BRPI0211890B1 - método para transmitir informação de áudio e não referente a áudio sem fio e método para receber e processar informação de áudio e não referente a áudio em um dispositivo de recepção - Google Patents

Abstract

"método e aparelho para transmitir informação de áudio e não referente a áudio com correção de erros". um método e um aparelho para fornecer transmissão de qualidade digital de informação de áudio e não referente a áudio usando componentes e disposição de baixo custo. a presente invenção fornece a transmissão da informação de áudio e não referente a áudio convertendo primeiro os dados para conformar com o formato padrão de cd e condicionar o sinal convertido para desse modo gerar um sinal de efm condicionado. o sinal de efm condicionado é usado para modular por freqüência uma portadora. convertendo a informação de áudio ou não referente de áudio para conformar ao formato de padrão de cd, o método presente fornece meios de transmissão de dados de baixo custo com detecção e correção de erros. outro aspecto da presente invenção refere-se a embutir a informação não referente a áudio no bloco de sub-código do quadro de dados de acordo com o padrão de cd. a informação não referente a áudio pode não estar relacionada à informação de áudio, e a informação de áudio e não referente a áudio pode ser transmitida para os dispositivos separados. outro aspecto da presente invenção refere a controlar um oscilador controlado por voltagem em resposta ao nível de preenchimento da memória intermediária de arquivo no decodificador.

Description

"MÉTODO PARA TRANSMITIR INFORMAÇÃO DE ÁUDIO E NÃO REFERENTE A ÁUDIO SEM FIO E MÉTODO PARA RECEBER E PROCESSAR INFORMAÇÃO DE ÁUDIO E NÃO REFERENTE A ÁUDIO EM UM DISPOSITIVO DE RECEPÇÃO" FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção: A presente invenção refere-se a um aparelho e método para transmitir informação de áudio e não referente a áudio e, em particular, a um aparelho e método para transmitir dados de áudio e não referentes a áudio com correção de erros integrada para assegurar recepção de alta qualidade e reprodução da informação de áudio e não referente a áudio. 2. Descrição da Técnica Relacionada: Progressos recentes habilitaram usuários a armazenar uma grande quantidade de informação de áudio digitalmente codificado em uma localização centralizada para recuperação e reprodução fácil. Por exemplo, se tornou relativamente comum para um usuário extrair os dados de um CD e converter a informação digital armazenada no mesmo em um formato compactado, tal como MP3, e armazenar os arquivos MP3 em uma unidade de disco rigido de um computador pessoal. Utilizando tal método, um número muito grande de arquivos de áudio pode ser armazenado em uma única unidade de disco rigido. Por exemplo, codificar MP3 a uma taxa de 128 Kbps corresponde a aproximadamente 1 minuto por megabyte de armazenamento, e assim, um disco rigido de 20 GB pode armazenar aproximadamente 20000 minutos de música. Os arquivos armazenados podem então ser organizados, recuperados e reproduzidos usando qualquer um de uma pluralidade de programas disponíveis, por exemplo, Musicmatch. Os arquivos armazenados podem ser transferidos para um aparelho de reprodução portátil ou um meio de armazenamento portátil, tal como um cartão CompactFlash.

No entanto, existem algumas limitações para ouvir arquivos de áudio quando os arquivos estão sendo processados e reproduzidos a partir de um dispositivo centralizado tal como um computador pessoal. Em geral, o usuário deve estar na vizinhança dos alto-falantes do computador para escutar os arquivos de áudio quando são recuperados, processados e emitidos pelo computador. Os dispositivos periféricos, tal como um receptor de áudio, podem ser anexados ao dispositivo central por meio de um cabo para reprodução em uma localização remota, mas tal solução pode exigir cabos muito longos, ou que os cabos atravessem paredes, e assim, podem não ser práticos. Alternativamente, é conhecido anexar um transmissor sem fio para o computador pessoal, ou dispositivo similar, para transmitir a informação de áudio do computador pessoal para um dispositivo receptor tendo alto-falantes anexados ao mesmo. No entanto, tais transmissores em geral utilizam métodos analógicos tradicionais, em que o computador pessoal decodifica o arquivo de áudio, processa o arquivo decodificado para fornecer um sinal de áudio de saída, e o sinal de saída modula um sinal de portadora. Na extremidade de receptor, o sinal de áudio de saída recebido é demodu-lado para recuperar o sinal de áudio de saída, que é usado para acionar um conjunto de alto-falantes. Tal método é suscetível aos problemas associados a transmissões analógicas, tal como interferência, e fidelidade reduzida causada por recepção fraca.

Sob este aspecto, métodos analógicos tradicionais para transmitir informação de áudio podem fornecer distribuição e recepção de baixo custo, mas tais métodos não oferecem a fidelidade, imunidade de ruído e capacidade de correção de erros associados a métodos de transmissão e processamento digital. Os métodos de modulação/transmissão digital, por exemplo, QPSK e FSK, podem oferecer desempenho superior, mas em geral exigem componentes e configurações mais dispendiosos para implementar.

