高清音頻解碼發(fā)展和高清視頻一樣融合在高清概念中的高清音頻,一直以來呼聲并不大。這里面有人為的因素,比如直觀來講,視頻提升給人的感受來的更加明白和具有沖擊力。而更主要的,還在于硬件方面的限制。下面我們首先了解一下高清音頻解碼方面的知識,從這里同時得到音頻信號輸出設(shè)備方面的信息。關(guān)于回放設(shè)備,在后面以結(jié)合具體應(yīng)用的形式予以闡述。但是有一點我們要明確:只有音頻和視頻一樣達(dá)到高清,高清時代,才真的來臨。 一、數(shù)字音頻的產(chǎn)生和編碼 提到高清音頻我們不可避免地先提到音頻的模數(shù)轉(zhuǎn)換——音頻信號的本源當(dāng)然是模擬信號,將模擬聲音數(shù)字化最基本的是采用PCM編碼,即脈沖代碼調(diào)制編碼。這個轉(zhuǎn)化過程分為三步,即采樣、量化、編碼三個步驟,最終將連續(xù)變化的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字編碼. PCM我們可以認(rèn)為是模擬轉(zhuǎn)化為數(shù)字音頻的最原始編碼,但是這種編碼實在是太吃容量了,到底有多夸張呢?我們用一個實例來描述。 上圖是一張藍(lán)光影碟的封面。在規(guī)格清單中我們可以清楚地看到:第一行是畫質(zhì):1080P(也就是1920X1080的分辨率),采用了AVC(H.264視頻編碼),16X9 2.4:1高寬比。第二行就是我們這次要說的重點:采用5.1聲道未經(jīng)壓縮的PCM編碼(48kHz/16bit)。這是什么意思呢? PCM碼率計算公式是:碼率=采樣率×采樣精度×聲道數(shù)目 這里48kHz是采樣率,16bit是采樣精度,5.1是聲道數(shù)目 PCM 5.1(48kHz,16bit)=48000×16×6=4608000(bits/s)=4.39M(bits/s) 這部影片的片長為138分鐘56秒等于8336秒,所以采用PCM編碼的音頻容量為8336×4.39M(bits/s)=36595Mbits,(看清楚單位,bits和bytes的核算要除以8)約合4.4671G。這是什么概念呢?如果采用 DVD 介質(zhì),單單是聲音一個部分,就已經(jīng)超過一張盤的容量!也只有藍(lán)光/HD DVD才能有這樣容量存儲下這種音頻編碼。我們常見的CD就是采用這種編碼,一張光盤的容量大約為650M,只能存儲72分鐘的PCM編碼音頻信息。 如此龐大的體積我們需要對它進(jìn)行壓縮:一特定的算法進(jìn)行壓縮,期間的音質(zhì)有可能下降,最終目的是為了能夠減小體積,達(dá)到更加方便傳輸?shù)哪康摹4竺ΧΦ?MP3 格式就是我們最常聽到的音頻編碼格式。除此以外還有OGG、WMA、RA、APE等等。他們各自有它們的特點,這里不再解釋了。歷史翻過一頁,音頻媒介從CD發(fā)展到了DVD...... DVD主流音效 DVD時代,因為媒介的容量暴增,我們的影音又提高了一個層次:DTS、AC3、THX等音效技術(shù)經(jīng)常出現(xiàn)在DVD封面上,下面我們來解釋一下這些技術(shù)。 1、DTS DTS是“Digital Theatre System”的縮寫。DTS總公司是一家專業(yè)從事音頻編碼解碼,提供相關(guān)解決方案的公司,他推出了多種聲場技術(shù),其中DTS Digital Surround是最廣為流傳的一種,屬于5.1聲道系統(tǒng),這就是我們經(jīng)??梢栽贒VD封面上看到的“DTS”。 在電影院中,DTS技術(shù)是采取聲音和圖像分開播放的方法:DTS音軌在CD光盤上進(jìn)行播放,用一種特殊的設(shè)備使得音頻和 視頻 同步。