dolby in avit system
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1Confidential InformationConfidential Information
非线系统中杜比技术的应用方案非线系统中杜比技术的应用方案及数字电视音频响度控制及数字电视音频响度控制
伍玉蓉伍玉蓉 , , 杜比北京杜比北京
2Confidential Information
内容简介
数字电视系统音频流程 杜比技术在非线系统中的应用方式 数字电视中响度问题 解决响度问题的方法 杜比技术在数字电视中应用概况
3Confidential Information
数字电视系统音频流程
元数据Metadata
节目交换存储传输
Dolby E
节目播出编码发射
AAC+ (研发中)
Dolby E Dolby Digital +Dolby Digital
4Confidential Information
HD-SDI嵌入 MPEG 传输
电视台总控
杜比E解码器
SPDIF 数字输出
Line 立体声输出
RF单声道输出
杜比 E 杜比 E
杜比 E
元数据
杜比数字
杜比数字+
AAC +
与视频一起
编码复用
节目制作者在混音的同时设定元数据参数,并将音频和元数据一起编码为杜比E重要的参数包括声道设置,下混合方式,动态范围控制等。这些参数将决定用户的收听效果
在播出编码前,杜比E要转换为杜比数字/杜比数字+/AAC+,此时元数据会从杜比E的码流中传递到节目音频的数字码流,保证元数据总制作到播出的连续传递。
所有录音师创作的元数据参数原封不动地传递给播出系统
5.1家庭影院接收到5.1电视节目时,自动按照5.1方式还音
接收到2.0立体声电视节目时,自动使用左右两只扬声器还音,其他声道静音
接收到单声道节目时,自动使用中置扬声器还音,其他声道静音
立体声电视机接收到5.1电视节目时,自动Downmix 为立体声输出,Downmix方式取决于元数据的设置
接收到2.0立体声电视节目时,自动使用左右两只扬声器还音
接收到单声道节目时,自动将单声道信号等量分配给左右扬声器还音
单声道电视机接收到5.1电视节目时,自动Downmix 为单声道输出,Downmix方式取决于元数据的设置
接收到2.0立体声电视节目时,自动Downmix 为单声道输出,Downmix方式取决于元数据的设置
接收到单声道节目时,按照正常方式还音
5Confidential Information
杜比 E编码器
视频编码复用
杜比数字杜比数字+
AAC+
数字电视网络
高端家庭影院用户享受全动态 /5.1声道的节目
立体声电视机用户收听到的是两声道 Downmix/Line 方式压缩的节目。无失真,对白清晰可闻
单声道电视机用户收听到的是单声道 Downmix/RF 方式压缩的节目。无失真,对白清晰可闻
Line OutSPDIF Out
机顶盒RF Out
元数据从制作端一直伴随音频传递给用户可以确保 5.1 节目在各种还音系统中都保持良好的兼容性
6Confidential Information
内容简介
数字电视系统音频流程 杜比技术在非线系统中的应用方式 数字电视中响度问题 解决响度问题的方法 杜比技术在数字电视中应用概况
7Confidential Information
杜比技术在非线系统中应用是需要考虑的问题
已经编码成杜比 E 的节目 后期制作的 5.1 节目 早期变成传输码流的节目
8Confidential Information
Dolby DP600 节目优化工具
基于文件方式的多声道音频解决方案!
9Confidential Information
Dolby DP600 节目优化工具
DP600 可以自动进行响度测量和校正 支持基于文件的音频编码,包括首例超实时的杜比 E 文件编码
的应用 DP600 的两个版本
DP600 – 响度测量和校正 – 不包括转码功能 DP600-C – 包括响度校正和转码功能
DP600 的应用广泛,包括节目采集,技审和传输
10Confidential Information
Dolby DP600 节目优化工具
可以处理文件格式 .ac3, .ec3, MPEG 传输码流等等
DP600-C 版本可以支持多种格式音频文件的编码解码 线性 PCM, Dolby E, Dolby Digital Plus 等
灵活的控制选项
11Confidential Information
音频编码格式
支持多种音频编码格式 Dolby Digital
Dolby Digital Plus
Dolby E
MPEG1-L2
Dolby Digital 到 Dolby Digital Plus 无损转码 线性 PCM
12Confidential Information
文件封装 目前支持的文件格式包括
MPEG TS 传输码流 MPEG PS 节目码流 GXF (SMPTE 360M)
.wav and .bwf ( 线性 PCM)
.wav and .bwf (containing SMPTE337M wrapped data streams)
将来会支持 .aiff ( 线性 PCM)
.aiff (containing SMPTE337M wrapped data streams)
MXF
.ac3
.ec3
13Confidential Information
灵活的控制选项
手动控制 前面板触摸屏 基于网络的遥控
Hot folder 热文件夹处理 3rd party API Control 第三方 API 控制
Agnostic Media
Anystream
Telestream
14Confidential Information
