數(shù)字音頻技術(shù)7章

數(shù)字音頻技術(shù)第7章

數(shù)字音頻文件格式與接口標(biāo)準(zhǔn)第7章數(shù)字音頻文件格式與接口標(biāo)準(zhǔn)§7.1數(shù)字音頻文件格式§7.2數(shù)字音頻接口標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介7.2.1AES/EBU(AES3—1992)接口標(biāo)準(zhǔn)7.2.2標(biāo)準(zhǔn)型民用接口(IEC958，類型2)7.2.3SPDIF-2接口7.2.4多通道音頻數(shù)字接口(MADI)7.2.5其他標(biāo)準(zhǔn)接口§7.3小結(jié)§7.4習(xí)題§7.1數(shù)字音頻文件格式是直接記錄了原始真實(shí)聲音信息的數(shù)據(jù)文件數(shù)字音頻文件的格式波形音頻文件MlDI文件壓縮格式非壓縮格式Wave文件(*．wav)、Voice文件(*.voc)；MP3文件、RealAudio文件(*．ra／*．rm)、WMA文件是一種樂(lè)器演奏指令序列，相當(dāng)于樂(lè)譜．因此又稱之為非波形音頻文件。

1.Wave文件——*．wavWave格式是Microsoft和IBM公司開(kāi)發(fā)的一種波形(Wave)音頻文件格式，符合RIFF(ResourceInterchangeFileFormat)文件規(guī)范，被Windows平臺(tái)及其應(yīng)用程序所廣泛支持。Wave文件所存儲(chǔ)的音頻數(shù)據(jù)是對(duì)聲音模擬波形進(jìn)行采樣所得的PCM樣值數(shù)據(jù)，也稱為波形文件。Wave文件的大小=采樣頻率(Hz)×量化比特?cái)?shù)(bit)×(聲道數(shù)／8)×錄音時(shí)間(s)。例如，用44.1kHz的采樣頻率對(duì)聲波進(jìn)行采樣，每個(gè)采樣點(diǎn)的量化比特?cái)?shù)選用16bit，則錄制1s的立體聲節(jié)目,其*wav文件的大小為44100×16×2／8B=176400B。可見(jiàn)，*wav文件所需的存儲(chǔ)容量相當(dāng)可觀。Wave文件——*.wav如果對(duì)聲音質(zhì)量要求不高，則可通過(guò)降低采樣頻率，采用較少的量化比特?cái)?shù)或利用單聲道來(lái)錄制*.wav文件。此時(shí)的*．wav文件大小可以成倍地減小。實(shí)踐表明，用22.05kHz采樣頻率和8bit的量化精度，可取得較好的音質(zhì)，其效果可以達(dá)到相當(dāng)于調(diào)幅(AM)廣播的音質(zhì)。Wave文件格式支持CCITTA律和μ律、ADPCM等壓縮算法，是PC機(jī)上最為流行的音頻文件格式。Windows的convert工具也可以將PCM音頻文件轉(zhuǎn)換成*．wav／文件。微軟SoundSystem軟件SoundFinder可以將*．a(chǎn)if和*．voc文件轉(zhuǎn)換成*.wav文件。2．Voice文件——*.vocVoice文件是CreativeLabs(創(chuàng)新公司)開(kāi)發(fā)的一種波形音頻文件格式。在DOS程序和游戲中常遇到這種文件，多用于保存CreativeSoundBlaster(創(chuàng)新聲霸)系列聲卡所采集的聲音數(shù)據(jù)，被Windows平臺(tái)和DOS平臺(tái)所支持，支持CCITTA律和u律等壓縮算法。3．音頻交換文件——*.aif／*.aiffAiFF(AudioInterchangeFileFormat)是蘋(píng)果計(jì)算機(jī)公司開(kāi)發(fā)的一種音頻交換文件格式，被Macintosh平臺(tái)及其應(yīng)用程序、NetscapeNavigator瀏覽器中的LiveAudio、SGI工作站以及其他專業(yè)音頻軟件包支持。4．Audio文件——*.auAudio文件是SUNMicrosvsterns公司和NeXTComputer公司推出的一種聲音文件存儲(chǔ)格式(8位u律編碼或者16位線性PCM編碼)，是Internet中常用的多媒體聲音文件格式，5.MPEG音頻文件

