杜比TrueHD对比DTS-HD高清音频编解码方案全解析

来源：admin 时间：2014-06-25 阅读：次

　　引子：

　　随着下一代高清光盘之争的落幕，未来高清之路变得明朗了许多。但是玩高清的烧友们往往比较关注视频方面的技术，忽略了音频方面在这数年间的进步。其实与推进视频发展的业界巨擘一样，在音频领域也不乏伟大的领航者，他们为这个平常人认为是夕阳产业的领域带来了异常耀眼的曙光。他们就是业内的标准制定者杜比实验室和DTS，在高清时代，他们分别推出了新一代音频标准Dolby TrueHD与DTS-HD。

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　　经过长期的资料收集，我们今天将其整理后编辑成文，奉送给广大音频玩家。微信号：860275582

　　杜比实验室的历史：

https://www.hdav.com.cn/play-hometheater/4430.html

　　杜比实验室的LOGO

转自laowoniu.com

　　杜比实验室是由瑞·米尔顿·杜比博士建立的。1957年杜比自斯坦福大学毕业，获得英国剑桥大学提供的马歇尔奖学金，研究长波段X光。1961年他获得物理学博士学位。1963年，他接受联合国任命前往印度担任为期两年的顾问。不过杜比博士的成功却是因为他的业余爱好——录音，在多年的录音实践中，杜比博士认识到在磁带上录制音频或视频信号时本底噪声对录制质量的损坏。在印度时他开始认真地思考一种降低噪声而又不损害录制质量的办法。他的这些探索成为后来杜比A降噪，B降噪和C降噪系统的基础。转自laowoniu.com

　　1965年回到英国后，他在伦敦建立了自己的实验室用以实施他在印度时想到的方案。1968年成立了以"杜比实验室"命名的公司。经过41年的发展，杜比实验室成为了声电业的领导企业，产品影响到整个声电业的整个产业链，并通过其研发成果驱动着整个产业链的发展。转载请注明出处，www.hdav.com.cn

　　DTS公司介绍：

https://www.hdav.com.cn/play-hometheater/1764.html

　　从公司宣传的角度看，DTS相比杜比实验室要低调很多，并且绝大多数的用户其实并没有意识到高阶AV应用中，最发烧友追捧的音轨格式是有一个机构在背后运作的。下面我们接着介绍声电行业中，同样处于领航地位的DTS。 www.hdav.com.cn

　　DTS成立于1993年，总部设在美国加利福尼亚州的Agoura Hills，DTS全名应该叫作DIGITAL THEATER SYSTEM，而公司名称则为DTS TECHNOLOGY。该公司主要架构分为两大部分，一部分是以电影音乐的录音现场及电影院的编、解码为主的专业用“数字影院系统”，另一部分是以家庭用解码器的开发及DVD/LD/CD等套装软件为主的消费电子用“DTS技术”两大部份。

　　谈到DTS就必须谈到它的创始人TerryBeard先生。80年代末期他已在好莱坞研究电影声轨已有二十年，因为发现当时的电影声轨都建置胶卷上，非常容易因为播放耗损或过带造成声音不清晰的现象，所以极毕生心力开发一种全新的数码系统，将音轨直接同步录制在CD-ROM上，这整套系统就是现在的DTS系统。这样一来，不但空间得到增加，而且数据流量也可以相对变大，更可以将存储音效数据的CD更换，来播放不同的语言版本(此时的DTS还很难应用于家用，以上提及的是影院级设备的DTS系统)。

　　当TerryBeard先生开发完成了DTS系统，在一位朋友的介绍之下认识了世界级大导演斯皮尔伯格，当斯皮尔伯格看过了使用DTS处理的电影「第三类接触」再与他当年用DOLBY系统制作的版本做比较，当下就通知环球制片将他的新片「侏罗纪公园」使用DTS系统来制作，而且环球制片立即为其下 1000多家戏院购买了价值400万美金的DTS设备。等到1993年6月11日「侏罗纪公园」上映时造成电影界大轰动，DTS一举跃升为世界主流系统之一，在1994年7月斯皮尔伯格与TerryBeard正式成立DTS TECHNOLOGY公司，这便是该公司的由来。

