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DTS-HD深入解析

作者:  轉載自:  發佈日期:2011/9/2

在此之前,我們對DTS以及DST CD有一個簡單的認識。所謂DTS音軌,採用的是經由DTS(Digital Theater Systems)編碼後的 5.1 聲道標準。DTS的最大編碼流量與LPCM相同,也就是每秒 48000×16×2=1536000bps=1536kbps。相對而言,這遠比另一種流行的多聲道編碼系統——Dolby Digital (AC-3)所提供的448kbps來得大。換句話說也就是,DTS在多聲道音品的壓縮過程中失真小得多。這一特點使得DTS在多聲道編碼系統中有著先天的優勢,也正因為如此,與DTS相關的製品和設備也市場上日漸受到消費者的青睞。

● DTS CD
    DTS CD,顧名思義就是DTS音軌的音頻Audio-CD。其存儲方式與一般的音樂 CD 相同,都是16bits/44.1kHz的採樣頻率。只是DTS CD中紀錄的實際內容並不是普通CD的PCM採樣信號,而是DTS 編碼的音軌信號。由於DTS CD檔記錄形式與普通CD相容,因此它也就與音樂CD一樣可以用普通的方法複刻、製作和播放。並且,目前市面上絕大多數帶有數位輸出功能的DVD播放器和CD播放器都支援直接輸出DTS數位信號,加上多數音響愛好者或器材商店都已經有的DTS解碼設備,更使得欣賞DTS CD可以隨心所欲、異常方便。
欣賞 DTS CD 時,需將播放機的數位輸出(SPDIF或光纖輸出介面),連接到相應的DTS解碼器或解碼功放,再由相應的DTS解碼器或解碼功放對送至的數位信號進行解碼,方可獲得精彩的DTS 5.1 聲道輸出。如果是在電腦上,需要安裝PowerDVD或WinDVD這類支持DTS的播放器播放,才能正確重播DTS CD的多聲道音頻信號。

● 數碼劇院效果系統(DTS)解析
DTS(Digital Theater Systems,數碼劇院效果系統)是一種用於電影和音樂的高品質多音軌環繞聲技術。DTS採用聲音的相關性高效的壓縮資料,使採樣率在24-bit下達到192KHz。與CD相比,CD採用線性PCD編碼,在16-bit下採樣率僅為44.1KHz。
    當將類比聲音信號轉為數位信號時需要進行採樣。CD由兩條音軌組成,使用16-bit PCM方式每秒採樣44,100次(44.1KHz),採樣可被量化為65,536(2的16次方)個級別。而24-bit 採樣可被量化為16,777,216個級別。這種巨大的差異會使聲音能夠被更真實的記錄下來,並且更平滑、更具動態效果,使聲音還原更接近於原始的效果。
● 影劇院中的DTS
DTS於1993年由Jurassic Park發佈進入影劇院。DTS是採用6聲道環繞系統,與杜比類似,但與杜比也有一些較大的差異,並與杜比一樣被眾多的影劇院所採用。
在影劇院中,杜比將聲音編碼與電影記錄在一起,而DTS使用一張單獨的CD來存儲聲音並採用一種同步技術使聲音與影像保持一致。同時DTS將兩個後備的聲道與影片存儲在一起,以備在CD音響出現問題時使用。
● DTS在DVD光碟中的使用
並非所有的杜比在DVD或光碟中都使用6聲道(5.1)。杜比音軌可從單聲道到6聲道,大量已發佈的杜比光碟都不是6聲道的,許多採用4聲道甚至是單聲道的。而DTS發佈的都是5.1DTS高品質6聲道環繞聲,並在DTS資料處理時不加入任何音效增強處理。DTS僅僅是採用高採樣率並對採樣使用經過大量驗證的基於人類聽覺特性的資料壓縮技術。
    對於家庭影院的發燒友,有許多方法可將DTS加入到他們的系統中。DTS光碟已經出現了幾年了,其音效非常完美但是DTS的光碟還比較少。DTS也在光碟市場中尋求更適合的位置。
帶有DTS的DVD同樣也較少,它們具有比杜比更為完美的聲音效果:音效更具動感並且更平滑,低音更清晰、更深沉。
有一些CD使用DTS編碼。一般採用20bit記錄,與標準的16bit編碼相比音效有明顯的提高,其中絕大多數為6聲道(5.1)的。
● 播放DTS所需設備
要輸出DTS信號必須有DVD播放器。大多數較新的播放器都具有此功能。在接收的設備中必須有DTS解碼器或在中間加入一個獨立的處理系統。
用於播放DTS光碟的播放器必須有數碼輸出功能。DTS光碟和DTS CD播放系統都必須具有DTS解碼器。
● 總結
DTS是一種優秀的技術並開始用於普通消費者。雖然DTS技術能夠提供比CD和杜比更完美的音效,但使用DTS的盤(光碟、DVD、CD等)卻很少。使用杜比的DVD有幾千種,而使用DTS的僅幾百種。鑒於DTS技術的日益大眾化,許多製作公司開始發佈更多的DTS製品,DTS會更多的進入到家庭影院或音響系統。DTS將更完美的展現5.1立體環繞系統的風采。

