CN1115480A - 卡拉ok光盘处理方法和采用该方法控制音频信号的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种卡拉OK CD处理方法和采用该方法控制音频信号的装置，卡拉OK CD格式为用户提供选择演唱者声音的重放。该卡拉OK CD格式包括分成多个视频区和音频区的CD格式，而该音频区又分成用于同时记录伴音和演唱音的一部分和用于仅记录伴音的另一部分，和供以记录识别它们的编码信息；采用该方法控制音频信号的装置包括：一控制装置；一解调装置；一个音频信号处理装置；一个开关装置，以及一个D/A变换装置。

Description

卡拉OK光盘处理方法和采用该方 法控制音频信号的装置
本发明涉及一种卡拉OK CD系统，特别涉及卡拉OK CD格式和一种采用卡拉OK CD格式来控制音频信号的装置，卡拉OK CD格式为用户提供演唱者声音的选择重放。
如图1所示，一种卡拉OK CD的普通盘数据区域包括：引入/导出区1和6与程序区2、3、4和5。引入/导出区1和6设置在用于编码其中包含模式2/形式2的空区的CD-ROMXA数据的引入和导出。
程序区包括：一个音量描述区2，它紧挨着包含在小型盘桥接器系统说明书中描述的CDI应用程序的路径名称的引入区1，一个基本数据区3，用于记录歌名、歌唱者、歌曲作者和歌词作者，一个CD-I应用程序区4，用于记录对转换成桥接器所需要的一个应用程序，该桥接器便于这个标准盘操作在CD-I/FMV演唱机的CD-RTOS(实时系统)，和一个MPEG数据区5，用于记录MPEG(活动图象专字组)视频和音频数据。
其中，引入区1记录有歌曲号码、每首歌曲的时间周期和总时间周期，以及每首歌的引入部分和索引部分，而导出区6记录有程序结束部分。
如图2所示，一种普通的卡拉OK CD系统包括：一个第一解调部分11，用于解调EFM(8至14调制)信号，一个第二解调部分12，用于解调从第一解调部分11接收的信号上的CD-ROM的区间隔，一个CPU16，用于分离从第二解调部分12接收的信号上的系统信号流，一个第一和第二存储器17和18，分别用于存贮从CPU16接收的视频和音频数据，一个MPEG视频解码器19和一个MPEG音频解码器20，分别用于解码在第一和第二存储器17和18中存储的视频和音频数据的MPEG视频信号和MPEG音频信号，一个STC(系统时钟)部分23，用于在CPU16控制下系统时间的计时，视频和音频信号处理部分13，具有一个视频显示部分21，用于把STC部分23的STC与从MPEG视频解码器19接收的比特流中PTS(显示时间标记)相比较，还有音频显示部分22，用于把STC部分23的STC与从MPEG音频解码器20接收的比特流中PTS(显示时间标记)比较，一个控制部分10，根据加入的键控信号，用于控制所有第一和第二解调部分11和12，以及视频和音频信号处理部分13，一个D/A变换器14，用于将从视频显示部分21接收的视频信号变换成模拟信号，并在控制部分10的控制下将变换的信号传送到监视器，和一个D/A变换器15，用于将从音频显示部分22接收的音频信号变换成模拟信号，并在控制部分10的控制下将变换的信号送到扬声器。
普通的MPEG视频和MPEG音频的区间隔，如图3所示。
由于MPEG视频数据量比MPEG音频数据量大得多，一个MPEG音频区A周期性地被设置在多个视频区V之间，例如，一个MPEG音频区A可以呈现在每四个MPEG视频区V中。
表1所示的音频通道编码在下面将详细地进行解释。
                   表1立体声音乐程序                 专用音乐程序
CH0左                      单通道，无唱声
CH1右                      单通道，有唱声
