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[音频技术] 音频处理Dolby AC3/EAC3

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大洋
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太空探索计划

发表于 24-2-14 11:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
《AC3》


虽然现在是什么全景音的时代,Atmos,DTSX满天飞,但相信很多朋友其实AC-3都还没玩明白。

基本知识:
采样率:音频信号每秒采样的次数。常见的采样率有44.1kHz(CD标准)、48kHz(DVD标准)和96kHz(BD标准)。较高的采样率可以保留更高频率的音频信息。例如,44.1kHz的采样率可以重现最高频率为44.1/2=22.05kHz的音频信号。人类的听力极限高频是20kHz。

位  深:采样时所使用的每个样本的比特数被称为位深。常见的位深有16位(CD标准)、24位(DVD标准)和32位。较高的位深度可以提供更大的动态范围和更高的保真度。例如,16位深度可以提供最大振幅为65536,对应大约96分贝的动态范围。96分贝的声音已经相当响亮,可以被形容为类似于卡车按响喇叭时产生的声音。

比特率:也称为码率,代表每秒传输或读取数据的速率。比特率取决于采样率、位深和声道数。常见的比特率以kbps(千比特每秒)为单位。例如,一个48kHz、16位、单声道的WAV文件的比特率为48000*16*1=768kbps,表示每秒需要处理768kb的数据。常用声道数对应的码率(这是些规范给出的建议):
  1.     AC-3:1.0 @ 192 kbps ● 2.0 @ 256 kbps ● 5.1 @ 640 kbps;
  2.     E-AC-3:1.0 @ 192 kbps ● 2.0 @ 256 kbps ● 5.1 @ 1024 kbps ● 7.1 @ 1536 kbps。
复制代码


正题:
AC3概念:
       AC-3(Auide Code 3)由Dolby研发,目地是高质量压缩音频数据,使得多声道音频在数字媒体中存储和传输变得更加高效。AC-3支持从1到5.1个声道的编码,其中0.1通道是指低音增强通道,用于低频(次低音)信号。所谓的3因该就是第3代编码系统,如今的Atmos已经是第4代,复杂太多太多。
   
AC3操作:
1、软件解码与拆解:
        - 解码ac3的软件有很多,常用的软件有:ffmpeg,ec3to,tct,Adobe Audition(AA),Dolby Encoding Engine(DEE),Dolby Reference Player(DRP)。
        -下面给出频谱图,对比出这些软件解码效果:

原频谱:

-ffmpeg,ec3to,tct使用一样解码器和算法,解码AC3频谱也一样:

-AA,DEE,DRP解码的频谱:


也许你从上面的图看不出什么,看起来与原WAV相比最大的区别是被截频了,那么放大10倍音量看。



  1. 结论:
  2. 从频谱来看,经过ffmpeg、ec3to或tct解码后,频谱显示出许多有规律的底噪。虽然这些噪音已超出了人耳的感知范围,或被设备的其他噪音所掩盖。但就我个人而言知道他的存在已然不爽。此外,高频部分似乎有微小的一部分被保留了下来。
  3. 相比之下,AA、DEE或DRP的解码质量更高,但存在一定限制,比如高频部分被明显截断(或许设计之初主就是如此,上面说的保留只是噪音),兼容性较差,支持的声道布局较少等。
复制代码


-*****当你需要重混高品国语音轨时强烈建议使用DEE或DRP来解码/拆解音轨。


-DEE、DRP解码时只能使用命令行来操作,时间效率低,操作不方便。本坛的会员可以使用TCT的DAG功能,快速来完成解码工作。
-使用DAG前你必须安装Dolby Reference Player
游客,如果您要查看本帖隐藏内容请回复

