Dolby TrueHD (MLP) 高階位元流(Hight Level Bitstream)的說明

一、簡介

Dolby TrueHD是杜比實驗室(Dolby Laboratories)開發的一種無損多聲道音頻編碼格式，他是AC-3的後繼產品，由於AC-3的專利失效，TrueHD成為杜比的核心技術。TrueHD技術主要競爭者是DTS的HD Master。

杜比TrueHD使用子午線無損壓縮(Meridian Lossless Packing: MLP)演算法為數學基礎。TrueHD Bitstream 最多可以承載16個獨立的音頻通道，支援24 bit sample deep與 192 kHz的sample rates。

TrueHD Bitstream之中包含 Program metadate，其中存儲有關音頻波形的相關信息，並提供對解碼過程的控制。

Dolby Atmos可以有兩種編碼方式，第一種是傳統的 Dolby Digital Plus，另外一種就是無損TrueHD。主要的不同是都加入了空間的概念，允許增加的Audio Channel來模擬來自天空的聲音。

STB或者電視機的Dolby TrueHD的聲音可以用以下三種方式傳送到A / V Receiver：

1.STB自己把TrueHD解碼，變成Analog Output，這時候，可以Downmix到兩個聲道(R/L)，6個聲道( R/L、Center、後置R/L、中低音)或8個聲道(5.1.2: 六聲道，加上兩個屋頂喇叭的驅動)。

2.STB將Dolby TrueHD 解碼，透過S/PDIF或是HDMI，將PCM方式送交給下一級的播放器播放。

3.Pass-Through，利用S/PDIF或 HDMI 1.3以上的介面，將原始Dolby TrueHD Bitstream，封裝在MAT (Metadata-Enhanced Audio Transport) Frames當中。這時候全部工作都必須要在Soundbar or A/V Receiver 來完成。

Channel Name	縮寫	ITU R BS.2051的命名
Left	L	FLc
Right	R	FRc
Centre	C	FC
Low-Frequency Effects	LFE	LFE1
Left Surround	Ls	SiL
Right Surround	Rs	SiR
Left Back	Lb	BL
Right Back	Rb	BR
Top Front Left	Tfl	TpFL
Top Front Right	Tfr	TpFR
Top Back Left	Tbl	TpBL
Top Back Right	Tbr	TpBR
Top Side Left	Tsl	TpSiL
Top Side Right	Tsr	TpSiR
Top Front Center	Tfc	TpFC
Top Centre	Tc	TpC
Low-Frequency Effects 2	LFE2	LFE2
Back Centre	Cb	BC
Left Wide	Lw	FL
Right Wide	Rw	FR
Left Screen	Lsc	Lsc
Right Screen	Rsc	Rsc
Left Surround Direct	Lsd	無定義
Right Surround Direct	Rsd	無定義

接下就要說一下這個Dolby TrueHD的Bitstream格式。

二、Bitstream的架構

2.1 External and Internal Structure

TrueHD 有兩層結構，外層主要用來做系統層級的識別，包含Access Unit與MLP Sync兩部份。內層的基礎是Blocks，用於Codec；一些Block也會用於Restart Headers。

2.2 基本的定義

Bit Stream 是有一串的 Audio Frames所組成。每個Frames包含有Sample Data與一個表述單元(Presentation Unit)。表述單元是 1/1200秒(如果Audio Sample是48kHz的倍數)或 1/1102.5秒(如果Audio Samples是44.1KHz的倍數)。

舉例來說，Audio Frame在48kHz的時候，會有40個多聲道的樣本( multichannel samples)、96kHz的時候，會有80個多聲道的樣本；192kHz的時候，會有160個多聲道的樣本。

 

2.3 External Organization: Access Unit與MLP Sync

一個Access Unit的結構如下圖所示：

在上圖當中，可以看到第二個Access Unit 的內部結構，包含三個Substream。

MLP Sync又可以分為兩種: Major sync與Minor sync。Major sync 通常每128個Access Unit才會出現一次，裡面會包含解碼所需要的資訊。Minor sync 之中