面向未来娱乐格式的杜比音频编码
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杜比视界编码格式
摘要:
1.杜比视界编码格式概述
2.杜比视界编码格式的历史
3.杜比视界编码格式的工作原理
4.杜比视界编码格式的优点
5.杜比视界编码格式的应用
正文:
【杜比视界编码格式概述】
杜比视界编码格式,是一种用于电视和电影行业的图像和音频编码技术。
该技术由美国杜比实验室开发,旨在提供更高质量的图像和音频,以提升观众的观影体验。
【杜比视界编码格式的历史】
杜比视界编码格式的发展可以追溯到20 世纪60 年代,当时杜比实验室开始研究如何提高电影音频的质量。
随着技术的发展,杜比视界编码格式也在不断更新,以适应不同的应用需求。
【杜比视界编码格式的工作原理】
杜比视界编码格式通过将音频和视频信号进行数字化处理,然后将其压缩为更小的文件大小,以便于存储和传输。
在播放时,这些信号会被解压缩,然后通过电视或电影屏幕播放出来。
【杜比视界编码格式的优点】
杜比视界编码格式具有以下几个优点:
1.高质量的图像和音频:杜比视界编码格式可以提供更高的分辨率和帧率,使得图像更加清晰,音频更加逼真。
2.更小的文件大小:通过压缩技术,杜比视界编码格式可以将音频和视频信号压缩为更小的文件大小,便于存储和传输。
3.兼容性好:杜比视界编码格式可以兼容不同的设备和平台,使得用户可以在不同的设备上观看高质量的视频和音频。
【杜比视界编码格式的应用】
杜比视界编码格式广泛应用于电影、电视和互联网行业。
许多电影和电视剧都使用杜比视界编码格式来提供高质量的图像和音频。
●双耳听觉掩蔽级差(BMLD)这个概念的定量描述源自信号S的听觉(被)掩蔽阈的概念。
听觉掩蔽阈是存在噪声N时,信号S刚能听到时的级。
单声道发送的声以dB表示的掩蔽阈通常作为基准量,从这个基准量,减去双耳发送条件下以dB表示的掩蔽阈,所得之差叫做掩蔽级差(BMLD)。
●HDCDHDCD,即High Definition Compatible Digital(高解析度兼容性数码技术)的缩写,它采用一种新的录音技术,在将母带上的模拟音频信号送入HDCD编码器的时候,以超过传统CD 制式44.1KHz,16bit的高解析力编成数码信号,此时产生的信号将多于普通CD所能容纳的信号。
●杜比与DTS音频压缩编码概述杜比音频编码主要包括:杜比数字,Dolby Stereo(杜比立体声),AAC,aacPlus等。
杜比数字EX(Dolby Digital EX)杜比数字杜比数字Live(Dolby Digital Live,DDL)杜比数字Plus(Dolby Digital Plus)杜比音频编码杜比数字环绕EX(Dolby DigitalSurround EX)Dolby StereoAACaacPlus杜比数字:杜比数字(Dolby Digital),或称AC-3,是普遍的版本,可以包括多达6个独立的声道。
最知名的是5.1声道技术。
在5.1声道技术中,5代表着5个基本声道,独立连接至五个不同的喇叭(20至20,000 Hz),分别是右前(RF),中(C),左前(LF),右后(RR),左后(LR);而1则代表1个低频声效,连接至低音辅助喇叭(20至120 Hz)。
与此同时,杜比数字格式也支持单声道及立体声输出。
杜比数字包括多个相类似的压缩技术,当中包括有"Dolby Digital EX","Dolby Digital Live","Dolby Digital Plus","Dolby Digital Surround EX","Dolby Digital Recording","Dolby Digital Cinema","Dolby Digital Stereo Creator"和"Dolby Digital 5.1 Creator"。
音频编码及常用格式音频编码标准发展现状国际电信联盟(ITU)主要负责研究和制定与通信相关的标准,作为主要通信业务的电话通信业务中使用的语音编码标准均是由ITU负责完成的。
