誰將引領(lǐng)未來高清音頻!杜比TrueHD對比DTS-HD

1、引子:兩家公司的歷史回頂部引子：隨著下一代高清光盤之爭的落幕，未來高清之路變得明朗了許多。但是玩高清的燒友們往往比較關(guān)注視頻方面的技術(shù)，忽略了音頻方面在這數(shù)年間的進(jìn)步。其實(shí)與推進(jìn)視頻發(fā)展的業(yè)界巨擘一樣，在音頻領(lǐng)域也不乏偉大的領(lǐng)航者，他們?yōu)檫@個平常人認(rèn)為是夕陽產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)域帶來了異常耀眼的曙光。他們就是業(yè)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)制定者杜比實(shí)驗(yàn)室和DTS，在高清時代，他們分別推出了新一代音頻標(biāo)準(zhǔn)Dolby TrueHD與DTS-HD。經(jīng)過長期的資料收集，我們今天將其整理后編輯成文，奉送給廣大音頻玩家。杜比實(shí)驗(yàn)室的歷史：杜比實(shí)驗(yàn)室的LOGO杜比實(shí)驗(yàn)室是由瑞米爾頓杜比博士建立的。1957年杜比自斯坦福大學(xué)畢業(yè)，獲得英國劍

2、橋大學(xué)提供的馬歇爾獎學(xué)金，研究長波段X光。1961年他獲得物理學(xué)博士學(xué)位。1963年，他接受聯(lián)合國任命前往印度擔(dān)任為期兩年的顧問。不過杜比博士的成功卻是因?yàn)樗臉I(yè)余愛好錄音，在多年的錄音實(shí)踐中，杜比博士認(rèn)識到在磁帶上錄制音頻或視頻信號時本底噪聲對錄制質(zhì)量的損壞。在印度時他開始認(rèn)真地思考一種降低噪聲而又不損害錄制質(zhì)量的辦法。他的這些探索成為后來杜比A降噪，B降噪和C降噪系統(tǒng)的基礎(chǔ)。1965年回到英國后，他在倫敦建立了自己的實(shí)驗(yàn)室用以實(shí)施他在印度時想到的方案。1968年成立了以杜比實(shí)驗(yàn)室命名的公司。經(jīng)過41年的發(fā)展，杜比實(shí)驗(yàn)室成為了聲電業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)，產(chǎn)品影響到整個聲電業(yè)的整個產(chǎn)業(yè)鏈，并通過其研發(fā)成

3、果驅(qū)動著整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。DTS公司介紹：從公司宣傳的角度看，DTS相比杜比實(shí)驗(yàn)室要低調(diào)很多，并且絕大多數(shù)的用戶其實(shí)并沒有意識到高階AV應(yīng)用中，最發(fā)燒友追捧的音軌格式是有一個機(jī)構(gòu)在背后運(yùn)作的。下面我們接著介紹聲電行業(yè)中，同樣處于領(lǐng)航地位的DTS。DTS成立于1993年，總部設(shè)在美國加利福尼亞州的Agoura Hills，DTS全名應(yīng)該叫作DIGITAL THEATER SYSTEM，而公司名稱則為DTS TECHNOLOGY。該公司主要架構(gòu)分為兩大部分，一部分是以電影音樂的錄音現(xiàn)場及電影院的編、解碼為主的專業(yè)用“數(shù)字影院系統(tǒng)”，另一部分是以家庭用解碼器的開發(fā)及DVD/LD/CD等套裝軟件為主的

