在許多重放系統(tǒng)中，揚(yáng)聲器的數(shù)目不能同編碼的音頻聲道的數(shù)目匹配。為了重現(xiàn)完整的音頻節(jié)目需要向下混合。在幀同步中，AB0~AB5中記錄著六個(gè)獨(dú)立聲道的音頻數(shù)據(jù)，按照AC-3重放時(shí)的安排，我們稱之為L(zhǎng)、R、C、Ls、Rs、LFE。一般用于向下混合的過(guò)程中，低音增強(qiáng)LFE通道記錄的音頻信號(hào)主要用于渲染烘托氣氛，所以向下混合時(shí)，只用其中的L、R、C、Ls、Rs。從圖中可以看到編碼后的AC-3數(shù)據(jù)流可以直接傳輸后經(jīng)解碼器解碼為5.1通道音頻信息進(jìn)行重放，也可以向下混合為兩個(gè)聲道信號(hào)，然后經(jīng)不同的解碼器得到不同的重放模式。就單一環(huán)繞聲道（n/1模式）而言，把S稱為單個(gè)環(huán)繞聲道。從圖中可看出，向下混合提供兩種類型：向下混合為L(zhǎng)t、Rt矩陣環(huán)繞編碼的立體聲對(duì)；
向下混合為通常的立體聲信號(hào)Lo、Ro。向下混合的立體聲信號(hào)（Lo、Ro或Lt、Rt）可進(jìn)一步向下混合為單聲道M，通過(guò)兩個(gè)聲道簡(jiǎn)單的相加即可。如果將Lt、Rt向下混合為單聲道，環(huán)繞信息將會(huì)丟失。當(dāng)希望需要一個(gè)單聲道信號(hào)時(shí)則Lo、Ro向下混合更可取。
用于Lo、Ro立體聲信號(hào)的一般3/2向下混合方程式為：
Lo=1.0′L+clev′C+slev′Ls；
Ro=1.0′R+clev′C+slev′Rs；
如果接著Lo、Ro被組合成單聲道信號(hào)重放，有效的向下混合方程式為：
M=1.0′L+2.0′clev′C+1.0′R+slev′Ls+slev′Rs；
如果只出現(xiàn)單個(gè)環(huán)繞聲道S（3/1模式），則向下混合方程式為：
Lo=1.0′L+clev′C+0.7′slev′S；
Ro=1.0′R+clev′C+0.7′slev′S；
M=1.0′L+2.0′clev′C+1.0′R+1.4′slev′S；
其中clev、slev分別代表中央聲道混合聲級(jí)系數(shù)和環(huán)繞聲道混合聲級(jí)系數(shù)，在BSI數(shù)據(jù)中由Cmixlev、Surmixlev比特字段來(lái)指出相對(duì)應(yīng)的值。
用于Lt、Rt立體聲信號(hào)的一般3/2向下混合方程式為：
Lt=1.0′L+0.707′C-0.707′Ls-0.707′Rs；
Rt=1.0′R+0.707′C+0.707′Ls+0.707′Rs；
如果只出現(xiàn)單個(gè)環(huán)繞聲道S（3/1模式），則向下混合方程式為：
Lt=1.0′L+0.707′C-0.707′S；
Rt=1.0′R+0.707′C+0.707′S；
經(jīng)過(guò)對(duì)獨(dú)立聲道的音頻信號(hào)進(jìn)行不同的分配及矩陣重組，則實(shí)現(xiàn)了AC-3數(shù)據(jù)流的向下兼容性， 意即通過(guò)不同的解碼器、解碼矩陣方式，可以得到杜比數(shù)字5.1聲道環(huán)繞聲、立體聲、杜比Prologic、單聲道以及杜比的虛擬環(huán)繞聲方式。其中Lo、Ro與Lt、Rt的最大區(qū)別就是Lt、Rt是記錄的全部的L、R、環(huán)繞聲的信息，經(jīng)過(guò)矩陣重解可得到環(huán)繞聲信息，而Lo、Ro則是將環(huán)繞聲信息增加支立體聲信號(hào)中，無(wú)法再重現(xiàn)環(huán)繞聲信號(hào)信息。
4、MPEG-2多聲道編解碼過(guò)程
MPEG-2感知編碼系統(tǒng)充分利用了心理聲學(xué)中的掩蔽效應(yīng)和哈斯效應(yīng)，利用壓縮編碼技術(shù)，將原始音頻信號(hào)中不相關(guān)分量和冗余分量有效的去除掉，在不影響人耳聽(tīng)覺(jué)閾度和聽(tīng)音效果質(zhì)量上，將音頻信號(hào)壓縮。
4．1MPEG音頻子帶編碼器的基本結(jié)構(gòu)
感知型子帶音頻編碼器不斷地對(duì)音頻輸入信號(hào)進(jìn)行分析。由一個(gè)心理聲學(xué)模型動(dòng)態(tài)地確定掩蔽門限，即在該掩蔽門限之下的多余的噪聲是無(wú)法為人的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)聽(tīng)到的。由該心理聲學(xué)模型產(chǎn)生的信息被饋至一個(gè)比特分配模塊，該模塊的任務(wù)是將各聲道可用的比特以一種優(yōu)化的方式在頻譜范圍內(nèi)進(jìn)行分配。輸入信號(hào)還與上述過(guò)程并行地被分割到一系列稱為子帶的頻帶中。每個(gè)子帶信號(hào)都在經(jīng)過(guò)定
標(biāo)處理后被重新進(jìn)行量化，該量化編碼過(guò)程引入的量化噪聲不能超過(guò)已確定的對(duì)應(yīng)子帶的掩蔽門限。因此量化噪聲頻譜就與信號(hào)頻譜進(jìn)行了動(dòng)態(tài)自適應(yīng)?！氨壤蜃印焙透髯訋褂玫牧炕鞯南嚓P(guān)信息與編碼后的子帶樣值一同進(jìn)行傳輸。
解碼器可以在不了解編碼器如何確定編碼所需信息的情況下對(duì)碼流進(jìn)行解碼。這可以降低解碼器的復(fù)雜度，并為編碼器的選擇和解碼器開(kāi)發(fā)提供了很大的靈活性。如在心理聲學(xué)研究上取得了新的結(jié)果，則更高效率和更高性能的編碼器可在與所有現(xiàn)有解碼器完全兼容的條件下得以應(yīng)用。這一靈活性目前已有了成功的例子，現(xiàn)在最高技術(shù)水平的編碼器的性能已超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中使用的早期編碼器。