Dolby DP600 节目优化工具——转码
将输入内容转码为 Dolby Digital Plus
输出格式封装为 MPEG 传输码流 DP600-C 支持 Dolby E 及MPEG1-L2 解码和 Dolby Digital
Plus 编码
15Confidential Information
转码应用示例——杜比数字+视频文件
杜比 E解码
杜比 E解码
MPEG1-L2解码
MPEG1-L2解码
拆包文件
拆包文件
杜比数字+编码
杜比数字+编码 重新打包
文件重新打包
文件
杜比数字转码成杜比数字+
杜比数字转码成杜比数字+
内部调整后的元数据
元数据
16Confidential Information
数字电视系统音频流程——非线性系统
17Confidential Information
内容简介
数字电视系统音频流程 杜比技术在非线系统中的应用方式 数字电视中响度问题 解决响度问题的方法 杜比技术在数字电视中应用概况
18Confidential Information
不同广播电视节目源音频响度的差异
-20 dBFS-20 dBFS
0 dBFS0 dBFS
-10 dBFS-10 dBFS
-30 dBFS-30 dBFS
-40 dBFS-40 dBFS
-27
动作片 剧情片 体育节目 古典音乐 摇滚 新闻 广告
-24 -21 -20
-10
-20
-7
不同电视频道中存在响度差异 同一电视频道中的不同节目存在响度差异 差异高达 15至 20dB
19Confidential Information 19
电视观众感觉到节目响度变化的频率
0%
20%
40%
60%
80%
100%
美国 英国 德国 日本 中国
从不
有时
经常
总是
响度问题是经常困扰数字电视观众的一个问题!
Source: IDC, April 2007
20Confidential Information
青岛响度
平均响度
-40-40-40-39
-36
-38
-40-40-40-40
-38
-40-40-40
-32
-34
-26
-40
-30
-40
-24
-38-39
-36
-40-40
-28-29
-38
-40-40
-34
-39
-33
-23
-40
-35
-31
-35
-27
-22
-40
-34-33
-38
-27
-34-33
-24
-21
-18
-31
-40
-37-36
-34
-29
-35-34
-32
-40
-38
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
CC
TV
1C
CT
V2
CC
TV
3C
CT
V4
CC
TV
-5C
CT
V-6
CC
TV
-7C
CT
V-8
CC
TV
-9C
CT
V-1
0C
CT
V-1
1C
CT
V-1
2C
CT
V-N
EW
SC
CT
V- 少儿
QT
V -1
QT
V-2
QT
V-3
QT
V-4
QT
V-5
QT
V- 公共山东齐鲁
SD
TV 影视
SD
TV 生活
山东体育
SD
TV 综艺
CE
TV
-SD
CE
TV
1东方卫视
江苏卫视宁夏甘肃旅游贵州湖南重庆广东江西
福建东南吉林广西浙江
北京
1辽宁
河北
1河南四川湖北山西内蒙新疆
QC
N -演示
名家讲坛
CC
TV
音乐
青岛有线信息
山东少儿
卫视电影
国家地理
NH
K1
NH
K2
BB
CC
NN
节目频道
dBu
21Confidential Information
CCTV 新闻联播 (2005年 8 月 1 日)
Loudness Result
-23-25
-28
-31
-20
-28
-25
-15
-30
-22-24
-27-28
-27-26
-20
-27
-14
-30
-26
-16
-26-25
-28
-24
-20
-24
-16
-22
-26
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Channel
dB
r
22Confidential Information
安徽台 – 2005年 8 月 5 日 8:14 – 9:08
Loudness Trend
-34
-31
-28
-25
-22
-19
-16
-13
-10
8:14
:54
8:16
:24
8:17
:54
8:19
:24
8:20
:54
8:22
:18
8:23
:44
8:25
:04
8:26
:34
8:28
:04
8:29
:34
8:31
:04
8:32
:24
8:33
:54
8:35
:14
8:36
:44
8:38
:04
8:39
:34
8:40
:54
8:42
:14
8:43
:44
8:45
:14
8:46
:44
8:48
:14
8:49
:44
8:51
:04
8:52
:24
8:53
:54
8:55
:24
8:56
:54
8:58
:14
8:59
:34
9:01
:04
9:02
:34
9:03
:54
9:05
:24
9:06
:54
Time
dB
r
23Confidential Information
广播响度差异的原因
不同的参考信号电平
电视台间不同的压限器设置
不同的节目类型
关键问题:
测量仪测量的是信号电平——而不是响度!
24Confidential Information
内容简介
数字电视系统音频流程 杜比技术在非线系统中的应用方式 数字电视中响度问题 解决响度问题的方法 杜比技术在数字电视中应用概况
25Confidential Information
解决响度问题的方法
直播系统 非线系统 响度监控
26Confidential Information
如何让系统自动控制节目响度一致性?
