WO1998008223A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zur speicherung von diktaten bei einem digitalen diktiergerät - Google Patents

Verfahren und schaltungsanordnung zur speicherung von diktaten bei einem digitalen diktiergerät Download PDF

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WO1998008223A1
WO1998008223A1 PCT/EP1997/004511 EP9704511W WO9808223A1 WO 1998008223 A1 WO1998008223 A1 WO 1998008223A1 EP 9704511 W EP9704511 W EP 9704511W WO 9808223 A1 WO9808223 A1 WO 9808223A1
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cluster
speech
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PCT/EP1997/004511
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Inventor
Holger Carl
Dirk Kirchmann
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Grundig Ag
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/16—Storage of analogue signals in digital stores using an arrangement comprising analogue/digital [A/D] converters, digital memories and digital/analogue [D/A] converters 
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C2207/00—Indexing scheme relating to arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C2207/16—Solid state audio

Definitions

  • the invention relates to a method for storing dictations in a digital dictation machine according to the preamble of claim 1, 5 or 9
  • a table of contents is stored on the mass storage device, in which the address of the first cluster of the mass storage device used for storage is stored for each file.
  • a file allocation table (FAT for short) on the Mass storage stored, which contains the address of the next cluster used for storing the file under the address of the currently used cluster.
  • FAT file allocation table
  • CONFIRMATION COPY The storage area in which a file is stored is accessed by looking for the file name in the table of contents of the mass storage device and the address of the first cluster, which is stored in connection with the file name, for access to both the file AI location -Table FAT and the data of the file is used By accessing the FAT, the address of the next cluster and the next entry in the file allocation table FAT is known. When the end of the file is reached, this entry consists of a file end entry This indicates that there are no more clusters in the file
  • Word processing systems can proceed in such a way that text documents are usually loaded completely into the main memory of the personal computer, where data movements are possible very quickly
  • Voice data require significantly more memory than text data, this procedure is very time-consuming and therefore unfriendly, even with a fast memory, but especially with a slow mass memory
  • edit functions are carried out by manipulating the references to the next cluster to be output or the next language frame to be output.
  • a reference to a cluster with only (logically) deleted data is replaced by a reference to the next following cluster, which contains undeleted data
  • the number of clusters required can easily be included in this list of clusters linked via the file allocation table by adding a reference to the originally next cluster at the point at which the insertion is to take place Reference to the first cluster to be inserted is replaced and the last cluster to be inserted refers to the originally next cluster
  • the cluster-oriented file system is adapted to the requirements by direct manipulation of the FAT and / or one or more clusters.
  • Cluster headers with entries for the start address of the first speech frame and the speech frame number per cluster, each with several entries for correction possibilities, which are particularly useful in flash memory systems and have an entry for the speech coding algorithm used
  • This type of cluster header enables optimum memory utilization by arranging the speech frames across clusters.
  • a large memory resolution measured in terms of the memory consumption of the header, is achieved. This is particularly important for so-called silencer frames with speech coding algorithms
  • Speech pause compression which require relatively little storage space, by inserting frame headers in front of each speech frame, the coding of different frame lengths is made possible, eg for space-saving speech coding algorithms with speech pause recognition
  • FIG. 1 the physical and logical arrangement of the speech frames in a cluster
  • FIG. 2 the allocation of a mass storage device with a file, in which references to the next following clusters are provided in a file allocation table
  • FIG. 4 an exemplary representation of a dictation cluster
  • Fig. 2 shows schematically a possible allocation of a mass storage, in particular a disk storage or an equally managed semiconductor memory, - with a file allocation table FAT, which contains an identifier for each cluster for its occupancy state, and a table of contents IV for the assignment of file names the first cluster of each saved file,
  • FAT file allocation table
  • each cluster containing a cluster information Clx in addition to the data Dx.
  • a table of contents IV is initially stored in the mass storage device, by means of which a first cluster of the mass storage device is assigned to a file identifier, in particular a file name, in a first main entry, as is known from DOS Furthermore, information about the occupancy status of each cluster of the mass storage device is stored in the FAT, in order to be able to quickly recognize the occupied and free clusters of the mass storage device, also known from DOS.
  • file information DM hereinafter referred to as a dictation header
  • a dictation header contains various information that is important when the dictation is played back.
  • information in the dictation header such as Number of file header clusters, file type recognition, version number,
  • Additional information includes memory addresses of separate voice inserts, so-called voice information, which can be used separately by the user of the dictation machine for storing and / or creating additional information.
  • information that is important for the reproduction can also be stored in the file information DU.
  • the cluster information CHa of the first cluster contains the memory address of the first speech frame of the cluster, the number of speech frames stored in the cluster and an identifier for the compression algorithm used. This information can be stored several times in the cluster information CHa in order to make changes possible without deleting. This enables a seamless, cross-clustering of language frames of various lengths, as well as a space-saving and efficient division of the individual clusterers into language frames. The ratio of the number of divisions of the cluster in language frames to the storage requirements of the cluster information is very high.
  • speech frames with a duration of approx. 20 ms of the speech signal are encoded.This enables a temporal accuracy that corresponds to the duration of a speech frame.
  • the storage requirements of the speech frames can be different.
  • not every cluster with a new speech frame begin It is therefore necessary to specify the start of the first language frame in the form of the memory address of the first language frame in each cluster
  • Storage address of the first speech frame specifies the address of the fourth speech frame physically present in the cluster and the number of speech frames present in the cluster is set from eight to five. As a result, the first three saved speech frames are skipped during playback If the last three language frames are to be logically deleted, only the number of language frames stored in the cluster is set from five to two, as shown in FIG. 1. This skips the last three language frames.
  • the language frames that are no longer required no longer have to be physically deleted off, if these are marked as not occupied This is particularly advantageous when using flash memories, since these memories can usually only be deleted in clusters or in multiples of clusters. It is not possible to delete a single language frame in a cluster
  • the entry in the file allocation table FAT of the mass storage device is manipulated so that the entire cluster is no longer reproduced.
