(1) 1297461 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用於播放音頻（audio)以及視訊（video) 檔案的可攜式計算裝置（portable computing device)，更特 別言之，係指具有多個作業系統並能夠介面連接（interface) 外接媒體裝置的可攜式計算裝置。 【先前技術】 當前存在許多種用於重播（replaying)被壓縮的數位音 頻資料的可攜式（portable)裝置，該等數位音頻資料係根 據諸如MPEG，MP3，WMA，AAC等，一種或多種壓縮數 位音頻格式來進行壓縮。現今，最爲流行的係爲MP3格式 ’利用MP3格式可使得數位音樂檔案的大小被壓縮到10:1 左右。上述裝置可以分爲兩類，一類爲將壓縮後的數位音 頻資料儲存於電子固態記憶體（electronic solid-state memory)中，另一類使用數位電腦中諸如CD播放器（CD player)或者硬碟機（hard disk drive)等電機械裝置（electromechanical device)來記 錄壓縮 後的數 位音頻 資料。 舉例來說，使用例如快閃記憶體（flash-memory)等電 子固態記憶體來播放MP3壓縮數位音頻資料的可攜式裝置 一般能夠儲存大約10張音樂專輯（music selection)。如果 使用外加記憶卡的話，該等裝置大約能存儲20張音樂專輯 。這些使用電子固態記憶體儲存MP3壓縮數位音頻資料的 MP3播放器消耗相對較低的電能。因此，這些MP3播放器 (2) 1297461 無需啓動電腦的光碟機（CD-ROM)或者硬碟機，則能提供 更長的播放時間。 2001年5月1日獲證（issued)的美國專利“用於可攜式 電腦的低功率CD-ROM播放器”，專利證書號6,226,237 ，（下稱“ 237 ”號專利）於此被合倂爲全文參照。該專利 描述了習知的筆記型電腦於只用於播放一傳統的音樂CD 時，額外消耗了無必要的大量電能的情況。其主要原因爲 > 作業系統（如Windows®)在電腦開機後所執行了與播放音 樂無關的大量背景功能（background functions)。這些與使 用者執行之功能，例如播放音樂，無關的額外電能消耗使 得筆記型電腦電池的電量迅速耗盡，而這些電能本可爲微 處理器用於處理例如文字處理或試算表分析等繁重任務。 “ 237”號專利提出的解決方案是一種可於可攜式裝置的 主電源關閉時操作的一狀態機（state machine)。 “ 237”號 專利將一 CD-ROM耦接到該音頻子系統上（於主電源關閉 > 時），使得筆記型電腦無須啓動並且不需額外消耗電池電 量即可播放CD。 習知技術也包括使用專用功能積體電路（dedicated function 1C)或者加入專用積體電路（ASIC)等砂技術 (silicon solution)方案。但是這些方案通常比較昂貴，因 專用晶片所需的數位信號處理器（DSP)使得積體電路龐大 並且造價高昂。也可能因而佔用較大的印刷電路板（PCB) 空間。 此外，習知技術中的15至20百萬指令每秒的解碼引擎 1297461 (3) 必須持續運作來爲編解碼器（d e c o d e r / c o d e r )產生音頻流 (audio stream)。該專用解碼引擎需要藉由高功率消耗的 硬碟機（HDD)的持續運作。上述實現途徑（approach)僅限 ~ 作用於MP3壓縮格式，因而沒有機會被用於新的音樂壓縮 • 演算法（music compression algorithms)，如微軟的 WMA 格式和業界爲保護音樂資料而提出的SDMI(Security Digital Music Initiative)格式。 • 習知的矽技術解決方案係使用（employ)—數位信號處 理器對硬碟機上的壓縮音樂資料持續進行解碼，因此必須 頻繁地讀取音頻資料。這些方法需要更多的能量，因而使 得電池迅速耗盡（遠遠無法滿足一次跨洋飛行4-10個小時 所需）。 因此，現有的硬體MP3解碼器以及播放器需要一積體 電路來實現，並持續存取一硬碟，其電能消耗快，難以升 級，且成本高昂。 • 本發明提供了 一低功率消耗的方案，其易於升級以用 於多種音樂壓縮格式，成本預計不到當前硬體實施方法的 一半，可播放數百首歌曲且存取硬碟和CD-ROM的時間 只占總播放時間的0.5 %。 【發明內容】 本發明的一實施例是適於播放音頻檔案的一電腦系糸充 。該電腦系統包括一中央處理單元（CPU)、一儲存單元、 一第一作業系統、一介面單元以及一第二作業系統。該第 -7- (4) 1297461 一作業系統至少適於控制該中央處理單元，該介面單元適 於介面連接能夠儲存複數壓縮音頻檔案之一外部數位媒體 裝置。該第二作業系統能夠控制操作於一音頻播放模式的 該電腦系統。當該數位媒體裝置聯繋（in communication with)該介面單元時，該電腦系統係開啓（ON)並於該音頻 播放模式下播放該等壓縮音頻檔案。 本發明的另一實施例係一適於播放音頻檔案之電腦系 統。該電腦系統包括一中央處理單元、一介面單元、一揚 聲器單元、一編解碼器以及聯繫該編解碼器的一濾波和隔 離電路。該介面單元適於介面連接一外接數位媒體裝置。 該編解碼器適於聯繫該揚聲器單元。當該外接數位媒體裝 置與該介面連接單元聯繫時，該濾波與隔離電路能夠由該 外接數位媒體裝置接收類比音頻信號；並防止該等類比音 頻ig號流入該編解碼器。當該電腦系統操作於一·音頻播放 模式時，該揚聲器單元依據該等類比音頻信號輸出一音頻 而無須供電給該中央處理單元。 本發明的另一實施例係一適於播放音頻檔案之電腦系 統。該電腦系統包括一中央處理單元、一儲存單元、一第 一作業系統、一介面單元、一開關以及一第二作業系統。 該第一作業系統至少適於控制該該中央處理單元。該介面 單元適於介面連接能夠儲存複數壓縮音頻檔案之一外接數 位媒體裝置。該開關適於判斷該外接數位媒體裝置是否與 該介面單元介面連接。該第二作業系統能夠將該等壓縮音 頻檔案由該外接數位媒體裝置傳輸至該儲存裝置。當該外 -8- (5) (5)1297461 接數位媒體裝置聯繋該介面單元時，該電腦系統係開啓並 於該音頻播放模式下播放該等壓縮音頻檔案。 本發明的另一實施例係一適於播放音頻檔案之電腦系 統。該電腦系統包括一中央處理單元、一介面單元、一開 關、一揚聲器單元、一編解碼器以及一濾波與隔離電路。 該介面單元適於介面連接一外接數位媒體裝置。該開關適 於判斷該外接數位媒體裝置是否與該介面單元介面連接。 該編解碼器適於聯繫該揚聲器。該濾波與隔離電路係聯繫 該編解碼器。當該外接數位媒體裝置與該介面介面聯繋時 ’該濾波與隔離電路能夠接收來自該外接數位媒體裝置的 類比音頻信號；並且能夠預防該等類比音頻信號流入該編 解碼器。當該電腦系統操作於一音頻播放模式時，該揚聲 器單元依據該濾波與隔離電路所接收的該等類比音頻信號 輸出一音頻而無須供電給該中央處理單元。 本發明的另一實施例係一種藉由一電腦系統播放儲存 於一數位媒體裝置中複數壓縮音頻檔案的方法。該方法包 括下列步驟：偵測與該電腦系統一介面單元聯繫之該數位 媒體裝置、讀取該電腦系統上之一第一作業系統、將一第 二作業系統載入該電腦系統上、自該數位媒體裝置讀入複 數複數壓縮音頻檔案至該電腦系統之一儲存裝置、解碼該 等壓縮音頻檔案並且於一音頻播放模式下播放被解碼的該 等壓縮音頻檔案。於一般狀況下，該第一作業系統控制該 電腦系統。於該音頻播放模式下，該第二作業系統被操作 而該第一作業系統關閉。 -9- ⑹ 1297461 【實施方式】
如圖3所示，於一實施例中，與本發明一致的一電腦 系統包括一迷你作業系統（mini-OS)軟體以及介於一南橋 (South Bridge)與一編解碼器（CODEC)之間的一硬體介面（ 一特殊目的電路（special purpose circuit)(見圖3中元件40 部分）），來播放使用者所需的歌曲或者其他儲存的音頻。 於另一實施例中，該電腦系統採用全軟體（software only) 方案，因而無需任何硬體。 於播放選擇之音樂時，本發明之該迷你作業系統僅執 行播放音樂所需的功能並且僅啓動可攜式電腦中執行播放 音樂所需的相關元件，而無須如Windows®等完整的作業 系統（full operating system)—般，執行所有的背景功能 (background function)。本發明之該迷你作業系統既不存 取（accessing)顯示電路，也不存取該可攜式電腦的顯示器 。此外，本發明中之該迷你作業系統也僅於將壓縮檔案傳 輸到 RAM(隨機存取記憶體）時，方存取一硬碟機（HD Drive，見圖3中元件36)。以此，可發現本發明之該迷你 作業系統軟體部分可於播放音頻時，同時執行節能（power saving)以及檔案管理功能。 圖1爲本發明的一實施例中，一示例性的軟體壓縮音 頻播放器（software compressed audio play er)之操作流程 示意圖。圖1中所揭露的操作槪念敘述於下： 步驟1 :於使用者想要將該可攜式電腦用於音頻播放 -10- (7) (7)1297461 之前的某個時間，先於完整作業系統，例如Windows®中 先執行一瀏覽器（browser)，以下載音樂資料（例如1〇〇〇首 歌曲）到一電腦硬碟機（HDD) 102上（使用約40億位元組 (GB))，並倉丨J造包含使用者稍後欲收聽歌曲的—播放歹u表 (play list)； 步驟2 :當使用者想要使用該可攜式電腦作爲一音頻 播放器時，既然所需音樂檔案已存入該硬碟機，使用者操 作一音頻播放器以完全啓動（fully on)該可攜式電腦，並 使整個電腦啓動，且使用一節能初始化副程式（power saving initialization subroutines)載入本發明中的該迷你 作業系統，以取代常用的W i n d 〇 w s ®作業系統（完整作業系 統並未被打開）並僅初始化（i n i t i a 1 i z e )該筆記型電腦必要 的部分，一檔案管理副程式（file management subroutines) 初始化步驟1中所產生的包含具體數目歌曲的播放清單 (play list)或列表（book list)，以根據用戶的需要提供音樂 播放； 步驟3 :該迷你作業系統隨後由該硬碟機1〇2複製至一 RAM 1 04，該迷你作業系統隨後亦將該播放列表上的第一 批壓縮檔案由該硬碟機1 0 2複製至該系統RAM 104。舉例 來說’現今的個人電腦RAM的容量一般爲128百萬位元組 (Mb)，本發明所揭露的該迷你作業系統軟體佔用約8Mb， 剩下的約120Mb可用作一壓縮音樂記憶體（換言之，使用 一*系統記憶體、專用記憶體（d e d i c a t e d m e m 〇 r y )或其他記 憶體作爲一快取記憶體（cache)或一緩衝器（buffer))。根據 -11 - ⑻ 1297461 典型的MP3規格的壓縮比10:1來計算，120百萬位元組的 空間可儲存足夠播放2小時的壓縮音樂。同樣地，當使用 快閃記憶體（flash media)來儲存MP3的時候，該快閃記憶 體內全部或者大部分的內容都可複製至該系統RAM104中 ，以減少存取快閃記憶體讀取機並提升該MP3檔案的反應 速度。
