拒做聲盲 聲音格式與編碼詳解
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聲音編碼
在對(duì)于聲音的處理上有幾個(gè)巨頭，他們的發(fā)展也帶動(dòng)了聲音解碼的一次次革命。先看一下他們的歷史軌跡。杜比的發(fā)展歷史。
發(fā)展依次為杜比AC-3、杜比EX、杜比plus、杜比TrueHD，前3代都屬于有損壓縮，TrunHD屬于無(wú)損壓縮。在功放機(jī)里，會(huì)分別顯示為DD、DD EX、DD+、TrueHD，看到相應(yīng)字符，你就可以知道此時(shí)功放工作在何種狀態(tài)下。
DTS也經(jīng)歷過(guò)幾代發(fā)展，DTS、DTS ex、DTS-HD HR、DTS-HD MA，注意DTS-HD下面還分高低2種技術(shù)，只有DTS-HD MA才是真正無(wú)損壓縮，其他幾代都是有損的。
杜比（Dobly）
提到聲音解碼就要提大名鼎鼎的杜比了。杜比是以一個(gè)人的名字命名的，在對(duì)于聲音編碼方面一直引領(lǐng)著行業(yè)的發(fā)展。我們目前的大多數(shù)視頻中，都可以看到他的身影。
dobly杜比AC-3
杜比數(shù)字技術(shù)（Dolby Digital）。1994年12月27日，日本先鋒公司宣布與美國(guó)的杜比實(shí)驗(yàn)室合作研制成功一種嶄新的環(huán)繞聲制式，并命名為“杜比AC-3（Dolby Surround Audio Coding-3）”。1997年初，杜比實(shí)驗(yàn)室已正式將杜比AC-3環(huán)繞聲改稱為杜比數(shù)碼環(huán)繞聲（Dolby Surround Digital）,簡(jiǎn)稱為Dolby Digital。
杜比數(shù)字是一種非常成熟的，并具備多種音頻編/解碼能力的尖端技術(shù)。杜比數(shù)字技術(shù)能傳輸單聲道、立體聲（兩聲道）、或者多達(dá)5.1聲道的環(huán)繞聲（分離式*多聲道音頻）。當(dāng)然應(yīng)用到了高清時(shí)代，雙聲道、單聲道等早已經(jīng)是被時(shí)代拋棄的了。我們關(guān)心的是5.1聲道環(huán)繞聲。
杜比數(shù)字AC-3提供的環(huán)繞聲系統(tǒng)由五個(gè)全頻域聲道加一個(gè)超低音聲道組成，所以被稱作5.1個(gè)聲道。五個(gè)聲道包括前置的“左聲道”、“中置聲道”、“右聲道”、后置的“左環(huán)繞聲道”和“右環(huán)繞聲道”。這些聲道的頻率范圍均為全頻域響應(yīng)3-20000Hz。第六個(gè)聲道也就是超低音聲道包含了一些額外的低音信息，使得一些場(chǎng)景如爆炸、撞擊聲等的效果更好。由于這個(gè)聲道的頻率響應(yīng)為3-120Hz，所以稱“.1“聲道。
杜比數(shù)字環(huán)繞聲EX（Dolby Digital Surround EX）
杜比EX 原本是杜比實(shí)驗(yàn)室與盧卡斯電影公司于1998年10月共同為電影院還音系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成功的一種6.1聲道數(shù)字環(huán)繞聲制式。原來(lái)的杜比數(shù)字(Dolby Digital)只有左環(huán)繞和右環(huán)繞兩個(gè)環(huán)繞聲道，杜比數(shù)字環(huán)繞EX在杜比數(shù)字(Dolby Digital)基礎(chǔ)上加入了第三個(gè)環(huán)繞聲道，位置在原來(lái)左環(huán)繞和右環(huán)繞中間。環(huán)繞聲效果更為顯著。這樣，杜比數(shù)字環(huán)繞聲EX（Dolby Digital Surround EX）就具有左、中、右、左環(huán)繞、右環(huán)繞、后環(huán)繞一共6個(gè)聲道，加上分離出來(lái)的低音聲道，原來(lái)的5.1聲道就變成6.1聲道，因此，Dolby Digital Surround EX實(shí)際上是6.1聲道系統(tǒng)。
