AES_EBU數(shù)字音頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)

1、數(shù)字音頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)AES / EBU侯書婷，楊宇，徐品( 中國傳媒大學(xué)信息工程學(xué)院，北京 100024)摘要: 為了保證演播室中各種數(shù)字音頻設(shè)備之間能夠相互連接并且安全的傳輸數(shù)據(jù)，AES / EBU( 聲頻工程協(xié)會 / 歐洲廣播聯(lián)盟) 制定了 AES / EBU 數(shù)字音頻接口標(biāo)準(zhǔn)并于 1992 對它進行重新修訂。該標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)已成為專業(yè)數(shù)字音頻較為流行的標(biāo)準(zhǔn)。本文主要對該標(biāo)準(zhǔn)進行詳細(xì)的介紹。關(guān)鍵詞: 數(shù)字音頻; 接口; AES / EBU中圖分類號: TN931 1 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號: 1673 4793( 2014) 04 0029 08The AES / EBU Digital Audi

2、o Transmission StandardHOU SHU-ting，YANG Yu，XU Ping( Communication University of China，Beijing 100024，China)Abstract: In order to ensure that all kinds of digital audio equipment in the studio to be connected to eachother and transmitting data securely，the AES / EBU ( audio engineering association /

3、 European broadcast- ing union) formulated the AES / EBU digital audio interface standard and revised it in 1992 The standard has become a popular professional digital audio standard This paper mainly introduces the standard in de- tailKeywords: digital audio; interface; AES / EBU傳輸，亦支持光纜傳輸。在進行 A /

4、D 轉(zhuǎn)換之前，為避免混疊失真，保證取樣頻率 fs 大于等于畫面最高 頻率的二倍，先要將模擬信號進行低通濾波，使聲音 信號的最高頻率下降至取樣頻率的一半以下。A / D 轉(zhuǎn)換 器將模擬音頻信號進行取 樣，量 化，編 碼。 AES / EBU 系統(tǒng) 取 樣 頻 率 支 持 32kHz 至 192kHz，量 化比特數(shù)為 16 到 24bit，當(dāng)前演播室最常用的取樣 頻率為 48kHz 取樣，即每秒傳輸 48000 個音頻幀，量 化比特數(shù)常為 20bit 或 24bit 量化。產(chǎn)生的并行數(shù)字 字節(jié)通過串行器轉(zhuǎn)換為串行傳輸，此時輸出的信號 為 NZ 碼。AES / EBU 編碼器將信號轉(zhuǎn)變?yōu)?AES /

5、 EBU 格式，對于不同比特量化的數(shù)據(jù)，AES / EBU 音 頻幀結(jié)構(gòu)不同( 具體在數(shù)字音頻幀結(jié)構(gòu)部分闡述) 。 在串行傳輸并行字節(jié)時先傳輸最低有效位( LSB) ，1AES / EBU 數(shù)字音頻傳輸接口AES / EBU 數(shù)字音頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)的研 究 初 衷 是 為了滿足專 業(yè)級設(shè)備與家用設(shè)備的連接。AES / EBU 數(shù)字音 頻 傳 輸 標(biāo)準(zhǔn)是聲頻工程協(xié)會 ( Audio Engi- neering Society) 和 歐 洲 廣 播 聯(lián) 盟 ( European Broad- casting Union) 一起開發(fā)的一個數(shù)字音頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)，即 AES / EBU 標(biāo) 準(zhǔn) ( AES3 19

6、92、ANSI S4 40 1992、IEC 958 或 AES3 2003) 。它是傳輸和接收數(shù)字音頻信號的數(shù)字設(shè)備接口協(xié)議。我國的廣播電 影電視相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為 GY / T158 2000。AES / EBU 數(shù)字音頻信號編碼流 程 圖 如 圖 1 所示1，該標(biāo)準(zhǔn)允許使用平衡或非平衡方式通過電纜收稿日期: 2014 03 17作者簡介: 侯書婷( 1990 ) ，女( 漢族) ，河北邢臺人，中國傳媒大學(xué)碩士研究生 E-mail: shuting1202 qq com第 21 卷30中國傳媒大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版83s，則一個音頻塊的時間為 192 20 83s =4000s。AES / EBU 數(shù)

