音频编码技术在数字化传输中的应用探究

摘 要：音频编码技术随着数字化技术的发展而在广电行业中得到了广泛地应用。作者从简述音频编码技术的三大类型入手，研究音频编码的相关标准规定，重点探讨音频编码技术在数字化传输过程中的具体应用问题。

关键词：音频编码技术；应用探究；数字化传输

引言

广播电视的数字化技术的飞速发展，使得以往的模拟信号传输无法达到广播电视的实际发展要求。而信号数字音频传输的广泛应用，为信号存储以及数据化传输等带来了巨大的压力。在音频数字化传输系统中，不仅要利用电缆和光缆进行多路信号传送，还要进行编码压缩，从而降低存储以及传输的费用。所以研究音频编码技术在数字化传输过程中的具体应用情况尤为重要。

1 音频编码技术的类型

音频编码技术可以分为：波形编码、混合编码以及参数编码这三类。其一：波形编码。这是指把时间域信号转化成数字代码，以此保证重建的语音波形能够保持在原语音信号波形的形状下。波形编码的工作原理是在按照一定速率，在时间轴中对模拟语音进行抽样处理，再把幅度样本进行分层量化，最后利用代码来表示。波形编码具备了语音质量高、适应能力强、压缩比低等特征。但是所利用的实际编码速率要高。其二，混合编码。混合编码指的是利用两种或是多种编码方式进音频编码的一种技术。其工作原理在于：利用合成分析法，把综合滤波器置入编码器中，并和分析器结合，通过编码器输出合成语言，把合成语言和原语音进行对比，按照误差最小化原则，输出最佳信号，将该输出信号和综合滤波器编码输送到解码端。混合编码结合了参数编码方式以及波形编码方式，集成了两者的优点特征。现阶段，在数字化传输过程中，混合编码技术得到了较为广泛的应用。其三，参数编码。参数编码是提取以及编码信号特征参数，在解码端，重建原语言信号。参数编码具有：效率高、压缩率高、廉价、压缩比大等特点。但是算法较为复杂，抗背景噪音的能力较低，所合成的语言自然度偏低，音质不高。目前的参数编码器主要有线性预测声码器、同态编码器以及共振峰声码器等。

2 音频编码的相关标准规定

为保证编码后的所有音频信息能够得到充分地利用。作者认为在信息编码的过程中，要遵循相应的标准算法要求，使得音频编码的标准化。制定音频编码的标准是由MPEG以及ISO组来完成的。其中MPEG-1是全球首项高保真音频的数据压缩标准。我国调幅广播质量的实际音频信号频率要控制在50Hz到7KHz的范围内；声频编码利用的是MUSICAM的编码方式。

压缩数字化音频信号编码的目的在于，在不影响信息使用的前提下，使得数字化音频信息的实际数据量能够达到最少化要求。一般情况下，利用：主观/客观语音质量、比特率、计算复杂度、储器要求、通道误码灵敏度以及信号带宽等属性来判断数字化音频信息编码的压缩是否达到要求。因为应用情况不同，使得数字化音频信息要求也不相同。在数字化音频编码的过程中，结合听众对音频信号的使用要求来选择所利用的处理技术。现阶段，数字化音频信息的处理技术在：广播节目的制作系统、通行系统、广播电视的数字化传输、电子消费型音响设备、多媒体等诸多方面得到了广泛地应用。

3 音频编码技术在数字化传输过程中的应用

3.1 音频编码器的具体功能及其应用

我国广播数字化音频信号的编码技术，指的是利用音频编码器完成信号输送任务。现阶段，在研究我国广播电台的整体设备现状以及今后的发展前景的基础上，要求所应用的音频编码技术能够达到以下八项基本功能要求。（1）达到MPEG1/DVB的标准要求，并能够提供一路到多路的模拟信号和AES/EBU的数字化信号的输入接口，还能够提供ASI码流的输出接口。（2）取样率为48KHz。（3）不加全信噪比在76dB以上。（4）幅频响应在20Hz到20KHz的范围之内，增益差在0.3dB以下。（5）码率可以为：384Kbps、256 Kbps、192 Kbps、128Kbps、64Kbps、32Kbps。（6）编码格式为：Layer1/Layer2，MPEG1。（7）左右声道的电平差在0.05dB以下。（8）谐波失真在76dB以上。

3.2 音频编码的具体应用

现阶段，我国广播电视传输骨干网基本完成了数字化改造任务，同时也完成了数字化传输的改造任务。作者从数字化改造前以及数字化改造后这两个阶段，对音频编码在数字化传输中的具体应用情况进行分析探究。

（1）数字化改造前的传输模式中，音频编码技术的应用。一般而言，一些广播电视传输骨干网的播出机房内配有九套以上的自办节目，利用音频编码技术，将九路AES/EBU的数字音频信息要求传输至监视机房、中波发射台以及微波首站机房内，所使用的光端机较多，光缆较多。

（2）数字化改造后的传输模式中，音频编码技术的应用。按照传输网络的具体改造要求，对电视台播控中心信号传输模式进行改进，从以往的向外输送AES/EBU的数字音频信息和模拟信号，转变成从ASI的光端机将码流输送至微微首站机房中，并从收端解复用，复用到广电传输网络，而调频发射台、中波发射站以及卫星地球站等从广电传输网络中收解码流，以此简化两端的设备配置。此外，ASI的光端机采取的是双向传输方式。因此由微波首站将主备两路的ASI码流输送回来，从而便于监测AES/EBU的数字音频信息和模拟信号的具体传输情况。而ASI编码器则利用的是混合编码，在应用过程中受到了上星宽带的制约，每套节目的实际码率设定为192Kbps，在实际的运行过程中，本系统运行较为可靠、稳定，且安全性较高，使得播出质量有所提高。

4 结束语

科技水平的显著提升，人们的生活水平也在不断地提高，对信息的要求提高，人们需要利用各种渠道来获取大量的实用信息。和电视节目中的各类广告相比，广播节目中的各类广告的灵活性较强。因此通过广播电台所播出的节目受到了人们的欢迎，在日常的移动工具中，人们能够听到各种广播节目。利用音频编码技术在数字化传输中的应用，运用广电传输网络，将我国省级的广播节目传输到各个地区，并发射覆盖至更多的听众，在广电数字化平台的基础上进行传输，以此满足更多听众的喜好和要求，为广播节目数字化发展开拓新的市场。

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作者简介：杨可歆，女，北京人，工作单位：国家新闻出版广电总局573台，职务：助理工程师，研究方向：通信、计算机。