Além do mais, métodos analógicos para transmitir a informação de áudio em geral não conseguem facilmente embutir informação não referente a áudio na informação de áudio. Por exemplo, um arquivo de áudio compactado, tal como um arquivo de MP3, pode incluir informação não referente a áudio relacionada à informação de áudio. Os arquivos de MP3 incluem uma parte de tag ID3, que pode incluir informação sobre o artista, álbum, etc. É difícil transmitir esta informação ao mesmo tempo que a informação de áudio usando métodos de transmissão analógicos. Adicionalmente, pode ser desejável transmitir informação não referente a áudio não relacionada à informação de áudio, por exemplo, resultados esportivos, informação de tempo, cotações de ações, e similar, juntamente com a informação de áudio.

Portanto, é desejável fornecer um método de baixo custo para transmitir informação de áudio de uma maneira que fornece os benefícios de métodos de transmissão digital. É ainda desejável fornecer um método de baixo custo para transmitir informação de áudio que inclui detecção e/ou correção de erros para fornecer reprodução de qualidade de CD da informação de áudio. É adicionalmente desejável fornecer um método de baixo custo para transmitir informação de áudio e não referente a áudio de uma maneira que fornece os benefícios de transmissão digital, em que a informação não referente a áudio pode ou não ser relacionado à informação de áudio transmitida. A informação não referente a áudio pode estar relacionada à informação de áudio para fornecer informação sobre, por exemplo, o artista, álbum, etc. A informação não referente a áudio pode não estar relacionada à informação de áudio para fornecer informação geral, por exemplo, resultados esportivos, informação de tempo, cotações de ações, ou similar. É adicionalmente desejável fornecer um método para controlar um decodificador associado a uma unidade de recepção para implementar a transmissão de qualidade digital a fim de impedir uma condição de vazio ou estouro de capacidade em um armazenamento temporário de arquivo associado ao decodificador.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção supera as dificuldades notadas acima fornecendo um método e aparelho de baixo custo para transmitir informação de áudio e não referente a áudio, que fornece os benefícios de métodos de transmissão digital, usando métodos de transmissão analógicos. 0 método de acordo com a presente invenção elimina os problemas notados acima que são associados a transmissões de áudio analógicas. Mais especificamente, o método de acordo com a presente invenção fornece detecção e correção de erros integradas e a capacidade de embutir informação não referente a áudio com a informação de áudio.

Mais especificamente, no método de acordo com a presente invenção, a informação de áudio e não referente a áudio é convertida em um formato de PCM, se necessário, e então convertido a um formato que conforma com o padrão de CD do Livro Vermelho. Como mencionado aqui, o padrão de CD do Livro Vermelho refere-se ao padrão descrito em "Compact Disc Digital Audio-System Description", publicado em fevereiro de 1987, por Sony/N.V. Philips, e contido em IEC BN15-83-095 e Publicação IEC 908. Os dados convertidos são fornecidos na forma de um sinal de EFM, o qual é então o sinal condicionado a freqüências senoidais fundamentais e usado para modular uma portadora. Na extremidade de recepção, o sinal recebido é demodulado para recuperar o sinal de EFM condicionado, que é então decodificado para derivar o fluxo de bits digital original. Desta maneira, a presente invenção fornece os benefícios de detecção e/ou correção de erros integrados e a capacidade de derivar o fluxo de bits digital original para processamento e apresentação adicional usando métodos de transmissão analógicos.

Em um aspecto, a presente invenção é um método para transmitir informação de áudio, compreendendo as etapas de: gerar um fluxo de bits digital representativo da infor- mação de áudio; formatar o fluxo de bits digital para compreender uma pluralidade de quadros de dados; gerar bits de correção de erros associados aos quadros respectivos, e embutir os bits de correção de erros nos quadros respectivos; intercalar os quadros de dados; codificar em EFM o fluxo de bits para gerar um sinal de EFM; condicionar o sinal de EFM para desse modo limitar o sinal a ondas de modulação senoi-dal, e modular um sinal de portadora usando o sinal de EFM condicionado. Em particular, as etapas de formatar, gerar, entrelaçar e codificar em EFM compreendem formatar, gerar, entrelaçar e codificar em EFM o fluxo de bits para gerar um sinal de acordo com o padrão de CD do Livro Vermelho.

Em outro aspecto, a presente invenção é um método para transmitir informação de áudio compreendendo as etapas de formatar, gerar bits de correção de erros, intercalar, e codificar em EFM o fluxo de bits para gerar um sinal de acordo com o padrão de CD do Livro Vermelho, receber dados digitais não referentes a áudio e embutir os dados digitais não referentes a áudio no bloco de SUB-CÓDIGO dos quadros de dados gerados de acordo com o padrão de CD do Livro Vermelho, condicionar o sinal resultante e modular uma portadora com o sinal resultante.

Em outro aspecto, a presente invenção é um método para receber e processar informação de áudio transmitida por meio de um canal sem fio, compreendendo as etapas de: receber um sinal de áudio por meio de um canal sem fio; demodular o sinal de áudio recebido para recuperar um sinal de EFM condicionado; decodificar o sinal de EFM condicionado para gerar um fluxo de bits compreendendo uma pluralidade de quadros de dados; desintercalar os dados nos quadros de dados para gerar uma pluralidade de quadros de dados não-intercalados; realizar a correção de erros em resposta aos códigos de correção de erros incluídos nos quadros de dados respectivos; e converter D/A o fluxo de bits resultante para gerar um sinal de saída analógico. Em particular, as etapas de demodular, decodificar, desintercalar e corrigir erros compreendem demodular, decodificar, desintercalar e corrigir erros de acordo com o padrão de CD do Livro Vermelho.

