多声道数字音频系统的编码及应用

文章摘要：7.1 Eureka 147 DAB国际协议是于1986年由16个欧洲成员组织为制定数字音频广播标准而制定的标准规范。随后又有一些新的组织机构加入到这项协议工作中去，并于1995年形成了第一个DAB的标准。在同一年中，世界范围的DAB论坛也相继成立，它们的目标就是促进世界各地更多的组织机构采用以Eureka 147 DAB为蓝本的数字音频广播的实现。 Eureka 147 DAB系统的设计是用来取代现行的FM广播业务的，它采用COFDM（编码正交频分复用）以便于更好地进行移动接收和克服多径效应，载波采用DQPSK（差值正交相移键控）进行调制，通道编码采用卷积编码，以满足可调整码率的需要。 Eu

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7.1
Eureka 147 DAB国际协议是于1986年由16个欧洲成员组织为制定数字音频广播标准而制定的标准规范。随后又有一些新的组织机构加入到这项协议工作中去，并于1995年形成了第一个DAB的标准。在同一年中，世界范围的DAB论坛也相继成立，它们的目标就是促进世界各地更多的组织机构采用以Eureka 147 DAB为蓝本的数字音频广播的实现。
Eureka 147 DAB系统的设计是用来取代现行的FM广播业务的，它采用COFDM（编码正交频分复用）以便于更好地进行移动接收和克服多径效应，载波采用DQPSK（差值正交相移键控）进行调制，通道编码采用卷积编码，以满足可调整码率的需要。
Eureka 147 DAB系统使用1.536MHz的频谱带宽来传输最大不超过1.5Mb/s的数据，因此对于多声道来说， 如为6个声道，则每个声道的数据率最大不超过256kb/s。对于声道如何分配及使用，则是根据节目数量/ 数据业务与音频质量来折衷考虑的。由于早期的Eureka 147 DAB源编码的发展没有反映出当前最新发展的技术，同时由于历史原因及DAB标准由欧洲制定，而欧洲长期以来都采用的是MPEG技术，考虑到兼容等问题，因此DAB系统中音频编码系统采用的是MPEG Layer II编码方案。不能说MPEG Layer II编码方案有什么不好，但是如果我们综观当前多声道数字音频系统的最新发展，不难看出，有更多更好的方案可以被采用，如在提高声音质量上可采用DTS系统，在增加声道数目上可采用MPEG AAC系统。
7.2
DVB项目是在1993年由220多个世界组织来制定建立的。这些世界组织包括广播业者、制造商、网络管理者和致力于发展数字电视标准的各种组织机构。最早的DVB业务是在欧洲开始的，现在DVB标准不仅是欧洲的数字电视标准，而且它也扩展到亚洲、非洲、美洲及澳大利亚等地区，成为这些地区数字电视的选择标准之一。与此不同的美国采用的是ATSC系统。
在DVB的标准中规定了三个子系统：DVB-S（卫星）、DVB-C（有线）和DVB-T（地面）系统。DVB-S系统是一种单载波系统，是最早实现的DVB标准，它是建立在正交相移键控（QPSK）调制和通道编码（卷积编码和里得-所罗门块编码）的基础之上的，典型的码率为40Mb/s左右。DVB-C系统是以DVB-S系统为基础建立的，不同的是它采用QAM（正交调幅）调制方式，取代了用于DVB-S中的QPSK调制方式。在DVB-C中如果使用64点QAM调制，则可以实现在8MHz的带宽中传输38.5Mb/s的数据。DVB-T系统与以上两者都不同的是采用了COFDM的调制方式，而通道编码则与前两者基本相同。在DVB-T系统中，可以实现在7MHz的带宽中传输19.35Mb/s的数据。
DVB系统的源编码是建立在MPEG-2视频和MPEG-2系统标准上的。同时在DVB中也提供了与立体声相兼容的多声道数字音频系统。同样由于历史及其他一些原因，在DVB音频部分中仍然采用的是MPEG Layer II多声道数字音频系统，在DVB的标准中也同时规定可以采用灵活性更大、质量更高，超过MPEG Layer II MC系统的多声道数字音频系统作为DVB的音频部分。
总之，随着数字广播的不断发展，相信这些已经成熟的各种技术都将有它们各自的用武之地。
8、结语
在本文中，我们主要讨论了当前较流行、较成熟的几种多声道数字音频系统，同时也对它们所采用的编码方法的主要技术做了详尽的分析比较。随着存储媒体及传输带宽技术的不断发展，相信多声道数字音频系统会逐渐取代传统的如CD格式的音频系统；同样应用于多声道数字音频系统中的音频编码及传输方案也会不断的进行更新、发展。更多声道的实现及更高质量的音频系统实现都会成为可能，如新建立的DVD-Audio音频技术中的编码方案已远远超越了PCM音频方式。
总而言之，我们相信在今后的数字广播的发展中，不管是DVB、DAB、数字视频、音频广播，还是ATSC数字电视系统等，都将会采用不受带宽限制（相对而言）、可提供更高质量、更多声道的多声道数字音频系统。

3. 2 AC-3解码过程
解码过程基本上是编码的逆过程。解码器必须同编码数码流同步，检查误码，以及将不同类型的数据（例如编码的频谱包络和量化的尾数）进行解格式化。运行比特指派例行程序，将其结果用于解数据大包（unpack）和尾数的解量化。将频谱包络进行解码而产生各个指数。各个指数和尾数被变换回到时域成为解码的PCM时间样本。

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