专利名称：音频处理系统以及相关方法
技术领域：
本发明是有关于音频处理系统以及相关方法，特别有关于可处理NICAM 和其它标准的音频信号的音频处理系统及其相关方法。
背景技术：
为了满足多种广播需求如美国BTSC、日本EIA-J、德国A2-BG等， 一个 多标准的电视音频处理器通常需要处理多频道信号以消除或过滤噪声。通常 而言，在jt匕才几制下会以随才几存取存^"器(random accessing memory, RAM)取
代掉多个暂存器来暂存信号。
如图l所示，遵循NICAM标准的音频信号通常会具有模拟调制部分和数 字调制部分。NICAM音频信号的模拟调制部分会随着遵循其它标准的模拟信 号一起被处理。而NICAM (Near Instantaneous Companded Audio Multiplex,
接近实时的缩扩音频多路广播，简称丽音广播)音频信号的数字调制部分是由 差动相移键控(Differential Phase Shift Keying, DPSK)解码器所处理，然 后再被NICAM解码器所处理以产生音频数据。
然而，由于NICAM音频信号的才莫拟调制部分仅涵盖单一通道，因此，通 常不会使用到随机存取存储器的所有空间来^f诸存模拟调制部分。因此，浪费 了未使用的随机存取存储器空间。
发明内容
因此，本发明的一目的为提供一种音频处理系统以及相关方法，其使用 了单一随机存取存储器以共同储存NICAM和其它标准的音频信号。
本发明的一实施例揭露了一种音频处理系统，其包含模拟处理单元， 用以处理混合音频信号的模拟调制部分，以及模拟音频信号以产生输出信号； 解码器，用以解码该混合音频信号的数字调制部分以产生被解码信号；多工 器，耦接至该模拟处理单元以及该解码器，用以根据控制信号输出该输出信 号或该被解码信号；储存装置，耦接至该多工器，用以储存该多工器的输出；以及控制单元，耦接至该多工器，用以产生该控制信号。
本发明的一实施例揭露了一种电视的音频处理系统，包含模拟处理单
元，用以处理音频信号的模拟调制部分以产生第一输出信号；数字处理单元， 用以解码该音频信号的数字调制部分以产生第二^T出信号；多工器，耦接至 该模拟处理单元以及该数字处理单元，用以根据控制信号输出该第一或该第 二输出信号；储存装置，耦接至该多工器，用以储存该多工器的输出；以及 控制单元，耦接至该多工器，用以产生该控制信号。
本发明的一实施例揭露了一种音频处理方法，包含(a)处理混合音频信 号的模拟调制部分，以及模拟音频信号以产生输出信号；(b)解码该混合音频 信号的数字调制部分以产生被解码信号；(c)选择性地输出该输出信号或该被 解码信号；以及(d)使用储存装置以储存该步骤(c)的输出。
图1绘示了已知技术的NICAM音频信号。
图2绘示了根据本发明的实施例的音频处理系统。
图3绘示了对应图2所示的音频处理系统的音频处理方法。
图4绘示了根据本发明的实施例的音频处理系统。
图5绘示了对应图4所示的音频处理系统的音频处理方法。
图6绘示了交错之后的音频讯框的概略图示。
图7绘示了立体音频的凝:据结构的概略图示。
图8绘示了单声道音频的数据结构的概略图示。
200、400音频处理系统
201、401才莫拟处理单元
203解码器
205、405多工器
207、術储存装置
209、407控制单元
403数字处理单元
具体实施方式
在说明书及上述的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的元 件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一 个元件。本说明书及上述的权利要求范围并不以名称的差异来作为区分元件 的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及上 述的需求项当中所提及的「包含」为开放式的用语，故应解释成「包含但不 限定于」。以外，r耦接」 一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。 因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表该第一装置可直接电气 连接于该第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至该第二装 置。