步驟4 :本發明所揭露的該檔案管理軟體將一第一音 樂檔案的各部分依序傳輸至一中央處理器（CPU) 106，其 中一解碼演算法（decoding algorithm)使用儲存於該 RAM1 04中之本發明所揭露的該檔案管理軟體，對每一檔案 進行解壓縮（decompress)。一旦完成解壓縮，產生之該等 脈波編碼調變（pulse code modulation，PCM)音頻資料係使 用以下三種方法之一來傳輸： 第一種方法：該CPU106將該等PCM音頻資料傳輸至 一南橋（見圖3中元件32)先進先出（first-input-first-output， FIFO)緩衝器； 第二種方法：該南橋中的一直接記憶體存取（direct memory access，DMA)在該南橋內部將資料傳輸給該FIFO 緩衝器； 第三種方法：一特殊目的電路由一低引腳數（lower pin counts，LPC)介面6 2將資料傳輸到該FIFO緩衝器。 該FIFO緩衝器隨後透過本發明的該特殊目的電路將 音樂檔案依序傳給一編解碼器108 (見圖3中之元件42)，在 該編解碼器中解碼後的信號由數位信號轉換成類比信號。 -12- Ο) 1297461 該編解碼器108的輸出信號隨後藉由一放大器ιι〇(亦見圖3 中元件44)被放大以驅動一揚聲器（見圖3中46部分）或一耳 機（未示於圖3); 步驟五：當該播放清單中，第一批歌曲的最後一首被 播放時，本發明儲存於該RAM 104中的該檔案管理軟體回 到步驟4的控制，以根據步驟1中產生的該播放清單自該 RAM 104中取回下一批壓縮音樂檔案。以此，步驟4以及步 驟5對每一批壓縮音樂檔案重複，直到該批檔案的最後一 段音樂播放完畢。此時控制回到步驟3，以自該播放讀取 清單中載入另一批壓縮檔案，並同樣地透過重複步驟4以 及步驟5完成播放。當步驟2中產生的清單播放完最後一首 音樂時，或者使用者關閉音樂播放功能時，該播放器的操 作停止。 本發明的該迷你作業系統節能軟體能確保該CPU、週 邊晶片，硬碟機以及系統中其他可控制元件於最高比例的 時間內盡可能處於一閒置狀態（idle state)。本發明提供的 解決方案値得注意的特徵之一在於該CPU每秒可以處理 的百萬指令數（Million Instructions Per Second，MIPS)越 高，則該CPU執行解碼功能所需時間越少。這就意味著 處理器性能越高，播放壓縮音樂時能量使用越少，因而節 省更多電能並延長電池可足夠供電給該可攜式電腦的使用 時間。 該迷你作業系統監控複數音頻控制鍵（例如播放、快 轉、後退、暫停、掃描、上一首、下一首、第一首、最後 -13- 1297461 一首、快轉 / 後退播放（fast f orward/re wind while listening)、音頻來源（audio source)/ 媒體選擇（media select)等）（請見圖3中元件48)，以讓使用者透過本發明的 該特殊目的電路（見第3圖的元件40)來致動（actuation)上述 控制功能，該迷你作業系統將使用者的命令（request)傳遞 給該迷你作業系統檔案管理軟體。另外，選擇性地，一小 尺寸LCD (見圖3中元件34)可連接到該特殊目的電路上， 以於該迷你作業系統的顯示管理副程式的控制下，提供複 數視覺性狀態指標（visual status indicator)(如歌曲編號、 歌曲名稱、音軌編號、播放時間、圖表等）。 本發明的該迷你作業系統節能軟體主要管理該CPU 以及MP3儲存裝置如CD、硬碟機以及快閃記憶體等的使 用，該快閃記憶體可如安全數位（S e c u r e D i g i t a 1 )記憶卡 、多媒體卡（MMC)、可選記憶棒（memory stick)和智能媒 體卡（SMC)等，並同時維護系統的其餘部分，例如該記憶 體以及核心邏輯晶片組（corelogic chipset)，於一全開以及 作動狀態（functional state)。其次節能被應用於其它 PC 子系統’以透過使該等子系統處於閒置狀態來進一步最小 化能量使用。 舉例來說，一工作頻率爲500MHz的奔騰III(Pentium ΠΙ)處理器，其處理能力大約爲225百萬指令每秒，而該解 碼演算法要求大約15百萬指令每秒的運算能力，因此該 C P U運作時間少於總操作時間的1 〇 %。在其餘9 〇 % - 9 5 %的 時間裡，該CPU處於待機狀態，流過電流僅爲幾毫安。 -14- 1297461 (11) 另一種模式是將該CPU降頻操作（run at a slower clock speed)，現今一般CPU都提供這種操作選項，如AMD的 Athlon等。與前述操作類似，該硬碟機只有在儲存資料或 是覆寫資料至該隨機記憶體時才需要被存取。因此，既然 每首歌曲平均長度約爲4分鐘，則該RAM可存放約30首歌 的120分鐘播放時間；其比例爲1:24〇，亦即以全功率操作 時間只占總時間不到0.5%。這些因素再加上使用本發明所 揭露的該迷你作業系統來代替完整作業系統而節約的電能 ，使得使用本發明的該可攜式電腦於音樂播放模式下，整 體能量消耗非常之低，這樣的優點直接導致電池維持可用 電量的時間大大高於習知技術。熟習該項技術者必能瞭解 ，本發明適用的壓縮音樂資料既可以儲存於硬碟機中，亦 可儲存於磁性媒體（如卡帶）、光學媒體（CD-ROM)、快閃 媒體（SD卡，MMC，記憶棒，SMC)或者是任何其他的儲 存媒體。 圖3爲與本發明一實施例一致的一例示性系統3 i的槪 括性整體方塊圖。該系統3 1中所包含的複數元件於本領域 中已廣爲周知’且幾乎所有的個人電腦都包括前述元件， 以透過該電腦的揚聲器產生聲音。圖3中所示爲一系統時 脈5 6，爲清楚起見’需要一時脈信號的各式元件間的連接 未被示出。此外，一 CPU 26與一北橋28介面連接（interfacing) 。該北橋28依次與一系統RAM30以及該南橋32介面連接 。隨後該南橋32與一硬碟機36及一 CD-ROM 38介面連接 。一般來說該南橋32會直接透過AC Jink與一編解碼器42 -15- (12) 1297461 介面連接；然而如該示例性系統3 1中所示，一特殊目的電 路（special purpose circuit)40被置入該南橋32以及該編解 碼器42之間（見以下圖4說明）配合本發明中的該迷你作業 系統80—起播放該系統隨機記憶體30內的壓縮數位音頻’ 而不影響其播放非壓縮類比音頻的能力。於此架構下’該 迷你作業系統80儲存於一BIOS中，但熟習該項技術者可 以瞭解，該迷你作業系統80同樣可以儲存於其自有的一 ROM(該ROM置於該特殊目的電路40內部或者外部皆可） 、一硬碟或者其它媒體中。以此，來自該南橋32的 AC_linkl與該特殊目的電路40耦合，來執行必要的解壓縮 功能，並隨後經由 AC_link2向該編解碼器42傳送音頻信 號。該編解碼器42對接收自該特殊目的電路40的所有信號 執行常規處理後將該音頻信號施加（applies)到一放大器44 ，以經由該揚聲器46或一耳機（未示於圖中）播放。於系統 31中，該 AC」inkl對該南橋32產生標準 AC_link的作用 ’而該ACJink2對該編解碼器42產生標準 ACJink的作 用，以使電腦中之上述部分於執行音頻功能時與一般週期 時相同（例如習知技術），以此，使得對該南橋32以及該編 解碼器42操作的影響減至最小甚至不存在。圖3亦揭露了 該等功能鍵48、該小尺寸液晶顯示幕（LCD)34以及一播放 器電源開關54，其功能請參考圖4並見以下敘述。 圖4包括該特殊目的電路40內部架構的詳細圖示以及 與該特殊目的電路40相連接的電腦其它部分的細節，其中 該電腦系統其它無關部分的細節並未示出。爲使將本發明 -16- (13) 1297461 實施例加入該可攜式電腦中所需的印刷電路板（PCB)空間 最小化，該特殊目的電路可以積體電路的形式進行生產（ 例如該1C 40)。該南橋32包括位於該特殊目的電路40左側 的一標準AC97控制單元50和一低引腳數控制單元52，該 標準AC 9 7控制單元50以及該低腳數控制單元52與該特殊 目的電路40之間有一標準雙向連接AC_linkl以及一低引 腳數匯流排（LPC bus)，此外，從該特殊目的電路40到該 南橋32有一單向的中斷請求（interrupt request，IRQ)連接 。於右側，該特殊目的電路40透過該 AC_link2提供未壓 縮的音頻給該AC 97編解碼器（即該編解碼器42)。位於右 方的該等功能鍵48以及下方的該液晶顯示幕34連接於該特 殊目的電路40上。此外，圖4更包括一系統時脈56連接到 各個元件上，左下方還有一音頻播放器電源開關54。該音 頻播放器電源開關54的功能是當使用者藉由該音頻播放器 電源開關54啓始音頻播放模式時，僅啓始該迷你作業系統 > 而非該完整作業系統，以用於符合本發明的系統中。 於該特殊目的電路4〇內部具有複數開關60，該等開關 60與AC_linkl以及AC_link2均介面連接（interface)並作動 (function)以回應一暫存器區塊66中內部暫存器的設定， 以當該電腦於完整作業系統下正常作動時，該等開關6〇導 通（close)該AC —linkl與該ACJink2之間的連接，及當使 用付合本發明的系統時，則該等開關6〇關斷（open)。該低 引腳數路徑耦接（couple)於一低引腳數介面62。該等開關 60與該AC-link2耦接至一狀態機μ，同時該狀態機64的 -17- 1297461，、 , (14) 脅 另一端點藉由一匯流排74耦接於該低腳數介面62的輸出端 、亦耦接該暫存器區塊66、一功能鍵介面68以及一液晶顯 不器介面7 2。該暫存器區塊66的一第二端點亦轉接於該狀 . 態機64的一第三端點上。該等功能鍵48耦接於該功能鍵介 • 面68，該液晶顯示器34耦接於該液晶顯示器介面72。另 外’當使用者選擇該等功能鍵48之一時，該功能鍵介面68 則向該暫存器區塊66提供一信號。使用者於第二步驟中操 麵| 作的該音頻播放器電源開關54可以用來啓動（activate)個 人電腦以執行上述操作。由於使用本發明所揭露系統的電 腦生產廠商控制因素的不同，該音頻播放器開關54與各元 件間之連接可#與圖4中所揭露不同，因此，圖4中所示之 該音頻播放器電源開關54只與該可攜式電腦之直流電壓源 相連接，而未連接到圖4中的任一特定元件。 更具體地說，該特殊目的電路40內部元件之運作方式 如下z LPC介面 該特殊目的電路40中包括低線數介面62來介面連接該 南橋32中的該低引線數控制單元52。該CPU 26使用該低 引線數介面62來執行以下操作： (1) 讀入該暫存器區塊6 6中的功能鍵輸入； (2) 設定該暫存器區塊66中的控制暫存器，以控制該 AC 97編解碼器42 ; (3) 從該系統記憶體30(RAM 30)獲得脈波編碼調變 -18- (15) 1297461 (PCM)音頻資料； (4)執行時脈調節（clock throttling)控制。 該暫存器區塊66中之模組暫存器（mode register)的設 定負責控制該等開關60的狀態，該等開關60導通（close)時 ’電腦操作於一般電腦操作模式（即正常操作模式）（例如 執行Microsoft Windows®作業系統），而當電腦操作於符 合本發明的系統模式中，或者當該等開關60關斷（open)，（ 即運行迷你作業系統），來播放壓縮音頻檔案。 