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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Verarbeitung von digital kodierten Daten und insbesondere eine
tragbare Vorrichtung und ein Verfahren zur Verarbeitung von digital
kodierten Audiodaten, die unter Verwendung eines aus einer Mehrzahl
von Kodierungs/Dekodierungs-Formaten kodiert worden sind. Die vorliegende Erfindung
ist insbesondere vorteilhaft bei handgehaltenen Anwendungen.
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Die
Verwendung von tragbaren Audiovorrichtungen, die digital kodierte
Daten wiedergeben können,
wird zu einer Alltäglichkeit.
Insbesondere sind relativ kleine Handgeräte, die digital kodierte Audiodaten,
die auf Festkörper-Speichervorrichtungen gespeichert
sind, verarbeiten können,
weit verbreitet. Zu diesen tragbaren Audiovorrichtungen gehören solche,
die digitale Daten wiedergeben können,
die kodiert oder komprimiert und auf Speicher-Chips gespeichert
worden sind, die in dem Audio-Abspielgerät oder auf verhältnismäßig kleinen
abnehmbaren Speichermedien, wie zum Beispiel einer CompactflashTM-Speicherkarte enthalten sind. Die auf
Festkörperspeichern
beruhenden Vorrichtungen sind insbesondere vorteilhaft für die Benutzung
bei Bewegungen oder andern physikalischen Aktivitäten, da solche
Geräte
nicht anfällig
für Sprünge oder ähnliche
Probleme sind, die beim Bewegen von Datenspeichervorrichtungen,
wie zum Beispiel CDs, auftreten.
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In
einer auf Festkörperspeichern
beruhenden Vorrichtung werden die digitalen Audiodaten auf die Speichervorrichtung
geladen, beispielsweise durch Herunterladen der Daten vom Internet
oder von einem anderen digitalen Audio- Abspielgerät. Die Daten werden üblicherweise
komprimiert und auf die Speichervorrichtung durch einen Personalcomputer geladen,
der mit geeigneter Software geladen ist. Die Speichervorrichtung
kann auch vorherig geladene Daten enthalten.
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Die
Daten werden gemäß einem
ausgewählten
Kodierformat vor dem Laden auf die Speichervorrichtung komprimiert
und bei der Wiedergabe dekomprimiert. Es ist eine Vielfalt von Kodierformaten
zum Komprimieren und Dekomprimieren von Audiodaten verfügbar. Der
hier verwendete Begriff Kodierformat bezieht sich auf jedes Kodier/Dekodier-Schema,
das die Syntax und Semantik eines komprimierten Bitstroms spezifiziert,
und wie der Bitstrom für
die Wiedergabe dekomprimiert werden muss. Solche Kodierformate enthalten
MP3 und Real Networks G2, sind darauf aber nicht beschränkt. Zusätzlich werden neue
Kodierformate entwickelt, deren Verfügbarkeit in der Zukunft erwartet
wird.
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Ein
Nachteil der gegenwärtigen
tragbaren Audiovorrichtungen, die digital kodierte Audiodaten wiedergeben,
besteht darin, dass ein Benutzer die Wirkungsweise der tragbaren
Audiovorrichtungen nicht so einstellen kann, dass sie zu einer Vielfalt
von Kodierformaten passen. Gegenwärtige tragbare Audiovorrichtungen,
insbesondere Handgeräte,
werden allgemein so bemessen und hergestellt, dass sie mit einem
vor-gewählten
Kodierformat arbeiten. Somit kann der Benutzer kein anderes Kodierformat
wählen,
falls sich die Notwendigkeit ergibt. Eine solche Beschränkung ist
problematisch, weil es erwünscht sein
kann, eine Vielfalt von Audiodaten-Dateien abspielen zu können, unter
denen solche sind, die unter Verwendung verschiedener Kodierformate
kodiert worden sind. Z.B. kann die Sammlung einer Person ver schiedene
Audiodaten-Dateien enthalten, die unter Verwendung verschiedener
Kodierformate kodiert worden sind; es können bestimmte Aufzeichnungen nur
in bestimmten Kodierformaten verfügbar sein; es können neuere
Kodierformate ein gegenwärtiges
Kodierformat unerwünscht
oder überholt
machen.
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Kridner
et al.: «A
DSP Powered Solid State Audio System», 1999 IEEE International
Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, Phoenix,
15. März
1999, Seiten 2283 bis 2286, offenbart ein DSP-betriebenes Festkörper-Audiosystem,
das eine Flash-Card-Schnittstelle zum Anschluss des Systems an einen
Festkörperspeicher
enthält,
in dem Audiodateien gespeichert sind. Der DSP kann programmiert
sein, um die von dem Speicher weitergeleiteten Audiodateien zu dekodieren
und einen analogen Ausgang zu liefern. Der DSP kann eine System-Software-Aufrüstung empfangen,
um zukünftige Algorithmen
zu verwenden.