  • a reference to a cluster with only logically deleted data is provided by a Reference to the next following cluster of the same file is replaced, which contains data that has not been deleted. This breaks the chain of clusters and reduces them by the (logically) deleted data.
  • the number of clusters required can easily be included in the existing order of the clusters by inserting the entry in the file allocation table FAT at the point at which the insertion is to take place, by reference to the the first cluster to be inserted is replaced and the last cluster to be inserted in the file allocation table FAT contains a reference to the originally next cluster.
  • the clusters to be inserted can be physically arranged anywhere in the mass storage
  • the method according to the invention therefore enables changes to be carried out particularly quickly. For this purpose, by changing the references to the next following cluster, clusters are both inserted into a file and clusters are removed from a file
  • the cluster information Clx stores how many speech frames are stored in the cluster in question and the address from which the first speech frame is stored. This makes it possible at the beginning or end of a cluster for individual speech frames, which form the smallest subdivision of the stored speech signal, from the file To be removed In this way parts of a file can be logically deleted without having to physically carry out an erasing process. This saves both electricity for an erasing process and processing time
  • the speech frame header contains, for example, information about the silence suppression, which can take place in different stages, depending on the quality of the recording
  • An exemplary representation of a dictation cluster is described below with reference to FIG. 4.
  • the illustration shows a file cluster as it occurs in particular with flash memories. Language frames in the cluster are marked as invalid.
  • the file cluster consists of the cluster information Clx, which in turn consists of the entries 01, 02, Ra1, Ra2 and K.
  • 01 and 02 are entries for the address of the first language frame.
  • Ra1 and Ra2 define the number of speech frames.
  • Ra1 is assigned to 01
  • Ra2 is assigned to 02.
  • entry 01 is invalid
  • 02 is valid and points to the first valid language frame Z4.
  • the speech frames Z1 to Z3 are thus marked as invalid.
  • the speech frame Yn is stored as the last speech frame in the previous cluster, exceeds the previous cluster and is completed in the current cluster. This creates a complete utilization of the memory.
  • Ra2 is the number of valid speech frames in the cluster, which begins with speech frame Z4, the address of which is stored in 02.
  • the value 4 is in Ra2, after which the speech frames Z4 to Z7 are valid.
  • With K the compression algorithm is called.
  • the speech frame headers are identified by Rh1 to Rh9. It is noted in the speech frame headers Rh1 to Rh3 and Rh7 to Rh9 that these speech frames (Z1 to Z3 and Z7 to Z9) are speech frames with speech. Rh4 to Rh6 identifies the speech frames Z4 to Z6 in which speech pause information is stored.
  • information 01 is first read out and recognized as invalid. Therefore, the information from 02 is read out in the next step. That this information is recognized as valid, Ra2 is read out, in which the number of valid speech frames is defined. Then K is read out and evaluated and thus the Compression algorithm recognized In the next step, the address of the first valid speech frame (02) is accessed.
  • the frame header Rh4 from Z4 is evaluated and from this I determine whether it is a frame with speech information or a frame with speech breaks. Speech breaks have the advantage that the frames need less storage space for the same length of time.
  • the valid speech frames are then read, decoded and reproduced. After reading out the last valid speech frame Z7, the next cluster is determined and, as described above, processed
  • a suitable control unit in the form of a microprocessor which, when playing back a file which generally contains a dictation in a dictation machine, contains the address of the first cluster and the entry in the file allocation table from the table of contents IV Reads the FAT of the desired dictation After the address has been determined in this way, the cluster information CHa of the first cluster is read from the mass storage device and, on the basis of this information, it is determined which speech frames are read from the mass storage device and are output acoustically as soon as all the speech frames of this cluster identified as relevant, which are stored as data D1a are saved, were output, the cluster information CM b of the next cluster and the next entry from the file allocation table FAT are read out with the address of the next cluster contained in the file allocation table FAT and then identified as relevant The speech frame of this cluster is read out from the data D1b and output acoustically.
  • the control unit uses this to recognize that no further cluster is output should be and ends the playback When a dictation is recorded, voice data is stored on the mass storage device.
  • the control unit first searches in the table of contents IV as freely marked clusters that can be used for storage.
  • Control unit After the voice data have been stored in the form of speech frames, which are output by an encoder, they are generated Control unit automatically the respective cluster information Clx, which is stored at the beginning of the cluster.As a rule, several speech frames will not fill exactly one cluster, so that parts of speech frames are also stored in a subsequent cluster.Therefore, the control unit determines the start address of the first speech frame starting in the cluster and the number of language frames beginning in the cluster and controls the storage of this information at the beginning of the cluster in the storage spaces provided for this purpose
  • the control unit continues to recognize the cluster and the language frame according to which the insertion is to take place, it continues to look for the next free cluster in table of contents IV it stores the address of the originally next cluster and the subsequent language frames of the current cluster in a buffer store.
  • the control unit changes the cluster information Clx of this cluster in such a way that the speech frames that are no longer relevant after the point at which the insertion is to take place and replaces the reference in the file allocation table FAT with the originally next cluster a reference to the next cluster determined to be free. Then the speech frames to be inserted are stored.
  • the control unit attaches the temporarily stored speech frames from the buffer and stores the reference from the buffer in the entry in the file allocation table FAT that is read out with the current cluster on the originally following cluster.
  • the clusters to be inserted are inserted into the logical order of the originally occupied clusters during an insertion, and the playback order is thereby changed
  • the control unit In the event that the information stored in the cluster information Clx about the number of language frames relevant in the cluster, the start address of the first language frame and the start address of the next cluster should not or cannot be overwritten, there is the possibility that several storage areas in the cluster information Clx are provided for this information and, in the event of a change, the new information is stored in the next, still free memory area.
