三、杜比数字（ AC-3) 与 MPEG2 的比较

    杜比数字 (Dolby Digital) 及 MPEG-2 声称的性能对照表

    声称的性能 杜比数字 (Dolby Digital) MPEG-2 BCw/matrix

    1. 支持立体声还音 √ √

    2. 支持杜比环绕 √ √

    3. 在同一节目源，同时支持

    立体声和环绕声 √

    4. 支持 5. 1 声道音频 √ √

    5. 特定广播码率的使用 √ √

    6. 提供动态范围控制 √ √

    7. 保持响度一致 √

    1 、 . 立体声还音

    这是音频编码最基本的功能之一。两声道模式的 MPEG-2 音频与 MPEG-1 立体声音频本质上相同。 MPEG-1 及杜比数字都能在 192 kbps 或更高的码率的条件下提供优质的立体声音频。

    2 、 兼容杜比环绕声

    杜比发明了在 20 多年来广泛地应用在电影及视频媒体的杜比环绕声技术，杜比实验室还开发了如何制作这种声迹的技术，使这种声迹能同时在分离的 5.1 声道系统或在经 4-2-4 矩阵编码的杜比定向环绕声系统上进行还音回放。虽然目前将分离音频信号转换成矩阵编码的格式有不同的方式，杜比开发了一种适用于将杜比数字实现 Lt/Rt 缩混的技术专利。最初录制 DVD 格式的节目时，会经好莱坞视频录音棚认真的监听测试，使之确保当解码采用杜比数字 (Dolby Digital) 内置的 Lt/Rt 缩混选项时不发生声音音质降低的现象。现今许多的携带杜比数字 (Dolby Digital) 声迹的 LD 光碟同样可通过 Lt/Rt 缩混信号与杜比定向逻辑环绕声还音系统兼容。大多数的 LD 光碟含有一个分离的、经杜比环绕声编码的 PCM Lt/Rt 声迹。这样一来，在同一张光碟上就可能直接比较由 5. 1 声道缩混的音频与实际由制片商录制的 Lt/Rt 混合音频的效果了。相反的，兼容Lt/Rt 矩阵编码声迹的5. 1声道的MPEG-2 的信号就无法做到上述这种验证，这是因为很少或不存在类似商业发行的片源。

    3 、 . 兼容立体声及单声道

    是否能够传输高质量的立体声音频与兼容杜比环绕声的问题是紧密相关的。关闭环绕声解码器可以直接听到立体声信号。如采用杜比数字，这个信号就应为环绕声兼容的 Lt/Rt 缩混信号或立体声的 Lo/Ro 缩混信号。 Lo/Ro 缩混功能为制作人提供如何将中声道和环绕声道合并到左右声道的多种电平比例的选项，以确保混合的效果达到最佳状态。另外，单声道缩混信号会应用附加的峰值音频压缩功能而产生出来，使之成为理想的 RF 射频声道再调制信号。每一个解码器可选择适合各自还音条件的缩混方式而不会影响到其他听音者的接收。而 MPEG-2 音频在 Lt/Rt 立体声的听音效果并不理想。

    4 、 码率

    AC-3 与 MPEG-2 这两种音频标准都能在一个较大的码率范围内工作以满足不同的应用需求。在评估不同的编码器对于某一特定应用的声音音质的适宜程度时，需要考虑在同一码率的条件下进行比较。如要获得有关消费者体验 5. 1 声道的节目的真实想法，那么有成百部的杜比数字 (Dolby Digital) 的 LD 影片，并且有上百万部拷贝在循环使用。这些节目的声迹以 384 kbps 码率编码，其码率与美国 DTV 节目、 DVD 、 DBS 、数字有线电视及 DAVIC 系统所采用的码率相同。编码的高效率对于多数的应用场合来说是最基本的要求，包括广播电视。

    针对已有的实际码率来评估 MPEG-2 的 5. 1 声道音频并非是容易的事。在先前的测试中，在 320kbps 码率的条件下， MPEG-2 的性能逊于杜比数字 (Dolby Digital) 。在测试结束后，这两种编码方式都进行了充分地改进。最近的在好莱坞由一些视频录音棚准备 DVD 声迹的测试中，发现 MPEG-2 的 5. 1 声道音频基本上是可以接受的，但是如上所述MPEG-2矩阵编码的两声道信号在环绕声解码器上的兼容性不容乐观。其最大的峰值码率达到 900 kbps 、平均码率接近 400kbps 。无法了解到其在大多数应用场合需要采用恒定 384 kbps 码率时的结果.

