SoC设计中杜比数字加的实现优化

2008-09-21 11:51:36 作者:杜比实验室热度:

杜比数字加——最新一代的杜比数字技术,正在进入下一代家庭娱乐应用,将给人们带来超级的音质,更高效率的音频压缩,以及更完善的用户体验。杜比数字加,或者叫做增强型AC-3(E-AC-3),已经发展到能够满足目前尚处于萌芽阶段的两个市场(即高清DVD和蓝光播放机)的各种需求。对于新兴的高清DVD和蓝光播放机来说,杜比数字加的数据压缩能力使得人们能够在电影制作室里实现高清视频与超级语音体验的完美结合。该技术同样还可以提升最新的数字电视机顶盒的性能,使得广播公司能够以较低的比特率来开展业务,降低成本并增加灵活度,从而受益于消费者。

在一个芯片或一个系统能够使用杜比数字加标识之前,严格的认证测试是必不可少的。MIPS科技公司与杜比实验室一道,研发出了最优的、在其32位综合处理器内核的任意一个上面运行的测试版杜比数字加,这将大大缩短音频系统的研发时间。

家庭娱乐市场上的新兴标准

高清DVD和蓝光盘:杜比数字加在高清DVD规范中是强制性的,而在兰光盘中是可选的。该规范还支持多路分离的语音流,使得一部电影可以同时跑在多个独立的音道上或者支持多种语言。

有史第一次,高清DVD和蓝光播放机允许在盘片出售给消费者之后将来自互联网上的外部码流与盘上的本地语音进行合成。例如,可以用盘上的声道来为高清视频进行伴音,同时还能与来自摄影棚里的导演的最新解说词进行混音。

下一代的机顶盒:对于一个完整的体验来说,高清电视取决于高质量的语音。广播和网络运营商都在寻求大幅改进其业务的途径。

杜比数字加的高压缩比支持低至224kbps的5.1环绕声,从而使得广播公司能够提升他们的业务。对于那些使用160-256kbps的MPEG立体声的广播公司来说,他们可以采用实质上相同的带宽来升级到5.1通道环绕声(见图1)。

图1:升级到杜比数字加为广播公司带来的优势。
图1:升级到杜比数字加为广播公司带来的优势。

杜比数字加能够与全球范围内安装的、3600多万台用S/PDIF连接的低级杜比数字音/视频接收机后向兼容(图2a)。

图2a:从机顶盒或光盘播放机到一台A/V接收机的S/PDIF连接要求杜比数字加码流被转换成一个640kbps 的杜比数字比特流。
图2a:从机顶盒或光盘播放机到一台A/V接收机的S/PDIF连接要求杜比数字加码流被转换成一个640kbps 的杜比数字比特流。

利用在新机顶盒中日益普及的高速HDMI接口,可以将杜比数字加码流(无论经过编码与否)直接传送到一台新一代的接收机上,产生前所未有的更高质量的语音效果(见图2b)。  

 

图2b:机顶盒上的HDMI接口使得全杜比数字加码流能够直接传输。
图2b:机顶盒上的HDMI接口使得全杜比数字加码流能够直接传输。

 

杜比数字加的实现方法

杜比数字加参考软件是利用浮点C代码书写的,并提供在设备或DSP中的使用授权,然后再将设备和DSP送到杜比实验室进行核准测试。

杜比实验室为使用者提供两套测试:一种是以低水平训练算法各部分的测试向量,并将被测译码器的输出与参考方案的输出进行比较;另一项是更严格的测试,即利用精密的音频测试设备来检验最终实现方案。在提交给杜比实验室之前,应该内部先通过这两项测试。

为了得到MIPS和杜比认证授权,代码的MIPS优化版本将过程进行了流水线化,并提供高质量的实现方案。采用与批准的代码可以大大降低实现风险并帮助确保能够快速地通过杜比实验室的核准(图3)。

 

图3:采用MIPS优化代码可为杜比数字加系统芯片和设备的研发和核准过程节约数月的时间。
图3:采用MIPS优化代码可为杜比数字加系统芯片和设备的研发和核准过程节约数月的时间。

优化MIPS32的实现

在嵌入式系统中,效率最高的音频算法采用定点算法而不是浮点算法。因此,杜比参考实现方案的

责任编辑:DVBCN编辑部

为您推荐

数码视讯高清编码器实现杜比AC3及DRA数字音频编码技术

作为中国最大的数字电视软件及系统提供商,数码视讯为了满足国内外广大运营商对于高清业务展开的迫切需求,数码视讯在业内率先推出了支持杜比AC3及DRA数字音频编码技术的高清编码器。该款设备采用插卡式设计,选配高效灵活的杜比AC3数字音频压缩卡,在1U的机箱内可实现MPEG-2以及H.264高清编码可,同时,可支持DRA数字音频编码。数字视音频信号的完美编码及结构的灵活多变,充分满足了运营商的各种不同实际组网需求,可为客户量身定做最优的高清解决方案。目前,此款设备已获得国家广电总局入网证书,并且已经成功应用于交通、政府、军队等多个领域。同时,海外订单也纷至沓来,设备已经批量出口至美国、俄罗斯等国家。

张海涛会见美国杜比实验室有限公司副总裁

3月25日,总局副局长张海涛会见了美国杜比实验室副总裁拉姆兹·海达姆斯。张海涛表示,当前中国广播电视正处于大发展的重要时期,中国将用最先进的技术满足各类受众的需求,希望杜比充分利用自身在音频领域的技术优势支持中国广电事业的进一步发展。拉姆兹表示将加强与中方的交流,希望通过与总局在数字音频等领域成立课题组等方式建立一个长效的沟通、合作机制。

杜比MS10多码流解码器方案(一)

概述杜比数字+(Dolby®DigitalPlus)和杜比睿波(DolbyPulse)这两种多声道音频格式因为不同的原因对下一代广播充满吸引力,这两种格式都有可能在欧洲用于新的服务。最重要的新制定的欧洲高清电视接收器规范都包含杜比数字+和杜比睿波。杜比正在开发一款新的多格式音频解码器,它将使新式的接收机可以轻松集成两种解码器。广播商和运营商的要求在过去18个月当中,欧洲的各行业组织或集团如DVB、EBU、EICTA和一些国家级的高清电视规范论坛考虑选择一些音频编码系统应用