率时(否)，CPU37在步骤S14检查混合音频数据的采样频率是否低于分配给音频解码器52的解码操作的采样频率。
当判断所述采样频率较低时(是)，CPU37的程序进行到步骤S15，其中在该程序进行到步骤S11之前使混合音频数据的采样频率增加到较高的范围或使其经过频率转换器55的上采样操作。
当在步骤S14判断混合音频数据的采样频率不低于分配给音频解码器52的解码操作的采样频率时(否)，CPU37的程序进行到步骤S16，其中在该程序进行到步骤S11之前使混合音频数据的采样频率降低到较低的范围或者使其经过频率转换器55的下采样操作。
存在一种用于每个用户预先确定通过下混合处理器54减少的声道数量、通过频率转换器55调整的采样频率、以及音频编码处理器50中的音频编码方法以便匹配与所述光盘设备连接的外部音频解码器52的相应设置的方法。
图9示例了音频混合处理器41的第五个示例性结构，其中声道数量、采样频率、以及音频编码方法能够通过用户设置预先确定。相同的组件通过与图6所示的相同的附图标记来指示，通过操作控制器58经由输入端口57接收来自操作单元56的命令。
操作控制器58分析和反映所接收的命令以确定下混合处理器54、频率转换器55、以及音频编码处理器50的操作，以便能够将用于混合音频数据的声道数量、采样频率以及音频编码方法调节成想要的设置。
当所述光盘设备通过HDMI标准数字连接到外部音频解码器52时，它的CPU37从分配给音频解码器52的EDID(扩展的显示标识)数据中提取音频属性数据(包括声道数量、采样频率、以及音频编码方法)，并且根据所述音频属性数据自动地控制下混合处理器54、频率转换器55、和音频编码处理器50的操作。
图10示出了光盘设备中的CPU37从音频解码器52检索EDID数据的程序流程图。该程序在步骤S17开始并进行到CPU37检查是否连接了音频解码器52的步骤S18。
当判断连接了音频解码器52时(是)，在结束处理(在步骤S21)之前，CPU37的程序进行到从音频解码器52检索EDID数据的步骤S19和在RAM38中保存该EDID数据的步骤S20。这允许在RAM38中保存分配给外部音频解码器52的音频属性信息。
图11示例了音频混合处理器41的第六个示例性结构，其中使用保存在RAM38中的音频属性信息能够自动地设置声道数量、采样频率、以及音频编码方法。
相同的组件通过与图6所示的相同的附图标记来指示，控制器59被提供在音频混合处理器41中并且在需要时可以由CPU37控制启动以从RAM38经由输入端口60接收音频属性信息，从而自动地控制下混合处理器54、频率转换器55、以及音频编码处理器50的操作。
尽管以光盘设备的形式描述了上述实施例，其中音频混合处理器41被操作用于混合从光盘11读取的多个音频数据，但是多个音频数据可以不仅从一个源诸如光盘11而且从各种音频数据源接收。
例如，音频混合处理器41可以在其音频输入端口421从DVD接收音频数据，在其音频输入端口422通过网络从服务器接收音频数据，以及在其他输入端口接收从广播信号提取的大量的音频数据。正如所理解的，从各种音频信号源接收的多个音频数据能够利用相等的结果一起混合。
当不需要解码音频混合处理器41所接收的音频数据时，可以消除其解码器431、432、…、43n。同理，当多个音频信号的采样频率相同时，可以消除它们的频率转换器441、442、…、44n。
本发明并不限制于上述的实施例，实际上可以作出各种改变和修改而不背离本发明的范围。而且，本发明的原理将覆盖实施例中所述组件的任何组合。例如，可以从实施例所描述的全部组件中移除一些组件。而且，可以适当地组合不同实施例中的组件以构成其他实施例。

Claims (13)

1、一种音频混合处理设备，其特征在于包括：
输入单元(421到42n，431到43n，441到44n)，用于接收多个音频数据；
混合单元(45)，用于分别基于预定的各混合系数混合通过所述输入单元(421到42n，431到43n，441到44n)接收的多个音频数据；