● DTS-HD概述
    DTS將DTS-ES獨立6.1聲道發展到DTS-HD(High Definition),這些格式現己用於下一代數字電影院和Blu-ray及HD DVD上。數位影院系統DTS推出的新編碼格式叫DTS-HD。也許你早先聽說過DTS在ES 6.1聲道之後推出過更多聲道的DTS++格式,這個DTS-HD就是DTS++的正式注冊商標名稱。
DTS-HD是一套相關聯的聲學音頻編碼系統,包含原先的DTS數位環繞聲,DTS-ES和DTS 96/24,也加有無損壓縮技術。但它具有更高的互換性和擴張性,除了兼顧更高音質、更多聲道外,還能相容網路下載內容的互動性。取樣頻率和聲道選取也更加靈活。但依然保持了壓縮比例比DD+小的特點,故聲音資訊損失少、細節更為豐富。
● DTS-HD特點  
    DTS-HD以7.1聲道為起步。支持1.5Mbps以上的高比特率,是現在普通DVD影碟所採用的768kbps的近兩倍。取樣頻率範圍從8-192kHz(16/24bit)。最大有32聲道的環繞輸出,據稱格式能支持的獨立環繞聲道數目是無限制的。
DTS-HD的資料流程量可以根據聲音品質的要求靈活進行轉換,對應的音頻比特率可以適應從DTS環繞聲格式到高品質的無損壓縮格式。而且,不管何種格式都能下混合出5.1環繞聲和雙聲道音頻。

  DTS-HD作為數位電影院的標準格式不在這�婸﹞F,主要看看在下一代光碟上為家庭影院多聲道提供的的音頻格式會怎樣。
DTS-HD的7.1聲道是在傳統的5.1聲道上增加了二個附加聲道。就這二個聲道就能使新系統的環繞聲效果遠遠高過傳統環繞聲。

  第一個好處是聲音有更加精確的位置。7.1聲道就有能力把近乎完美的聲音輻射到整個聽音室。使每個人都能有一個良好的座位,並非只有一個“皇帝席”第二個好處是7.1聲道有更好的特殊動態效果。
由於有了更多的聲道和音箱,聲音能更正確地定位於聽音室各點。特別的效果點,如噴氣機在頭頂上飛翔、或利箭射向頭頂,會使聲場更加戲劇化和真實。
以7.1聲道出現的DTS-HD音頻也能使你喜歡的音樂更加生動起來。以兩個附加聲道,藝術家和製作商能戲劇性地“開發”聲音的混合方式。每一個樂器和每一種聲音都能”定位”進聽音室的不同地方。音樂可以混合出把你和樂隊一起放入錄音棚、與鼓手放在一個臺階或音樂廳的第一排的效果。

  DTS-HD音質之所以好有二個成因,一是本身的編碼技術提高,二是硬聲道的安排。
● DTS-HD的編碼特性
DTS-HD能編碼和解碼的DTS格式有三種:
DTS-HD主體音頻(Master Audio),DTS-HD高解析度音頻(High Resolution Audio)和DTS數位環繞聲(Digital Surround)。可以對付各式各樣的最新娛樂要求。