——MP1／MP2／MP3／MP4／AACMPEG(MovingPictureExpertsGroup)音頻文件格式指的是MPEG標(biāo)準(zhǔn)中的音頻部分，即MPEG音頻層(MPEGAudioLayer)。MPEG音頻文件的壓縮是一種有損壓縮，根據(jù)壓縮質(zhì)量和編碼復(fù)雜程度的不同可分3層(MPEGAudioLayer1／2／3)，分別對(duì)應(yīng)MP1、MP2和MP3這3種聲音文件。MPEG音頻文件一MP1／MP2／MP3／MP4／AAC續(xù)MPEG音頻編碼具有很高的壓縮率。MP1和MP2的壓縮率分別為4：1和6：1～8：1MP3的壓縮率則高達(dá)10：1～12：1，即1minCD音質(zhì)的音樂(lè)，未經(jīng)壓縮需要10MB存儲(chǔ)空間，而經(jīng)過(guò)MP3壓縮編碼后只有1MB左右，其音質(zhì)基本保持不失真，因此，目前使用最多的是MP3文件格式。MP4采用的是美國(guó)電報(bào)電話公司(AT＆T)開(kāi)發(fā)的以“感知編碼”為關(guān)鍵技術(shù)的音樂(lè)玉縮技術(shù)，由美國(guó)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)公司(GMO)及RIAA聯(lián)合公布的一種新的音樂(lè)格式。MP4在文件中采用保護(hù)版權(quán)的編碼技術(shù)，只有特定用戶才可以播放，有效地保證了音樂(lè)版權(quán)的合法性。另外MP4的壓縮比達(dá)到了15：1，體積比MP3更小，但音質(zhì)并沒(méi)有下降。AAC是由FraunhoferⅡS-A、Dolby(杜比)和AT&T共同開(kāi)發(fā)的音頻格式。是MPEG-2規(guī)范的一部分。它同時(shí)支持多達(dá)48千音軌、15個(gè)低頻音軌、更多種采樣頻率和數(shù)碼率、多種語(yǔ)言的兼容能力、更高的解碼效率。6．RealAudio文件——*.ra／*.rmRealAudio文件是RealNetworks公司開(kāi)發(fā)的一種流式音頻(StreamingAudio)文件格式，最大的特點(diǎn)就是可以實(shí)時(shí)傳輸音頻信息，尤其是在網(wǎng)絡(luò)速度較慢的情況下，仍然可以較為流暢地傳送數(shù)據(jù)，因此RealAudio主要適用于網(wǎng)絡(luò)上的在線播放。現(xiàn)在的RealAudio文件的主要格式有RA(RealAudio)、RM(RealMedia)等，這些文件的共向性在于隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的不同而改變聲音的質(zhì)量，在保證大多數(shù)人聽(tīng)到流暢聲音的前提下，令帶寬較寬的聽(tīng)眾獲得較好的音質(zhì)。對(duì)于14.4kbit／s的網(wǎng)絡(luò)連接，可獲得調(diào)幅(AM)廣播的音質(zhì)；對(duì)于28.8kbit／s的連接，可以達(dá)到廣播級(jí)的聲音質(zhì)量;如果擁有ISDN或更快的線路連接，則可獲得CD音質(zhì)的聲音。7．WMA文件——*.wmaWMA(WindowsMediaAudio)格式是Microsoft公司針對(duì)RealNetworks公司開(kāi)發(fā)的新一代網(wǎng)上流式音頻文件格式。其特點(diǎn)是同時(shí)兼顧了保真度和網(wǎng)絡(luò)傳輸需求，所以具有一定的先進(jìn)性。優(yōu)點(diǎn)：1）采用WMA格式壓縮的音頻文件比MP3文件要小得多，并且音質(zhì)要強(qiáng)于MF3格式，更遠(yuǎn)勝于RA格式;2）壓縮比一般可以達(dá)到18：1左右。