環繞音訊(MPEG Surround) 編解碼探討和系統實作

Abstract

數位音訊是多媒體的重要一環，而數位音訊的壓縮、解壓縮一直是音訊各種應用的核 心技術。在過去十年來，各種音訊壓縮技術一直是研究的焦點，舉凡杜比AC-3、MPEG1、 MPEG2、MPEG4 和HE-AAC所定義的音訊壓縮標準皆廣為學術研發與也應用成為音訊產品 如VCD、DVD 等核心技術。時至今日，在多媒體通訊、數位廣播、手機通訊、多聲道系 統等多元應用上，過去的立體聲壓縮已不敷需求，多聲道和低位元率的高品質的音訊壓 縮技術也成為汽車、廣播等基本需求。ISO/IEC 所制定的最新標準MPEG Surround正是 滿足此一目標而定的最新壓縮格式。MPS本身是一個獨立的演算法。它能架在各種核心 壓縮器如MP3或AAC上讓多聲道音樂崁入立體聲中同時滿足立體聲和多聲道應用。因此， ＭＰＳ並無播放設備和格式的依賴性。因此更增添了ＭＰＳ技術的獨立性和重要性。未 來對數位廣播和數位錄音和播放設備將有非常重要影響過去幾年，我們已完成杜比 AC-3、MPEG1、MPEG2、MPEG4 和HE-AAC 系統的研究與開發，發表多項專利與相關論文。 以此為基礎，本計畫將以三年時間對MPEG Surround 編解碼系統進行研究與實作，並以 專利和技術移轉來協助產業界開發音視訊產品。 本計畫預期以三年時間來完成技術的開發、專利的佈建、和技術的移轉。基於過去本實 驗室對音訊壓縮的研發成果與經驗，來進一步對MPEG Surround做理論探討和軟體系統 實做。音訊壓縮標準MPEG Surround (MPS)主要包含以下的十個壓縮模組： 1. MPS 音訊解碼架構設計。 2. LOW POWER/High Quality MPS 音訊解碼設計 3. 快速複數和實數濾波堆轉換設計。 4. MPS 音訊編碼設計。 5. 位元分配與位元儲存器設計。 6. 時域與頻域格子設計。 7. 空間參數設計方法。 8. 聲道Downmixing 方法設計。 9. MPS 五種Levels 的壓縮組合方法。 10. MPS 快速Ｒeverberation 設計 第一年的計畫目標有是要

Audio compression CODEC is the kernel to various audio application. In the past ten years, Our Lab has focus on the various audio compression modules in MPEG1, MPEG2, MPEG4, AC3. This project continuously the research basis for MPEG surround. This project will take three years to develop and implement the various modules used in MPEG surround for the following research topics: 1. MPS audio software architecture. 2. LOW POWER/High Quality MPSCODEC design. 3. Fast Complex filterbank design. 4. MPS audio CODEC. 5. Bit Allocation. 6. Time/Frequency Grid Design 7. Spatial parameter Design. 8. Downmixing Method Design 9. MPS Five Levels Compression Configuration. 10. MPS FastＲreverberation.