發(fā)布日期:2022-07-15 點擊率:47
從上世紀(jì)90年代問世之后,DAB數(shù)字無線電一直是采用MPEG Audio Layer II編碼。但從DAB標(biāo)準(zhǔn)首次制定至今已過了許多年,這期間出現(xiàn)了很多更有效的編碼方案和算法。采用這些算法,DAB能用更低的比特率提供同樣的甚至更好的主觀音頻質(zhì)量。因此,WorldDMB技術(shù)委員會任務(wù)組最終決定選取全球最有效的音頻壓縮方案-采用MPEG-4 HE-AAC v2的DAB+技術(shù)。
在象英國和丹麥等已經(jīng)部署DAB數(shù)字無線電的國家,廣播公司和政府管理層肯定會繼續(xù)采用MPEG Audio Layer II編碼。但在那些準(zhǔn)備在近期開始發(fā)展數(shù)字無線電的國家,DAB+的呼聲則非常高。
DAB+的特點
政府、管理機(jī)構(gòu)、廣播公司以及最重要的消費者都會發(fā)現(xiàn)DAB+有很多非常明顯的優(yōu)點。首先,最新的MEPG-4音頻編解碼器能達(dá)到非常優(yōu)異的能效,允許更多電臺進(jìn)行多路廣播,為消費者提供更多節(jié)目選擇,并提高無線電頻譜的利用效率和降低數(shù)字電臺的傳輸成本。HE-AAC v2只需MPEG Audio Layer II所需子通道比特率的三分之一就能達(dá)到與其相同的主觀音頻質(zhì)量。
MPEG Audio Layer II的所有功能DAB+都一樣可以提供,包括服務(wù)跟蹤(即調(diào)整到另一個DAB信號群(ensemble)或FM聯(lián)播上的相同服務(wù))、交通信息發(fā)布、PAD多媒體數(shù)據(jù)服務(wù)(包括象封面藝術(shù)家信息介紹或新聞頭條的動態(tài)標(biāo)簽以及作為補(bǔ)充的圖形圖象)、服務(wù)語言選擇和節(jié)目類型信息(例如是傷感音樂、流行音樂還是體育)介紹。
DAB+的另一特點是使用了帶寬擴(kuò)展工具SBR(頻帶復(fù)制)。SBR將大部分可用比特率分配給音頻信號的低頻部分(低頻帶),因而提高了效率。解碼器通過分析低頻帶信號和編碼器提供的附加信息來產(chǎn)生音頻信號的高頻部分(高頻帶)。這里的附加信息所需的比特率遠(yuǎn)低于用核心音頻編解碼器編碼高頻帶信號所需的比特率。
DAB+有一個非常重要的設(shè)計要求,那就是頻道切換延遲(“zapping” delay)必須很短。不但同一個DAB信號群上由一個臺切換到另一個臺所需的時間必須控制得最短,而且調(diào)整到另一個DAB信號群上的頻道服務(wù)的時間也必須盡量縮短。
圖1: 提供DAB和DAB+服務(wù)的國家(圖片由WorldDMB提供)。
英國和澳大利亞進(jìn)行的現(xiàn)場實驗表明,采用HE-AACv2編碼方案所能覆蓋的地理面積比采用MPEG Audio Layer II的稍大。在某些靠近覆蓋區(qū)域邊緣的地方,MPEG Audio Layer服務(wù)已經(jīng)出現(xiàn)可聞噪聲現(xiàn)象,而HE-AAC v2服務(wù)則未出現(xiàn)此類現(xiàn)象。從實際效果來說,HE-AAC v2不會產(chǎn)生可聞噪聲,但當(dāng)信號過弱時,音頻幀的丟幀數(shù)將增多,因而會出現(xiàn)短暫的靜音(漸弱和漸強(qiáng))。實驗聽眾表示更愿意在接收錯誤時聽到這種效果。與采用MPEG Audio Layer II方案的DAB相比,采用HE-AAC v2方案的DAB通信失敗的時間會推后(HE-AAC v2能接收信號質(zhì)量更低的DAB信號),但從正常接收到無法接收之間的信號質(zhì)量余量較小。
圖2:DAB+標(biāo)識。