卡拉OK CD格式包括：一个立体声音乐程序和专用音乐程序。立体声音乐程序具有用于在MPEG音频通道0上编码的左音频通道，和用于在MPEG音频通道1上编码的右音频通道，而专用音乐程序具有用于在无唱声音乐上编码的一个通道和在有唱声音乐上编码的另一个通道。
下面将解释上述的普通卡拉OK CD系统的工作。
卡拉OK数据通过传感器读入，该数据具有通过第一解调部分11解调的EFM和校正的CD误差，第一解调部分11是一个EFM/CIRC(横向交错读出Solomon码)解码器，还具有通过第二解调部分12，即CD-ROM解码器解调在编码时交错的数据，该数据在CPU16的分离操作下，通过视频和音频信号处理部分13被分解成音频数据和视频数据，并且分别通过第一和第二存储器17和18送到MPEG视频解码器19和MPEG音频解码器20。
该MPEG视频解码器19和MPEG音频解码器20恢复压缩码，比较来自STC部分23的STC与数据中的PTS，以控制数据显示时间。
然而，这种普通的卡拉OK CD系统具有一个缺点是，在第一声道(左)和第二声道(右)执行专用音乐程序的没有唱声音乐和有唱声音乐的情况下，不能获得立体声音响效果。
本发明的目的是，为用户提供演唱音，即声音(歌唱者的歌声)和伴音的选择重放。
本发明的这些和另一个目的和特征，可以通过提供一种卡拉OKCD格式和一种采用卡拉OK CD格式来控制音频信号的装置来实现。卡拉OK CD格式包括一个被分成视频区和音频区的CD格式，而音频区又被分成同时记录伴音和演唱声的一个部分和用于仅记录伴音的另一部分，和供以记录识别它们的编码信息，使用卡拉OK CD格式来控制音频信号的装置包括：一个控制装置，根据外部所加的信号，用于控制整个系统，一个解调装置，用于解调从CD格式读入的信号，CD格式供以识别用于同时记录伴音和演唱音的一部分和用于在控制装置控制下仅记录伴音的另一部分，一个音频信号处理装置，用于使用从解调装置接收的信号来处理音频信号，并传送相应于伴音和演唱音的数据和伴音数据，一个开关装置，用于选择相应于伴音和演唱音的数据和伴音数据中的一种数据，并在控制装置的控制下传送选择的数据，和一个D/A变换器，用于D/A变换从开关装置接收的数据，并在控制装置的控制下把变换的数据送到扬声器。
下面将结合附图详细解释本发明。
附图简要说明
图1是一个卡拉OK CD数据的布局图；
图2表示一个普通卡拉OK CD系统；
图3表示一个普通MPEG音频/视频区的间隔；
图4是根据本发明的副标题；
图5表示根据本发明的MPEG音频/视频的间隔；
图6是根据本发明用于控制卡拉OK CD音频信号的一个装置；
图7是一个用于控制卡拉OK CD音频信号的装置的操作流程图；
图8是一个根据本发明的MPEG音频格式。
在图4中表示了一个根据本发明的副标题。用于在音频包中的副标题信息中识别包含演唱者声音，即演唱音和伴音的音频数据Aa和仅包含伴音数据的音频数据Ab，副标题包括具有识别值的已编码的编码信息。
其中，编码信息在数据编码时作为识别值被包括在每个区的副标题中，编码信息标准化成，如在MPEG视频中的φFH和在MPEG音频中的7FH，其中新的编码信息(例如3F)被相加，以用于音频数据区Aa和音频数据区Ab的识别信号，音频数据Aa具有演唱音和伴音，而音频数据区Ab只具有伴音。
MPEG视频和MPEG音频区的间隔如图5所示，也就是视频数据和音频数据区的间隔，一般有4到5个相邻视频区V与加在那里的一个音频区A，并能传送由所施加的选择信号识别的解码数据，在对Aa和Ab编码时附加上一个包括声音的区段。
其中，由于最新相加的音频区Aa和Ab而使缓冲器容量增加，但与图象数据相比较是无限小的，所以它可以忽略。
