应用于语音解码存储器系统的资料简拼方法

专利名称：应用于语音解码存储器系统的资料简拼方法
技术领域：
本发明是关于语音资料解码的技术领域，尤指一种应用于语音解码存储器系统的资料简拼方法。
背景技术：
一般语音资料为节省储存空间，常以一可适性差分脉冲码调变(Adaptive Differential Pulse Code Modulation，ADPCM)将语音资料先行处理后再予以储存，图1显示一可适性差分脉冲码调变装置，其中，输入的8比特语音信号s(n)是先与先前的语音信号s(n)相减，以得到一8比特的误差信号e(n)，此误差信号e(n)经由一量化器100量化后产生4比特的信号c(n)以输出储存之，且该4比特信号c(n)并经由一迟延器110的延迟后，再与一4比特的步阶装置(step)120相乘而得到一8比特的信号s(n)，以供与下次输入的语音信号s(n)相减来产生下次的误差信号e(n)，由此，可仅储存对该量化后的误差信号e(n)，而达到节省储存空间的目的。
该经由ADPCM编码的4比特的信号c(n)是储存于一存储器中，如欲使用该信号c(n)，则如图2所示，该信号c(n)先与一4比特的步阶装置(step)200经由一乘法器220相乘而得到一8比特的信号d(n)，此8比特的信号d(n)经由一加法器230与信号s(n-1)相加后即可得到一8比特的信号s(n)，由信号s(n)便可求出原来的语音信号s(n)，此信号s(n)经由一迟延器210后产生一s(n)信号。由于此种8比特语音信号s(n)一般是使用在比较低阶产品上，为了价格考量，甚少使用图2中所示的乘法器220，而是使用一处理器以查表方式而获得该8比特的语音信号s(n)，其中，该4比特的信号c(n)是如图3所示为以二个一组而存放在一比特组(byte)中，处理器则执行如图4的指令，以获得储存在低4比特处的该语音信号s(n)的指标(pointer)，依据该指标而由一事先设计好的表格查出该语音信号s(n)，再执行如图5的指令，以获得储存在高4比特处的该语音信号s(n)的指标(pointer)，依据该指标而由该表格查出另一语音信号s(n)。
然而，采用此种对ADPCM压缩信号解码时，会占用许多处理器的资源，同时该等处理器由于成本考量，根本没有提供乘法指令，更没有提供Barrel Shift指令(一次可同时向右或向左移动n比特指令)，如该等处理器欲执行向右要移动4比特指令，仍须如图5所示分成4次向右移动1比特，因此，现有处理器的ADPCM压缩信号解码的方法仍有诸多缺点而有予以改进的必要。
发明人爰因于此，本于积极发明的精神，亟思一种可以解决上述问题的“应用于语音解码存储器系统的资料简拼方法”，几经研究实验终至完成此项发明。

发明内容
本发明的目的是在提供一种应用于语音解码存储器系统的资料简拼方法，可避免现有技术需使用乘法指令或Barrel Shift指令，以节省处理器的资源，同时程序码更简洁，而达到提升解码效率的目的。
依据本发明的一特色，本发明一种应用于语音解码存储器系统的资料处理方法，该系统包含一非挥发性存储器，其具有复数个2N比特的字组，用以储存已编码的复数笔语音资料、复数个步阶大小及一表格，每一笔编码的语音资料具有N比特，其中奇数语音资料0[N-1:0]与偶数笔语音资料E[N-1:0]是交错排列成2N比特EN-10N-1…E000而储存于该非挥发性存储器的一字组，该步阶大小S[N-1:0]是间隔排列成2N比特SN-10…S000而储存于该非挥发性存储器的一字组，该表格是储存已解码的差分语音资料，其特征在于，该方法主要包括下列步骤(A)由该非挥发性存储器中读取一字组的已编码语音资料；(B)对该笔语音资料进行逻辑运算，以得到一索引值；(C)依据该索引值以由该表格中撷取对应的已解码差分语音资才十；以及(D)将由该表格中撷取的差分语音资料与先前的语音资料进行加法运算，以得到一实际的语音资料。