Em outro aspecto, a presente invenção é um método para receber e processar informação de áudio e não referente a áudio compreendendo as etapas de demodular, decodificar, desintercalar e corrigir erros do sinal recebido de acordo com o padrão de CD do Livro Vermelho, extraindo dados digitais não referentes a áudio de um bloco de SUB-CÓDIGO de um quadro de dados derivado do sinal recebido.

Em outro aspecto, a presente invenção é um método para receber e processar informação de áudio e não referente a áudio compreendendo as etapas de demodular, decodificar, desintercalar e corrigir erros do sinal recebido de acordo com o padrão de CD do Livro Vermelho, e fornecer um armazenamento temporário de arquivos para armazenar temporariamente o fluxo de bits recebido durante as etapas de demodular, decodificar, desintercalar e corrigir erros, em que o armazenamento temporário de arquivos fornece um sinal PWM representativo do nível de preenchimento no armazenamento temporário de arquivos e um oscilador controlado por voltagem as- sociado a ura decodificador é controlado em resposta ao sinal de PWM representativo do nível de preenchimento no armazenamento temporário de arquivo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os aspectos e objetivos acima mencionados e outros desta invenção, e a maneira de alcançá-los, se tornará evidente e a invenção propriamente dita será melhor entendida por referência à descrição seguinte de uma modalidade exemplar da invenção tomada em conjunto com os desenhos anexos, em que: a Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema que utiliza o método para transmitir e receber dados de áudio e não referentes a áudio de acordo com a presente invenção; a Figura 2 é um diagrama de blocos de uma unidade de transmissão de acordo com a presente invenção; a Figura 3 é um diagrama de blocos de uma unidade de recepção de acordo com a presente invenção; a Figura 4 ê um diagrama de um quadro de dados de acordo com o padrão de CD do Livro Vermelho; a Figura 5 é um fluxograma ilustrando as etapas para embutir e transmitir dados não referentes a áudio de acordo com a presente invenção; a Figura 6 é um fluxograma ilustrando as etapas para receber dados não referentes a áudio embutidos em um fluxo de bits de acordo com a presente invenção; e a Figura 7 é um diagrama de um pacote de informação que está embutida no bloco de SUB-CÓDIGO de acordo com a presente invenção.

Caracteres de referência correspondentes indicam partes correspondentes por todas as várias vistas.

DESCRICÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A modalidade descrita abaixo não é pretendida ser exaustiva ou limitar a invenção à forma precisa descrita na descrição detalhada seguinte. Em vez disto, a modalidade é escolhida e descrita de modo que outros versados na técnica podem utilizar seus ensinamentos. A Figura 1 mostra um diagrama de blocos ilustrando um sistema de acordo com a presente invenção, em que os dados de áudio e certos dados não referentes a áudio são transmitidos do dispositivo de transmissão 102 para vários dispositivos quando desejado. O dispositivo de transmissão 102 inclui a unidade de transmissão descrita em maiores detalhes abaixo para transmissão sem fio de informações de áudio e não referentes a áudio de acordo com a presente invenção. Cada dispositivo de recepção da Figura 1 inclui uma unidade de recepção descrita em maiores detalhes abaixo para receber e processar dados transmitidos de acordo com a presente invenção. Resumidamente, a unidade de transmissão converte os dados selecionados para conformar com o padrão de CD do Livro Vermelho, condiciona o sinal resultante e modula uma portadora usando o sinal condicionado. 0 sinal condicionado é similar ao sinal filtrado derivado de um disco em um aparelho de reprodução de CD. A unidade de recepção demodula o sinal recebido para recuperar os dados formatados a partir da portadora e realiza o processamento nos dados em uma maneira que se conforma ao padrão de CD. Este método permite que a informação de áudio seja transmitida em uma maneira de custo baixo enquanto ao mesmo tempo fornece os benefícios de métodos digitais de transmissão, recepção e reprodução. Adicionalmente, este método tira proveito do formato de dados de CD para permitir que a informação não referente a áudio, que pode não estar relacionada à informação de áudio, por exemplo, resultados esportivos, informação de tempo, cotações de ações, ou similar, seja embutida dentro e transmitida com os dados de áudio. O dispositivo de transmissão pode ser qualquer dispositivo, por exemplo, um computador pessoal, tendo capacidade de processamento e transmissão, tanto hardware quanto software, para implementar as funções da unidade de transmissão 200 da Figura 2. No dispositivo de transmissão 102, a informação de áudio e não referente a áudio pode ser recebida ou recuperada de uma de uma pluralidade de fontes de dados. As fontes de dados podem incluir, mas não estão limitadas a, uma entrada de sinal analógico 110, o aparelho de reprodução digital portátil 112 que é acoplado ao computador pessoal, ou um dispositivo de armazenamento de dados 114 que é incorporado dentro do computador pessoal, ou é acoplado ao computador pessoal usando firewire, USB ou outros dispositivos similares. Alternativamente, as fontes de dados podem incorporar a unidade de transmissão 200, desse modo transmi- tindo diretamente os dados para os dispositivos de recepção sem passar pelo PC. A informação de áudio e não referente a áudio transmitida é recebida, processada e/ou apresentada por um ou mais dispositivos de recepção tendo uma unidade de recepção, ou elementos que podem realizar as funções da unidade de recepção 300, mostrada na Figura 3. Os dispositivos de recepção podem compreender, por exemplo, um receptor de áudio 104 que inclui um conjunto de alto-falantes anexados ao mesmo para apresentar a informação de áudio recebida, um PDA 106 capaz de receber e apresentar a informação de áudio e não referente a áudio recebida, e um segundo computador pessoal 108. Cada um dos dispositivos de recepção inclui uma unidade de recepção 300, ou elementos para implementar as funções da unidade de recepção 300, descritas posteriormente abaixo para implementar o método de recepção e processamento de acordo com a presente invenção. Desta maneira, o sistema 100 permite que um usuário armazene e/ou recupere uma grande coleção de arquivos de áudio e informação não referente a áudio em uma localização centralizada ou dispositivo, e transmitir a informação para um dispositivo remoto quando desejado. A Figura 2 mostra um diagrama de blocos da unidade de transmissão 200, que recebe dados de áudio através do canal esquerdo 202 e do canal direito 204. Na modalidade presente, os dados de áudio estão em forma analógica e são convertidos para a forma digital por conversores de analógico para digital 206 e 208. Os sinais digitais são aplicados ao multiplexador de tempo 212 para produzir um fluxo de bits serial único. Alternativamente, os dados de áudio podem ser recebidos diretamente na forma digital e aplicados diretamente no multiplexador de tempo 212. Os dados de áudio aplicados são então convertidos como descrito abaixo para estarem de acordo com o formato padrão de CD do Livro Vermelho antes da transmissão. A conversão dos dados de áudio para o formato de CD padrão do Livro Vermelho fornece as vantagens de fornecer detecção e correção robusta de erros e permitir a conversão a ser implementada usando componentes de custo relativamente baixo desde que os componentes para codificar e decodificar os dados de acordo com o formato de CD do Livro Vermelho são bem conhecidos e facilmente disponíveis. A modalidade presente utiliza SAA 7392 fabricado por Philips Corporation para implementar a conversão. O processo para converter os dados de áudio ao formato de CD do Livro Vermelho é bem conhecido por aqueles versados na técnica. Resumidamente, os dados de áudio são primeiro convertidos ao formato de PCM, em que o sinal é amostrado no tempo e a amplitude quantizada em um número binário paralelo. Os dados digitais são então processados para fornecer codificação de correção de erros CIRC e modulação de oito para quatorze (EFM). Adicionalmente, as palavras SUB-CÓDIGO e sincronização são adicionadas ao fluxo de bits.