因為傳統(tǒng)的膠片上無法容納DTS巨大的數(shù)據(jù)流,這點有別于AC-3來的更好些。DTS技術(shù)開發(fā)出來以后,一在電影界公布,馬上受到大導(dǎo)演斯皮爾伯格和環(huán)球影業(yè)公司的高度重視。并率先在大型科幻電影“侏羅紀(jì)公園”中嘗試采用DTS技術(shù)......目前,幾乎所有的5.1聲道環(huán)繞聲 處理器 都使用了DTS的解碼技術(shù)。 世界范圍內(nèi)也有超過3億臺消費(fèi)電子產(chǎn)品使用了DTS技術(shù)并通過了認(rèn)證。不要以為DTS只是針對家庭影院,我們也能夠在汽車音響、個人 電腦 、 游戲 機(jī)、 數(shù)字電視 等產(chǎn)品上看到DTS的標(biāo)志。 對于DVD這種媒介來說,雖然DVD-5格式的容量有4.3G之多,但是對于DTS還略顯的不足:DTS的最大編碼流量與PCM相同,也就是每秒48000X16X2=1536kbits,這樣算來,一張150分鐘的5.1聲道的DTS音頻文件就要1.6875G,大約是一張DVD-5容量的40%!為了能夠裝入一張DVD-5的盤片中,廠商經(jīng)常會刪減些花絮、語言、制作特輯等來滿足容量的需求,或者采用雙層DVD-9來容納這么龐大的數(shù)據(jù)。 DTS(Digital Theatre System 數(shù)字化影院系統(tǒng))是美國另外一家非常有實力的數(shù)字音頻格式制定公司,總公司位于洛杉磯,公司主要分為兩大部分:一部分是以電影 音樂 的錄音現(xiàn)場及電影院的編、解碼為主的專業(yè)用“數(shù)字影院系統(tǒng)”,另一部分是以家庭用解碼器的開發(fā)及DVD/LD/CD等套裝 軟件 為主的消費(fèi)電子用“DTS技術(shù)”兩大部份。 2、AC-3 全稱是Dolby Surround Audio Coding-3,是日本先鋒公司與美國的杜比實驗室合作研制成功一種嶄新的環(huán)繞聲制式。 1997年初,杜比實驗室已正式將AC-3環(huán)繞聲改稱為杜比數(shù)碼環(huán)繞聲(Dolby Surround Digital),簡稱為Dolby Digital。與DTS不同的是,AC-3音軌數(shù)據(jù)存儲于電影膠片上的齒孔與齒孔之間,因為容量限制,所以將一些耳朵聽不到的音頻內(nèi)容刪除了。音頻的采樣率也不可能很大,細(xì)節(jié)方面單調(diào)平淡。 AC-3采用6只喇叭的輸出模式,除了超重低音部分外,其余皆是全頻段立體聲(48kHz/16bit)。AC-3可以與現(xiàn)有的其他種類音響系統(tǒng)很好地兼容,是DVD影片所使用的標(biāo)準(zhǔn)聲音格式。 3、THX THX認(rèn)證主要是為家用視聽器材提供完整的品質(zhì)規(guī)范。這并非是一種認(rèn)證。是著名的“星球大戰(zhàn)”電影的導(dǎo)演:喬治盧卡斯鎖設(shè)立的一種認(rèn)證機(jī)制。涵蓋家庭劇院器材、影片錄音室還有電腦、游戲等,所以我么可以在玩一些游戲的時候看到這個標(biāo)志,比如極品飛車之地下狂飆。 THX基本上來說是對于器材及環(huán)境的一個要求,也算是一個后級處理而已,得到THX的認(rèn)證,代表著其音效表現(xiàn)有一定的水準(zhǔn)。THX與DTS和AC-3是不矛盾的:有了DTS和AC-3的音效,加上THX的器材環(huán)境認(rèn)證,效果更上一層樓。不過高昂的認(rèn)證費(fèi)用使那些經(jīng)過認(rèn)證的器材身價倍增??! 以后有再和大家介紹現(xiàn)在主流的幾種高清音頻的效果?。?/span> |
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