也就是，根据本发明的卡拉OK CD格式包括一个分成视频区和音频区的CD格式，而音频区进一步分成用于同时录制伴音和演唱音的一部分Aa和用于仅录制伴音的一部分Ab，以及供以记录识别它们的编码信息。
如图6所示，根据本明的一种用于控制卡拉OK CD音频信号的装置处于如上述解释的间隔音频数据的状态，它包括一个控制部分30、一个解调部分40、一个音频信号处理部分70、一个开关50和一个D/A转换部分60。
控制部分30根据通过键控矩阵60从外边所加的信号控制整个系统。
解调部分40包括一个第一解调器41和第二解调器42。第一解调器41用于执行来自CD格式的EFM解调，CD格式是为识别用于同时录制伴音和演唱音的一部分Aa和用于在控制部分30控制下仅录制伴音的一部分Ab而提供的。第二解调器42用于解调从第一解调器41接收的信号中CD-ROM的区间隔，并在控制器30的控制下将解调的区间隔送到音频处理部分70，由此解调从CD格式读入的信号，CD格式是为识别用于同时记录伴音和演唱音的一部分Aa和在控制部分30的控制下仅录制伴音的一部分Ab而提供的。
音频信号处理部分70包括一个CPU71，用于在控制部分30的控制下从由第二解调器42接收的信号中分离音频数据和时间数据，一个STC(系统时钟)部分77，用于使用由CPU71接收的时间信息产生同步信号，一个存储器72，用于存贮由CPU71接收的音频数据，一个MPEG音频解码器73，用于解码存贮在存储器72中的MPEG音频数据，一个信号分离器74，用于分离由MPEG音频解码器73接收的信号成为相应于伴音和演唱音的数据以及相应于伴音的数据，并在CPU71的控制下传送已分离的数据，一个第一音频显示部分75，用于将由信号分离器74接收的相应于伴音的数据中PTS(显示时间标记)与从STC77接收的信号相比较，以控制数据的显示时间，和一个第二音频显示部分76，用于将从信号分离器74接收的相应于伴音和演唱音的数据中的PTS(显示时间标记)与从STC77接收的信号相比较，以控制数据的显示时间。从而，使用从解调部分40接收的信号来处理音频信号，将该数据分离成相应于伴音和演唱音数据和伴音数据，并传送分离的数据。
开关50选择相应于伴音和演唱音的一个数据，和重放从音频信号处理部分70的第一和第二音频显部分75和76接收的伴音，并在控制部分30控制下传送选择的数据。
在控制部分30的控制下，D/A变换器60变换从开关50接收的数据。
用于处理视频信号的系统和操作与普通卡拉OK CD系统相同。
下面将解释上述所描写的根据本发明来控制卡拉OK CD音频信号的装置和操作。
已编码的卡拉OK CD数据，具有送到那里与识别值相加的编码信息，而识别值具有通过第一解调部分41即EFM/CIRC(横向交错读出Solomon码)解调的EFM和CD校正的误差，具有通过第二解调部分42即CD-ROM解码器解调编码的间隔数据，并在CPU71中分离成音频和视频数据以及时间数据。
在这瞬间，以读入编码信息输入的分离信息的音频数据送到信号分离器74，用于操作信号分离器74。
在CPU71分离的数据中，MPEG音频数据被暂时存贮在存储器72中，通过MPEG音频解码器73恢复压缩，并被传送。从MPEG音频解码器73接收的解调音频数据通过信号分离器74分离成仅带有伴音的音频数据和带有伴音和演唱音的音频数据，并在CPU71的控制下分别送到第一音频数据显示部分75和第二音频显示部分76。
也就是，由CPU71接收的音频分离信号控制第一音频显示部分75，以比较仅载有送到PTS的音频信号的伴音的音频数据Ab，以控制显示时间，并控制第二音频显示部分76，以比较载有声音，即在送到PTS的音频信号中的演唱音和伴音的音频数据以控制显示时间。由第一和第二音频显示部分75和76接收的音频数据在控制部分30的控制下通过开关50的开关操作送到D/A转换器60，在D/A转换器60中转换并送到扬声器。