Os dados de acordo com o formato de CD do Livro Vermelho são agrupados em quadros, em que cada quadro consiste de 588 bits de canal. O formato de um quadro antes da modulação de EFM é mostrado na Figura 4. Como mostrado, cada quadro consiste de uma parte de sincronização de 27 bits, uma parte de SUB-CÓDIGO de 8 bits 404, uma parte de dados de 96 bits, uma parte de paridade de 32 bits 408, uma segunda parte de dados de 96 bits 410, e uma segunda parte de bits de paridade de 32 bits 412. Na montagem de um quadro, seis períodos de amostragem de áudio de PCM de 32 bits são agrupados em um quadro e cada quadro de amostragem é então dividido para produzir quatro símbolos de áudio de 8 bits. Para dispersar possíveis erros, os símbolos de quadros diferentes são intercalados de modo que os sinais de áudio de um quadro originam-se de quadros diferentes. Em adição, oito símbolos de paridade de 8 bits são gerados para cada quadro, quatro no meio do quadro e quatro na extremidade do quadro. A in-tercalação dos quadros e a geração dos quadros de paridade fornecem a codificação de correção de erros baseada no Código de Reed-Solomon de Intercalação Cruzada (Cross-Interleave Reed Solomon Code).

Uma vez que os quadros foram montados, os dados são codificados em EFM, em que os blocos de 8 bits são transladados em blocos de palavras de 14 bits usando uma tabela que atribui uma palavra de 14 bits particular a cada palavra de 8 bits. Na presente invenção, a montagem do quadro, incluindo a intercalação dos dados, a codificação de EFM e a adição dos bits de SUB-CÓDIGO e controle, é realizada pelo codificador de formato de CD 210, que compreende o codificador CIRC 214, o codificador de controle e exibição 216, multiplexador de tempo 218 e modulador de EFM 220. Em- bora uma disposição exemplar para converter os dados seja mostrada na Figura 2, deve ser entendido que as funções e processos acima podem ser implementados com vários outros componentes e elementos de software conhecidos daqueles versados na técnica. A conversão resulta em um sinal de EFM, que é então condicionado para produzir o sinal de modulação. O sinal de EFM é de banda de freqüência limitada a freqüên-cias fundamentais senoidais pelo bloco de condicionamento de sinal 222 para simplificar o estágio de modulação de freqüência subseqüente pelo qual o sinal "tipo analógico" modulará em freqüência uma portadora para transmitir a informação de áudio e não referente a áudio para o receptor. Na modalidade presente, o sinal de EFM é de banda limitada entre 180 kHz e 720 kHz. De acordo com a presente invenção, o sinal de EFM condicionado é usado para modular um sinal de portadora de RF pelo modulador de FM 224, que é acoplado à antena 226. Em resumo, o sinal de EFM condicionado, que é uma representação da informação digital de áudio e não referente a áudio a ser transmitida, é gerado usando codificação padrão de CD e é então usado para modular diretamente uma portadora para transmissão por antena 226, desse modo fornecendo transmissão de qualidade digital usando elementos e técnicas de baixo custo. A Figura 3 mostra a unidade de recepção 300 para receber e processar o sinal transmitido de acordo com a presente invenção. A unidade de recepção 300 inclui o demodula-dor 304 que usa técnicas de demodulação de freqüência analógica tradicional para recuperar a modulação, que é então aplicada ao decodificador 320 para recuperar os sinais de qualidade digital, ou de "CD". O decodificador de CD é quase complementar ao processo de codificação de CD do transmissor e fornece as funções de formatação de pulso quadrado, conversão de NRZ, demodulação de EFM, a correção com base no tempo, extração de SUB-CÓDIGO, detecção/correção de erros CIRC e ocultação de erros. A detecção e/ou correção de erros integrada associada aos dados ajudarão a recuperar a informação que pode ter sido corrompida por interferência durante a transmissão. Na presente invenção, o decodificador compreende o demodulador de EFM 306, a unidade de correção de erros CIRC 308, o interpolador 312 e o demultiplexador de canal 314. Também, um bloco de ocultação pode ser incluído no demultiplexador 314. Os sinais de saída de áudio são fornecidos através de conversores D/A 316 e 318. A informação de controle e exibição, incluindo a informação de SUB-CÓDIGO, é fornecida através do decodificador de controle e exibição 310 .