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Es
ist daher erwünscht,
eine tragbare Wiedergabevorrichtung und ein Verfahren zum Abspielen
von Datendateien, insbesondere von Audiodaten-Dateien vorzusehen,
die unter Verwendung einer Mehrzahl von Kodierformaten kodiert sind.
Es ist insbesondere erwünscht,
eine Hand-Wiedergabevorrichtung
zum Abspielen von Audiodaten-Dateien vorzusehen, die unter Verwendung
einer Mehrzahl von Kodierformaten kodiert sind.
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Es
ist auch erwünscht,
eine tragbare Wiedergabevorrichtung und ein Verfahren zur Wiedergabe von
Datendateien, insbesondere von Audiodaten-Dateien vorzusehen, die
unter Verwendung eines zuvor vorhandenen Kodierformats oder eines
Kodierformats, das in der Zukunft eingeführt werden könnte, kodiert
wurden, ohne dass zusätzliche
Verarbeitungselemente hinzugefügt
werden. Dies bedeutet eine tragbare Wiedergabevorrichtung, die sowohl vorwärts als
auch rückwärts kompatibel
mit vorhandenen und zukünftigen
Kodierformaten ist.
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Die
vorliegende Erfindung überwindet
die oben erwähnte
Beschränkung
von gegenwärtigen tragbaren
Audiospielern, insbesondere von Hand-Audiospielern, durch Vorsehen
einer tragbaren Audio-Wiedergabevorrichtung, die einem Benutzer erlaubt,
Audiodaten-Dateien unter Verwendung von geeigneten Kodierformaten
aus einer Mehrzahl von Kodierformaten einschließlich neuer Formate, die in der
Zukunft verfügbar
werden, wiederzugeben.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden Dekodierer-Dateien
unmittelbar in die Speichervorrichtung zusammen mit der Audiodaten-Datei
geladen. Die Dekodierer-Dateien umfassen Programme, um einen digitalen
Signalprozessor zu veranlassen, eine ausgewählte Audiodaten-Datei gemäß einem speziellen
Kodierformat zu verarbeiten. Wenn ein Benutzer eine spezielle Audiodaten-Datei
auswählt,
leitet der erfindungsgemäße tragbare
Audiospieler sowohl die ausgewählte
Audiodaten-Datei als auch deren zugeordnete Dekodier-Datei zu einem
digitalen Signalprozessor weiter, und danach dekodiert der digitale
Signalprozessor die ausgewählte
Audiodaten-Datei gemäß der zugeordneten
Dekodierer-Datei. Auf diese Weise kann der gegenwärtige tragbare Audiospieler
an eine Vielfalt von Audiodaten-Dateien angepasst werden, die aus
einer Mehrzahl von Kodierformaten geeignete Formate verwenden.
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In
einer Hinsicht stellt die Erfindung ein tragbares Audio-Wiedergabesystem
dar, das umfasst: Benutzer- Eingabemittel
zum Empfang von Benutzerbefehlen; Daten-Eingabemittel zum Empfang von digitalen
Daten; eine Datenspeichervorrichtung, die abnehmbar mit den Daten-Eingabemitteln verbunden werden
kann; einen digitalen Signalprozessor und einen Microcontroller,
der mit den Benutzer-Eingabemitteln, den Daten-Eingabemitteln und
dem Signalprozessor verbunden ist, um als Reaktion auf eine Benutzer-Eingabe
eine ausgewählte
Audiodaten-Datei und eine zugeordnete Dekodierer-Datei, die in der Datenspeichervorrichtung
gespeichert ist, zu identifizieren, wobei der Microcontroller die
ausgewählte Audiodaten-Datei
und die zugeordnete Dekodierer-Datei zu dem digitalen Signalprozessor
weiterleitet und der digitale Signalprozessor die ausgewählte Audiodaten-Datei
in Einklang mit der zugeordneten Dekodierer-Datei dekodiert.
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In
einem anderen Aspekt stellt die Erfindung in einer tragbaren Audio-Wiedergabevorrichtung
ein Verfahren zur Wiedergabe einer Audiodaten-Datei dar, die gemäß einem
aus einer Mehrzahl von Kodierformaten kodiert ist, wobei das Verfahren
die Schritte umfasst: Identifizieren einer ausgewählten Audiodaten-Datei
als Reaktion auf eine Benutzer-Eingabe;
Identifizieren einer Dekodierer-Datei, die der ausgewählten Audiodaten-Datei
zugeordnet ist; Weiterleiten der ausgewählten Audiodaten-Datei und
der zugeordneten Dekodierer-Datei zu einem digitalen Signalprozessor;
Dekodieren der ausgewählten
Audiodaten-Datei im Einklang mit der Dekodierer-Datei in dem digitalen
Signalprozessor und Liefern der dekodierten Audiodaten-Datei an
eine Ausgangsvorrichtung.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Speichern
von Audiodaten in einer kompakten Datenspeichervorrichtung dar,
die abnehmbar mit einer Hand-Audio-Wiedergabevorrichtung
gekoppelt ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Kodieren
von Audiodaten im Einklang mit einem ausgewählten Kodierformat, um eine kodierte
Audiodaten-Datei zu erzeugen; Speichern einer Dekodierer-Datei in
der kompakten Speichervorrichtung, um die kodierte Audiodaten-Datei
in Einklang mit dem ausgewählten
Kodierformat zu dekodieren und Speichern einer Identifizierungs-Datei
in der kompakten Speichervorrichtung, die die Korrespondenz zwischen
der kodierten Audiodaten-Datei und der Dekodierer-Datei anzeigt.