4、消費(fèi)電子用“DTS技術(shù)”兩大部份。談到DTS就必須談到它的創(chuàng)始人TerryBeard先生。80年代末期他已在好萊塢研究電影聲軌已有二十年，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)當(dāng)時的電影聲軌都建置膠卷上，非常容易因?yàn)椴シ藕膿p或過帶造成聲音不清晰的現(xiàn)象，所以極畢生心力開發(fā)一種全新的數(shù)碼系統(tǒng)，將音軌直接同步錄制在CD-ROM上，這整套系統(tǒng)就是現(xiàn)在的DTS系統(tǒng)。這樣一來，不但空間得到增加，而且數(shù)據(jù)流量也可以相對變大，更可以將存儲音效數(shù)據(jù)的CD更換，來播放不同的語言版本（此時的DTS還很難應(yīng)用于家用，以上提及的是影院級設(shè)備的DTS系統(tǒng)）。當(dāng)TerryBeard先生開發(fā)完成了DTS系統(tǒng)，在一位朋友的介紹之下認(rèn)識了世界級大導(dǎo)演斯皮爾伯

5、格，當(dāng)斯皮爾伯格看過了使用DTS處理的電影第三類接觸再與他當(dāng)年用DOLBY系統(tǒng)制作的版本做比較，當(dāng)下就通知環(huán)球制片將他的新片侏羅紀(jì)公園使用DTS系統(tǒng)來制作，而且環(huán)球制片立即為其下 1000多家戲院購買了價值400萬美金的DTS設(shè)備。等到1993年6月11日侏羅紀(jì)公園上映時造成電影界大轟動，DTS一舉躍升為世界主流系統(tǒng)之一，在1994年7月斯皮爾伯格與TerryBeard正式成立DTS TECHNOLOGY公司，這便是該公司的由來。進(jìn)入到2009年，DTS憑借更強(qiáng)悍的數(shù)字音頻編解碼技術(shù)DTS-HD，成功在廣大發(fā)燒圈造成持續(xù)影響力，隱然有成為下一代音頻格式霸主之勢。說到這里，相信大家已經(jīng)開始對這兩

6、個音頻格式充滿了好奇，下面筆者便為大家進(jìn)行對比介紹。2Dolby TrueHD / TS-HD特性對比回頂部Dolby TrueHD/TS-HD基本特性對比：特性DTS-HDDolby TrueHD編碼方式：PCMPCM是否無損編碼：是是最大聲道數(shù)量：8/32/或以上8/或以上支持采樣頻率：48/96/192kHz48/96kHz支持采樣精度：16/24bit16/24bit音頻最高碼率：24.5Mbps18MbpsHDMI規(guī)范支持：Rev1.3Rev1.3等響及智能動態(tài)：無有向前兼容性：支持支持多樣化7.1方案：有無實(shí)際上以上參數(shù)的對比并不能特別有效的讓我們區(qū)分出兩者的特性區(qū)別，因?yàn)樗麄冊诤?/p>

7、多地方有相似之處。即便是最高碼率，在HD-DVD上，兩者竟然也是相同的。那么下面我們?yōu)榇蠹医榻B兩個音頻標(biāo)準(zhǔn)的特性。1.次世代超高PCM編碼規(guī)格目前業(yè)內(nèi)有兩大流行數(shù)碼編碼方式，一個便是我們熟知的PCM編碼方式，它通過采樣頻率與采樣精度兩個參數(shù)記錄模擬音頻信號，由于該類編碼方式的錄音設(shè)備相當(dāng)?shù)钠占?，因此這種編碼方式的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，常見的CD / APE /FLAC / mp3等我們現(xiàn)在常用的數(shù)碼音頻信號都采用此類編碼。另一個則是目前HiFi發(fā)燒友熟知的，被SACD發(fā)揚(yáng)光大的DSD編碼方式，也就是1bit編碼方式。由于其具有超高的采樣頻率，以及獨(dú)特的采樣對比方式，因此在模擬信號的還原上，DSD編碼系