  DTS-HD主體音頻(Master Audio)
    DTS HD中的DTS HD Master Audio才是無損壓縮音軌,DTS宣稱它是“bit for bit”的完整再現錄音母帶效果,也是完全無損壓縮,在藍光影碟中最高碼率可達24.5Mbps。DTS HD內核也帶有1.5Mbps碼率的DTS 5.1音軌資料,因此也可以實現通過SPDIF傳輸到老功放實現5.1音頻。DTS-HD主體音頻處理的音頻能達到了超高可變比特率——Blu-ray碟達24.5Mbps和HD-DVD至18.0Mbps。因而能對應音頻的全部資訊:7.1聲道都達到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家意圖嚴格相同的電影和音樂:清晰、純正和不讓步。

  DTS-HD高解析度音頻(High Resolution Audio)
DTS-HD高解析度音頻(High Resolution Audio)處理的7.1聲道聲音與原始聲音沒有實際上的區別。DTS-HD高解析度音頻處理的音頻標準為:Blu-ray碟為6.0Mbps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。允許內容創造者以高解析度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。

    DTS數字環繞聲(Digital Surround)
DTS數位環繞聲是家庭影院音頻的原始DTS解碼格式。與當時的各種相互競爭的音頻解碼技術相比因其動態範圍大和頻率響應寬而成為電影伴音的姣姣者,為電影和音樂創造出一個包圍的環繞聲體驗。
保留這種格式就能讓用戶用已有的具有DTS解碼能力的播放機去穩定地播放Blu-ray和HD DVD播放機播放DTS-HD編碼碟片時輸出的音頻,欣賞高品質的DTS數位環繞聲。也即使得DTS-HD有下相容能力。

  由於下一代高解析度光碟比傳統光碟有更強大的資料存儲和傳送能力——Blu-ray碟達24.5Mbps和HD-DVD至18.0Mbps,這個位元流已經快到超過無損音頻需要的碼率,從而對原錄音的每一比特都能一一對應地再生。使音頻的7.1個聲道與原來的錄音版本完全同一,結果是DTS-HD主體音頻處理的環繞聲聲音與原聲跡或音樂錄音絕對一致。Blu-ray與HD-DVD光碟以DVD 5倍的視頻解析度重構電影圖像,產生令人震驚的視覺真實感。DTS-HD音頻進一步使聲音品質能與高解析度的清晰和鮮活的圖像匹配,使電影效果更上一層樓。因為圖像只是電影藝術的一半,另一半則是聲音的還原。
DTS-HD音頻包括一個7.1聲道的音箱佈局,讓用戶從多種音箱佈局中根據自己房間的特徵和聽感要求去選擇音箱位置。最終獲得驚人的有高解析度感受的聲音,體驗到DTS-HD音頻提供的高品質多聲道聲音。電影進一步以聲音更加生動起來,象畫面一樣鮮活,而音樂猶如現場演出。

  DTS是所有新一代光碟的標準。DTS數位環繞聲很早就被作為標準DVD的參照音頻格式和Blu-ray碟和HD-DVD硬體產品的必要的音頻格式。DTS-HD是所有Blu-ray碟和HD-DVD產品的一種選用格式。
DTS-HD是1996年引入的DTS聲音技術的最新發展。以獨特的DTS-HD核+擴展這樣的形式出現,設計允許DTS-HD去處理作者和用戶要求的難以置信的複雜性能的可能性。DTS核+擴展的形式有很多好處。