    5 、动态范围控制

    由于各类消费者的品位以及他们所处的听音环境不同，所以很难制作出既充分发挥了数字音频全动态潜力而又满足在某些特定环境下还音的声迹，比如噪声较大的听音环境或以低音量进行还音的一般音响系统。这使得在消费类的传输系统中，需要使用一种手段来包含动态范围控制的信息作为节目的必要附属信息，使录音工程师能够控制并确认还音的实际结果。杜比数字 (Dolby Digital) 系统应用了一种灵活的动态范围的控制系统。目前现有的 LD 光碟已包含这个特性，而且现有的消费类解码器提供了这样的选项使用户在需要时可以使用压缩方式还音。目前， MPEG-2 系统并不拥有这个功能。

    6 、 . 一致的响度

    由于数字音频的应用使得节目能以很高的动态范围进行传输。这里面包括那些音量很高但持续时间很短只是偶然发生的声音。为了在不利用峰值压缩方法的条件下传输这类声音，其平均的响度通常将比其它类型的节目要低。为了防止在节目切换时所造成扰人得的明显的响度差异 -- 这样听众不得不重新调节音量 -- 杜比数字 (Dolby Digital) 使用了被称为 “ 对白归一（ dialog normalization ） ” 的特性，使得录音师可以根据已知的平均参考电平来设置适当的还音电平值。这种特性已在杜比数字 (Dolby Digital) 的编码器及消费类解码器中被应用。另外，杜比数字 (Dolby Digital) 保持了设定的归一响度，无论其传输及还音的声道数目的多少，并且不受缩混的影响。

    对MPEG-2编码系统来说，是根据片源内容的不同而向MPEG-1听众传输不同响度的信号。所接收的立体声节目是为最大响度，而多声道节目需降低响度还音，以便保证在将多声道音源矩阵编码至两声道混音时拥有足够的裕量。一种解决方式是降低所有两声道节目的电平来满足多声道节目的要求。另一种方式是专门为MPEG-1的听众传输单独的最大音量的立体声信号。

    小结

    综上所述，采用多声道环绕声方式，多声道数字音频系统通过声道的扩展，不仅在质量上与 CD 音频不相上下，同时还带给听众身临其境的感受，而这是传统单声道和立体声无法实现的，因此多声道数字音频系统已被更多的听众接受，同时也将逐渐成为广播电视行业中音频节目制作的主流。

    AC-3 与 5.1 多通道环绕声系统采用逐渐成熟的专用编解码方案，提供了多种音频设备的兼容性，并通过 Dolby E 的改进方案，使得 AC-3 可应用于广播电视编辑传输过程中； MPEG-2 层 II 系统采用与 MPEG-1 完全兼容的编解码方案，提供高质量的环绕立体声，并且 MPEG-2 也提供了多种功能用于满足不同的需要，但 MPEG-2 的应用相对 AC-3 来说市场占有率很小，而 AC-3 则在许多领域已得到广泛应用。

四、中国数字广播电视中数字音频的发展展望

    数字音频广播系统的发展是从 85 年以后开始的，其中包括了我们熟知的 Eureka 147 DAB （尤里卡 147 数字音频广播）和 DVB 。不断发展的数字调制方式及编码算法都为数字音频广播提供了更加有效的传输和存储方式，使得在有限的带宽中以较低比特率来传输声道数更多、质量更优的音频信号成为可能。同样在数字音频广播系统的发展中也充分利用了这些以此为核心的新技术。以前，立体声广播起着主导的作用，现在随着越来越多的多声道数字音频系统的应用，在数字音频广播领域也已经开始接纳并制定相关的音频标准了。在 Eureka 147 DAB 和 DVB 中，已经包括了多声道数字音频的扩展。

    DVB 项目是在 1993 年由 220 多个世界组织来制定建立的。这些世界组织包括广播业者、制造商、网络管理者和致力于发展数字电视标准的各种组织机构。最早的 DVB 业务是在欧洲开始的，现在 DVB 标准不仅是欧洲的数字电视标准，而且它也扩展到亚洲、非洲、美洲及澳大利亚等地区，成为这些地区数字电视的选择标准之一。

    我国在未来中不管采用那种音频格式，都将带来音频节目制作上的变革，只有正确面对这场变革，了解和掌握其中涉及的各种技术才能立于不败之地，同时也会给千家万户的观众带去更多、更好的音、视频享受。

    总之，随着数字广播的不断发展，相信这些已经成熟的各种技术都将有它们各自的用武之地。我们相信在今后的数字广播的发展中，不管是 DVB 、 DAB 、数字视频、音频广播，还是 ATSC 数字电视系统等，都将会采用不受带宽限制（相对而言）、可提供更高质量、更多声道的多声道数字音频系统。