  • the control unit then always evaluates the information in the last described memory area. The control unit recognizes which this is from the stored value

Abstract

Es ist bekannt, Sprachsignale digital in einem Halbleiterspeicher zu speichern. Aufgrund des großen Speicherbedarfs bei der Speicherung von Sprachsignalen ist für längere Aufnahmen, wie beispielsweise Diktate, ein sehr großer Halbleiterspeicher erforderlich. Dieser wird vorteilhaft durch sogenannten Flash-Speicher realisiert. Da dessen Inhalt jedoch nur in großen Abschnitten gleichzeitig gelöscht werden kann, sind geringfügige Veränderungen, wie z.B Teillöschungen und Einfügungen, nicht möglich. Dabei wird der insgesamt zur Verfügung stehende Speicher in Cluster aufgeteilt und ein Inhaltsverzeichnis angelegt, in dem die gespeicherten Dateien und der Belegungszustand jedes Clusters gespeichert werden, wie dies aus der DOS-Dateiverwaltung bekannt ist. Für jeden Cluster wird in einem File-Allocation-Table zudem eine Information gespeichert, die angibt, welcher Cluster der nächstfolgende Cluster einer Datei ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, Löschungen oder Einfügungen durch Verändern der Verweise im File-Allocation-Table auf den jeweils nächstfolgenden Cluster durchzufüren. Dadurch können sowohl Cluster in eine Datei eingefügt als auch Cluster aus einer Datei entfernt werden. Weiterhin wird in einer Clusterinformation jedes Clusters gespeichert, wieviele Sprachrahmen in dem Cluster gespeichert sind und ab welcher Adresse der erste Sprachrahmen gespeichert wird. Dadurch ist es möglich, am Anfang oder Ende eines Clusters einzelne Sprachrahmen, die die kleinste Unterteilung des gespeicherten Sprachsignals bilden, logisch aus der Datei zu entfernen, ohne einen Löschvorgang durchführen zu müssen.

Description

VERFAHREN UND SCHALTUNGSANORDNUNG ZUR SPEICHERUNG VON DIKTATEN BEI EINEM DIGITALEN DIKTIERGERÄT
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Speicherung von Diktaten bei einem digitalen Diktiergerat nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , 5 oder 9
Aus dem Bereich der Personal-Computer, insbesondere dem Betriebssystem DOS, ist bekannt, daß gespeicherte Daten in verschiedene Einheiten zusammengefaßt werden Die kleinste Informationseinheit ist ein Bit, acht Bit werden zu einem Byte zusammengefaßt, und eine bestimmte Anzahl Bytes (z B 512) bildet einen Cluster Dadurch besteht die Möglichkeit, daß nicht nur bitweise, sondern clusterweise auf Daten zugegriffen werden kann Dies verkürzt, insbesondere bei Massenspeicherπ, die für eine Veränderung des Speicheπnhalts (z B Kopieren oder Loschen) benotigte Zeit
Weiterhin ist zur Zuordnung einer Datei zu physikalischem Speicherplatz des Massenspeichers ein Inhaltsverzeichnis auf dem Massenspeicher abgespeichert, in dem zu jeder Datei die Adresse des ersten zur Speicherung benutzten Clusters des Massenspeichers abgespeichert ist Zusätzlich ist ein File-Allocation-Table (kurz FAT genannt) auf dem Massenspeicher gespeichert, der unter der Adresse des momentan benutzten Clusters die Adresse des nächstfolgenden, zur Speicherung der Datei benutzten Clusters enthalt Im letzten zur Speicherung benutzten Cluster weist der File-Allocation-Table FAT einen Datei-Ende Eintrag auf, da kein nächstfolgendes Cluster existiert
BESTÄΠGUNGSKOPIE Ein Zugriff auf den Speicherbereich, in dem eine Datei gespeichert ist, erfolgt, indem im Inhaltsverzeichnis des Massenspeichers der Dateiname gesucht wird und die Adresse des ersten Clusters, die in Verbindung mit dem Dateinamen gespeichert ist, für einen Zugriff sowohl auf den File- AI location-Table FAT als auch auf die Daten der Datei benutzt wird Durch den Zugriff auf den FAT wird die Adresse des nächstfolgenden Clusters und des nächstfolgenden Eintrags im File-Allocation-Table FAT bekannt Ist das Dateiende erreicht, besteht dieser Eintrag aus einem Datei-Ende Eintrag Daran wird erkannt, daß keine weiteren Cluster zu der Datei gehören
Auch in digitalen Diktiergeraten müssen Dateien abgespeichert werden, die Sprachaufnahmen enthalten und deren Aufbau und Verwaltung wie bei Personal-Computern gemäß den bekannten DOS-Dateiformaten erfolgen soll, um eine Austauschbarkeit der Speichermedien zwischen einem portablem Diktiergerat und einem Personal-Computer zu ermöglichen, jedoch mit den für die Sprachaufzeichnung erforderlichen Modifikationen
Bei der Sprachaufzeichnung in digitalen Diktiergeraten hat man so lange keine Probleme die meist komprimierten Sprachdaten in eine Datei zu schreiben, wie die Aufnahme höchstens unterbrochen wird, ansonsten aber stets neue Daten an das bisherige Dateiende angehängt werden Diese Situation ändert sich, wenn sogenannte Editfunktionen ermöglicht werden sollen Dies ist beispielsweise das Einfugen von Aufnahmen an beliebigen Stellen in die bestehende Aufzeichnung, sowie das Loschen von frei definierbaren Stucken einer bestehenden Aufzeichnung Diese Funktionen sollen naturlich derart ausgeführt werden, daß eine anschließende Wiedergabe der gesamten Aufnahme die einzelnen Abschnitte in der (logisch) korrekten Reihenfolge und unterbrechungsfrei erfolgt Bei Textverarbeitungssystemen kann dies dadurch gelost werden, daß die Daten der bestehenden Aufzeichnung entsprechend der Einfügung oder Loschung verschoben werden Textverarbeitungssysteme können so vorgehen, da Textdokumente in der Regel vollständig in den Arbeitsspeicher des Personal-Computers geladen werden, wo Datenbewegungen sehr schnell möglich sind Da jedoch Sprachdaten im Vergleich zu Textdaten wesentlich mehr Speicher benotigen, ist diese Vorgehensweise selbst bei einem schnellen Speicher, insbesondere aber bei einem langsamen Massenspeicher, sehr zeitraubend und damit benutzerunfreundlich