同一格式，音質(zhì)好的可與CD媲美，壓縮率較高的可用于網(wǎng)絡(luò)廣播。WMA文件——*.wma續(xù)3）WMA的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)容提供商可以通過(guò)數(shù)字版權(quán)管理(DigitalRightsManagement)方案如WindowsMediaRightsManager7加入防復(fù)制保護(hù)，這種內(nèi)置了版權(quán)保護(hù)技術(shù)可以限制播放時(shí)間、播放次數(shù)甚至播放的機(jī)器等等，可有力地防止盜版。4）在操作系統(tǒng)WindowsXP中，WMA是默認(rèn)的音頻編碼格式?？梢允褂肳indowsMediaPlayer或WinAMP進(jìn)行播放。WindowsMediaPlayer7.0更是增加了直接把CD光盤(pán)轉(zhuǎn)換為WMA聲音格式的功能，WMA這種格式在錄制時(shí)可以對(duì)音質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。8．MIDI文件——*.midMIDI是樂(lè)器數(shù)字接口，是數(shù)字音樂(lè)／電子合成器的統(tǒng)一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它定義了計(jì)算機(jī)音樂(lè)程序、電子合成器和其他電子設(shè)備之間交換信息與控制信號(hào)的方式，還規(guī)定了不同廠家的電子樂(lè)器與計(jì)算機(jī)連接的電纜和硬件及設(shè)備間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議，可用于不同樂(lè)器創(chuàng)建的數(shù)字聲音，可模擬大提琴、小提琴、鋼琴等常見(jiàn)樂(lè)器.MIDI文件存儲(chǔ)MIDI消息的標(biāo)準(zhǔn)文件格式，文件中包含多達(dá)16個(gè)通道的樂(lè)器定義以及每個(gè)通道的演奏音符信息：鍵、通道號(hào)、音長(zhǎng)、音量和力度(擊鍵時(shí)，鍵達(dá)到最低位置的速度)。所以，MIDI文件記錄的不是樂(lè)曲本身，而是一些描述樂(lè)曲演奏過(guò)程中的指令。計(jì)算機(jī)將這些指令發(fā)送給聲卡，聲卡按照指令將聲音合成出來(lái)，MIDI聲音在重放時(shí)可以有不同的效果，這取決于音樂(lè)合成器的質(zhì)量。由于MIDI文件記錄的是一系列指令而不是數(shù)字化后的波形數(shù)據(jù)，因此它占用存儲(chǔ)空間比Wave文件要小很多?！?.2數(shù)字音頻接口標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介模擬音頻設(shè)備在進(jìn)行連接時(shí)要注意設(shè)備之間的電平匹配、阻抗匹配以及連接方式的一致性(指平衡與不平衡的一致性)，即使產(chǎn)生一些偏差也不會(huì)造成信號(hào)很大的失真，因此在模擬設(shè)備中不特意提及設(shè)備之間的接口.但在數(shù)字音頻設(shè)備的互連系統(tǒng)中，接口模式至關(guān)重要。其原因在于數(shù)字化設(shè)備在進(jìn)行A/D、D/A變換以及數(shù)字信號(hào)處理時(shí)所使用的采樣頻率及量化比特?cái)?shù)彼此存在差異，因此要求互連設(shè)備的采樣頻率及量化比特?cái)?shù)應(yīng)保持一致，否則對(duì)傳輸?shù)男盘?hào)將產(chǎn)生損傷乃至不能工作。為了實(shí)現(xiàn)不同格式的數(shù)字音頻設(shè)備之間的相互連接，故而制定出大家共同遵守的、統(tǒng)一的數(shù)字信號(hào)輸入／輸出格式對(duì)接，即數(shù)字音頻接口標(biāo)準(zhǔn)。