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深圳卫视高清播出系统中的Dolby AC-3音频处理

陈嘉| 高清播出,DolbyAC-3,音频处理| 2010-12-14
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【中心议题】

  •        *深圳卫视高清播出系统中的音频处理
  •        *Dolby AC-3音频处理及相关技术

【解决方案】

  •        *采用AXON公司的Dolby AC-3编码、解码设备
  •        *调整视音频编码设备的延时值,最终达到视音频的严格同步

深圳卫视是全国第一批“高标清节目同播”的上星频道。高清电视不仅包括高清晰度的视频,也包括5.1声道的Dolby AC-3音频。在深圳卫视高清频道的建设过程中,也着重考虑了音频系统的高清改造,在播出系统中实现了对Dolby AC-3环绕立体声播出的支持。

1深圳高清播出系统中的音频处理

深圳卫视高清频道现阶段播出的素材大部分只有2声道立体声,只有小部分具有Dolby AC-3环绕立体声,所以播出系统既要支持Dolby AC-3环绕立体声,也要兼容2声道立体声播出。按照Dolby标准,传输环节采用Dolby Digital编码,播出通道内采用Dolby E编码。Dolby

E的编码数据可利用2个音频通道来存放。因此,本台将音、视频分开处理,2声道立体声数据与Dolby AC-3环绕声数据分开处理。在系统内部采用HD-SDI视频嵌入音频的格式,在音频通道上使用嵌入音频组第一组的4个音频通道,第12通道存放节目的立体声数据,第34通道存放节目的Dolby E编码数据。编码时将视、音频分开编码,视频通过高清编码器变成MPEG-2视频流,音频通过Dolby AC-3编码器变成Dolby Digital音频流后复用到视频流中传输。其中,在Dolby AC-3编码器中进行如下设置:当编码器识别出HD-SDI信号中音频的第34通道存在Dolby E数据时,采用第34声道的数据编码播出,当编码器识别不出时(即2声道立体声素材),对第12声道的立体声进行编码,并将编码后的音频在Dolby 5.1声道中的前置左右声道播出。这样,用户在家里收看具有5.1声道的节目时,能享受环绕效果,收看一般立体声节目时,左右主音箱也能播放出立体声。

 

2转播央视的Dolby AC-3音频

由于播出需要,频道经常转播央视一套高清版的节目,视源是从卫星收下来的信号。而央视一套高清版在卫星上传输的音频是Dolby AC-3音频流,部分素材也是带有5.1声道的。所以播出系统也要能够完整地透传央视的Dolby AC-3音频,以保证节目内容的完整性。所

以,在卫星接收机的后面加了一个Dolby编解码模块,将卫星接收机上输出的HD-SDI信号的音频解嵌,将解出来的Dolby Digital音频流解码并转成Dolby E数据嵌入到第34声道中,同其他带有Dolby AC-3音频的节目一起进入播出通道,实现完整的转播。

3系统中的Dolby AC-3编解码设备

系统中采用AXON公司的Dolby AC-3编码、解码设备。解码外来信号时(比如央视信号),通过解嵌板卡对HD-SDI信号进行解嵌,分离视音频,然后通过解码板卡将分离出来的Dolby Digital数据解码成AES分轨音频,再通过编码板卡编码成Dolby E数据,最后通过嵌入

板卡将Dolby E数据嵌入到视频中,进入播出通道。编码时,信号同样通过解嵌板卡进行解嵌,解出来的视频送TENDBERG编码器进行视频编码,音频则通过解码板卡转成AES流(如果解嵌解出来的音频34声道有DolbyE数据,则进行Dolby E解码,解成3组共6声道的AES分轨音频送到编码板卡;如果34声道没有Dolby E数据,则将12声道的PCM音频通过第一组AES 2声道送到编码板卡,在这里实现了2声道与5.1声道的兼容),当AES送到编码板卡后编码成Dolby Digital音频流,再送到TENDBERG编码器与视频复用到一起进入传输环节。系统组成如图1所示。

 

4视音频同步问题

由于系统中视、音频分开编码,势必会造成视、音频不同步问题,即使相差几十毫秒,也会给观众造成不适。于是采用一台测试设备产生一个标准信号分别送入视频编码器与音频编码模块,并将视音频复用信号送回测试设备进行对比调校,分别调整视音频编码设备的延时

值,最终达到视音频的严格同步。

5高清节目的音频制作规范

按照本文的设计,系统已具备立体声及5.1环绕声的播出能力,节目的立体声必须放在第12声道,DolbyAC-3音频数据必须放在第34声道,这样才能正常播出。这就要求节目送播带要严格按照以下标准来制作,不符合标准就可能出现播出数据不完整甚至造成播出事

故:单声道节目须复制声音到第12声道,同时第34声道不能有Dolby E数据;立体声节目须确认立体声音源在第12声道,同时第34声道不能有Dolby E数据;具备5.1声道的节目,须将6个声道的声音编码成Dolby E数据放在第34声道;交换节目可能有多种音源,须确认要播出的内容是否以正确的编码格式存储在相应的声道上。

6小结

在播出系统中实现对Dolby AC-3的支持,是一种尝试与探索。在半年多的播出实践中,Dolby编解码模块也出现过不稳定现象,如Dolby DigitalDolby E不稳定、音频转编码后有杂音等问题。如何在保障安全播出的同时,提高播出质量,还有待于在工作中不断地探索与总结。

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