Bei einer Speicherung von Sprachdaten in einem Flash-Speicher eines portablen Diktiergeräts ist zudem ein Verschieben von Daten äußerst ineffizient, da ein Flash-Speicher vor dem Beschreiben geloscht werden muß und das Loschen, das zudem meist nur für große Speicherbereiche gleichzeitig erfolgen kann, einen vergleichsweise hohen Zeit- und Strombedarf erfordert
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren anzugeben, bei dem die oben genannten Nachteile vermieden werden und ein Editieren von gemäß den DOS-Spezifikationen gespeicherten Dateien möglichst schnell und stromsparend möglich ist, auch wenn die Dateien auf einem relativ langsamen Massenspeicher gespeichert sind. Dies soll insbesondere bei Verwendung von Flash-Speichern als Massenspeicher sichergestellt sein
Diese Aufgabe wird bei einem Diktiergerat nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, 5 oder 9 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils dieser Ansprüche gelost
Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteranspruchen zu entnehmen Erfindungsgemaß werden Editfunktionen durch Manipulationen der Verweise auf den nächsten auszugebenden Cluster oder den nächsten auszugebenden Sprachrahmen durchgeführt Ein Verweis auf einen Cluster mit ausschließlich (logisch) gelöschten Daten wird durch einen Verweis auf den nächstfolgenden Cluster ersetzt, der nicht gelöschte Daten enthalt Dadurch wird die Kette der Cluster aufgebrochen und um die (logisch) gelöschten Daten verkürzt wieder zusammengesetzt Die freiwerdenden Cluster werden dabei entweder direkt als frei markiert, oder - im Fall von Flash-Speicher - als „dirty" (zum Loschen freigegeben = potentiell frei)
Zusätzlich laßt sich bei Einfügungen leicht die benotigte Zahl von Clustern in diβ /orhandene, über den File-Allocation-Table verkettete Liste an Clustern aufnehmen, indem an der Stelle, an der die Einfügung erfolgen soll, der Verweis auf den ursprünglich nächsten Cluster durch einen Verweis auf den ersten einzufugenden Cluster ersetzt wird und beim letzten einzufugenden Cluster ein Verweis auf den ursprunglich nächsten Cluster erfolgt
Bei innerhalb eines Clusters zu loschenden Sprachrahmen wird ein zusätzlicher Verweis auf den ersten Sprachrahmen des Clusters und/oder zusätzlich die Anzahl der im Cluster gespeicherten Sprachrahmen gespeichert, wodurch die Anzahl der auszugebenden Sprachrahmen neu definiert wird Diese Verweise sind am Beginn eines jeden Clusters an dafür vorgesehenen und reservierten Speicherstellen gespeichert Bei der Ausgabe muß jeweils geprüft werden, welcher der letzte und damit gültige Eintrag für die Adresse des ersten Sprachrahmens und für die Anzahl der Sprachrahmen ist
Um ein möglichst effektiven Diktieren mit Editierfunktionen (Einfugen, luckenfreies Loschen, Ubersprechen vorhandener Diktate in Flash-Speicher) in einem clusteroπenterten Betriebssystem auf Minimalhardware (geringer Arbeitsspeicher begrenzte Prozessorleistung) zu gewährleisten werden insbesondere die im weiteren beschriebenen Maßnahmen ergriffen Das clusterorientierte Dateisystems wird durch direkte Manipulation der FAT und/oder eines oder mehrerer Cluster an die Erfordernisse angepaßt Es werden Clusterheader mit Eintragen für Startadresse des ersten Sprachrahmens und der Sprachrahmenanzahl je Cluster, mit jeweils mehreren Eintragen für Korrekturmog chkeiten, welche besonders in Flashspeichersystemen sinnvoll sind und einen Eintrag für den verwendeten Sprachkodieralgorithmus aufweisen, benutzt
Diese Art des Clusterheaders ermöglicht eine optimale Speicherausnutzung durch clusterubergreifende Anordnung der Sprachrahmen Außerdem wird eine, gemessen am Speicherverbrauch des Headers, große Speicherauflosung erzielt Dies ist insbesondere wichtig für sogenannte Silencerahmen bei Sprachkodieralgoπthmen mit
Sprachpausenkomprimierung, die relativ wenig Speicherplatz benotigen Durch die Einfügung von Rahmenheader vor jeden Sprachrahmen, wird die Kodierung unterschiedlicher Rahmenlangen, z B für speicherplatzsparende Sprachkodieralgoπthmen mit Sprachpausenerkennung, ermöglicht
Die Merkmale der Ansprüche werden im folgenden an exemplarischen Ausfuhrungsbeispielen anhand der Zeichnung erläutert Die Ausfuhrungsbeispiele sind keine erschöpfende Aufzahlung der erfindungsgemaßen Ausgestaltungsmog chkeiten, sondern haben nur beispielhaften Charakter Die Merkmale der Ansprüche können einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander benutzt werden Es zeigt.