杜比Digital EX就是在杜比5.1基礎(chǔ)上增加了一個(gè)后置環(huán)繞，增加的我們可以認(rèn)為是“后中置”，這樣能完成從Audigy的5.1六聲道向6.1七聲道的輸出升級(jí)能力。有了這個(gè)后置中央聲道，我們欣賞大片時(shí)可以用身心感受后置左右聲道之間的重要過(guò)渡和暗示信號(hào)，從而體會(huì)到真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)感，用一個(gè)詞來(lái)形容就叫做身臨其境。尤其是當(dāng)觀看影片時(shí)候從頭上或者從身邊開(kāi)過(guò)一輛車或者飛機(jī)時(shí)候，那種呼嘯而過(guò)的感覺(jué)讓人十分銷魂。
目前支持杜比數(shù)字EX的影片已有不少，如《飄流者》《角斗士》《星戰(zhàn)前轉(zhuǎn)》《魔戒指環(huán)王》《阿凡達(dá)》等等等等……個(gè)人覺(jué)得新格式普及得速度驚人。
杜比plus技術(shù)（Dolby Digital Plus、DD+）
杜比數(shù)字+技術(shù)是為將來(lái)的傳輸格式而設(shè)計(jì)的，但是與當(dāng)前所有的A/V接收機(jī)完全兼容。通過(guò)杜比數(shù)字+技術(shù)，你可以得到更高品質(zhì)的音頻，更多的聲道和更大的靈活性。杜比數(shù)字+技術(shù)會(huì)讓你的耳朵感到驚嘆。
杜比數(shù)字+的特點(diǎn)如下：
1.分離式聲道輸出的多聲道環(huán)繞聲。
2.聲道數(shù)與節(jié)目數(shù)的擴(kuò)展——可以處理多達(dá)7.1個(gè)聲道的音頻節(jié)目，并支持在一個(gè)已編碼比特流中攜帶多個(gè)節(jié)目。
3.能夠輸出杜比數(shù)字比特流，在現(xiàn)有的杜比數(shù)字系統(tǒng)上播放。碼率最高可達(dá)6Mbps。在HDDVD中碼率至少為3Mbps，在Blu-ray光盤(pán)中碼率最高為1.7Mbps。
4.精確再現(xiàn)導(dǎo)演與制作者精心設(shè)計(jì)的音效。為高端音響系統(tǒng)提供互動(dòng)式混音與流媒體傳輸功能。
5.得到HDMI的支持，這是為高清晰度影音而開(kāi)發(fā)的新的單線數(shù)字接口。
在杜比數(shù)字+技術(shù)中，杜比首次從編碼到播放真正實(shí)現(xiàn)7.1聲道，,因?yàn)?.1聲道有雙路后中置（6.1聲道只有一個(gè)后置）,而這雙路后中置的最大作用就是為了防止聽(tīng)者因?yàn)闆](méi)有坐在皇帝位而在聽(tīng)覺(jué)上產(chǎn)生聲場(chǎng)的偏差。雖然DolbyProLogicIIx也能實(shí)現(xiàn)7.1聲道的播放，但由于音頻源文件并非7.1編碼，必須依靠芯片經(jīng)過(guò)復(fù)雜的音頻函數(shù)運(yùn)算，當(dāng)然實(shí)現(xiàn)出的效果也無(wú)法與真正7.1編碼的相比。
杜比TrueHD技術(shù)（Dolby TrueHD）
杜比TrueHD是下一代的音頻編碼技術(shù)，它可以提供純凈、無(wú)損的多聲道音頻。 在杜比TrueHD中拓展了元數(shù)據(jù)支持的范圍，使內(nèi)容制作商可以對(duì)音頻播放過(guò)程進(jìn)行更高級(jí)的控制，保證各種聆聽(tīng)環(huán)境都能有非凡的音效。
