高海鵬 編譯

Dolby Digital Plus核心解析

Dolby Digital Plus的7．1原生編碼通過聲道縮減混音(DOWNMIX)方式，可以輕松生成我們常見的5．1聲道、3．1聲道、2聲道等，從而使得原來(lái)的Dolby Digital設(shè)備能夠繼續(xù)使用，也就是現(xiàn)有的設(shè)備也可以播放Dolby Digital Plus的7．1編碼，只不過是向下兼容的Dolby Digital音效了。雖然無(wú)法領(lǐng)略DolbyDigital Plus的7．1原生編碼的魅力，但是起碼可以躲過Dolby Digi-tal Plus的7．1原生編碼剛上市時(shí)候的高價(jià)格了。

Dolby Digital Plus是以Dolby Digital為基礎(chǔ)的，因此Dolby Digital Plus的7．1依然會(huì)延續(xù)采用其經(jīng)典技術(shù)——?jiǎng)h減(LOSSY)式壓縮編碼技術(shù)，同時(shí)運(yùn)用音響心理學(xué)上著名的遮蔽效應(yīng)來(lái)達(dá)到刪除那些可忽略的音頻信號(hào)的目的。不過在經(jīng)過DOWNMIX變?yōu)?．1聲道、3，1聲道或雙聲道的時(shí)候，所采用的是一種重新矩陣(REMATRIXING)技術(shù)，經(jīng)常會(huì)伴隨有編碼雜訊(CODINGARTIFACTS)，這樣就會(huì)與原本的7．1聲道信號(hào)產(chǎn)生偏差，其原因就是這些偏差的信號(hào)與原本所遮蔽的信號(hào)失聯(lián)，導(dǎo)致無(wú)法充分發(fā)揮遮蔽效應(yīng)。而Dolby Digital Plus的7．1原生編碼在這個(gè)方面要比DolbyDigital強(qiáng)多了，因?yàn)橄忍斓淖罡叽a率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Dolby Digital自然失真也就小很多了。

除了上述經(jīng)典技術(shù)之外Dolby Digital Plus當(dāng)然還會(huì)采用嶄新的技術(shù)，它采用了嶄新的高效率壓縮編碼技術(shù)，用來(lái)提高DOWNMIX的效率和相容度，其基本架構(gòu)是核心+擴(kuò)展，由完整的5．1聲道混音當(dāng)核心，加上其擴(kuò)展部分(包含新的聲道，或任何5．1聲道與7．1聲道之間的差異聲道)組成。Dolby Digital Plus基本架構(gòu)以及7．1原生編碼的先天優(yōu)勢(shì)，使得其在播放7．1聲道音頻的時(shí)候，即使只采用1M的碼率，其播放的效果依然好過Dolby Digital甚多。

我們來(lái)看看7．1聲道音頻信號(hào)的處理方式，它是把左后與右后兩聲道，加上左環(huán)繞與右環(huán)繞兩聲道經(jīng)過DOWNMIX之后，生成了5．1聲道規(guī)格的左環(huán)繞與右環(huán)繞兩聲道，從而與前左主聲道、前右主聲道以及中置，再加上那超低音聲道，共同構(gòu)成完整的5．1聲道混音。這樣就編碼成為了核心音頻封包(CORE AUDIOPACKETS)，用來(lái)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的輸出。

5．1聲道規(guī)格生成了，那么7．1聲道規(guī)格又是如何生成的呢?7．1聲道音頻信號(hào)的處理方式是采用音頻擴(kuò)展封包(AUDIO EXTENSION PACKETS)來(lái)還原完整的7．1聲道混音。很明顯的可以看出7．1聲道音頻信號(hào)的處理方式是不使用DOWNMIX所生成的左環(huán)繞與右環(huán)繞兩聲道。這樣我們可以看出來(lái)，Dolby Digital Plus總共需要處理的信號(hào)是9．1聲道而不是7．1聲道，多出來(lái)的2個(gè)聲道就是在DOWNMOX中了，并且是相關(guān)聯(lián)的，也就是說，要向下兼容Dolby Digital就必須這樣。

Dolby Digital Plus的DOWNMIX的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)在于分開處理刪減式編碼／解碼(LOSSY CODEC)與非刪減式編碼／解碼(LOSSLESSCODEC)。這兩個(gè)信號(hào)如果在一起處理的話，在使用其他DOWNMIX技術(shù)的時(shí)候，會(huì)不可避免的形成刪減式核心+非刪減式擴(kuò)展的結(jié)果，在重新矩陣(REMATRIXING)的時(shí)候刪減式信號(hào)會(huì)有信號(hào)劣化的現(xiàn)象，而非刪減式信號(hào)則會(huì)出現(xiàn)信息量大增的情況。DolbyDigital Plus的DOWNMIX則不會(huì)出現(xiàn)上述缺陷。

Dolby Digital Plus應(yīng)對(duì)藍(lán)光DB與HD DVD的技術(shù)處理

HD DVD格式的AV信號(hào)處理方式屬于MPEG-2節(jié)目流(PROGRAMSTREAM，與視頻DVD相仿)，而藍(lán)光BD的AV信號(hào)處理方式屬于MPEG-2傳送流(TRANSPROTSTREAM，與ATSC DTV以及DVD相仿)。在DVD的規(guī)格中，Dolby Digital的最大碼率不能超過448K。HDDVD也有同樣的限制，不過實(shí)際運(yùn)用中通過空間優(yōu)化技術(shù)可以達(dá)到504K的最大碼率。

為了支持Dolby DigitalPlus格式的最大碼率和多是聲道規(guī)格，HD DVD決定采用Dolby Digital Plus編碼數(shù)據(jù)流(當(dāng)碼率增加時(shí)，編碼框會(huì)變得更短，以便所界定的音頻封包始終保持在所限定的容量范圍內(nèi))，這樣不同的編碼框其碼率也是不一樣的。而藍(lán)光DVD就沒有如此的限制，可以傳輸最大碼率達(dá)到640K的DolbyDigital信號(hào)。

HD DVD與藍(lán)光BD另一不同表現(xiàn)在音頻信號(hào)的解碼器上。HD DVD的所有機(jī)器都同時(shí)具備解碼Dolby Digital，Dolby Digital Plus、DolbyTrueHD三種規(guī)格，可以享受到超高音質(zhì)。而藍(lán)光BD中的音頻信號(hào)解碼器雖然都支持DolbyDigital，但是并不都支持DolbyDigital Plus和Dolby TrueHD。只有高檔的藍(lán)光機(jī)器才具備7．1聲道Dolby Digital Plus解碼器，也就是核心音頻封包+音頻擴(kuò)展封包生成的DolbyDigital Plus 7．1聲道。這點(diǎn)需要買家注意。

另外在HD DVD中的最大碼率是3M(與聲道數(shù)量無(wú)關(guān))。在藍(lán)光BD中就復(fù)雜一些，Dolby Digital Plus的數(shù)據(jù)流是核心音頻封包的，5．1聲道可達(dá)沒有限制的640K，音頻擴(kuò)展封包的5．1聲道可達(dá)1M，加起來(lái)有1．6M多。在未來(lái)的設(shè)計(jì)藍(lán)圖中，可以擴(kuò)充到4．6 M多，也就是一個(gè)核心音頻封包配上4個(gè)音頻擴(kuò)展封包，而聲道規(guī)格也支持7．1聲道即8聲道。(未完待續(xù))