    看起來DTS-HD音頻為一個單一的資料流程,但載有的核和擴展資料是可以分開讀取和使用的。
首先和最重要的好處是能與現有的DTS解碼器下相容。全部解碼器都能用此DTS核資料,但要有高等解碼器才能用擴展資料。不過不能用這些資料的解碼器會無視這些擴展資料,直接處理核資料,不妨礙聲音的還原。
第二個好處是編碼流程簡單。因為只有一個編碼通道需要產生核和無損擴展,在編碼過程時能上節省時間和化費。
第三今好處是核十擴展資料的大小比把一個單獨的解碼器和單獨的位對位相同的音頻結合起來要小。內容編制者可以通過編碼一個無損資料流程和一個下相容的DTS核,而高效地利用碟片空間。
第四個好處是DTS核本身就比與之競爭的那些編碼系統就有較高的性能.  因為,DTS-HD能夠在超高比特率下編碼解碼聲音,故有較高的保真性。在數位錄音時,取樣率高、量化深度深,資料量就大,資料的傳輸率也就高。資料資訊的傳輸率越高,聲音的品質也就越高。
    DTS-HD有能力處理很高的資料率,從而捕捉到全體原始資訊的細節(DTS-HD高解析度音頻)甚至全部資訊(DTS-HD主體音頻)。這意味著DTS-HD具備超級真實的環繞聲音。
高取樣率和大比特量化深度意味更高解析度以及更大動態範圍。DTS-HD為電影和音樂處理提供了寬頻回應和大動態範圍的可能。音樂和對白聽起來更加乾淨和正確,動態聲音更有衝擊力。

 

● 7.1聲道音箱的佈局
DTS-HD 7.1聲道的音箱佈局有傳統、全後方環繞聲、側面提升、前方增寬、前方提升、中心頭頂、中央增高共七種。另有一標準的中央環繞聲6.1聲道格局。

    傳統(7.1 Speaker Layout: Traditional)
傳統的音箱佈局大家都熟悉,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,聲音製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佈置音箱就能獲得最正確的聲象定位。

全後方環繞聲(7.1 Speaker Layout: Full Rear Surround)
這種佈局把環繞音箱後移20度,加強後方聲場縱深度。

側面提升(7.1 Speaker Layout: SIDE High)
把環繞聲分為左環繞高(Lhs)和右環繞高(Rhs)及左、右環繞聲(Ls、Rs)共四路。 二路環繞高的音箱高度提高,後方兩路環繞聲拉寬、前置。如果你房間的側牆下方有家俱什麼的、或環繞箱不太大,這種放置方式可節省些空間,後方空間也可小些。

前方增寬(7.1 Speaker Layout: Front WIDE)
這種佈局的DTS伴音看來是需要專門製作的,若用傳統的7.1聲道軟體依靠解碼器的演算法去重構,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演的意圖一致了。

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準方向的聲像變化發展出水準上下的二維聲象變化,正面的動感大大加強。

    中心頭頂(7.1 Speaker Layout: Center Over-Head)
這種音箱佈局能產生上方近乎半球面的聲像定位,對發生在頭頂上面的聲音表現更加出色。

    中央增高(7.1 Speaker Layout: Center High)
中央聲道被分為上下兩路,能增強前方的上下感,而後方仍有一中央後方環繞聲道:因而後方的環繞感會優於前方提升7.1聲場的聽感。

    中央環繞聲(6.1 Speaker Layout: Center Surround)—6.1音箱佈局
這是大家早己熟知的帶後方中央環繞聲道的標準6.1聲道。

● 如何具體連接DTS-HD音頻
一、具備DTS-HD高等數位輸出的高解析度播放機與擁有DTS-HD主體音頻解碼的新型AV接收機連接,或者升級為擁有DTS—HD高等數位輸出的Blu—ray影碟播放機或HD DVD影碟播放機連接擁有DTS-HD主音頻解碼的新型AV接收機,才能實現DTS-HD解碼。具體連接非常簡單:用一根HDMI電纜把播放機和接收機接起來即可。DTS-HD的位元流就會通過播放機和HDMI電纜由AV接收機解碼。但播放機和AV接收機都必須有新的HDMl l.3版本輸出輸入口。
此方法你能享受到DTS-HD主體音頻高達96kHz/24bit的7.1聲道聲音,它與錄音室主體音頻完全相同。
二、用一台新的內置DTS-HD音頻解碼器的Blu—ray影碟播放機或HD DVD影碟播放機,音頻在播放機內部解碼以兩種方式送到接收機。
1、HDMI 1.1或1.2數字接法
這時,高解析度播放機會輸出未經壓縮的6—8聲道線性PCM數位音頻流。你還需要一台帶HDMI 1.1或1.2版本輸入的AV接收機。只要簡單地從播放機的輸出口用HDMI電纜接到AV接收機上的HDMI輸入端。AV接收機內的DTS解碼器會“無視”線性PCM流,而把音頻流送到你接收機的數模變換器上,數模變換後去5.1或7.1放大器。
HDMI為高解析度多媒體介面,設計為以一根單芯電纜容納數位多聲道音頻和視頻。通過此方法也能享受到與錄音室主體音頻相同的DTS-HD主體音頻。
2、6-8聲道模擬連接
這時,高解析度播放機會通過播放機上的模擬輸出口把輸出的DTS-HD音頻接你的AV接收機上。DTS-HD主體音頻或DTS-HD高解析度會被播放機解碼,然後送出類比音頻信號到AV接收機。你要用6、7或8根RCA電纜把播放機的模擬輸出與AV接收機的模擬輸入口接上。類比電纜的數目由播放機和接收機類比輸入/輸出數目決定,類比信號直接去接收機的放大部份。通過此方法原則上也能享受到與錄音室主體音頻相同的DTS-HD主體音頻。