Uma vantagem significativa do método presente é que uma técnica digital de detecção/correção de erros é incorporada na transmissão analógica, desse modo assegurando a transmissão e recepção precisas dos dados de áudio e não referentes a áudio. Outra vantagem da presente invenção é que as funções de decodif icador de CD podem ser facilmente implementadas usando um decodificador comercialmente disponível tal como SAA 7325 fabricado por Philips Corporation. Uma vantagem de decodificadores comerciais é a ocultação de erros que remove/reduz artefatos audíveis quando a correção de erros é tensionada ao limite. Obviamente, as funções de co-dificador/decodificador podem também ser realizadas usando dispositivos de software como conhecido por aqueles versados na técnica.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, a informação não referente a áudio pode ser transmitida com a informação de áudio usando a técnica de transmissão descrita acima. Como mencionado acima, o formato de CD do Livro Vermelho inclui uma parte de SUB-CÓDIGO de oito bits 404 embutida com o quadro de dados. Esta parte de SUB-CÓDIGO é dividida em 8 canais, P, Q, R, S, T, U, V e W. Os canais P e Q são pretendidos para controlar a informação relacionada aos dados de áudio (marcadores de entrada, saída para trilhas de áudio, sinalizadores de proteção contra cópias, sinalizado-res de pré-ênfase, etc.) . Os 6 canais R-W eram pretendidos para informação relacionada a áudio (tal como arte de capa, informação de artista, etc.). A presente invenção fornece um método para usar estes S canais para transmitir informação não referente a áudio, que pode não estar relacionada à informação de áudio, para dispositivos remotos a partir de um dispositivo transmissor central. Como mencionado acima, o dispositivo de transmissão pode ser um PC, ou um dispositivo que armazena informação, ou recebe informação por meio de uma rede, que o usuário deseja transmitir para um dispositivo remoto. A invenção é igualmente aplicável a dispositivos não referentes a áudio.

Em geral a parte de SUB-CÓDIGO do sinal de EFM re- presenta dados que são adicionais àqueles necessários para a informação de áudio. No entanto, de acordo com a presente invenção, a parte de SUB-CÓDIGO pode ser usada para transmitir a informação não referente a áudio que não está relacionada à informação de áudio. Por exemplo, referindo-se â Figura 1, o dispositivo de transmissão 102 pode estar transmitindo um fluxo de bits de acordo com a invenção presente, em que o fluxo de bits inclui informação de áudio que é recuperada a partir de um dispositivo de armazenamento de dados, tal como um disco rígido 104, e informação não referente a áudio, tal como apontamentos, compromissos/lembretes de calendário, e informação de notícias/tempo/financeira (por meio de uma aplicação conectada à Internet). A informação não referente a áudio pode ter sido gerada em resposta à ação do usuário no dispositivo de transmissão, ou uma solicitação do usuário transmitida através do dispositivo de recepção. Neste caso, a informação transmitida é recebida e decodificada pelo receptor de áudio 104 para extrair a informação de áudio e processada para fornecer reprodução de qualidade digital da informação de áudio transmitida. A informação transmitida é também recebida e decodificada por PDA 106 para extrair a informação não referente a áudio relevante para apresentar a informação não referente a áudio para o usuário. Desta maneira, a informação de áudio e não referente a áudio não relacionada pode ser simultaneamente transmitida, recebida e processada por receptores diferentes com a vantagem da transmissão de alta qualidade de erros corrigidos fornecida pelo método presente. A informação não referente a áudio embutida na transmissão pode ser apresentada imediatamente ao usuário, por exemplo, um alerta de notícias, ou pode ser armazenada em um dispositivo de memória do dispositivo de recepção para a exibição posterior ou uso, por exemplo, uma entrada de calendário. A estrutura de dados de um bloco de SUB-CÓDIGO consiste de 98 bytes, cada byte consistindo de um bit P, bit Q, bit R, bit S, bit T, bit U, bit V e um bit W. A presente invenção utiliza os seis bits R-W de cada byte enviado para transporte de dados, assim, os bits 7-2 do primeiro byte de dados são transmitidos em posições R-W do primeiro byte de SUB-CÓDIGO. Os bits 1-0 do primeiro byte, e bits 7-4 do segundo byte de dados são transmitidos em posições R-W do segundo byte de SUB-CÓDIGO. Os bits 3-0 do segundo byte de dados, e os bits 7-6 do terceiro byte são transmitidos nas posições R-W do terceiro byte de SUB-CÓDIGO. Os bits 5-0 do terceiro byte de dados são transmitidos em posições R-W do quarto byte de SUB-CÓDIGO. Este processo é repetido para os dados restantes, em que 4 bytes de SUB-CÓDIGO são usados para cada 3 bytes de dados. Os 4 bits finais do bloco de SUB-CÓDIGO não são usados, assim neste exemplo exatamente 584 bits do espaço disponível são usados, correspondendo a 73 bytes de dados. Estes 73 bytes formam um pacote de dados. Se a carga útil de dados ocupa menos que 66 bytes, o pacote de dados total pode ser reduzido de acordo. Embora a modalidade exemplar mostre um pacote de dados único residindo em cada bloco de SUB-CÓDIGO, subdivisões alternativas de pacotes de dados são possíveis.

