MPEG-H电视音频系统及国际标准化发展(Ⅱ)

Stefan Meltzer, Max Neuendorf, Jan Plogsties, Robert Bleidt ( Fraunhofer Institute for Integrated Circuits (IIS) )

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3.6 流媒体

对于传输系统和其所涉及的媒体来说,将互联网流媒体音频内容传输到移动设备的过程极具挑战

性,甚至当今常用的3GPP或LTE网络的移动数据连

接也无法保证提供恒定的带宽。为了确保内容还放

的连续性,最新的广播电视设备采用了诸如MPEGDASH等动态自适应流媒体技术,从而确保内容码

流能够完全适应于当前的信号连接质量。

其实,自适应流媒体的概念并不新鲜,早在

MPEG-4 HE-AAC流媒体应用中已经采用了这一方式。MPEG-H电视音频系统在设计阶段就已考虑到

自适应流媒体的需求,进而可以更容易地实现基于

DASH服务。音频帧的内置概念缩短了调准时间,并

且显著降低了实施复杂性,从而可以在制作过程中轻松进行码流拼接和广告插播,即使是在本地接收机端也可实现个性化广告内容。

3.7 灵活的渲染和还放

针对立体声和5.1声道的音频制作和监听扬声器

的安装已经很成熟了。然而,消费者家中扬声器的配置、数量和位置都有所不同,为了应对这些问题,在

MPEG-H电视音频系统中,可以通过格式转换器实

现针对不同扬声器布局的灵活渲染,从而使内容格 式适应于播放端的扬声器设置。

在过去几年,媒体消费已更多地转向移动设备,而用户也主要通过耳机收听音频内容。因此,MPEG-H电视音频系统解码器中集成了binaural渲染组件,专门应用于将沉浸声和环绕声内容还放到耳机端。

4 MPEG-H电视音频系统成功纳入ATSC 3.0标准

2010年,ATSC举办了下一代广播电视最新技术研讨会。在这次会议上,Fraunhofer IIS提出了

全新方案,即通过对象与声道相结合的方式作为下一代音频技术标准。2012年,ATSC成立了专门用

于筹备征集下一代音频系统标准和方案的工作小组。2014年12月,ATSC发布征集标准方案的公告。2015年1月,为响应标准方案征集公告,由几家公司组成的联盟向工作组提交了基于MPEG-H 3D音频标准的提案。除了MPEG-H电视音频系统以外, ATSC还收到了另外两份提案。图3为MPEG-H电视音频系统在ATSC 3.0标准发展过程中的大事记。

在2015年1月完成MPEG-H电视音频系统方案

注册后,联盟于2015年3月提交了所有提案预认证

所需的文件和测试结果。工作组根据预认证阶段所提交的文件,对三套系统进行了评估,其中两套系统获准进入下一阶段的遴选,包括正式的多站点双

盲聆听测试和系统特征评估。听音测试结果表明:两套提案均实现了所需的编码效率,在某些项目中

稍微倾向于选择MPEG-H电视音频系统,特别是具有低码流语音的项目(MPEG-H电视音频系统编解码器的语音编码工具可在其中使用)。2015年5、6月,ATSC评估员到访两个提案方的实验室,以评

估提案特征的演示,最终,两套系统均符合ATSC规定的所有要求;2015年7月,ATSC组织了一次特

别的演示活动并对MPEG-H测试床进行了展示; 2015年11月,ATSC将两套系统升级为候选标准状态,并建议每个区域使用一套系统;2016年底,两套系统均被升级为ATSC建议标准;2017年3月,两套系统被确认为ATSC 3.0的最终标准。目前,两个系统信息都能够在ATSC官网A/342标准中下载。

5 结束语

MPEG-H电视音频系统是能够显著提升编解

码效率的下一代广播电视音频编解码器,该系统的附加功能(如:音频频对象和灵活渲染等),能够为用户带来交互式和身临其境的沉浸式音频体验。经

过改良的响度和DRC控制功能,充分体现了以用户

为中心的音频标准设计理念。

在MPEG-H电视音频系统内部以及ATSC 3.0标准开发过程中的测试均表明,MPEG-H电视音频

系统可以满足广播电视公司对于下一代音频系统的

所有要求。MPEG-H电视音频系统已被ATSC 3.0 采纳为最终标准,并被韩国选定为基于ATSC 3.0标准的惟一音频系统,并于2017年5月31日起提供常规服务。此外,支持ATSC 3.0标准(包含MPEG-H电视音频系统)的电视机已经在韩国正式销售,韩

国的广播电视公司将在2018年平昌冬季奥运会上

采用MPEG-H电视音频系统进行电视转播。此外, MPEG-H电视音频系统也是DVB标准系列的一部分,并被考虑应用于其他电视标准中,如中国广播电

视3D音频标准等。■(全文完)

参考文献

[1] ISO/IEC 23008-3:2015 ISO/MPEG 3D音频标准 High efficiency coding and media delivery in heterogeneous environments - Part 3: 3D audio, Information technology,2015年.https://www.iso.org/standard/63878.html [2] Herre, J.; Hilpert, J.; Kuntz, A. &Plogsties, J., MPEG-H Audio-the New Standard for Universal Spatial/3d Audio Coding, J. Audio Eng. Soc, AES Journal,2015, 62, 821-830

[3] ATSC 3.0, ATSC 3.0 A/342 Part 3.2017, http://atsc.org/atsc-30-standard/

a342-part-32017-mpeg-h-system

[4] Max Neuendorf, Jan Plogsties, Stefan Meltzer, Robert Bleidt,immersive Audio With MPEG 3D Audio – Status And Outlook,2014 NAB Broadcast Engineering Conference Proceedings,2014,52-55.

[5] Robert L. Bleidt, Deep Sen, Andreas Niedermeier, Bernd Czelhan, Simone Füg, Sascha Disch, Jürgen Herre, Johannes Hilpert, Max Neuendorf, Harald Fuchs, Jochenissing, Adrian Murtaza, Achim Kuntz, Michael Kratschmer, Fabian Küch, Richard Füg, Benjamin Schubert, Sascha Dick, Guillaume Fuchs, Florian Schuh, Elena Burdiel, Nils Peters, Moo-young Kim, Development of the MPEG-H TV Audio System for ATSC 3.0,IEEE Transactions on Broadcasting,vol. 63, NO. 1, 2017年3月,202-236

图3 MPEG-H电视音频系统发展大事记

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