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中國未來數(shù)字生活聲音的締造者-ExAC
(發(fā)布日期:2006-11-27) 來源: 中國電子元器件網(wǎng)
 

2005年,北京阜國數(shù)字技術(shù)有限公司自主開發(fā)的ExAC數(shù)字音頻技術(shù)被中國國家信息產(chǎn)業(yè)部的批準(zhǔn)為國家電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)號:SJ/T 11299.4。該技術(shù)在由國家廣播電視產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的數(shù)字電視產(chǎn)品質(zhì)量檢測實驗室組織并實施的關(guān)于《高密度激光視盤系統(tǒng)》測試和《高密度數(shù)字激光視盤系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)一致性測試中進行了全面的測試。
本次對ExAC編碼系統(tǒng)的主觀評價依據(jù)目前國際上通用的音頻系統(tǒng)小損傷評價標(biāo)準(zhǔn) ITU-R BS.1116-1“METHODS FOR THE SUBJECTIVE ASSESSMENT OF SMALL IMPAIRMENTS IN AUDIO SYSTEMS INCLUDING MULTICHANNAL SOUND SYSTEMS”。(引用自測試報告第35頁)
本次評價聽音地點選擇為國家廣播電視產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的主觀評價室,該主觀評價室符合ITU-R BS.1116-1標(biāo)準(zhǔn)的聽音條件要求。(引用自測試報告第37頁)
評價方法如下所述:(摘自測試報告音頻主觀測試部分)
1. 選擇15段節(jié)目,均為國際上常用的音頻編解碼評價素材,包括:風(fēng)笛、大鍵琴、
號、鐘琴和大提琴等樂器,節(jié)目形式有器樂獨奏、交響樂、爵士樂和聲樂,還選擇了男女聲語言的電影片斷,以便能充分、準(zhǔn)確地反映被評價方案的性能。
2. 過程采用帶隱藏基準(zhǔn)的雙盲三刺激法進行。每一段節(jié)目聽三次,記為A、B、C。A是未經(jīng)處理的原始信號,B、C中一個是與A完全一樣的原始基準(zhǔn)信號,稱為隱藏基準(zhǔn),另一個是經(jīng)處理后的信號,成為被評價對象。B、C中哪個是隱藏基準(zhǔn),哪個是被評價對象,聽音人員預(yù)先不知道。聽音人員把感到的被評價對象相對于基準(zhǔn)的音質(zhì)差別作為音質(zhì)損傷,按五級評分制打分,最高為5.0分。
3. 被評價對象的處理方法是將原始信號經(jīng)過數(shù)字音頻編碼軟件壓縮編碼形成ExAC文件。立體聲原始節(jié)目信號為48KHz采樣、16比特量化,碼率為128kbps;多聲道原始節(jié)目信號為48KHz采樣、16比特量化,碼率為384kbps。
4. 將壓縮后的音頻信號刻錄在盤片上,用EVD8100被測樣機回放作為被評價對象。
通過以上的評價步驟,得出了如下的評測結(jié)果:(摘自測試報告音頻主觀測試部分)
被測樣機立體聲工作方式(碼率為128kbps)的聽音試驗數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計計算,每組節(jié)目的平均得分差值均優(yōu)于-0.3,得分4.7。
被測樣機多聲道工作方式(碼率為384kbps)的聽音試驗數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計計算,每組節(jié)目的平均得分差值均優(yōu)于-0.4,得分4.6。
主觀評價為:結(jié)果表明被測樣機在立體聲和多聲道工作方式下,音質(zhì)損傷較小,聽音人員感覺其音質(zhì)與未經(jīng)編碼的原始信號無明顯差別。
分析評測結(jié)果不難看出,相對于得分在4.0分以上即被公認為的高保真效果,ExAC的高保真性能可謂更上一層樓。更值得我們驚喜的是,擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的ExAC編碼技術(shù)不僅達到了等同于杜比AC-3或DTS的高保真效果,而且在某些指標(biāo)上還更高一籌。
目前,圍繞ExAC技術(shù)已經(jīng)申請了30余項國際國內(nèi)技術(shù)專利,其中8項已經(jīng)獲得授權(quán)。在2001年3月申請了一種基于小波變換的音頻信號壓縮編/解碼方法(【申請(專利)號】01109686.1)專利,這是EVD采用的音頻編碼ExAC技術(shù)中的核心技術(shù),該方法是一種基于小波變換的音頻信號壓縮編/解碼方法,采用小波技術(shù)取代傳統(tǒng)的濾波器組,結(jié)合人耳的聽覺特性,實現(xiàn)高增益、高質(zhì)量的音頻編碼,在同樣采用心理聲學(xué)模型的情況下,無失真壓縮率(相對意義上)比通常MPEG有明顯的提高。另外七個與音頻編碼有關(guān)的已授權(quán)專利,分別保護了音頻數(shù)據(jù)壓縮、提高編碼效率的有關(guān)技術(shù)。并且阜國數(shù)字處于公示期的七個專利申請和十余項處于為公開階段的專利申請也是同ExAC技術(shù)有關(guān),如此眾多的專利可以看出阜國數(shù)字在其多分辨率分析的音頻編碼技術(shù)方案ExAC技術(shù)上投入了巨大的精力,在與現(xiàn)在世界流行的眾多解碼技術(shù)相比較之后,專家們得出結(jié)論認為該技術(shù)已經(jīng)達到了國際最先進水平。
中國人受益于自主知識產(chǎn)權(quán)的時期到了.ExAC技術(shù)其實就在為中國人造福。