AVERAGE DIALOGAVERAGE DIALOG对白平均值对白平均值
SIGNAL PEAKSSIGNAL PEAKS信号峰值信号峰值
27 24 21 20
10
20
ACTIONMOVIE动作片
DRAMA戏剧
SPORTS体育节目
SYMPHONY交响乐
ROCK摇滚乐
NEWS新闻
-20 dBFS-20 dBFS
0 dBFS0 dBFS
-10 dBFS-10 dBFS
-30 dBFS-30 dBFS
-40 dBFS-40 dBFS
将节目的 LEQ(A) 的值记录在码流中:
27Confidential Information
如何让系统自动控制节目响度一致性?
AVERAGE DIALOGAVERAGE DIALOG SIGNAL PEAKSSIGNAL PEAKS
-20 dBFS-20 dBFS
0 dBFS0 dBFS
-10 dBFS-10 dBFS
-30 dBFS-30 dBFS
-40 dBFS-40 dBFS
ACTIONMOVIE动作片
DRAMA戏剧
SPORTS体育节目
SYMPHONY交响乐
ROCK摇滚乐
NEWS新闻
AVERAGE DIALOGAVERAGE DIALOG对白平均值对白平均值
SIGNAL PEAKSSIGNAL PEAKS信号峰值信号峰值
机顶盒根据 Leq(A) 值,自动调节输出音量
28Confidential Information
解决响度问题的方法
直播系统 非线系统 响度监控
29Confidential Information
Dolby DP600 Program Optimizer
30Confidential Information
响度校正示例
可以对存储为文件格式的音频内容进行响度校正 校正完的音频置于媒体存储库中用于播出 可以通过手动控制,通过第三方软件控制或者使用 hot folder
控制
31Confidential Information
响度校正示例
ProgramIngestServer
MediaStorageLibrary
PlayoutServer
Incoming content
To Air
ProgramsCommercialsInterstitials
Analyze / Correct / Log
Media File NetworkGigE
Ingested File
Analyzed & Corrected File
DP600 Control:1. Automatic “Hot Folder” or2. User driven web interface or3. 3rd-party via Web Services
DP600 Program Optimizera
32Confidential Information
对于不包含元数据的文件
首先进行响度电平测量 然后将测得的电平与用户预先定义的电平值做比较 如果比较结果与用户定义数值出入较大则自动执行电平校正
处理当电平需要增大时会自动应用削波保护功能防止失真
33Confidential Information
DP600 Program Optimizera
Uncorrected Corrected
Analyze Digital Audio à
-(xx) dBFSUser Defined Target Level à
- +
Error = 0?
No
Yes
Scale LoudnessLevel
Audio Loudness already at target level(no correction needed)
Broadcast Media or Multichannel WAVE File w/o Metadata
n channels
Broadcast Media or Multichannel WAVE File w/o Metadata
n channels
对于不包含元数据的文件
34Confidential Information
对于包含元数据的文件
首先进行响度电平测量 测得的响度电平与“对白归一”参数进行比较 如果测量结果大于等于 -31dBFS ,而且与节目中预设的“对
白归一”参数不符,则更新为实际测得的数值 动态范围控制参数同时也会被重新估算
如果测量结果低于 -31dBFS ,则会自动提升节目电平使其响度达到 -31dBFS ,同时更新元数据参数
35Confidential Information
DP600 Program Optimizera
Analyze Audio à
01101010011010100111001101110000Analyze Dolby Metadata à
- +
Error = 0?