南橋AC97控制單元50介面（來自主機之AClinkl) 於正常電腦操作模式下，該等開關60導通，該南橋 AC97控制器50直接介面連接該AC97編解碼器42來產生音 頻輸出，就如同該特殊目的電路40不存在一般。爲播放壓 縮音頻檔案，當迷你作業系統運行時，該等開關60關斷 (open)且該狀態機64控制該AC97編解碼器42。 AC97編解碼器介面（AC link2至AC97編解碼器42) 當電腦運行於迷你作業系統的控制下時，該等開關60 關斷。該狀態機64根據主機（該CPU 26)於該暫存器區塊 66中之設定來控制該AC_link2，以產生用於該AC97編解 碼器42的控制條件（例如改變取樣頻率、控制音量、將 PCM音頻資料送至該編解碼器42、設定該編解碼器42進 入節能模式或者將該編解碼器4 2從節能模式喚醒等）。 -19- (16) 1297461 功能鍵介面6 8 該功能鍵介面68由該等功能鍵48接收使用者的選擇並 將該等選擇儲存於內部暫存器上供該CPU 26讀取。 液晶顯示器（LCD)介面72 該液晶顯示器介面72僅於該液晶顯示器34用以向使用 者提供狀態資訊時方需要。其目的在於當與符合本發明的 系統使用時，該液晶顯示器介面72被用以於該低成本液晶 顯示器34上向使用者顯示播放狀態。播放中音樂的音軌 編號、狀態圖標（例如播放）以及其他狀態圖標可被編程並 爲了其他目的進行顯示。 操作模式 (A) 正常操作模式：當個人電腦爲全功率操作（fully powered)並運行一完整作業系統時，如上所述，該特殊目 的電路40的各種功能被旁路化（bypassing)而該等開關60被 導通。於正常操作模式下，該電腦系統使用該南橋AC 9 7 控制單元50透過該AC_link(正常操作模式下，由於該等開 關60導通（closed)，該AC_linkl以及該AC _link2係相同） 來直接控制該 AC97編解碼器42。該特殊目的電路40並不 截取（intercept)或者調整（modify)該等AC link信號。 (B) 壓縮音頻執行模式（compressed audio performance mode):當該音頻播放器電源開關54被導通後，該系統運 行於該迷你作業系統控制下，該特殊目的電路40被供電 -20- (17) 1297461 (empower)並操作於該壓縮音頻執行模式。由於該等開關 60關斷，該南橋AC97控制單元50以及該AC97編解碼器42 間被隔離（isolated)。 於該壓縮音頻執行模式下，該主機（該C P U 2 6)設定 該暫存器區塊66的該等內部暫存器，以控制流向該AC 9 7 編解碼器42的資料流（data flow)，並執行各種電源管理功 能。 壓縮音頻執行模式下的一種節能控制方法 該特殊目的電路40的一種彈性（flexible)控制方法被 提供在該壓縮音頻執行模式下，使系統控制週期（system control cycle)和功率消耗最小化。該系統記憶體（系統 RAM 30)被用以替代該CPU 26，來將大多數控制命令傳 遞給該特殊目的電路40，以此，除了於一待機位準 (standby level)以外，該CPU 26所需要用以存取高速外部 匯流排（high access high speed external bus)所耗費的時間 可最小化。因此可觀地減少了於此模式下，可攜式電腦電 池的供電負荷。 該CPU 26亦設定了該暫存器區塊66中之系統控制記 憶體暫存器（system control memory registers)。該狀態機 6 4基於該等暫存器的設定來操作，以自動地透過該低腳數 介面62來取得控制字元（control words)以及PCM音頻資料 。該系統記億體（RAM 30)中的控制字元被取回（fetch)該等 內部暫存器，且該狀態機64解碼該等控制字元，以判斷該 -21 · 1297461 OS) PCM音頻資料是否就緒。如果該PCM音頻資料就緒，則 該狀態機64則繼續取回該PCM音頻資料並將該PCM音頻 資料傳輸給該AC97編解碼器42。該系統記憶體（系統 RAM 30)中的控制字元亦可用於指示該PCM音頻資料的 取樣頻率。以此，該狀態機64可於傳送該PCM音頻資料 前，將該AC9 7編解碼器42設定於適當的頻率。
熟習該項技術者將可理解，一耳機或一頭戴系統亦可 具備上述以外的功能，例如音量控制，或可積體化 (integrated)的音頻控制鍵。 熟習該項技術者亦可理解，一特殊目的電路可整合於 一全時壓縮（full-time compressed)(及/或非壓縮）音頻播放 系統，該音頻播放系統可無視系統中其餘部分的操作狀態 來播放音樂。於此架構中，無論系統其餘部分係處於全開 (fully on)(S0)狀態或是休眠（RAM暫停（suspend)或者S3) 狀態’系統可被設定以開始執行一自定義（custom)或標準 的音頻播放器，如運行於Windows ®作業系統下的Music Match或者Windows ® Media Player等，該等播放器適 於播放存在於該播放清單中的壓縮音頻。於此方案 (scenario)下，該等功能鍵可以適用於利用附帶軟體驅動 程式（accompanying software driver)的一穿越型模式 (passthrough-type mode)中，以控制如 Music Match 等音 頻播放軟體的各種功能，以取代該特殊目的電路的控制。 當如Windows ®等主作業系統係處於全關（fully 〇ff)( 55) 或者休眠（硬碟機暫停或者S4)模式時，該特殊目的電路可 -22- 1297461 ⑽ 以如上述繼續播放該播放清單上的壓縮音頻檔案，其中該 等功能鍵控制該特殊目的電路。
値得注意的是，上述之電源狀態（即全開、休眠/RAM 暫停、全關、休眠/硬碟機暫停等狀態）通常係參考先進架 構與電源介面（Advanced Configuration and Power Interface，ACPI)的標準協定，茲敘述如下：典型作業系統 (例如Windows ®)支持6系統電源狀態，分別爲S0(全開並 運作中）至S5(關機）。每一狀態係由以下特徵來決定··功 率消耗（power consumption)，即電腦消耗多少能量；軟體 重啓（software resumption)，即作業系統從何種狀態重新 啓動；硬體延遲（hardware latency)，即電腦回到工作狀態 需要多長時間；系統內容（system context)，即多少系統內 容被保留，或者說要回到工作狀態作業系統是否需要重新 啓動。SO爲工作狀態。SI、S2、S3和S4爲休眠狀態，爲 了減少能量消耗，電腦看似關閉，但卻保留了足夠的內容 ’因此不需重啓作業系統即可回到工作狀態。S5爲關機狀 態。當系統由關機狀態（S5)或者任何一種休眠狀態（S1-S 4) 轉換到工作狀態（SO)時，系統被喚醒（waking);當系統由 工作狀態轉換到休眠狀態或者關機狀態時，系統進入休眠 。系統無法由一種休眠狀態直接進入另一種休眠狀態，在 進入任何休眠狀態以前，系統必須回到工作狀態。舉例來 說，系統無法從S2狀態進入S4狀態，也不能從S4狀態直 接進入S2狀態。系統必須先回到SO狀態，方能進入下一 個休眠狀態。其原因在於，當系統處於休眠狀態時，已經 -23- (20) 1297461 喪失了部分操作內容支持，在系統進行再次地狀態轉換之 前，必須回到工作狀態以恢復這些內容。 請一倂參考圖2以及圖3，爲說明本發明一實施例中迷 你作業系統啓動和播放器功能初始化的一示例性流程200 。如上所述，使用者於配置（equipped)本發明的一電腦之 音頻播放器功能初始（initiation)之前的某段時間裡，已將 其感興趣的音樂檔案下載（圖中未示出）到該硬碟機3 6或者 丨 燒錄至一光碟，並將該光碟置於該CD-ROM驅動器 38 中以供本發明揭露之該音頻播放器播放。如圖所示，於步 驟201中，當使用者按下該音頻播放電源開關54或該電腦 的主電源開關（未示於圖3中）時，·—流程（seqUence)2〇〇開 始以啓動系統。於步驟202中，隨後判斷電腦係以正常操 作模式啓動或是以壓縮音頻執行模式啓動。通常係根據該 電腦的電源開關或是該音頻播放器電源開關5 4被用於啓動 該電腦做出該判斷，但熟習該項技術者將發現該判斷也可 _ 藉由一應用程式（application program)或一作業系統替代 實施（例如 Windows ®98)。於步驟203中，如果使用該電 腦電源開關來打開（turn on)電腦，則隨後系統啓動至正常 模式，且一正常作業系統（例如 Windows ®98)被載入 (load)至該系統RAM 30中並且被執行。如果使用該音頻 播放電源開關5 4來打開電腦，則進入步驟2 〇 4，該迷你作 業系統被載入至該系統RAM 30中。於步驟205中，該迷你 作業系統啓始複數系統元件，包括一或多個北橋2 8、該南 橋32、該特殊目的電路40、該硬碟機36、該CD-ROM驅 -24- (21) 1297461 動器38、該編解碼器42以及該CPU 26。 於步驟208中，判斷系統初始化階段是否有待處理 (pending)的音頻解壓請求（audio decompression request) ，當系統初始化階段沒有待處理（pending)的音頻解壓請求 時（換言之即該記憶體緩衝區未滿），則執行步驟207。於 步驟207中，系統等待來自該等功能鍵48的輸入，如果該 等功能鍵4 8中的某個鍵被按下，則進入步驟20 6開始執行 對應功能，並且更新該液晶顯示器的顯示。於步驟208中 ，如果該命令包括來自使用者的一播放音頻請求，則於此 時準檐一音頻解壓請求（audio decompressing request)。於 步驟209中，決定於該初始請求時，該系統RAM 30中是否 有壓縮音頻檔案來播放音頻。當該系統RAM 30中沒有壓 縮音頻檔案時，於步驟210中，將該等壓縮音頻檔案自該 硬碟機36和/或該CD-ROM驅動器38和/或該可攜式儲存媒 體（portable memory media)82讀出，並讀取至該系統RAM 30。當於步驟210中壓縮音頻文件被讀取至該系統記憶體（ 系統RAM 30)後，或者於步驟209.中發現該系統記憶體 30中已存有該等壓縮音頻檔案時，則進入步驟211，以使 用該CPU 26對該等壓縮音頻檔案進行解壓縮（decompressed) 。於步驟212中，該直接記憶體存取（DMA)被初始化，並 將解壓縮後的該音頻資料傳輸到該編解碼器42，然後將該 編解碼器42(未τκ於圖2)的輸出信號經由該放大器44(未示 於圖中）放大來驅動該揚聲器46和/或耳機。步驟212中， 當該直接記憶體存取轉換器（DMA transfer)被初始後，控 -25- (22) 1297461 制回路回到步驟208，以判斷是否有一音頻解壓縮請求待 處理。 播放清單軟體操作 圖5爲依據本發明另一實施例之一例示性系統3 1的一 般性整體方塊圖。