基于藍光盤(Blu-ray Disc)和HD DVD高清格式的下一代高清DVD播放機的出現(xiàn)，給原始設(shè)備制造商(OEM)帶來了設(shè)計復(fù)雜性方面更大的挑戰(zhàn)。雖然高清視頻一直倍受關(guān)注，但是對那些想要進入迅速發(fā)展的消費市場的OEM來說，高清DVD標準的新音頻格式卻是更大的挑戰(zhàn)。
當(dāng)前的系統(tǒng)級芯片(SoC)處理器無法充分滿足新興減損壓縮(Dolby Digital Plus 和DTS-HD High Resolution)和無損壓縮 (Dolby TrueHD 和 DTS-HD Master Audio) 音頻編解碼格式，因為這些新的音頻格式都需要更高的比特率、更大的存儲空間、更高的采樣率和更好的連接性。
為了適應(yīng)和滿足解碼多種音頻算法的格式要求，OEM廠商需要在平衡成本、質(zhì)量和上市時間的同時，有一種能降低設(shè)計復(fù)雜性的單芯片解決方案。
高清DVD概述
在任何因特網(wǎng)的搜索引擎中鍵入“高清DVD”，您都會得到一系列的關(guān)于藍光盤和HD DVD格式之爭的評論、博客和討論。但必須明確指出：本文并非針對時下正在進行的爭論，而是探討下一代音頻算法，即這些高清DVD格式對OEM廠商在設(shè)計下一代家庭影院產(chǎn)品時的影響。
高清DVD是標準DVD的演變。根據(jù)視頻和音頻清晰度的不同，從DVD向VHS錄像系統(tǒng)發(fā)展。今天，許多電視機都能顯示高清畫面，那么高清DVD在家庭影院中的普及必將是下一步發(fā)展趨勢。事實上，我們今年已經(jīng)看到融合了下一代音頻算法、能同時支持藍光盤和HD DVD格式的影片增長強勁。
對消費者而言，與標準DVD相比，兩種新的高清DVD格式都具有成倍增加的分辨率、更高的音頻容量(7.1或更好的環(huán)繞立體聲)、更好的游戲網(wǎng)絡(luò)連接性、商品和內(nèi)容更新，如多語言導(dǎo)演剪接版影片。此外，高清DVD單張光盤還提供一些花絮內(nèi)容，如互動內(nèi)容及其它資料等。(見圖1，高清DVD視頻特點)
然而，對于消費家庭影院的制造商來說，眾多的音頻解碼格式是一個巨大的挑戰(zhàn)。高清DVD格式帶來全新的無損(無音質(zhì)丟失的音頻文件壓縮)音頻編解碼器格式，在設(shè)計新的高清DVD播放機、高清接收機和標準音頻/視頻接收機(AVR )時必須考慮這個問題。
迄今為止，產(chǎn)品設(shè)計師主要關(guān)注與高清視頻有關(guān)的系統(tǒng)挑戰(zhàn)。如今，隨著了解的深入，OEM廠商已經(jīng)越來越多地認識到，實際上高清音頻比高清視頻更具復(fù)雜性。OEM廠商意識到，要同時支持六個“標準的”音頻解碼格式，并符合當(dāng)今標準DVD采用的傳統(tǒng)視頻和音頻格式是一個巨大挑戰(zhàn)。這是向后兼容必須具備的功能，以支持傳統(tǒng)的音頻解碼設(shè)備。
OEM廠商意識到要使高清DVD市場真正發(fā)展起來，必須具備兩個條件：極具競爭力的內(nèi)容及合理的設(shè)備零售價格(通常低于250美元)。早期的高清DVD需要多達4 個數(shù)字信號處理器(DSP)以進行音頻處理，很明顯，為了幫助OEM廠商降低產(chǎn)品價格，必須降低系統(tǒng)成本。雖然近期SoC解決方案正在努力實現(xiàn)同時進行音視頻解碼處理，但是獨立的IC僅專用于處理特定音頻解碼需求，單芯片音頻解碼解決方案供應(yīng)商可因此獲益。
聲音與畫面的匹配
在新的高清DVD產(chǎn)業(yè)中，音頻標準已由2個增加至6個，除了現(xiàn)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(zhì)，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(zhuǎn)向音頻——內(nèi)在的設(shè)計挑戰(zhàn)
目前，我們已看到系統(tǒng)設(shè)計中關(guān)注重點的轉(zhuǎn)移，OEM廠商正將越來越多的精力從視頻處理轉(zhuǎn)向音頻算法處理。
首要挑戰(zhàn)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(shù)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(shù)字傳送器替代用于標清DVD的1.5 Mbps的索尼/飛利浦數(shù)字接口格式(S/PDIF)傳送器。高清多媒體接口(HDMI)是一種全數(shù)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(chǎn)品有效地滿足高清音頻的要求，系統(tǒng)設(shè)計師必須遵守HDMI標準并建立一個全新的接口。此外，由于數(shù)字內(nèi)容保護，所有碼流都將通過HDMI發(fā)送器進行高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(HDCP)加密，因此需要多格式解密。
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