4．2層
MPEG音頻標(biāo)準(zhǔn)包括了三種不同的算法，稱為層。層數(shù)越高，相應(yīng)可達(dá)到的壓縮比就越高，而復(fù)雜度、延時(shí)及對(duì)傳輸誤碼的敏感度也越高。層II專門對(duì)廣播應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。它使用了具有32個(gè)等寬子帶劃分的子帶濾波，自適應(yīng)比特分配和塊壓擴(kuò)。單聲道的碼率范圍為32-192kbps，立體聲為64-384kbps。
它在256kbps及192kbps相關(guān)立體聲條件下的表現(xiàn)十分出色。128kbps（立體聲）條件下的性能在許多應(yīng)用中仍可接受。
4．3MPEG-2在多聲道音頻方面的擴(kuò)展
ITU-R工作組TG10-1在關(guān)于多聲道聲音系統(tǒng)的建議方面進(jìn)行了工作。該項(xiàng)工作的主要成果就是建議BS.775，其中說(shuō)明一個(gè)適當(dāng)?shù)亩嗦暤缆曇襞渲脩?yīng)包含五個(gè)聲道，分別代表左、中央、右、左環(huán)繞、右環(huán)繞聲道。如果使用了一個(gè)作為選項(xiàng)的低頻增強(qiáng)聲道（LFE），則該配置被稱為“5.1”。五聲道配置也可表示為‘3/2’，即三個(gè)前置聲道及兩個(gè)環(huán)繞（后置）聲道。
MPEG已認(rèn)識(shí)到應(yīng)根據(jù)ITU-R建議775來(lái)增加音頻標(biāo)準(zhǔn)的多聲道能力的必要性。

這是在第二階段完成的，由此產(chǎn)生了MPEG-2音頻標(biāo)準(zhǔn)。在多聲道聲音方面的擴(kuò)展支持在一路碼流中傳輸五個(gè)輸入聲道、低頻增強(qiáng)聲道以及7個(gè)旁白聲道。該擴(kuò)展與MPEG-1保持前向及后向兼容。前向兼容性意味著多聲道解碼器可正確地對(duì)立體聲碼流進(jìn)行解碼。后向兼容性則意味著一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的立體聲解碼器
在對(duì)多聲道碼流進(jìn)行解碼時(shí)可輸出兼容的立體聲信號(hào)。
這是通過(guò)一種真正的可分級(jí)方式實(shí)現(xiàn)的。在編碼器端，五個(gè)輸入聲道被向下混合為一路兼容立體聲信號(hào)。該兼容立體聲信號(hào)按照MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編碼。所有用于在解碼器端恢復(fù)原來(lái)的五個(gè)聲道的信息都被置于MPEG-1的附加數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)，該數(shù)據(jù)區(qū)被MPEG-1解碼器忽略。這些附加的信息在信息聲道T2、T3及T4以及LFE聲道中傳輸，這幾個(gè)信息聲道通常包含中央、左環(huán)繞和右環(huán)繞聲道。MPEG-2多聲道解碼器不但對(duì)碼流中的MPEG-1部分進(jìn)行解碼，還對(duì)附加信息聲道T2、T3、T4及LFE解碼。根據(jù)這些信息，它可以恢復(fù)原來(lái)的5.1聲道聲音。

