Dolby TrueHD 、DTS-HD Master Audio和LPCM比較解析

    自拿到松下的BD30播放機之后，已經(jīng)可直接輸出Dolby TrueHD及DTS-HD Master Audio的數(shù)碼流(bit stream)訊號至高清影音擴音機解碼，可以真正欣賞到Dolby TrueHD及DTS-HD Master Audio的威力。之前，由于高清播放機未能輸出Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio的數(shù)碼流訊號，大家最常聽的，可能是另一種高清音效--多聲道Uncompressed PCM，大部份早期面世的藍(lán)光碟及HD DVD碟設(shè)有多聲道PCM輸出功能。

    PCM的吸引力來自訊號本身沒有經(jīng)過任何壓縮處理，實際上比DVD所用的AC3及DTS更接近原音，再者，到了藍(lán)光的年代，PCM已擴展到5.1及7.1聲道，我所接觸過的朋友們都無一不贊多聲道PCM的效果傳神及低頻有力，甚至有些朋友更說，有了PCM便足夠，何需理會什么Dolby TrueHD及DTS-HD Master Audio呢？事宣上，你又會否覺得有了多聲道PCM，就沒有必要理會其他的無損失性HD壓縮音效嗎？如果情況真是這么簡單，杜比和DTS又何需為Dolby TrueHD及DTS-HD Master Audio等新音效花這么多研發(fā)功夫呢？再者，為何藍(lán)光及HD DVD的規(guī)格要加入它們呢？

    首先從技術(shù)層面去比較一下。數(shù)碼音效的基本是以Sampling即bit rate及kHz來造出不同的解析度，bit rate越大，kHz越高，音質(zhì)就更好及精細(xì)；然后再分有壓縮和無壓縮，最后就是有損失性和無損失性的壓縮。如果以同bit及kHz的音效播放，無壓縮的PCM會比同解析度的無損性壓縮好，而無損失性的壓縮音效又會比有損失性壓縮音效為佳。

我們來看看CD唱片碼流是如何獲得的
      例如，對于一張CD唱片而言，通常是16bit量化，44.1KHZ取樣率
      那么一般CD唱片的碼流是16*44.1*2=1411Kbps(因為一般CD是兩聲道錄音)
      那么一般在DVD階段，都采用是的48KHZ取樣率
      那么一條兩聲道PCM音軌的碼流是16*48*2=1536KBPS
      而多聲道PCM，比如很多sony 發(fā)行的藍(lán)光DVD帶5.1的PCM格式，它們的碼流就是16*48*6=4.6Mbps
      這些都可以通過實踐來驗證，再比如96KHZ取樣，24bit量話，如果是5.1聲道的，那碼流就是96*24*6=13.8M( chris botti LIVE克里斯波提演奏會的blu-ray就有這么條音軌)
      
     我們再來看看通常的DD5.1，它的48KHZ/16BIT的音軌一般是448KBPS的碼流，也就是說相對于5.1聲道的LPCM，壓縮了10倍左右。DTS5.1的話，如果是768KBPS的話，基本就是壓縮到原來的1/6，如果是1536的話，就是壓縮到原來的1/3。

     好，接下來我們來看 Dolby TueHD5.1和DTS-HD Master Audio 5.1，DTS-HD Master Audio和Dolby TueHD和LPCM首先不同的是前兩者是動態(tài)碼率，后后者是靜態(tài)的，也就是當(dāng)需要大信息量的時候，碼流會變高，反之則下降。

    現(xiàn)在市面上流行的帶DTS-HD Master Audio的電影碟基本碼流都在3.8-5.3之間波動，在我手上的藍(lán)光碟中，有28天后，28周后，后天，天國王朝，蒼蠅等片都是屬于這個碼流的范疇，我們假設(shè)它的碼流在4.6左右，那么它的壓縮量其實相當(dāng)于LPCM

    當(dāng)然也有小于這個值的，比如虎膽龍威第一和第二集，DTS-HD Master Audio的碼流在1.9-3.9之間，那這個壓縮量顯然要比前者大。這我們也可以理解為DVD年代的1536DTS和768DTS的概念。

    當(dāng)然也有一些特別大的，比如蔡琴的演唱會，還有DTS-HD DEMO中的音樂演示片段最后一段，碼流都要在8，9，甚至10M以上，當(dāng)然它們都是以96/24來取樣的。但有一點可以明確的，就是在藍(lán)光年代里，音頻碼流不在是靜態(tài)的了，而且比原來要復(fù)雜一些，比如同樣的是96/24來取樣DTS-HD Master Audio也會有不同的碼流高低，這視其壓縮的不同。

    至于Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio哪個更好一些，有相關(guān)的影碟制作人員透露，以同一段影片來制作了一張用作測試的Blu-ray碟來比較各式音效的效果。這張測試碟內(nèi)有以16bit/48kHz音源的PCM 5.1聲軌，有Dolby TrueHD 5.1聲軌、有DTS-HD Master Audio聲軌，亦有Dolby Digital及DTS聲軌，前者三種格式為HD規(guī)格的音效，后兩種為DVD規(guī)格的音效。從播放出來的結(jié)果，PCM有最接近音源的效果，Dolby TrueHD及DTS-HD Master Audio有80%-98%近似原有的音源，而Dolby Digital及DTS與音源的近似程度約55%-70%。接下來，我找來一段24bif/192kHz的片段來測試，PCM依然最好，Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio的近似比率沒變，但另外兩種DVD格式的音效的近似比率就下降了多10%左右。

    明顯地，DVD年代的有損失性壓縮，未能與HD時代的要求共同進退，而新的無損性壓縮音效的改善明顯，更可能在HD年代生存下去。到這刻，你可能問我那不是PCM就是HD年代的真理嗎？我會答你，不是真理，只是「蘿想中的真理」才對。在實際應(yīng)用上，大部份的數(shù)碼制式都有一個不變的限制，就是transfer rate，在Blu-ray格式及HD DVD格式的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)中，transfer rate分別是50Mb/sec及36.55Mb/sec，這正是碟機能讀取碟片的速度，這個固定頻寬會同時被該碟內(nèi)的影音訊號、各式音效訊號及字幕訊號所攤分，因為用家可在關(guān)看時隨意轉(zhuǎn)換音效及字幕而不會出現(xiàn)不同步的現(xiàn)象，因此實際讀碟時，是每秒把所有資料讀取，而不是因應(yīng)用家的選擇來讀取。用家選擇的音效和字幕，只是命令碟機作個別的解碼而矣！

    有了這個概念后，先假設(shè)碟片的容量如果是無限大，要顧及的只有transfer rate，16bit/48kHz的PCM 5.1的頻寬是大約4.6Mb/sec，而24bit/96kHz就是13.8Mb/sec，制作一張Blu-ray為例，就只剩下約36.2Mb/sec的頻寬，再扣除了其他的語言、音效、字幕等訊號后，剩下來供影像訊號應(yīng)用的頻寬便更少，如果是7.1環(huán)繞聲，那剩下的頻寬便會再下降。不要忘記我們是假設(shè)碟片的容量是無限大，但礙于transfer rate有限，唯有消減影像訊號的bit rate去遷就有限的頻寬，最后的結(jié)果是畫質(zhì)下降�？磥�，有高還原度的無損失性壓縮音效是能將影音質(zhì)素平衡化的關(guān)鍵音效，不遇頻寬有限，只有在影/音質(zhì)素中作取舍；試問在HD年代里，音效多好，始終都不及畫質(zhì)好重要，那多聱道PCM就未必是HD年代的終極方向。