编码单元(50)，用于编码通过所述混合单元(45)产生的混合音频数据；以及
输出单元(51)，用于输出通过所述编码单元(50)产生的编码形式的混合音频数据。
2、根据权利要求1所述的音频混合处理设备，其特征在于还包括：
下混合单元(54)，用于使混合单元(45)产生的混合音频数据在传送到编码单元(50)之前经过下混合处理，以减少该音频数据中的声道数量。
3、根据权利要求2所述的音频混合处理设备，其特征在于还包括：
操作单元(56、58)，用于预先确定要通过下混合单元(54)减少的音频数据声道数量以及用于编码该音频数据的编码单元(50)的编码方法。
4、根据权利要求2所述的音频混合处理设备，其特征在于还包括：
设置单元(37、38、59)，用于基于从连接到输出单元(51)的外部设备(52)接收的音频属性信息(EDID数据)，预先确定要通过下混合单元(54)减少的音频数据声道数量以及用于编码该音频数据的编码单元(50)的编码方法。
5、根据权利要求1所述的音频混合处理设备，其特征在于还包括：
频率转换器(55)，用于使混合单元(45)所产生的混合音频数据在传送到编码单元(50)之前经过采样频率转换处理。
6、根据权利要求5所述的音频混合处理设备，其特征在于还包括：
操作单元(56、58)，用于预先确定要通过频率转换器(55)调整的采样频率以及用于编码该音频数据的编码单元(50)的编码方法。
7、根据权利要求5所述的音频混合处理设备，其特征在于还包括：
设置单元(37、38、59)，用于基于从连接到输出单元(51)的外部设备(52)接收的音频属性信息(EDID数据)，预先确定要通过频率转换器(55)调整的采样频率以及用于编码该音频数据的编码单元(50)的编码方法。
8、根据权利要求1所述的音频混合处理设备，其特征在于：
所述输入单元(421到42n，431到43n，441到44n)包括：
输入端口(421到42n)，用于接收包括编码的音频数据的多个音频数据；以及
音频解码器(431到43n)，用于在将音频数据传送到混合单元(45)之前，解码通过输入端口(421到42n)接收的音频数据中的编码的音频数据。
9、根据权利要求1所述的音频混合处理设备，其特征在于：
所述输入单元(421到42n，431到43n，441到44n)包括频率转换器(441到44n)，用于在将音频数据传送到混合单元(45)之前，使所述多个音频数据的采样频率相同。
10、一种混合音频数据的方法，其特征在于包括：
输入多个音频数据的第一步骤(S3)；
分别基于预定的各混合系数混合在第一步骤(S3)输入的所述多个音频数据的第二步骤(S7)；
编码在第二步骤(S7)产生的混合音频数据的第三步骤(S11)；以及
输出在第三步骤(S11)产生的编码形式的混合音频数据到外部的第四步骤(S12)。
11、根据权利要求10所述的混合音频数据的方法，其特征在于还包括：
使在第二步骤(S7)所产生的混合音频数据在传送到第三步骤(S11)用于编码之前经过下混合处理以减少该音频数据中的声道数量的第五步骤(S9)。
12、根据权利要求10所述的混合音频数据的方法，其特征在于还包括：
使在第二步骤(S7)所产生的混合音频数据在传送到第三步骤(S11)用于编码之前经过采样频率转换处理的第六步骤(S15，S16)。
13、一种光盘设备，其特征在于包括：
马达(12)，用于驱动光盘(11)的旋转运动；
拾取器(14)，用于从由马达(12)驱动以作旋转运动的光盘(11)读取信号；
再现单元(35)，用于从拾取器(14)所读取的信号再现多个音频数据；
混合单元(45)，用于分别基于预定的各混合系数混合由再现单元(35)再现的多个音频数据；
编码器(50)，用于编码由混合单元(45)产生的混合音频数据；以及
输出单元(51)，用于将编码器(50)所产生的编码形式的混合音频数据输出到外部。
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