目前在數(shù)字音頻應(yīng)用領(lǐng)域中，數(shù)字音頻接口標(biāo)準(zhǔn)有很多，下面對(duì)一些主要的接口標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。7.2.1AES/EBU(AES3-1992)接口標(biāo)準(zhǔn)AES／EBU接口標(biāo)準(zhǔn)是由AudioEngineeringSociety／EuropeanBroadcastUnion(美國(guó)音頻工程協(xié)會(huì)／歐洲廣播聯(lián)盟)制定的一種專業(yè)的數(shù)字音頻接口標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于大量的民用產(chǎn)品和專業(yè)的數(shù)字音頻設(shè)備，如CD機(jī)、DAT、MD機(jī)、頂級(jí)采樣器、大型數(shù)字調(diào)音臺(tái)、專業(yè)數(shù)字音頻工作站等。AES/EBU接口標(biāo)準(zhǔn)與AES3-1992、國(guó)際電工委員會(huì)(InternationalElectrotechnical圖7-1平衡式接口Commission)的IEC958(類型1)、CCIRRec.647和EBUTech3250E基本一致，它可以通過(guò)一個(gè)平衡式接口來(lái)串行傳送被復(fù)用的雙通道數(shù)字音頻信號(hào)，采用的平衡驅(qū)動(dòng)器和接收器與用于RS422數(shù)字傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)類似，其輸出電平為2～7V，如圖7-1所示。AES/EBU(AES3-1992)接口標(biāo)準(zhǔn)-1AES/EBU接口采用的傳輸介質(zhì)是同軸電纜或雙絞線。專業(yè)的接口允許電纜的長(zhǎng)度為100～300m。在不加均衡的情況下，這種接口允許的傳輸距離可以達(dá)到100m；如果加均衡，則可以傳輸?shù)酶h(yuǎn)。圖7-1平衡式接口AES/EBU(AES3-1992)接口標(biāo)準(zhǔn)-通道編碼AES／EBU接口的通道編碼采用雙相標(biāo)志碼，其波形如圖7-2所示。它是一種二進(jìn)制頻率調(diào)制通道碼。無(wú)論碼元為“1”或“0”，在每個(gè)數(shù)據(jù)比特周期的開(kāi)始都有一個(gè)電平跳變。而且每個(gè)碼元“1”的中間有一個(gè)跳變，為歸零碼；對(duì)于碼元“0”，在整個(gè)比特周期之內(nèi)保持電平不變。雙相標(biāo)志碼編碼的數(shù)據(jù)流中不會(huì)出現(xiàn)連續(xù)的“1”或“0”。選種編碼方式保證了數(shù)據(jù)能夠自鎖定，帶寬有限、無(wú)直流成分和無(wú)極性相關(guān)性。圖7-2雙相標(biāo)志碼AES/EBU(AES3—1992)接口標(biāo)準(zhǔn)-幀格式音頻幀格式如下圖。在一個(gè)采樣周期內(nèi)傳輸一幀。每一幀由兩個(gè)子幀構(gòu)成，每一子幀包含一個(gè)通道的音頻樣值.一個(gè)音頻樣值是一個(gè)經(jīng)采樣、量化，并以2的補(bǔ)碼方式表示的數(shù)字音頻信號(hào)。對(duì)于立體聲傳輸，子幀1包含的是左聲道的音頻樣值，而子幀2則包含右聲道的音頻樣值。192幀復(fù)用在一起形成一個(gè)音頻塊，構(gòu)成AES數(shù)字音頻流.圖7-3AES／EBU的音頻幀格式AES／EBU的模式與連接媒質(zhì)AES／EBU提供“專業(yè)”和“消費(fèi)”兩種模式。它們兩者最大的不同在于通道狀態(tài)位格式的提供上。專業(yè)模式的狀態(tài)位格式里包括數(shù)字通道的源和目的地址、日期時(shí)間碼、采樣點(diǎn)數(shù)、字節(jié)長(zhǎng)度和其他信息。