在这瞬间，开关50在控制部分30的控制下动作，控制部分30是根据通过键控矩阵80所加的键控信号操作的。
参照图7，卡拉OK CD音频系统的操作在下面进行解释。
首先，读出副标题和包标题100，然后执行一个对分离成音频分离信号和MPEG音频信号的分离101，使用音频分离信号102，已分离的MPEG音频信号被解码，以分离成仅包含伴音的音频信号和包含演唱音和伴音的音频信号，和每个包的PTS被同步读取并传送103。
如图8所示MPEG音频格式产生分离的MPEG音频信号Aa和Ab，和通过从每个区的副标题提取编码信息，以及通过读包标题的音频分离信号，并与STC比较，可控制数据的显示时间。
如已说明的，用于卡拉OK CD系统的本发明，通过重放包含演唱者的声音，即重放演唱音和伴音的音频数据和包含伴音的音频数据，可以使人们欣赏卡拉OK的音调，包含伴音的音频数据允许选择地欣赏相对于CD音的立体声，并顺序地让人们愉快地练习唱歌。
虽然，本发明已结合具体实施例进行描述，就前面描述而论，显然许多方案和改型对本领域的普通技术人员更明显了，因此，本发明预期领会的所有方案和改型都适合权利要求书的保护范围。

Claims (6)

1、一种卡拉OK CD处理方法，其特征在于，其中包括分成多个视频区和音频区的CD格式，所述音频区又分成用于同时记录伴音和演唱音的一个部分和仅记录伴音的另一部分，以及提供记录识别它们的编码信息。
2、一种采用卡拉OK CD处理方法控制音频信号的装置，其特征在于，其中包括：
一个根据从外部所加的信号来控制整个系统的控制装置；
一个解调装置，用于解调从CD格式读入的信号，CD格式供以识别用于同时记录伴音和演唱音的一部分和在控制装置的控制下仅记录伴音的另一部分；
一个音频信号处理装置，使用从解调装置接收的信号，用于处理音频信号和传送相应于伴音和演唱音的数据，以及伴音数据；
一个开关装置，用于选择相应于伴音和演唱音的数据，以及伴数据中的一个数据，并在控制装置的控制下传送选择的数据；和
一个D/A变换装置，用于D/A变换从该开关装置接收的数据，并在控制装置的控制下将变换的数据送到扬声器。
3、根据权利要求2的装置，其特征在于，其中，解调装置包括：
一个第一解调器，用于执行来自CD格式的EFM解调，CD格式供以识别用于同时记录伴音和演唱音的一部分和用于在控制装置控制下仅记录伴音的另一部分，和
一个第二解调器，用于解调从第一解调器接收的信号中一个CD-ROM的区间隔，并在控制装置的控制下将已解调的区间隔送到音频处理装置。
4、根据权利要求3的装置，其特征在于，其中，该第一解调器具有EFM/CIRC(横向交错读取Solomon码)。
5、根据权利要求3的装置，其特征在于，其中该第二解调器具有一个CD-ROM解码器。
6、根据权利要求2的装置，其特征在于，其中该音频信号处理装置，包括：
一个CPU，用于在控制装置控制下，从解调装置接收的信号中分离音频数据和时间数据；
一个STC装置(系统时钟)，用于使用该CPU接收的时间信息产生同步信号；
一个存储器，用于存储从CPU接收的音频数据，一个MPEG音频解码器，用于解码在该存储器中存储的MPEG音频数据；
一个信号分离器，用于将从MPEG音频解码器接收的数据分离成相应于伴音和演唱音的数据和相应于伴音的数据，以及在CPU的控制下传送该分离的数据；
一个第一音频显示装置，用于将从信号分离器接收的相应于伴音的数据中的PTS(显示时间标记)与从STC接收的信号相比较，以控制数据的显示时间；
一个第二音频显示装置，用于将从信号分离器接收的相应于伴音和演唱音的数据中的PTS与从STC接收的信号相比较，以控制数据的显示时间。
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