7、字音頻幀結(jié)構(gòu)如圖 2 所 示。20bit 及 20bit 以下量化的音 頻幀的每個子幀含有 4bit 首標(biāo)( 同 步 數(shù) 據(jù)) ，4bit 附 加 數(shù) 據(jù)，20bit 音 頻 數(shù) 據(jù)，1bitV( 有效比特) ，1bitU( 用戶比特) ，1bitC( 通道 比特) ，1bitP( 奇偶校驗比特) 12。因此必須加入字節(jié)時鐘標(biāo)志以表明每一個樣值的開始。最后為保證信號傳輸質(zhì)量，數(shù)據(jù)流最終需進行 雙相標(biāo)志碼編碼( Bi phase mark) 。每一個 AES / EBU 數(shù) 字 音頻幀分為兩個子幀， 每個子幀 32 比特量化。每 192 個音頻幀構(gòu)成一個 塊。對于 48KHz 的系統(tǒng)，一個音頻幀

8、的時間是 20圖 1 AES / EBU 數(shù)字音頻編碼流程圖圖 2 AES / EBU 數(shù)字音頻幀結(jié)構(gòu)24bit 量化的音頻幀的每個子幀包含 24bit 音頻數(shù)據(jù)，占用了本用于傳輸輔助字的 4 個比特，其余部分的 結(jié)構(gòu)與 20bit 及 20bit 以下量化的音頻幀結(jié)構(gòu)相同。( 1) AES / EBU 數(shù)字音頻編碼前置同步字每一個子幀的最開頭處為前置同步字，同步字 的編碼根據(jù)該子幀所在塊的位置而定。同步字共分 X、Y、Z 三 種，如 圖 2 中 所 示。同 步 數(shù) 據(jù) 為 4bit 量 化，Z 表示該子幀為每個音頻塊的第一幀的子幀 1; X 表示塊內(nèi)其 余 幀 的 子 幀 1; Y 表示每個

9、幀的子幀 21。傳輸時，AES / EBU 數(shù)據(jù)除同步數(shù)據(jù)外，都需使 用 BPM( 雙向標(biāo)志碼) 編碼。此時，同步數(shù)據(jù)將以 8 比特編碼 序 列 的 形 式 傳 輸，其具體編碼如表 1 所示12。表 1 AES / EBU 數(shù)字音頻幀同步數(shù)據(jù)編碼輔助字( Auxiliarysample bits)輔助字可作為輔助聲道傳送其他音頻信息，如 制作人員的通話或演播室之間的音頻交流。每個音 頻子幀可傳送一個輔助聲道的信息，每一個輔助聲 道在 4ms ( 即 一 個 音 頻 塊 ) 內(nèi) 可 傳 送 4bit 192 =768bit 附加數(shù)據(jù)，可 組 成 64 個 12bit 分 辨 率 的 音 頻 字節(jié)

10、6。每 個 4ms 提 供 64 個 樣 值，相 當(dāng) 于 16kHz 的抽 樣 頻 率。在 24bit 量 化 的 AES / EBU 數(shù) 字 音 頻先前狀態(tài) 0先前狀態(tài) 1標(biāo)識X1110001000011101子幀 1Y1110010000011011子幀 2Z1110100000010111子幀 1 和塊起始第 4 期侯書婷等： AES/EBU 數(shù)字音頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)31系統(tǒng)中，輔助字被音頻數(shù)據(jù)占用，即此時的音頻數(shù)據(jù)有 24bit，音頻幀里沒有輔助字。有效樣值( VValidity bit) 如果樣值數(shù)據(jù)是音頻且可以進行 D / A 轉(zhuǎn)換，則此比特值為 0。否則，接收設(shè)備將有問題的樣值輸 出靜

11、音。 該比特位并不被所有音頻設(shè)備產(chǎn)品支 持15。用戶比特( UUser databit)用戶比特可以以任何的形式被用戶所用，這有 利于 AES / EBU 數(shù)字音頻傳輸?shù)撵`活性發(fā)展。在默 認(rèn)情況下，用戶比特值為 015。通道比特( CChannel status bit) 提供通道狀態(tài)信息。由于 AES / EBU 數(shù)字音頻支持單通道和雙通道( 子幀 1 和子幀 2 各為不同通 道) 兩種傳輸模式。對于雙通道立體聲音頻，子幀 1 和子幀 2 的通道比特可以根據(jù)自己所攜帶的音頻數(shù) 據(jù)不同而不同。通道狀態(tài)信息包含: 音頻取樣字長度、音頻通道數(shù)量、取樣頻率、時間碼、源與目標(biāo)的字母數(shù)字顯示編碼信息、再

