2.1 Tổng quan công nghệ HDTV 57
2.1.6.2 Chuẩn mã hóa âm thanh AC-3 67
Dolby AC-3 là công nghệ nén dữ liệu âm thanh có khả năng mã hóa nhiều
định dạng kênh audio với tốc độ luồng bit thấp đã được ATSC chuẩn hóa cho
sử dụng trong hệ thống truyền hình kỹ thuật số tại Hoa kỳ và khu vực Bắc Mỹ qua tiêu chuẩn ATSC A/52 năm 1995, và cho truyền hình kỹ thuật số tại Châu Âu DVB qua chuẩn ETSI TS 101 154. Với các định dạng kênh từ monophonic
Thuyết minh đề tài nghiên cứu Khoa học công nghệ
NGHIÊN CỨU XU THẾ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH, CÁC CƠNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH TIÊN TIẾN VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM
đến các kênh 5.1, đi cùng với các dịch vụ dữ liệu đi kèm. Cũng giống như
trong MPEG, AC-3 cũng dựa trên có chế lọc băng và cơ chế mặt nạ. AC-3 có hai cơ chế xác định bit tương thích tiến/lùi.
Cơ chế xác định vị trí bit tiến (FABA: Forward adaptive bit allocation): là phương pháp mà bộ mã hóa tính tốn vị trí bit và xác định vị trí bit một cách rõ ràng trong luồng bit đã được mã hóa.
Cơ chế xác định vị trí bit thích ứng ngược (BABA): Thực hiện khởi tạo xác
định vị trí bit từ bản thân dữ liệu âm thanh đã mã hóa mà khơng có thơng tin
rõ ràng nào từ bộ mã hóa.
Bộ mã hóa AC-3
Bước đầu tiên của q trình mã hóa là thực hiện chuyển âm thanh tương ứng từ chuỗi mẫu PCM theo thời gian về chuỗi các khối hệ tần số. Điều này được thực hiện tại bộ lọc dải. Các khối chồng chéo có 512 mẫu thời gian được
ghép đan xen theo cửa sổ thời gian và được chuyển về miền tần số. Do sự
chồng chéo của các khối, Mỗi mẫu PCM đầu ra được đưa thành hai chuỗi các khối đã được chuyển đổi. Tại khối mã hóa bao bọc phổ tần chuyển đổi về dạng bit nhị phân thông qua thủ tục xác định bit lõi để xác định xem có bao nhiêu bit được sử dụng cho mã hóa. Khối tạo bao bọc phổ tần và lượng tử hóa sẽ được đưa vào khơi định dạng khung AC-3, khối định dạng khung AC-3 thực
hiện định dạng 6 khối âm thanh (1536 mẫu audio/kênh) thành khung AC-3. Luồng bit AC-3 sẽ là một chuỗi các khung AC-3.
Chu trình thực hiện mã hóa AC-3:
* Chèn tiêu đề khung, tiêu đề khung chứa các thông tin về tốc độ bit, tốc độ lấy mẫu, số lượng kênh được mã hóa, … phục vụ cho đồng bộ hóa và giải mã
ở phía thu.
* Chèn mã nhận diện lỗi để cho phép bộ giải mã thực hiện nhận diện và sửa lỗi.
* Khối lọc dải đưa ra các đặc tính về tần số/thời gian cho mỗi khối âm
thanh.
* Khối bao bọc phổ tần thực hiện mã hóa phân giải theo tần số/thời gian. * Khối định vị bit sẽ đưa ra các thơng số về vị trí bit tối ưu nhất.
Bộ giải mã AC-3
Trong chế độ hai kênh, quá trình xử lý giải ma trận sẽ tăng độ mạnh của mã hóa, hỗ trợ tốt cho giải mã tín hiệu với bộ giải mã ma trận âm thanh nổi.
Thuyết minh đề tài nghiên cứu Khoa học công nghệ
NGHIÊN CỨU XU THẾ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH, CÁC CƠNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH TIÊN TIẾN VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM
2011 Trung tâm Tư vấn Đầu tư Chuyển giao công nghệ -Viện KHKT Bưu điện Trang 69
Cũng như trong MPEG, quá trình giải mã AC-3 cũng bắt đầu với việc đồng bộ hóa luồng bit, kiểm tra lơi, giải định dạng đối với từng loại dữ liệu khác
nhau. Quá trình xác định vị trí bit sẽ đưa ra bao bọc phơ tần được mã hóa và giải lượng tử hóa từ đó đưa ra exponent (thể hiện) và mantissa (phần định trị). Cả số mũ và phần định trị (logarit) được chuyển về miền thời gian và đưa vào khối tổng hợp lọc dải để đưa ra luồng PCM.
Chu trình giải mã AC-3 như sau:
* Thực hiện che đậy và bỏ qua lỗi nếu nhận diện ra lỗi dữ liệu.
* Các kênh có nội dung thành phần tần số cao phải được ghép lại với nhau. * Thực hiện giải ma trận nếu có chế độ hai kênh.
* Thực hiện tổng hợp lọc dải.