消費(fèi)模式包括的內(nèi)容較少，但包含了復(fù)制保護(hù)信息。AES／EBU的普通物理連接媒質(zhì)有：1)平衡或差分連接，使用XLR(卡依)連接器的三芯話筒屏蔽電纜，阻抗為110Ω，電平范圍為0.2V～5VP-P，抖動(dòng)為±20ns。2)單端非平衡連接，使用RCA插頭的音頻同軸電纜。3)光學(xué)連接，使用光纖連接器。標(biāo)準(zhǔn)型民用接口(IEC958，類型2)實(shí)際上與S／PDIF(Sony／PhilipsDigitalInterfaceFormat)一樣，與專業(yè)的AES／EBU接口非常相似，但是它采用特性阻抗為75Ω

的同軸電纜來(lái)進(jìn)行不平衡的電氣連接。該接口常用于準(zhǔn)專業(yè)級(jí)或民用級(jí)數(shù)字音頻設(shè)備的技術(shù)規(guī)格中,如CD播放機(jī)和DAT機(jī)。通常其端口采用的是RCA型唱機(jī)接口.盡管有些Hi-Fi設(shè)備也采用光纜來(lái)傳送同樣的信號(hào)，實(shí)用中通常使用格式轉(zhuǎn)換器來(lái)將民用格式的信號(hào)轉(zhuǎn)換為專業(yè)格式的信號(hào)，或反過(guò)來(lái)進(jìn)行，并可在電氣和光格式間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng)IEC對(duì)雙通道數(shù)字音頻接口進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)，存在兩個(gè)要求：1)“為民用級(jí)產(chǎn)品使用”，2)用于“廣播或類似目的”。單獨(dú)的IEC標(biāo)準(zhǔn)(IEC958)在民用和專業(yè)應(yīng)用之間只是做了微小的改變。偶然情況下，這將導(dǎo)致設(shè)備的互連發(fā)生問(wèn)題．比如民用數(shù)據(jù)格式傳送到了專業(yè)電氣接口。IEC958目前正在修訂中。7.2.2標(biāo)準(zhǔn)型民用接口(IEC958，類型2)民用接口的子幀數(shù)據(jù)格式與專業(yè)接口所用的完全一樣，但是通道狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)卻幾乎完全不同。民用接口通道狀態(tài)的第二個(gè)字節(jié)已經(jīng)留給了“種類碼”的指示，它們被設(shè)定成表示民用應(yīng)用的種類。目前定義的種類碼有：一般種類為(00000000)，CD為(10000000)，而DAT為(11000000)。一旦種類碼確定下來(lái)，接收器便可以根據(jù)種類碼的情況以不同方式對(duì)通道狀態(tài)的某些比特進(jìn)行譯碼處理。例如在使用CD時(shí)，來(lái)自CD的“Q”通道子碼的4個(gè)控制比特被輸入到通道狀態(tài)塊(比特1～4)的頭4個(gè)控制比特中。在民用接口設(shè)備中，它按照串行復(fù)制管理系統(tǒng)(SerialCopyManagementSystem，SCMS)的規(guī)定也被用來(lái)進(jìn)行復(fù)制保護(hù)。民用接口的用戶比特常常被用來(lái)傳送由記錄的子碼產(chǎn)生的信息，比如音軌號(hào)和提示點(diǎn)數(shù)據(jù)。在進(jìn)行CD和DAT的復(fù)制時(shí)要用到它們，以便確保音軌起始ID的標(biāo)志能夠與音頻數(shù)據(jù)一起被復(fù)制下來(lái)，而這樣的數(shù)據(jù)信息通常AES／EBU接口是不傳遞的。標(biāo)準(zhǔn)型民用接口(IEC958，類型2)7.2.3SPDIF-2接口最常見(jiàn)的廠家指定專用接口是Sony和Philips的SPDIF-2，它被設(shè)計(jì)為用每根電纜來(lái)傳送最高量化精度為20bit的一個(gè)通道的數(shù)字音頻信息(盡管大多數(shù)的設(shè)備僅采用16bit)。