[发明专利]线性脉冲编码调制数据格式判断方法

说明书

技术领域

本发明有关于线性脉冲编码调制数据格式判断方法，特别是有关于根据线性脉冲编码调制数据内容的数据特性而判断线性脉冲编码调制数据格式的方法。

背景技术

脉冲编码调制(Pulse-Code Modulation，以下简称PCM)是将模拟声音信号数字化的方式，PCM类型的数据因为未经压缩，因此音质较一般数字压缩声音档，例如常见的MPEG Audio Layer III，简称MP3为佳。

脉冲编码调制数据可以依据取样间隔的不同而进一步被区分为线性与非线性的PCM格式。前者称为线性脉冲编码调制(Linear Pulse-Code Modulation，简称为LPCM)，线性脉冲编码调制是利用固定的取样间隔对模拟的声音信号取样并编码的方式；后者称为非线性脉冲编码调制（Non-linear Pulse-Code Modulation，简称为Non-Linear PCM），这种方式使用不同的取样间隔，例如：以对数决定取样间隔，在电平较低时的取样位阶较为密集，在电平较高时的取样位阶则较分散，换句话说，如果用来取样的原始音频数据在大部分的时间都是低电平信号，则使用这种方式所纪录的音频品质也较佳。

根据上述说明可以发现，不同类型的脉冲编码调制数据都只是呈现声音资讯的数据表示格式，但实际上对于声音数据的呈现细节（如：取样频率等）并未如MP3或WAV等格式而提供标准化的定义。无论以线性或非线性方式所储存的脉冲编码调制格式音频在播放时常常造成播放PCM格式的音频时的困扰。

进一步以线性脉冲编码调制为例，由于线性脉冲编码调制类型的数据经常使用16位元、24位元或32位元等以位元组为倍数的位元数格式来代表一笔音频数据，但是在利用位元组作为音频数据处理时的基本单位时，往往会因为位元组序（Endianness）的一致性与否而造成数据处理时的困扰。

简单来说，位元组序的问题是因为对音频数据格式的认知不同所导致播放端预设的播放格式与输入的线性脉冲编码调制数据格式的摆放不一致的情况，这也让线性脉冲编码调制的播放因为无法判读而产生杂讯输出。

以下是对位元组序的问题所作的举例：

假设以二进位格式对连续四个字元的数据0、1、2、3进行标示，则这四个字元的数据将被标示成00000000、00000001、00000010、00000011，而这四笔数据在进行储存时，必须规划连续的四个位址的存储器空间来使用，但是这四笔数据在这四个位址存储器空间的实际摆放格式却会因为系统使用的是大端序（Big Endian）或小端序（Little Endian）而异。

倘若这四个字元是利用以字组为导向(word-oriented)的大端序格式进行储存时，数据将以如下的方式陈列：

00000000-00000001-00000010-00000011，亦即，将较高位数的数据对应存放在存储器位址较低的地方；另一方面，采用小端序的格式则是以位元组导向(byte-oriented)，亦即将数据中的较低位元储存于存储器中位址相对较低的存储器位址，因此储存在存储器的数据排列为：

00000011-00000010-00000001-00000000

由于位元组序可能影响数据的解读是否正确，即，在写入数据与读出数据时的格式若定义不一致，会造成数据内容被错误解读。

请参见图1，其利用不同位元组序格式储存于存储器时的数据排列的示意图。假设读入的数据内容为0x12345678，将其写入至0x0000至0x0003的存储器空间时，若是利用使用大端序的美普思科技（MIPS Technologies美普思科技公司，简称为MIPS）所开发的处理器写入，则数据内容由低位址到高位址将依序储存0x012、0x34、0x56、0x78，倘若依据这样的顺序将数据纪录在存储装置（例如：光碟片）中，但是在读取时，却使用以小端序格式进行存取的英特尔（Intel）处理器，这将导致所读出出来的数据顺序为0x78、0x56、0x34、0x12而造成数据内容的读取有误。

目前的常用技术对于此类型的问题往往以约定俗成的方式，例如，系统预设使用储存格式为大端序，因此在存取数据时一律以大端序的格式对所有的线性脉冲编码调制数据进行播放，但这样的方式却蕴含着对数据格式错误判读的风险，特别是在网络使用广泛而其数据来源各异而造成数据格式不一的情况下，对于数据储存格式的判读错误所造成播放时的误动作情况亦层出不穷。因此本发明以此为改善目标，期能发展出能够自动且正确判读线性脉冲编码调制数据储存格式的作法。

发明内容