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DRA音頻標準在CMMB中的應用

DRA音頻標準的全稱為《多聲道數字音頻編解碼技術規范》，2007年1月被批準成為中國電子行業標準（標準號SJ/T11368-2006）。該標準由廣州廣晟數碼技術有限公司研發，具有完全自主知識產權，目前已在國內外共申請了33項發明專利。DRA音頻標準可應用于數字電視、數字音頻廣播、數字電影院、激光視盤機、網絡流媒體、IPTV及移動多媒體等領域。
??? CMMB是英文China Mobile Multimedia Broadcasting(中國移動多媒體廣播)的簡稱。2006年10月24日，國家廣電總局正式頒布了CMMB行業標準。CMMB采用“天地一體”的技術體系，主要面向手機、PDA等小屏幕便攜手持終端以及車載電視等終端提供廣播電視服務。
??? 根據廣電行業標準《移動多媒體廣播 第7部分：接收解碼終端技術要求》（GY/T220.7-2008）6.5.2.1條規定，所有CMMB終端均應支持SJ/T11368-2006（DRA）音頻標準。這標志著擁有我國完全自主知識產權的DRA數字音頻標準在CMMB中已經確立了作為必選標準的地位。
??? 一、?DRA音頻應用于CMMB的技術優勢
??? DRA音頻標準同時支持立體聲和多聲道環繞聲的數字音頻編解碼，它的最大特點是用很低的解碼復雜度實現了國際先進水平的壓縮效率。由于DRA技術編解碼過程的所有信號通道均有24比特的精度容量，故在碼率充足時能提供超出人耳聽覺能力的音質。
采樣頻率范圍?32-192kHz
??? 采樣精度?24bit
??? 比特率范圍?32-9612kbps
??? 可支持的最大聲道數?64.3，正常聲道64個, 低頻效果聲道(LFE)3個
??? 音頻幀長?1024個采樣點
??? 支持編碼模式?CBR，VBR，ABR
??? 壓縮效率?每聲道在64kbps碼率下“達到了EBU定義的‘不能識別損傷’的音頻質量”
??? DRA音頻主要參數指標：
??? 根據ITU-R BS.1116小損傷聲音主觀測試標準，國家廣電總局規劃院對DRA進行了多次測試，測試表明：DRA音頻在每聲道64 kbps的碼率時即“達到了EBU（歐洲廣播聯盟）定義的‘不能識別損傷’的音頻質量”。又根據ITU-R BS.1534-1標準，在國家廣播電視產品質量監督檢驗中心數字電視產品質量檢測實驗室對DRA音頻在每聲道32kbps碼率下的立體聲的進行了主觀評價測試，結果表明：“評價對象（DRA）的每個節目評價結果均為優，音質總平均分達到88.2分”。
??? 除了能提供出色的音質外，對于移動多媒體廣播來說，DRA最大的技術優勢還在于較低的解碼復雜度。
??? 在Intel Xscale架構的PXA270硬件系統、Windows mobile 5.0 PPC Phone Edition操作系統和Windows Media Player 10 Mobile Edition播放器環境下，筆者曾對DRA、MP3、AAC+、WMA幾種音頻技術的解碼復雜度進行了對比測試。測試結果如下：
?????
??? （以上數據是在同一測試環境下，采用微軟的DirectShow播放器軟件架構解碼64kbps立體聲各標準的資源使用情況。）
??? 通過上圖可以看出，DRA的純解碼復雜度與WMA技術相當，低于MP3，并遠低于AAC+。理論上講，解碼復雜度越低，所占用的運算資源就越少。在同等音質的條件下，選擇較低復雜度的音頻編碼標準一方面可以降低終端的硬件成本，另一方面可以延長終端電池的播放時間。
??? 自2006年4月開始，DRA便全程參與了CMMB工作組的技術驗證、標準制定、樣機開發、實驗室聯調、組網試播等各階段測試驗證，是CMMB技術體系最早確認的核心技術標準之一。憑借著國際領先水平的技術性能及具有完全自主知識產權的優勢，DRA最終被確定為中國移動多媒體廣播（CMMB）必選的音頻標準。
??? 二、?DRA在CMMB中的進展
??? 目前，采用DRA音頻標準的高保真廣播節目已經通過衛星覆蓋了開通CMMB信號的37個城市，24小時無間斷播出2套免費廣播節目（中央人民廣播電臺和中國國際廣播電臺）；除此以外，各地方還可以自行采用DRA標準增加地方廣播節目頻道，貴陽、廣州等地已經開通了本地節目。
??? 數維科技（北京）有限公司承擔了DRA音頻標準在CMMB全部的產業化推廣和技術許可的工作。
在CMMB前端播出設備方面，音頻廣播節目采用的是數維科技開發的“華音”系列數字音頻編碼器DW-E1210。如果作為電視伴音，還可以選擇美國Envivo公司開發的H264+DRA的音視頻一體編碼器，廣州的珠江移動已經開始了將DRA用于電視節目伴音的試驗。
在終端設備方面，中興、聯想、華旗資訊、航天信息等CMMB終端廠商已經完成了DRA技術在其手機、PMP、USB電視棒等終端播放設備的集成，可以正常接收和播放DRA格式的廣播和電視節目。還有數十個終端廠商和芯片廠商正在集成DRA音頻技術，屆時將會給廣大消費者帶來更多的選擇，收聽DRA這一“中國人自己的聲音”。
??? 三、?DRA在CMMB未來應用的展望
隨著CMMB業務的擴展和DRA產業鏈的成熟，在目前DRA應用于音頻廣播的基礎上，完全可以推廣到以下的應用：
數字電視伴音。DRA作為CMMB電視節目伴音無論是從技術可行性還是產業化準備應該說都已經完全具備了條件。2007年底數維科技就已經在CMMB實驗室進行了DRA用于電視節目的試驗，當時可以用中興的CMMB手機進行流暢的接收、播放。2008年7月，在廣州，珠江移動采用Envivio編碼器成功的播出了2套音頻采用DRA格式的電視節目，用愛國者的接收終端可以實現流暢的播放。
5.1高保真環繞聲音頻廣播。作為CMMB的增值業務，可用考慮采用DRA格式開通5.1環繞聲節目，碼率在384kbps的情況下可以達到“發燒”級的效果。國外已經有這樣的先例，用戶主要是車載接收終端。而作為“天地一體”的CMMB信號覆蓋形式，具有低成本和全國漫游的優勢，針對車載終端提供環繞聲服務，無疑最具優勢。
??? 四、?DRA在CMMB中的許可政策
??? DRA音頻標準的文本以及技術已經公開，標準文本可以從中國電子技術標準化研究所購買。任何企業及單位均可以依據標準文本獨立研究和開發符合DRA音頻標準的產品。
??? DRA音頻標準涉及多項專利技術，數維科技（北京）有限公司負責對這些專利技術在廣播電視領域進行對第三方許可。任何含DRA功能的產品在銷售之前，均需要獲得數維科技的書面許可。數維科技就DRA有關專利在CMMB領域的許可將不收取任何入門費，并且在2009年6月30日前不收取專利使用費。

