DVD-音频历史
随身听、手机、PDA等产品,各种产品线都在不断完善,而这一切都要归功于一条主线——ATRAC/ATRAC 3,这也是野心勃勃的电子巨头——索尼手中最强的王牌。
首先,我们来看看ATRAC的起源。
80年代索尼和飞利浦做的CD(Compact)也是一样。
Disc)格式使得CD拥有完美的音质,但由于CD的尺寸限制在12cm,不适合随身听,便携性也远不如磁带随身听。而且CD是只读的,不能自己录音乐。
所以索尼看到了市场上的这一空白,决定开发一种全新的音频技术,而和索尼一起做CD标准的飞利浦也有同样的想法,只是在媒体的使用上有很大的差异。飞利浦仍然坚持走磁带路线,开发了DCC(数字)。
小型的,紧凑的
盒式)技术。
1989年,研发成功的可录MO技术为索尼指明了方向。有了这种MO技术,存储介质的体积可以进一步缩小,就是64mm MD(MiniDisc)盘。
1992年,索尼终于推出了新一代的便携式录音机——我们今天使用的md Walkman,md使用的压缩算法是ATRAC。
ATRAC的来龙去脉
ATRAC全称Adaptive。
改变
听觉的
编码是一套基于心理声学的音频翻译技术。
其主要任务是:1 .以16比特和44.1kHz压缩立体声音频;二是硬件实现简单廉价,适合便携播放和录音。
统计分析表明,声音信号中存在多种冗余,这些冗余可以在编辑时删除从而减小文件大小,并且可以在求解时重新建立。
ATRAC技术是利用人类听觉的心理声学特性(频谱掩蔽特性和时间掩蔽特性)和人耳对信号幅度、频率和时间的有限分辨能力,不编译传输任何人耳感觉不到的成分,即任何对人耳分辨声音信号的强度、音调和方位没有贡献的部分(称为无关部分或不相关部分)不编译传输。
除了在编辑过程中利用这种心理声学特性,ATRAC算法还将其应用于时频分割过程。
通过结合子带转换和变换转换技术,输入信号被分析成强调重要低音区域的不均匀分频。
此外,ATRAC使用可变块长度来适应输入信号。
这可以确保稳定通过时的高效翻译,而不影响瞬时通过时的时间分辨率。
ATRAC利用这些特性来工作。
可以说,ATRAC充分利用了心理声学中的等回声曲线、屏蔽、临界频带等原理,将音频数据还原到原来的1/5,而采样率为285kbit/sec。
由于ATRAC压缩算法充分利用了人耳的掩蔽效应原理,音质与CD相差无几。
更重要的是,ATRAC加入了版权保护系统SCMS,不允许在MD机上复制两次,所以完全不存在版权问题。这些都是ATRAC的成功。
在ATRAC压缩算法和MD盘媒体的帮助下,索尼的MD最终击败了飞利浦的DCC,但这并不意味着MD就有了walkman市场,因为早期的MD机受限于ATRAC芯片,音质并不尽如人意。这里要分清ATRAC/ATRAC3算法和ATRAC芯片的关系,前者是压缩算法,后者是硬件编解码。
我们来看看表1中各个ATRAC芯片版本的区别。
表1
ATRAC版本
集成电路
芯片模型
频率限制
噪音
声音逼真度
处理过程
使用日期
ATRAC
1.0
cxd-2527
15千赫
大的
强金属性
16×16位乘法
1993/02
ATRAC
2.0
CXD-2531
18千赫
ATRAC
1.0低很多。
接近DAT音质
16×24位乘法
1993/11
ATRAC
3.0
CXD-2536
18千赫
动态过滤器是间歇性的。
在盲人听力测试中
利用块浮动式计算提高小
1994/11
有噪音
这没什么区别。
信号时间的性能
ATRAC
3.5
CXD-2536A
18千赫
相当于DAT
相当于DAT音质
24×24位乘法
1995/06
CXD-2536B
1995/10
ATRAC
4.0
CXD-2650R
19千赫
相当于DAT
相当于DAT音质
1996/08
CXD-2652AR
自适应高频带控制、频率响应
ATRAC
4.5
CXD-2537R
20千赫
相当于DAT
相当于DAT音质
应该提升到20kHz,精度更高。
1996/12
CXD-2654R
经计算,噪声降低了3dB。
1998/09
ATRAC
5.0
锋利的芯片
20千赫
相当于DAT
相当于DAT音质
