浅谈杜比5.1 环绕声技术及其电视系统应用_机械/仪表_工程科技_专业资料
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浅谈杜比5.1 环绕声技术及其电视系统应用_机械/仪表_工程科技_专业资料。浅谈杜比 5.1 环绕声技术及其电视系统应用 本文作者孙乐先生，广州电视台制作部音响组助理工程师。 关键词：环绕声技术杜比制作传输播出 引言 追求高清晰度的图像质量已是电视技术发展的必然方向，
浅谈杜比 5.1 环绕声技术及其电视系统应用 本文作者孙乐先生，广州电视台制作部音响组助理工程师。 关键词：环绕声技术杜比制作传输播出 引言 追求高清晰度的图像质量已是电视技术发展的必然方向， 是消费者追求的最终目的， 也是市 场竞争的焦点。 在中国， 随着高清晰度电视的发展趋势， 电视伴音也将进入一个全新的领域。 新一代电视用户已经希望，多声道音频能够成为他们家庭娱乐的一部分。 “单声道”将会成 为“历史”。 目前，我国广播电视节目绝大多数还是单声道播出模式，但电视节目伴音多声道的制作，必 然是发展的趋势。 如何在电视系统内部进行多声道音频的传输和存储， 成为制约电视节目多 声道制作的技术瓶颈。 5.1 环绕声由五个分离的主声道(L/C/R/Ls/Rs) , 和一个为增加低频效果而非必要的、 带宽受 到限制的低频效果(LFE) 声道( 即“.1 声道”) 构成。 由于 6 个声道的 PCM 信号数据量大而相对独立， 不便在电视系统中传输和存储， 所以就需 要运用压缩编码技术， 把数据量庞大的多声道音频信号压缩成能够在容量有限的信道和媒介 中传输存储的数据。 当然这个经编码压缩的数据在经过信道传输或媒介存储后解码还原出来 的 PCM 信号，失真率要越小越好，才能保证还音的质量。概括地说，就是在技术上要能把 大数据量的原始信号在容量有限的信道中做“有损”的压缩编码传输，使得传输和存储后再解 码还原出来的信号，尽可能的接近编码传输前的原始信号( 即失真率尽可能的接近零)。同 时要能使整个“编码－传输－解码”的过程变得更加简单，这将是高清数字电视音视频技术的 共同发展方向。 元数据、 元数据、杜比 E 和杜比数字 杜比 E 和杜比数字技术就是上述的多声道音频压缩编解码技术，只是各有针对性的应用在 节目制、播的不同阶段。 元数据其实就是帮助消费者， 达到还音效果相对理想状态的一些控制参数数据， 这种辅助信 息最终控制了观众方解码还原出来的音频的各个特性。 元数据可以在节目制作端被写入杜比 E 数据流，通过不同的传输步骤而保持原样，也可在播出端写入杜比数字数据流，通过有线 数字电视传输直达用户端。由元数据控制的音频信号，便可以自适应不同的还音系统，且根 据系统类型优化还音质量。 杜比 E 是专为解决电视系统传输多声道( 或多语言) 而设计的 8 声道音频编解码技术，是 因杜比数字编解码技术无法应用于节目制作的传输系统中而专门设计的编解码技术。 它可对 多至八个的音频声道加上必要的元数据进行编码，并将该信息插入一个 AES 数字音频对 ( 例如录像机的一对声轨)。从我国现行电视节目的制播角度来说，杜比 E 技术主要应用于 节目的制作端，而杜比数字则主要应用于节目的播出端。 相对于杜比 E， 杜比数字则更早地为人们了解。 总体上说， 杜比数字就是环绕声编解码技术， 它是一种向消费者提供多声道音频信号传输而开发的技术。通过编码，PCM 信号变成含有 元数据的杜比数字信号 AC-3，与视频信号一起 MPEG 编码，再复用打包后，经有线数字电 视传输链路传送至家庭用户机顶盒(STB)。解复用后 STB 内置的杜比数字解码电路，会根 据在节目制作端事先设置好的元数据参数， 还原出自行适应不同还音系统的多声道、 立体声 或单声道音频。这样，消费者可根据自己的实际情况选择电视节目的伴音模式。 其实无论是杜比 E 还是杜比数字，都是针对不同情况达到不同目的的环绕声编解码技术。 杜比 E 是应用在电视节目的制作端，主要是为了方便信号在电视制作系统设备中传输和存 储； 而杜比数字则是应用在电视节目的播出端， 主要是为了方便信号在有线数字电视传输链 路中传输，最终到达用户端。整个节目制作和播出过程中，先是“杜比 E”后是“杜比数字”， 而元数据则由始至终地伴随着这两种“ 杜比码流”。 杜比 5.1 环绕声制作的相关流程 有了以上基本的框架概念， 很快可以了解杜比 环绕立体声节目制作和播出的各个环节。 