高清DVD新音频格式标准的设计挑战及解决方案

　　声音与画面的匹配

　　在新的高清DVD产业中，音频标准已由2个增加至6个，除了现有的Dolby Digital 和 DTS Digital Surround，新的音频编解码格式包括Dolby Digital Plus、Dolby TrueHD、DTS High Resolution和DTS Master Audio。

　　表1是对高清DVD格式（蓝光和HD DVD）提供的音频格式的简介。

　　高清视频能提供更好的画质，高清音频能带来非常卓越的声音清晰度和能力 (见图2，高清DVD音频特点)。

　　焦点从视频转向音频——内在的设计挑战

　　目前，我们已看到系统设计中关注重点的转移，OEM厂商正将越来越多的精力从视频处理转向音频算法处理。

　　首要挑战是比特率。相同的时期，新的无损音频标准使高清DVD音频需要比视频高两倍的带宽。在新的DVD时代，在Dolby条件下比特率可以低至1 Mbps，而在DTS-HD Master Audio则高达24.5 Mbps，同时视频压缩技术的巨大进步使高清视频比特率可高达12Mbps~15Mbps（但仍比期望值低）。显然1080p视频格式将需要最高比特率。

　　由于高清音频的有效负载庞大，高清DVD播放机需要一个全新的数字传送器替代用于标清DVD的1.5 Mbps的索尼/飞利浦数字接口格式(S/PDIF)传送器。高清多媒体接口（HDMI）是一种全数字音频/视频接口，已成为传送高清媒体流的标准。最新版本HDMI 1.3可将单链接带宽增至340 MHz （10.3 Gbps），并可为外部解码携带Dolby True HD 或 DTS-HD Master Audio码流。

　　因此，要使产品有效地满足高清音频的要求，系统设计师必须遵守HDMI标准并建立一个全新的接口。此外，由于数字内容保护，所有码流都将通过HDMI发送器进行高带宽数字内容保护（HDCP）加密，因此需要多格式解密。

新的高清音频算法还需要更大的内存以支持DSP解码任务以及增强的DSP处理能力。

　　对于消费者而言，每一种新的音频格式都意味着更优异的音质，从典型的48 kHz采样率到现在的96 kHz 和192 kHz。但是，由于多种音频格式以及必须满足的时钟频率增加的处理负载，系统设计必须考虑这些增加的资源需求，并创造主要和次要音频采样率的众多不同组合。