高清DVD新音頻格式標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)及解決方案
聲音與畫面的匹配
在新的高清DVD產(chǎn)業(yè)中,音頻標(biāo)準(zhǔn)已由2個增加至6個,除了現(xiàn)有的Dolby Digital 和 DTS Digital Surround,新的音頻編解碼格式包括Dolby Digital Plus、Dolby TrueHD、DTS High Resolution和DTS Master Audio。
表1是對高清DVD格式(藍(lán)光和HD DVD)提供的音頻格式的簡介。
高清視頻能提供更好的畫質(zhì),高清音頻能帶來非常卓越的聲音清晰度和能力 (見圖2,高清DVD音頻特點(diǎn))。
焦點(diǎn)從視頻轉(zhuǎn)向音頻——內(nèi)在的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
目前,我們已看到系統(tǒng)設(shè)計(jì)中關(guān)注重點(diǎn)的轉(zhuǎn)移,OEM廠商正將越來越多的精力從視頻處理轉(zhuǎn)向音頻算法處理。
首要挑戰(zhàn)是比特率。相同的時(shí)期,新的無損音頻標(biāo)準(zhǔn)使高清DVD音頻需要比視頻高兩倍的帶寬。在新的DVD時(shí)代,在Dolby條件下比特率可以低至1 Mbps,而在DTS-HD Master Audio則高達(dá)24.5 Mbps,同時(shí)視頻壓縮技術(shù)的巨大進(jìn)步使高清視頻比特率可高達(dá)12Mbps~15Mbps(但仍比期望值低)。顯然1080p視頻格式將需要最高比特率。
由于高清音頻的有效負(fù)載龐大,高清DVD播放機(jī)需要一個全新的數(shù)字傳送器替代用于標(biāo)清DVD的1.5 Mbps的索尼/飛利浦?jǐn)?shù)字接口格式(S/PDIF)傳送器。高清多媒體接口(HDMI)是一種全數(shù)字音頻/視頻接口,已成為傳送高清媒體流的標(biāo)準(zhǔn)。最新版本HDMI 1.3可將單鏈接帶寬增至340 MHz (10.3 Gbps),并可為外部解碼攜帶Dolby True HD 或 DTS-HD Master Audio碼流。
因此,要使產(chǎn)品有效地滿足高清音頻的要求,系統(tǒng)設(shè)計(jì)師必須遵守HDMI標(biāo)準(zhǔn)并建立一個全新的接口。此外,由于數(shù)字內(nèi)容保護(hù),所有碼流都將通過HDMI發(fā)送器進(jìn)行高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(hù)(HDCP)加密,因此需要多格式解密。
新的高清音頻算法還需要更大的內(nèi)存以支持DSP解碼任務(wù)以及增強(qiáng)的DSP處理能力。
對于消費(fèi)者而言,每一種新的音頻格式都意味著更優(yōu)異的音質(zhì),從典型的48 kHz采樣率到現(xiàn)在的96 kHz 和192 kHz。但是,由于多種音頻格式以及必須滿足的時(shí)鐘頻率增加的處理負(fù)載,系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須考慮這些增加的資源需求,并創(chuàng)造主要和次要音頻采樣率的眾多不同組合。
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