Fig 1 : die physikalische und logische Anordnung der Sprachrahmen in einem Cluster, Fig. 2. die Belegung eines Massenspeichers mit einer Datei, bei der in einem File-Allocation-Table Verweise auf die nächstfolgenden Cluster vorgesehen sind,
Fig 3: die physikalische und logische Anordnung der Cluster einer Datei im Massenspeicher nach einer Einfügung Fig. 4. eine beispielhafte Darstellung eines Diktatclusters
Fig. 2 zeigt schematisch eine mögliche Belegung eines Massenspeichers, insbesondere eines Plattenspeichers oder eines ebenso verwalteten Halbleiterspeichers, - mit einem File-Allocation-Table FAT, der für jeden Cluster eine Kennung für dessen Belegungszustand enthält, sowie einem Inhaltsverzeichnis IV zur Zuordnung von Dateinamen zu dem ersten Cluster jeder gespeicherten Datei,
- mit Dateien, die mit einer Dateiinformation Dlx beginnen und deren Daten Dx in Clustern gespeichert sind, wobei jeder Cluster neben den Daten Dx eine Clusteπnformation Clx enthält.
Im Massenspeicher ist zunächst ein Inhaltsverzeichnis IV gespeichert, durch das in einem ersten Haupteintrag einer Dateikennung, insbesondere einem Dateinamen, ein erster Cluster des Massenspeichers zugeordnet wird, wie es aus DOS bekannt ist Weiterhin sind in der FAT Informationen über den Belegungszustand jedes Clusters des Massenspeichers gespeichert, um schnell die belegten und freie Cluster des Massenspeichers erkennen zu können, ebenfalls bereits aus DOS bekannt.
Zu Beginn eines ersten Diktats wird eine Dateiinformation DM , im weiteren als Diktatheader bezeichnet, abgespeichert, die verschiedene Informationen enthält, die bei der Wiedergabe des Diktats von Bedeutung sind. Insbesondere sind Informationen im Diktatheader , wie z.B. Anzahl der Dateiheadercluster, Dateitypenerkennung, Versionsnummer,
Softwarelizenznummer, Autor, Bearbeitungsnumer, Bearbeitungszustand, Aufzeichnungszeitpunkt, Aufzeichnungsende, Diktatlänge, Schreibschutz und Zusatzinformationen enthalten. Zusatzinformatinen beinhalten Speicheradressen von separaten Spracheinfügungen, sogenannten Sprachinfos, welche gesondert vom Benutzer des Diktiergerätes für Ab- und/oder Anlegen von Zusatzinformationen verwendet werden können.
Weiterhin können Informationen, die für die Wiedergabe von Bedeutung sind, ebenfalls in der Dateiinformation DU gespeichert werden.
Anschließend folgt die Cluste nformation CHa des ersten Clusters. Diese beinhaltet die Speicheradresse des ersten Sprachrahmens des Clusters, die Anzahl der im Cluster gespeicherten Sprachrahmen sowie eine Kennung für den verwendeten Kompressionsalgorithmus. In der Clustehnformation CHa können diese Informationen mehrmals abgespeichert werden, um Änderungen ohne Löschvorgänge möglich zu machen. Hierdurch wird eine lückenlose, clusterübergreifende Aneinanderreihung von Sprachrahmen verschiedenster Länge, sowie eine speicherplatzsparende und effiziente Unterteilung der einzelnen Clusterer in Sprachrahmen ermöglicht. Das Verhältnis der Anzahl der Unterteilungen des Clusters in Sprachrahmen, zum Speicherbedarf der Clustehnformation, ist sehr hoch. Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei welchem zu jedem Sprachrahmen ein Gultigkeitsflag gesetzt wird, wird bei der Erfindung die Startadresse des ersten Sprachrahmens, sowie die Anzahl der Sprachrahmen abgespeichert Hierdurch wird für eine vorgegebene Anzahl von Sprachrahmen insgesamt nur ein Adressbereich verwendet, unabhängig von der maximalen Anzahl der möglichen, in einem Cluster speicherbaren, Sprachrahmen Anderfalls mußte für jeden einzelnen Sprachrahmen, der maximal möglichen Rahmen, jeweils ein Gultigkeitsflag gesetzt werden Dies wurde zu einem höheren Speicherbedarf fuhren
Aufgrund der Segmentierung des Sprachsignals wahrend der Kompression werden jeweils Sprachrahmen mit ca 20 ms Dauer des Sprachsignals kodiert Dadurch ist eine zeitliche Genauigkeit möglich, die der Dauer eines Sprachrahmens entspricht Der Speicherbedarf der Sprachrahmen kann unterschiedlich sein In der Regel wird nicht jeder Cluster mit einem neuen Sprachrahmen beginnen Es ist somit erforderlich, in jedem Cluster den Beginn des ersten Sprachrahmens in Form der Speicheradresse des ersten Sprachrahmens anzugeben
Durch die Angabe der Anzahl von im Cluster gespeicherten Sprachrahmen und der Speicheradresse des ersten Sprachrahmens wird es möglich, am Beginn und am Ende eines Clusters Sprachrahmen logisch zu loschen, wodurch diese nicht mehr ausgegeben werden, ohne daß der Speicher physikalisch geloscht werden muß Sollen beispielsweise am Beginn des Clusters drei Sprachrahmen logisch geloscht werden, wird als
