TW439055B - A method for storing audio-centered information, a device for reading and/or storing such information, and a unitary record carrier containing information produced by the method - Google Patents

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TW439055B
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Description

^ 43 90 5 5 五、發明說明（1) 發明背景1 ^發j種如申請專利範圍第1項-開始所述之 ’噍子从早—媒體上的數位語音，例如光碟及磁帶， 已很普遍。右將語音再分為多個子項 (T0C)將使資訊能夠以# ^ 少指出儲存了那此資^及决。麻一般而言，τ 〇 c至 ^ a ^ 一 甙及貝汛儲存在什麼位置，使家用放 中使用：：用為ί等語音訊號可在個人電腦或相似的環境 ψ -n ^ η 種擴充的特點上。語音提供者可能希望 I讯犯夠輕易地在各不同複雜程度的平台上 發明概述 ^此纟發明之-目的為，提供放映器及個人 各種Ξ式的有效率的語音管理…，依照本發明 份戶明之特性如申請專利範圍第1項特性說明部 間沾ί。經由後者之檔案結構，本發明亦納入語音軌道之 二的暫停時間。存取單—軌道的電腦系統現在不但由 軌道檔，亦可藉由綜合檔正確地定址語音以達到此目的。 =發明亦關於一種以該方法所製造之單一儲存媒體，且關 種安排與此種儲存媒體作為介面的儲存或讀取裝置。 本發明之更多優點如後附之申請專利範圍所述。、 圖示之簡要說明 ^本發明之概念及優點將參照較佳具體實施例作更詳細討 論，尤其是參考所示附圖： 、_ °· 圖ia、ib為一記錄載體； 圖2為一播放裝置；
A39055 五、發明說明（2) 圖3為l記錄裝置； 一種與本發明-起使用的檔案系統； - J-種用於本發明之儲存配置； 為一詳細的軌道資訊。 杈佳具體實施例之詳細說明 圖1所示為„ xit u 旋的方气在' —碌片記錄載體11，具有中心圓孔10及以螺 •t1 Q 二1資訊層上彎曲形成大體上平行的結構的實體軌 層。CD-R 了為—光碟’其具有一可錄或已預錄之資訊 箱级土 * CD — RW&DVD-RAM為可錄的；音樂CD是預錄的。 制。可先錄製一母碟（master disc)，然後以壓鑄方 =^。實體軌道1 9由預浮刻實體指示。實體軌道可具有 ^ 槽1 4使讀/寫頭順其方向掃描資料。資訊以町利用 光學偵測的標示沿著實體轨道，例如凹地及陸地（pits and lands)記錄在資訊層上。 圖1b為延著一可記錄載體11之線b-b切下的斷面圖，其 中透明基材15承載記錄層16及保護層17。預製溝槽14玎作 成相對於其周遭凹下、升起或具有不同的材料性質。， 為了使用者之方便，載體上的語音資訊被分割成區間為 數分鐘的子項目，例如歌曲集或交響樂的樂章；下文中將 2之為（邏輯）軌道，與圖1之實體軌軌有所區別β載體通 常包含用以指示該等項目的存取資訊，例如一檔案系統， 如ISO 9660或CD-R〇m中所包含的内容目錄（T〇c)。該存取 -貝訊可包括播放時間、開始位址及每一項目之歌油標題 語音資訊從類比轉為數位之後以數位的表示方式加以記