當(dāng)相同碼流饋送至MPEG-1解碼器時(shí)，解碼器將只對(duì)碼流的MPEG-1部分進(jìn)行解碼，而忽略所有附加的多聲道信息。由此它將輸出在MPEG-2編碼器中經(jīng)向下混合產(chǎn)生的兩個(gè)聲道。這種方式實(shí)現(xiàn)了與現(xiàn)有的雙聲道解碼器的兼容性。也許更為重要的是，這種可分級(jí)的方式使得即使在多聲道業(yè)務(wù)中仍可使用低成 本的雙聲道解碼器?？紤]到所使用的其它所有編碼策略，多聲道業(yè)務(wù)中的雙聲道解碼器本質(zhì)上就是一 個(gè)對(duì)所有聲道進(jìn)行解碼并在解碼器中產(chǎn)生雙聲道向下混合信號(hào)的多聲道解碼器。如圖14所示。

就其包含了不同的可由編碼器使用以進(jìn)一步提高音頻質(zhì)量的技術(shù)而言，該標(biāo)準(zhǔn)是具有很大靈活性的。
4．4定向邏輯兼容性
如果源素材已經(jīng)經(jīng)過(guò)環(huán)繞聲編碼（如Dolby環(huán)繞聲），廣播業(yè)者可能希望將它直接播送給聽(tīng)眾。一種選擇是將該素材直接以2/0（僅為立體聲）模式播送。環(huán)繞聲編碼器主要是將中央聲道信號(hào)分別與左右聲道信號(hào)同相相加，而將環(huán)繞聲道信號(hào)分別與左右聲道信號(hào)反相相加。為能對(duì)這些信息正確解碼，編解碼器必須保持左右聲道彼此之間的幅度和相位關(guān)系。這在MPEG編碼中是通過(guò)限制強(qiáng)度立體聲編碼只能在高于8kHz的頻率范圍內(nèi)使用而得以保障的，因?yàn)榄h(huán)繞聲編碼僅在低于7kHz的范圍內(nèi)使用環(huán)繞聲道信息。如圖15所示。

圖15使用MPEG-1音頻播送環(huán)繞聲素材


當(dāng)傳輸多聲道信息時(shí)，與現(xiàn)有（專利的）環(huán)繞聲解碼器的兼容性可通過(guò)幾種手段得以實(shí)現(xiàn)。多聲
道編碼器在工作時(shí)使用一個(gè)環(huán)繞聲兼容的矩陣。這可以使立體聲解碼器能夠接收環(huán)繞聲編碼的信號(hào)，
并可選擇將其傳送給環(huán)繞聲解碼器。一個(gè)完整的多聲道解碼器將對(duì)所有信號(hào)進(jìn)行再變換，以獲得原來(lái)
的多聲道表現(xiàn)。MPEG-2多聲道語(yǔ)法支持這種模式，進(jìn)而也為DVB規(guī)范所支持。如圖16所示。

4．5MPEG-2在低采樣率方面的擴(kuò)展
除了在多聲道方面的擴(kuò)展外，MPEG-2音頻還包含了MPEG-1音頻在低采樣率方面的擴(kuò)展。該擴(kuò)展的目的是以一種簡(jiǎn)單的方式獲得改進(jìn)的頻譜分辨率。通過(guò)將采樣率減半，頻率分辨率就提高了兩倍，但時(shí)間分辨率則劣化了兩倍。這可使許多穩(wěn)態(tài)信號(hào)獲得更好的質(zhì)量，而對(duì)一些在時(shí)間特性上要求嚴(yán)格的信號(hào)而言質(zhì)量則下降了。半采樣率的使用是在碼流中通過(guò)將每幀幀頭中的某一比特，即ID位置設(shè)為“0”來(lái)表示的。而且，可用碼率表也進(jìn)行了修改，以便在低碼率條件下提供更多的選擇，每個(gè)子帶可用的量化器也為適應(yīng)更高的頻率分辨率作了修改。
5、先進(jìn)音頻編碼（AdvancedAudioCoding－AAC）
MPEGAAC（先進(jìn)音頻編碼）是于1997年成為ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)的（參見(jiàn)ISO/IEC13818）。AAC是以新建立的MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)中的時(shí)域到頻域映射的編碼算法組成的。AAC從提高效率的角度出發(fā)，放棄了與原MPEG-1解碼器的后向兼容性，這也是該算法在開(kāi)始時(shí)被稱為NBC的原因。