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中國(guó)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(guó)電子元器件網(wǎng)
 

2005年,北京阜國(guó)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(guó)國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)部的批準(zhǔn)為國(guó)家電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)號(hào):SJ/T 11299.4。該技術(shù)在由國(guó)家廣播電視產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的數(shù)字電視產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室組織并實(shí)施的關(guān)于《高密度激光視盤系統(tǒng)》測(cè)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(cè)試中進(jìn)行了全面的測(cè)試。
本次對(duì)ExAC編碼系統(tǒng)的主觀評(píng)價(jià)依據(jù)目前國(guó)際上通用的音頻系統(tǒng)小損傷評(píng)價(jià)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(cè)試報(bào)告第35頁(yè))
本次評(píng)價(jià)聽音地點(diǎn)選擇為國(guó)家廣播電視產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的主觀評(píng)價(jià)室,該主觀評(píng)價(jià)室符合ITU-R BS.1116-1標(biāo)準(zhǔn)的聽音條件要求。(引用自測(cè)試報(bào)告第37頁(yè))
評(píng)價(jià)方法如下所述:(摘自測(cè)試報(bào)告音頻主觀測(cè)試部分)
1. 選擇15段節(jié)目,均為國(guó)際上常用的音頻編解碼評(píng)價(jià)素材,包括:風(fēng)笛、大鍵琴、
號(hào)、鐘琴和大提琴等樂器,節(jié)目形式有器樂獨(dú)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(píng)價(jià)方案的性能。
2. 過程采用帶隱藏基準(zhǔn)的雙盲三刺激法進(jìn)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(hào),B、C中一個(gè)是與A完全一樣的原始基準(zhǔn)信號(hào),稱為隱藏基準(zhǔn),另一個(gè)是經(jīng)處理后的信號(hào),成為被評(píng)價(jià)對(duì)象。B、C中哪個(gè)是隱藏基準(zhǔn),哪個(gè)是被評(píng)價(jià)對(duì)象,聽音人員預(yù)先不知道。聽音人員把感到的被評(píng)價(jià)對(duì)象相對(duì)于基準(zhǔn)的音質(zhì)差別作為音質(zhì)損傷,按五級(jí)評(píng)分制打分,最高為5.0分。
3. 被評(píng)價(jià)對(duì)象的處理方法是將原始信號(hào)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(hào)為48KHz采樣、16比特量化,碼率為128kbps;多聲道原始節(jié)目信號(hào)為48KHz采樣、16比特量化,碼率為384kbps。
4. 將壓縮后的音頻信號(hào)刻錄在盤片上,用EVD8100被測(cè)樣機(jī)回放作為被評(píng)價(jià)對(duì)象。
通過以上的評(píng)價(jià)步驟,得出了如下的評(píng)測(cè)結(jié)果:(摘自測(cè)試報(bào)告音頻主觀測(cè)試部分)
被測(cè)樣機(jī)立體聲工作方式(碼率為128kbps)的聽音試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)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(cè)樣機(jī)多聲道工作方式(碼率為384kbps)的聽音試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)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(píng)價(jià)為:結(jié)果表明被測(cè)樣機(jī)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(hào)無明顯差別。
分析評(píng)測(cè)結(jié)果不難看出,相對(duì)于得分在4.0分以上即被公認(rèn)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(shí)產(chǎn)權(quán)的ExAC編碼技術(shù)不僅達(dá)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(qǐng)了30余項(xiàng)國(guó)際國(guó)內(nèi)技術(shù)專利,其中8項(xiàng)已經(jīng)獲得授權(quán)。在2001年3月申請(qǐng)了一種基于小波變換的音頻信號(hào)壓縮編/解碼方法(【申請(qǐng)(專利)號(hào)】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(hào)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(shí)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(duì)意義上)比通常MPEG有明顯的提高。另外七個(gè)與音頻編碼有關(guān)的已授權(quán)專利,分別保護(hù)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(guó)數(shù)字處于公示期的七個(gè)專利申請(qǐng)和十余項(xiàng)處于為公開階段的專利申請(qǐng)也是同ExAC技術(shù)有關(guān),如此眾多的專利可以看出阜國(guó)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(rèn)為該技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際最先進(jìn)水平。
中國(guó)人受益于自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的時(shí)期到了.ExAC技術(shù)其實(shí)就在為中國(guó)人造福。
憑借世界先進(jìn)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(guó)數(shù)字電視的音頻應(yīng)用
作為國(guó)家意志的主要載體,美國(guó)、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(guó)家/地區(qū)利益。例如,美國(guó)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。其中,Dolby E-AC-3是杜比公司為了和MPEG技術(shù)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng),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(gè)新特性:①擴(kuò)展的數(shù)據(jù)率靈活性;②頻譜的擴(kuò)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(qiáng)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(gè)特性中,前四個(gè)特性都是ExAC技術(shù)已經(jīng)具備的特征。〥olby E-AC-3的真實(shí)編碼效率如何,還有待進(jìn)一步的驗(yàn)證。
目前,除地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)還未確定外(估計(jì)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(guó)數(shù)字電視的信源標(biāo)準(zhǔn)也將盡可能采用中國(guó)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。而ExAC技術(shù)作為國(guó)際領(lǐng)先的音頻編碼技術(shù),一定會(huì)為中國(guó)數(shù)字電視做出貢獻(xiàn)。
(2)中國(guó)聲音廣播應(yīng)用
聲音廣播的數(shù)字化是廣播電臺(tái)經(jīng)營(yíng)者增加業(yè)務(wù)模式、提高營(yíng)收的必然選擇,也是目前我國(guó)唯一沒有進(jìn)行數(shù)字化的媒體資源。實(shí)際上,類似數(shù)字電視,數(shù)字聲音廣播也同樣蘊(yùn)藏著豐厚的經(jīng)濟(jì)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(guó)內(nèi)商家的爭(zhēng)奪場(chǎng)。目前,國(guó)際上已經(jīng)制定了DAB和DRM兩個(gè)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(guó)推廣。
近兩年,如何將實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)聲音廣播的數(shù)字化,逐漸成為國(guó)內(nèi)廣播界的重要論題。隨著技術(shù)的快速進(jìn)步,中國(guó)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(duì)國(guó)內(nèi)受眾,因此,從政治的角度講,國(guó)家需要一種有別于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的自有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),保護(hù)這一國(guó)家喉舌的暢通。
由于聲音廣播對(duì)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(guó)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(hù)運(yùn)營(yíng)商的利益,需要配套完善的音樂(媒體)版權(quán)保護(hù)技術(shù)來滿足各種業(yè)務(wù)模式需求。
(4) 移動(dòng)通信中的音頻技術(shù)
隨著下一代移動(dòng)通信網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展,多媒體業(yè)務(wù)將成為移動(dòng)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(yùn)營(yíng)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(chǔ)和播放
同樣,ExAC也可以用于MP3、iPod、MD等移動(dòng)音樂設(shè)備,在確定的存儲(chǔ)容量和音頻質(zhì)量下,大幅度增加存儲(chǔ)的音樂數(shù)量和不重復(fù)播放時(shí)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(chǔ)和傳輸;并且,經(jīng)過有針對(duì)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(jī)、影碟機(jī)、收音機(jī)、音響產(chǎn)品,會(huì)在世界范圍內(nèi)舉起知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的的大旗,結(jié)束我們只有向國(guó)外繳納專利許可費(fèi)的歷史,成為第一個(gè)在發(fā)達(dá)國(guó)家收取專利許可費(fèi)的產(chǎn)業(yè)。

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