其中，步骤(A)至(D)是重复执行直至没有待解码的语音资料。
其中，步骤(B)的逻辑运算是先对该读取的语音资料进行与01…01b的逻辑及运算，其结果再与一步阶大小进行逻辑或运算，以得到奇数语音资料的一索引值。
其中，步骤(B)的逻辑运算是先对该读取的语音资料进行向右移1比特后再与01…01b进行逻辑及运算，其结果再与一步阶大小进行逻辑或运算，以得到偶数语音资料的一索引值。
依据本发明的另一特色，本发明一种应用于语音解码存储器系统的资料处理方法，该系统包含一非挥发性存储器，其具有复数个2N比特的字组，用以储存已编码的复数笔语音资料、复数个步阶大小及一表格，每一笔编码的语音资料具有N比特，其中奇数语音资料0[N-1:0]与偶数笔语音资料E[N-1:0]及步阶大小是先离线运算后而储存于该非挥发性存储器的字组X2N-1X2N-2…X10X0中，当中，E2i＝0ISi，0≤i≤N-1，该步阶大小S[N-1:0]是以重复比特的方式排列成2N比特SN-1SN-1…S0S0而储存于该非挥发性存储器的一字组，该表格是储存已解码的差分语音资料，该方法主要包括下列步骤(A)由该非挥发性存储器中读取一字组的已编码语音资料；(B)对该笔语音资料进行逻辑运算，以得到一索引值；(C)依据该索引值以由该表格中撷取对应的已解码差分语音资料；以及(D)将由该表格中撷取的差分语音资料与先前的语音资料进行加法运算，以得到一实际的语音资料。
其中，步骤(A)至(D)是重复执行直至没有待解码的语音资料。
其中，步骤(B)的逻辑运算是先对该读取的语音资料进行与01…01b的逻辑及运算，其结果再与一步阶大小进行互斥或运算，以得到奇数语音资料的一索引值。
其中，步骤(B)的逻辑运算是先对该读取的语音资料进行向右移1比特后，再与01…01b的进行逻辑及运算，其结果再与一步阶大小进行互斥或运算，以得到偶数语音资料的一索引值。
由于本发明设计新颖，能提供产业上利用，且确有增进功效，故依法申请发明专利。


为进一步说明本发明的技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中图1是一已知的可适性差分脉冲码调变(ADPCM)编码装置。
图2是另一已知的可适性差分脉冲码调变(ADPCM)解码装置。
图3是一已知可适性差分脉冲码调变编码信号c(n)储存示意图。
图4是一已知ADPCM编码信号低4比特c(n-1)解码程序码。
图5是一已知ADPcM编码信号高4比特c(n)解码程序码。
图6是本发明的ADPCM编码信号解码的流程图。
图7是本发明的ADPCM编码信号的储存示意图。
图8是本发明的ADPCM编码信号的低4比特解码的示意图。
图9是本发明的ADPCM编码信号的高4比特解码的示意图。
图10是本发明另一实例的ADPCM编码信号的储存示意图。
图11是本发明另一实例的ADPCM编码信号的低4比特解码的示意图。
图12是本发明另一实例的ADPCM编码信号的高4比特解码的示意图。
具体实施例方式
图6显示本发明的应用于语音解码存储器系统的资料简拼方法的流程图，其中，语音解码存储器系统包含有一非挥发性存储器，如图7所示，非挥发性存储器具有复数个2N比特的字组700，用以储存已编码的复数笔语音资料701、复数个步阶大小702及一表格703，为方便说明，非挥发性存储器的字组700长度为8(N＝4)，亦即，每一字组700为一比特组(byte)700，而该等已编码语音资料701是由处理器800依序读出以进行解码。