在大多數(shù)雙通道設(shè)備中，接口是不平衡式的，并采用75Ω同軸電纜和75Ω的BNC型接口端子，每個(gè)通道一個(gè)。電平為T(mén)TL兼容電平(0～5V)。與音頻通道接口端子相匹配的還有單獨(dú)一個(gè)用來(lái)傳送字時(shí)鐘信號(hào)的接口端子，字時(shí)鐘是一種采樣頻率的方波信號(hào)，它用來(lái)同步接收器的采樣時(shí)鐘。也有符合RS422標(biāo)準(zhǔn)的多通道電氣接口，這種接口采用D型多通路接口端子，像以前一樣，仍要用單獨(dú)一個(gè)BNC接口端子來(lái)傳送字時(shí)鐘。在每個(gè)音頻采樣周期內(nèi)，由每個(gè)接口傳送的數(shù)據(jù)相當(dāng)于32bit，盡管只有字的最初29bit被認(rèn)為是有效的，最后的3bit元周期被合成相當(dāng)平時(shí)維持時(shí)間1.5倍的兩個(gè)元，以便于它能夠起到同步型的作用。SPDIF-2接口音頻數(shù)據(jù)的傳送順序是先傳最高有效位(MSB)，接下去是9個(gè)控制或用戶比特。當(dāng)采樣頻率為48kHz時(shí)，數(shù)據(jù)率為1.53Mbit／s；當(dāng)采樣頻率為44.1kHz時(shí)，數(shù)據(jù)率為1.2Mbit／s。SPDIF-2接口主要被應(yīng)用于：1)由Sony專業(yè)數(shù)字音頻設(shè)備向外傳送音頻數(shù)據(jù)上，尤其是在PCM-1610和1630CD母板PCM轉(zhuǎn)換器上。2)有時(shí)在那些要與Sony設(shè)備進(jìn)行連接的其他專業(yè)音頻設(shè)備上。隨著時(shí)間的推移，大量的其他廠家專用接口也隨之出現(xiàn)，尤其是在那些低成本的數(shù)字音頻設(shè)備上大多采用這些接口，這其中有YAMAHA和TASCAM。現(xiàn)在可以使用已經(jīng)商業(yè)化的接口轉(zhuǎn)換器將這種設(shè)備與使用標(biāo)準(zhǔn)接口的其他設(shè)備簡(jiǎn)單互連起來(lái)。7.2.4多通道音頻數(shù)字接口(MADI)多通道音頻數(shù)字接口(Multi-channelAudioDigitalInterface，MADI)是以雙通道AES／EBU接口標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的多通道數(shù)字音頻設(shè)備間的互連標(biāo)準(zhǔn)。它可以通過(guò)一條75Ω的同軸電纜或光纖來(lái)串行傳輸56個(gè)通道的線性量化音頻數(shù)據(jù)，以便每個(gè)通道的一個(gè)樣值能夠在一個(gè)音頻采樣周期內(nèi)傳送出去。指定采用75Ω視頻同軸電纜和BNC接口連接件，發(fā)射機(jī)的輸出電壓峰-峰值應(yīng)為0.3v～0.6V，最長(zhǎng)的同軸電纜長(zhǎng)度不超過(guò)50m。作為另外一種互連方法，可以用光纜，它可以傳送更遠(yuǎn)的距離。例如，光纖分布式數(shù)據(jù)接口(FiberDistributedDataInterface，F(xiàn)DDI)可以用于長(zhǎng)達(dá)2km的連接，也可以采用同步光纖網(wǎng)絡(luò)(SynchronousOpticalNetwork，SONET)。多通道音頻數(shù)字接口(MADI)音頻采樣的量化比特?cái)?shù)可以為24比特。另外，AES／EBU接口標(biāo)準(zhǔn)中的音頻樣值有效位(V)、用戶數(shù)據(jù)位(u)、通道狀態(tài)位(C)和奇偶校驗(yàn)位(P)也全部傳送。采用這種互連方法，可以對(duì)原始的音頻信號(hào)只進(jìn)行一次A／D變換，然后就可以在數(shù)字域內(nèi)依次通過(guò)錄音調(diào)音臺(tái)，對(duì)多通道錄音機(jī)和縮混錄音機(jī)進(jìn)行所有處理了.