图2绘示了根据本发明的实施例的音频处理系统。如图2所示，音频处 理系统200包含模拟处理单元201、解码器203、多工器205、储存装置207 以及控制单元209。模拟处理单元201用以处理混合音频信号的模拟调制部 分(例如，NICAM音频信号的模拟调制部分)以及模拟音频信号其中之一以产 生输出信号0S。解码器203用以解码混合音频信号的数字调制部分以产生被 解码信号DS。多工器205用以根据控制信号CS输出输出信号OS或被解码信 号DS。储存装置207 (举例来说，随机存取存储器)用以储存多工器205的输 出。控制单元209用以产生控制信号CS。
若混合信号包含NICAM音频信号，则解码器203为NICAM解码器。而且， 若混合信号包含NICAM音频信号，则解码器203可如前所述般被耦接至DQPSK 解码器。在此情况下，数字调制部分在进入解码器203会先由DQPSK解码器 处理过。因此解码器203所接收的每笔数据量皆为2字节。通常来说，数字 调制部分在进入解码器203之前会先被交错处理，且解码器203被用以解交 错处理数字调制部分以产生被解码信号DS，藉此得到音频数据。详细的交错
或解交错操作将于底下详述。
NI CAM解码器的详细操作可简述如下
1. 728 kbits/sec的原始数据串行流被传送到来自DQPSK解码器的NICAM 解码器。
2. 找寻8位的FAW(Frame Alignment Word,讯框对准字符)以找出每一 讯框的开头。而NICAM音频信号的数据结构将详述于图7和图8。
3. 在FAW和伪随机序歹l) (pseudo random sequence)之后在每一位上施行 XOR操作以回复实际数据。控制位(CI)和额外数据位(AD)亦将被解码。4. 使用随机存取存储器以解交错讯框的最后704位。
5. 在数据上施行奇偶校验(parity check),并找出标度因子(scale factor)。然后^^艮据标度因子解压缩音频数据。
6. 在时间序列中将音频数据储存至储存装置，以供后续阶段的使用。 由于NICAM解码器的操作为本领域技术人员所知悉。因此前述的步骤仅
作为举例之用，并不表示限定本发明的范围。
模拟音频信号可遵循下列标准其中之一BTSC、 EIA-J以及A2。在此实 施例中，模拟处理单元201为抽样滤波器(decimation filter),其接收混合 音频信号的数字调制部分或被模拟数字转换器处理过的模拟音频信号。
在此实施例中，控制单元209根据来自解码器203的存取需求而控制储 存装置207。
或者，控制单元2Q9接收预定频率信号PCLK，并根据预定频率信号PCLK 的频率周期产生控制信号CS。由于此类机制常净皮〃使用在音频信号处理系统中 且广为熟知，故在此不再赘述。
图3绘示了对应图2所示的音频处理系统的音频处理方法。此音频处理 方法包含
步骤301:
处理混合音频信号的模拟调制部分，以及模拟音频信号以产生输出信号。 步骤303
解码混合音频信号的数字调制部分以产生^皮解码信号DS。 步骤305
选择性地输出输出信号OS或被解码信号DS。 步骤307
使用储存装置以储存步骤305的输出。
其它技术特征可轻易地由图2的描述得知，故在此不再赘述。 本发明所提供的音频信号处理系统可以另一态样来说明。图4绘示了根 据本发明的实施例的音频处理系统400。音频处理系统400包含跟音频处理 系统200相同的元件，两者唯一不同的地方在于其操作方式。