43 9055 五、發明說明（3) 錄。類比/數位（A / D )轉換的例子有，c D語音常用的在 44.1kHz頻率每一樣本16位元之P CM，及在高過度取樣率， 例如64 X Fs(稱為 Bitstream)之1 位元Sigma Delta 調變。 後者為高品質的方法，可在高品質解碼及低品質解碼之間 作選擇。參考文件如後述D5之由J.J· van der Kam於所發 表的「一種用於立體語音訊號之類比至數位轉換的數位十 取一遽波器」及D6之Kirk C,H. Chao等人於所發表的「一 種用於過度取樣A/D轉換器之内插調變器的高階拓樸」。 A/D轉換之後，數位語音可壓縮成變化位元速率的語音資 料以便錄製。該壓縮的語音資料將以某種速度從載體讀 取’該速度係使得充份解壓縮之後，在持續重現該語音資 料時，原來的時幅能夠恢復<3因此該壓縮的資料必須以與 變化之位元速率無關的速度自載體上取回^該資料係以所 謂的轉移速度自記錄載體取回，該轉移速度即資料位元組 從一載體至一解壓縮器之轉移速度。該資料載體可具有常 數的空間密度以提供最高的資料儲存密度。在此種系統 中’該轉移速度與媒體和讀/寫頭之間的相對線性速度成 正比<» 圖2所示之播放設備用於讀取圖1所示型式之載體11。此 裝置具有用以旋轉載體丨丨的驅動裝置21及用以掃描實艎軌 道的讀取頭2 2。定位裝置2 5控制讀取頭2 2之徑向位置。該 讀取頭包含一具有幅射源之眾所熟知的光學系統，該幅射 源用於產生光束24，藉由光學元件導引光束24並使之對焦 於資訊層上的聚光點2 3上。該讀取頭尚包含一對焦驅動器
43 9055 五，發明說明（4) 用以沿光束之光學軸線移動放射光的焦點24，及一軌道讀 取促驅動器用以使聚光點23的位置在徑向上微調至實體:軌 道的中心點上。此促動器可包含線圈以移動光學元件或可 被安排成可改變反射元件的角度β資訊層所反射的放射光 所熟知的偵測器加 一讀取訊號及額外 焦促動器之音軌讀 該讀取訊號由讀取 一個頻道解調器及 資料選擇裝置28以 選擇之依據為記錄 格式的標首。該壓 31 ’為訊號3 0。此 器31在輸出32上從 訊。可將此解壓縮 位至類比之轉換器 放在資料選擇裝置 中或與一解壓縮器 控制單元2 0用以從 命令，且經由控制 、讀取裝置2 7及資 於fi Π ing level 包含數位控制電路 縮為眾所皆知的技 由讀取頭22中一眾 限二極體，以產生 包括音軌讀取及對 號。為取回資料， 等讀取裝置可包含 取回的資料被送至 之壓縮語音資料。 指標，例如，訊框 29被送至解壓縮器 解壓縮器。解壓縮 產生原始的語音資 獨立南品質語音數 法為’將緩衝器2 9 放在一分開的機殼 起。此裝置尚具有 (未晝出）接收控制 置21、定位裝置25 亦連至緩衝器29用 端’控制單元2〇可 語音壓縮及解壓 以偵測，例如，四象 的偵侧器訊號，分別 取錯誤及對焦錯誤訊 襞置27加以處理，該 一個錯誤矯正器。該 選取要饋入緩衝器29 在載體上的資料型態 縮語音資料從緩衝器 sfl號亦輸出至一外部 該壓縮語音資料重新 器放在一圖2所示之 33中。另一可行之作 之前。可將緩衝器29 中的緩衝器組合在一 使用者或電腦主機 線路26連接至驅動裝 料選擇裝置28，可能 control。在這— 〇 藝°數位化之後，語
439055 五、發明說明（5) 音可利用1分析訊號中的關聯性並產生指定大小之破片參數 加以壓縮《解壓縮時，以反相的程序重建原始訊號。若~原 始的數位資料能夠正確地重建，則為（解）壓縮損失很小的 方法’反之，含有損失的（解）壓縮無法重現原始訊號的部 份細節，雖然這些細節並非人耳或人眼所能發覺。大部份 恭所熟知的語音及視訊系統，例如Μ P E G ’使用含有損失的 歷縮技術，而損失恨小的方法係用在電腦資料上。語音 (解）壓縮之例子可在文後所列之D2、D3及D4中找到。 資料選擇裝置28會從指出傳送速度設定曲線的資料讀取 資訊中取得資料，並進一步丟棄任何填塞資料。