於此例示性實施例中，該系統3 1包含一 可攜式記憶體媒體82，該可攜式儲存媒體82可被用以保存 (hold)該播放清單及/或壓縮檔案資料。該可攜式記憶體媒 體82可以爲智慧卡媒體、記憶棒（memory stick)媒體、 PCMCIA記憶媒體/或業界所知的其它可攜式記憶體媒體 。如果該系統31開啓（ON)且在對應的可攜式記憶媒體位置 檢測到媒體的存在（例如在適當的插槽插入智慧卡， PCMCIA，CardBus卡，記憶棒或者其它媒體），該記憶體 讀取器則產生一中斷（interrupt)並將其送至該南橋32。本 實施例中的該特殊目的電路40也收到該中斷並產生一命令 以告知作業系統開動（launch) —相應的應用程式（如 Windows Media Player)以讀取該可攜式儲存媒體82上的播 放清單資料。於本例中，該應用程式控制由該可攜式儲存 媒體82或其他該播放清單指定的位置讀取該播放清單檢並 取回（retrieve)該音頻資料。類似地，該迷你作業系統80 也可執行上述操作，該特殊目的電路40適用於檢測該可攜 式儲存媒體是否就緒，並掃描用於播放清單的裝置。隨後 該系統按上述步驟完成操作。 此處描述的該播放清單檔案，是由使用者所創建 -26- (23) 1297461 (constructed)的具有欲收聽MP3歌曲順序的一般資料檔案 。該播放清單檔案亦包含了磁片路徑資訊（disk path information)以指示該應用程式所需MP3資料的位置。某 些作業系統允許使用者於作業中改變驅動機字元（drive letters)。於是，該播放清單軟體讀取該作業系統給一特 定裝置的卷序號（volume serial number, VSN)。該卷序號 不會改變（除非藉由重新格式化該驅動機來進行有意地改 變），依此，無論使用者是否重新指定了一特定的驅動機 字母，該播放清單軟體都能追蹤（track)該播放清單資料。 上述特性同樣地適用於可切換裝置（switchable device)， 例如磁碟機。 熟習該項技術者應理解，雖然上述實施例以硬體爲基 礎（hardware-based)選擇作業系統（即按下主電源按鈕以啓 動Windows®，按下該音頻控制按鈕以啓動該迷你作業系 統）’但其它選擇作業系統的方法亦可考慮。選擇方法可 包括使用一批次檔案（batch file)、其他描述（Scripting)或 者以軟體爲基礎的方法（software-based method)以關閉該 第一作業系統並啓動該第二作業系統。熟習該項技術者亦 可發現，本發明的該迷你作業系統可以作爲一大作業系統 (例如，以圖形使用者介面爲基礎的作業系統，如 Windows®、LINUX等）的一部分來實現，或者是具有「作 業系統」以外名稱之一軟體元件（例如“驅動程式（driver) 、 演算法（algorithm) ” 、“描述架構（script)” 、 “編碼 (code)’’ 、 “程式（program)” 、 “執行程序（exe cutable) -27- 1297461 (24) ’’、“常式（routine)” 、 “副程式（subr〇utine)” 、 “ 公用 程式（utility)”等等），以取代一完整的、獨立的作業系統 。本發明的範圍亦包括上述揭露之各類變化實施可能。 軟體操作 圖ό所示爲本發明另一示例性電腦系統6〇0的一般示意 方塊圖。該電腦系統與先前圖3至5所描述的實施例類似， 不同處在於該電腦系統600採用了一個純軟體方案（piirely software solution)來使系統操作於該壓縮音頻執行模式下 ，以取代了上述的該特殊目的電路40(硬體）。以此，該軟 體方案使得該電腦系統600具備前述所有實施例的所有功 能，包括操作個人電腦於該壓縮音頻執行模式。 該電腦系統600包括先前圖3至圖5所述的所有習知元 件，爲清楚起見’該等元件及其操作於此處不再贅述。除 了先前敘述的該等習知元件以外，該電腦系統600更包括 一習知鍵盤控制單元604，該鍵盤控制單元604適於橋接一 音頻控制按鈕48(功能鍵48)、一液晶顯示器34以及一鍵 盤 606 〇 該電腦系統600於該壓縮音頻執行模式下的操作由適 於一處理器（processor)執行的一音頻軟體控制。因此，該 音頻軟體的操作需要該處理器以及一機器可讀媒體 (machine-readable media)。該處理器，即該 CPU 26，可 爲滿足實施例所需要之速度和功能要求的任何類型處理器 。例如，可爲Intel公司生產的奔騰®系列處理器。 -28 - 1297461 (25) 1297461 (25)
該機器可讀媒體可爲能儲存適用於該處理器執行指令 (instruction)的任何媒體。其實施包括但不限於該系統 RAM 30、唯讀記憶體（ROM)、可程式唯讀記憶體 (programmable ROM)、一磁片（如軟碟或者硬碟機36)以及 光碟（例如CD/DVD ROM 38)，和任何可以儲存數位資訊 (digital information)的其它設備。此處“適用於處理器執 行”係指以壓縮和/或加密（encrypted)格式儲存的指令， 以及在該處理器執行之前必須經過編譯（compiled)或者安 裝（installation)的指令。該處理器以及該機器可讀媒體可 以是該電腦系統600的一部分，其中多種機器可讀媒體組 合用來儲存多種可由該處理器透過不同的控制單元來存取 的音頻軟體組合。
如先前所詳述，該音頻軟體提供了讀取和操作該迷你 作業系統80甚至於整個個人電腦系統所需的所有功能。同 樣地，該迷你作業系統80可以是該大作業系統的一部分， 或者是一種“演算法（algorithm) ” 、 “描述架構 (Scripting)” 、 “ 編碼（code)” 、 “程式（program)” 、 “ 常式（routine)” 、 “ 副程式（subroutine) ” 。 參照圖2之該示例性流程200，以下詳細描述了該電腦 系統6 0 0的操作。如前所詳述，使用者在初始化採用本發 明的電腦以用作音頻播放器之前已將其感興趣的音樂下載 (未示於圖2中）到該硬碟機36或者燒錄成光碟放在該 CD/DVD-R0M 38中以用於播放。於步驟201中，當使用者 按下該音頻播放器電源開關5 4或者電腦的主電源開關以開 -29- (26) 1297461 啓系統時，該流程2 Ο 0開始。於步驟2 Ο 2中，判斷系統係以 常規模式啓動還是以壓縮音頻執行模式啓動。通常係根據 該電腦的電源開關或是該音頻播放器電源開關是否被用於 啓動該電腦，而於ΒIΟ S中做出該判斷，雖然熟習該項技 • 術者將可發現該決定也可以爲一應用程式（applicati〇n Program)或一提供此能力的作業系統（例如windows ®98) 所完成。 馨 如需以正常模式啓動，該系統於步驟2〇3中以該正常 操作模式啓動，且一般作業系統如Windows® 98等被載入 至該系統RAM 30並執行。正如該特殊目的電路4〇於該正 常啓動模式中被旁路化，音頻播放軟體不會對於正常模式 下操作之個人電腦的指令作出回應。 如需以該壓縮音頻執行模式啓動系統，可以由多種方 法來致能（enable)該音頻軟體。例如利用該音頻播放器電 源開關54或者是利用一以軟體爲基礎的選擇方法。於步驟 # 204中，一旦該音頻軟體被致能後，該音頻軟體指示系統 將該迷你作業系統8 0讀取至該系統R A Μ 3 0。其優點在於 ’利用該迷你作業系統80啓動該壓縮音頻操作模式所需時 間比使用一般作業系統以啓動正常模式所需時間短。使用 者無需等待個人電腦啓動進入正常模式，即可很快地聽到 豐富的音樂。 隨後於步驟205中，該迷你作業系統80初始化一或多 個系統元件例如該北橋28、該南橋32、該硬碟機36、該 CD/DVD-ROM驅動器38、該編解碼器42以及該CPU 26 〇 -30- 1297461 (27) 另外，該CPU 26使用該音頻軟體控制流入該編解碼器42 的資料流並執行前述的各種電源管理功能。 於步驟20 8中，由於系統初始化階段，沒有待處理 (pending)的音頻解壓請求（audio decompression)(亦即該 記億體緩衝區未滿），則執行步驟207，步驟2〇7中，系統 等待來自該等功能鍵4 8的輸入，直到該等功能鍵4 8中的某 個鍵被致動（activate)。此時進入步驟206，開始執行對應 的功能，並且更新液晶顯示器的顯示。於步驟208中，如 果該命令包括來自使用者的一播放音頻請求，則準備一音 頻解壓請求（audio decompressing request)。 於步驟209中，既然於該初始請求時，該系統RAM 30 中沒有壓縮音頻檔案可來播放音頻。則進入步驟210，將 該等壓縮音頻檔案自該硬碟機36和/或該CD-ROM驅動器 38和/或該可攜式儲存介質（portable memory media)82讀出 ，並載入該系統RAM 30。當於步驟210中該等壓縮音頻檔 案載入該系統隨機存取記憶體（系統RAM 30)後，或者步 驟209中發現該系統記憶體 30中已存有該等壓縮音頻檔 案時，則進入步驟211以使用該CPU 26對該等壓縮音頻檔 案進行解壓縮。 於步驟212中，該直接記憶體存取轉換器被（DMA)初 始化’並將解壓後的該等音頻資料傳輸到該編解碼器42， 然後將該編解碼器42(未示於圖2)的輸出信號經由該放大 器44放大，以驅動該揚聲器46和/或耳機（未示於圖中）。步 驟212中’當該直接記憶體存取轉換器被初始化後，控制 -31 - (28) 1297461 回路回到步驟208，以決定是否有待處理的音頻解壓縮請 求。 應用程式 熟習該項技術之人可發現，於該壓縮音頻執行模式下 可以利用多種應用軟體，較之習知電腦系統以及個人電腦 中使用的應用軟體，該等應用軟體有所改進。上述應用軟 > 體可包括·· 1)媒體選擇（media selection); 2)錄音（voice recording); 3)拍攝和儲存數位影像（taking and storing digital image); 4)遙控程式（remote control application)。 請參考圖7中一電腦系統700之示意圖，上述應用軟體於以 下有詳細敘述。每一該等應用可能僅以軟體實施，亦可結 合該1C 40(該特殊目的電路40)以提升電源管理能力。該 電腦系統700包括許多已經於圖3、圖5以及圖6中詳述的元 件，其中相似的元件具有相似的編號，爲清楚起見，於此 ► 省略對該等元件的重複敘述。以上四個應用程式的示例 (exemplary)並非獨有（exclusive)，熟習該項技術者將瞭解 ，還有其他許多，當作業系統操作於該壓縮音頻執行模式 時，性能優於習知電腦系統的應用軟體。 媒體選擇 複數壓縮音頻檔案可以儲存於該電腦系統7 〇 〇中的多 種媒體上，例如該硬碟機36，一 CD/DVD光碟，一快閃記 憶卡等等。該等音頻檔案可能數以千計，一般採用目錄架 •32- 1297461 (29) 構管理（directory structure)’例如按照歌曲類型、作者、 專輯（album)等分類。媒體選擇軟體的優點在於，可回應 至少一功能鍵，讓使用者得以對各媒體上儲存的音頻檔案 或目錄進行搜索、存取和選擇。 習知的該等功能鍵48—般會包括停止、播放、暫停、 快進、倒退以及音量加大和減小按鈕。