多声道数字音频系统的编码及应用

文章摘要：AAC可以在低数据率的情况下提供较高质量的音频信息，如每个声道仅64kb/s时就会有比较好的性能。 AAC当前的应用主要用于日本的数字音频广播及美国的IBOC（带内同频技术）。 6、 用于DTS的相干声学编码 DTS系统中采用的数字音频压缩算法——相干声学编码，主要目的就是用于提高民用音频重放设备重放的音频质量的，其音频重放质量可以超越原有的如CD唱片的质量。同时通过更多扬声器的使用，使得听众可以感受到普通立体声无法达到的声音效果。因此总体目标就是将听众真正的带入专业的音响领 域及多声道环绕声的天地。 相干声学编码器是一种感知、优化、差分子带音频编码器，它使用了多种技术对音频数据进行压缩。下面

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AAC可以在低数据率的情况下提供较高质量的音频信息，如每个声道仅64kb/s时就会有比较好的性能。
AAC当前的应用主要用于日本的数字音频广播及美国的IBOC（带内同频技术）。
6、 用于DTS的相干声学编码
DTS系统中采用的数字音频压缩算法——相干声学编码，主要目的就是用于提高民用音频重放设备重放的音频质量的，其音频重放质量可以超越原有的如CD唱片的质量。同时通过更多扬声器的使用，使得听众可以感受到普通立体声无法达到的声音效果。因此总体目标就是将听众真正的带入专业的音响领 域及多声道环绕声的天地。
相干声学编码器是一种感知、优化、差分子带音频编码器，它使用了多种技术对音频数据进行压缩。下面将分别对其进行详细的描述。从整体来看，编码器与解码器的实现是不对称的。理论上编码器可以设计的非常复杂，但实际上，编码器

图19 相干声学解码器流程图
第二步是通过在每个子带中传输的辅助信息指令，对子带中的差分信号进行反量化得到子带PCM信号。这些通过反量化得到的子带PCM信号再进行反滤波处理，得到每个声道的全频带的时域PCM信号。在解码器中，没有程序用于音频质量的调整。
在解码器中包括一个可选的DSP功能模块，这个模块主要用于用户的编程使用。它允许对单个声道或全部声道中子带或是全频带PCM信号进行处理。这些功能诸如上矩阵变换、下矩阵变换、动态范围控制以及声道之间的延时调整等。
6.3
DTS系统最早是用于电影应用中的。在1993年的电影“Jurassic Park”（侏罗纪公园）中，没有使用AC-3，而是使用了DTS多声道数字音频系统。DTS系统中的音频数据是存储在一张CD-ROM上的，取代了将声音记录在胶片上的方式，而是在胶片上记录用于同步CD-ROM音频信息的时间码，通过电影胶片上的时间码来同步播放CD-ROM。由于CD-ROM与电影胶片磁迹相比，具有更大的容量和更稳定的可靠程度，因此它可以在4：1压缩比的情况下提供质量更高的多声道音频信息。对于AC-3来说，典型的压缩比为12：1。随着应用的普及，DTS系统又提出一种低数据率版本，其参数规范如下：
音频声道的个数DTS=1——10.1
FsDTS=8——192kHz
RDTS=16——24bit
BDTS=32——6144kb/s
数据帧大小DTS=512样本
在低数据率版本中，由0到24kHz的32个子带的频率，通过一个512抽头的多相正交镜象滤波器（PQMF）来实现从时域到频域的映射。另外8个附加的子带覆盖了24kHz到48kHz之间频率范围，2个附加的子带覆盖了48 kHz到96 kHz之间的频率范围。为了进一步减小冗余度，采用了前向自适应线性预测，同时心理声学模型用来对信号进行预测，在量化过程中使用了标度量化和矢量量化。
DTS的大多数应用都是采用相对较小的压缩比、工作在几乎无损情况的模式下的。一般来说，数据率在1Mb/s的情况下，DTS可以提供较好质量的音频。DTS的应用也主要是在电影、CD及DVD视频中。另外，DTS所具有的可变比特率编码方式使得它同样可以应用于DAB及DVD的广播中。
7、
数字音频广播系统的

www.88dzw.com3.4 杜比数字AC-3的兼容性
由于AC-3比特流中同步结构中的AB0~AB5是独立解码的，因此可以将这些编码信号重新构造为所需的输
出信号，即输出的下行兼容性。

在许多重放系统中，扬声器的数目不能同编码的音频声道的数目匹配。为了重现完整的音频节目需要向下混合。在帧同步中，AB0~AB5中记录着六个独立声道的音频数据，按照AC-3重放时的安排，我们称之为L、R、C、Ls、Rs、LFE。一般用于向下混合的过程中，低音增强LFE通道记录的音频信号主要用于渲染烘托气氛，所以向下混合时，只用其中的L、R、C、Ls、Rs。从图中可以看到编码后的AC-3数据流可以直接传输后经解码器解码为5.1通道音频信息进行重放，也可以向下混合为两个声道信号，然后经不同的解码器得到不同的重放模式。就单一环绕声道（n/1模式）而言，把S称为单个环绕声道。从图中可看出，向下混合提供两种类型：向下混合为Lt、Rt矩阵环绕编码的立体声对；

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