高清DVD新音頻格式標準的設計挑戰及解決方案

　　聲音與畫面的匹配

　　在新的高清DVD產業中，音頻標準已由2個增加至6個，除了現有的Dolby Digital 和 DTS Digital Surround，新的音頻編解碼格式包括Dolby Digital Plus、Dolby TrueHD、DTS High Resolution和DTS Master Audio。

　　表1是對高清DVD格式（藍光和HD DVD）提供的音頻格式的簡介。

　　高清視頻能提供更好的畫質，高清音頻能帶來非常卓越的聲音清晰度和能力 (見圖2，高清DVD音頻特點)。

　　焦點從視頻轉向音頻——內在的設計挑戰

　　目前，我們已看到系統設計中關注重點的轉移，OEM廠商正將越來越多的精力從視頻處理轉向音頻算法處理。

　　首要挑戰是比特率。相同的時期，新的無損音頻標準使高清DVD音頻需要比視頻高兩倍的帶寬。在新的DVD時代，在Dolby條件下比特率可以低至1 Mbps，而在DTS-HD Master Audio則高達24.5 Mbps，同時視頻壓縮技術的巨大進步使高清視頻比特率可高達12Mbps~15Mbps（但仍比期望值低）。顯然1080p視頻格式將需要最高比特率。

　　由于高清音頻的有效負載龐大，高清DVD播放機需要一個全新的數字傳送器替代用于標清DVD的1.5 Mbps的索尼/飛利浦數字接口格式(S/PDIF)傳送器。高清多媒體接口（HDMI）是一種全數字音頻/視頻接口，已成為傳送高清媒體流的標準。最新版本HDMI 1.3可將單鏈接帶寬增至340 MHz （10.3 Gbps），并可為外部解碼攜帶Dolby True HD 或 DTS-HD Master Audio碼流。

　　因此，要使產品有效地滿足高清音頻的要求，系統設計師必須遵守HDMI標準并建立一個全新的接口。此外，由于數字內容保護，所有碼流都將通過HDMI發送器進行高帶寬數字內容保護（HDCP）加密，因此需要多格式解密。

新的高清音頻算法還需要更大的內存以支持DSP解碼任務以及增強的DSP處理能力。

　　對于消費者而言，每一種新的音頻格式都意味著更優異的音質，從典型的48 kHz采樣率到現在的96 kHz 和192 kHz。但是，由于多種音頻格式以及必須滿足的時鐘頻率增加的處理負載，系統設計必須考慮這些增加的資源需求，并創造主要和次要音頻采樣率的眾多不同組合。