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DRA音频标准在CMMB中的应用

DRA音频标准的全称为《多声道数字音频编解码技术规范》，2007年1月被批准成为中国电子行业标准（标准号SJ/T11368-2006）。该标准由广州广晟数码技术有限公司研发，具有完全自主知识产权，目前已在国内外共申请了33项发明专利。DRA音频标准可应用于数字电视、数字音频广播、数字电影院、激光视盘机、网络流媒体、IPTV及移动多媒体等领域。
    CMMB是英文China Mobile Multimedia Broadcasting(中国移动多媒体广播)的简称。2006年10月24日，国家广电总局正式颁布了CMMB行业标准。CMMB采用“天地一体”的技术体系，主要面向手机、PDA等小屏幕便携手持终端以及车载电视等终端提供广播电视服务。
    根据广电行业标准《移动多媒体广播 第7部分：接收解码终端技术要求》（GY/T220.7-2008）6.5.2.1条规定，所有CMMB终端均应支持SJ/T11368-2006（DRA）音频标准。这标志着拥有我国完全自主知识产权的DRA数字音频标准在CMMB中已经确立了作为必选标准的地位。
    一、 DRA音频应用于CMMB的技术优势
    DRA音频标准同时支持立体声和多声道环绕声的数字音频编解码，它的最大特点是用很低的解码复杂度实现了国际先进水平的压缩效率。由于DRA技术编解码过程的所有信号通道均有24比特的精度容量，故在码率充足时能提供超出人耳听觉能力的音质。
采样频率范围 32-192kHz
    采样精度 24bit
    比特率范围 32-9612kbps
    可支持的最大声道数 64.3，正常声道64个, 低频效果声道(LFE)3个
    音频帧长 1024个采样点
    支持编码模式 CBR，VBR，ABR
    压缩效率 每声道在64kbps码率下“达到了EBU定义的‘不能识别损伤’的音频质量”
    DRA音频主要参数指标：
    根据ITU-R BS.1116小损伤声音主观测试标准，国家广电总局规划院对DRA进行了多次测试，测试表明：DRA音频在每声道64 kbps的码率时即“达到了EBU（欧洲广播联盟）定义的‘不能识别损伤’的音频质量”。又根据ITU-R BS.1534-1标准，在国家广播电视产品质量监督检验中心数字电视产品质量检测实验室对DRA音频在每声道32kbps码率下的立体声的进行了主观评价测试，结果表明：“评价对象（DRA）的每个节目评价结果均为优，音质总平均分达到88.2分”。
    除了能提供出色的音质外，对于移动多媒体广播来说，DRA最大的技术优势还在于较低的解码复杂度。
    在Intel Xscale架构的PXA270硬件系统、Windows mobile 5.0 PPC Phone Edition操作系统和Windows Media Player 10 Mobile Edition播放器环境下，笔者曾对DRA、MP3、AAC+、WMA几种音频技术的解码复杂度进行了对比测试。测试结果如下：
     