從接收機(jī)方面看, DAB+的成本相比DAB有所增加,尤其是在市場起步階段。因為DAB+需要添加額外的非易失性閃存來安裝新的編解碼器,還需要更大RAM來運行這個編解碼器。此外,DAB+還要求處理器速度更快,這會消耗更多電能。以上這些,再加上AAC編解碼器的版權(quán)花費,會讓DAB+的材料成本最高增加25%。但隨著技術(shù)發(fā)展,通過代碼優(yōu)化,閃存和RAM的使用將越來越少,而且功耗也會降低。代碼優(yōu)化預(yù)計將在2009年1月實現(xiàn),恰好趕上澳大利亞的DAB計劃上馬,那時最終的成本除了編解碼器版權(quán)費之外不會有任何增加。
圖3:Fronter Silicon公司的Jupiter 6參考平臺。
DAB市場開始起步
在DAB規(guī)范(DAB+)中納入了高效AAC解碼器之后,全球都對DAB寄予了厚望。例如,澳大利亞已公開表示將在2008年底全面開展DAB+服務(wù),包括加拿大、意大利、瑞士、捷克、馬耳他、以色列、匈牙利、科威特、馬來西亞和新西蘭在內(nèi)的許多其它國家也都準(zhǔn)備開始試推DAB+服務(wù),預(yù)計也將很快正式推行。盡管澳大利亞的官方展示時間預(yù)定在2009年1月,但其國內(nèi)已開始進(jìn)行DAB+業(yè)務(wù)傳輸,DAB+接收機(jī)也將于2008年圣誕節(jié)期間登上零售貨架。這就意味著DAB+接收機(jī)的制造商必須現(xiàn)在就開始進(jìn)行設(shè)計。
圖4:Frontier Silicon的Venice 6 多標(biāo)準(zhǔn)(DAB+/DAB/FM/WiFi)模塊。
今年7月在阿姆斯特丹IBC展覽會上曾展出一款演示版DAB+接收機(jī)接收Factum Electronics發(fā)射的現(xiàn)場DAB+廣播。這款DAB+接收機(jī)采用了Frontier Silicon公司的多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字無線電SoC芯片Chorus 2和Fraunhofer IIS公司的音頻解碼IP 。目前,設(shè)計DAB+無線接收機(jī)的制造商所采用的方案都是Frontier Silicon公司提供的,包括Chorus 2芯片、已開始量產(chǎn)的Venice 6多標(biāo)準(zhǔn)(DAB+/DAB/FM/WiFi)模塊以及已準(zhǔn)備投產(chǎn)的Jupiter 6參考平臺。
Frontier Silicon 公司DAB+方案的獨特之處就在于它內(nèi)部的硬件輔助DSP內(nèi)核結(jié)構(gòu)。這種內(nèi)核結(jié)構(gòu)輔以Fraunhofer MPEG-4 HE-AAC v2的音頻IP就能在保持較低功耗的情況下解碼復(fù)雜的廣播數(shù)據(jù)流。Venice 6方案還有一個關(guān)鍵的可擴(kuò)展優(yōu)勢,即制造商可采用版本不同但管腳兼容的Venice 6設(shè)計出不同類型的產(chǎn)品:DAB或DAB+或WiFi。而且,該模塊還是個可配置模塊,因此同一個設(shè)計經(jīng)過軟件定制可以同時支持DAB或DAB+或WiFi數(shù)字無線電。
由于大多數(shù)制造商都將廠設(shè)在中國,Frontier Silicon已在遠(yuǎn)東地區(qū)組建了一個專門負(fù)責(zé)為制造商提供支持、幫助他們將設(shè)計變成產(chǎn)品的團(tuán)隊。隨著DAB+在眾多市場上開始發(fā)展壯大,事實將證明Frontier Silicon的這一舉措將非常有助于推動DAB+業(yè)務(wù)快速成功地普及。
表1:不同型號與功能的Venice 6。
作者:Alex Sin
亞太區(qū)銷售總監(jiān)
Frontier Silicon