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Fraunhofer:用新一代音频编解码技术,引领融合网络的环绕视听体验

2014/04/09
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说到Fraunhofer,国内的消费者可能略有些陌生。但一说起从90年代开始流行的MP3音频格式,却是无人不晓。其实,MP3技术就是起源于Fraunhofer集成电路研究所(IIS)音频和多媒体部门的技术发明。不过,Fraunhofer并不是一家技术企业,而是德国的一所大型研究机构,在40个不同地方设有66个研究所,拥有超过两万名员工。迄今为止,Fraunhofer IIS在音频编解码领域已经拥有超过25年的经验,超过1000家公司在使用Fraunhofer IIS的授权许可软件,全球超过70亿台的设备部署了HE-AAC技术。

 

Fraunhofer IIS亚太区市场及业务发展总监Toni Fiedler先生,在CCBN展会期间向与非网介绍了Fraunhofer IIS的最新情况和未来计划。Toni作为MP3技术的主要发明者,同时还参与开发了AAC、MPEG Surround等音频和多媒体技术。在2011年加盟Fraunhofer研究院之前,他曾在杜比实验室及Coding技术公司先后工作了7 年,同时拥有超过8年的音乐电影行业经验,包括与索尼音乐的顶级艺术家合作推动全球CD及音乐产品。

 

Fraunhofer IIS亚太区市场及业务发展总监Toni Fiedler

Fraunhofer Cingo——为谷歌Nexus设备打造掌上环绕影院

去年7月,Fraunhofer最新研发的Cingo软件,成功应用在了谷歌的Nexus 7和Nexus 10设备上,为其带来了影院级的掌上环绕立体体验。

Fraunhofer IIS展示Cingo音频环绕技术

 

借助Cingo,用户可以直接通过内置立体声扬声器或耳机领略到家庭影院般的高质量环绕声音效。即使在最嘈杂的环境中,Cingo仍然能提供自然、清晰的音效体验。

Toni解释,这是一个非常重要的技术进步,因为一般高品质的音效都需要在非常理想的环境下才能得以实现,Cingo的产品理念就是在移动设备中为客户提供环绕音效。Fraunhofer相信,人通过两只耳朵即可清晰辨别声音的方向来源,那么Fraunhofer通过完全的软件技术,也可以在只有两个扬声器的情况下实现立体环绕的音效。

目前,Fraunhofer Cingo作为一款即用软件,已全面向移动设备生产商、芯片供应商和多媒体服务供应商进行提供。

 

 

从MP3到新一代xHE-AAC,解读音频编解码的过去、现在和未来

Toni向与非网介绍,Fraunhofer IIS作为音频编解码领域的前驱者,先后发明了广为流行的MP3格式和AAC技术。目前,HE-AAC音频技术已经是广播电视和移动应用的主流技术,而xHE-AAC将成为下一代的主流编解码技术。在20余年的音频编解码发展道路上,Fraunhofer IIS一直致力于两大领域的研究:第一是下一代广播电视将会使用的主流编解码技术xHE-AAC和MPEG H;第二个是增强语音服务(EVS),将主要应用于4G LTE领域。

历经25年的发展,Fraunhofer开发出了五代的音频编解码

  • 从AAC到HE-AAC,移动播放的背后英雄

Fraunhofer在90年代中发明了MP3格式之后,又推出了能够提高编码效率的AAC技术组件,并于2000年后使其升级到HE-AAC。目前,HE-AAC已经被广泛应用于全球最受欢迎的流媒体服务中,几乎每一台手机设备或移动平台都会使用到它,其中与谷歌和苹果的合作尤为紧密。

在广播电视、IP网络和移动网络技术不断融合的过程中,Fraunhofer与众多国际标准组织一直保持着紧密的合作,例如欧洲智能电视标准HbbTV、网络标准DASH以及为好莱坞影院提供在线语音播放标准Ultra violet。而其中,HE-AAC技术在上述播放应用中已经是一项必选的标准技术。

  • 三网融合和OTT发展助力xHE-AAC占据有利地位

在下一代主流的广播电音频技术中,目前最为先进和高效的音频编解码技术就是xHE-AAC,它基于HE-AAC编解码的基础进行了升级。Toni表示,HE-AAC音频技术最大的特征就是向后兼容:如果企业使用了最新的解码器xHE-AAC,那么之前所有的技术均能够使用。据了解,国际上一些知名的广播电视中心,都开始了xHE-AAC技术的使用,例如英国的BBC、韩国的NHK以及新加坡的MediaCorp。与此同时,为了迎合4G LTE时代的通信技术需求,能够实现双向低延迟通信的AAC-ELD技术也被提出,Fraunhofer正在进行紧密的研发。

 

“由于HE-AAC技术几乎已经整合到所有的平台应用当中,所以在三网融合和OTT的背景下,HE-AAC和xHE-AAC都将处于一个最有利的地位。广播电视商可以将电视上的内容传输到平板和手机上进行播放,我们甚至可以实现移动设备上的音频质量达到和电视一样的播放水准。”Toni如是说。

 

  • 高效的音频编解码技术——MPEG

当谈到未来广播电视的特点和发展方向时,Toni从用户需求和播放技术的角度,将其概括为三点。即个性化、真实感和灵活的渲染。

 

首先,对音响效果的自由掌控已经成为了广播电视用户越来越迫切的需求。而对于一些听力受损的用户来说,能够最大自由度的控制音响效果则成为了他们的首要考量因素。因此,Fraunhofer去年9月在IBC上演示了实时电视广播中的对白增强技术,可以在对白与背景音之间实现良好的平衡,使得听众经常提出的“根本无法听清现场对白”的抱怨终于找到了解决办法。

Fraunhofer IIS展示对白增强技术

对于音频3D化的概念,很多人已经不为陌生。但对于普通的家庭来说,如果通过设置多个扬声器来营造3D播放效果,空间和经济成本将使得它很难实现。Toni指出,从5.1环绕到3D效果,音响播放的质量仍然有很大提升空间。而Fraunhofer IIS的目标是通过改善音频技术,使用户在不必再新增扬声器的数量的情况下,同时实现音效质量的飞跃。

对于传统的家庭影院来说,良好和灵活的播放器渲染效果,无疑需要依靠扬声器的精心布置才能实现。但我们都能强烈的感到,越来越多的消费者会选择在移动设备上、在户外或嘈杂的场所中观看或收听影音节目,这些环境都会影响到整体的音效。

 

因此,Fraunhofer提出了下一代广播电视技术的另一个核心因素:高效的音频编解码技术——MPEG-H 3DA。它的目标是让用户无论在家中还是再路上,都能在家庭音响和移动设备中享受到卓越的音频体验和渲染效果。灵活渲染的目的就是,即使有些扬声器放的位置不够好的情况下,MPEG-H 3DA技术也能够实现同样的高质量音效。

Fraunhofer IIS在中国,明年将有更多进展

Toni向记者透露,Fraunhofer和中国所有的移动运营商都在进行紧密的沟通,希望他们将HE-AAC技术应用在更多场景中。对于Fraunhofer来说,最为重要的一点就是帮助中国制造商以正确的方式来实施Fraunhofer的技术,以保证其在全球范围内拥有领先的竞争优势。当问到Fraunhofer是否在进行和国内本土企业及科研机构的合作时,Toni坦言,相对于已经进驻中国10年的杜比,Fraunhofer的来临稍晚一些,但和国内机构的合作洽谈已经紧密的开展起来,包括不久前与一家香港公司正式宣布了项目合作。所以,明年会将迎来更为详细的合作进展。

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