Speicheradresse des ersten Sprachrahmens die Adresse des vierten im Cluster physikalisch vorhandenen Sprachrahmens angegeben und die Anzahl der im Cluster vorhandenen Sprachrahmen von acht auf fünf gesetzt Dadurch werden die ersten drei gespeicherten Sprachrahmen bei der Wiedergabe übersprungen Sollen die letzten drei Sprachrahmen logisch geloscht werden, wird nur die Anzahl der im Cluster gespeicherten Sprachrahmen von fünf auf zwei gesetzt, wie in Fig 1 dargestellt Dadurch werden die letzten drei Sprachrahmen übersprungen Die nicht mehr benotigten Sprachrahmen müssen nicht mehr unmittelbar physikalisch geloscht werden Es reicht aus, wenn diese als nicht belegt gekennzeichnet werden Insbesondere bei der Verwendung von Flash-Speichern ist dies vorteilhaft, da diese Speicher in der Regel nur clusterweise, bzw in Vielfachen von Clustern, geloscht werden können Ein Loschen eines einzelnen Sprachrahmens in einem Cluster ist nicht möglich
Sobald ein ganzer Cluster keine Sprachrahmen mehr enthalt, die wiedergegeben werden sollen, wird der Eintrag im File-Allocation-Table FAT des Massenspeichers manipuliert, so daß der ganze Cluster nicht mehr wiedergegeben wird Ein Verweis auf einen Cluster mit ausschließlich logisch gelöschten Daten wird durch einen Verweis auf den nächstfolgenden Cluster derselben Datei ersetzt, der nicht gelöschte Daten enthalt Dadurch wird die Kette der Cluster aufgebrochen und um die (logisch) gelöschten Daten verkürzt wieder zusammengesetzt Die freiwerdenden Cluster werden dabei entweder direkt als frei, oder - im Fall von Flash-Speicher - als „dirty" (zum Loschen freigegeben = potentiell frei) markiert Enthalt der Eintrag im File-Allocation-Table FAT für den ersten Cluster einer Datei vor dem Loschvorgang einen Verweis auf einen zweiten Cluster und der Eintrag im File-Allocation-Table FAT für diesen Cluster einen Verweis auf einen dritten Cluster, so wird durch einen Loschvorgang, bei dem die Sprachrahmen des zweiten Clusters vollständig geloscht werden, der Verweis im File-Allocation- Table FAT für den ersten Cluster derart geändert, daß dieser nicht mehr auf den zweiten sondern auf den dritten Cluster verweist Der zweite Cluster wird zumindest durch eine entsprechende Markierung zum Loschen freigegeben Dadurch wird erreicht, daß bei einer Wiedergabe nur noch die Sprachrahmen des ersten und dritten Clusters ausgegeben werden
Umgekehrt laßt sich bei Einfügungen leicht die benotigte Zahl von Clustern in die vorhandene Reihenfolge der Cluster aufnehmen, indem an der Stelle, an der die Einfügung erfolgen soll, der Eintrag im File-Allocation-Table FAT auf den ursprünglich nächsten Cluster durch einen Verweis auf den ersten einzufugenden Cluster ersetzt wird und beim letzten einzufügenden Cluster im File-Allocation-Table FAT ein Verweis auf den ursprünglich nächsten Cluster erfolgt Die einzufugenden Cluster können dabei an einer beliebigen Stelle des Massenspeichers physikalisch angeordnet sein
Das erfmdungsgemaße Verfahren ermöglicht es daher, Veränderungen besonders schnell durchzufuhren Dafür werden durch Verandern der Verweise auf den jeweils nächstfolgenden Cluster sowohl Cluster in eine Datei eingefugt als auch Cluster aus einer Datei entfernt
Zusätzlich ist in der Clusteπnformation Clx gespeichert, wieviele Sprachrahmen in dem betreffenden Cluster gespeichert sind und ab welcher Adresse der erste Sprachrahmen gespeichert ist Dadurch ist es möglich am Anfang oder Ende eines Clusters einzelne Sprachrahmen, die die kleinste Unterteilung des gespeicherten Sprachsignals bilden, aus der Datei zu entfernen Derart können Teile einer Datei logisch geloscht werden, ohne einen Loschvorgang physikalisch durchfuhren zu müssen Dadurch wird sowohl Strom für einen Loschvorgang als auch Bearbeitungszeit eingespart
Der Sprachrahmenheader beinhaltet beispielsweise Informationen über die Sprachpausenunterdruckung, welche in verschiedenen Stufen erfolgen kann, abhangig von der Qualität der Aufzeichnung Eine beispielhafte Darstellung eines Diktatclusters wird im folgenden anhand der Fig. 4 beschrieben.
Die Darstellung zeigt einen Dateicluster, wie er insbesondere bei Flashspeichern vorkommt. Im Cluster sind Sprachrahmen als ungültig markiert.
Der Dateicluster besteht aus der Clusterinformation Clx, die wiederum aus den Einträgen 01 , 02, Ra1 , Ra2 und K besteht. Mit 01 und 02 sind Einträge für die Adresse des ersten Sprachrahmens bezeichnet. Ra1 und Ra2 definieren die Anzahl der Sprachrahmen. Ra1 ist 01 zugeordnet, Ra2 ist 02 zugeordnet. Der Eintrag 01 ist im Beispiel ungültig, 02 hingegen gültig und zeigt auf den ersten gültigen Sprachrahmen Z4. Die Sprachrahmen Z1 bis Z3 sind somit als ungültig markiert. Der Sprachrahmen Yn ist im vorherigen Cluster als letzter Sprachrahmen gespeichert, überschreitet den vorherigen Cluster und wird im aktuellen Cluster abgeschlossen. Hierdurch entsteht eine lückenlose Ausnutzung des Speichers. In Ra2 ist die Anzahl der gültigen Sprachrahmen im Cluster, welche mit dem Sprachrahmen Z4 beginnt, dessen Adresse in 02 abgelegt ist. In Ra2 steht der Wert 4, wonach die Sprachrahmen Z4 bis Z7 gültig sind. Mit K ist der Kompressionsalgorithmus bezeichnet.
Mit Rh1 bis Rh9 sind die Sprachrahmenheader bezeichnet. In den Sprachrahmenheadern Rh1 bis Rh3, sowie Rh7 bis Rh9 ist vermerkt, daß es sich bei diesen Sprachrahmen (Z1 bis Z3 und Z7 bis Z9) um Sprachrahmen mit Sprache handelt. Rh4 bis Rh6 kennzeichnet die Sprachrahmen Z4 bis Z6 in welchen Sprachpauseninformation gespeichert sind.