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Die
Erfindung wird nachfolgend in größeren Einzelheiten
anhand der Zeichnungen näher
erläutert.
In den Zeichnungen stellen dar:
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1 ein Blockschaltbild einer
erfindungsgemäßen tragbaren
Audiovorrichtung;
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2A–2B eine
erfindungsgemäße Hand-Audiovorrichtung;
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3–4 Fließdiagramme,
die die Schritte zur Wiedergabe einer Audiospur unter Verwendung einer
tragbaren erfindungsgemäßen Audiovorrichtung
veranschaulichen; und
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5 ein Speicher-Abbildungs-Diagramm, das
die verschiedenen Datenblöcke
veranschaulicht, die in den DSP geladen und darin verarbeitet werden.
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Ausführliche
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
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1 zeigt ein Blockschaltbild
einer tragbaren Audiovorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Anordnung und die Operation der verschiedenen Elemente werden
nachfolgend beschrieben. Die Einzelheiten der verschiedenen Elemente der
Audiovorrichtung 10 sind jedoch dem Fachmann bekannt und
werden hier nicht beschrieben. Die Audiovorrichtung 10 umfasst
einen Microcontroller 22, der die verschiedenen Elemente
und die Gesamtoperation der Audiovorrichtung 10 einschließlich der Weiterleitung
von Daten von der Speicherkarte 32 zum DSP 12 steuert.
Der Microcontroller 22 enthält eine geeignete Menge des
Speichers 23, in diesem Fall 48 KB von ROM, der verschiedene
Instruktions-Sets,
Entschlüsselungsprogramme,
Schlüsseldateien
und einen Sicherheits-Code zur Steuerung des darauf gespeicherten
Audiospielers enthält.
Geeignete Microcontroller enthalten den von der NEC Corporation
hergestellten μPC78A4036,
sind aber nicht darauf beschränkt.
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Die
Audiovorrichtung 10 enthält auch einen digitalen Signalprozessor
("DSP") 12, der
programmiert sein kann, um eine Vielfalt von Signalverarbeitungs-Funktionen
während
der Wiedergabe einer ausgewählten
Audiodaten-Datei auszuführen.
In diesem Fall enthalten die Funktionen, die der DSP bei der Wiedergabe
ausführt,
wenn auch nicht beschränkt
darauf, die Entschlüsselung
eines Entschlüsselungsprogramms
unter Verwendung eines Sicherheits-Codes, die Entschlüsselung
einer Dekodierer-Datei mit dem Entschlüsselungsprogramm unter Verwendung
eines ersten Schlüssels,
Entschlüsselung
einer Audiodaten-Datei mit dem Entschlüsselungsprogramm unter Verwendung
eines zweiten Schlüssels
und eines eindeutigen Identifizierers mit zugeordneter Speicherkarte 32,
und Dekodieren der Audiodaten-Datei unter Verwendung der Dekodierer-Datei.
Andere Funktionen enthalten Lautstärkeregelung, digitale Tonentzerrung
und Abtastumwandlung. Insoweit enthält der DSP 12 einen
Bordspeicher 11, in diesem Fall 64 KW von RAM, in den das
Entschlüsselungsprogramm,
die Schlüsseldateien,
der Sicherheits-Code, die Dekodierer-Dateien und Audiodaten-Dateien
und verschiedene andere benötigte Daten
während
der Wiedergabe geladen werden.
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Die
Dekodierer-Dateien umfassen Programme, die die Dekodierungsoperationen
von DSP 12 steuern, und die Audiodaten-Dateien enthalten
Daten, die dem Audioinhalt zugeordnet sind. Sowohl die Audiodaten-Dateien
als auch die Dekodierer-Dateien werden in der Speicherkarte 32 in
verschlüsselter Form
gespeichert. Die Dekodierer-Datei wird an den DSP RAM 11 von
der Speicherkarte 32 weitergeleitet und wie nachfolgend
beschrieben entschlüsselt.
Geeignete DSP-Einheiten
enthalten ohne darauf beschränkt
zu sein TMS320NC5410, hergestellt von Texas Instruments, Inc. In
Dallas, Texas.