12、次強調(diào)信息7。由于 AES / EBU 數(shù)字音頻塊包含 192 個 幀，即 包含 192 個子幀 1 和 192 個子幀 2 兩個通道，每個 子幀包含通道比特 1bit，那么一個音頻塊的每一個 通道就可提供 192bit 的通道狀態(tài)塊。一個通道狀態(tài) 塊( Channel status bit block ) 包 含 24 個 字，每 個 字8bit 量化。其格式如表 2 所示24。奇偶校驗比特( PParity bit) 提供該子幀比特位從 4 至 31( 如圖 2) 的奇偶校驗位。該值的設(shè)置可令 4 至 31 比特位中共有偶數(shù) 個“0”和偶數(shù)個“1”。( 2) AES / EBU 數(shù)據(jù)特性抽

13、樣 頻 率 為 48kHz 時 總 數(shù) 據(jù) 率 為 32 2 48000 = 3 072Mbps。在雙相標(biāo)志碼編碼后，數(shù)據(jù)傳輸率提高到兩倍，即為 6 144Mbps8。雙相 標(biāo) 志 碼 的頻譜能量在 6 144MHz 的倍頻處為 0。表 2 通道狀態(tài)數(shù)據(jù)格式字節(jié)比特位 0比特位 1比特位 2比特位 3比特位 4比特位 5比特位 6比特位 70通道狀態(tài)0 消 費 級 通 道1 專 業(yè) 級 通 道線性 PCM0 使 用 線 性PCM 編碼1 使 用 其 他 編碼編碼音頻信號強調(diào)信息000 不明確 強 調(diào) 信 息，如果接收端有用戶 優(yōu)先級使用，則不使用強調(diào)信息。100 無強調(diào) 信 息，接收端無用戶優(yōu)

14、先級設(shè) 置。111 50 /15 s，接收端無用戶優(yōu)先級設(shè)置。111 CCITT J 17 ( 500Hz 介 入 損 耗 為 65dB) ，接收端無用戶優(yōu)先級設(shè)置。源取樣 頻率鎖定0 默 認(rèn) 設(shè) 置， 取 樣 頻 率 鎖 定1 源 取 樣 頻 率未鎖定取樣頻率00 取 樣 頻 率 不 明 確，接 收 端默認(rèn) 采用接口幀率和用 戶優(yōu) 先 級 設(shè) 置，或 自 動 設(shè) 置。01 48 kHz10 44 1 kHz11 32k Hz1通道模式0000 未明確指定，默認(rèn)雙通道，使用用戶優(yōu)先級0001 雙通道的模式0010 單通道( 單聲道) 模式0011 基本模式0100 雙聲道立體聲模式( 通道 1

15、 為左聲道)0101 用戶自定義預(yù)留0110 用戶自定義預(yù)留0111 單通道倍頻取樣模式，子幀 1、2 攜帶同一通道數(shù)據(jù)，取樣頻率翻倍。1000 單通道倍頻取樣模式，傳輸雙聲道立體聲中的左通道，取樣頻率翻 倍。1001 單通道倍頻取樣模式，傳輸雙聲道立體聲中的右通道，取樣頻率翻 倍。1111 多通道模式 其余數(shù)據(jù)保留，用于未來定義使用用戶比特管理0000 默認(rèn)無用戶信息0001 192bit 塊結(jié)構(gòu)。預(yù)設(shè)“Z”為塊首0010 HDLC 協(xié)議包0011 用戶自定義0100 IEC 60958 3 標(biāo)準(zhǔn)用戶數(shù)據(jù)0101 元數(shù)據(jù)保留數(shù)據(jù) 其余數(shù)據(jù)保留，用于未來定義使用第 21 卷32中國傳媒大學(xué)學(xué)報