下面 简要介绍一下杜比 5.1 环绕声制作的相关流程。 图 3 为 5.1 音频户外转播车制作(OB Truck Production) 模式， 不难看出声源主要由现场布 置好的话筒拾取到 OB 车，调音台处理后 PCM 输出至杜比多声道音频工具(Dolby Multichannel Audio Tool)，在视频参考信号(Vedio Ref.) 做同步参考状态下写入元数据 (Metadata)， 然后路由输出到杜比 E 编码器(Dolby E Encoder)与元数据编码成杜比 E 信号。 编好码的杜比 E 信号即可送至嵌入器(Embedder )，嵌入到视频信号(HD)SDI 内，传输至 本地的制作或播出中心；也可进行 MPEG 编码(MPEG Encoder) 经复用器(Muxer) 复用打 包后，通过卫星等长距离传输传送至世界各地的制作或播出中心。 OB 车音频区的 5.1 音频监听则可以由一个调音台输出的 5.1PCM 信号， 和一个由外接综合 接收解码器(IRD) 或机顶盒(STB) 输出的杜比数字信号组成，利用一个 5.1 音频监听切换 器(5.1 Audio Monitoring Switcher) 来实现切换监听。如果制作任务是一场“Live”的话，就可 以用一台杜比数字解码器(Dolby Digital Decoder) 解码外接 IRD 或 STB 的杜比数字信号来 监听。因为这样调音师监听到的正是用户在家里收听到的。与这个监听信号一起接入到 5.1 音频监听切换器的是调音台输出的 5.1PCM 信号。如此切换监听使“制作”更贴近“用户”，有 助于调音师及时发现并修改不理想的效果。 切换监听从理念上是正确的， 但是如果是制作非 “Live”节目的话，那么 IRD 或 STB，甚至是杜比数字解码器和 5.1 监听切换器，就变成没 有实际意义的了，只能是浪费和繁琐。其实利用杜比多声道音频工具也能实现 5.1 音频的 制作监听，由于元数据的设置，调音师可以模拟用户端的音频来仿真监听(Emulation Monitoring)。 节目在户外制作完毕后，要么存储在录像带上要么传送到各地。有可能母板会需在播出前， 根据不同要求进行后期编辑二次制作。 图 4 是杜比 E 后期制作的流程图。 将外来杜比 E 信号( 户外现场回传或卫星接收) 或是记 录在 Digital VTR 上的杜比 E 信号送至 Dolby E Encoder 解码，解码成 5.1PCM 再被馈入 音频工作站式调音台处理。在这里，必要时可以加入额外两路 PCM 用于需要单独处理的地 方，如体育赛事的评论员解说，或是 A、B 两种语言的配音。也可能是一套独立的立体声版 本节目伴音，与 5.1PCM 的六个声道信号一起由 Dolby Multichannel Audio Tool 写入元数 据，然后送至 Dolby E Encoder 编码成有 8 个声道容量的杜比 E(5.1＋2) 信号，记录在 Digital VTR 的 3\4 声道，也可以送播出中心。演播室里的多声道音频制作大体上跟户外制 作模式一致，不同的也只是具体到极个别节点的增减。 环绕立体声技术应用最为广泛的要属电影行业了，可以说去电影院欣赏“大片”，已成为时下 人们生活娱乐的一部分。除了大量的高科技虚拟特效画面冲击着视觉神经外，逼真、动感的 环绕声效营造的气氛使人们身临“奇”境。没有环绕声的“大片”，无论制作的多精良，内容多 么出彩，总感觉少了那么一点使电影整体效果升华的元素，不能堪称完美。应用到电视节目 的 环绕立体声制作， 主要是一些大型的体育赛事和音乐盛会。 由于这类赛事盛会受自身特点 的限制， 并不能添加更多富有想象力的精彩声效， 电视环绕声并没有如电影那般发挥得淋漓 尽致，但依然会让足不出户的观众感受到像置身于万人体育场的激情豪迈。 高清电视的面世，使电视制作和播出跨入了一个崭新的时代。随着视频高清格式的确立，音 频技术向多声道环绕声发展已是不争的事实。 多声道音频将广泛应用于高清电视领域。 技术 的不断革新，6.1、7.1 的环绕声已不再新鲜，不久的未来环绕声必将突破“平面”向“空间”全 方位地发展与普及，必然使人们的生活娱乐更加精彩纷呈。 来源：《世界广播电视》 出版日期：2009 年 5 月
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