В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Основное отличие новой редакции указанного стандарта от предыдущих (V3.1.1, ВС № 7–8/2009; V3.2.1, ВС № 5/2012) заключается в изменении методов кодирования звуковых сигналов (ЗС), поступающих от источника (сервис-провайдера, поставщика программ), и соответственно методов декодирования ЗС на приемной стороне. Предусмотрено применение нового универсального метода кодирования MPEG Extended High Efficiency Advanced Audio Coding (xHE-AAC), который пригоден для кодирования как речевых сигналов, так и более широкополосных ЗС (аудиосигналов), например звуковых программ, которые могут содержать фрагменты музыки, речи или их произвольные сочетания. При этом из новой редакции стандарта исключены методы кодирования MPEG-4 CELP и MPEG-4 HVXC, предназначенные только для кодирования речи.
Метод xHE-AAC обеспечивает достаточно хорошее качество воспроизведения любых ЗС при скоростях передачи цифровых потоков (ЦП) от 8 кбит/с и выше для монофонических сигналов и 16 кбит/с и выше для стереофонических ЗС. Этот метод кодирования выбран как лучший вариант с учетом реальных условий эксплуатации системы DRM. Структурные схемы кодирующего и декодирующего устройства для ЗС в системе DRM, представлены на рис. 1 (а, б) соответственно [1]. На рис. 1 обозначено: (з.к.) – зависит от конфигурации ЗС (этим сокращением отмечены блоки, применение которых не является обязательным); SBR – Spectral Band Replication (устройства, использующие метод копирования спектральных полос); PS – Parametric Stereo (устройства, основанные на применении метода “параметрическое стерео”); MPEG Surround – устройства, предназначенные для работы с многоканальными ЗС; Вых. бинаур. ЗС для подкл. гол. телефонов – выход бинаурального стереофонического звукового сигнала для подключения головных телефонов.
В тех случаях когда от источника поступают только музыкальные программы с относительно высокими скоростями ЦП, кодеки MPEG-4 HE AAC V2 могут обеспечить лучшее качество звуковоспроизведения, чем устройства xHE-AAC. Поэтому для обработки такого контента в версии стандарта V4.1.1 сохранен кодер и декодер MPEG-4 AAC в сочетании со средствами SBR и PS, которые применяются по мере необходимости [ВС № 7–8/2009; 5].
Основы технологии xHE-AAC описаны в стандарте ISO/IEC 23003-3 [2]. В целях достижения одинаково хорошего качества звуковоспроизведения при кодировании речевых и аудиосигналов применен метод Unified Speech and Audio Coding (USAC), который предусматривает выполнение MDCT (Modified Discrete Cosinе Transform, модифицированное дискретное косинусное преобразование). Это техническое решение в сочетании с другими позволило достичь хороших результатов в более ранних разработках, относящихся к семейству MPEG AAC. Кроме того, в кодирующих устройствах xHE-AAC используют элементы специального речевого кодера типа AMR-WB+ (Extended Adaptive Multi-Rate – Wideband) [3]. Данный тип речевых кодеров можно отнести к классу ACELP (Algebraic Code Excited Linear Prediction).
Иллюстрация, поясняющая иерархию методов кодирования ЗС из семейства MPEG AAC, концептуальная структурная схема функционирования ядра декодера xHE-AAC, а также графики зависимостей качества звуковоспроизведения от видов ЗС и скоростей ЦП представлены в [4].
Канальное кодирование в системе ЦРВ DRM выполняется над логическими фреймами, которые имеют фиксированную длительность. В кодере xHE-AAC формируются аудиосуперфреймы (звуковые сверхкадры) также фиксированного размера. Для режимов устойчивости A, B, C, D (при этом частоты DRM-сигналов не превышают 30 МГц) один аудиосуперфрейм преобразуется в логический фрейм, поскольку оба имеют одинаковую длительность. Для режима устойчивости E (в этом случае частоты DRM-сигналов соответствуют диапазону 30–300 МГц) один аудиосуперфрейм размещается в двух логических фреймах, поскольку такой аудиосуперфрейм имеет в два раза большую длительность, чем логический фрейм.
Каждый аудиосуперфрейм xHE-AAC состоит их трех частей (рис. 2):
На рис. 2 обозначено: Audio Super Frame with EEP – аудиосуперфрейм с равной защитой информации от ошибок (Equal Error Protection) [1, 5].
В секции Payload размещают аудиофреймы (звуковые кадры) xHE-AAC. Размер каждого аудиофрейма можно варьировать в заданных пределах. Такие аудиофреймы содержат кодированную звуковую информацию, а также дополнительные данные.
В заголовке аудиосуперфрейма указывают общее число аудиофрей-мов, которые начинаются в пределах секции Payload, а кроме того, в нем содержится другая информация, необходимая для корректной работы декодирующего устройства. В директории приводят точные сведения о расположении границ аудиофреймов в пределах секции Payload. Подробное описание аудиосуперфреймов и аудиофреймов приведено в [1].
Остальные изменения в рассматриваемом стандарте имеют более частный характер.
Литература
Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #1, 2014
Посещений: 10492
Автор
| |||
В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