16、自然科學(xué)版續(xù)表字節(jié)比特位 0比特位 1比特位 2比特位 3比特位 4比特位 5比特位 6比特位 72輔助取樣比特000 20bit 及以下取樣頻率，輔助字未定義001 24bit 取樣，輔助字被音頻數(shù)據(jù)占用010 20bit 及以 下 取 樣 頻 率，輔 助 字 攜 帶 相 應(yīng)信息011 用戶自定義應(yīng)用保留數(shù)據(jù) 其余數(shù)據(jù)保留，用于未來定義使用源信息字長度 源編碼歷史記錄20bit 及以下量化 24bit 量化000 未指定( 默認(rèn)) 未指定( 默認(rèn))001 23bits19bits010 22 bits18 bits011 21 bits17 bits100 20 bits16 bits101

17、 24 bits20 bits其余數(shù)據(jù)保留，用于未來定義使用標(biāo)準(zhǔn)電平00 未指定01 SMPTE TP155，20dB10 EBU 68，18 06dB11 保留3通道序號 當(dāng) N = 0( 比特位 7 置零) ，此編碼為通道序號 即二進制字節(jié)的數(shù)值，比特位 0 是最低比特位( LSB)N = 0 默認(rèn)非多 通 道 模 式N = 1多通道模式通道序號當(dāng) N = 0( 比特位 7 置零) ，為多通道序模式。其值為通道 序號數(shù)值的二進制數(shù)，比特位 0 是最低比特位( LSB)多通道模式序號000 多通道模式 0100 多通道模式 1010 多通道模式 2110 多通道模式 3111 用戶自定義多通

18、道模式4數(shù)字音頻參考00 非參考信號( 默認(rèn))01 一級參考信號10 二級參考信號11 保留數(shù)據(jù)保留位取樣頻率0000 默認(rèn)未指定 1000 24 kHz0100 96 kHz1100 192 kHz0001 定向保留數(shù)據(jù) 1001 22 05 kHz0101 88 2 kHz1101 176 4 kHz1111 用戶自定義其余為保留數(shù)據(jù)SF 標(biāo)志0 默認(rèn)不變1 取 樣 頻 率 乘 以 1 /10015保留位默認(rèn)值為 06 9源通道字母數(shù)字顯示數(shù)據(jù)7bit ISO 646( ASCII) 數(shù)據(jù)，未 加 奇 偶 校 驗 比 特。 最低比特位最先傳輸，比 特 位 7 值 為 0。 字 節(jié) 6 為

19、第 一 個 字 母。 ASCII 中的控制字符或通訊專用字符( 01 1F HEX 以及 7F HEX) 在此禁用。默認(rèn)值為 0( 00 HEX 在 ASCII、碼中為 “NULL”) 。10 13目標(biāo)通道字母數(shù)字顯示數(shù)據(jù)7bit ISO 646( ASCII) 數(shù)據(jù)，未加奇偶校驗比特。最低比特位最先傳輸，比 特 位 7 值 為 0。字 節(jié) 10 為 第 一 個 字 母。 ASCII 中的控制字符或通訊專用字符( 01 1F HEX 以及 7F HEX) 在此禁用。默認(rèn)值為 0( 00 HEX 在 ASCII、碼中為 “NULL”) 。14 17本地取樣地址編碼32bit 二進制數(shù)據(jù)，表示當(dāng)前

20、塊的第一取樣值。最低比特位最先傳輸。默認(rèn)值為 0。18 21時間日期地址編碼( 32 bit 二進制編碼)32bit 二進制數(shù)據(jù)，表示當(dāng)前塊的第一取樣值。最低比特位最先傳輸。默認(rèn)值為 0。第 4 期侯書婷等： AES/EBU 數(shù)字音頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)33續(xù)表據(jù)流比特疊加產(chǎn)生的眼圖眼寬時間為 163ns8。( 3) AES / EBU 接口的電特性AES / EBU 專業(yè)格式接口包括 XL、光纖接口和 BNC 接口3，其中最常使用的 XL 接口電特性示于 表 3。同步字包括三個低單元和隨之而來的三個連續(xù)的高單元。在 AES / EBU 信號頻譜中占據(jù)一個低的 基頻，3 072 /3 = 1 024MHz