傳統上，這些按鍵 彼此獨立，以使使用者得以選擇所需之功能。使用本發明 | 的媒體選擇軟體允許使用者首先透過啓動一種按鍵的組合 以及按鍵的順序來進入一目錄模式（direct〇ry mode)。該 目錄模式下使用者可以存取數種音頻檔案及目錄，並可使 用至少一按鍵搜索、選擇和儲存數種音頻檔案。於找到或 儲存所需音頻檔案後，使用者透過操作至少一按鍵離開該 目錄模式。 使用多個功能鍵、該等功能鍵之組合和序列可以進入 (enter)、操作（navigate)和退出（exit)該目錄模式。舉例來 > 說，一功能鍵，例如該”停止”功能鍵可於音樂播放停止時 按下“停止”鍵以進入該目錄模式。亦可同時啓動兩個或 更多的功能鍵如加大和減小音量鍵以進入該目錄模式。一 旦進入該模式後，使用者可使用一或多個功能鍵來操作不 同媒體、不同目錄下的各個音樂文件。透過以上操作來搜 索、選擇和儲存音頻檔案。舉例來說’快進和倒退鍵可以 用來搜索和瀏覽音頻檔案以及目錄。音量增大和減小鍵’ 或其它功能鍵的組合’亦可用於這種功能。此外’該液晶 顯示器34亦可用於顯示目錄訊息以便於使用者搜索各個目 -33 - (30) 1297461 錄。使用者需要退出目錄模式時，同樣可使用一個或多個 功能鍵，例如按下“停止”鍵退出。退出該模式後，使用 者可以按下該播放功能鍵來播放選擇的音頻檔案。 錄音程式（Voice Recording Application) 當該電腦系統700在該壓縮音頻執行模式下操作該迷 你作業系統80時，可迅速啓動多種錄音程式。於操作時， • 該電腦系統700的使用者選擇一錄音模式，該迷你作業系 統80隨後提供一音頻輸入設備，如一麥克風716，以輸入 類比音頻信號。於該編解碼器42中的一類比/數位轉換器 將輸入的類比音頻信號轉換爲數位音頻信號。該1C 40 或該南橋32被編程（pr〇grammed)以接收來自該編解碼器42 的該數位音頻信號輸入，並藉由使用主週期（cycle)或直接 記憶體存取週期將該數位音頻信號輸入傳輸到該系統記憶 體，如該系統RAM 30中。 | 該CPU 26隨後可能自該系統RAM30中取回（retrieve) 該聲音資料’並且利用熟習該項技術者所習知的多種技術 來執行該聲音資料壓縮。壓縮後較小的聲音檔案可以儲存 到該電腦系統700中的該硬碟機36，或者將該聲音檔案傳 送到一快閃記憶卡上。如果該聲音檔案已存入該快閃記憶 卡，則該聲音檔案可被移除，並可以被放入具有相容快閃 卡介面的其它電腦系統或者音頻播放系統。 該錄音軟體可同時利用該迷你作業系統8 0以及該IC 40，也可只利用該迷你作業系統80。在利用該迷你作業系 -34 - 1297461 統80以及該IC40的方案中，該1C 4〇可使該CPU 26在錄 音程式運作的多數時間內保持低功率狀態。該1C 40的操 作已於先前說明，可參照包含省電控制之該壓縮音頻操作 模式。以此，該1C 40於執行特定任務如壓縮聲音檔案之 外的時間透過致能該CPU26進入低功率狀態以達到該電腦 系統700省電的目的。舉例來說，當該聲音資料自該編解 碼器42被傳輸至該系統RAM30時，該CPU26可保持於低 功率狀態。由於該錄音軟體以及壓縮軟體所佔用的CPU 時間較少，該CPU 26於大部份的時間內都可被置於該低 功率狀態。該1C 40也可用來週期性地喚醒該CPU 26。 1C 4〇中亦可配備（equip)—暫存器730 ·，例如一先進先 出（First In First Out)暫存器器，使得該CPU 26可進入更 深的休眠狀態以節省更多電能。舉例來說，該電腦系統 700處於工作狀態時，該CPU 26亦可具有複數電力狀態 (power state)。其中之一爲一全開狀態（fully on)。於此狀 態中，該CPU26相對其它幾種狀態耗能最多。該CPU26亦 可以具有多種休眠狀態’例如一輕度休眠（1 i g h t s 1 e e p )狀 態以及一深度休眠（deep state)狀態，其中該CPU26於該深 度休眠狀態中耗電比該輕度休眠更少。該輕度休眠狀態還 可分爲一級輕度休眠狀態以及二級輕度休眠狀態，其中該 CPU26於該一級輕度休眠狀態中耗電比該一級輕度休眠更 少。 於實施例中，該CPU的全開狀態可爲C0狀態，該一 級輕度休眠狀態爲C 1狀態，該二級輕度休眠狀態爲（^狀 -35- (32) 1297461 態，該深度休眠狀態爲C3狀態，以上的該等狀態均由該 先進設定與電源介面規格來定義。熟習該項技術者可以理 解，於Cl、C2以及C3三狀態中，每相鄰2狀態間後者比 前者節能。然而，該兩相鄰狀態間耗能相差多少取決於具 體的系統。 該暫存器730的優點之一在於使該CPu 26能夠進入諸 如C3的深度休眠狀態。缺少了該暫存器730，該CPU 26 於該錄音程式操作時最多僅能進入C2狀態。該暫存器730 被設定爲儲存聲音資料。當該暫存器73 0達到一預設的低 資料狀態（predetermined low data condition)時，該 1C 40 產生一深度休眠信號給該 CPU 26以指示（instruct)該 CPU26進入該深度休眠狀態，例如C3。相反地，如果該 暫存器730達到一預設的滿資料狀態（predetermined full data condition)時，該IC 40產生一喚醒信號給該CPU 26 ，以致能該CPU26來執行聲音壓縮。熟習該項技術者將發 丨現該暫存器730具有內部暫存器（internal registers)，該等 內部暫存器可被編程以根據該暫存器730內之資料量提供 該深度休眠信號以及該喚醒信號。 另一種可替代方案，是利用一迷你作業系統來執行類 似的錄音功能，而無需使用該1C 40。於圖6中描述了於該 壓縮音頻操作模式下，該電腦系統600的一純軟體方案的 操作。於此錄音功能實施例中，因爲該CPU26最多僅能置 於狀態C2而非C3的緣故，該電腦系統700的操作較先前 所述之該迷你作業系統80以及該1C 40之解決方案消耗較 -36- (33) 1297461 多電源。於某些較無須介意功率消耗的應用中，例如一桌 上型電腦系統中，一純軟體實現途徑（approach)因其成本 不如前述之該迷你作業系統80以及該1C 40選擇昂貴，因 而較其更具優勢。 取得以及儲存數位影像（digital images) 數種數位裝置例如數位相機（digital cameras)、數位 攝影機（digital video recorder)或其他相似裝置係爲拍攝 並儲存數位影像於諸如快閃記憶卡等儲存裝置上的外加裝 置。常見的快閃記憶卡類型有 SmartMediaTM卡， CompactFlash™卡，Memory S tick®卡等。某些上述的數 位裝置，例如一數位相機或是一數位攝影機等，可能被內 接（be internal to)、 整合（integrated)或外接（be external to)於該電腦系統700。 對於這些數位裝置而言，該電腦系統700於該壓縮音 頻執行模式下之操作提供了使用者既無需等待一般作業系 統長時間的啓動，又具有電源管理能力的一拍攝以及儲存 數位影像的方法。對於使用一內接或者內建（built-in)的數 位裝置7 1 2拍攝數位影像而言，一使用者可以首先啓動該 電腦系統700進入該音頻壓縮執行模式而不是進入該常規 操作模式。相關的（associated)數位裝置軟體可隨後促使 一使用者選擇一數位裝置模式，並使該使用者利用該等功 能鍵48來指示（instruct)該數位裝置712以獲取數位資料。 舉例來說，該數位裝置71 2可爲一拍攝數位影像的數位相 -37- (34) 1297461 機’或者是錄製數位視訊（digital video)的數位攝影機。 該數位影像隨後透過該電腦系統700的一影像顯示幕顯示 ’或者儲存於該系統700的大量儲存媒體例如該硬碟機36 中。該內或外數位裝置712可以經由如USB或IEEE 1394 等之週邊匯流排連接至電腦系統700。 如該數位裝置712爲該電腦系統700的外接裝置，則使 用者可以利用相關數位裝置軟體以自該數位裝置712導入 . (import)資料並且儲存至一大量儲存裝置（mass storage device) ’例如該硬碟機36。以此，該數位裝置軟體應用提 供了使用者一單純而簡單的介面來導入數位資料而無須等 待該一般作業系統所需的長啓動時間。舉例來說，如果該 數位裝置712爲該電腦系統700的一外接數位相機，該數位 裝置軟體允許一使用者下載該數位相機之數位影像並儲存 於該電腦系統700的一大量儲存裝置中。 與先前所述之該錄音程式相似，該數位相機的應用既 | 可以藉由該迷你作業系統80以及該1C 40實現（implement) ，亦可僅使用該迷你作業系統8 0的純軟體方案。如該數位 裝置712爲—內接裝置（internal device)，例如一內接數位 相機（internal digital camera)，該迷你作業系統以及該1C 40提供一電源管理功能，允許該CPU 26直到實際拍攝一 圖像（picture)之前都處於例如狀態C3等深度休眠狀態。 作爲一替代方案，該迷你作業系統80的純軟體途徑亦 可被用以執行類似的數位拍攝以及儲存功能而無需用到該 1C 40。與前述錄音程式之實施類似，本例中該CPU26最 -38- (35) 1297461 多可被設置於C2狀態，因而該電腦系統700將消耗較多電 能。於某些較無須介意功率消耗的應用中，，如桌上型電 腦系統中，一純軟體實現途徑（approach)因其成本不如前 述之該迷你作業系統80以及該1C 40選擇昂貴，因而較其 更具優勢。 遙控應用（Remote Control Application) 當該電腦系統700操作於該壓縮音頻執行模式系統時 ，遙控應用程式可替代該等功能鍵48並允許使用者對該電 腦系統700進行數種遙控操作。一遙控器（remote controller)722提供控制信號給該電腦系統700中的一遙控 收發器（transceiver)? 14。該遙控器722可以利用任何已知 的控制技術例如紅外線或者射頻（RF)等。該遙控收發器 714可積體化（integrated)於該系統橋（system bridge)中， 以接收來自該遙控器722的控制信號。此外，該遙控收發 器7 14實際上也可積體化於該1C 40中。即使當該電腦系統 700關閉時，該遙控收發器714也被供電（power)。 於操作中，使用者可利用該遙控器722來致動 (activate)—壓縮音頻鍵。一適當控制信號隨後被傳送至 該遙控收發器714。如果此時該電腦系統700初始時爲關閉 (initially off)，則該遙控收發器714傳送一喚醒信號以打 開（turn on)該電腦系統700。該電腦系統700此時將檢查該 遙控收發器714以確認該被接收控制信號是否指出 (indicate)需要操作於該壓縮音頻操作模式。如結果係肯 -39- (36) 1297461 定’則將該迷你作業系統80載入至該系統記憶體（該系統 RAM 3 0)中’並開始操作於該壓縮音頻執行模式，正如前 述該音頻播放器電源開關54啓動系統。 如此，該電腦系統700的一使用者藉由該遙控器722即 可取用該壓縮音頻執行模式下有用的功能以及應用，而無 需實際致動該電腦系統700中的適當按鍵，例如該等功能 鍵48。