8、統(tǒng)有著無可比擬的優(yōu)勢。要點(diǎn)1、100%無損編碼？今天我們介紹的兩個音頻標(biāo)準(zhǔn)都采用PCM編碼，并且都聲稱自己為100%無損音頻。之所以這么說是以當(dāng)前的電影數(shù)碼錄音技術(shù)為前提的。由于電影的數(shù)碼音軌采用96kHz/24bit的編碼規(guī)格，因此兩個音頻格式如果都采用這個規(guī)格，那么音軌上的數(shù)字信號就能與原數(shù)碼信號進(jìn)行完整無損的一對一的比對還原，這便是兩個標(biāo)準(zhǔn)所宣傳的100%無損編碼。要點(diǎn)2、采樣頻率、采樣精度及碼率兩個音頻標(biāo)準(zhǔn)的采樣頻率及精度都相當(dāng)，都支持48/96kHz規(guī)格的采樣頻率及16/24bit字長的采樣精度。不過DTS-HD還能支持192kHz采樣頻率，這可能是DTS在環(huán)繞發(fā)燒領(lǐng)域獲得親昵有關(guān)（

9、現(xiàn)在已經(jīng)能夠找到很多環(huán)繞聲發(fā)燒碟，大多采用DTS規(guī)范）。碼率方面，DTS-HD支持最高24.5Mbps碼率，杜比TrueHD最高為18Mbps。DTS聲稱自己采用的是經(jīng)過處理的音頻信號，但能夠一對一完整還原原來的數(shù)碼信號，這一點(diǎn)恐怕能夠解釋DTS-HD為何能夠支持更多樣化的8聲道擺位方式以及如何向下兼容的了。3信號傳輸特點(diǎn) / 多聲道支持回頂部2、信號傳輸（HDMI）要完整傳輸兩個編碼規(guī)范下的音頻文件，就必須使用HDMI 1.3接口及線材。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的S/PDIF類接口只能支持全7.5Mbps數(shù)碼率傳送，1.1及1.2規(guī)范的HDMI接口也不支持這么高碼率的音頻信號傳輸。上圖可點(diǎn)擊放大也就是說，要

10、完整體驗(yàn)HD DVD或Blu-ray Disc的頂級規(guī)格多聲道環(huán)繞音頻，您必須要有一臺支持HDMI 1.3接口的擴(kuò)音機(jī)，除非您的播放器是內(nèi)置DTS-HD / Dolby TrueHD解碼的。3.多聲道支持目前家用主流多聲道系統(tǒng)大多為5.1系統(tǒng)，7.1系統(tǒng)普及率還不是很高，這很可能是因?yàn)樯弦淮襟w載體DVD的容量限制造成的（DTS-ES版的DVD在國內(nèi)都還很鮮見）。但是隨著藍(lán)光的大舉殺入，未來多聲道家庭影院必然是以7.1系統(tǒng)為發(fā)展主流的。從兩個HD時代的音頻規(guī)范細(xì)節(jié)中我們也可以看到這一點(diǎn)。DTS-HD與Dolby TrueHD都支持相對與數(shù)碼母帶完全無損的8聲道音頻信號，并且都留下了未來提升應(yīng)用

11、的余地。按照其白皮書的介紹，兩者的未來拓展聲道數(shù)都是沒有封頂?shù)?。這雖然不能一概說是無限的（不可能不考慮錄音設(shè)備以及信息載體的限制），但是拓展性可以說是相當(dāng)寬裕的，DTS-HD更是能夠支持32聲道的無損記錄（應(yīng)該是影院級應(yīng)用了）。下面我們?yōu)榇蠹医榻B兩個規(guī)格的不同特色。4DTS-HD的技術(shù)優(yōu)勢回頂部DTS-HD的技術(shù)優(yōu)勢1.DTS-HD家族：與Dolby TrueHD目前尚只有一個主體規(guī)范不同，DTS-HD目前已經(jīng)分為兩塊DTS-HD Master Audio以及DTS-HD High Resolution Audio。他們分別應(yīng)對不同的高清應(yīng)用。詳情請見下圖。DTS-HD Master Audi