雖然利用AES3標(biāo)準(zhǔn)也可以在調(diào)音臺(tái)和多通道錄音機(jī)間進(jìn)行互連，但每?jī)蓚€(gè)音頻通道需要兩根電纜(用于信號(hào)送出和返回)，而用MADI進(jìn)行互連只要求用兩根音頻電纜(再加一個(gè)主同步信號(hào))就可以傳送56個(gè)音頻通道。MADI協(xié)議在文件AES10-1991和ANSIS4.43-1991標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行了說(shuō)明。多通道音頻數(shù)字接口(MADI)典型的MADI配置如圖7-4所示。為了減小帶寬，MADI的設(shè)計(jì)者并沒(méi)有采用雙相標(biāo)志編碼，而是采用了具有4／5編碼格式的NRZI編碼(這是基于FDDI協(xié)議)。在這種通道編碼方式中，每32bit子幀被劃分為4比特字，然后按照查對(duì)表來(lái)編碼成5比特字，這樣做的目的是維持碼字中的低直流成分。圖7-4MADI發(fā)送與接收框圖多通道音頻數(shù)字接口(MADI)在NRZI中，用高電平到低電平或低電平到高電平的瞬態(tài)變化來(lái)代表二進(jìn)制的“1”，而無(wú)瞬態(tài)變化則代表“0”。音頻數(shù)據(jù)采樣頻率的范圍可為32～48kHz，并容許有±12％的偏差。不論采樣頻率和啟動(dòng)的通道數(shù)目如何，鏈路的傳輸率固定為125Mbit／s.由于編碼方案的限制，所以實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸率為100Mbit／s。雖然AES3是帶有自時(shí)鐘的，但MADI卻設(shè)計(jì)成異步工作方式。這樣，MADI接收機(jī)必須從傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)中提取出時(shí)基信息，以便接收機(jī)的時(shí)鐘可以被同步。要想保證這一點(diǎn)，MADI協(xié)議規(guī)定每幀至少傳送一次10比特的同步符號(hào)(1100010001)。進(jìn)一步還要將專門(mén)的主同步信號(hào)(符合AES11定義)應(yīng)用到所有互連的MADI發(fā)射機(jī)和接收機(jī)上.由于接口的異步性，所以要在連接的兩端使用緩沖器，以便數(shù)據(jù)能夠由時(shí)鐘來(lái)重新調(diào)整，并以正確的數(shù)據(jù)率由緩沖器輸出。圖7-5MADI通道格式MADI通道格式是基于AES3的子幀格式，如上圖。MADI通道格式只是頭4個(gè)比特不同于AES3的子幀格式。每個(gè)通道由32個(gè)比特構(gòu)成，其中包括4個(gè)模式識(shí)別比特，24個(gè)音頻比特，以及V、U、C和P比特。模式識(shí)別比特提供了幀同步、通道啟動(dòng)／關(guān)閉狀態(tài)標(biāo)志、A／B子幀標(biāo)志、通道塊同步標(biāo)志信息。56個(gè)MADI通道以串行方式傳輸，先是通道0，最后是通道55，所有的通道均在一個(gè)采樣周期內(nèi)傳輸完成，如圖7-6所示。7.2.5其他標(biāo)準(zhǔn)接口1)ADAT(又稱Alesis多通道光學(xué)數(shù)字接口)是美國(guó)Alesis公司開(kāi)發(fā)的一種數(shù)字音頻信號(hào)格式，因?yàn)樽钤缬糜谠摴镜腁DAT八軌機(jī)，所以就稱為ADAT格式.該格式使用一條光纜傳送8個(gè)通道的數(shù)字音頻信號(hào)，由于連接方便、穩(wěn)定可靠，現(xiàn)在已經(jīng)成為了一種事實(shí)上的多通道數(shù)字音頻信號(hào)格式，越來(lái)越廣泛地使用在各種數(shù)字音頻設(shè)備上，目前許多公司的多通道數(shù)字音頻接口，像Frontier公司的系列產(chǎn)品，使用的都是ADAT