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Wenn
eine ausgewählte
Audiodaten-Datei dekodiert wird, liefert der DSP 12 den
dekodierten Datenstrom an den Digital/Analog-Wandler 14. D/A-Wandler 14 wandelt
den digitalen Ausgang des DSP 12 in ein analoges Signal
um und liefert das analoge Signal an den Kopfhörer-Verstärker 16. Die analogen
Signale werden durch den Kopfhörer-Verstärker 16 verstärkt und über Ausgangsbuchsen,
die am Gehäuse
des Audiospielers 10 angebracht sind, dem Kopfhörer 18 zugeführt.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
ist der Audiospieler 10 dafür eingerichtet, mit der Speicherkarte 32 zu
ar beiten. Die Speicherkarte 32 ist eine Festkörper-Datenspeichervorrichtung,
die dazu verwendet werden kann, verschiedene Datendateien, einschließlich kodierter
Audiodaten-Dateien und Dekodierer-Dateien für die Steuerung der Dekodierungsoperation
des DSP 12 zu speichern. Die Speicherkarte 32 kann
abnehmbar mit dem Audiospieler 10 über den Speicherkartenanschluss 38 gekoppelt sein,
und eine große
Menge an Daten kann leicht von der Speicherkarte 32 zum
Audiospieler 10 über
den Datenbus 33 weitergeleitet werden. Die Festkörper-Eigenschaft
der Speicherkarte 32 erlaubt die Weiterleitung einer großen Menge
von Daten zum Audiospieler 10 ohne Sprünge und andere ähnliche Nachteile,
die anderen Medien wie CDs anhaften, die präzise bewegte Teile erfordern.
Zu geeigneten Speicherkarten gehören
ohne darauf beschränkt
zu sein CompactFlashTM-Typ I und II der
CompactFlash Association (CFA)-Norm (IDE Mode). Auch Medien für Festplattenantriebe
wie MicrodriveTM, hergestellt von der IBM
Corporation in Armonk, New York, können verwendet werden.
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Bei
Verwendung der vorliegenden Erfindung können mehrere Dekodierer-Dateien
und relativ große
Mengen an Audiodaten auf gegenwärtig
verfügbaren
Flash-Memory-Cards gespeichert werden. Zum Beispiel sieht eine 64
MB KompactFlashTM annähernd 68 Minuten an Audio bei
einer MP3 Bit-Rate von
128 Kbps vor, wobei etwa 60–70
KB für
die Dekodierer-Programme und annähernd
1 MB für
jede Minute an Musikausgang erforderlich sind.
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Audiodaten-Dateien
und zugeordnete Dekodierer-Dateien werden auf die Speicherkarte 32 unter Verwendung
eines PC oder einer ähnlichen
Vorrichtung geladen, in der Musik-Management-Software geladen ist. Die
Musik-Management- Software
ist so bemessen, dass die gewünschten
Audiodaten-Dateien
zusammen mit den zugeordneten Dekodierer-Dateien auf die Speicherkarte 32 geladen
werden. Die Musik-Management-Software
wird unter Verwendung von in der Fachwelt bekannten Programmierverfahren
ausgeführt.
Alternativ können
die Daten über
eine andere Quelle heruntergeladen werden, z.B. durch das Internet
oder einen anderen Spieler, wobei die heruntergeladenen Daten die
gewünschten
Audiodaten-Dateien und ihre zugeordneten Dekodierer-Dateien enthalten.
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Das
Tastenfeld 26 umfasst eine Mehrzahl von Tasten, die in
dem Gehäuse
des Audiospielers 10 vorgesehen sind, um einem Benutzer
zu erlauben, eine bestimmte Audiodaten-Datei für die Wiedergabe auszuwählen und
Wiedergabe-Einstellungen zu steuern. Der LCD-Anzeige-Modul 20 ist
mit dem Microcontroller 22 verbunden und liefert eine Liste
von auf der Speicherkarte 32 verfügbaren Auswahlen und auch Status-Informationen hinsichtlich
des Audiospielers 10.
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2A–2B veranschaulicht
die Anzeigen und Tasten, die auf dem Gehäuse des Audiospielers 10 angeordnet
sind. Wie in 2A dargestellt
ist, enthält
der Audiospieler 10 eine Anzeige 21, die die Audiodaten-Dateien
anzeigt, die in der Speicherkarte 32 gespeichert sind,
und verschiedene Status-Informationen, die mit dem Audiospieler 10 zusammenhängen. Die
PLAY-Taste 46 erlaubt einem Benutzer, das Abspielen einer
ausgewählten
Datendatei zu beginnen. Der STOP/OFF-Knopf 42 erlaubt dem
Benutzer die Wiedergabe anzuhalten und den Audiospieler 10 auszuschalten.
Der SKIP/FOR-Knopf 44 und
der SKIP/REV-Knopf 43 erlauben einem Benutzer zwischen
verschiedenen Audiodaten-Dateien, die auf dem Display 21 angezeigt
werden, zu blättern.