Beim Auslesen der Information wird zunächst die Information 01 ausgelesen und als ungültig erkannt. Daher wird im nächsten Schritt die Information aus 02 ausgelesen. Das diese Information als gültig erkannt wird, wird Ra2 ausgelesen, worin die Anzahl der gültigen Sprachrahmen definiert ist. Anschließend wird K ausgelesen und ausgewertet und somit der Kompressionsalgoπthmus erkannt Im nächsten Schritt wird auf die Adresse des ersten gültigen Sprachrahmens (02) zugegriffen Der Rahmenheader Rh4 von Z4 wird ausgewertet und hieraus ergibt ich, ob es sich um einen Rahmen mit Sprachinformation oder um einen Rahmen mit Sprachpausen handelt Sprachpausen haben den Vorteil, daß die Rahmen bei zeitlich gleicher Lange, weniger Speicherplatz benotigen Anschließend werden die gültigen Sprachrahmen ausgelesen, decodiert und wiedergegeben Nach dem Auslesen des letzten gültigen Sprachrahmens Z7, wird der nächste Cluster ermittelt und, wie oben beschrieben, verarbeitet
Zur Durchfuhrung dieses Verfahrens ist eine geeignete Steuereinheit in Form eines Mikroprozessors erforderlich, die bei der Wiedergabe einer Datei, die bei einem Diktiergerat in aller Regel ein Diktat enthalt, aus dem Inhaltsverzeichnis IV die Adresse des ersten Clusters und des Eintrags im File-Allocation-Table FAT des gewünschten Diktats ausliest Nach der derartigen Ermittlung der Adresse wird die Clustennformation CHa des ersten Clusters aus dem Massenspeicher ausgelesen und aufgrund dieser Information bestimmt, welche Sprachrahmen aus dem Massenspeicher ausgelesen und akustisch ausgegeben werden Sobald alle als relevant gekennzeichneten Sprachrahmen dieses Clusters, die als Daten D1a gespeichert sind, ausgegeben wurden, wird mit der im File-Allocation-Table FAT enthaltenen Adresse des nächstfolgenden Clusters die Clustennformation CM b des nächstfolgenden Clusters und der nächste Eintrag aus dem File-Allocation-Table FAT ausgelesen und anschließend die als relevant gekennzeichneten Sprachrahmen dieses Clusters aus den Daten D1b ausgelesen und akustisch ausgegeben Dieser Vorgang wiederholt sich, bis im File-Allocation-Table FAT keine Adresse eines weiteren Clusters, sonder eine Datei-Ende-Marke enthalten ist Daran erkennt die Steuereinheit, daß kein weiterer Cluster ausgegeben werden soll und beendet die Wiedergabe Bei der Aufzeichnung eines Diktats werden Sprachdaten auf dem Massenspeicher gespeichert Dabei sucht die Steuereinheit zunächst im Inhaltsverzeichnis IV als frei markierte Cluster, die für die Speicherung benutzt werden können Nach der Speicherung der Sprachdaten in Form von Sprachrahmen, die von einem Codierer ausgegeben werden, erzeugt die Steuereinheit automatisch die jeweilige Clustennformation Clx, die am Anfang des Clusters abgespeichert wird In der Regel werden mehrere Sprachrahmen nicht exakt einen Cluster ausfüllen, so daß Teile von Sprachrahmen auch in einem folgenden Cluster gespeichert werden Daher ermittelt die Steuereinheit die Startadresse des ersten im Cluster beginnenden Sprachrahmens und die Anzahl der im Cluster beginnenden Sprachrahmen und steuert die Speicherung dieser Angaben am Anfang des Clusters in die dafür vorgesehenen Speicherplatze
Spätestens wenn der nächste freie Cluster zur weiteren Speicherung ermittelt wurde, wird dessen Startadresse in einem Eintrag im File- Allocation-Table FAT gespeichert, der mit dem vorhergehenden Cluster ausgelesen wird Am Ende des Diktats wird anstelle der Startadresse des folgenden Clusters automatisch eine Datei-Ende Marke von der Steuereinheit im File-Allocation-Table FAT gespeichert
Soll nach dem Diktat eine Einfügung gemacht werden, so gibt der Benutzer die Stelle an, an der die Einfügung erfolgen soll Die Steuereinheit erkennt den Cluster und den Sprachrahmen, nach dem die Einfügung erfolgen soll, sie sucht im Inhaltsverzeichnis IV den nächsten freien Cluster, weiterhin speichert sie die Adresse des ursprünglich nächsten Clusters und die noch folgenden Sprachrahmen des aktuellen Clusters in einem Zwischenspeicher Außerdem verändert die Steuereinheit die Clustennformation Clx dieses Clusters derart, daß die Sprachrahmen, die nach der Stelle, an der die Einfügung erfolgen soll, nicht mehr relevant sind und ersetzt den Verweis im File-Allocation-Table FAT auf den ursprünglich nächsten Cluster durch einen Verweis auf den nächsten als frei ermittelten Cluster. Dann erfolgt die Speicherung der einzufügenden Sprachrahmen Hat der Benutzer die Einfügung beendet, fügt die Steuereinheit die zwischengespeicherten Sprachrahmen aus dem Zwischenspeicher an und speichert in dem Eintrag im File-Allocation-Table FAT, der mit dem aktuellen Cluster ausgelesen wird, den Verweis aus dem Zwischenspeicher auf den ursprünglich folgenden Cluster.