??? 結束語：
??? 通過廣電CMMB實際應用，DRA音頻經過不斷優化已經逐步走向成熟，產業化也正在逐漸走向完善。伴隨中國數字音視頻產業的快速發展，在廣電總局、工業和信息化部等國家相關部委和廣東省政府的大力支持下， DRA這一完全自主知識產權的音頻標準一定會得到更為廣泛的應用，如我國直播電視衛星、地面數字電視、有線數字電視、高清DVD等。從而促進DRA音頻成為我國真正具有國際競爭力的一項核心技術標準，讓越來越多的人聽到“中國人自己的聲音”。

DRA音頻國家標準介紹

??????DRA音頻標準的全稱為《多聲道數字音頻編解碼技術規范》，2007年1月被批準成為中國電子行業標準（標準號SJ/T11368-2006），2009年2月又進一步被批準成為我國音頻國家標準（標準號GB/T22726-2008）。DRA音頻標準是我國具有完全自主知識產權的新一代數字音頻編解碼技術標準，目前已在國內外共申請了36件發明專利。

??????DRA音頻標準同時支持立體聲和多聲道環繞聲的數字音頻編解碼，它的最大特點是用很低的解碼復雜度實現了國際先進水平的壓縮效率。由于DRA技術編解碼過程的所有信號通道均有24比特的精度容量，故在碼率充足時能提供超出人耳聽覺能力的音質。經國家廣電總局規劃院多次測試表明，DRA技術在每聲道64 kbps的碼率時即“達到了EBU（歐洲廣播聯盟）定義的‘不能識別損傷’的音頻質量”。DRA技術可應用于數字電視、數字音頻廣播、數字電影院、網絡流媒體、IPTV及移動多媒體等領域。

DRA算法參數指標

采樣頻率范圍	32-192kHz
采樣精度	24bit
比特率范圍	32k～6000kbps
可支持的最大聲道數	64.3，正常聲道64個, 低頻效果聲道(LFE)3個
音頻幀長	1024個采樣點
支持編碼模式	CBR，VBR，ABR
壓縮效率	每聲道在64kbps碼率下“達到了EBU定義的‘不能識別損傷’的音頻質量”