Der MODE-Knopf 45 erlaubt einem Benutzer eine besondere
Wiedergabe-Betriebsart,
einschließlich
Normal-Wiedergabe, Wiedergabe-Wiederholung
und Mischen (SHUFFLE). Der DSP-Knopf 40 erlaubt einem Benutzer
eine von mehreren DSP-Betriebsarten auszuwählen, einschließlich FLAT,
BASS, BOOST, ROCK, POP, JAZZ und EQ. 2B zeigt
den Speicherkarten-Anschluss 38 mit der darin eingesetzten Speicherkarte 32 und
den Auswurfhebel 47 zum Auswerfen der Speicherkarte 32 aus
dem Speicherkarten-Anschluss 38.
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Nach
Einsetzen der Speicherkarte 32 in den Speicherkarten-Anschluss 38 des
Audiospielers 10 und vor dem Beginn der Wiedergabe liest
der Microcontroller 22 die Speicherkarte 32, insbesondere eine
darin gespeicherte Konfigurations-Datei, um die in der Speicherkarte 32 gespeicherten
Audiodaten-Dateien und ihre zugeordneten Kodierformate zu identifizieren
und anzuzeigen. Wenn der Benutzer eine bestimmte Audiodaten-Datei
für die
Wiedergabe auswählt,
lädt der
Microcontroller 22 die ausgewählte Audiodaten-Datei und die
geeignete Dekodierer-Datei in den DSP RAM 11, worin der
DSP 12 die Daten- und Dekodierer-Dateien entschlüsselt und
dann die ausgewählte
Audiodaten-Datei unter Verwendung der Dekodierer-Datei dekodiert.
Somit erlauben die Dekodierer-Dateien
auf der Speicherkarte 32 dem Audiospieler 10 angepasst
zu werden, um die verschiedenen Kodierformate, die den in der Speicherkarte 32 gespeicherten
Audiodaten-Dateien
zugeordnet sind, zu verarbeiten. Tatsächlich wird der tragbare Audiospieler 10 hinsichtlich
der Software wie erforderlich durch die Dekodierer-Dateien, die
in der Speicherkarte 32 gespeichert sind, aufgerüstet, wenn
der Benutzer eine bestimmte Audiodaten-Datei ausgewählt hat,
die in der Speicherkarte 32 gespeichert ist. Die der Verarbeitung
einer ausgewählten
Audiodaten-Datei aus der Speicherkarte 32 zugeordneten Schritte
unter Verwendung des Audiospielers 10 sind in den Fließdiagrammen
von 3 und 4 dargestellt, was nachfolgend
beschrieben wird.
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3 und 4 zeigen Fließdiagramme, die die Schritte
zur Verarbeitung einer ausgewählten
Audiodaten-Datei gemäß der vorliegenden
Erfindung veranschaulichen. Nach Einschalten von UP beim Schritt 100 prüft der Microcontroller 22 des
Audiospielers 10 das Vorhandensein der Speicherkarte 32 in
dem Flash-Card-Anschluss 38 beim Schritt 102. Wenn
die Speicherkarte 32 in dem Flash-Card-Anschluss 38 nicht
festgestellt wird, schaltet der Audiospieler 10 beim Schritt 104 ab.
Wenn die Speicherkarte 32 festgestellt wird, schaltet der
Audiospieler 10 den Strom zur Speicherkarte 32 beim
Schritt 106 ein.
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Beim
Schritt 108 leitet der Microcontroller 22 das
in dem Microcontroller-ROM 23 gespeicherte Entschlüsselungsprogramm
zum DSP RAM 11 weiter. Beim Schritt 110 gibt der
Microcontroller 22 einen Diagnostik-Prüfbefehl aus, um die Speicherkarte 32 zu
veranlassen, eine Gruppe von selbstdiagnostischen Prüfungen auszuführen. Wenn
beim Schritt 112 festgestellt wird, dass sich die Speicherkarte 32 in
einem fehlerhaften Zustand befindet, zeigt der Microcontroller 22 an,
dass ein Fehlerzustand vorhanden ist und schaltet die Speicherkarte 32 beim
Schritt 114 ab.
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Wenn
festgestellt wird, dass sich die Speicherkarte 32 in einem
akzeptablen Zustand befindet, liest der Microcontroller 22 die
eindeutige in der Speicherkarte 32 eingebettete ID-Nummer.