其中用于固定网络电话业务使用的语音编码标准如ITU-T G.711等主要在ITU-T SG 15完成,并广泛应用于全球的电话通信系统之中。
目前,随着Internet网络及其应用的快速发展,在2005到2008研究期内,ITU-T将研究和制定变速率语音编码标准的工作转移到主要负责研究和制定多媒体通信系统、终端标准的SG16中进行。
在欧洲、北美、中国和日本的电话网络中通用的语音编码器是8位对数量化器(相应于64Kb/s的比特率)。
该量化器所采用的技术在1972年由CCITT (ITU-T的前身)标准化为G.711。
在1983年,CCIT规定了32Kb/s的语音编码标准G.721,其目标是在通用电话网络上的应用(标准修正后称为G.726)。
这个编码器价格虽低但却提供了高质量的语音。
至于数字蜂窝电话的语音编码标准,在欧洲,TCH-HS是欧洲电信标准研究所(ETSI)的一部分,由他们负责制定数字蜂窝标准。
在北美,这项工作是由电信工业联盟(TIA)负责执行。
在日本,由无线系统开发和研究中心(称为RCR)组织这些标准化的工作。
此外,国际海事卫星协会(Inmarsat)是管理地球上同步通信卫星的组织,也已经制定了一系列的卫星电话应用标准。
音频编码标准发展现状音频编码标准主要由ISO的MPEG组来完成。
MPEG1是世界上第一个高保真音频数据压缩标准。
MPEG1是针对最多两声道的音频而开发的。
但随着技术的不断进步和生活水准的不断提高,有的立体声形式已经不能满足听众对声音节目的欣赏要求,具有更强定位能力和空间效果的三维声音技术得到蓬勃发展。
而在三维声音技术中最具代表性的就是多声道环绕声技术。
目前有两种主要的多声道编码方案:MUSICAM环绕声和杜比AC-3。
音频编码比较(Dolby,DTS,PCM)自拿到松下的BD30播放机之后,已经可直接输出Dolby TrueHD 及DTS-HD Master Audio的数码流(bit stream)讯号至高清影音扩音机解码,可以真正欣赏到Dolby TrueHD及DTS-HD Master Audio 的威力。
之前,由于高清播放机不能输出Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio的数码流讯号,大家最常听的,可能是另一种高清音效--多声道Uncompressed PCM,大部份早期面世的蓝光碟及HD DVD 碟设有多声道PCM输出功能。
PCM的吸引力来自讯号本身没有经过任何压缩处理,实际上比DVD所用的AC3及DTS更接近原音,再者,到了蓝光的年代,PCM已扩展到5.1及7.1声道,我所接触过的朋友们都无一不称赞多声道PCM的效果传神及低频有力,甚至有些朋友更说,有了PCM便足够,何需理会什么Dolby TrueHD及DTS-HD Master Audio呢?事实上,你又是否觉得有了多声道PCM,就没有必要理会其他的无损失性HD压缩音效吗?如果情况真是这么简单,杜比和DTS又何需为Dolby TrueHD及DTS-HD Master Audio等新音效花这么多研发功夫呢?再者,为何蓝光及HD DVD的规格要加入它们呢?首先从技术层面去比较一下。
数码音效的基本是以Sampling即比特率及kHz来造出不同的解析度,比特率越大,kHz越高,音质就更好及精细;然后再分有压缩和无压缩,最后就是有损失性和无损失性的压缩。
如果以同bit及kHz的音效播放,无压缩的PCM会比同解析度的无损性压缩好,而无损失性的压缩音效又会比有损失性压缩音效为佳。
我们来看看CD唱片码流是如何获得的。
例如,对于一张CD唱片而言,通常是16bit量化,44.1kHz取样率那么一般CD唱片的码流是16*44.1*2=1411Kbps(因为一般CD 是两声道录音)那么一般在DVD阶段,都采用是的48KHZ取样率那么一条两声道PCM音轨的码流是16*48*2=1536KBPS而多声道PCM,比如很多索尼发行的蓝光DVD带5.1的PCM格式,它们的码流就是16*48*6=4.6Mbps这些都可以通过实践来验证,再比如96kHz取样,24bit量话,如果是5.1声道的,那码流就是96*24*6=13.8M( chris botti LIVE克里斯波提演奏会的blu-ray就有这么条音轨)我们再来看看通常的DD5.1,它的48KHZ/16BIT的音轨一般是448KBPS的码流,也就是说相对于5.1声道的LPCM,压缩了10倍左右。
