多声道数字音频系统的编码及应用　

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1、多声道数字音频系统的编码及应用[摘要]随着存储媒体容量和传输带宽的不断提高，高质量多声道数字音频系统也逐渐取代传统的单声道、立体声系统，而成为新的传播媒体方式。本文着重介绍当前几种典型的多声道数字音频系统的编、解码技术。以MPEG-2、AC-3、DTS、MPEG AAC多声道数字音频系统来讨论它们各自声道的配置、数据容量、数据率等所带来的优缺点，最后介绍在数字字音视频广播中，多声道数数字音频系统的应用。。1、前言对于CCD格式来说，大家都知道道它具有良好的信噪比、超超过80dB以上的动态范范围以及超过

2、15kHz的的频率范围，这使得它它具有良好的音频质量和满满意的收听效果，但是它仅仅仅提供了两个声道。多声声道数字音频系统通过声道道的扩展，不仅在质量量上与CD音频不相上下，，同时还带给听众身临其境境的感受，而这是传统单声声道和立体声无法实现现的，因此多声道数字音频频系统已被更多的听众接受受，同时也逐渐成为音乐乐制作的主流。在众众多的国际标准中，如SMMPTE、EBU、ITUU-R、ISO/IEC、、MPEG等，都涵盖着一一种称之为声道的多声道数数字音频格式。在即将将制定的DVD-Audiio标准中，也

3、规定将采用用24bit采样精度、，，96，192KHz采样样率的多34/34声道数字音频频格式。一种广泛接受受的多声道数字音频系统配配置方案就是我们常称的声声道系统，也就是3/2//.1的配置方案。这种方法是按照ITR--U的建议来确定用于重放放的扬声器摆放位置的，如如图1所示。根据建议议可知，5个全频带的重放放扬声器分为前置扬声器和和后置扬声器，按照图示所所规定的角度和方位进行摆摆放，并且它们都位于一个个圆的边界上，其中L、RR扬声器与C扬声器分分别呈30度夹角，Ls、、Rs扬声器与C扬声器分分别呈

4、110度夹角。除此此5个全频带的声道外，还还有一个低频增强声道道，称之为LFE，它的频频率范围在200Hz以下下，大约是全频带倍频程的的10%左右，因此也称点点一声道。它的放置没没有特殊的要求，一般放置置在前面。5个重放扬扬声器的摆放并不是说能够够完全重现真实的空间声像像，其实5个扬声器的使用用仅仅是一种重现空间声像而采用的粗略的实现现方式。当然，一方面重放放的效果取决于音频素材的的制作，另一方面则需要严严格的重放扬声器的空空间位置摆放和收听者的位位置关系。在电影院里我们们往往能够感受到声像定位位准确

5、的音频效果，现在也有一些提法，认为88个、10个、12个甚至至更多的重放扬声器会有更更加完美的音频效果。这些些观点有它存在34/34的理由由，声像的表现当然是越准准确越好，但是一味的通过过增加重放扬声器的数量以以及增加音频声道数的话，，它也会带来另外的负负面影响，如声像的定定位更加困难等等，因此我我们在此仅仅通过声道的实实现方式来进行阐述。。另外，我们还应明确一点点，对于家庭消费者来说，，声道已经足够表现较完美美的音频效果了。不管管是那种摆放方式，它的实实现都离不开基本的编码方方式和主要规则。另外声道

6、道方式还会带来较大的压缩比和较低的比特率，，下面就详细的来介绍一下下多声道数字音频系统的编编码方式。图1 ITTR-U的建议确定的用于于重放的扬声器摆放位置1、多声道数字音频的的编码从立体声向多声声道的过渡，增加了对存储储和传输媒体的需要。下面面以CD格式为例，假设它它的采样频率为Fs==，采样精度R为16biit，那么CD格式的音频频数据率B为：BCDD=2×R×Fs=/s由此可知，一个小时的的CD格式的音乐需要6335MB的存贮空间，其实实CD最长的重放时间为774分钟。那么如果使用的是多声道时，

7、此时的的数据率为：Bcdmmultichannell=×R×Fs=/s34/34同样一个小时的多声道格格式的音乐需要的存储空间间，远远大于CD的容量。。同时当前已应用的多声道系统面临着带宽的问题。如美国的数字电电视中仅仅给多声道的音频频384kb/s的带宽，，在Internet音频频广播中，也只有566kb/s的数据通道，因因此由上可知，多声道数字字音频系统面临者存储容量量和传输带宽的限制。如何将多声道数字音频数据据率降低的同时又能够保证证音频质量，是多声道数字字音频系统面临的重大问题题。众所周知，对

8、于线线性PCM来说，它的实现现简单，在高容量/高带宽宽的前提下可以提供CD质质量的音频信号。从另一个角度来看，采样精度度的提高以及采样频率的提提高，会带来更高的音频质质量，如将采样精度由R==16提高到R=244；将采样频率由Fs=或或Fs=48kHz提高到到Fs=96kHz或Fss=192kHz。这种发展趋势已经逐渐地由由一些录音工程师和音音乐制作商所接受，同样多多声道数字音频系统则也要要顺应这种趋势。但如果仍仍然采用线性PCM，，这无疑是增加了更大的