杜比TrueHD技術(shù)可以提供質(zhì)樸的錄音棚母帶品質(zhì)的聲音，與原始錄制的音效毫無(wú)二致。下一代的高清光盤(pán)播放機(jī)會(huì)兼容當(dāng)前的A/V接收機(jī)。
不管你擁有的是采用杜比數(shù)字技術(shù)的傳統(tǒng)的A/V接收機(jī)，還是具備HDMI接口或外置多聲道線性輸入的新式A/V接收機(jī)。也就是說(shuō)不管是現(xiàn)在的高清播放機(jī)還是以后的高清播放機(jī)，這個(gè)技術(shù)都會(huì)兼容。
說(shuō)完了巨頭dobly以后我們開(kāi)始再看一下另一有實(shí)力的存在，那就是DTS。同樣大名鼎鼎的它在聲音解碼的探索上也寫(xiě)下了濃重的一筆。
DTS
DTS是“Digital Theatre System”的縮寫(xiě)，是“數(shù)字化影院系統(tǒng)”的意思。從技術(shù)上講，DTS與包括Dolby Digital在內(nèi)的其它聲音處理系統(tǒng)是完全不同的。
1.DTS Digital
與Dolby Digital編碼格式類似，Digital Theater Sound也是一種有損音頻編碼技術(shù)。在電影中DTS的壓縮比例通常在2.9:1到4.3:1之間。它所采用的壓縮算法并不是基于人耳的聽(tīng)覺(jué)，而是基于數(shù)據(jù)的冗余度。由于采用了帶有線形預(yù)測(cè)和自適應(yīng)功能的小波編碼方式，它能夠非常有效地減少數(shù)據(jù)冗余度并進(jìn)行壓縮。
開(kāi)發(fā)DTS系統(tǒng)的宗旨是想建立一個(gè)適用于所有影院的統(tǒng)一的數(shù)字音頻標(biāo)準(zhǔn)，而不僅僅針對(duì)音響演示廳。它并不主張把音頻數(shù)據(jù)直接保存到電影膠片上，而是試圖通過(guò)其他媒介來(lái)實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)便、更廉價(jià)、更穩(wěn)定、更靈活同時(shí)具有更高音質(zhì)的電影聲音回放。由于DTS致力于把聲音播放與電影膠片分離開(kāi)來(lái)，這也成為它與其他影院聲音系統(tǒng)最大的不同，比如它最主要的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手—Dolby Digital系統(tǒng)。
不過(guò)如果我們僅僅討論在家庭中觀看DVD影碟的話，這兩種環(huán)繞聲系統(tǒng)之間并沒(méi)有特別明顯的差異，它們都需要硬件或者軟件的解碼器將數(shù)據(jù)分解為6個(gè)聲道（5.1）。這是因?yàn)橹谱鱀VD影碟時(shí)，Dolby的音軌就不用再保存在電影膠片的邊緣了。
DTS分左、中、右、左環(huán)繞、右環(huán)繞5個(gè)聲道，加上低音聲道組成5.1聲道，這一點(diǎn)和杜比數(shù)字相同。但DTS在DVD中標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)流量為1536kbps(又叫全碼DTS，以前在HDTV中我們還能看到很多768kbps的半碼DTS)，而Dolby Digital的數(shù)據(jù)流量是384Kbps～448Kbps，最高可提升到640Kbps，顯然相比之下DTS具體更高的數(shù)據(jù)流量，也就具有更低的數(shù)字壓縮比。數(shù)據(jù)壓縮比越低，占用的記錄空間越大，但其重放音質(zhì)就有可能越好，加之DTS采取高比特、高取樣率等措施，使之對(duì)原音重現(xiàn)的追求上就更進(jìn)了一步，因此DTS被很多人認(rèn)為比Dolby Digital具體更好的效果。