杜比全景声杜比全景声一·杜比概念:杜比视界 (Dolby Vision) ;杜比全景声 (Dolby Atmos) ;杜比音效 (Dolby Audio) ;杜比数字+ (Dolby Digital Plus);杜比全景声的常见的音轨格式有:FLAC、AAC、AC3。
Dolby Digtal Plus音频格式 DDP/DD5.1/AC3/EAC3二·杜比全景声有两种音频格式:杜比TrueHD和Dolby Digtal Plus。
第一种∶Dolby Digtal Plus音频格式,码率640Kb,内容压缩为48kHz的采样率,支持5.1声道或经过优化音质较差的7.1声道;一般用于在线视频流和有线广播,是压缩后的在线格式。
第二种:杜比TrueHD无损音频格式,最高分辨率和高质量的杜比全景声。
需使用HDMI连接才能完整还原5.1声道或者7.1声道,采样率在96kHz,码率在3Mb-18Mb之间。
一般用于高清光盘播放机、A/V接收机、套装家庭影院,回音壁等设备上。
三·关于音响设备的声道数1.立体声系统:一般有中置+左右声道的3声道。
只有左右两个喇叭的2声道。
有些厂商也会通过模拟来实现5声道,但不是真正的全景声。
比如有些电视将喇叭设置在屏幕的四周,或将2个声道特意反射到墙上从天空下传输,从而模拟2个天空声道,以宣传支持杜比环绕音。
如小米大师oled系列,索尼电视等银幕声场。
2.杜比环绕音系统:3—5声道以上,可以实现基本的物理环绕效果。
有些厂商也会增加虚拟声道,以生效类似杜比全景声的效果。
如索尼Z9F套餐,三星Q70R等型号就属于此类。
3.杜比全景声:支持7.1声道才能成为杜比全景声。
中置+前后左右+两个天空往下组成。
四·杜比5.1和5.1.2,7.1和7.1.2有什么区别举例7.1.2,7代表声音方位总数1代表低音炮,一般只需要一个没有方位之分,回音壁系统中最大最高的那个就是,2最后一个数据代表天空声的数量,就是有无挂在天花板或有无从天花板发声(让你听到直升机从头顶飞过的感觉。
了解电脑声音编码技术DolbyAtmosDTSX和THX了解电脑声音编码技术Dolby Atmos、DTS:X和THX近年来,随着科技的发展和人们对音频体验的追求,电脑声音编码技术也在不断创新和进步。
而Dolby Atmos、DTS:X和THX则是目前市场上最受欢迎和广泛应用的音频编码技术之一。
本文将详细介绍这三种音频技术的特点和应用。
一、Dolby AtmosDolby Atmos是杜比实验室开发的一种立体声音频编码技术。
相比于传统的环绕声技术,Dolby Atmos采用了一种全新的声音传输方式,通过添加顶部扬声器,使音效可以从上方和左右环绕方向传来,提升了音频的真实感和震撼感。
Dolby Atmos主要应用于电影院和家庭影院系统中。
在电影院中,Dolby Atmos可以实现更加逼真的音频效果,让观众获得身临其境的感觉。
而在家庭影院中,通过合适的设备和配置,用户可以在家中享受到电影院级别的音效。
此外,越来越多的电视、音箱和耳机也开始支持Dolby Atmos技术,提供更加沉浸式的音频体验。
二、DTS:XDTS:X是DTS公司推出的一种全新的音频解码技术。
与Dolby Atmos类似,DTS:X也采用了立体声传输的方式,通过添加顶部扬声器,打破了传统环绕声的限制,提供了更加真实和具有层次感的音效。
与Dolby Atmos相比,DTS:X在音效处理上有自己的独特之处。
DTS:X能够根据不同的环境和设备,智能地调整音频的音量、音调和音效分布,使得音效在不同的房间和设备中都能够达到最佳效果。
此外,DTS:X还支持多个扬声器同时发声,实现更加立体和精准的音效传输。
DTS:X技术主要应用于家庭影院系统和游戏设备中。
在家庭影院中,DTS:X可以通过合适的设备和配置,打造出逼真的音场效果,为用户带来身临其境的观影体验。