前述每一笔已编码的语音资料701为一半比特组(nibble)，亦即，每一笔语音资料701具有N＝4比特，而一比特组700中具有奇(odd)、偶(Even)两笔语音资料0[3:0]及E[3:0]，当中，奇数语音资料0[3:0]与偶数语音资料E[3:0]是交错排列成一比特组E303…E000以储存于该非挥发性存储器的一比特组700中；每一步阶大小702具有4个有效比特S[3:0]，其是以间隔排列成8比特S30…S00而储存于该非挥发性存储器的一比特组700；该表格703则是储存有相应于已编码语音资料701的已解码差分语音资料。
再请参照图6所示，本发明的方法首先由该处理器800自该非挥发性存储器中读取一字组(即比特组)的语音资料E303…E000(步骤S601)，于步骤S602中，处理器800对该读取的语音资料中的奇数及偶数语音资料分别进行逻辑运算，以得到一笔该奇数语音资料的索引值及一笔该偶数语音资料的索引值，如图8所示，前述逻辑运算是先对该语音资料E303…E000进行与01…01b的逻辑及(AND)运算以得到003…000，再与一步阶大小进行逻辑或(OR)运算以得到S303…S000，此即为该奇数语音资料的索引值；同时，如图9所示，前述逻辑运算亦对该语音资料进行向右移1比特后，将之与01…01b进行逻辑及(AND)运算而得到0E3…0E0，再与一步阶大小进行逻辑或(OR)运算，以得到该偶数语音资料的索引值S303…S000。
于步骤S603中，该处理器800依据该索引值S303…S000及S3E3…S0E0以分别由该表格703中撷取相对应的已解码差分语音资料；于步骤S604中，该处理器800将该由表格703中所撷取的差分语音资料与先前的已完成解码的奇、偶数语音资料分别进行加法运算，以分别得到实际的奇、偶数语音资料。
于步骤S605中，检查是否仍有待解码的语音资料，若有则重回步骤S601中，若无，则结束处理过程。
图10是本发明另一实施例的语音解码存储器系统的存储器配置图，其与前一实施例的不同处在于奇数语音资料0[N-1:0]与偶数语音资料E[N-1:0]及步阶大小是先离线运算后而储存于非挥发性存储器的2N比特字组X2N-1X2N-2…X1X0中，当中，X2i＝0iSi，X2i+1＝EiSi，0≤i≤N-1，于本实施例中，N＝4，X0＝00S0、X1＝E0S0、X2＝01S1、X3＝E1S1、X4＝02S2、X5＝E2S2、X6＝03S3、X7＝E3S3，又每一步阶大小702的有效比特S[3:0]是以重复比特的方式排列成8比特S3S3…S0S0而储存于该非挥发性存储器的一比特组700。
以本实施例的存储器配置，本发明的方法的执行步骤是相同于图6所示，惟在步骤S602中，如图11所示，处理器800是将读取的语音资料X7X6…X1X0与01…01b进行逻辑及(AND)运算以得到0X6…0X0，再与一步阶大小进行逻辑互斥或(XOR)运算以得到S303…S000，而得到奇数语音资料的索引值；同时，如图12所示，处理器800亦对该语音资料进行向右移1比特(成为X0X7…X2X1后，将之与01…01b进行逻辑及(AND)运算而得到0E7…0E1，再与一步阶大小进行逻辑互斥或(XOR)运算，以得到偶数语音资料的索引值S3E3…S0E0。
由上述的说明可知，本发明是将语音资料以特定的方式排列于存储器中，而可在以ADPCM解码来读出资料时，无需像已知技术需使用乘法指令或Barrel Shift指令，故不会占用许多处理器的资源，同时程序码更简洁，而达到提升解码效率的目的。
综上所述，本发明无论就目的、手段及功效，均不同于已知技术的特征，实为一极具实用价值的发明。惟应注意的是，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求