12、oDTS-HD主體音頻能將音頻處理得與錄音原本1比特對1比特的相同。DTS-HD主體音頻處理的音頻能達(dá)到了超高可變比特率Blu-ray碟達(dá)24.5Mbps和HD-DVD至18.0Mbps。因而能對應(yīng)音頻的全部信息：7.1聲道都達(dá)到96khz/24bit的取樣率和深度，與原來的錄音版本完全一樣。用DTS-HD主體音頻能享受到與藝術(shù)家意圖嚴(yán)格相同的電影和音樂。DTS-HD High Resolution AudioDTS-HD高分辨率音頻(High Resolution Audio)處理的7.1聲道聲音與原始聲音沒有實(shí)際上的區(qū)別。DTS-HD高分辨率音頻處理的音頻標(biāo)準(zhǔn)為：Blu-ray碟為60Mb

13、ps和 HDDVD為3.0Mbps。他同樣能把7.1聲道聲音以96kHz/24bit的取樣率和量化深度處理。允許內(nèi)容創(chuàng)造者以高分辨率音頻去處理電影上豐富聲音，但碟片因空間的限制也許不能再放入DTS-HD主體音頻了。2.向下完美兼容的DTS-HD所有DTS-HD碟片都帶有一個DTS數(shù)字環(huán)繞聲(DTS Digital Surround)核，因而能夠兼容全部以前和將來的DTS音頻設(shè)備，你可以放心地持有DTS-HD碟片。他能在Blu-ray和HD-DVD播放機(jī)上播放出DTS-HD音頻，用你具有DTS能力的接收機(jī)去享受高品質(zhì)的DTS數(shù)字環(huán)繞聲。DTS-HD數(shù)據(jù)流進(jìn)入到原有的DTS解碼器，則任何解碼器不論

14、新舊都能讀出DTS-HD中的DTS核數(shù)據(jù)，還原出DTS-ES以下的各種DTS音頻。這即是說，你用早先的DTS 5.1聲道解碼器，還原出DTS 5.1聲道音頻；你是后來的DTS-EX 6.1聲道解碼器，則解碼出后方三個聲道是矩陣編碼的DTS 6.1聲道音頻；若是當(dāng)時最頂級的DTS-ES解碼器，則能獲得獨(dú)立6.1聲道的DTS音頻。而擴(kuò)展區(qū)的數(shù)據(jù)這類解碼器壓根“看”不到，絲毫不會妨礙核數(shù)據(jù)的還原。當(dāng)然，如果要了體驗(yàn)DTS-HD音頻的全部好處，你就需要重新買一臺DTSHD音頻解碼器的A/V接收機(jī)或家庭影院系統(tǒng)，或帶DTSHD解碼的Blu-ray碟或HD-DVD播放機(jī)。5DTS-HD多樣化7.1解決方案

15、回頂部3.多樣化的7.1多聲道解決方案DTS-HD與Dolby TrueHD的一大不同點(diǎn)就是支持多大7種不一樣的7.1多聲道解決方案，具備更多的玩法，因此也有更豐富的聲場表現(xiàn)力。這一點(diǎn)對AV系統(tǒng)發(fā)燒友來說是絕不能忽視的。1）：傳統(tǒng)（7.1 Speaker Layout: Traditional）傳統(tǒng)的音箱布局大家都熟悉，但各音箱與聽眾席的角度就不一定知道了。DTS公司給出了具體的角度，聲音制作者就是以這樣的還原方式去分配聲音的。用戶以這種的角度來布置音箱就能獲得最正確的聲象定位。2）：全后方環(huán)繞聲（7.1 Speaker Layout: Full Rear Surround）這種布局把環(huán)繞音箱