當控制單 元20必須從載體重生語音項目時，定位裝置25會將讀取頭 置於包含T0C的音軌部位上。然後經由資料選擇裝置28， 從T0C取得該項目之起始位址及速度設定曲線。或者，該 T0C内容僅在光碟片插入裝置時被讀取一次且儲存在記憶 體中°為重現該項目’驅動動裝置21會以速度設定曲線所 指示的速度轉動記錄載體。所需之旋轉速率可如用於設定 驅動裳置之速度設定曲線的值表示。或者，該速度設定曲 線可包含一位元速率，然後可根據起始位址從該項目的徑 向位置算出旋轉速率’因為記錄載體的密度參數，如音軌 =距及位元長度’為預定的且為播放裝置所知通常是^從 ^準所得到的值。接著，旋轉速率可從位元速率及該徑向 位置導出。 為提供連續的重生訊號而不會造成緩衝器内資料量過低 或见濫’該轉移速度必須關聯至D/A轉換器的重生速度，
第9頁 ^39055 五、發明說明（6) 即解壓縮丨後的位元速率β本奘罟 ^ ^ 以控制該解廢缩…包含：ί考頻率來源用 ^ ώ m 这知轉速率可視參考頻率及速度-設 2 A \而定加以S又定。5亥旋轉速率亦可使用緩衝器2 9的平 1 ^ η 位準作3周整，例如，若該緩衝器充滿程度的平均超 過50%，則降低旋轉速度。 圖3所不之5己錄裝置用於將資訊寫到可窝入型式的載體 11上。寫入時，在記錄載體上形成代表資訊的標記1標 :己：為任何光學可讀取的形式，例如，藉由染色、混合或 ^變’使-區域之反射係數與其周圍區域不同，或磁化 =向：其週圍不同。在光碟上寫入及讀取資訊及格式化、 ’:誤ί正和頻道編碼等可用的規則為眾所熟知（例如CD系 ^的技術。標記可藉由一電磁鐳射之輻射光束24在記錄 二生聚光點23而形成。該記錄裝置包含與圖2所示類 似之基^件’即控制單元2()、驅動裝置21及定位裝置 罟π 5二具有獨特的寫入頭39。語音資訊存在於壓縮裝 D3和D4有描述適用的可=分開的機殼中。D2、 ::二壓縮5吾音被送至緩衝器3 6。資料從緩衝器 入^沾i ^ 2置37以便加入填塞資料及額外的控制資料。 :二二故二：被送至寫入裝置38以便記錄。寫入裝置3 8_可 入裝置38之輸入的資= 調變器。呈現給寫 係配置用以經由控制的寫入訊號。單元20 利猓路Z b控制缓衝器3 6、資料合併裝置
439055 五、發明說明（7) 37及寫λι裝置3 8，且用於執行如上所述讀取裝置所用之定i 位程序。該記錄裝置亦可藉助其所具有的播放功能及皆合 的讀/寫頭作讀取動作。 _ 圖4所示為一種與本發明一起使用之檔案系統，基本上 有各種適合本發明的不同選項。儲存裝置最好應根據 或IS09 660檔案系統。另一可能的情況為，沒有任何檔案 系統，且所有相關的區段空間應保持空著。 ' 然而，若有一檔案系統，則所有語音將以語音檔案儲存 在子目錄SCD_AUDI0中。圖4所示之一階層架構，根目錄檔 案5 0指到各個次級檔案5 2、5 4、5 6、6 7。彼此完全相同之， 各個MASTER. TOCs 52的結構將於下文中討論。此外尚有一 2C_AUD 10檔案54«此檔案指到彼此完全相同的Area T〇c 2C —AREA1/2.T0C 58、59 ,同時與各立體音軌（stere〇 track) TRACKn.2CH 60 與Area檔案2C_TAREA.2CH 61 並 存。此外尚有一MC一AUDIO檔案56。此檔案指到彼此完全相 同的TOCs MC.T0C 62、63，與各個多聲道音軌TRACKn.MCH 64與Area檔案MC 一 TAREA. MCH 65並存。因此，該等音軌可 ，由相關的T0C或具有T0C及子T0C目錄之檔案系統存取。 每一棺案60、64僅參照相關軌道的語音，但檔案61、65還 才曰向相關軌道的暫停時間區間，如將於下文參考圖7所說 明者。最後’檔案項目6 7可指示儲存的圖形資訊。 圖5所示為一種與本發明一起使用之範例儲存布置。本 圖以單一序列表示。沿水平軸，明顯可見下列項目。項目 120為一導入段’甩以使讀取器及媒體之驅動彼此同步。