該相同遙控器722亦具有一正常啓動鍵，以於該正 規操作模式下啓動該電腦系統700，其中該一般作業系統 可被讀取至該系統記憶體（該系統RAM30)。以此，該遙控 器722亦可用於控制於正常操作模式下的其它功能。 娛樂模式（Entertainment Mode) 除了該壓縮音頻執行模式下之操作外，現今PC通常 包含一娛樂應用主機（host of entertainment application)， 該主機於傳統上以計算應用爲主的個人電腦應用中並不常 見。舉例來說，這些娛樂應用包含但不限於以下數種音頻 播放程式（audio playback application):網際網路電台廣 播和壓縮音頻播放、DVD電影播放應用、電視收看應用 、數位裝置應用、遙控應用以及錄音應用等等。正如選擇 壓縮音頻執行模式中，快速存取音頻播放的優點以及其它 應用的優點一樣，選擇一娛樂模式以快速存取由個人電腦 所提供的娛樂應用也具有相似優點。以此，一個人電腦使 用者可以選擇於一正常操作模式下，或是該娛樂模式下操 作個人電腦。這樣的選擇可以硬體爲基礎（hardware -40- 1297461 (37) based) ’例如致動一特定娛樂鍵，或以軟體爲基礎，例如 藉由一選擇表（selection menu)。如果選擇該正常操作模式 ’則一典型啓動序列以及一主要作業系統例如Wind〇ws@ 將被執行（result)。如果選擇該娛樂模式，則一啓動序列 以及一替代作業系統，例如該迷你作業系統8〇將被執行 (result)。如先前所述，該迷你作業系統可作爲該較大 作業系統的一部份被實施，例如，該迷你作業系統8 〇可爲 該較大作業系統中，執行該娛樂應用的操作所需的部分。 以此’該迷你作業系統8 0可爲該較大作業系統的一子集合 。此處敘述的該啓動序列可使一使用者快速存取該娛樂模 式。 快速啓動（Quick Boot) 圖8所示爲一快速啓動過程的一示例性流程圖8 〇 〇。此 處敘述的該快速啓動程序（quick boot process)係當該個人 電腦操作於該娛樂模式時，啓動該迷你作業系統8 〇以供使 用。熟習該項技術者將可理解，本發明揭露的該快速啓動 程序亦可被應用來加速其它作業系統，例如該主作業系統 的啓動程序。當該個人電腦於步驟8 0 2中開啓時，用於該 迷你作業系統8 0的快速啓動程序開始。於步驟8 〇 4中，判 斷是否需要以該娛樂模式啓動。舉例來說，上述判斷可由 BIOS根據個人電腦是否藉由該主電源開關或是一娛樂模 式開關開啓爲之。如前所述，這樣的選擇亦可以軟體爲基 礎。如需要該一般啓動模式，則該系統於步驟8 0 6中啓動 -41 - (38) 1297461 該一般作業系統，例如Windows®等，將該一般作業系統 讀取至該系統RAM並執行。 如需要該娛樂模式，於步驟808中判斷於前次娛樂模 式啓動時是否有任何硬體被更動。該判斷通常由BI0S作 出。如果某些硬體被更動，則隨後於步驟8 10中設定一硬 體更動旗標（hardware change flag)。相反的，如果沒有硬 體被更動，則不會設定旗標。接著，於步驟812中執行一 ^ BIOS啓動程序。該啓動程序可爲一般Bi〇S啓動，或者 是一加速BIOS啓動程序（accelerated BIOS boot)，關於該 BIOS加速啓動程序將參照圖9於以下說明。於步驟812中 的該BIOS啓動程序之後，步驟814中，控制被轉移給一 迷你作業系統讀取器。步驟816中，該迷你作業系統讀取 器隨後讀取適當的迷你作業系統鏡像（i m a g e )。該迷你作 業系統8 0可爲該主作業系統的一部分，亦可儲存於某記憶 體儲存裝置中。該迷你作業系統亦可以壓縮格式儲存，於 f 此情況下，該迷你作業系統讀取器先進行解壓。隨後，於 步驟818中，將控制轉交給該迷你作業系統80。 一旦於控制於步驟8 1 8中被轉移給該迷你作業系統， 則於步驟820中判斷一預設程式組（preconfigured)和一迷 你作業系統記憶體鏡像（Mini-OS Memory Image, PSM Image)支援功能是否致動。如果該PSM鏡像支援未被致 動，則於步驟822中該迷你作業系統被正常啓動。該迷你 作業系統的正常啓動步驟包括選擇和讀取PC操作於娛樂 模式下可能要用到的各種軟體模組。 -42- (39) 1297461 如果該P S Μ鏡像支援功能已經被致動，則隨後 驟8 24中判斷是否已設定過該硬體更動旗標。如果被 之該旗標指示硬體設定自上次娛樂模式啓動後已被改 則於步驟826中該迷你作業系統將被正常啓動。該迷 業系統正常啓動程序包含執行該迷你作業系統軟體模 及執行基於新的硬體設定而讀取的應用程式。此外， 本例中該PS Μ鏡像支援功能已經被致動，則一新的 鏡像檔案於步驟830中被創造。該鏡像檔案可隨後被 於之後的娛樂模式啓動序列（sequence)。 如果被設定之該旗標指示硬體設定自上次娛樂模 動後沒有被更動，則於步驟8 28中立即載入一適當的 鏡像檔案，並於步驟832中執行該適當的PSM鏡像檔 於此例中，該適當的PSM鏡像檔案係先前娛樂模式 時所創造。 此外，可以有數種PSM鏡像檔案依不同情況被 。再次地，上述的PSM鏡像檔案可爲先前該娛樂模 ，一硬體沒有更動的啓動時的該PSM鏡像檔案，或 於當前使用的硬體產生的PSM鏡像檔案。爲了選擇 哪一個 PSM鏡像文件，一啓動時間機制（boot mechanism)於步驟828中被提供。以此，如果於這樣 PSM鏡像檔案中正確地尋獲了（captured)該讀取設定 該迷你作業系統的啓動就被加快。於理想情況下，當 一類似暫停（suspendV繼續（resume)機制啓動以准許 恢復（restoration)至一已知PSM鏡像檔案之後，一特 於步 設定 變， 你作 組以 既然 PSM 利用 式啓 PSM 案。 啓動 讀取 式下 爲基 讀取 time 的一 ，則 使用 快速 定迷 -43- (40) 1297461 你作業系統的PSM鏡像檔案以及一預先讀取（prei〇aded) 的應用程式可被立即尋獲。 該PSM鏡像檔案一般包括一識別支援硬體設定的“ • 指紋（fingerprint)” ，一包括尋獲該PSΜ鏡像時顯示器顯 - 不內容的“登入畫面（splash screen)” ，以及於獲取該 PSM鏡像檔案時，該迷你作業系統以及該PSM鏡像檔案 所使用之該記憶體部分之一記憶體鏡像檔案。 φ 此外，如果該迷你作業系統80是主作業系統的縮小版 本（scaled down)或者是其子集（subset)，藉由自動卸載 (unloaded)操作於主作業系統的該電腦系統被關閉（shut down)時，該娛樂模式不需要的軟體模組，啓動程序可以 進一步地被加快。因此，當該電腦系統於娛樂模式下再次 被開啓時，作爲該主作業系統縮小版的該迷你作業系統80 就可以更快地被啓動。 圖9爲一加速的BIOS啓動程序流程圖900。該加速啓 Φ 動程序可以用作圖8中的該BIOS啓動過程812。當需要該 一般操作模式時，該BIOS加速啓動程序亦可與該主要作 業系統一倂利用。於步驟902中，當用於該娛樂模式時， 一旦選擇了該娛樂操作模式，則該BIOS加速啓動程序 開始。於步驟904中，該BIOS判斷一般BIOS操作中是否 有任何工作（task)可被略過（skipped)。如果存在可以跳過 的工作，則於步驟906中直接跳過該部分工作以節省執行 該工作的時間。舉例來說，所有於娛樂模式下不需要的裝 置用硬體檢查（hardware checks for devices)可被省略。任 -44 - (41) 1297461 何迷你作業系統啓動所需的裝置用硬體檢查則不能被省略 。記憶體測試工作亦可被省略。 如果工作不能被省略，該BIOS加速啓動程序於步驟 9 08中判斷這些工作是否可以暫緩（deferred)或延遲 (delayed)。如果該等工作可被暫緩直到一稍後的時間，則 隨後於步驟9 10中將這些工作暫緩。舉例來說，可被暫緩 的工作包括暫緩由一碟片讀取資料直到該碟片被轉動 (spun up)。於實際操作中，任何其他工作亦可被暫緩。該 等工作可以被暫緩直到該迷你作業系統8 0被適當地讀取。 如果該等工作不能被暫緩，則該等工作可於步驟912時被 執行。 家長控制（Parental Control) 一電腦系統操作於該常規操作模式或是娛樂模式時， 可允許一用戶使用多種娛樂應用程式例如如D V D電影播 放、電視播放、音頻應用程式等等。該電腦系統也可能被 各個年齡層的兒童使用。家長或者其他監護人可能希望控 制這些娛樂應用程式可供使用的時間及其內容。另外，家 長亦可能希望允許不同年齡或成熟程度的兒童存取不同的 內容，例如，可能希望一兒童只能存取普遍級（G級）的電 影，而另一兒童能訪問存取輔導級（P G級）的電影，同時 希望在兒童們使用娛樂軟體的時候能夠追蹤他們的活動。 圖10所示係爲本發明所揭露的一家長控制系統1000， 包括一家長控制積體電路（1C) 1002和一外部儲存裝置1012 (42) (42)1297461 以提供相應的家長控制功能。該家長控制IC 1002可爲具 有其他習知元件的電腦系統的一部份。一般而言，由該家 長控制IC1002和該外部儲存裝置1012合作（cooperate)來提 供該等家長控制功能。該外部儲存裝置1 0 1 2中可包含對於 一特定兒童或一類（class)兒童的加密資料（encrypted data) 。該外部儲存裝置10 12可爲任何一種可儲存資料的裝置。 舉例來說，該儲存裝置可例如一智能卡、SD卡、記憶棒 、壓縮快閃卡等等。該家長控制1C 1002可以是一單獨的 1C，或與電腦系統中的其他1C如CardBus控制單元或者 快閃記憶體讀卡器等整合。如此一來，與其它1C的整合 一般而言能節約系統成本以及電路板空間。 該電腦系統操作於該正常操作模式或該娛樂模式時， 一使用者（例如一兒童）將其儲存裝置10 12插入該計算機系 統對應的插槽中。一般而言，該家長控制1C 1002的運作 可視爲一介於該外部儲存裝置10 12以及該主機系統間的介 面，以允許該外部儲存裝置10 12以及該主機系統之間進行 安全通訊（secure communication)，其操作將於以下作進一 步詳述。該家長控制IC1002允許該主機系統正確讀取該 外部儲存裝置10 12上的資料，使得該主機系統上操作的對 應作業系統，例如操作於娛樂模式下的該迷你作業系統80 ，可以根據該外部儲存裝置1012上的指令資料 (instructional data)來控制各種娛樂應用程式的檔案播放 。以此，該家長控制1C 1002由該外部儲存裝置10 12接收 到一第一編碼信號（first coded signal)，並提供該主機系 -46- (43) (43)1297461 統可瞭解的一第二解碼信號給該主機系統。 一般而言，該家長控制1C 1002包括一儲存裝置介面 1004、一主機介面1006、一使用者輸入介面1008以及一引 擎 1010，例如一加密 / 解密（encryption/decryption)引擎。 該儲存裝置介面1004提供該外部儲存裝置101 2以及該家長 控制IC1002—通訊頻道。與之類似，該主機介面1006允 許該主機系統以及該家長控制IC1002間的通訊。