No
Yes
Uncorrected
Update/Correct Metadata
Audio Stream & Metadata are OK
(No correction needed)
Corrected
Broadcast Media Filew/ Dolby Digital, Dolby E or Dolby Digital Plus
Broadcast Media Filew/ Dolby Digital, Dolby E or Dolby Digital Plus
对于包含元数据的文件
36Confidential Information
解决响度问题的方法
直播系统 非线系统 响度监控
37Confidential Information
构建一个响度测量表
Leq(A) 算法 Lea(A) 算法是当下最常用的响度测量算法 计权曲线遵循 ISO226 : 2003
“在一段给定的时间内与随时间变化的声音具有同等能量的不变声音的电平值”
38Confidential Information
0
2
4
6
8
10
12
-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Correlation in dB
Num
ber
of L
iste
ners
Footsteps
Speech
构建一个响度测量表 对白智能 ( Dialogue Intelligence )
标准的电视录音经验是用节目语言部分做非语言成分音量的参考基准 电视观众衡量节目响度的重要参考依据也是节目中的对白成分 对于响度的感知,不同的人有不同的反应,但是对于对白的反应是一致的
39Confidential Information
Dolby LM100 广播响度测量仪
40Confidential Information
Dolby LM100 广播响度测量仪
LM100 可以对杜比 E ,杜比数字, PCM 线性音频机模拟信号提供长期和短期的实时响度测量
可对音频信号进行监控日志记录 使用 Leq(A) 算法进行测量 Dialogue Intelligence 对白智能化 可解码杜比 E/ 杜比数字码流,也可处理 PCM 和平衡模拟音频
时间码输入 耳机以及立体声模拟输出
41Confidential Information
响度测量
LM100 具有长期和短期两种测量方式 Short term 短期测量模式每 10 秒执行一次测量 Long term (infinite) 长期测量模式从上一次 Reset 复位之后开始测量
Dialogue Intelligence 对白智能化 如果一个节目中有 60% 的时间有对白,那么测量也只针对这 60%的时间
如果响度测量值超出用户定义的范围,会给出错误记录 遥控软件可以给出直观的,图形化的测量值
42Confidential Information
错误和报警日志记录
三种日志读取方式:前面板; PC 机超级终端软件;遥控软件 日志和错误警报分别显示 报警内容包括
Dolby E 和 Dolby Digital CRC 错误 输入削波 对白归一值和响度值超出容忍度 无数字输入 相位错误
43Confidential Information
LM100 显示
数字化显示
输入信号源
检测持续时间段 相对于完全调制标准的响度约等值
44Confidential Information
LM100 – 显示模式
LeqA level and peak
LeqA level and metadata
Bar graph display
45Confidential Information
测量控制
Infinite 长期测量模式针对整个节目时长的平均响度在每一个节目测量开始前执行复位适用于预录好的节目内容 ( 后期制作,节目采集,技审等)
Short-term 短期测量模式针对 10 秒钟时长的平均值测量实况节目制作,已经播出节目监控
46Confidential Information
LM100 的应用 – 后期制作
长期测量模式 , 对白智能功能打开
LM100
VTR
PC
Mixing
deskDP571
DP570
MD
Dolby E
PCMPCM
47Confidential Information
LM100 的应用 – 技审
长期测量模式 , 对白智能功能打开(音乐节目时关闭) 依据检测和传送的要求,接受 / 拒绝音频
VTR LM100Dolby E
PC
Ingest
server
PCM
48Confidential Information
LM100 应用 – 传输
用于监测电视节目传输过程中的响度不一致 /错误记录 短期测量,对白智能功能打开
LM100
Video
De-
embed
MUX
MD
DP572 DP569
Dolby EPCM
Dolby
Digital
AC-3
PC
Tx O/P PCM
49Confidential Information
LM100 的应用 – 开路测试
监测用户家里收听的情况 短期测量,对白智能功能打开
IRD LM100
Dolby
Digital
PC
PCM
50Confidential Information
内容简介
数字电视系统音频流程 杜比技术在非线系统中的应用方式 数字电视中响度问题 解决响度问题的方法 杜比技术在数字电视中应用概况
51Confidential Information
杜比数字 (Dolby Digital)
杜比数字是 ATSC/DVB 等数字电视系统的多声道音频标准:
北美地区数字地面电视 (ATSC) - 100% 使用杜比数字 北美地区数字有线电视 (SCTE) - 100% 使用杜比数 DVB 系统
在标清中唯一用于环绕声播出的音频标准在高清业务中已成为事实上的标准最近欧洲将高清业务的音频标准定为杜比数字197 电视台( 106 个标清, 80 个高清包括电台)
52Confidential Information
除了 ATSC 强制使用杜比数字,其他已有超过 190个频道使用杜比数字播出(截止到 2007年 7 月)
53Confidential Information
DVB 国家采用杜比数字增长图示
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Europe
Australia
Asia, Africa
Total
54Confidential Information
杜比数字技术在全球高清电视频道的应用
55Confidential Information
杜比数字技术在中国大陆及香港的应用
上海东方影视频道
TVB
ATV
56Confidential Information
Dolby E
57Confidential Information
多声道电视的蓬勃发展
1995年推出的杜比数字和元数据及 1999年推出的杜比 E 技术解决了电视链路中的各种瓶颈
由于电影多声道节目始于上世纪七十年代,节目储备丰厚,多声道电视播出起源于电影频道
迅速扩展到纪录片、综艺、体育等频道 体育频道成为发展最快的多声道电视业务
58Confidential Information
随着新媒体和新技术的发展,杜比实验室推出新的音频编码技术如杜比数字 + 、 AAC+ 等及新的设备与工具如 DP600 ,新问题解决方案如响度控制整体方案,以便更好地协助数字电视产业健康蓬勃的发展,为用户提供更好的电视节目而努力。
总结
59Confidential Information
问题 ?
谢谢您!
60Confidential Information