16、后移20度，加強(qiáng)后方聲場縱深度。3）：側(cè)面提升（7.1 Speaker Layout: Side High）把環(huán)繞聲分為左環(huán)繞高(Lhs)和右環(huán)繞高(Rhs)及左、右環(huán)繞聲(Ls、Rs)共四路。 二路環(huán)繞高的音箱高度提高，后方兩路環(huán)繞聲拉寬、前置。如果你房間的側(cè)墻下方有家俱什么的、或環(huán)繞箱不太大，這種放置方式可節(jié)省些空間，后方空間也可小些。4）：前方增寬（7.1 Speaker Layout: Front Wide）這種布局的DTS伴音看來是需要專門制作的，若用傳統(tǒng)的71聲道軟件依靠解碼器的算法去重構(gòu)，可以使得房間深度不夠的家庭影院也有寬大的聲場的效果。但整體聲場的聽感就不會與導(dǎo)演的意圖一致了

17、。5）：前方提升（7.1 Speaker Layout: Front High）該格式前方有五路，原兩路左(L)、右(R)聲道分別擴(kuò)展出左高(Lh)和右高(Rh)另外兩路。這樣，前方聲場就從主要是水平方向的聲像變化發(fā)展出水平上下的二維聲象變化，正面的動感大大加強(qiáng)。6）：中心頭頂（7.1 Speaker Layout: Center Over-Head）這種音箱布局能產(chǎn)生上方近乎半球面的聲像定位，對發(fā)生在頭頂上面的聲音表現(xiàn)更加出色。7）：中央增高（7.1 Speaker Layout: Center High）中央聲道被分為上下兩路，能增強(qiáng)前方的上下感，而后方仍有一中央后方環(huán)繞聲道：因而后方的環(huán)

18、繞感會優(yōu)于前方提升7.1聲場的聽感。6Dolby TrueHD的技術(shù)優(yōu)勢回頂部Dolby TrueHD的技術(shù)優(yōu)勢元數(shù)據(jù)功能元數(shù)據(jù)是在杜比TrueHD音頻流中伴隨音頻數(shù)據(jù)的控制信息，杜比TrueHD包含了之前完整的元數(shù)據(jù)功能，譬如瞬時預(yù)噪音處理技術(shù)等，并且通過這個元數(shù)據(jù)功能，杜比TrueHD能夠?qū)崿F(xiàn)更多的家用化功能。1.更注重一般用戶實(shí)際使用的智能動態(tài)控制技術(shù)目前我們收到的資料顯示，元數(shù)據(jù)在音量方面的應(yīng)用有兩個，一是在采用了Dolby TrueHD技術(shù)的不同節(jié)目間進(jìn)行切換時，不會因?yàn)楣?jié)目的音量不同而造成聲音的階梯及變化，而是保持一定的電平輸出水平。這一點(diǎn)無疑會令該標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用到高清電視節(jié)目上（不得不

19、佩服杜比實(shí)驗(yàn)室的市場研究者）。另一個功用是聲音動態(tài)智能控制，該功能在夜間使用時開啟便能控制聲音的最高和最低電平，令聲音水平維持在一個比較平衡的水平上，高音量信號會得到控制，不至于影響他人，而低音量信號的電平會有所提高，讓人們能夠更容易聽到聲音的細(xì)節(jié)，也從另一個方面控制了整體音量，因?yàn)槟锹牭搅烁嗟募?xì)節(jié)，恐怕還會繼續(xù)降低總音量。2.支持MLP無損音軌解碼MLP無損壓縮（MLP Lossless）的核心技術(shù)是DVD-Audio音頻技術(shù)的先驅(qū)，是一項(xiàng)具有多聲道特點(diǎn)的DVD-Audio核心音頻技術(shù)。該技術(shù)可使唱片業(yè)界在DVD碟片中儲存24Bit/96KHz的多聲道環(huán)繞聲編碼錄音或是24Bit/192KHz的立體聲編碼錄音，并能在保證音頻質(zhì)量完全無損的同時提供多聲道回放的能力。應(yīng)用上，MLP無損技術(shù)比任何其它的無損音頻格式的使用時間更