新一代環繞音頻格式

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，從而使得原來的Dolby Digital設備能夠繼續使用，也就是現有的設備也可以播放Dolby Digital Plus的7．1編碼，只不過是向下兼容的Dolby Digital音效了。雖然無法領略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原生編碼剛上市時候的高價格了。

Dolby Digital Plus是以Dolby Digital為基礎的，因此Dolby Digital Plus的7．1依然會延續采用其經典技術——刪減(LOSSY)式壓縮編碼技術，同時運用音響心理學上著名的遮蔽效應來達到刪除那些可忽略的音頻信號的目的。不過在經過DOWNMIX變為5．1聲道、3，1聲道或雙聲道的時候，所采用的是一種重新矩陣(REMATRIXING)技術，經常會伴隨有編碼雜訊(CODINGARTIFACTS)，這樣就會與原本的7．1聲道信號產生偏差，其原因就是這些偏差的信號與原本所遮蔽的信號失聯，導致無法充分發揮遮蔽效應。而Dolby Digital Plus的7．1原生編碼在這個方面要比DolbyDigital強多了，因為先天的最高碼率遠遠高于Dolby Digital自然失真也就小很多了。

除了上述經典技術之外Dolby Digital Plus當然還會采用嶄新的技術，它采用了嶄新的高效率壓縮編碼技術，用來提高DOWNMIX的效率和相容度，其基本架構是核心+擴展，由完整的5．1聲道混音當核心，加上其擴展部分(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基本架構以及7．1原生編碼的先天優勢，使得其在播放7．1聲道音頻的時候，即使只采用1M的碼率，其播放的效果依然好過Dolby Digital甚多。

我們來看看7．1聲道音頻信號的處理方式，它是把左后與右后兩聲道，加上左環繞與右環繞兩聲道經過DOWNMIX之后，生成了5．1聲道規格的左環繞與右環繞兩聲道，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)，用來進行數字信號的輸出。

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

Dolby Digital Plus的DOWNMIX的設計優勢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)。這兩個信號如果在一起處理的話，在使用其他DOWNMIX技術的時候，會不可避免的形成刪減式核心+非刪減式擴展的結果，在重新矩陣(REMATRIXING)的時候刪減式信號會有信號劣化的現象，而非刪減式信號則會出現信息量大增的情況。DolbyDigital Plus的DOWNMIX則不會出現上述缺陷。

Dolby Digital Plus應對藍光DB與HD DVD的技術處理

HD DVD格式的AV信號處理方式屬于MPEG-2節目流(PROGRAMSTREAM，與視頻DVD相仿)，而藍光BD的AV信號處理方式屬于MPEG-2傳送流(TRANSPROTSTREAM，與ATSC DTV以及DVD相仿)。在DVD的規格中，Dolby Digital的最大碼率不能超過448K。HDDVD也有同樣的限制，不過實際運用中通過空間優化技術可以達到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格，HD DVD決定采用Dolby Digital Plus編碼數據流(當碼率增加時，編碼框會變得更短，以便所界定的音頻封包始終保持在所限定的容量范圍內)，這樣不同的編碼框其碼率也是不一樣的。而藍光DVD就沒有如此的限制，可以傳輸最大碼率達到640K的DolbyDigital信號。

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

另外在HD DVD中的最大碼率是3M(與聲道數量無關)。在藍光BD中就復雜一些，Dolby Digital Plus的數據流是核心音頻封包的，5．1聲道可達沒有限制的640K，音頻擴展封包的5．1聲道可達1M，加起來有1．6M多。在未來的設計藍圖中，可以擴充到4．6 M多，也就是一個核心音頻封包配上4個音頻擴展封包，而聲道規格也支持7．1聲道即8聲道。(未完待續)