而在游戏设备中,DTS:X则可以提供更加沉浸式的游戏音效,增强玩家的游戏体验。
三、THXTHX是由乔治·卢卡斯于1983年创立的一家音频标准和认证公司。
杜比数字Dolby Digital Plus音频编码介绍高清图像的完美伴音杜比®数字+技术是专为所有的高清节目与媒体所设计的下一代音频技术。
它的编码效率能够满足将来的广播需求,并且具有强大的功能与灵活性,能够实现即将到来的高清娱乐体验的全部音频潜力。
杜比数字+技术建立在杜比数字技术的基础之上,杜比数字技术是全世界DVD和高清广播节目的多声道音频标准,杜比数字+技术是为将来的传输格式而设计的,但是与当前所有的A/V接收机完全兼容。
通过杜比数字+技术,你可以得到更高品质的音频,更多的声道和更大的灵活性。
杜比数字+技术会让你的耳朵感到惊叹。
特点•分离式声道输出的多声道环绕声。
•声道数与节目数的扩展——可以处理多达7.1个声道*的音频节目,并支持在一个已编码比特流中携带多个节目。
•能够输出杜比数字比特流,在现有的杜比数字系统上播放。
•码率最高可达6Mbps。
•在HD DVD中码率至少为3 Mbps,在Blu-ray光盘中码率最高为1.7 Mbps。
•精确再现导演与制作者精心设计的音效。
•为高端音响系统提供互动式混音与流媒体传输功能。
•得到HDMI™的支持,这是为高清晰度影音而开发的新的单线数字接口。
优点•可以传输7.1声道以上更高品质的音频,码率高达6Mbps。
•单个比特流中可以携带多种语言。
•给音频专业人士带来新的创造力与自由。
•兼容数百万套配备杜比数字技术的家庭娱乐系统。
•转码过程中不会有延时或质量的降低。
•在更加高效的广播比特率下能保持高品质(5.1声道音频的传输码率小于320kbps)。
•被先进电视系统委员会(ATSC)选定成为未来广播应用的音频标准;被数字视频广播(DVB)项目定为卫星和有线电视的可选标准。
•获选为HD DVD的强制性音频标准,以及Blu-ray光盘的可选音频标准。
介绍最新的电脑音频编码技术电脑音频编码技术是指将音频信号数字化并压缩存储的技术,使得我们可以用数字形式来存储和传输音频数据。
随着科技的不断发展,各种新的电脑音频编码技术也不断涌现,为音频领域带来了许多创新和进步。
本文将介绍最新的电脑音频编码技术。
一、AAC编码技术AAC(Advanced Audio Coding)是一种先进的音频编码技术,它采用了更高效的算法来压缩音频数据。
与传统的MP3相比,AAC在相同比特率下可以提供更好的音质。
由于其优秀的性能,AAC成为了数字音频广播、DVD、手机等领域的主流编码格式。
二、Dolby Atmos技术Dolby Atmos是一种基于对象的音频技术,它通过在三维空间中放置多个音频对象来实现更加真实的音场效果。
传统的音频编码技术只考虑音频的通道和位置信息,而Dolby Atmos可以对每个音频对象进行编码和定位,使得听众可以感受到更加逼真的音效。
三、DTS:X技术DTS:X是一种基于对象的音频编码技术,类似于Dolby Atmos。
它不仅可以实现令人惊叹的环绕声效,还提供了更好的音频定位和分离度。
DTS:X广泛应用于家庭影院和游戏领域,为用户带来身临其境的体验。
四、MQA技术MQA(Master Quality Authenticated)是一种新兴的音频编码技术,它采用了无损压缩和声音折叠技术,使得高质量的音乐可以以较小的文件大小传输和存储。
MQA技术不仅可以提供接近原始录音的音质,而且对音频的时相信息进行了恢复,使得音频更加逼真。
五、Sony 360 Reality Audio技术Sony 360 Reality Audio是一种基于对象的音频编码技术,它通过在三维空间中放置多个音频对象来实现沉浸式的音频体验。
与传统的环绕声技术相比,Sony 360 Reality Audio可以提供更加准确和逼真的声音分布,使得听众仿佛置身于音乐现场。
六、Opus编码技术Opus是一种开源的音频编码技术,它可以在低比特率下实现较好的音频质量和网络传输性能。
新一代音频标准Dolby True HD与DTS-HD程保华【摘要】本文阐述了新一代的多声道的音频格式,详述了两种方式的技术特点、应用范围和发展前景。