Beim Schritt 116 leitet der Microcontroller 22 die
eindeutige ID-Nummer der Speicherkarte 32 und eine private Schlüsseldatei
und einen im Microcontrol ler-ROM 23 gespeicherten Sicherheits-Code
zum DSP RAM 11 weiter. Im Anschluss an diese Weiterleitung
entschlüsselt
beim Schritt 118 der DSP 12 das Entschlüsselungsprogramm
unter Verwendung des Sicherheits-Codes. Das Verschlüsselungsprogramm spezifiziert
bestimmte Schlüssel
unter Verwendung eines Zeigers, der den Speicherplatz des DSP RAM 11,
in dem die gewünschten
Schlüssel
gespeichert sind, aus der während
der nachfolgenden Entschlüsselungsoperationen
zu verwendenden Schlüsseldatei
spezifiziert, wie nachfolgend bemerkt wird.
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Beim
Schritt 120 bestimmt der Microcontroller 22, ob
eine Konfigurations-Datei in der Speicherkarte 32 vorhanden
ist. Wenn beim Schritt 122 eine Konfigurations-Datei nicht
gefunden wird, bewirkt der Microcontroller 22, dass auf
der Anzeige 21 eine Fehleranzeige angezeigt wird und schaltet
die Speicherkarte 32 ab. Wenn beim Schritt 124 eine
Konfigurations-Datei vorhanden ist, liest der Microcontroller 22 die
Konfigurations-Datei und identifiziert die verschiedenen Dateiformate,
die für
die auf der Speicherkarte 32 gespeicherten Datendateien
unterstützt werden
müssen.
Die Konfigurations-Datei enthält auch
Informationen, die die Dateiausdehnung der Audiodaten-Dateien mit
bestimmten Dekodierer-Dateien gleichsetzen, die in der Speicherkarte 32 gespeichert
sind. Beim Schritt 126 liest der Microcontroller 22 die
in der Speicherkarte 32 gespeicherte Datei-Attribut-Tabelle
und bewirkt, dass die Anzeige 21 die in der Speicherkarte 32 gespeicherten
Dateien/Ordner anzeigt. An dieser Stelle kann der Benutzer eine
gewünschte
der angezeigten Audiodaten-Dateien oder Musikspuren für die Wiedergabe auswählen.
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Wenn
eine Audiodaten-Datei beim Schritt 128 für die Wiedergabe
ausgewählt
wird, führt
der Microcontroller 22 und der DSP 11 eine Anzahl
von Schritten, einschließlich
mehrerer gleichzeitiger Schritte aus, um die Audiowiedergabe vorzusehen. Zuerst
identifiziert der Microcontroller 22 die entsprechende
Dekodierer-Datei aus der Speicherkarte 32 und leitet diese
beim Schritt 130 zum DSP RAM 11 weiter. Wenn zum
Beispiel der Benutzer eine MP3-Datei auswählt, leitet der Microcontroller 22 die MP3-Dekodierer-Datei
von der Speicherkarte 32 zum DSP RAM 11 weiter.
An diesem Punkt wird die MP3-Dekodierer-Datei verschlüsselt und
muss entschlüsselt
werden, bevor sie zur Steuerung der Dekodierungsoperation von DSP 12 verwendet
werden kann. Beim Schritt 131 entschlüsselt DSP 12 die in den
DSP RAM 11 geladene Dekodierer-Datei unter Verwendung des
Entschlüsselungsprogramms,
das beim Schritt 118 entschlüsselt wurde, und eines ersten
Schlüssels
in der durch das Entschlüsselungsprogramm
spezifizierten Schlüsseldatei.
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Beim
Schritt 134 beginnt der Microcontroller 22 das
Strömen
der ausgewählten
Audiodaten-Datei von der Speicherkarte 32 zum DSP 12.
Beim Schritt 132 verwendet DSP 12 das Entschlüsselungsprogramm
zum Entschlüsseln
der strömenden
Audiodaten-Datei. Eine zusätzliche
Sicherheitsschicht in Bezug auf die Entschlüsselung der Audiodaten-Datei
ist vorgesehen wie folgt. Ein zweiter Schlüssel von der privaten Schlüsseldatei,
die durch das Entschlüsselungsprogramm
spezifiziert ist, und die eindeutige ID-Nummer der Speicherkarte 32 werden
verwendet, um einen endgültigen
Schlüssel
zu erzeugen, wobei der endgültige
Schlüssel
durch das Entschlüsselungsprogramm
verwendet wird, um die Audiodaten-Datei zu entschlüsseln.
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Die
Musik-Management-Software ist so ausgelegt, dass die eindeutige
ID-Nummer der Speicherkarte 32 verwendet wird, um die Audiodaten-Datei
zu entschlüsseln,
wenn die Audiodaten-Datei in der Speicherkarte 32 gespeichert
wird. Insoweit verhindert die Verwendung der eindeutigen ID-Nummer der Speicherkarte 32 zur
Erzeugung des endgültigen Schlüssels den
Audiospieler 10 daran, eine Audiodaten-Datei abzuspielen,
die von einer anderen Speicherkarte kopiert wurde. Beim Schritt 133 verwendet der
DSP 12 die entschlüsselte
Dekodierer-Datei dazu, die entschlüsselte Audiodaten-Datei gemäß dem geeigneten
Kodierformat zu dekodieren. Die dekodierten Audiodaten werden dem
D/A-Wandler 14 und dem Kopfhörer-Verstärker 16 zur Wiedergabe
zugeführt.