Utilizando este método, a pressente invenção permite que a informação não referente a áudio, em adição à informação de áudio, seja transmitida sobre freqüências de rádio (RF) com aumento mínimo de custo, comparado ao custo de enviar informação de áudio somente. O pacote de dados transmitido no bloco de SUB-CÓDIGO utiliza a estrutura de dados exemplar 700 descrita na modalidade exemplar da Figura 7. 0 começo da parte de quadro (SOF) 702 é definido como oxa5. A parte de ID de destino (DEST) 704 é definida em 0x00 para o "modo de transmissão", de outro modo, contém o ID de destino de um dispositivo de recepção particular. O "modo de transmissão" é usado para a transmissão indiscriminada para um ou mais dispositivos de recepção. A parte de ID de PACOTE 706 deve ser determinada em 0x0000 para envio de pacote inicial, cada pacote é enviado múltiplas vezes (o número de vezes dependendo da qualidade esperada da transmissão de RF - este valor pode ser alto se existe uma expectativa de que os pacotes serão comumente corrompidos - este valor pode ser configurado como menor se o ambiente é esperado estar "livre de erros"). A parte OPÇÕES 708 inclui bits 2-0, que indicam a Versão de Protocolo, bit 3, que indica ESQUEMA DE VERIFICAÇÃO DE ERROS (1=CRC, 0=CKS) , e bits 7-4 são reservados. A parte de COMPRIMENTO 710 indica o comprimento em bytes da parte de dados 712 (incluindo SOF 702 e CRC/CKS 714) . Isto pode, na modalidade exemplar, ter um valor máximo de 73. Os dados não referentes a áudio atuais a serem transmitidos são embutidos na parte de dados 712. A parte de CKS/CRC 714 é usada para SOMA DE VERIFICAÇÃO ou VERIFICAÇÃO DE REDUNDÂNCIA CÍCLICA. Usando o formato de pacote especificado acima, os dados não referentes a áudio podem ser embutidos e transmitidos com os dados de áudio usando o método descrito acima.

Os processos para transmitir e receber os dados formatados no padrão de CD com informação não referente a áudio embutida nos mesmos são ilustrados nas Figuras 5 e 6, respectivamente. O processo 500 começa com gerar os pacotes de dados a serem transmitidos na etapa 504. Os pacotes de dados podem ser gerados em resposta a uma entrada de usuário no dispositivo de transmissão, uma solicitação de usuário de um dispositivo periférico ou automaticamente em resposta a uma configuração de dispositivo particular. Na etapa 506 é determinado se todos os dados a serem transmitidos foram embutidos nos quadros de dados de acordo com o padrão de CD. Lembrar que 6 bits dos dados não referentes a áudio são embutidos em cada quadro de dados de acordo com o padrão de CD. Se todos os dados não foram embutidos, o processo 500 vai para a etapa 508, que determina o conjunto seguinte de bits de dados a serem embutidos nos quadros de dados de acordo com o padrão de CD. Na etapa 510, o conjunto seguinte de bits de dados determinado na etapa 508 é embutido nos quadros de dados de CD o número de vezes desejado. Desta maneira, os pacotes de dados podem ser repetidamente transmitidos um número de vezes predeterminado para assegurar a recepção precisa. O ID de pacote assegura que a unidade de recepção identifica e processa cada pacote único. O processo 500 então retorna para a etapa 506 para repetir o processo até que todos os dados foram embutidos nos quadros de dados. Depois que todos os dados nos pacotes de dados não referentes a áudio foram embutidos, o processo prossegue para a etapa 512, na qual o sinal de EFM condicionado é gerado e então usado para modular na freqüência uma portadora como descrito acima. Embora na modalidade presente exemplar todos os dados não referentes a áudio são primeiro gerados, então embutidos e então transmitidos, em seqüência, deve ser entendido que os dados não referentes a áudio podem ser gerados, embutidos e transmitidos "de forma instantânea". Isto é, os dados podem ser gerados, embutidos e transmitidos simultaneamente quando os dados não referentes a áudio são re-cuperados/recebidos pela unidade de transmissão. Tal alternativa pode ser vantajosa para grandes transmissões de dados . O processo para receber e decodificar os dados não referentes a áudio de acordo com a presente invenção é mostrado na Figura 6. O processo 600 começa com a recepção do sinal de FM que foi modulado com o sinal de EFM na etapa 604. Na etapa 606, a unidade de recepção demodula o sinal recebido para recuperar o sinal de EFM condicionado, ou o sinal de "padrão visual". Na etapa 608, o sinal de EFM é decodificado e corrigidos os erros usando os métodos de deco-dificação de sinal de CD para derivar um fluxo de bits tendo a forma de quadros de dados mostrados na Figura 4. Na etapa 610, o fluxo de bits derivado é analisado para extrair a informação não referente a áudio do bloco de SUB-CÓDIGO dos quadros. Na etapa 612, a informação não referente a áudio extraída é armazenada para montagem e processamento posterior. Na etapa 614, é determinado se todos os dados não referentes a áudio foram recebidos. Se não, o processo 600 retorna para a etapa 610 para continuar a analisar o fluxo de bits para extrair a informação não referente a áudio restante. Se assim, o processo prossegue para a etapa 616, em que os dados recebidos podem ser processados e apresentados como desejado. Embora a presente modalidade primeiro extraia e colete toda a informação não referente a áudio relevante antes do processamento e apresentação, deve ser entendido que estas etapas podem ser realizadas simultaneamente. Por exemplo, quando se recebe e processa uma grande quantidade de dados, os dados recebidos podem ser processados e apresentados quando os dados são recebidos.