【期刊名称】《电子技术与软件工程》【年(卷),期】2014(000)020【总页数】2页(P103-104)【关键词】音频标准;Dolby;TrueHD;DTS-HD【作者】程保华【作者单位】吉林电视台,吉林省长春市130000;【正文语种】中文【中图分类】TN912.3随着下一代高清光盘之争的落幕,未来高清之路变得明朗了许多。
但是玩高清的烧友们往往比较关注视频方面的技术,忽略了音频方面在这数年间的进步。
其实与推进视频发展的业界巨擘一样,在音频领域也不乏伟大的领航者,他们为这个平常人认为是夕阳产业的领域带来了异常耀眼的曙光。
他们就是业内的标准制定者杜比实验室和DTS,在高清时代,他们分别推出了新一代音频标准Dolby TrueHD与DTS-HD。
1 两个音频标准的特性概述1.1 100%无损编码今天我们介绍的两个音频标准都采用PCM编码,并且都声称自己为100%无损音频。
之所以这么说是以当前的电影数码录音技术为前提的。
由于电影的数码音轨采用96kHz/24bit的编码规格,因此两个音频格式如果都采用这个规格,那么音轨上的数字信号就能与原数码信号进行完整无损的一对一的比对还原,这便是两个标准所宣传的100%无损编码。
两个音频标准的采样频率及精度都相当,都支持48/96kHz规格的采样频率及16/24bit字长的采样精度。
不过DTS-HD还能支持192kHz采样频率,这可能是DTS在环绕发烧领域获得亲昵有关(现在已经能够找到很多环绕声发烧碟,大多采用DTS规范)。
码率方面,DTS-HD支持最高24.5Mbps码率,杜比TrueHD最高为18Mbps。
DTS声称自己采用的是经过处理的音频信号,但能够一对一完整还原原来的数码信号,这一点恐怕能够解释DTS-HD为何能够支持更多样化的8声道摆位方式以及如何向下兼容的了。
面向未来娱乐格式的杜比音频编码Roger Dressler,技术战略总监Craig Eggers,消费电子技术资深市场经理引言四十多年来,杜比 (Dolby®) 技术一直在提升人们的娱乐体验。
在此期间,一个始终不变的主题是娱乐格式的持续发展。
如果说2005年显示了某种迹象的话,显然这种发展并没有结束的迹象。
自从托马斯·爱迪生于100多年前发明电影以来,35 mm胶片电影及其所产生的图像和声音体验历经了无数次的革新。
1976年,轰动一时的《星海浮沉录》(A Star Is Born)首次采用多声道杜比环绕声,毫无疑问地重塑了大屏幕体验。
一年之后,环绕声技术又在科幻巨片《星球大战》(Star Wars)和《第三类接触》(Encounters of the Third Kind)中得到成功使用,使影院体验更加栩栩如生。
随后不久,杜比环绕声便走进了千家万户的家庭娱乐世界。
现在,随着数字视频传输和投影技术的发展,在电影院中放映数字电影在商业上已经是可行的,其画质水准甚至高于35 mm胶片电影。
正如Dolby Digital提升了35 mm电影的声音质量,并改善了电影胶片在其播放寿命期间的音频一致性一样,电影的数字传输也将对画质方面做出相应的改善,消除污点、晃动、模糊、划痕和粗糙的剪接。
对于电影完美主义者,第一次回放或第1000次回放的质量与在调整好的放映机上播放原始胶片的质量并无二致。
而对于普通消费者,其体验在本质上将保持不变,只是更为清晰,可见的干扰更少。
一旦摆脱了胶片的物理限制,我们就会看到一些有趣的发展,如使用更高的帧率以获得更为流畅的动作,或者制作出前所未见的3D画面等。
而且,为通过卫星向数字影院传输电影,我们正在建设高带宽基础设施,一旦创意天才们开始自由探索这些设施的潜力时,谁也无法预料未来会发生什么。
我们已经看到高速互联网接入彻底改变了人们获取娱乐的方式。
想象一下,当全球的所有主要电影院都与一个巨大而安全的数据传输管道相连时,会是一番什么景象。
数字影院的音频扩展数字影院的一个明显发展方向是用更多声道驱动现有或新增的扬声器,这种构想的先例已经存在。
杜比数字环绕EX (Dolby Digital Surround EX™) 倡导了将环绕扬声器阵列分为三个区而不是两个区(5.1声道格式就是这种情况)的概念。