該主機 系統以及該家長控制1C 1002之間的通訊可以使用任何習 知的標準匯流排介面如 PCI，USB，I2C，SMBus等等。 該使用者輸入介面1008允許使用者命令傳輸到該主機介面 1006。舉例來說，當使用者操作該電腦系統於娛樂模式時 ，該等使用者命令可能透過功能鍵輸入，如功能鍵48，也 可能透過一遙控器輸入，如該遙控器722。使用者命令亦 可透過一鍵盤或滑鼠來輸入。一旦一使用者輸入一需要命 令後，該使用者輸入介面1〇〇8即翻譯（interpret)該命令， 並提供相關命令（associated commands)至該主機介面1006 。該相關命令可隨後藉由該主機介面1〇〇6被提供給該主機 電腦。該適合的作業系統將依照接收自該外部儲存裝置 10 12的信號評估使用者命令以判斷該等使用者命令是否合 適。舉例來說，如從該外部儲存裝置1〇 12接收到的指令資 料指示特定用戶不允許觀看該內容，於該娛樂模式下的該 迷你作業系統80將拒絕使用者觀看的要求。 該家長控制1C 1002的引擎10 10於該外部儲存裝置 10 12以及該主機系統之間提供安全的通訊。資料可能以一 -47- (44) 1297461 編碼格式被儲存於該外部儲存裝置1 〇 1 2中，例如一加密格 式（encrypted format)，如此一來該外部儲存裝置1〇12只能 由對應的該家長控制1C 1002來讀取。以此，當該主機系 統需要讀取來自該外部儲存裝置1 〇 1 2的資料時，該引擎 1010的解密部分（decryption portion)提供此功能。另一方 面，當該主機系統需要寫入資料至該外部儲存裝置1012， 例如創造或改變家長控制資料時，該引擎1〇 10的加密部分 提供此功能。該引擎10 10的實現可以採用硬體、軟體或者 軟硬體的結合。如果選擇硬體，可以採用習知的微處理器 或者硬體邏輯電路來實現。 該外部儲存裝置10 12上的指示資料提供給該家長控制 1C 1002以作爲該第一編碼信號時，爲了正確還原其內容， 該引擎1010的解密部分需要一正確的解密密鑰（a correct decryption key)。該密鑰爲一種能夠有效“解碼”該加密 演算法工作原理的演算法。該密鑰亦可保證只有對應的外 部存儲器10 12才能用於該電腦系統。舉例來說，由未經授 權的使用者或者機器所創造的一儲存裝置將無法被該解密 引擎的密鑰讀取。如果沒有發現有效的外部儲存裝置，該 對應的作業系統，例如該娛樂模式下的該迷你作業系統80 ，將只允許存取或播放基本或一般等級的娛樂應用程式。 該外部儲存裝置1012可被編程（programmed)以包含對 一特定兒童的指示資料。另一種方法是將該外部儲存裝置 10 12預先進行編程，如此一來購買該電腦系統後之後，一 家長可立即擁有該已被編程的儲存裝置101 2而無須對該儲 -48- 1297461 (45) 存裝置再進行編程。預先編程的該外部儲存裝置可以用於 一類特定的兒童，例如年齡介於8-10歲的兒童。 不論由誰對該儲存設備進行編程，該儲存裝置可包含 指示資料該儲存裝置被用以該家長1C 1002連接時，家長 可規定使用娛樂軟體允許的觀看內容、總觀看時間和每天 的觀看時段，甚至可以追蹤兒童使用電腦系統的情況。爲 了控制內容，該外部儲存裝置10 12可被編程，使得當該外 部儲存裝置1012與該家長控制IC1002—起使用時，對於 未具有可接受等級的使用者不論其指令爲何，該家長控制 系統1000將不會允許其收看或者收聽特定的檔案。 舉例來說，該外部儲存裝置10 12可被具體指定爲只有 PG和G級的影片允許觀看。相似地，該外部儲存裝置 1 〇 1 2亦可具體指定該電腦系統不允許播放任何含有成人內 容的電視節目或者播放含有成人內容的音頻文件。於操作 中，兒童將其外部存儲器101 2插入該電腦系統對應的插槽 中。如果兒童操作該電腦系統於娛樂模式下，該外部儲存 裝置10 12中的指示資料表明了該使用者被允許的娛樂應用 級別，該指示資料作爲一第一編碼信號傳送至該家長控制 1C 1002。隨後該外部儲存裝置介面1004將提供代表該第一 編碼信號的一編碼輸入信號至該引擎1010。 在此例子中，該引擎1010作爲一解密引擎以轉換 (convert)該輸入編碼信號爲一輸出解碼信號。該主機介面 1006自該引擎1〇 1〇接收該輸出解碼信號並提供一系統可讀 取的第二解碼信號給該主機系統，例如操作於該娛樂模式 -49- (46) 1297461 時爲該迷你作業系統80。基於代表該外部儲存裝置101 2上 指示資料的該第二解碼信號，該迷你作業系統80將控制各 種娛樂選項。舉例來說，如果該外部儲存裝置1〇12上的指 示資料表明禁止播放R級影片，那麼不論兒童透過該等功 能鍵48還是遙控器來操作播放R級影片，該迷你作業系統 80都不會執行。 除了內容控制外，該家長控制系統1000還可包括該外 部儲存裝置1012，於一既定時間週期間（predetermined time interval)內，透過對其編程以限制換樂選項的存取時 間到一定義的時間限制（defined time limit)。如設定每天 娛樂應用程式使用時間不得超過2小時。當兒童將其外部 存儲器1012插入系統對應插槽時，該家長控制IC1002傳 達該外部儲存裝置10 I2上關於時間限制的指示給該適當作 業系統。如此一來，該適當作業系統藉由比較其內部時脈 來記錄（note)該娛樂應用操作的起始時間，並可隨後開始 一內部計數（internal account)。許多習知的方法都可完成 上述操作，包含使用石英計數的一鎖相計時器（phase locked)。一旦該內部計數達到既定限制以後，該適合作 業系統關閉所有娛樂應用程式以限制特定兒童繼續使用。 如此一來，該家長控制系統1 〇〇〇允許家長控制各個兒童能 存取娛樂應用程式的時間長度（包括不同兒童能於不同時 間存取）。 此外，該家長控制系統1000可以包含編程的該外部儲 存裝置1012，以基於時間點（time-of-day)限制娛樂選擇的 -50- 1297461 (47) 存取。舉例來說，該外部儲存裝置10 12可能被編程爲於特 定時間，例如早上9點至晚上7點之間不允許存取娛樂應用 程式。再次地，該等資料藉由該家長控制1C 1002聯繋該 適當作業系統。藉由比較該電腦系統自己的內部時脈，該 適當的作業系統可偵測是否一特定的兒童於被禁止時段內 嘗試存取娛樂應用程式，並採取適當的動作。 除了限制存取的內容、時間長度以及時間點之外，使 丨 用該家長控制1C 1002的該家長控制系統1000亦可用於追 蹤兒童使用娛樂應用程式的情況。例如，自動記錄播放了 哪些視頻或音頻並儲存於該外部儲存裝置1 0 1 2或者該電腦 系統的硬碟機等上。如果可利用網際網路進行存取，該技 術還可被利用來創造哪些網站曾經被存取的記錄。 如上所述，該娛樂應用軟體可包括音頻播放應用程式 。該音頻播放應用程式的實施方式包括但不限於以下：該 迷你作業系統被和該1C 40 (特殊目的電路40)的方法，純 ► 軟體方法（該迷你作業系統80)，或隔離和濾波電路方法， 以下對該隔離和濾波電路實施方法有詳細描述。 圖11爲一示例性電腦系統11 0 0的方塊示意圖。該電腦 系統1100於一音頻播放模式時亦需要對應軟體來播放音頻 檔案。當該電腦系統1100操作於音頻播放模式時，該電腦 系統11 0 0可將該迷你作業系統8 0讀取至該系統記憶體（例 如系統RAM)以取代該完整作業系統（即常規作業系統）， 例如W i n d 〇 w s ®等。該電腦系統11 〇 〇操作於音頻播放模式 時可利用該迷你作業系統80加1C 40的方法，以存取該音 -51 - (48) 1297461 頻播放程式。。於此示例實施例中，該電腦系統1100包含 許多已於先前圖3、5、6以及7中說明的元件，其中相似元 件的標號亦類似，於此不再贅述。該電腦系統11 〇〇包括該 IC40，該IC40於此作爲一鍵盤控制單元並用來與該等功 能鍵48、該LCD 34、該編解碼器42以及該南橋32介面連 接（interface)。該電腦系統11〇〇也包括一介面單元，例如 該南橋32，以及介面連接一外部數位媒體裝置1110的某些 週邊元件（peripheral component)，該外部數位媒體裝置 1110可用以儲存包括壓縮音頻檔案在內的複數多媒體資料 。該數位多媒體裝置1110可爲一 iPod、一 MP3播放器或 是其他習知的任何固態記憶體（solid state)音頻播放器。 一音頻播放模式電源控制單元1120被用來判斷該數位媒體 裝置1110是否與該電腦系統1100聯繋（in communication with)。雖然圖11中，該電源控制單元112〇爲該電腦系統 1100的一內部元件，但是該電源控制單元112〇也可整合到 該1C 4〇中。於一替代實施例中，該電源控制單元i 12〇可 由一手動開關（manual switch)來代替。該數位媒體裝置 1110以及該電腦系統1100之間的通訊（或者連接）可透過一 置入式連接器（？11^§以-丨1〇以/或一無線介面（以^1^8)，但 亦不限於此，以下有詳細描述。 於圖11中’該電腦系統1100使用了該插入式連接器。 該實施例中，當該電腦系統1100斷電（p0wer off)時，該電 源控制單元11 20可以透過一週邊匯流排檢測該數位媒體設 備1110是否被置入該電腦系統11〇〇。該週邊匯流排可爲 -52- (49) 1297461 USB，IEEE1394，PCI Express，或其它習知的可用的匯流 排。該數位媒體裝置111 〇配備該連接器以向該週邊匯流排 發送電子信號。該電腦系統1100亦可利用一常規的週邊連 接器，例如具有對應連接線的USB，以將該數位媒體裝置 111〇直接連接到該週邊匯流排上。當該數位媒體裝置1110 被置入該電腦系統110 0的連接器時，該數位媒體裝置i i i 0 可產生一電子信號並隨後傳送至該電源控制單元1120。該 電源控制單元11 20可感應來自該數位媒體裝置1110的該電 子信號並接著偵測該數位媒體裝置111 0是否與該週邊匯流 排連接。 或者，亦可使用一機械開關（mechanical switch)來偵 測數位媒體裝置11 10是否如前所述被置入該電腦系統1100 中。該機械開關可根據該電腦的外形設計成任意類型或形 狀。如當該電腦系統1100被供電（power on)時該數位媒體 裝置1110未置入該電腦系統1100，該開關可被設至於關斷 (OFF)狀態。如果該數位媒體裝置1110被置入該電腦系統 1100，該機械開關則處於一導通（ON)狀態。於該開啓狀態 下，該開關可產生表示該數位媒體裝置1110已置入的一電 子信號，並傳送該電子信號至該電源控制單元11 20。該電 源控制單元11 20可開啓該電腦系統11 00的電源以實行 (invoke)該音頻播放模式。 對該無線介面而言（圖未示），該電腦系統1100和該數 位媒體裝置111〇之間的連接可以使用任何習知的無線技術 如紅外線或射頻（RF)來實現。類似於該插入式連接器，該 -53- (50) 1297461 電腦系統1100的該無線介面產生一電子信號給該電源控制 單元1120，該電源控制單元1120開啓該電腦系統1100的電 源以實行該音頻播放模式。 