-如果安装DRP时没有选默认路径,使用“定位DRP”按钮来定位DRP,他会把路径保存在注册表中,供下次使用。
-默认解码出来的数据是32位的,选择24位,16位时将重采样。
-DAG支持的声道布局有:stereo,2.1,3.1,5.1(side),7.1,5.1.2,5.1.4,7.1.2,7.1.4,7.2.3,9.1.4,9.1.6。
-列表->声道->复选框可以任意选择要输出的声道。
-输入文件和输出文件,不要包含中文,大小要不超过260个字节。
-解码失败时没有报错信息,只能跟据经验和进度条来判断。为防止卡死,当判断解码失败时,可多次点击终止解码按钮终止解码进程。
-已知的问题,解码E-AC3-7.1(JOC)("L", "R", "C", "LFE", "Ls", "Rs", "Lrs", "Rrs")时,Ls与Lrs、Rs与Rrs的位置会互换,不清楚是DME还是DRP的问题。

PS:随便说下TCT2.98更新的内容:1、支持更多的声道布局。2、解码时禁用DRC。3、增加DEEGUI功能。

2、编码:
编码不讨论其它软件了,当然是原厂编码器好。下面就以Dolby Media Encoder
游客,如果您要查看本帖隐藏内容请回复
为例,说一下如何设置编码的参数:



DME因该就是DEE的GUI,最后调用的还是dee编码,根据参数设置自动生成json文件。
参数设置如下:
  • 公共设置:将时间基准设为文件位置。
  • 嵌入时间码:关闭。
  • 预处理选项:LFE 低通滤波器 - 开启。
  • 环绕声道 3 dB 衰减 - 关闭。
  • 环绕声道 90 度相移 - 关闭。
  • 缩混类型 - 关闭。
  • 缩混元数据:Lt/Rt 中心、Lt/Rt 环绕、Lo/Ro 中心、Lo/Ro 环绕 - 全部设为 -3 dB。
  • 编解码器选项:DRC 配置文件(动态范围控制配置文件)- 选择Film Light。
  • 对白归一化:设为 -31dB。


编码知识点:
1)DRC:动态范围的控制,通俗地说就是压缩动态。
压缩方法:

序设的集合:

因为AC3/EAC3的DRC是必须开启,为了从电影音频获得到“震撼”效果,通常我们希望获得更大的动态,从序设的集看***Film Light动态被压缩的最少,所以选它。

2)对白归一化:
    原理比较复杂解释起来太多内容,不作过多说明,有兴趣的可以网上搜搜,记住下面的公式即可:
  1. 公式运算: 31dB + (对白归一化) dB = (校正值) dB。例如,对白归一化值为 -19 dB,声音将变小 31 + (-19) = 12 dB;
复制代码

    从上面的计算结果分析,由于10lg2 = 3意味着每3dB为一倍,那么变小12dB听起来声音就像是变小了4倍。

    处理音轨时我们都喜欢在编缉时就控制人声的大小,而且即使设成关闭DEE和DME也会自动计算这个参数,所以99.9%的时间都要****设成-31dB,否则当你发布音轨时也许就有人会告诉你音量小。

3)延迟:编码AC3时,编码器通常会在开头添加很小一段的静音。这样会导致音频与视频偏移,尽管这种偏移很难察觉。如果你是美完主义者或强迫症者,你可以在音频的开头*剪去256个采样,48Khz的WAV256个采样大约是5.3ms。

3、无损剪辑与合并AC3:

剪辑编辑软件:只知道二个电影魔方delaycut

合并软件:很多,命令行就可以,copy /b "c:\1.ac3" + "c:\2.ac3" "c:\结果.ac3",如果合并一个2.0文件和5.1文件,大部份的解码器会认为它是2.0。

4、消除AC3与视频不同步:(后续)


《EAC3》


EAC3概念:
        EAC3(Enhanced AC-3)是AC3的增强版本。它支持更多的声道、更高的码率和更高的频率。其实到了EAC3已经变得相当复杂了,想分析eac3已经很难,这里只用最简单的方式对比eac3与ac3的区别帮助现解EAC3:
        EAC3有二种,一个是Dolby Digital Plus for online media,另一个是Dolby Digital Plus for Blu-ray。从名称上很好理解前者使用在线上,后者使用在蓝光上。
             1)线上模式:这种模式下,EAC3除了独立帧外,还包含了依赖帧(AC3只有独立帧)。依赖帧包含了额外的补充信息,确保解码器可以正确地还原音频信号。简言之,EAC3的独立帧实际上对应就是AC3的内容,而依赖帧则是对增强内容的补充,例如高于5.1声道的数据、超过640k码率的数据、高于2W频率的数据和Atmos等。这也是为什么EAC3可以提核和在编码时需要进行两遍编码(2PASS)的原因。想想其实也就是AC3+补充信息=EAC3,好像也没向上面说的有多难:)。如图:

            2)蓝光模式:对于这种模式杜比没有公布任何有助于分析它细节的信息,几乎网上还没有软件可以正确解码它。其至是杜比自家的软件DRP都会认错它的声道布局。
如下图DRP就把一个7.1.4的DDP认错了,其它软件更不例外了。

        建议远离带Atmos的EAC3!连原厂都不靠谱,问题出在编码还是解码上不得而知。
EAC3解码:
        超过5.1或带Atmos的EAC3,就选DEE或DRP吧,其它所有的软解都是扯蛋。。。即便是5.1声道布局,非原厂软件解码时也可能莫名其妙交换声道位置。
EAC3编码:
        和AC3设置一样。
总结:
  1. EAC3处在一个高不成低不就的尴尬位置,AC3+补充信息=EAC3这种方式,音质增加了吗?如果你能确定请告诉我。除非你能忍受原厂软件速度慢,兼容性差,并所有步骤都使用原厂软件。否则建议在有选择的场景下,无视EAC3。AC3、trueHD靠谱的多。
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发表于 24-2-27 16:16 | 显示全部楼层
波大分解细腻,一览无余,我们在应用时,更多是在学习悟性中得到精髓的升华,让脑洞打开。而每一次提升都是从繁琐到简化的过程,到最后最牛逼最极致的是 屏蔽缺陷 通俗易达
好好学习天天向上。
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发表于 24-3-11 14:15 | 显示全部楼层
感谢大佬的分析教程
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发表于 24-2-16 09:24 | 显示全部楼层
普及知识犹如授人以渔,学习了。
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发表于 24-2-16 09:46 | 显示全部楼层
学习音频技术,并期待,消除AC3与视频不同步:(后续)
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感谢bo版的详细讲解!
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发表于 24-2-16 11:43 | 显示全部楼层
学习一下音频处理,很给力!
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发表于 24-2-16 12:47 | 显示全部楼层
bobo的新内容,好好学习一下。
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发表于 24-2-16 13:12 | 显示全部楼层
科普贴啊 还真是一知半解
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发表于 24-2-16 14:37 | 显示全部楼层
谢谢大神的科普~!果然这才叫专业
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发表于 24-2-16 23:03 | 显示全部楼层
提醒一下,波大tct2.98增加deegui功能非常实用,如果你对命令行不习惯,对dme参数还不够了解,可以采用这个界面轻松编码电影Dolby音频,因为参数已预置好,且已汉化。虽然未加批量编码,但这个不常用到,主要功能已齐备。
为波大默默付出点赞
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发表于 24-2-17 08:02 | 显示全部楼层
新的工具更方便
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谢谢分享!
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发表于 24-2-17 23:57 | 显示全部楼层
一楼已经详细写出人类听觉的范围,有些上了年纪的人,你让他听192K的MP3和无损音频还真有一些人听不出来。其实DTS和AC3都是商业音频编码,跟现在的HDR和杜比视界一样都是搭配硬件授权销售的,有些没授权的设备和网盘就不能播放。现在硬件支持最广泛的是AAC,其中的FDK AAC也支持7.1音轨,音频重编码的代表作如下,可以听听跟那些商业编码的音轨有什么区别,我自己压的话选LC AAC VBR 4模式,HE-AAC、HE-AAC v2部分机顶盒不支持。
https://rargb.to/search/?search=Tigole
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感谢分享。
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可惜剪辑音轨目前好像不支持dts以上的格式
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感谢大佬整理分享基础知识,好好学习一下
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感谢大佬,对重编码进行了详细的介绍,让新人少走弯路!
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波大又开始发干货了
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发表于 24-2-21 13:54 | 显示全部楼层
显示没有定位dee怎么操作?
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多谢楼主分享!!!
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发表于 24-2-26 08:57 | 显示全部楼层
好的资源就要支持   谢谢  
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