音頻編解碼器技術(shù)

　　讓我們分解一個(gè)編解碼器。為了把整個(gè)事情說(shuō)清楚，我們看一篇在2004年10月音頻工程學(xué)會(huì )年會(huì )上提交的論文，它描述的是DolbyDigitalPlus技術(shù)。

　　該論文說(shuō)新的DolbyDigitalPlus編碼解碼器是基于DolbyDigital的較早版本，也叫AC-3。DolbyDigitalPlus或加強型的AC-3(E-AC-3)保留了元數據載運器、過(guò)濾器庫和幀結構。目前的數據速率范圍從32Kb/s到6.144Mb/s。在采樣速率32KHz和六模塊轉換幀的條件下，數據速率控制的分辨率可達到每秒1/3位。(數據速率的分辨率正比于采樣速率，反比于幀的尺寸。)

　　E-AC-3保留了AC-3的六個(gè)256系數轉換幀結構，但它允許包含一個(gè)、兩個(gè)和三個(gè)256系數轉換模塊的較短幀存在。其結果就是，音頻傳輸可以在高于6?0Kb/s的速率下進(jìn)行，這適合于某些限制了每幀數據量的DVD。

　　E-AC-3可以支持目前的5.1、6.1或7.1頻道，進(jìn)而一直到電影院的13.1頻道。主音頻節目位流加上多達八個(gè)的附加子流經(jīng)過(guò)多路選通進(jìn)入一個(gè)單一的E-AC-3位流。通過(guò)頻道替換消除了矩陣減法引起的編碼失誤。與AC-3相比，E-AC-3能多傳輸七個(gè)獨立的位流。

　　編碼效率的提高還可以通過(guò)一個(gè)新的濾波器庫、更好的量化、強化的頻道耦合、譜擴展和一種名為“瞬態(tài)預噪音處理”的技術(shù)來(lái)實(shí)現。

　　當具有穩定特征的音頻出現時(shí)，該濾波器庫在現有的AC-3濾波器庫之后加入一個(gè)二級DCT。這把六個(gè)256系數轉換模塊轉換成一個(gè)單一的1536系數混合轉換模塊，且提高了頻率分辨率。這個(gè)提高的頻率分辨率與六維向量分量(VQ)及增益自適應分量(GAQ)結合在一起可以改進(jìn)“難于編碼”信號的編碼效率，比如說(shuō)黑管和大鍵琴。

　　VQ用于需要較低準確度的頻帶區。當需要更高準確度分量時(shí)，GAQ更有效率。此外，通過(guò)頻道與相位保存的耦合可以使編碼效率得到一個(gè)提升。在A(yíng)C-3用一個(gè)高頻單合成頻道作為每個(gè)頻道上高頻部分的地方，加入相位信息和編碼器控制的譜幅度處理能夠讓這個(gè)高頻單合成頻道處理較低的頻率，從而減小了有效的編碼帶寬并增大了編碼效率。

　　譜擴展是用頻域上轉換的較低頻譜段代替了較高層的頻率轉換系數。該轉換頻譜段的譜特征通過(guò)轉換系數的譜調制與原始的形式匹配。

　　為了提高低數據速率時(shí)的音頻質(zhì)量，E-AC-3采用了瞬態(tài)預噪音處理技術(shù)。這個(gè)后解碼過(guò)程把預噪音誤差降到最低，其做法是采用可縮短預噪音持續時(shí)間的時(shí)標合成技術(shù)，因而降低了瞬態(tài)擾動(dòng)的可聽(tīng)度。由編碼器計算并在E-AC-3位流中發(fā)送的元數據提供了后解碼過(guò)程、時(shí)標合成處理所需的參數，時(shí)標合成處理使用了聽(tīng)覺(jué)情景分析技術(shù)。

后處理

　　用于音頻編碼解碼器中后處理的專(zhuān)有算法與DolbyDigitalPlus這類(lèi)壓縮標準一樣重要，它們對任何受許可人也相同。在這個(gè)領(lǐng)域中，這些算法對多頻道標準攜帶的信息進(jìn)行操作，從而把家庭影院轉化成任何形式的收聽(tīng)場(chǎng)所：從一個(gè)巨大的教堂到一個(gè)爵士音樂(lè )俱樂(lè )部的戶(hù)外搖滾音樂(lè )會(huì )。

　　按照ADI公司SigmaDSP產(chǎn)品經(jīng)理ThomasIrrgang的說(shuō)法，后處理全都是圍繞著(zhù)OEM商追求一個(gè)“簽名聲音”的愿望開(kāi)展的。大概最先做成功這點(diǎn)的是THX公司。其它開(kāi)展后處理研究的公司包括SRS、TruSurroundXT和TruBass。

　　在電視領(lǐng)域有能夠復原MP-3編碼損失的后處理器BBE，包括BBE3D和BBEMP。還有一種專(zhuān)門(mén)用于電視的算法BBEViva，在電視中立體聲話(huà)筒一般放置的非常近以便獲得良好的立體聲