    （以上数据是在同一测试环境下，采用微软的DirectShow播放器软件架构解码64kbps立体声各标准的资源使用情况。）
    通过上图可以看出，DRA的纯解码复杂度与WMA技术相当，低于MP3，并远低于AAC+。理论上讲，解码复杂度越低，所占用的运算资源就越少。在同等音质的条件下，选择较低复杂度的音频编码标准一方面可以降低终端的硬件成本，另一方面可以延长终端电池的播放时间。
    自2006年4月开始，DRA便全程参与了CMMB工作组的技术验证、标准制定、样机开发、实验室联调、组网试播等各阶段测试验证，是CMMB技术体系最早确认的核心技术标准之一。凭借着国际领先水平的技术性能及具有完全自主知识产权的优势，DRA最终被确定为中国移动多媒体广播（CMMB）必选的音频标准。
    二、 DRA在CMMB中的进展
    目前，采用DRA音频标准的高保真广播节目已经通过卫星覆盖了开通CMMB信号的37个城市，24小时无间断播出2套免费广播节目（中央人民广播电台和中国国际广播电台）；除此以外，各地方还可以自行采用DRA标准增加地方广播节目频道，贵阳、广州等地已经开通了本地节目。
    数维科技（北京）有限公司承担了DRA音频标准在CMMB全部的产业化推广和技术许可的工作。
在CMMB前端播出设备方面，音频广播节目采用的是数维科技开发的“华音”系列数字音频编码器DW-E1210。如果作为电视伴音，还可以选择美国Envivo公司开发的H264+DRA的音视频一体编码器，广州的珠江移动已经开始了将DRA用于电视节目伴音的试验。
在终端设备方面，中兴、联想、华旗资讯、航天信息等CMMB终端厂商已经完成了DRA技术在其手机、PMP、USB电视棒等终端播放设备的集成，可以正常接收和播放DRA格式的广播和电视节目。还有数十个终端厂商和芯片厂商正在集成DRA音频技术，届时将会给广大消费者带来更多的选择，收听DRA这一“中国人自己的声音”。
    三、 DRA在CMMB未来应用的展望
随着CMMB业务的扩展和DRA产业链的成熟，在目前DRA应用于音频广播的基础上，完全可以推广到以下的应用：
数字电视伴音。DRA作为CMMB电视节目伴音无论是从技术可行性还是产业化准备应该说都已经完全具备了条件。2007年底数维科技就已经在CMMB实验室进行了DRA用于电视节目的试验，当时可以用中兴的CMMB手机进行流畅的接收、播放。2008年7月，在广州，珠江移动采用Envivio编码器成功的播出了2套音频采用DRA格式的电视节目，用爱国者的接收终端可以实现流畅的播放。
5.1高保真环绕声音频广播。作为CMMB的增值业务，可用考虑采用DRA格式开通5.1环绕声节目，码率在384kbps的情况下可以达到“发烧”级的效果。国外已经有这样的先例，用户主要是车载接收终端。而作为“天地一体”的CMMB信号覆盖形式，具有低成本和全国漫游的优势，针对车载终端提供环绕声服务，无疑最具优势。
    四、 DRA在CMMB中的许可政策
    DRA音频标准的文本以及技术已经公开，标准文本可以从中国电子技术标准化研究所购买。任何企业及单位均可以依据标准文本独立研究和开发符合DRA音频标准的产品。
    DRA音频标准涉及多项专利技术，数维科技（北京）有限公司负责对这些专利技术在广播电视领域进行对第三方许可。任何含DRA功能的产品在销售之前，均需要获得数维科技的书面许可。数维科技就DRA有关专利在CMMB领域的许可将不收取任何入门费，并且在2009年6月30日前不收取专利使用费。

    结束语：
    通过广电CMMB实际应用，DRA音频经过不断优化已经逐步走向成熟，产业化也正在逐渐走向完善。伴随中国数字音视频产业的快速发展，在广电总局、工业和信息化部等国家相关部委和广东省政府的大力支持下， DRA这一完全自主知识产权的音频标准一定会得到更为广泛的应用，如我国直播电视卫星、地面数字电视、有线数字电视、高清DVD等。从而促进DRA音频成为我国真正具有国际竞争力的一项核心技术标准，让越来越多的人听到“中国人自己的声音”。

DRA音频国家标准介绍

      DRA音频标准的全称为《多声道数字音频编解码技术规范》，2007年1月被批准成为中国电子行业标准（标准号SJ/T11368-2006），2009年2月又进一步被批准成为我国音频国家标准（标准号GB/T22726-2008）。DRA音频标准是我国具有完全自主知识产权的新一代数字音频编解码技术标准，目前已在国内外共申请了36件发明专利。

      DRA音频标准同时支持立体声和多声道环绕声的数字音频编解码，它的最大特点是用很低的解码复杂度实现了国际先进水平的压缩效率。由于DRA技术编解码过程的所有信号通道均有24比特的精度容量，故在码率充足时能提供超出人耳听觉能力的音质。经国家广电总局规划院多次测试表明，DRA技术在每声道64 kbps的码率时即“达到了EBU（欧洲广播联盟）定义的‘不能识别损伤’的音频质量”。DRA技术可应用于数字电视、数字音频广播、数字电影院、网络流媒体、IPTV及移动多媒体等领域。

DRA算法参数指标

采样频率范围	32-192kHz
采样精度	24bit
比特率范围	32k～6000kbps
可支持的最大声道数	64.3，正常声道64个, 低频效果声道(LFE)3个
音频幀长	1024个采样点
支持编码模式	CBR，VBR，ABR
压缩效率	每声道在64kbps码率下“达到了EBU定义的‘不能识别损伤’的音频质量”