转】Dolby TrueHD 、DTS-HD MA和LPCM比较解析！！

自拿到松下的BD30播放机之后，已经可直接输出Dolby TrueHD及DTS-HD Master Audio的数码流(bit stream)讯号至高清影音扩音机解码，可以真正欣赏到Dolby TrueHD及DTS-HD Master Audio的威力。之前，由于高清播放机未能输出Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio的数码流讯号，大家最常听的，可能是另一种高清音效--多声道Uncompressed PCM，大部份早期面世的蓝光碟及HD DVD碟设有多声道PCM输出功能。PCM的吸引力来自讯号本身没有经过任何压缩处理，实际上比DVD所用的AC3及DTS更接近原音，再者，到了蓝光的年代，PCM已扩展到5.1及7.1声道，我所接触过的朋友们都无一不赞多声道PCM的效果传神及低频有力，甚至有些朋友更说，有了PCM便足够，何需理会什么Dolby TrueHD及DTS-HD Master Audio呢？事宣上，你又会否觉得有了多声道PCM，就没有必要理会其他的无损失性HD压缩音效吗？如果情况真是这么简单，杜比和DTS又何需为 Dolby TrueHD及DTS-HD Master Audio等新音效花这么多研发功夫呢？再者，为何蓝光及HD DVD的规格要加入它们呢？

      首先从技术层面去比较一下。数码音效的基本是以Sampling即bit rate及kHz来造出不同的解析度，bit rate越大，kHz越高，音质就更好及精细；然后再分有压缩和无压缩，最后就是有损失性和无损失性的压缩。如果以同bit及kHz的音效播放，无压缩的 PCM会比同解析度的无损性压缩好，而无损失性的压缩音效又会比有损失性压缩音效为佳。


我们来看看CD唱片码流是如何获得的
      例如，对于一张CD唱片而言，通常是16bit量化，44.1KHZ取样率
      那么一般CD唱片的码流是16*44.1*2=1411Kbps(因为一般CD是两声道录音)
      那么一般在DVD阶段，都采用是的48KHZ取样率
      那么一条两声道PCM音轨的码流是16*48*2=1536KBPS
      而多声道PCM，比如很多sony 发行的蓝光DVD带5.1的PCM格式，它们的码流就是16*48*6=4.6Mbps
      这些都可以通过实践来验证，再比如96KHZ取样，24bit量话，如果是5.1声道的，那码流就是96*24*6=13.8M( chris botti LIVE克里斯波提演奏会的blu-ray就有这么条音轨)
     
     我们再来看看通常的DD5.1，它的48KHZ/16BIT的音轨一般是448KBPS的码流，也就是说相对于5.1声道的LPCM，压缩了10倍左右。DTS5.1的话，如果是768KBPS的话，基本就是压缩到原来的1/6，如果是1536的话，就是压缩到原来的1/3。

        好，接下来我们来看 Dolby TueHD5.1和DTS-HD Master Audio 5.1，DTS-HD Master Audio和Dolby TueHD和LPCM首先不同的是前两者是动态码率，后后者是静态的，也就是当需要大信息量的时候，码流会变高，反之则下降。
       现在市面上流行的带DTS-HD Master Audio的电影碟基本码流都在3.8-5.3之间波动，在我手上的蓝光碟中，有28天后，28周后，后天，天国王朝，苍蝇等片都是属于这个码流的范畴，我们假设它的码流在4.6左右，那么它的压缩量其实相当于LPCM

       当然也有小于这个值的，比如虎胆龙威第一和第二集，DTS-HD Master Audio的码流在1.9-3.9之间，那这个压缩量显然要比前者大。这我们也可以理解为DVD年代的1536DTS和768DTS的概念。

       当然也有一些特别大的，比如蔡琴的演唱会，还有DTS-HD DEMO中的音乐演示片段最后一段，码流都要在8，9，甚至10M以上，当然它们都是以96/24来取样的。但有一点可以明确的，就是在蓝光年代里，音频码流不在是静态的了，而且比原来要复杂一些，比如同样的是96/24来取样DTS-HD Master Audio也会有不同的码流高低，这视其压缩的不同。

       至于Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio哪个更好一些，有相关的影碟制作人员透露，以同一段影片来制作了一张用作测试的Blu-ray碟来比较各式音效的效果。这张测试碟内有以 16bit/48kHz音源的PCM 5.1声轨，有Dolby TrueHD 5.1声轨、有DTS-HD Master Audio声轨，亦有Dolby Digital及DTS声轨，前者三种格式为HD规格的音效，后两种为DVD规格的音效。从播放出来的结果，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与音源的近似程度约55%-70%。接下来，我找来一段24bif/192kHz的片段来测试，PCM依然最好，Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio的近似比率没变，但另外两种DVD格式的音效的近似比率就下降了多10%左右。

      明显地，DVD年代的有损失性压缩，未能与HD时代的要求共同进退，而新的无损性压缩音效的改善明显，更可能在HD年代生存下去。到这刻，你可能问我那不是PCM就是HD年代的真理吗？我会答你，不是真理，只是「萝想中的真理」才对。在实际应用上，大部份的数码制式都有一个不变的限制，就是 transferrate，在Blu-ray格式及HD DVD格式的规格标准中，transfer rate分别是50Mb/sec及36.55Mb/sec，这正是碟机能读取碟片的速度，这个固定频宽会同时被该碟内的影音讯号、各式音效讯号及字幕讯号所摊分，因为用家可在关看时随意转换音效及字幕而不会出现不同步的现象，因此实际读碟时，是每秒把所有资料读取，而不是因应用家的选择来读取。用家选择的音效和字幕，只是命令碟机作个别的解码而矣！

      有了这个概念后，先假设碟片的容量如果是无限大，要顾及的只有transfer rate，16bit/48kHz的PCM 5.1的频宽是大约4.6Mb/sec，而24bit/96kHz就是13.8Mb/sec，制作一张Blu-ray为例，就只剩下约36.2Mb /sec的频宽，再扣除了其他的语言、音效、字幕等讯号后，剩下来供影像讯号应用的频宽便更少，如果是7.1环绕声，那剩下的频宽便会再下降。不要忘记我们是假设碟片的容量是无限大，但碍于transfer rate有限，唯有消减影像讯号的bit rate去迁就有限的频宽，最后的结果是画质下降。看来，有高还原度的无损失性压缩音效是能将影音质素平衡化的关键音效，不遇频宽有限，只有在影/音质素中作取舍；试问在HD年代里，音效多好，始终都不及画质好重要，那多聱道PCM就未必是HD年代的终极方向。