三、任何帶DTS-HD數位輸出的Blu—ray影碟播放機或HD DVD影碟播放機與現有的帶DTS解碼的AV接收機,只要簡單地用一根基本數位音頻電纜把播放機與接收機上的S/PDIF輸入和輸出接上。S/PDIF是一種近來在全部家庭娛樂產品上通用的數位音頻介面,同時有光學和同軸類型介面。這種介面允許DTS數位環繞聲以全7.5Mbps數碼率傳送數位音頻。這時,當然只能享受到1.5Mbps數碼率的DTS數字環繞
聲。
四、擁有DTS解碼的高解析度播放機,與HDTV或外部雙聲道AA接收機或放大器,作為Blu-ray和HD DVD標準的一部分。全部播放機都必須裝有向下混合DTS編碼聲音到2.0聲道的身歷聲。故只要簡單地把播放機的左右聲道模擬輸出接到HDTV、A/V接收機、放大器或一般彩電上即可,這�媔�有身歷聲效果。
此至,我們對DTS-HD就有了一個全面的瞭解。所有DTS-HD碟片都帶有一個DTS數字環繞聲(DTS Digital Surround)核,因而能夠相容全部以前和將來的DTS音頻設備,你可以放心地持有DTS-HD碟片。他能在Blu-ray和HD-DVD播放機上播放出DTS-HD音頻,用你具有DTS能力的接收機去享受高品質的DTS數位環繞聲。
如果要了體驗DTS-HD音頻的全部好處,你就需要重新買一台DTS—HD音頻解碼器的A/V接收機或家庭影院系統,或帶DTS—HD解碼的Blu-ray碟或HD-DVD播放機。
注:如何相容現有具備DTS解碼的功放
簡單地把你最新的高解析度碟片播放機通過數位介面(光纖或同軸)或6-8聲道模擬輸出,連接到以前的DTS接收機或家庭影院系統上,你也能享受到改進後的音頻。因為任何帶DTS解碼的A/V接收機或系統都可以採用差不多是標準DVD視頻碟上兩倍(1.5Mbps)的資料率去還原DTS-HD音頻。由於標準DVD空間的限制,大多數帶DTS音頻的DVD影碟的音頻編碼率也只在768kbps,只用了其潛能的1/2。新型高解析度光碟媒體的引入,使用戶能獲得一個全1.5Mbps的DTS核的體驗,音質得到改善、清晰、飽滿和動態十足,體驗到標準DVD影碟兩倍清晰度的環繞聲。
DTS-HD是原來DTS相關音響格式的一種擴展,全部DTS-HD編碼內容包含有原始DTS 1.5Mbps核。即DTS-HD包括一個帶6.1聲道或96kHz/24bit的DTS核,用戶以DTS—ES和DTS 96/24就能享受到6.1獨立聲道或5.1環繞聲的96kHz/24bit音頻。
由於標準DVD碟的空間限制,很多電影不能以全DTS碼流編碼。而內容創作者加上的特別片段(導演指導、額外場景、不同的結尾),就更沒有空間去進行全解析度的DTS編碼了。DVD時代,DTS環繞聲大都只編碼在768kbps上,故用原來的DTS解碼器也能享受到DTS-HD偏碼碟片的優越性。



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