如图4所示，音频处理系统400包含才莫拟处理单元401、数字处理单元 403 (等同于解码器203的功能)、多工器405、储存装置407以及控制单元409。 模拟处理单元401用以处理音频信号的模拟调制部分以产生第一输出信号OS"数字处理单元403用以处理音频信号的数字调制部分以产生第二输出信 号0S2。多工器405用以根据控制信号CS输出第一或该第二输出信号。储存 装置407用以储存多工器405的输出。控制单元409用以产生控制信号CS。 因此，根据本实施例，第一输出信号OS:可自混合音频信号或模拟音频信号产 生，且第二输出信号0S2可自混合音频信号产生。
音频处理系统400的其它特征已揭露于音频处理系统200的描述之中， 故在此不再赘述。
图5绘示了对应图4所示的音频处理系统的音频处理方法。此音频处理 方法包含 步骤501
处理音频信号的模拟调制部分以产生第 一输出信号OS!。 步骤503
处理音频信号的模拟调制部分以产生第二输出信号OS2。 步骤505
选择性地输出第一输出信号OS:或第二输出信号0S2。 步骤507
使用单一储存装置以储存步骤505的输出。
图5所示的方法的其它特征可轻易地由图2、 3、 4的描述得知，故在此 不再赘述。
图6绘示了交错之后的音频讯框的概略图示。如图6所示，8位的FAW 被用以定义每一讯框的开头，且最后704位以次序25、 69、 113被交错处理。
NICAM音频信号(由728位讯框组成)的数据结构将在图7和图8中说明。 图7绘示了立体音频(stereo audio)的数据结构的概略图示，而图8绘示了 单声道音频(monaural audio)的数据结构的扭克略图示。请参照图7,立体音 频的讯框是以八位的FAW作为起点，之后接续的为控制位C,其由讯框旗标 (flag)位C0、三应用控制位C1至C3，以及保留音频切换旗标C4。额外数据
AD与音频信号，还有总位为728位的信道A和B的音频^:据Al、 Bl.......
A32、 B32 (以此次序排列)一起被传送。类似的，图8所示的单声道音频的讯 框是以八位的FAW作为起点，之后接续的为控制位C，其由讯框旗标位CO、 三应用控制位CI至C3，以及保留音频切换旗标C4。额外数据AD与音频信号， 还有总位为728位的单声道音频数据nl、 n2.......(n+l)31、 (n+l)32(以此次序排列)一起被传送。
在前述的NIC細音频信号中，最多有两频道的音频信息可被传送。音频
信息可以下列三种组合之一被传送；
(1) 立体音频信号。
(2) 两独立单声道音频信号(亦称为双声道，dual raono)以及
(3) 单声道信号加上数据。
上述的组合信息会被配置图7和图8所示的控制位C。与模拟FM/AM音 频的关系有关的信息亦会被配置保留音频切换旗标C4。若模拟音频(FM/AM) 以及NIC扁音频表示相同的节目，则保留音频切换旗标C4被设成"H" (High)。 反之，若模拟音频(FM/AM)以及NICAM音频表示不同的节目，则保留音频切换 旗标C4被设成"L" (Low)。在数字音频广播装置中，模拟音频和NICAM音频 的切换点是根据旗标C4的信息而被改变。
图6至图8的内容已为本领域4支术人员所熟悉，故在此不再赘述。
根据前述的系统和结构，储存装置中的闲置空间可被NICAM解码器所使 用。因此储存装置可具有下列的用途解交错的緩冲器；若传送双语节目， 可平衡两通道M1、 M2的时间差异；以及储存下一阶段的所须数据。因此可降 低系统的所占面积，以及系统的应用性。须注意的是，本发明所揭露的内容 并不限于使用在NICAM音频信号，亦可以使用在具有模拟调制部分和数字调 制部分的混合音频信号。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均 等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1. 一种音频处理系统，包含模拟处理单元，用以处理混合音频信号的模拟调制部分，以及模拟音频信号以产生输出信号；解码器，用以解码该混合音频信号的数字调制部分以产生被解码信号；多工器，耦接至该模拟处理单元以及该解码器，用以根据控制信号输出该输出信号或该被解码信号；储存装置，耦接至该多工器，用以储存该多工器的输出；以及控制单元，耦接至该多工器，用以产生该控制信号。