Durch eine Veränderung der im File-Allocation-Table FAT gespeicherten Verweise werden bei einer Einfügung die einzufugenden Cluster in die logische Reihenfolge der ursprunglich belegten Cluster eingefugt und dadurch die Wiedergabereihenfolge verändert
Für den Fall, daß die in der Clustennformation Clx gespeicherte Information über die Anzahl im Cluster relevanter Sprachrahmen, die Startadresse des ersten Sprachrahmens und die Startadresse des nächstfolgenden Clusters nicht überschrieben werden sollen oder können, besteht die Möglichkeit, daß jeweils mehrere Speicherbereiche in der Clustennformation Clx für diese Information vorgesehen werden und bei einer Veränderung die neue Information im nächsten, noch freien Speicherbereich gespeichert wird. Die Steuereinheit wertet dann immer die Information im letzten beschriebenen Speicherbereich aus. Welcher dies ist, erkennt die Steuereinheit an dem gespeicherten Wert

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Speicherung von Sprachdaten in Dateien bei einem digitalen Diktiergerät, bei dem der Speicher für die Sprachdaten in Cluster unterteilt wird und jedem Cluster ein Verweis in einem File-Allocation-Table (FAT) auf den nächstfolgenden Cluster der Datei zugeordnet wird und dem letzten Cluster einer Datei ein Datei-Ende-Signal (-) zugeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Cluster in Sprachrahmen unterteilt werden, daß in jedem Cluster eine Gültigkeitsinformation (Clx) für die darin gespeicherten Sprachrahmen (Dx) gespeichert wird, daß die Gültigkeitsinformation (Clx) angibt, ab welcher Speicherstelle der erste Sprachrahmen (Startadresse) des Clusters beginnt und wieviele Sprachrahmen (Anzahl Sprachrahmen) in dem Cluster gespeichert sind, daß in dem übrigen Speicherbereich eines Clusters die Daten der codierten Sprachrahmen gespeichert werden, daß die Sprachrahmen mit Sprachrahmenheadern gekennzeichnet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß für eine mindestens zweimalige Speicherung der Gültigkeitsinformation (Clx), bestehend aus Startadresse des ersten Sprachrahmens (Startadresse) und Anzahl der im Cluster gespeicherter Sprachrahmen (Anzahl Sprachrahmen), Speicherstellen vorgesehen sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sprachrahmenheadern Kennzeichen enthalten sind, welche anzeigen, ob in den Rahmen Sprachinformation oder Sprachpauseninformation enthalten ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sprachrahmenheadern Merkmale zur Qualttätsabstufung der Sprachsignale enthalten sind.
5. Verfahren zur Veränderung von in Dateien gespeicherten Sprachdaten bei einem digitalen Diktiergerät, bei dem der Speicher für die Sprachdaten in Cluster unterteilt wird und jedem Cluster ein Verweis in einem File- Allocation-Table (FAT) auf den nächstfolgenden Cluster der Datei zugeordnet wird und dem letzten Cluster einer Datei ein Datei-Ende-Signal (-) zugeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Cluster in Sprachrahmen unterteilt werden, daß in jedem Cluster eine Gültigkeitsinformation (Clx) für die darin gespeicherten Sprachrahmen (Dx) gespeichert wird, daß die Gültigkeitsinformation (Clx) angibt, ab welcher Speicherstelle der erste Sprachrahmen (Startadresse) des Clusters beginnt und wieviele Sprachrahmen (Anzahl Sprachrahmen) in dem Cluster gespeichert sind, daß zum Einfügen oder Entfernen von einem oder mehreren Clustern in eine Datei die im File-Allocation-Table (FAT) gespeicherten Verweise (a, b, c, k, n) auf einzufügende oder zu löschende Cluster derart geändert werden, daß die gewünschte Reihenfolge der Cluster hergestellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einfügen mindestens eines Clusters in eine Datei der dem letzten Cluster vor der Einfügung zugeordnete Verweis (n) derart verändert wird, daß er auf das erste einzufügende Cluster weist und daß der dem letzten einzufügenden Cluster zugeordnete Verweis derart geändert wird, daß er auf den ersten Cluster nach der Einfügung verweist.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Entfernen mindestens eines Clusters aus einer Datei der dem letzten Cluster vor den zu entfernenden Clustern zugeordnete Verweis derart geändert wird, daß er auf den ersten Cluster nach den zu entfernenden Clustern verweist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Clusters ein oder mehrere Sprachrahmen am Beginn und/oder am Ende des Clusters von der Wiedergabe ausgeblendet werden, indem die Gültigkeitsinformation (Clx) des Clusters derart verändert wird, daß die Speicherstelle des ersten Sprachrahmens (Startadresse) und/oder die Anzahl gespeicherter Sprachrahmen (Anzahl Sprachrahmen) an einem dafür vorgesehenen Speicherplatz erneut gespeichert wird.
9. Verfahren zur Ausgabe von in Dateien gespeicherten Sprachdaten bei einem digitalen Diktiergerät, bei dem der Speicher für die Sprachdaten in Cluster unterteilt wird und jedem Cluster ein Verweis in einem File- Allocation-Table (FAT) auf den nächstfolgenden Cluster der Datei zugeordnet wird und dem letzten Cluster einer Datei ein Datei-Ende-Signal (-) zugeordnet wird und daß die in einer Datei gespeicherten Sprachdaten in der im File-Allocation- Table (FAT) angegebenen Reihenfolge aus dem Speicher ausgelesen werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine in jedem Cluster gespeicherte Gültigkeitsinformation (Clx) durch eine Steuereinheit ausgewertet wird und die derart als gültig gekennzeichneten Sprachrahmen von der Steuereinheit aus dem Speicher ausgelesen, decodiert und ausgegeben werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit die gespeicherte Gültigkeitsinformation (Clx), bestehend aus Startadresse des ersten Sprachrahmens (Startadresse) und die Anzahl gespeicherter Sprachrahmen (Anzahl Sprachrahmen), so oft auswertet, bis die Steuereinheit erkennt, daß für die Startadresse des ersten Sprachrahmens und/oder die Anzahl gespeicherter Sprachrahmen ein unmöglicher Wert vorliegt und daß dann die unmittelbar davor ermittelten Werte benutzt werden, wodurch immer die zuletzt gespeicherte Gültigkeitsinformation (Clx) benutzt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sprachrahmenheadern Kennzeichen enthalten sind, welche anzeigen, ob in den Rahmen Sprachinformation oder Sprachpauseninformation enthalten ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß in den Sprachrahmenheadern Merkmale zur Qualttätsabstufung der Sprachsignale enthalten sind.
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