　　进入到2009年，DTS凭借更强悍的数字音频编解码技术DTS-HD，成功在广大发烧圈造成持续影响力，隐然有成为下一代音频格式霸主之势。

　　说到这里，相信大家已经开始对这两个音频格式充满了好奇，下面笔者便为大家进行对比介绍。

　　Dolby TrueHD / TS-HD基本特性对比：

特性	DTS-HD	Dolby TrueHD
编码方式：	PCM	PCM
是否无损编码：	是	是
最大声道数量：	8/32/或以上	8/或以上
支持采样频率：	48/96/192kHz	48/96kHz
支持采样精度：	16/24bit	16/24bit
音频最高码率：	24.5Mbps	18Mbps
HDMI规范支持：	Rev1.3	Rev1.3
等响及智能动态：	无	有
向前兼容性：	支持	支持
多样化7.1方案：	有	无

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　　实际上以上参数的对比并不能特别有效的让我们区分出两者的特性区别，因为他们在很多地方有相似之处。即便是最高码率，在HD-DVD上，两者竟然也是相同的。那么下面我们为大家介绍两个音频标准的特性。

　　1.次世代超高PCM编码规格

　　目前业内有两大流行数码编码方式，一个便是我们熟知的PCM编码方式，它通过采样频率与采样精度两个参数记录模拟音频信号，由于该类编码方式的录音设备相当的普及，因此这种编码方式的应用相当广泛，常见的CD / APE / FLAC / mp3等我们现在常用的数码音频信号都采用此类编码。

　　另一个则是目前HiFi发烧友熟知的，被SACD发扬光大的DSD编码方式，也就是1bit编码方式。由于其具有超高的采样频率，以及独特的采样对比方式，因此在模拟信号的还原上，DSD编码系统有着无可比拟的优势。

　　要点1、100%无损编码?

　　今天我们介绍的两个音频标准都采用PCM编码，并且都声称自己为100%无损音频。之所以这么说是以当前的电影数码录音技术为前提的。由于电影的数码音轨采用96kHz/24bit的编码规格，因此两个音频格式如果都采用这个规格，那么音轨上的数字信号就能与原数码信号进行完整无损的一对一的比对还原，这便是两个标准所宣传的100%无损编码。

　　要点2、采样频率、采样精度及码率

　　两个音频标准的采样频率及精度都相当，都支持48/96kHz规格的采样频率及16/24bit字长的采样精度。不过DTS-HD还能支持192kHz采样频率，这可能是DTS在环绕发烧领域获得亲昵有关(现在已经能够找到很多环绕声发烧碟，大多采用DTS规范)。

　　码率方面，DTS-HD支持最高24.5Mbps码率，杜比TrueHD最高为18Mbps。DTS声称自己采用的是经过处理的音频信号，但能够一对一完整还原原来的数码信号，这一点恐怕能够解释DTS-HD为何能够支持更多样化的8声道摆位方式以及如何向下兼容的了。

　　2、信号传输(HDMI)

　　要完整传输两个编码规范下的音频文件，就必须使用HDMI 1.3接口及线材。因为传统的S/PDIF类接口只能支持全7.5Mbps数码率传送，1.1及1.2规范的HDMI接口也不支持这么高码率的音频信号传输。

　　上图可点击放大

　　也就是说，要完整体验HD DVD或Blu-ray Disc的顶级规格多声道环绕音频，您必须要有一台支持HDMI 1.3接口的扩音机，除非您的播放器是内置DTS-HD / Dolby TrueHD解码的。

　　3.多声道支持

　　目前家用主流多声道系统大多为5.1系统，7.1系统普及率还不是很高，这很可能是因为上一代媒体载体DVD的容量限制造成的(DTS-ES版的DVD在国内都还很鲜见)。但是随着蓝光的大举杀入，未来多声道家庭影院必然是以7.1系统为发展主流的。从两个HD时代的音频规范细节中我们也可以看到这一点。