其它特殊电影格式,如Imax等,则在银幕上方添加一个扬声器,以增强垂直运动的感官体验。
1940年,迪斯尼的《幻想曲》(Fantasia)在纽约百老汇剧院首映,它所采用的声道比当今的电影院还多1。
人们总是希望在电影院中使用更多的声道,但只有数字影院才使这一愿望最终得以实现。
美国电影电视工程师协会(SMPTE)设立了DC28数字影院技术委员会,由后者负责制定可能应用于未来数字影院的新声道范围和扬声器位置的标准。
在SMPTE 428M2所描述的总共20个声道中,7个声道采用目前的环绕EX 6.1声道配置,13个声道提供其它功能。
在13个新声道中,4个声道所驱动的扬声器用于扩展现有环绕阵列,以便为影院后方和侧面提供更多方向控制功能。
中央扬声器侧翼的一对声道已在之前的SDDS和70 mm格式中使用过。
其余7个声道用于驱动全新位置上的扬声器:一对相距较远的声道位于前方,4个垂直声道用于增强高度体验,还有一个第二LFE声道。
没有人会预期所有这些声道都将被同时使用,也没有人利用任何一个新位置为电影混音,而且尚未建设一座支持其使用的商业电影院。
可能需要一个特殊事件才能刺激影院业者改造其扬声器系统并利用新的混音技术,像《星球大战前传I:魅影危机》(Star Wars: Episode I—The Phantom Menace) 的发行掀开了杜比数字环绕EX应用的帷幕一样。
根据电影类型不同,电影混音师可能希望使用扬声器阵列的不同子集来实现特定效果,因此电影院需要具备更大的灵活性,能够自动重新配置扬声器系统。
将数字影院体验引入家中杜比公司参与了DC28委员会,并且认定:必须确保将来能够顺利地把数字影院音轨的扩展功能引入家庭回放系统。
据此,我们做了两件事。
第一是让杜比公司的下一代音频编解码器能够支持多个附加声道。
第二是杜比公司提议:下一代高清(HD)碟片格式(HD DVD和蓝光碟片)不仅应当采用这些编解码器,而且应当整合新声道的标准SMPTE 428M命名规范。
我们高兴地看到,这两种新的高清光学格式均已采纳上述提议。
虽然它们目前最多只支持8个声道,但在可预见的将来,这些声道可能足以满足需要。
如果将来要求扩展声道,将不存在任何技术上的障碍,因为杜比音频编解码器本来就具有兼容扩展能力。
针对高清碟片格式的杜比编解码器产品基于成熟的Dolby Digital和MLP Lossless™技术的扩展版本,二者分别是DVD视频和DVD音频的全球标准。
Dolby Digital发展成为Dolby Digital Plus杜比研究与技术发展工程师面对的挑战是寻找一种方法将这些新声道引入将来的家庭影院系统,同时又要使千千万万支持Dolby Digital解码的5.1声道数字家庭影院系统继续可用。
从一开始,Dolby Digital就不受先前的任何声道扩展方法限制,因而能够从其它多声道编解码器的后续发展中获益。
例如,有这样一种声道扩展技术,MLP Lossless、Dolby TrueHD和MPEG-2 LII通过它可以为具有扩展声道的音轨提供兼容降混(downmix),如图1所示。
在这些编解码器中,7.1声道音轨首先进行降混,以创建5.1混音,并产生一个双声道扩展的补充流(称之为“扩展B”)。
然后,5.1混音进一步降混,产生一个双声道立体声混音和另一个携带3.1声道“扩展A”的补充流。
因此,7.1声道节目由三个独立部分构成:双声道混音、3.1声道扩展A和双声道扩展B。
图1:传统多声道子流编码总有效载荷仍为7.1声道,预先配置的子集用于产生双声道、5.1声道和7.1声道表现。
图2显示了如何利用这些子流来构成各种不同的表现形式。
如果听者选择立体声,解码器将只播放双声道降混;这种硬件产品最为简单,因而所需DSP资源可以减至最少——这是一个有用的构想。
如果听者选择5.1声道,解码器将重新设置矩阵(rematrixing),利用双声道降混和3.1声道扩展A 子流重构5.1混音。
如果听者选择7.1声道,解码器将重新设置矩阵(rematrixing),利用以上重构的5.1声道节目和最后的双声道扩展B子流重构7.1混音。
