[发明专利]与数字通用盘视频标准兼容的数字音频处理系统

说明书

                        技术领域

本发明相关于与数字通用盘(DVD)视频标准兼容的数字音频处理系统，更详细地说，相关于在处理数字音频数据时提供比由DVD视频标准提供的数字音频数据具有更高质量的数字音频数据，从而在即使采用DVD视频标准的DVD再现设备中也能再现它的数字音频处理系统。

                        背景技术

光盘(CD)被广泛用作音频数据的记录媒体，这种CD可以包含以44.1kHz的抽样频率和16个量化位表示的数字音频数据，但是它却不能提供原始记录母体所具有的音频质量。

通过最近所作的许多研究，人们知道需要采用192kHz的一个抽样频率和24个量化位来采样音频数据，以便提供与原始记录母体相同的音频质量。由于信号的特征，高质量的音频信号需要高数据传输率。现有的DVD可以提供很高的数据传输率，从而能提供与原始记录母体相同的音频质量。然而，对于由最大为96kHz的一个抽样频率和24个量化位进行线性脉冲码调制的音频数据而言，现有的DVD视频标准允许它被记录在DVD盘上。

与此同时，索尼和夏普等日本公司提出了一种新的音频格式，称为直流数字音频系统，以便提供比现有的DVD视频标准提供的音频质量更高的音频质量。直流数字音频系统由日本东京索尼公司Shibaura技术中心的Ayataka Nishino、Gen Ichimura、Yoshizumi Inazawa、Norikazu Horikawa和Tadao Suzuki在“AES the 100th Convention，Preprint 4163”中公开。根据该系统，一个模拟音频信号被进行sigma-delta模数转换，以便表示为64fs的一个采样频率和一位的一个量化位。由这种sigma-delta数模转换得到的位流数据被直流数字(Direct Stream Digital，DSD)记录装置记录在记录媒体上，并从该记录媒体重放。由DSD再现装置从记录媒体重放的位流数据被sigma-delta模数转换为64fs(fs是模数转换的一个采样频率)的一个采样频率和一位的一个量化位。由这种模数转换得到的模拟音频信号由模拟滤波器滤波。直流数字音频系统采用2.8Mbps左右的全数据率，该数据率适合现有的DVD。因此，如果使用这样一个系统在DVD上记录音频信号，就可以提供比现有的DVD音频标准提供的音频质量更高的音频质量。

然而，当音频质量比由96kHz和24位的线性脉冲码调制(PCM)音频数据提供的音频质量更高的数字音频数据被记录在现有的DVD上时，根据DVD视频标准被制作来处理音频数据的DVD视频再现装置不能再现记录在DVD上的数字音频数据。

另外，直流数字音频系统也与现有的DVD视频标准不兼容，因此根据DVD视频标准设计的再现装置不能再现根据直流数字音频系统处理并记录在DVD上的音频数据。

                            发明内容

为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种数字音频处理系统，用于产生比DVD视频标准提供的数字音频数据质量更高质量的数字音频数据，同时与现有的DVD视频标准兼容。

为了实现本发明的上述目的，提供了一个用于数字通用盘(DVD)的数字音频处理系统，该数字音频处理系统包括：一个抽取(decimation)滤波单元，用于对第一数字音频数据进行抽取滤波并产生符合DVD视频标准的第二数字音频数据；一个采样与滤波单元，用于对第二数字音频数据作向上采样和滤波并输出由此得到的第三数字音频数据；一个减法单元，用于从第一数字音频数据减去相应的第三数字音频数据并产生能恢复第一数字音频数据的残留数据；一个编码器，用于编码由减法单元产生的残留数据并产生编码后的残留数据。

第一数字音频数据提供的音频质量比由DVD视频标准提供的音频质量高。