　　DTS-HD与Dolby TrueHD都支持相对与数码母带完全无损的8声道音频信号，并且都留下了未来提升应用的余地。按照其白皮书的介绍，两者的未来拓展声道数都是没有封顶的。这虽然不能一概说是无限的(不可能不考虑录音设备以及信息载体的限制)，但是拓展性可以说是相当宽裕的，DTS-HD更是能够支持32声道的无损记录(应该是影院级应用了)。

　　下面我们为大家介绍两个规格的不同特色。

　　DTS-HD的技术优势

　　1.DTS-HD家族：

　　与Dolby TrueHD目前尚只有一个主体规范不同，DTS-HD目前已经分为两块——DTS-HD Master Audio以及DTS-HD High Resolution Audio。他们分别应对不同的高清应用。详情请见下图。

　　DTS-HD Master Audio

　　DTS-HD主体音频能将音频处理得与录音原本1比特对1比特的相同。DTS-HD主体音频处理的音频能达到了超高可变比特率——Blu-ray碟达24.5Mbps和HD-DVD至18.0Mbps。因而能对应音频的全部信息：7.1声道都达到96khz/24bit的取样率和深度，与原来的录音版本完全一样。用DTS-HD主体音频能享受到与艺术家意图严格相同的电影和音乐。#p#分页标题#e#

　　DTS-HD High Resolution Audio

　　DTS-HD高分辨率音频(High Resolution Audio)处理的7.1声道声音与原始声音没有实际上的区别。DTS-HD高分辨率音频处理的音频标准为：Blu-ray碟为6.0Mbps和 HDDVD为3.0Mbps。他同样能把7.1声道声音以96kHz/24bit的取样率和量化深度处理。允许内容创造者以高分辨率音频去处理电影上丰富声音，但碟片因空间的限制也许不能再放入DTS-HD主体音频了。

　　2.向下完美兼容的DTS-HD

　　所有DTS-HD碟片都带有一个DTS数字环绕声(DTS Digital Surround)核，因而能够兼容全部以前和将来的DTS音频设备，你可以放心地持有DTS-HD碟片。他能在Blu-ray和HD-DVD播放机上播放出DTS-HD音频，用你具有DTS能力的接收机去享受高品质的DTS数字环绕声。

　　DTS-HD数据流进入到原有的DTS解码器，则任何解码器不论新旧都能读出DTS-HD中的DTS核数据，还原出DTS-ES以下的各种DTS音频。这即是说，你用早先的DTS 5.1声道解码器，还原出DTS 5.1声道音频;你是后来的DTS-EX 6.1声道解码器，则解码出后方三个声道是矩阵编码的DTS 6.1声道音频;若是当时最顶级的DTS-ES解码器，则能获得独立6.1声道的DTS音频。而扩展区的数据这类解码器压根“看”不到，丝毫不会妨碍核数据的还原。

　　当然，如果要了体验DTS-HD音频的全部好处，你就需要重新买一台DTS—HD音频解码器的A/V接收机或家庭影院系统，或带DTS—HD解码的Blu-ray碟或HD-DVD播放机。

　　3.多样化的7.1多声道解决方案

　　DTS-HD与Dolby TrueHD的一大不同点就是支持多大7种不一样的7.1多声道解决方案，具备更多的玩法，因此也有更丰富的声场表现力。这一点对AV系统发烧友来说是绝不能忽视的。

　　1)：传统(7.1 Speaker Layout: Traditional)

　　传统的音箱布局大家都熟悉，但各音箱与听众席的角度就不一定知道了。DTS公司给出了具体的角度，声音制作者就是以这样的还原方式去分配声音的。用户以这种的角度来布置音箱就能获得最正确的声象定位。

　　2)：全后方环绕声(7.1 Speaker Layout: Full Rear Surround)