21、。每個音頻幀包括 64bit，每 20 83s 發(fā) 出 一 幀。 幀中的一個數(shù)據(jù)比特持續(xù)時 間 為 325 5ns，一 個 雙 相標(biāo)志碼比 特 單 元 時 間 為 163ns。這 樣，由 一 些 數(shù)表 3 AES / EBU 專業(yè)格式 XL 接口特性XL 又叫卡儂頭，接口如圖 3( a) 所示。( a) CA 蓮花頭( b) TS 插頭 / 大二芯( c) TS 插頭 / 大三芯圖 4 AES / EBU 消費級接口( a) XL 卡儂頭 ( b) F05 光纖傳輸圖 3 AES / EBU 專業(yè)音頻接口( c) BNC( 4) 數(shù)字音頻信號的傳送接口電路原 AES3 1992 標(biāo)準(zhǔn)定義了在雙

22、絞線音頻電纜 上傳輸 AES / EBU 信 號 的 規(guī) 格。AES3 3id 1996 文件和 ANSI / SMPTE 276M 1995 標(biāo)準(zhǔn)文件定義和AES / EBU 消費級格式接口的特性示于表 4，這種消費級格式用于 CD 和具有數(shù)字輸入和輸出接口 的 DAT 中。格 式發(fā)送端特性接收端特性兩 聲 道 抽 樣 線 性 編 碼 數(shù) 據(jù) 的 串 行 傳 輸平衡輸出插件: XL 插頭 芯腳分配:芯 1: 電纜屏蔽，信號地 芯 2: 信號( 極性不要求) 芯 3: 信號( 極性不要求) 源阻抗: 110 20%不平衡度: 30 dB( 到 6MHz)輸出信號幅度: 在 110 負(fù)載上 2

23、到 7Vp p( 平衡) 上升和下降時間: 5 到 30ns抖動: 20ns平衡輸入插件: XL 插座 芯腳分配:芯 1: 電纜屏蔽，信號地 芯 2: 信號( 極性不要求) 芯 3: 信號( 極性不要求) 輸入阻抗: 110 20%共模抑制比: 最高 7Vp p，20kHz最大可接受信號電平: 7Vp p電纜規(guī)范: 屏蔽雙絞線，最長 100 到 250 米 電纜均衡: 可選字節(jié)比特位 0比特位 1比特位 2比特位 3比特位 4比特位 5比特位 6比特位 722可靠性標(biāo)志 該標(biāo)志用于定義通道狀態(tài)數(shù)據(jù)攜帶的信息是否可靠。如果可靠，對應(yīng)比特為 0( 默認(rèn)) ，如果不可靠，則值為 1。 比特位 0 3

24、保留位，默認(rèn)為 0，用于未來定義比特位 40 5 字節(jié)的可靠性 比特位 56 13 字節(jié)的可靠性 比特位 614 17 字節(jié)的可靠性比特位 718 21 字節(jié)的可靠性23通道狀態(tài)數(shù)據(jù)冗余循環(huán)校驗字( CCC)生成多項式為 G( X) = X8 + X4 + X3 + X2 + 1最低比特位最先傳輸。默認(rèn)值為 0。第 21 卷34中國傳媒大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版表 4 AES / EBU 消費格式 CA 接口的特性 110 雙絞線電纜傳輸電路AES3 1992 建議的傳輸線路示于圖 5。75 同軸電纜傳送電路 開發(fā)此標(biāo)準(zhǔn)是為了克服雙絞線傳送時的電纜長度、XL 接插件大小和費用帶來的 限 制，但 更 重

25、 要 的是可以用不箝位的模擬視頻分配放大器和路由器 來傳送數(shù)字音頻信號5。但是，絕大多數(shù)音頻設(shè)備 都使用卡儂( XL) 接插件，因此必須考慮到需要與 BNC 端 子 ( 圖 3c ) 的 轉(zhuǎn) 接。 此 外，由 于 最 少 需 要12MHz 帶寬來傳輸雙相標(biāo)志碼編碼的 AES / EBU 信 號，所以有些模擬傳送放大器的帶寬可能不夠。( a) 75 同軸電纜傳送接口的特性采納了其他一些傳送格式。這些標(biāo)準(zhǔn)都定義了在不平衡同軸電纜上 AES3 格式化數(shù)據(jù)的傳輸。圖 5 AES3 1992 傳送連接電路于數(shù)字音頻分配，但電纜長度一般限于 100 米，具體視電纜類型而定，高質(zhì)量的雙絞線電纜可達到 250