憑借世界先進水平的編碼效率,ExAC技術(shù)還可以應(yīng)用于以下音頻應(yīng)用領(lǐng)域:
(1)中國數(shù)字電視的音頻應(yīng)用
作為國家意志的主要載體,美國、歐共體和日本的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)均體現(xiàn)了明顯的國家/地區(qū)利益。例如,美國新一代的數(shù)字電視中的信源標(biāo)準(zhǔn)采用了杜比的 E-AC-3音頻技術(shù)和微軟的WMV9視頻技術(shù),而非MPEG國際標(biāo)準(zhǔn)。其中,Dolby E-AC-3是杜比公司為了和MPEG技術(shù)進行競爭,匆匆推出的用于提高AC-3編碼效率和質(zhì)量的新技術(shù)。和AC-3相比,Dolby E-AC-3主要有以下幾個新特性:①擴展的數(shù)據(jù)率靈活性;②頻譜的擴展;③瞬變過程的噪聲預(yù)處理;④自適應(yīng)的混合變換處理;⑤增強的耦合處理等。(有意思的是,杜比公司新推出的E-AC-3編碼技術(shù)所標(biāo)稱的5個特性中,前四個特性都是ExAC技術(shù)已經(jīng)具備的特征。〥olby E-AC-3的真實編碼效率如何,還有待進一步的驗證。
目前,除地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)還未確定外(估計將于2005年制定完成),其他傳輸標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)基本確定,而數(shù)字電視的信源標(biāo)準(zhǔn)還未確定。和其他電視標(biāo)準(zhǔn)一樣,中國數(shù)字電視的信源標(biāo)準(zhǔn)也將盡可能采用中國的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。而ExAC技術(shù)作為國際領(lǐng)先的音頻編碼技術(shù),一定會為中國數(shù)字電視做出貢獻。
(2)中國聲音廣播應(yīng)用
聲音廣播的數(shù)字化是廣播電臺經(jīng)營者增加業(yè)務(wù)模式、提高營收的必然選擇,也是目前我國唯一沒有進行數(shù)字化的媒體資源。實際上,類似數(shù)字電視,數(shù)字聲音廣播也同樣蘊藏著豐厚的經(jīng)濟利益,但由于技術(shù)的邊緣化和巨大的技術(shù)難度,數(shù)字聲音廣播還沒有成為國內(nèi)商家的爭奪場。目前,國際上已經(jīng)制定了DAB和DRM兩個聲音廣播標(biāo)準(zhǔn),前者用于調(diào)頻廣播,而后者用于調(diào)幅廣播。但是,由于DAB涉及頻譜資源的重新劃分,而DRM的發(fā)射和接收設(shè)備非常昂貴,都無法在中國推廣。
近兩年,如何將實現(xiàn)國內(nèi)聲音廣播的數(shù)字化,逐漸成為國內(nèi)廣播界的重要論題。隨著技術(shù)的快速進步,中國已經(jīng)有可能制訂優(yōu)于DAB和DRM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的音頻廣播技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。另外,除了短波調(diào)幅廣播外,由于其他音頻廣播技術(shù)主要針對國內(nèi)受眾,因此,從政治的角度講,國家需要一種有別于國際標(biāo)準(zhǔn)的自有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),保護這一國家喉舌的暢通。
由于聲音廣播對于帶寬的苛刻限制,ExAC音頻技術(shù)卓越的編碼效率將成為中國制訂新的數(shù)字聲音廣播最有力的保證之一。
(3) 數(shù)字音頻出版和網(wǎng)絡(luò)流媒體
ExAC音頻格式同樣可以成為數(shù)字音樂出版和網(wǎng)絡(luò)多媒體的載體。當(dāng)然,為了保護運營商的利益,需要配套完善的音樂(媒體)版權(quán)保護技術(shù)來滿足各種業(yè)務(wù)模式需求。
(4) 移動通信中的音頻技術(shù)
隨著下一代移動通信網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展,多媒體業(yè)務(wù)將成為移動通訊的主要業(yè)務(wù)。憑借高性能的編碼能力,ExAC技術(shù)可以為電信運營商提供理想的音頻壓縮解決方案,如提高額定帶寬下的音頻質(zhì)量,或使額定質(zhì)量的音頻帶寬大幅度降低。
(5) 隨身音樂存儲和播放
同樣,ExAC也可以用于MP3、iPod、MD等移動音樂設(shè)備,在確定的存儲容量和音頻質(zhì)量下,大幅度增加存儲的音樂數(shù)量和不重復(fù)播放時間。
(6) ExAC的其他應(yīng)用領(lǐng)域
ExAC音頻技術(shù)可以廣泛用于絕大多數(shù)需要音頻壓縮的應(yīng)用領(lǐng)域,如網(wǎng)絡(luò)聲音廣播、三維游戲,以及軍事音頻存儲和傳輸;并且,經(jīng)過有針對性的優(yōu)化,ExAC技術(shù)可以最大限度的滿足不同的應(yīng)用需求。
我們相信ExAC音頻技術(shù)將滲透到我們的生活中。在廣播、電視、電影、流媒體、電子游戲等行業(yè)領(lǐng)域,MP3、電視機、影碟機、收音機、音響產(chǎn)品,會在世界范圍內(nèi)舉起知識產(chǎn)權(quán)保護的的大旗,結(jié)束我們只有向國外繳納專利許可費的歷史,成為第一個在發(fā)達國家收取專利許可費的產(chǎn)業(yè)。

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