第11頁 \ i^〇55 — 1 -- —— 五、發明說明（8) 檔案系統1 2 2已依照圖4說明。項目1 2 〇之主τ 〇 c (M A S T E R 1 T〇C)可依照標準程序加以規劃且與後續之立體區域項目― 1 2 6及多聲道語音項目1 2 8有關，且若有必要，與額外資料 項目1 3 0有關。此3個區域的長度不必標準化，因為可能會 出現各種不同的資訊量。對於語音區域而言，包括音執區 域特徵及相關的SUB_T0C。除下文所述者以外，項目126、 1 28、1 30之内容可依照本身並非本發明組成部份之傳統標 準加以定義。通常’該兩種語音區域可具有鄉同的結構， 且包含同類的資訊，並非各聲道有明顯不同的定義。該語 音可為普通或損失最小的編碼型式所有種類的語音皆可 多工存取補充的資料，如光碟唱片的文字。 項目1 3 0代表可以傳統的標準加以定義的額外資料，資 訊。導出資訊132特定用於搜尋作業。其音軌除音軌編號 及位址以外’不包含的其它資訊。導出音軌的數目可函蓋 在一寬度約為〇 · 5至1 mm的環内。依照以上所述，該儲存 資訊可經由建立在項目1 2 2之檔案系統或經由建立在項目 124之T0C結構存取。 任何單一個或多個Master TOCs 124會在從導入區域開 始處分別偏移一致標準化的位置開始，例如第一個Mas ter TOC之位元編號5 0 0。在本具體實施例中，一Master-TOC只 探查一標準化的區段且包含主要至下文將說明之各 Sub-TOC或Area-TOC之指標。Master_TOC之一較佳語法如 下： 1. 一個 16 -位·元組的 Signature 指示一Master-T0C，例如
第12頁 439055 五、發明說明（9) SACD Mdster T0C"。此signature 包含3個空白字元；引號並非定義的一部份。 - 2. —個2 -位元組的Spec_version表示碟片所用格式的版 本號碼。 3. —個1 4-位元的Space被保留，例如作為排列填塞之 用。 4. 一個4-位元的整數2CH-start_address包含立體區域第 一偏區段的邏輯位址。 5， 一個4 -位元的整數2CH-end_addres包含立體區域最後 一個區段的邏輯位址。 6. —個4 -位元的整數MC-start — address包含多聲道區域 第一個區段的邏輯位址。 7. —個4-位元的整數MC-end_address包含多聲道區域最 後* 個區段的邏輯位址。 8‘一個4 -位元的整數Ex tra_data_start_address 包含額 外資料區域第一個區段的邏輯位址。 9. 一個4 -位元的整數Ex tra_data_endLad(lress包含額外 資料區域最後一個區段的邏輯位址。 以上資訊共5 6個位元組。可外加一些特徵至該 Master-T0C。若缺少某一區域，則相關的開始或結束位_址 之值為0。 其次’項目1 2 6及1 2 8將分別包含立體及多聲道之 Sub-TOCs 或Area-TOCs。一較佳之Sub-TOC語法如下： 1, 一個16 -位元的Signature指示該Sub-TOC，例如對於立