Nos processos das Figuras 5 e 6, cada pacote de dados é enviado múltiplas vezes porque uma transmissão de RF não pode ser esperada estar 100% livre de erros, e porque não existe provisão para um canal de retorno que permitiría solicitações para retransmissão de dados. Este método conta com redundância para superar erros. Para a modalidade exemplar, o dispositivo de transmissão determina o número preciso de retransmissões, independente do dispositivo de recepção. Em modalidades alternativas, pode ser economicamente possível usar um canal de retorno de baixo custo para ter o sinal recebido para o transmissor o número de retransmissões desej ado.

De acordo com outro aspecto da invenção, um sinal de controle gerado baseado na condição de preenchimento do armazenamento temporário é usado para controlar a operação da unidade de recepção. Especificamente, um armazenamento temporário (não mostrado) é usado no decodificador da unidade de recepção, em uma maneira conhecida na técnica, para temporariamente armazenar os dados recebidos. Sob este aspecto, é desejável assegurar que o armazenamento temporário não estoure a capacidade ou estoure negativamente a capacidade. Em geral, nos dispositivos de reprodução de CD, o IC de decodificador fornece um sinal PWM que é representativo do armazenamento temporário usado no processamento da informação de áudio digital. Em uma aplicação de circuito fechado, o sinal PWM é usado para aumentar ou diminuir a velocidade do disco para permitir reprodução de áudio ininterrupta contínua. Se o sinal PWM não é usado em uma aplicação de circuito fechado, o armazenamento temporário pode tanto rodar vazio, resultando em uma condição muda, ou pode estourar a capacidade, resultando no salto de partes do arquivo de áudio.

Pode ser visto que a presente invenção é uma condição de circuito aberto. Para impedir os problemas de estouro de capacidade e estouro negativo de capacidade do armazenamento temporário, a presente invenção utiliza o sinal PWM para controlar a freqüência de referência de processamento do decodif icador de EFM. Isto é, a saída do IC de de-codificador EFM fornece um sinal PWM, em que a largura do sinal de PWM é representativa do estado do armazenamento temporário de arquivo. Se o sinal PWM é 25% do ciclo de tarefa, o armazenamento temporário de arquivo está 25% cheio; 50% do ciclo de tarefa indica que o armazenamento temporário de arquivo está aproximadamente 50% cheio, etc. Este sinal PWM é então retificado por capacitor para um nível de voltagem DC usável e aplicado a um oscilador controlado por voltagem ("VCO") . A freqüência de saída do VCO é a freqüência de operação de referência do IC de decodificador de EFM. Na modalidade presente, o sinal PWM é fornecido em um pino de saída do SAA 7325. Este sinal é retificado e aplicado ao VCO do decodificador.

Quando o nível do armazenamento temporário de arquivo cai abaixo de um nível predeterminado, por exemplo, 50%, a voltagem DC retificada também cai abaixo de um nível predeterminado, para desse modo fazer a freqüência do VCO diminuir. Esta diminuição no VCO causa uma diminuição na freqüência de operação de referência. Reduzir a freqüência de operação de referência permitirá ao armazenamento temporário aumentar para o nível exigido de 50%. Quando o nível do armazenamento temporário de arquivo aumenta para mais que 50%, o nível de voltagem DC retificada de saída aumentará a freqüência do VCO, que aumenta a freqüência de operação de referência, que diminui o nível no armazenamento temporário para diminuir para o nível desejado de 50%. Desta maneira, o sinal PWM do decodif icador de EFM é usado para monitorar o status de preenchimento do armazenamento temporário de arquivo e para controlar a velocidade de processamento do decodif icador de EFM. Isto impede as condições fora de sincronização que podem ocorrer na condição de circuito aberto. Deve ser entendido que este método não está limitado a um IC de decodif icador de EFM, e que qualquer IC ou circuito que fornece um sinal PWM indicativo do status de preenchimento do armazenamento temporário pode usar este método para controlar a velocidade de processamento.