1999
ATRAC
6.0
锋利的芯片
20千赫
相当于DAT
相当于DAT音质
1999
注:夏普的机器用的是自己的ATRAC芯片,版本的发布速度在Bisogni更快。目前其主力机型是第七代ATRAC芯片——采用. 25工艺的ATRAC。
6.0。
另一方面,索尼仍然使用ATRA.5芯片。
从表1可以看出,ATRAC芯片的版本对ATRAC压缩算法的音质有着非常重要的影响,也就是说一个好的压缩算法必须有一个完善的硬件芯片来支持,ATRAC芯片每个版本的改进主要集中在提高信号处理步骤的数学精度和比特分配处理的精度。
目前ATRAC芯片的技术已经相当成熟,使得ATRAC的音质达到了巅峰,尤其是加入“Type-R”DSP后,ATRAC的音质更是上了一层楼。
所谓“TYPE-R”技术,全称是ATRAC专用DSP。
Type-R,即拥有两倍的信号处理能力,可以通过TYPE-R。
DSP对各个频段的信号进行重新分析和重新分配,从而更准确地记录信号,大幅提升高频性能。是目前MD编辑技术中最高水平的录音编辑方式。
更进一步-atrac 3
ATRAC压缩算法基于其技术特性仅限于MD,而在MD不断发展的同时,另一种音频格式MP3也异军突起。
MP3压缩算法被称为MPEG。
(电影
画
专家
组)
1
层
3,其压缩比为1: 12,高于ATRAC算法,采样自由度更高,可以在32 ~ 320 KB/s范围内由用户自行选择,由于ATRAC算法的采样率是固定的,所以MP3算法可以选择较低的采样率,从而节省存储空间。常用的采样率是128kb/s/s,占用的数据空间只有ATRAC算法的一半,音质相对可以接受。因此,用户选择MP3来换取存储空间,这使得以互联网起家的MP3格式大大超越了MD,尤其是韩石公司成功推出第一款MP3随身听后,各种MP3随身听产品如雨后春笋般席卷了随身听市场。
索尼作为电子巨头,也不能坐视不管,这就导致了ATRAC3算法。
2000年,索尼正式推出ATRAC3压缩算法。新的ATRAC3压缩算法是在ATRAC压缩算法的基础上发展起来的(ATRAC和ATRAC3之间没有ATRAC2算法,而是直接作为ATRAC3推出)。ATRAC3算法的采样率分别为132kb/s和66kb/s,可以将原有ATRAC算法的存储容量提高一倍甚至四倍。
可惜市场并不是索尼一厢情愿的。第一次使用ATRAC3算法的网络。
WALKMAN上市后反响平平,原因是它比MD Walkman贵。一个完善的版权保护体系,对于习惯使用可以“自由”传播的MP3播放器的用户来说,似乎是无法接受的。
基于以上原因,ATRAC3一开始没能形成气候。
MD随身听将ATRAC3发扬光大。当索尼将ATRAC3技术添加到MD播放器中时,新的“MDLP”规范就在MD随身听中诞生了!其实“MDLP”技术在MD Walkman上是ATRAC3,LP2相当于132kb/s采样,LP4模式相当于66kb/s采样。
通过MDLP技术,一张可以录制80分钟音乐的普通碟片可以达到160分钟甚至320分钟的容量,也就是说一张MD碟片可以当两张或者四张碟片用,而不增加碟片成本,这就让本来就很便宜的MD碟片比MP3更值钱了。
播放器昂贵的闪存形成鲜明对比,可见新压缩算法的介入让MD Walkman复活,一时间MDLP完全覆盖MP3,成为MP3的解决方案。
玩家最有力的武器,MDLP,也为以后的NetMD打下了坚实的基础。
通过索尼的MDLP授权,其他厂商也可以生产支持MDLP的MD随身听,未来所有新的MD随身听都将支持MDLP规范,因此ATRAC3很快将成为行业标准。
除了MD Walkman,索尼还再接再厉,推出了与ATRAC3相关的产品,如新网络。
WALKMAN继承了这一势头,并在索尼手机中增加了对ATRAC3的支持,而CLIE
N700C PDA的推出创造了PDA掌上电脑音频播放的神话。
2001年,索尼推出了全新的NetMD标准以及基于该标准的NetMD录放设备,包括MD随身听、MD支架、NetMD电脑等。所有这些产品都围绕着ATRAC3格式展开,ATRAC3的广泛应用无疑将ATRAC家族推向了一个更高的高峰。