数字音频技术(第6版) 789

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　　762数字音频技术（第6版
　　样的处理步骤。
　　18.10.2埋置数据技术
　　通过适当地抖动和噪声整形可以改善动态范围。不过，也可以把这种动态范围用于进行传统音频裕量空间之外的其他用途的处理。迈克尔·葛容和彼得·克雷文已经演示了如何把数据"埋置
　　ed"在一个比特流中。根据心理声学上的考量对数据进行编码，让该数据位于在音频节目的遮蔽曲线之下，使其不可闻。加入的数据信号被随机化，担当起经过整形的噪声的角色。
　　例如，这种方法可以用于在传统的音频CD中放置新的信息，并且不会显著降低音频节目的质量。具体地，这种编码技术用独立数据替换掉16bit格式中的最低几位。显然，如果用非相关数据简单地替换音频数据，并在传统的CD播放机上播放这张碟片，那么所得的结果将难听得无法入耳。例如，在最低4b上写入的非标准数据将在音乐中加入27dB的噪声，同时还会由于对16bit音频数据进行了截断而引|入失真。埋置数据方法能让带有埋置数据的光盘与传统的CD播放机兼容。不过，需要用一个的单独的解码器来使用这些埋置进去的数据。
　　图18.28所示为使用带有减性抖动和噪声整形的量化器来编码埋置数据的例子。例如16bit信号被一个Mbit的步长尺寸（把信号舍入到最近的M的整数倍上）量化，产生了
　　（16-Mbit的信号。埋置数据被编码成一种伪随机形式，让它像噪样具有均匀的概率密
　　度函数。用这个信号作为减性Mbit抖动信号来移除量化引|起的各种人造声。具体地，这个数据抖动信号在量化之前先被减去，然后在量化之后又被加上，用以替代信号中的M个最低比特。量化误差信号在统计上是独立于输入音频信号的。为了让所得的本底噪声提升的可闻度降低，在围绕量化器的环路中使用了噪声整形滤波器，所以从输入信号中减去了被整形的噪
　　。通过选择转移函数H（2）
　　H（z能够产生一个在理想情况下低于可闻门限的本底噪声，通过噪声整形，由每声道中埋置的4bt数据所产生的噪声（在立体声声道中能够传送3528
　　kbi/s）得到了降低，从而产生出大约91dB的总体信噪比，这个信噪比水平接近于传统CD
　　2bit的埋置数据能提供1764bit/s的埋置声道速率，同时维持103dB的信噪比。
　　通过不定期地从原始节目中"偷换"比特可以提高埋置数据的平均比特率，不过只有当这种偷换能够在心理声学意乂上被音乐信号遮蔽时才能进行这种操通过使用
　　适应
　　噪声整形滤波器和一个可变步长量化器，就能根据信号被分析出来的遮蔽特性去改变噪声整的特性，并让噪声维持在遮蔽门限之下。总体的埋置数据速率可以超过5
　　t/s，在声音
　　较响的段落中还有可能达到800kbt/s，这取音乐节目本身。可以把各种方法结合起来
　　比如让埋置数据包含两个2bt的固定通道和一个可变速率通道；可以用边信息来指示这个变的数据速率。一张带有埋置数据的CD可以在常规的CD播放机中播放。动态范围受限的音乐的保真度可能根本不会受到影响。