HDCD的編碼解碼技術(shù)特點

　　3.一個比特的信息擴(kuò)張量，何時操作受制于HDCD的隱含控制碼(稍后講到)，對于普通CD播放，信息無變化，而用HDCD譯碼器播放，則可在隱含碼的控制下，信息準(zhǔn)確膨脹，達(dá)到大動態(tài)播放的目的。

　　4.高頻擾動技術(shù)(Dither)。采用高頻擾動技術(shù)，可提高量化信號的分辨能力，使之量化器的非線性變換特性得以改善，降低低電平信號的諧波失真，而且有可能重現(xiàn)低于量化差值的信號。但如添加不當(dāng)，高頻振蕩(dither)將會變成真正的添加噪聲。HD CD技術(shù)采用了改良的高頻擾動技術(shù)，使得音樂細(xì)節(jié)更為豐富而噪聲低不可聞。

　　5.HDCD隱含控制碼。對于HDCD的最后量化操作部分，為準(zhǔn)確控制HDCD編碼記錄的超量信息在解碼器上精確播放，特設(shè)置一相關(guān)的控制代碼，這個代碼被插入數(shù)據(jù)記錄的字組段中的最小有效位LSB位，如被普通CD機(jī)播放該碼為隱含而不被激發(fā)。由于所處的特定位置且只占LSB位元的1%～5%，對于CD音質(zhì)的影響弱不可聞。當(dāng)用HDCD解碼器播放時，系統(tǒng)可準(zhǔn)確捕捉該隱含碼并用來激活主要數(shù)據(jù)通道的信息，使得信息量膨脹，得到數(shù)倍于普通CD格式的信息輸出，經(jīng)DA轉(zhuǎn)換即可獲得大動態(tài)、細(xì)節(jié)豐富、高信噪比的 模擬音頻信號。

　　為避免誤碼操作，HDCD采用在主副通道設(shè)置雙重代碼同步計時器，這樣它與該字組段中的主要信息相伴而生時序不會錯位。只有在隱含碼與主要相關(guān)代碼呼應(yīng)時，主通道選擇數(shù)據(jù)才有效，否則取消解碼操作。

　　模擬音頻信號經(jīng)緩沖器低通濾波后，先進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并用一個高頻擾動信號對ADC實時控制，量化產(chǎn)生 88.1kHz、24bit數(shù)據(jù)流，該數(shù)據(jù)流向主副兩通道，主通道信息被延遲存儲，而副通道信息相對于主通道提前一個分量進(jìn)行數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生控制信號，該信號動態(tài)控制數(shù)字濾波器做取樣率變換，振幅編碼和增益控制。最后由微處理器將分析、濾波、數(shù)據(jù)再格式化容易被漏失的信息分離(這些信息可能涉及到音色、聲場、微細(xì)聲音)，與控制碼一起組合生成隱含碼被插入主通道音頻數(shù)據(jù)LSB位，經(jīng)高頻擾動處理后再量化為16bit/44.1kHz標(biāo)準(zhǔn)CD格式輸出，完成全套HDCD編碼過程。

　　HDCD的解碼

　　HDCD的解碼操作是編碼過程的逆動作。設(shè)計目的是在DAC的數(shù)字濾波器部位用HDCD解碼專用集成電路取代，完成HDCD信息解碼及超取樣數(shù)字濾波雙重作用。

　　解碼器首先檢測數(shù)據(jù)流中的LSB位中是否攜帶有HDCD隱含碼，如有則按照隱含碼的連續(xù)指令激活主通道音頻數(shù)據(jù)信息使之膨脹，恢復(fù)在編碼過程中對數(shù)據(jù)信息的壓縮。由于隱含碼的控制，可準(zhǔn)確地對波峰進(jìn)行適時擴(kuò)展，對低于平均電平值的信息做適當(dāng)?shù)脑鲆嫦聹p ，因此HDCD方式可獲得高于常規(guī)的大動態(tài)及小信號的高清晰度。

用Windows Media Player播放帶有HDCD編碼的CD光盤

　　早期作為HDCD的唯一解碼芯片是美國PMI公司生產(chǎn)的PMD100，該芯片需經(jīng)授權(quán)使用。它是一個28腳DIP封裝的大規(guī)模集成電路。當(dāng)PMD100接收到輸入數(shù)據(jù)為HDCD編碼方式則自動轉(zhuǎn)換到HDCD解碼格式下工作，并在其27腳輸出電流驅(qū)動LED發(fā)光管做狀態(tài)指標(biāo)。

　　當(dāng)非HDCD信號時，信息數(shù)據(jù)被接收做常規(guī)超取樣數(shù)字濾波處理，因此該器件有雙重特性。在做普通CD格式數(shù)字濾波器使用時該器件特性也相當(dāng)優(yōu)良，通帶紋波從0～20kHz不超過0.0001dB，阻帶衰減>120dB。

　　后來在2000年9月微軟收購PMI公司后，還推出PMD200解碼濾波芯片，目前市場售價在200元左右。而由于微軟收購了PMI公司后，將HDCD解碼算法很快用于Windows操作系統(tǒng)下的Windows Media Player播放器，這樣用WMP在PC上播放HDCD碟片將可以達(dá)到解碼HDCD的效果。