26、米。一個數(shù)字音頻設(shè)備輸出只能連接一個接收端。其它接口協(xié)議除 AES / EBU 協(xié)議 外，還 有三種接口格式廣泛 使用: MADI( 多聲道音頻數(shù)字接口) ，SDIF 2 ( Sony數(shù)字接口互連) 和 SPDIF( Sony Philips 數(shù)字接口) 。( a) MADI 格式MADI 格式 在 AES 10 1991 標(biāo) 準(zhǔn) 文 件 和 AES 10id 1995 中 定 義，它可以容納最多 56 路 遵 從 AES3 1992 標(biāo)準(zhǔn)的 32bit 信號。MADI 最早用于點 到點的系統(tǒng)，如多軌錄音機和數(shù)字音頻組件以及處 理器間的互連，數(shù)字路由系統(tǒng)和錄音室到錄音室的 互連。MADI 信號

27、很容易轉(zhuǎn)換成 AES / EBU 子幀，只 有最初 4bit 與 AES / EBU 子幀不同。支持抽樣頻率 為 32kHz 到 48kHz，可變化 12 5% ，以支持錄音機 的變速操作。數(shù)據(jù)傳輸率固定 為 125Mbps，對 編 碼 數(shù)據(jù)流 提 供 足 夠 帶 寬 ( 56 路 40bits 48kHz 1125 = 121Mbps) 。傳輸介質(zhì)可以是寬帶寬的同軸電纜 ( 最 多 50 米) 或光纖( 超過 50 米) 。AES 10id 1995 文件給 出了光纖接口的說明。75 同軸電纜傳送接口的特性列于表 5。表 5 75 同軸電纜傳送接口的特性( b) AES 3id 建議AES

28、3id 建 議 的 傳 送 線 路 示 于 圖 61。該 建 議還包括關(guān)于電纜性能、電纜均衡器特性的信息。( c) 實際的線路連接 在錄音室中應(yīng)使用平衡電纜饋送可避免接地環(huán)路問題。在現(xiàn)有的錄音室中已安裝的模擬電纜可用通道編碼雙相標(biāo)志碼編碼的 AES / EBU 信號發(fā)送端 特性帶 BNC 端子的不平衡輸出源阻抗: 75 標(biāo)稱值反射損耗: 25 dB( 0 1 到 6MHz) 輸出信號幅度: 在 75 負(fù)載上 1V 10% 直流偏置: 0V 50mV上升和下降時間: 在信號幅度的 10% 和 90% 間30 到 44ns數(shù)據(jù)抖動: 20nsp p接收端 特性不平衡輸入輸入阻抗: 75 標(biāo)稱值反射

29、損耗: 25 dB( 0 1 到 6MHz) 最小輸入電平靈敏度: 100mV 電纜均衡: 可選格 式兩聲道抽樣線性編碼數(shù)據(jù)的串行傳輸發(fā)送端 特性不平衡輸出插件: CA 話筒插口 源阻抗: 75輸出信號幅度: 75 負(fù)載上 500mVp p( 不平衡)接收端 特性不平衡輸入插件: CA 話筒插口 輸入阻抗: 75第 4 期侯書婷等： AES/EBU 數(shù)字音頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)35圖 6 AES3id 1996 傳送連接( b) SDIF 2 格式這種格式 由 Sony 開 發(fā)，用于專業(yè)級控制和記 錄，單聲道 44 1kHz 和 48kHz 信號的互連，由 32bit 長度的音頻字節(jié)組成。前 20 比特保