图2:传统多声道子流解码一起都顺理成章,不过这只是纸上谈兵。
重新设置矩阵本身不是一个问题,因为它在DVD音频的MLP无损编码上得到了有效运用,而且该方法也被Dolby TrueHD所继承。
但是,对于依赖噪声掩蔽等心理声学原则来实现所需声音质量的“有损”编解码器,这种重新设置矩阵方法已被证明会暴露出以前听不见的编码噪音。
这并不是因为编码噪音有增加,而是因为噪音与用来掩蔽它们的声音在物理上发生了分离。
主声音已被重新导向至另一个扬声器,而编码噪音仍然留在后面,因此从不同的路径进入听者的耳中。
这种现象称为“编码器解掩蔽(coder unmasking)”3。
一种用来降低这种无掩蔽噪音的方法是提高编码比特率,从而降低噪音相对于声音信号的水平,但这种“蛮力”方法会降低编解码效率,而且并不能保证成功,因为它取决于有关声音的性质和房间的回放声学特征。
Dolby Digital Plus利用全新技术应对降混兼容问题,是目前唯一的感知编码器。
它采用“内核加扩展”结构,内核是一个完整的5.1声道混音器,扩展部分则包括新声道以及在5.1与7.1交替发生改变的任何声道。
(见图3)图3:Dolby Digital Plus 7.1声道比特流编码例如,再次参考上述7.1声道音轨,用左环绕和右环绕声道对左后方和右后方声道进行降混,从而获得5.1混音,产生5.1版本的新复合左环绕和右环绕声道。
5.1混音完成后,在其自己的内核音频数据包中编码,以输出比特流。
一个独立的音频扩展数据包携带降混信号,本例中为左环绕、右环绕、左后方和右后方信号。
为了重构7.1混音,须使用内核数据包的左声道、中央声道和右声道,但降混的左环绕和右环绕信号则用扩展数据包中的4个声道替换。
(见图4)图4:Dolby Digital Plus 7.1声道比特流解码因此,为了支持5.1和7.1声道表现,所提供的总比特流有效载荷从7.1声道增加到9.1声道,但完全避免了重新设置矩阵的副作用。
Dolby Digital Plus的高编码效率配合大容量高清碟片格式,意味着采用这种方法不会有实质性的困难。
Dolby Digital Plus能够以1 Mbps或更低的比特率提供出色的7.1声道音轨。
之所以能够实施降混策略以充分利用编解码器的特性,是因为有损编解码器与无损编解码器彼此独立。
如果强迫将它们一同对待,就像使用有损内核加无损扩展的其它编解码器那样,那么其中一个不可避免地会受到影响。
要么有损音频可能会因为重新设置矩阵而降低,如上文所述,要么无损音频有效载荷会因为携带额外声道而大量增加。
杜比解决方案为每种编解码器使用最佳方法,极好地避开了这种两难处境。
Dolby Digital Plus的独特之处:蓝光碟片与HD DVD这两种高清碟片格式携带节目的方式有着根本区别。
像DVD视频一样,HD DVD格式以MPEG-2“节目流”格式携带音频和视频信号,而蓝光碟片格式则以MPEG-2“传输流”格式携带音频和视频信号,后者与ATSC DTV和DVB信号的广播方式相同。
这样就造成了两种碟片格式的音频比特流存在数据分组差异,其余方面则只有微秒的区别。
读者可能记得,DVD视频不能携带高于448 kbps的Dolby Digital比特流。
HD DVD一般也存在同样的限制,不过由于数据速率选择的更加精细化,实际的最大速率略有提高,为504 kbps。
为了支持Dolby Digital Plus所提供的更高比特率和更多声道数,HD DVD碟片将使用Dolby Digital Plus比特流(编码帧随着比特率提高而逐渐缩短,从而始终适合碟片上定义的音频数据包)。
例如,标准Dolby Digital采用六块帧,这种情况下Dolby Digital Plus比特率可以达到0.5 Mbps;三块帧时可以达到1 Mbps,两块帧时可以达到1.5 Mbps,一块帧时可以达到3 Mbps。
相比之下,蓝光格式没有这种数据分组限制,因此直接就能以最大速率640 kbps传输Dolby Digital。
这稍高于D-VHS所携带的576 kbps。
这两种碟片格式的另一个区别在于对使用杜比编解码器的要求不同。