Assim, a presente invenção permite que os usuários experimentem a informação de áudio correntemente disponível em uma localização ou dispositivo centralizado, tal como um PC, em um contexto removido da localização ou dispositivo centralizado. É considerado que podem ser desenvolvidos outros métodos que podem ainda aumentar e fornecer funcionalidade superior. Por exemplo, os dados no PC podem ser transferidos de modo sem fio de acordo com a presente invenção para um dispositivo de áudio manual, portátil, tendo uma unidade de recepção de acordo com a presente invenção incorporada no mesmo, e armazenado em uma unidade de disco rígido do dispositivo manual para reprodução posterior para fornecer flexibilidade e portabilidade adicionais. As modalidades alternativas adicionais incluem incorporação em um rádio relógio, um sistema de áudio de estante integrado, um aparelho de reprodução portátil integrado com controle remoto embutido, e um espaçador integrado, todos os quais possuem uma ligação sem fio com um sistema de computação.

Será evidente para aqueles versados na técnica que, embora a presente invenção tenha sido descrita em termos de uma modalidade exemplar, modificações e mudanças podem ser feitas na modalidade descrita sem se afastar da essência da invenção. Como tal, deve ser entendido que a presente invenção pretende cobrir todas as modificações como definidas nas reivindicações anexas.

REIVINDICAÇÕES

Claims (12)

1. Método para transmitir informação de áudio e não referente a áudio sem fio, compreendendo as etapas de: gerar (504) um fluxo de bits digital representativo da informação de áudio; formatar (504) o fluxo de bits digital para compreender uma pluralidade de quadros de dados (400); gerar bits de correção de erros (408, 412) associados aos quadros respectivos, e embutir (506) os bits de correção de erros (408, 412) nos quadros respectivos (400); CARACTERIZADO por compreender as etapas de: receber uma solicitação de usuário a partir de uma unidade de recepção; solicitar a informação não referente a áudio através de uma rede remota em resposta à solicitação de usuário; receber a informação não referente a áudio através da rede remota, e embutir a informação não referente a áudio nos quadros de dados; intercalar os quadros de dados; o método compreendendo adicionalmente as etapas de: codificar em EFM (512) o fluxo de bits para gerar um sinal de EFM incluindo a informação de áudio e não referente a áudio; limitar uma banda de freqüência do sinal de EFM para assim gerar um sinal EFM condicionado; e modular (512) um sinal da portadora usando o sinal de EFM condicionado para assim transmitir a informação de áudio e não referente a áudio sem fio para a unidade de recepção .

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as etapas de formatar, gerar, intercalar e codificar em EFM compreendem formatar, gerar, intercalar e codificar em EFM o fluxo de bits (400) para gerar um sinal de acordo com o padrão de CD do Livro Vermelho.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que: os bits de correção de erros (408, 412) são usados para detecção de erros pela unidade de recepção (300) e a informação não referentes a áudio são dados não referentes a áudio embutidos em um bloco de SUB-CÓDIGO dos quadros de dados .

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de receber compreende receber os dados digitais não referentes a áudio a partir de uma fonte de sinal diferente da fonte de sinal de informação de áudio.

5. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de receber compreende receber os dados digitais não referentes a áudio que incluem um ID de destino associado a uma unidade de recepção particular dentre uma pluralidade de unidades de recepção (300).

6. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de embutir compreende embutir 6 bits de cada vez dos dados digitais não referentes a áudio em cada bloco de SUB-CÓDIGO (404) de cada quadro de dados.

7. Método para receber e processar informação de áudio e não referente a áudio em um dispositivo de recepção (104, 106, 108), em que a informação de áudio e não referente a áudio é recebida por meio de um canal sem fio, o método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas de: receber (604) um sinal por meio de um canal sem fio, em que o sinal recebido inclui a informação de áudio e não referente a áudio, e em que a informação não referente a áudio tenha sido recuperada por meio de uma rede remota e embutia no sinal recebido por meio de um dispositivo de transmissão (102) em resposta a uma solicitação de usuário a partir do dispositivo de recepção; demodular (606) o sinal recebido para recuperar um sinal de EFM de larqura de banda limitada; decodificar (608) o sinal de EFM para qerar um fluxo de bits de dados compreendendo uma pluralidade de quadros de dados (700); desintercalar os dados nos quadros de dados para qerar uma pluralidade de quadros de dados desintercalados; realizar (608) a correção de erros em resposta aos códiqos de correção de erros incluídos nos quadros de dados respectivos (400); converter D/A (616) os quadros de dados desintercalados para qerar sinal de saída analóqico.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que as etapas de demodular, deco- dificar, desintercalar e corrigir erros compreendem demodu-lar, decodificar, desintercalar e corrigir erros de acordo com o padrão de CD do Livro Vermelho.

9. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende a etapa de: extrair a informação não referente a áudio a partir de um bloco de SUB-CÓDIGO (404) de um quadro de dados (400), e em que a etapa de correção de erros inclui realizar a detecção de erros em resposta aos códigos de correção de erros.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende a etapa de: extrair um pacote de dados de uma pluralidade de blocos de SUB-CÓDIGO (404) associados a uma pluralidade de quadros de dados (400).

11. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende a etapa de: extrair um ID de destino a partir do pacote de dados extraídos, e processar o pacote de dados em resposta ao ID de destino.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende a etapa de armazenar o pacote de dados extraído em um dispositivo de armazenamento em resposta ao ID de destino.