2. 根据权利要求1所述的音频处理系统，其中该数字调制部分在进入该 解码器前是交错的，且该解码器被用以解交错该数字调制部分以产生该被解 码信号。
3. 根据权利要求1所述的音频处理系统，其中该混合信号是遵守NICAM 标准，且该解码器为NICAM解码器。
4. 根据权利要求1所述的音频处理系统，其中该解码器被耦接至差动相 移键控解码器，且其中该数字调制部分在进入该解码器之前为该差动相移键 控解码器所处理。
5. 根据权利要求1所述的音频处理系统，其中该模拟处理单元为抽样滤 波器。
6. 根据权利要求1所述的音频处理系统，其中该模拟音频信号是遵循 BTSC、 EIA-J以及A2-BG三种标准其中之一。
7. 根据权利要求1所述的音频处理系统，其中该控制单元还耦接至该储 存装置以及该解码器，且还依据来自该解码器的需求控制该储存装置。
8. 根据权利要求1所述的音频处理系统，其中该控制单元接收预定频率 信号，并根据该预定频率信号的工作周期产生该控制信号。
9. 一种电^L的音频处理系统，包含模拟处理单元，用以处理音频信号的模拟调制部分以产生第一输出信号； 数字处理单元，用以解码该音频信号的数字调制部分以产生第二输出信号；多工器，耦接至该模拟处理单元以及该数字处理单元，用以根据控制信号输出该第一或该第二输出信号；储存装置，耦接至该多工器，用以储存该多工器的输出；以及控制单元，耦接至该多工器，用以产生该控制信号。
10. 才艮据权利要求9所述的音频处理系统，其中该解码器为NICAM解码器。
11. 根据权利要求9所述的音频处理系统，其中该模拟处理单元为抽样 滤波器。
12. 根据权利要求9所述的音频处理系统，其中该解码器被耦接至差动 相移键控解码器，且其中该数字调制部分在进入该解码器之前为该差动相移 键控解码器所处理。
13. 根据权利要求9所述的音频处理系统，其中该控制单元还耦接至该 储存装置以及该解码器，且还依据来自该解码器的需求控制该储存装置。
14. 根据权利要求9所述的音频处理系统，其中该控制单元接收预定频 率信号，并根据该预定频率信号的工作周期产生该控制信号。
15. —种音频处理方法，包含(a) 处理混合音频信号的模拟调制部分，以及模拟音频信号以产生输出 信号；(b) 解码该混合音频信号的数字调制部分以产生被解码信号；(c) 选择性地输出该输出信号或该被解码信号；以及(d) 使用储存装置以储存该步骤(c)的输出。
16. 根据权利要求15所述的音频处理方法，其中该数字调制部分在该步 骤(b)前是交错的，且该步骤(b)被用以解交错该数字调制部分以产生该被解 码信号。
17. 根据权利要求15所述的音频处理方法，其中该混合信号是遵守NICAM 标准。
18. 根据权利要求15所述的音频处理方法，其中该数字调制部分在该步 骤(b)之前为该差动相移键控解码器所处理。
19. 根据权利要求15所述的音频处理方法，其中该模拟音频信号是遵循 BTSC、 EIA-J以及A2-BG三种标准其中之一。
全文摘要
一种音频处理系统，其包含模拟处理单元，用以处理混合音频信号的模拟调制部分，以及模拟音频信号以产生输出信号；解码器，用以解码该混合音频信号的数字调制部分以产生被解码信号；多工器，耦接至该模拟处理单元以及该解码器，用以根据控制信号输出该输出信号或该被解码信号；储存装置，耦接至该多工器，用以储存该多工器的输出；以及控制单元，耦接至该多工器，用以产生该控制信号。
文档编号H04N5/60GK101415091SQ200810144980
公开日2009年4月22日 申请日期2008年8月18日 优先权日2007年8月24日
发明者蔡典儒, 黄昭维 申请人:奇景光电股份有限公司