第13頁 43 9055 五、發明說明（ίο) ·---'一-'- 體語音區|域而言為"SACD stereo TOC"，對於多聲道區域. 為"SACD MC T0C” ’利用在其後加上空白字元達到位元紐 的數目。 - 2. —個2-位元組的Spec_version表示碟片所用格式的版. 本號碼® 3_ —個4-位元組的Sub_T0C一length表示實際T0C中所呈現 的位元組數目。 4. 一個10 -位元組的Space可保留用於排列填塞。 5. 可賦予一個可變大小的/ *DiSc Parameters*/，例如， 一專輯名稱（）及一目錄名稱（）。 6· —個4-位元的disc—play — time表示碟片線性播放時 間，以時間碼表示之》 7. —個4位元的disc_name_pointer表示從該Sub一T0C開始 處至d i sc —name()欄位開始處偏移的位元組數。若此值為 0，表示disc_name()棚為值是空白的。 8. —個4 -位元的disc一date — pointer 表示從該Sub一T0C 開 始處至di sc_date()攔位開始處偏移的位元組數。若此值 為0，表disc_date ()攔為值是空白的。 9. 一個4 -位元的disc—copyright_pointer 表示從該
Sub一T0C開始處至d i sc_copy r igh t ()欄位開始處偏移的-位 元組數。若此值為0，表disc_copyright ()欄為值是空 白的。 10. —個 4 -位元的disc_publisher_i)〇inter 表示從該 Sub_T0C開始處至disc_ publisher / )攔位開始處偏移的
第14頁 439055 五、發明說明（11) 位元組數。若此值為〇，表disc— publisher ()攔為值是 空白的。 11. 多個執中道的每一個執道可有一個大小可變化的 T r a c k — L i s t ()，包含至該T 0 C之開始處的偏移資訊，加上 各種聽眾可能感性趣的額外項目，例如音轨名稱。 一個 Track_List — 1 包含： 12. —個8-位元組的Track_List_l_Signature指示標為 Track_List_l 的區段。 13. —個 4-位元組的Track_Start_Address(tno)用於目前 語音區域中所有具有音軌編號為tno的音軌，該目前語音 區域包含第一個軌道區段的邏輯位址。 14. 一個4 -位元的Track_length (tno)用於目前語音區域 中所有具有音軌編號tno的音軌，該目前語音區域包含音 軌區段的長度。 一個Track_List_2 包含： 15_ —個 8 -位元的Track _L is t_ 2 —Signature.指示標為 Track_List_2 的區段。 16. —個Track_Start_Time_Code (tno)用於所有具有音 執編號為tno的音軌，指出該音軌的起始時間碼。 17. —個TracLTime — Lode (tno)用於有具有音轨編號為 t η 〇的音軌，指出該音執之播放時間。 圖6說明一洋細的音執組織’尤其是關於兩類槽案6 〇、 64及61、65之對比。在此例中，儲存區域包含4個音軌 140、142、144，146。每一軌道包含一數量為八的語音資
Q\59^9529.PTD
第15頁 43 9055 五、發明說明（12) ' —----- I * A A其度可不相等。此外，每一對相繼的語音間隔中有 二，暫停間隔，標示為P ^該暫停的長度已由載體開發者. 汉且可參考前面音軌及/或後繼的特性作選擇。該長 度可能與各種不同的因素有關，例如個別的響度、拍頻及 樣式（style)，且對同一個載體而言不必是均一的。理論 上’零長度的暫停是可行的^最後一個軌道之後通常鉦暫 停之間隔。 ’’ >對於母轨道A而言，開始位置長度及其它資訊記錄在 戎軌道所屬語音區域的Area_T0C中。如圖6以指標148所示 之軌道Α之儲存區域及暫停間隔Ρ包含一Time_C〇de。該