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Beim
Schritt 136 wird bestimmt, ob alle Daten in der ausgewählten Audiodaten-Datei
dem DSP RAM 11 zugeführt
worden sind. Falls dies nicht der Fall ist, fährt der Microcontroller 22 fort,
Daten von der Speicherkarte 32 dem DSP RAM 11 zuzuführen. Wenn
die Übermittlung
von Daten vollendet ist, wie im Schritt 136, bestimmt der
Microcontroller 22 beim Schritt 140, ob die nächste Audiodaten-Datei
unter Verwendung desselben Formats wie die vorherige Audiodaten-Datei kodiert wird.
Wenn das Kodierformat der nächsten
Audiodaten-Datei dasselbe ist wie das vorherige Koderformat, kehrt
der Microcontroller 22 zum Schritt 134 zurück und beginnt
die Zuführung der
Daten von der nächsten
Audiodaten-Datei,
die anschließend
wie zuvor in den Schritten 132 und 133 entschlüsselt und
kodiert werden.
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Wenn
das Kodierformat der nächsten
Audiodaten-Datei sich von dem Kodierformat der früheren Audiodaten-Datei
unterscheidet, kehrt der Microcontroller 22 zum Schritt 130 zurück. In diesem
Fall wird eine neue Dekodierer-Datei, die der nächsten Audiodaten-Datei zugeordnet
ist, zum DSP RAM 11 weitergeleitet, und die Schritte zum
Entschlüsseln
der Dekodierer-Datei, der Weiterleitung der Audiodaten-Datei, der
Entschlüsselung
der Datendatei und der Dekodierung der Datendatei unter Verwendung
der neu geladenen Dekodierer-Datei
werden wiederholt. Auf diese Weise ist der Audiospieler 10 in
der Lage, Audiodaten-Dateien wiederzugeben, die unter Verwendung
irgendeines von einer Mehrzahl von Kodierformaten kodiert wurden,
solange die dem ausgewählten
Kodierformat zugeordnete Dekodierer-Datei verfügbar ist und auf den DSP RAM 11 heruntergeladen werden
kann. Bei der gegenwärtigen
Ausführungsform
werden die notwendigen Dekodierer-Dateien in der Speicherkarte 32 zusammen
mit den Audiodaten-Dateien gespeichert. Insofern kann der Audiospieler 10 aktualisiert
werden, um verschiedene Kodierformate durch Software-Aktualisierung
des DSP über
Dekodierer-Dateien wiederzugeben, die zusammen mit den Audiodaten-Dateien
in der Speicherkarte 32 gespeichert sind. Somit ist der
Audiospieler 10 in der Lage, Datendateien wiederzugeben,
die unter Verwendung einer Vielzahl von Kodierformaten einschließlich von
Kodierformaten, die in der Zukunft verfügbar werden können, abzuspielen.
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Bei
der vorliegenden Erfindung werden Audiodateien in die Speicherkarte 32 unter
Verwendung von Musik-Management-Software
geladen, die die Audiodaten-Dateien gemäß einem ausgewählten Kodierverformat,
z.B. MP3, kodiert, die kodierten Datendateien verschlüsselt und
dann die verschlüsselten kodierten
Datendateien speichert. Verschiedene Verschlüsselungs- und Entschlüsselungsverfahren,
die in der Fachwelt bekannt sind, um eine Verschlüsselungs-Datei
unter Verwendung eines ausgewählten Schlüssels zu
erzeugen und dann die verschlüsselte Datei
unter Verwendung des ausge wählten
Schlüssels
zu entschlüsseln,
können
verwendet werden. Bei der vorliegenden Erfindung werden die Dekodierer-Dateien unter Verwendung
eines ersten Schlüssels
verschlüsselt,
und die Audiodaten-Dateien werden unter Verwendung eines anderen
Schlüssels verschlüsselt, der
unter Verwendung des eindeutigen Identifizierers auf der Speicherkarte 32 erzeugt
wird. Die Musik-Management-Software speichert die verschlüsselten
Audiodaten-Dateien und geeignete verschlüsselte Dekodierer-Dateien auf
der Speicherkarte 32. Die Musik-Management-Software erzeugt
und modifiziert auch – falls
erforderlich – eine
Konfigurationsdatei und eine Datei-Attribut-Tabelle, um Informationen
zu liefern, die die verschiedenen Datendateien und Dekodierer-Dateien
betreffen, die in der Speicherkarte 32 gespeichert sind.