爲敘述簡便起見，以下只描述了至該插入式連接器的 連接。當該電源控制單元1120偵測到該數位媒體裝置1110 被置入該電腦系統1100時，該電源控制單元11 20可自動開 啓該電腦系統1100的電源。該電腦系統1100可讀取該迷你 作業系統80，接著初始化（initiated)該電腦系統1100以操 作於該音頻播放模式。如前所述，該迷你作業系統80可爲 該主作業系統的一部分，換言之，該迷你作業系統可包括 該主作業系統用於該音頻播放程式的操作所需的部分。 於該音頻播放模式下，該CPU 26於該迷你作業系統 80的控制下，能夠將該數位媒體裝置111〇中的該壓縮音頻 檔案傳輸到該系統RAM 30。該CPU 26隨後可執行該音頻 解碼’換言之，該CPU26可解碼接收自該數位媒體裝置 1110的該壓縮音頻檔案。當該音頻資料由數位格式轉換爲 音頻格式後’該音頻資料將被該放大器44進一步放大，且 該被放大音頻資料隨後由該揚聲器46或者耳機（圖未示）播 放。播放該等音頻檔案時，該相應軟體可執行前述的節能 功能以將能量消耗最小化。 另一方法是該數位媒體裝置1110直接對該等壓縮音頻 檔案解碼’並隨後傳送該解碼音頻檔案如脈波編碼調變 (pulse code m(Ddulati〇n，pCM)音頻資料透過該週邊匯流排 傳送給該電腦系統1100。該解碼音頻資料隨後被儲存在該 -54- (51) 1297461 系統RAM 30中。經過數位/類比轉換以及放大之後，該解 碼音頻資料由該揚聲器4 6或者耳機（圖未示）播放。 該數位媒體裝置1110本身也具有小型鍵盤（keypad)以 供使用者執行各種功能以及應用。例如，該小型鍵盤上的 功能鍵及該等功能鍵的組合可被利用來控制音頻播放操作 如播放、快進、倒退、暫停、掃描、上一曲、下一曲以及 音量控制等等。透過致動該數位媒體裝置1110的鍵盤上對 應的功能鍵亦可執行播放清單或歌曲的選擇。除了播放音 頻或其它操作，該數位媒體裝置1110還可用於向該電腦系 統1100傳送對應（corresponding)命令。不論該電腦系統 1100與該數位媒體裝置1110是透過置入式連接器或是使用 該無線介面相連接，該迷你作業系統80都能接收來自該數 位媒體裝置1110的命令。欲執行上述功能，還需要一個專 門的軟體驅動程式（software driver)來控制該音頻播放軟 體的各種特徵並使該電腦系統1100中的元件能夠播放選取 的音頻檔案。該數位媒體裝置1110還有一個內建（built-in) 的顯示單元（圖未示）以顯示以上功能和應用的相關訊息。 另外，當該電腦系統在該迷你作業系統80的控制下操 作於該苜頻播放模式時，該等功能鍵4 8亦可替代該數位媒 體裝置1110的鍵盤以供使用者控制該電腦系統1100的一些 操作。連接到該1C 40的該等功能鍵.48可以用於搜尋該數 位媒體裝置1110中的播放清單或歌曲。該等功能鍵48亦可 用來控制播放功能，例如播放、快進、倒退、暫停和音量 控制。根據該使用者選擇的功能以及應用，同樣連接到該 -55- (52) 1297461 IC 40的該LCD 34可被用以顯示相關的資訊並且使得使用 者得以同時監控上述資訊。 儘管圖1 1中顯示兩匯流排，例如該週邊匯流排以及該 內部匯流排以執行該聯繫進行通訊，但亦可使用一組合匯 流排（combined bus)來代替以與連接到上述2匯流排的各元 件進行聯繫。 圖12顯示另一示例性電腦系統1200。該電腦系統1200 中，該音頻播放應用的實施亦可採用該迷你作業系統80加 該1C 40的方法。既然圖12標號與圖11類似，故於此處省 略了類似功能和相同元件的重複敘述，僅進一步詳細描述 不同之處於下。該1C 40不再連接到該南橋32，而是連接 到該週邊匯流排以介面連接該南橋32。該1C 40也配置了 一專用匯流排（dedicated bus)來連接該數位媒體裝置1110 。該專用匯流排可爲習知的任何可用匯流排，例如USB， IEEE1394或者 PCI Express。如圖12所示，本實施例中， 該1C 40亦可作爲該電腦系統1200的一集線器（hub)以介面 連接對應的各元件。當該數位媒體裝置1110的小型鍵盤被 用來執行各種功能和應用時，該1C 40可接收該等壓縮音 頻檔案、該解壓縮資料或是來自該數位媒體裝置的該等電 子信號，並透過該專用匯流排以及該週邊匯流排將上述資 料傳送給該電腦系統1200。 圖13爲採用該迷你作業系統80方案的一示例性電腦系 統1300的方塊示意圖。相較於該電腦系統1100以及χ 2〇〇, 該電腦系統1300於音頻播放控制中無須使用如圖丨1和12中 -56- (53) (53)1297461 所示的該IC 40、該等功能鍵48以及該液晶顯示器 34。 本實施例中，使用者僅透過使用該數位媒體裝置1110的小 型鍵盤來實現相應的功能和應用，例如播放音頻或者選擇 播放清單或歌曲等。此外，只有該數位媒體裝置1110的顯 示單元（圖未示）被用來顯示與該等功能和應用相關的訊息 〇 圖14爲可採用該隔離以及濾波電路方案的示例性電腦 系統1400。於播放音頻檔案的過程時，該數位媒體裝置 1110通常使用一個電量有限的內建電池。然而，於此實施 例中，亦可透過該週邊匯流排利用來自該電腦系統1400電 池的一選擇性電源來提供電源供應。其結果可以大大延長 該壓縮音頻的播放時間。該數位音頻裝置1 1 1 0可自行解碼 該壓縮音頻並根據該解碼後音頻資料產生類比音頻輸出。 該電腦系統1 4 0 0包括一濾波以及隔離電路1 4 1 0，即使在該 一般作業系統（完整作業系統）以及該迷你作業系統80都關 閉的情況下，其亦可由該數位音頻裝置1 110接收該類比音 頻輸出。於此條件下，該編解碼器42於該音頻播放模式期 間亦關閉。於該濾波以及隔離電路1 4 1 0消徐了該類比音頻 輸出中的一浅漏電流（leakage current)之後，該類比音頻 輸出將隨後由該音頻放大器44(該放大器44)進行放大，並 由該揚聲器46或者耳機（圖未示）播放。 圖1 5爲圖1 4中的該濾波和隔離電路χ 4 1 〇的示意圖。於 本貫施例1500中’提供了 一左聲道（left channel)以及一右 聲道等兩聲道來處理該數位音頻裝置1110的類比音頻輸出 •57- (54) 1297461 。該左聲道包括但不限於，3電容（1501、1503和1505)以 及2電阻（1502和15〇4)。該電容1501以及該電阻1502形成 一高通濾波以於所需的較高頻率過濾左聲道中的類比音頻 輸出’即左聲道輸出。由該電阻1504和該電容1505組成一 低通濾波，以進一步在所需的較低頻率過濾左聲道輸出。 經過過濾後，左聲道輸出的音頻噪訊（noise)大爲減小，該 左聲道音頻輸出隨後傳遞（deliver ed)給該放大器44。既然 該一般作業系統和該迷你作業系統80都處於關閉狀態，則 該編解碼器42將不傳遞任何左聲道音頻輸出。與之類似， 來自該數位媒體裝置1110的該右聲道輸出於另一個需要的 較高頻率和較低頻率進行過濾，隨後傳輸至該音頻放大器 44進行進一步放大，且該編解碼器42也將不傳遞任何右聲 道音頻輸出。此外，當該數位媒體裝置1110被斷電時，該 電容1503可以防止該左聲道輸出流入該編解碼器42，且該 電容1513也可阻止該右聲道音頻輸出流入該編解碼器42。 因此，於該電腦系統1400中，該濾波以及隔離電路14 10阻 止該音頻信號流入該編解碼器42中的優點甚爲明顯。 圖16爲作爲一音頻播放系統的電腦系統1600的簡化圖 。雖然一筆記型電腦16 10顯示於圖16中用於說明，然而熟 習該項技術者將可理解，習知的任何其它電腦系統都可用 於實施該音頻播放系統。透過前述的方法以及技術，該外 接數位媒體裝置1110可以置入該筆記型電腦1610以播放該 壓縮音頻檔案或者其它非壓縮檔案。此外，該數位媒體裝 置1110和該筆記型電腦1610之間還可使用無線介面連接技 •58- (55) 1297461 術來傳輸包括電子信號、該等壓縮音頻檔案或是解碼音頻 資料等。該數位音頻裝置1110可以是各種習知和/或定製 的固態記憶體音頻播放器。 儘管本發明以藉由前述例示性實施例闡明，應該瞭解 的是，在文中所使用的術語和措辭係描述性而非限制性， 且使用上述術語和措辭並未意欲排除任何所顯示和所描述 的特徵（或在其中的部分）的等效物，應理解到各種變形皆 在本發明申請專利範圍內。其他修正、變化和替換都是可 能的。 【圖式簡單說明】 圖1爲本發明一實施例的典型操作流程的方塊圖； 圖2爲本發明的一個實施例中典型的迷你作業系統啓 動和播放器功能初始化流程圖； 圖3爲包括本發明實施例的一例示音頻播放系統方塊 圖； 圖4爲本發明的一個實施例中一例示特殊目的電路的 內部架構方塊圖以及與之介面的元件； 圖5爲包含本發明的另一個實施例的一例示音頻播放 系統方塊圖； 圖6爲包含本發明的另一個實施例的僅使用軟體來解 碼和播放音頻的典型音頻播放系統的另一方塊圖； 圖7爲包含本發明的一個電腦系統的另一方塊圖，它 說明在壓縮音頻優化模式下電腦系統可以營運多種應用程 -59- (56) 1297461 式； 圖8爲一個典型的娛樂模式的電腦系統啓動的流程圖 及其相關的快速啓動過程； 圖9爲一個典型的加速BIOS啓動過程的流程圖，可 用作圖8中的BIOS啓動過程； 圖10爲包含本發明的另一個實施例的家長控制系統的 方塊圖；
圖11爲包含本發明的另一個實施例的例示電腦系統的 方塊圖； 圖12爲包含本發明的另一個實施例的例示電腦系統的 方塊圖； 圖13爲包含本發明的另一個實施例的例示電腦系統的 方塊圖； 圖14爲包含本發明的另一個實施例的例示電腦系統的 方塊圖； 圖15爲圖14中濾波和隔離電路的示意圖； 圖16爲作爲音頻播放系統的一個計算機系統的簡化圖 【主要元件符號說明】 102 :硬碟機 104 : RAM 儲存 106 : CPU 解碼 108 :編解碼器 •60- (57) (57)1297461 11 〇 :放大器 2 6 ·· CPU 28 :北橋 30 :系統RAM 32 :南橋 34 :液晶顯示器（LCD) 36 :硬碟
38 ： CD-ROM 40 :特殊目的電路 42 : (AC 97)編解碼器 44 :放大器 46 :揚聲器 48 :功能鍵 50 :標準AC 97控制單元 52 :低引腳數控制單元 54 :音頻播放器電源開關 5 6 :系統時脈 60 :開關 62 :低引腳數介面介面 64 :狀態機 66 :暫存器區塊 6 8 :功能鍵介面 604 :鍵盤控制器 606 :鍵盤 -61 - (58)1297461 72 :液晶顯示器介面 712 :數位裝置 7 1 4 :遙控收發器 716 :麥克風 722 :遙控器 80 :迷你作業系統 82 :可攜式記憶體媒體 1000 :家長控制系統 1002 :家長控制積體電路 1004 :儲存裝置介面 1006:主機介面 1008 :使用者介面 1010 :加密/解密引擎 1012 :外部儲存裝置 1110 :外部數位媒體裝置 1120 :音頻播放模式電源控制單方 1515 ：電容 1501 、 1503 、 1505 、 1511 、 1513 、 1502、 1504、 1512、 1514 ：電阻 1 6 1 0 :筆記型電腦 -62-