Time—C〇de在暫停間隔P的起點從零開始。該Time_Code以 1/75秒的增量逐步增加至儲存的終點為148。一 1/75秒之 時間單位稱為一訊框。該T i me_Code係編碼於多工訊框 中。所有勒道A及儲存區域中的暫停間隔p係從I開始連續 編號。 現在’在只存取分離的單一音軌（例如用於電腦處理）或 以任意順序播放方面，通常僅語音特徵有關聯。此情況 下’可在暫停間隔之前作複製或以獨立的方式建立它們。 因此，圖4之檔案6 〇、64將會只指向分別取得之相關軌道 的語音部位。例如圖6指標丨48所呈現者，僅函蓋語音部_ 伤。另一方面，另一種使用模式為逐區段播放該區域。如 此基本上不需參考任何播案系統。然而，本發明之創作者 了解’為符合相容性的要求，具有檔案系統較為適當，但 因為美學及其它感知上的理由，不應忽略暫停部份:因
第16頁 439055 五、發明說明（13) 此’指定1 一分開的檔案給整個區域，包括暫停部份，以額 外指標150的符號表示，且包含在圖4之項目61、65中。-相 關的Area TOC會指示該暫停部份的大小，及下—音軌開始 之處。前述使用軌道擋或綜合檔及相關sub-T〇C存取語音 的裝置是很直接的。 相關文獻 (Dl) Research Disclosure No. 36411 ，第412-413 頁， 1 994年8月。 (D2) PCT/IB 97/ 00 1 56 (PHN 1 6.452 )，1 位元及損失最小 的語音壓縮技術。 (D3) PCT/IB 97/ 0 1 303 (PHN 1 6.405 )，語音壓縮器。 (D4) EP-A 4 0 2, 97 3 (PHN 13.241)，語音壓縮。 (D5) J.J.van der Karo「一種用於立體語音訊號之類比至 數位轉換的數位十取一濾波器」，Ph i 1 ips Techn. Rev.42， No 6/7 ，第230-8 頁，1986 年4 月。 (D6) Kirk C.H. Chao等人「一種用於過度取樣A/D轉換器 之内插調變器的高階拓樸」，IEEE Tr. On Circuits and Systems ，Vol 37， No 3 ，第309-18 頁，1990 年3月。
第17頁

Claims (1)

  1. 439055 六、申請專利範圍 1. 一種i經由一目錄（T0C)機制將以語音為中心的資訊儲 存在單一儲存媒體上的方法，用於依據該T0C在該媒體一上 指定一各種語音項目之實際組態， 其特徵在於經由一高階語音檔，除指定該T0C機制之 外’尚指定一以檔案為基礎之存取機制給該以語音為中心 之資訊，且在一次低階時經由一機制分別指定一個或多個 按照邏輯軌道組成並指示包含在其軌道中之專用語音項目 的棺案給特定的語音區域’從而指定一綜合檔，分別指示 包含於其軌道内之語音項目及指示在該後者軌道間所插入 之暫停期間。 2 _如申請專利範圍第1項之方法，合併採用該综合標 時’ 一相關之目錄（T0C)指示暫停部份之大小。 3.如申請專利範圍第2項之方法，尚提供該分別關於 聲道及關於多聲道分開的綜合樓。 4· 一種依照申請專利範圍第丨項之方法所製造之 體。 踩 5· —種如申請專利範圍第4項之媒體且作成可利 讀取的碟片。 70予 6· —種用以與申請專利範圍第4項之媒體成為介 存及/或讀取裝置。 傅 了·一種如申請專利範圍第6項之裝置，且具有 持 裝置、光學存取裝置及用以沿該光學存取裴置 轴 道的碟片驅動裝置。 嘴片軌
    第18頁
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