　　这种布局把环绕音箱后移20度，加强后方声场纵深度。

　　3)：侧面提升(7.1 Speaker Layout: Side High)

　　把环绕声分为左环绕高(Lhs)和右环绕高(Rhs)及左、右环绕声(Ls、Rs)共四路。二路环绕高的音箱高度提高，后方两路环绕声拉宽、前置。如果你房间的侧墙下方有家俱什么的、或环绕箱不太大，这种放置方式可节省些空间，后方空间也可小些。

　　4)：前方增宽(7.1 Speaker Layout: Front Wide)

　　这种布局的DTS伴音看来是需要专门制作的，若用传统的7.1声道软件依靠解码器的算法去重构，可以使得房间深度不够的家庭影院也有宽大的声场的效果。但整体声场的听感就不会与导演的意图一致了。

　　5)：前方提升(7.1 Speaker Layout: Front High)

　　该格式前方有五路，原两路左(L)、右(R)声道分别扩展出左高(Lh)和右高(Rh)另外两路。这样，前方声场就从主要是水平方向的声像变化发展出水平上下的二维声象变化，正面的动感大大加强。

　　6)：中心头顶(7.1 Speaker Layout: Center Over-Head)

　　这种音箱布局能产生上方近乎半球面的声像定位，对发生在头顶上面的声音表现更加出色。

　　7)：中央增高(7.1 Speaker Layout: Center High)

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　　中央声道被分为上下两路，能增强前方的上下感，而后方仍有一中央后方环绕声道：因而后方的环绕感会优于前方提升7.1声场的听感。

　　Dolby TrueHD的技术优势

　　Dolby TrueHD的技术优势——元数据功能

　　元数据是在杜比TrueHD音频流中伴随音频数据的控制信息，杜比TrueHD包含了之前完整的元数据功能，譬如瞬时预噪音处理技术等，并且通过这个元数据功能，杜比TrueHD能够实现更多的家用化功能。

　　1.更注重一般用户实际使用的智能动态控制技术

　　目前我们收到的资料显示，元数据在音量方面的应用有两个，一是在采用了Dolby TrueHD技术的不同节目间进行切换时，不会因为节目的音量不同而造成声音的阶梯及变化，而是保持一定的电平输出水平。这一点无疑会令该标准应用到高清电视节目上(不得不佩服杜比实验室的市场研究者)。另一个功用是声音动态智能控制，该功能在夜间使用时开启便能控制声音的最高和最低电平，令声音水平维持在一个比较平衡的水平上，高音量信号会得到控制，不至于影响他人，而低音量信号的电平会有所提高，让人们能够更容易听到声音的细节，也从另一个方面控制了整体音量，因为您要是听到了更多的细节，恐怕还会继续降低总音量。

　　2.支持MLP无损音轨解码

　　MLP无损压缩(MLP Lossless)的核心技术是DVD-Audio音频技术的先驱，是一项具有多声道特点的DVD-Audio核心音频技术。该技术可使唱片业界在DVD碟片中储存24Bit/96KHz的多声道环绕声编码录音或是24Bit/192KHz的立体声编码录音，并能在保证音频质量完全无损的同时提供多声道回放的能力。应用上，MLP无损技术比任何其它的无损音频格式的使用时间更长、使用范围更广，已经在消费者和业内专家中声誉卓著。

　　杜比TrueHD以MLP无损技术为基础，在经过实践检验的功能进行了拓展，从而能够提供更具灵活性的声道配置、更高的码率与更强的元数据功能以支持下一代的节目传输格式。并且由于以MLP为基础，因此采用杜比TrueHD规范的产品能够完美兼容MLP。如果该设备既能播放DVD-Audio光盘，也能播放下一代的高清光盘，那么杜比TrueHD解码器就能够从任何DVD-Audio光盘中解码出MLP无损音频流。

　　总结：两者未来应用的相对分化

　　应用总结——两者未来应用的相对分化