Unter Verwendung der Konfigurationsdatei und der Datei-Attribut-Tabelle
ist der Audiospieler 10 in der Lage, das richtige Kodierformat
für jede
Inhaltsdatei zu bestimmen, die verfügbare Datei auf der Anzeige 21 anzuzeigen
und eine geeignete Dekodierer-Datei für jede Inhaltsdatei als Reaktion
auf eine Benutzerauswahl herunterzuladen.
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5 ist ein Speicher-Abbildungs-Diagramm,
das dem DSP RAM 11 zugeordnet ist, das die verschiedenen
Datendateien veranschaulicht, die zum DSP RAM 11 weitergeleitet
werden und aufeinander einwirken. Zunächst wird die eindeutige ID-Nummer,
die der Speicherkarte 32 zugeordnet ist, in dem Speicherteil 49 gespeichert.
Der Sicherheits-Code und die privaten Schlüsseldateien, die in dem Microcontroller
ROM 23 gespeichert sind, werden zum DSP RAM 11 weitergeleitet
und in den entsprechenden Speicherteilen 50 und 51 gespeichert. Auch
wird das Entschlüsselungsprogramm
in den Speicherteil 52 aus dem Microcontroller ROM 23 gelesen.
Die Dekodierer-Datei, die einer ausgewählten Audiodaten-Datei zugeordnet
ist, wird in dem Speicherteil 54 gespeichert, und die Audiodaten-Dateien werden
in dem Speicherteil 56 gespeichert. Es ist zu verstehen,
dass die Weiterleitung der verschiedenen Datenblöcke und die aktuelle Anordnung
der Datenblöcke
in DSP RAM wie gewünscht
programmiert werden kann, wobei irgendein Programmverfahren verwendet
wird, das dem Fachmann bekannt ist.
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Wie
oben beschrieben, wird der Sicherheits-Code im Block 50 dazu
verwendet, das Entschlüsselungsprogramm
im Block 52 zu entschlüsseln.
Das Entschlüsselungsprogramm
dient zur Entschlüsselung
der Dekodierer-Datei im Block 54 und der Audiodaten-Datei
im Block 56. Das Entschlüsselungsprogramm enthält einen
Zeiger, der dazu verwendet wird, einen ersten Schlüssel zu
spezifizieren, der während
der Entschlüsselung
der Dekodierer-Datei verwendet wird. Ferner wird ein zweiter Schlüssel, der
durch das Entschlüsselungsprogramm
und die eindeutige ID-Nummer der Speicherkarte 32 im Block 49 spezifiziert
wird, zur Erzeugung eines endgültigen
Schlüssels
verwendet, und der endgültige
Schlüssel
wird durch das Entschlüsselungsprogramm
verwendet, um die ausgewählte
Audiodaten-Datei zu entschlüsseln.
Die Dekodierer-Datei wird dann dazu verwendet, die entschlüsselte Audiodaten-Datei
zu dekodieren. Es ist ersichtlich, dass verschiedene Schlüssel in
der privaten Schlüsseldatei
durch Auswechseln der Zeiger zu den Speicherplätzen ausgewählt werden können, wo
die private Schlüsseldatei
gespeichert ist, oder durch Änderung der
Plätze,
wo die private Schlüsseldatei
gespeichert ist.
-
Es
ist für
den Fachmann ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung zwar anhand
eines Ausführungsbeispiels
beschrieben wurde, dass aber Modifikationen und Änderungen zu dem offenbarten
Ausführungsbeispiel
vorgesehen werden können,
ohne von dem Grundsatz der Erfindung abzuweichen. Obwohl die vorliegende
Erfindung unter Bezugnahme auf eine Speicherkarte beschrieben worden
ist, die abnehmbar mit einem Audiospieler 10 gekoppelt werden
kann, kann die vorliegende Erfindung unter Verwendung eines Speicher-Chips
ausgeführt
werden, der fest innerhalb des Audiospielers 10 angebracht
ist, wobei das Dekodiererprogramm und die Audiodaten-Dateien auf
den festgelegten Speicher-Chip durch die Musik-Management-Software geladen
wird. Auch wird hierin erkannt, dass das vorliegende Merkmal der
Ladung der geeigneten Dekodiererprogramme und der Audiodaten-Dateien
in der Musik-Management-Software unter Verwendung irgendeiner Anzahl
von konventionell bekannten Programmiermethoden oder einer Kombination
von Programmiermethoden ausgeführt
werden kann. Obwohl oben ein Audiodaten-Spieler beschrieben wird, kann
die vorliegende Erfindung auf irgendeine tragbare Datenverarbeitungsvorrichtung
ausgedehnt werden, z.B. Video-Anzeigevorrichtungen,
wobei die Daten unter Verwendung einer Mehrzahl von Daten-Kodierformaten
kodiert werden können.
Auch können
die Audiodaten-Dateien und Dekodierer-Dateien auf einem magnetischen oder
optischen Medium gespeichert und von diesem gelesen werden. Daher
ist zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung in den beigefügten Ansprüchen definiert
ist.