Dolby AC-4 – новая аудио-технология для вещателей и потоковых платформ
Рынок стоит на пороге расширения выбора возможных аудио-форматов в процессе перехода к новому поколению вещательных и потоковых платформ. Однако, по мере развития новых объёмных аудио-форматов, которые являются объектными, сохраняется также необходимость поддержки аудио-форматов прошлого, начиная от моно и стерео и заканчивая привычным многоканальным звуком с разнообразием кодеков. В то же время существует необходимость двигаться на пути к созданию инфраструктуры, которая поддерживала бы опции персонализации, открываемые объектными форматами аудио, сохраняя при этом совместимость с предыдущими формами многоканального аудио, включая Dolby E.
Осознавая потребности рынка в различных сферах – от создания до дистрибуции контента – компания Dolby Laboratories разработала новую систему доставки аудио — Dolby AC-4, которая должна объединить в себе возможности современной высокоэффективной компрессии звука, гибкого транспортного синтаксиса, а также мощные системные функции, необходимые для оптимизации процесса доставки и воспроизведения аудио на широкой линейке устройств.
Система Dolby AC-4 поддерживает привычное канальное аудио с низкой скоростью передачи данных, которое соответствует потребностям вещательных и потоковых платформ нового поколения, в сочетании с большим количеством улучшений существующих решений на системном уровне. В частности, эти усовершенствования позволяют улучшить доступность решений в сравнении с существующими вещательными системами. Кроме того, система Dolby AC-4 полностью поддерживает объектное аудио, создавая существенные возможности для улучшения качества восприятия звука, включая возможность погружения в звук и расширенную персонализацию системы в соответствии с желаниями пользователя.
Фактически компания Dolby описывает AC-4 как «новый аудио стандарт» и «элегантную архитектуру», разработанную с учётом опыта компании, полученного при создании Dolby Atmos – первой в мире коммерческой системы объектного аудио.
Битовый поток AC-4 способен нести в себе канальное аудио, аудио-объекты либо комбинацию этих опций. Декодер Dolby AC-4 объединяет в себе эти аудио-элементы, используя их в соответствии с возникающей необходимостью. К примеру, необходимость передавать аудио в стереофонической пульс-кодовой модуляции (PCM) на колонки или наушники или в режиме стерео/5.1 PCM через HDMI.
Когда декодер пересылает звук на устройство с усовершенствованным Dolby-блоком обработки – к примеру, сет-топ-бокс, подключённый к ресиверу Dolby Atmos A/V в системе домашнего кинотеатра – декодированные звуковые объекты могут пересылаться на AVR, который выполняет сложный интеллектуальный рендеринг, оптимизированный под существующую конфигурацию.
Система Dolby AC-4 может передавать привычные канальные саундтреки и объектные миксы. Вне зависимости от типа источника, декодер обрабатывает саундтрек и оптимизирует его согласно параметрам воспроизводящего устройства.
Архитектура декодера Dolby AC-4 позволяет эффективно осуществлять мощную обработку аудио в воспроизводящем устройстве, уменьшив вычислительные и мощностные требования в сравнении с отдельными, независимыми стадиями обработки. Это особенно существенно в случае использования портативных устройств, имеющих ограниченные возможности для обработки и ограниченный объём батарей. Это достигается благодаря использованию основных средств кодирования в домене банка зеркального фильтра квадратуры (QMF), что позволяет интегрировать мощную обработку аудио в QMF-домене в декодере без вычислительной стоимости дополнительных преобразований и из банка фильтра аудио-обработки.
Декодер Dolby AC-4 включает в себя многополосную обработку в QMF-домене для адаптации динамического диапазона и уровня исходящего сигнала к параметрам воспроизводящего устройства, что становится возможным благодаря опционным метаданным, включённым в битовый поток провайдером услуг или создателем контента. Это также даёт возможность добавить функцию оптимизации аудио согласно типу устройства – в частности, пространственное расширение и оптимизацию динамиков – непосредственно в QMF-домене, без дополнительных преобразований.
В результате общая сложность декодера Dolby AC-4, включая встроенную систему контроля громкости и динамического диапазона (DRC), равна уровню сложности декодера Dolby Digital Plus предыдущего поколения с обработкой прямого потока обработки Dolby Volume. Аналогично, общая сложность декодера Dolby AC-4 с встроенной виртуализацией добавленных наушников подобна сложности декодера Dolby Digital Plus предыдущего поколения с виртуализацией прямого потока наушников Dolby Audio.
На стороне кодировщика система Dolby Audio сочетает в себе набор мощных технологий для контента, которые транслируется через вещательные системы, потоковые платформы, демонстрируется в кинотеатрах или проигрывается на диске. Ключевые элементы Dolby AC-4 были стандартизированы Европейским институтом телекоммуникационных стандартов под кодом TS 103 190 и приняты концерном DVB под кодом TS 101 154. Таким образом, они готовы для использования в документации и службах нового поколения.
Система Dolby AC-4 интегрирует персонализацию и эффект погружения в вещательные операции, связанные с обработкой и пост-продакшном живого контента
Помимо поддержки привычных многоканальных и объектных аудио-форматов, решение по аудио от Dolby сочетает в себе кодирование как описательного, так и объёмного звука, включая персонализацию под аудиторию благодаря доставке индивидуальных элементов аудио-программы с метаданными (микрофоны в толпе, треки на дополнительных языках, дикторские микрофоны, музыка, звуковые эффекты) по всему маршруту до воспроизводящего устройства, в котором данные элементы могут микшироваться исходя из предпочтений зрителя.
На стороне производства и передачи система Dolby AC-4 также обеспечивает великолепную и эффективную компрессию; соответствующий требованиям ITU-R и шлюзовый контроль громкости речи, а также регуляторную информацию по автоматическому управлению громкостью на всей цепи доставки и воспроизведения; контроль многоканального и многополосного динамического диапазона, включая контроль прямого микширования и громкости преобразования; расширенный интерактивный контроль и контроль метаданных с идентификацией / синхронизацией программ.
Благодаря использованию Dolby AC-4 можно без проблем проводить объединение видео-кадров, поскольку скорость аудио / видео кадров остаётся неизменной
Ещё одним очень важным аспектом производства является тот факт, что система Dolby AC-4 выравнивает по длине видео-кадры с компрессированными аудио-кадрами, что даёт возможность бесшовно склеивать контент. Добавляя в кодер Dolby AC-4 синхронизацию входящего видео, система выравнивает границы аудио и видео кадров.
Система Dolby AC-4 уже хорошо показала себя в вещательной среде по всему миру. Компания Envivio, специализирующаяся на вещательных и потоковых кодеках, использовала компрессию Dolby AC-4 для трансляции различных событий, включая финал Лиги чемпионов UEFA 2015 года и Открытый теннисный турнир Франции 2015. компания Harmonic – ещё один производитель оборудования для вещания и IPTV, который провёл успешные испытания Dolby AC-4 при более узкой пропускной полосе, чем прочие форматы аудио.
Стандарт Dolby AC-4 также нашёл своё применение в многочисленных разработках создателей SoC-систем, профессиональных партнёров, создателей бытовой электроники. В секторе потребительской техники Dolby недавно получила поддержку стандарта от VIZIO и Sony Visual Products.