1.一种应用于语音解码存储器系统的资料处理方法，该系统包含一非挥发性存储器，其具有复数个2N比特的字组，用以储存已编码的复数笔语音资料、复数个步阶大小及一表格，每一笔编码的语音资料具有N比特，其中奇数语音资料0[N-1:0]与偶数笔语音资料E[N-1:0]是交错排列成2N比特EN-10N-1…E000而储存于该非挥发性存储器的一字组，该步阶大小S[N-1:0]是间隔排列成2N比特SN-10…S000而储存于该非挥发性存储器的一字组，该表格是储存已解码的差分语音资料，其特征在于，该方法主要包括下列步骤(A)由该非挥发性存储器中读取一字组的已编码语音资料；(B)对该笔语音资料进行逻辑运算，以得到一索引值；(C)依据该索引值以由该表格中撷取对应的已解码差分语音资才十；以及(D)将由该表格中撷取的差分语音资料与先前的语音资料进行加法运算，以得到一实际的语音资料。
2.如权利要求1所述的应用于语音解码存储器系统的资料处理方法，其特征在于，其中，步骤(A)至(D)是重复执行直至没有待解码的语音资料。
3.如权利要求1所述的应用于语音解码存储器系统的资料处理方法，其特征在于，其中，步骤(B)的逻辑运算是先对该读取的语音资料进行与01…01b的逻辑及运算，其结果再与一步阶大小进行逻辑或运算，以得到奇数语音资料的一索引值。
4.如权利要求1所述的应用于语音解码存储器系统的资料处理方法，其特征在于，其中，步骤(B)的逻辑运算是先对该读取的语音资料进行向右移1比特后再与01…01b进行逻辑及运算，其结果再与一步阶大小进行逻辑或运算，以得到偶数语音资料的一索引值。
5.一种应用于语音解码存储器系统的资料处理方法，该系统包含一非挥发性存储器，其具有复数个2N比特的字组，用以储存已编码的复数笔语音资料、复数个步阶大小及一表格，每一笔编码的语音资料具有N比特，其中奇数语音资料0[N-1:0]与偶数笔语音资料E[N-1:0]及步阶大小是先离线运算后而储存于该非挥发性存储器的字组X2N-1X2N-2…X10X0中，当中，E2i＝0ISi，0≤i≤N-1，该步阶大小S[N-1:0]是以重复比特的方式排列成2N比特SN-1SN-1…S0S0而储存于该非挥发性存储器的一字组，该表格是储存已解码的差分语音资料，该方法主要包括下列步骤(A)由该非挥发性存储器中读取一字组的已编码语音资料；(B)对该笔语音资料进行逻辑运算，以得到一索引值；(C)依据该索引值以由该表格中撷取对应的已解码差分语音资料；以及(D)将由该表格中撷取的差分语音资料与先前的语音资料进行加法运算，以得到一实际的语音资料。
6.如权利要求5所述的应用于语音解码存储器系统的资料处理方法，其特征在于，其中，步骤(A)至(D)是重复执行直至没有待解码的语音资料。
7.如权利要求5所述的应用于语音解码存储器系统的资料处理方法，其特征在于，其中，步骤(B)的逻辑运算是先对该读取的语音资料进行与01…01b的逻辑及运算，其结果再与一步阶大小进行互斥或运算，以得到奇数语音资料的一索引值。
8.如权利要求5所述的应用于语音解码存储器系统的资料处理方法，其特征在于，其中，步骤(B)的逻辑运算是先对该读取的语音资料进行向右移1比特后，再与01…01b的进行逻辑及运算，其结果再与一步阶大小进行互斥或运算，以得到偶数语音资料的一索引值。
全文摘要
本发明是提出一种应用于语音解码存储器系统的资料简拼方法，其首先由存储器系统的非挥发性存储器中读取一笔语音资料；其次，对该笔语音资料进行逻辑运算，以得到一索引值；再依据该索引值以由存储器系统的表格中撷取相关的已解码语音资料；最后，将由该表格中撷取的语音资料与先前的语音资料进行加法运算，以得到一实际的语音资料。
文档编号G10L19/00GK1617228SQ20031011814
公开日2005年5月18日 申请日期2003年11月10日 优先权日2003年11月10日
发明者刘德忠, 许鸿达 申请人:凌阳科技股份有限公司