30、留作為音頻樣 值，接下來的 9 比特用來創(chuàng)建控制字，剩下的 3 比特 為同步信息?？刂谱种邪ㄓ嘘P(guān)預(yù)加重、正常音頻 還是非 音 頻 數(shù) 據(jù)、拷 貝 禁 止、每 256 音 頻 字 節(jié) 中 SDIF 音頻塊同步信息以及用戶數(shù)據(jù)等聲道信息3。傳輸介質(zhì)是工作在 TTL 電平上的 75 同軸電 纜，數(shù)據(jù)率為 1 54Mbps。它是一個點對點的互連系 統(tǒng)，需要三根同軸電纜來傳輸左、右聲道數(shù)據(jù)和字節(jié) 時鐘信號。( c) SPDIF 格式此格式是 AES / EBU( AES3 1992) 格式協(xié)議的 消費級版本。為了在專業(yè)設(shè)備和家用設(shè)備間傳輸數(shù) 字音頻數(shù)據(jù)開發(fā)此標(biāo)準(zhǔn)，在 AES3 專業(yè)設(shè)備和 AES3 家

31、用設(shè)備之間需要進行格式轉(zhuǎn)換( 數(shù)據(jù)和電平轉(zhuǎn)換) 。號進行混合、插入或組合時，需要將樣值與一個基準(zhǔn)信號源在相位和頻率上同步。同一錄音室內(nèi)的兩臺 設(shè)備在各自的輸出端可能會 產(chǎn)生定時上的緩慢漂 移，和視頻一樣，也需要一個時鐘發(fā)生器產(chǎn)生基準(zhǔn)信 號或是從一臺設(shè)備提供基準(zhǔn)給另外一臺。( 1) 數(shù)字音頻信號間的同步 不同的數(shù)字音頻源的同步需要考慮以下兩點: 抽樣時鐘的時間校準(zhǔn)或頻率同步; 音頻信號的幀校準(zhǔn)，即相位同步。AES11 1991 建議規(guī)定，在錄音室環(huán)境中數(shù)字 音頻設(shè)備的頻率同步和相位同步應(yīng)采用專門的時鐘 發(fā)生器提供基準(zhǔn)信號進行頻率同步，所有的制作設(shè) 備都鎖定于主基準(zhǔn)發(fā)生器; 小的錄音室可使用一臺

32、設(shè)備的輸出作為基準(zhǔn)。圖 7 示出一個數(shù)字音頻 樣 值 與 一 個 AES / EBU 數(shù)字音頻基準(zhǔn)信號 ( DAS) 對準(zhǔn)的狀態(tài)。AES 11 規(guī)定數(shù)字音頻樣值必須與一個基準(zhǔn)信號同相，在發(fā) 送器輸出端一個音頻幀的同步容差為 5% ，在接收 器端一個音頻幀的同步容差是 25% 。定時基準(zhǔn)點 是 X 或 Z 同步字的第一個邊沿。2音頻同步在演播室內(nèi)，對來自不同音頻源的數(shù)字音頻信圖 7 AES / EBU 數(shù)字音頻信號與基準(zhǔn)信號的同步當(dāng)兩個數(shù)字音頻信號抽樣率不同或無法將信號鎖定在一起時，可使用抽樣率轉(zhuǎn)換和同步器。抽樣 率鎖定且保持整數(shù)關(guān)系即為同步轉(zhuǎn)換。( 2) 數(shù)字音頻和視頻信號間的同步 在電視系統(tǒng)

33、中，數(shù)字音頻基準(zhǔn)信號必須與視頻基準(zhǔn)信號鎖定以使音頻和視頻信號同步，這樣可進 行無縫的音頻和視頻切 換910。表 6 對 三 種 不 同的視頻幀速率示出對應(yīng)的三種不同抽樣率每個視頻幀內(nèi)所含的音頻樣值數(shù)，數(shù)值表示單位數(shù)量的視頻 幀傳輸?shù)囊纛l幀數(shù)量。625 行和 525 行標(biāo)準(zhǔn)的視頻抽樣頻率和 48kHz音頻抽樣頻率之間的關(guān)系為:數(shù) 字分量視頻抽樣頻率 13 5MHz，F(xiàn)H= 15625kHz，F(xiàn)= 25Hz 時，V第 21 卷36中國傳媒大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版表 6 每個視頻幀對應(yīng)的音頻樣值數(shù)48kHz = 13 5MHz /858 /525 8008 /5在 625 /25 系統(tǒng)中，每一視頻幀有確定數(shù)目的音 頻樣值( 48kHz 抽樣時有 1920 個音頻樣值) ，音頻和 視頻信號間的相位關(guān)系很容易保 持，見 圖 8 ( EBU 83 1996 建議) 。AES3 音頻可與從 625