2.DTS ES
DTS-es稱為“擴(kuò)展環(huán)繞聲”，分為DTS-es分離6.1及矩陣6.1兩種，DTS-es 是DTS5.1聲道的增強(qiáng)版。當(dāng)DTS-es分離6.1解碼時(shí)，解碼器將DTS信號(hào)的核心部分與擴(kuò)展部分作為一個(gè)整體考慮，利用算術(shù)減法可恢復(fù)出環(huán)繞左/右聲道，環(huán)繞中置（又稱背環(huán)繞中置）是直接解碼而得，因此可產(chǎn)生完全分離的6.1聲場(chǎng)。而矩陣6.1解碼時(shí)只考慮信號(hào)的核心部分，忽略了擴(kuò)展部分，但由于采用了DTS的專利后處理es矩陣模塊，仍然能產(chǎn)生6.1“擴(kuò)展環(huán)繞”聲場(chǎng)。從這里可以看出，es的兩種解碼方式是有差異的。
增強(qiáng)的更逼真的家庭影院體驗(yàn)。由7個(gè)獨(dú)立的聲道組成的環(huán)繞聲系統(tǒng)，在原有5.1環(huán)繞聲的音箱位置，增加了一個(gè)后中置的聲道，形成了新的6.1聲道系統(tǒng)，讓人們體會(huì)到更真實(shí)，更豐富的現(xiàn)場(chǎng)感。但是他也只是DTS5.1聲道的增強(qiáng)版，使用一個(gè)額外的背環(huán)繞中置揚(yáng)聲器來(lái)實(shí)現(xiàn)6.1回放。DTS是世界上唯一能為家庭影院提供獨(dú)立6.1擴(kuò)展環(huán)繞技術(shù)的公司。
3.DTS -HD
DTS在ES 6．1聲道之后推出過(guò)更多聲道的DTS+格式，這個(gè)DTS-HD就是DTS++的正式注冊(cè)商標(biāo)名稱。
這些特性是依靠碼率較低的DTS HD格式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)對(duì)速度的要求限制了傳輸數(shù)據(jù)流的帶寬，不過(guò)DTS HD的數(shù)據(jù)流量完全可以根據(jù)使用者所需要的聲音品質(zhì)來(lái)做出靈活的變換，并且通過(guò)DTS公司新開(kāi)發(fā)的無(wú)損壓縮技術(shù)，讓DTS HD的壓縮比與Dolby Digital Plus相比要少，因而損失的細(xì)節(jié)更少，從而達(dá)到了品質(zhì)更高的聲音傳送�！TS HD（在一些藍(lán)光光盤(pán)及HD-DVD文件中仍稱為DTS++）已入選高清DVD（HD-DVD）以及藍(lán)光DVD（Blu-ray）兩種標(biāo)準(zhǔn)格式的音頻備選方案。
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高分辨率音頻(High Resolution Audio)和DTS數(shù)字環(huán)繞聲(Digital Surround)。可以對(duì)付各式各樣的最新娛樂(lè)要求。DTS-HD 7.1聲道是在傳統(tǒng)的5.1聲道上增加了二個(gè)附加聲道。就這二個(gè)聲道就能使新系統(tǒng)的環(huán)繞聲效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高過(guò)傳統(tǒng)環(huán)繞聲。
說(shuō)了這么多其實(shí)相對(duì)于Dobly和DTS來(lái)說(shuō)，拋去大家的偏愛(ài)的話，其實(shí)實(shí)際的效果在我們?nèi)祟惖慕邮芊秶鷥?nèi)能夠分辨的差異非常小。因此不影響大家的選購(gòu)。
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