Digital Theatre System

При использовании CD платформы DTS алгоритм позволяет воспроизводить до шести полно-полосных аудио каналов при 20-ти битном разрешении и частотой дискретизации 44.1 или 48 кГц и точности 20 бит. Шесть каналов могут быть сконфигурированны несколькими способами. Например 4+2 формат с двойными фронтальными стереопарами и стерео сурраундом, 3+3 круговой формат, который стабилизирует стерео сурраунд сигнал, и, в последнее время, 3+2+1 формат - с шестым каналом вертикально над слушателем, направленный вниз, для передачи информации о высоте. Последний формат имеет преимущество в том, что более стандартный 3+2 формат может проигрываться на нем без смешивания каналов.

Кодирование и декодирование

Декодер DTS, работающий в режиме реального времени позволяет контролировать до шести каналов в цикле кодирования\декодирования. Вход в кодер производится через три AES-EBU цифровых фазово-сопряженных аудио каналов. Выход сжатого сигнала производится через один, синхронный с входным сигналом, но с задержкой, AES-EBU канал и может быть записан на любом цифровом аудио-устройстве (DAT, CD-R или цифровой аудио рабочей станции). DTS декодер получает сжатые данные через оптический Toslink или одинарный RCA разъем и подает на выход декомпрессированный сигнал как в цифровой, так и в аналоговой форме. Кодер\декодер является таким образом полностью цифровым устройством и способен работать с 24-битной точностью.

Запись музыки для мультиканальных презентаций в настоящее время очень сильно меняется и развивается. Увеличение числа колонок и стандартизация их расположения является только первым шагом, но это предоставляет, по сравнению со стерео записью, колоссальные возможности для творчества продюсерам и звукорежиссерам.

Киноиндустрия предложила очень удобную отправную точку, предложив 5.1 формат (6 отдельных электронных каналов и акустических систем: левый, центральный, правый, левый тыловой, правый тыловой и сабвуфер (канал “.1”)).

Техническое описание DTS Cjherent Acoustics. Цели проектирования

Компрессионный алгоритм DTS Coherent Acoustics с самого начала был спроектирован для работы при студийном качестве, т.е. превосходить CD-формат, и применительно к мультиканальному формату должен обеспечить прорыв в качестве воспроизведения в домах потребителей.

Другой целью было сделать данный алгоритм широко применяемым и, следовательно, гибким. Мультимедийные приложения ограничили величину потока данных и требуют наличия режима 5.1, работающего не более чем при 384 кбит/с. Профессиональные музыкальные приложения требуют больших частот дискретизации, более длинных слов, несколько дискретных аудио каналов и все более требуют качественное, без потерь сжатие данных. Все эти качества были воплощены в DTS Coherent Acoustics.

Последней целью было сделать алгоритм компрессии относительно простым, чтобы обеспечить его жизненность. Это обеспечило бы потребителей дешевыми аппаатными решениями и возможными будущими улучшениями.

Основной процесс кодирования

DTS Coherent Acoustics является чувствительно оптимизированным дифференциальным узкополосным кодировщиком. Совмещая дифференциальное кодирование и психо-акустически смоделированные шумовые пороги, можно усилить эффективность кодирования небольших цифровых потоков, а, следовательно, еще более понизить поток, при котором все еще достигается прозрачность звука. Несколько каналов аудио кодируются распределением битов по всем каналам, либо при постоянном потоке данных или адаптированно.

Для расщепления каждого канала PCM исходного сигнала на 32 полосы равной ширины использовался многоскоростной банк фильтров. Такой выбор фильтров обеспечивает выигрыш в процессе кодирования, низкие вычислительные затраты и отличное смягчение и ослабление стоп-полосы.

Дифференциальное кодирование происходит внутри каждой из полос, тем самым из аудио сигнала удаляется избыточная информация. Параллельно на некодированном сигнале присходит психоакустический анализ и анализ случайностей, для определения только той информации, которая определяется на слух. результаты этого анализа используются для модификации главного дифференциального кодирующего цикла, работающего над каждой из полос спектра. В мультиканальном формате операция по распределению битов происходит по всем кодированным каналам, адаптированно во времени для обеспечения наивысшего качества звучания.

Главный декодирующий процесс

Главный декодирующий процесс является гораздо более простым по сравнению с кодирующим и не включает в себя вычислений, играющих важную роль в качестве декодированного аудио, таких как большие распределения. Это позволяет обеспечить то, что будущие изменения в DTS Coherent Acoustics могут быть внесены только в кодирующий алгоритм и эти изменения будут понятны всем декодерам без изменений в аппаратной или программной части.

После синхронизации декодер распаковывает сжатый поток аудио битов, обнаруживает и ,при необходимости, корректирует ошибки передачи, демультиплесирует данные в индивидуальные аудио каналы. Дифференциальные сигналы от каждой из полос аудио канала перепаковываются в PCM сигналы, и каждый аудио канал инверсно фильтруется для конвертации во временной сигнал. Функции DSP блока могут работать как над отдельными полосами на временном сигнале индивидуальными каналами или по всем каналам. Эти функции включают в себя образцовое смещение, контроль динамического диапазона, реэквализация и дифференциальные временные задержки.

Характеристики DTS Coherent Acoustics

1. От 1 до 8 аудио каналов
2. Частоты дискретизации от 8 кГц до 192 кГц на канал
3. От 16-ти до 24-х битное разрешение
4. Коэффициент сжатия от 1:1 до 40:1
5. Полный цифровой поток от 32 кбит/с до 4096 кбит/с
6. Режим компрессии без потерь (с изменяющимся потоком данных
7. Режим декодирования с линейным PCM
8. Смешение n кодированных каналов в n-1, n-2, n-3 и т.д.
9. Смешение из формата 5.1 в матричное стерео LT RT
10. Встроенный контроль динамического диапазона
11. Реэквализация всех каналов независимо
12. Точная синхронизация аудио и внешних видео сигналов
13. Встроенный временной штамп и пользовательские данные
14. Не требующий модернизации в ближайшем будущем декодер