关于音频的详细内容有哪些?
DVD-Audio 的详细内容
LPCM是强制使用的,它有6个通道,采样速率为48/96/192 kHz (也有 44.1/88.2/176.4 kHz),采样大小为16/20/24 bits. 这样,理想的频率响应可以达到将近96 kHz,动态范围达到将近144 dB. 播放机能下混音多通道PCM, 然而在192 和 176.4 kHz时只能得到两个通道.通过预定义集合,不同通道的采样速率和采样大小可以不同.最大数据速率为9.6 Mbps.
WG4决定使用无损压缩, 1998年8月5日,通过了Meridian的MLP (Meridian无损封装)方案, 该方案已被杜比许可. MLP能去除PCM信号中的冗余,能获得2:1的压缩比,MLP解码器(所有DVD-Audio播放机必须配备)则能完全恢复PCM信号. MLP在一个数据层上能播放74到135分钟的6声道96kHz/24-bit音频(不采用MLP只有45分钟). 如果是2声道192kHz/24-bit则能播放120到140分钟(不采用MLP只有67分钟).
DVD-Video的其他音频格式(杜比数字,MPEG音频,DTS,下面会介绍)在DVD-Audio盘上是可选的,但是与视频相联系的音频一定要采用杜比数字. 允许DVD-Video特性子集(没有多视角,没有无缝切换,等等). 人们期望DVD-Audio播放机出现后不久,就会有能支持所有DVD-Audio特性的通用DVD播放机.
DVD-Audio具有PCM通道下混音特性. 即，DVD-Video的解码器控制将6通道混音为2通道, DVD-Audio 具有系数表格，能够控制向下混音，避免各通道的音量积累.每一套音频集合可以定义16个表格,每一个声道可以定义一个表格.系数范围为0dB到60dB. 该特性依照SMART(系统管理音频资源技术)而订. (DVD-Audio和DVD-Video支持的杜比数字,也包含可以在编码时设定的下混音信息.)
DVD-Audio允许每个声道至少有16个图形(如果高度压缩的话许多图形都存储在2MB缓冲内),, 能执行有限的转换. 屏幕可以显示同步的歌词与导航菜单.没有视频显示的播放机可以使用一种特别简化的导航模式.
索尼和飞利浦则推荐SACD, 这是一种基于DVD的很有竞争实力的格式,使用直接流数字(DSD)编码,采样速率达到100kHz. DSD是建立在脉冲密度调制(PDM)技术之上,PDM就是用一个比特来表示音频波形上升或下降的增量. 这应该能改进质量,因为它不需要PCM编码所需要的brick wall滤波器,也使向下采样更精确有效.DSD 所提供的频率响应范围从直流到超过100 kHz,其动态范围超过120dB. DSD采用无损编码技术,通过估测每个采样然后对错误信号进行扫描宽度编码,最后使得数据压缩比达到2:1.最大数据速率为2.8 Mbps.
SACD有物理水印特性. 凹点信号处理(PSP)对盘片数据凹点的宽度进行调制,以存储数字水印(数据则是存储在凹点的长度上). 光读取头必须有另外的电路以读取PSP水印, 读完水印后便与盘片上的信息做比较,以确定是否合法.由于需要新的水印电路,SACD盘片无法在现有的DVD-ROM驱动器上使用.
SACD包含文本和静止图形,但没有视频.索尼宣称该格式是专用于高保真音响爱好者,并不打算取代音频CD格式.原来曾计划设计一种双层格式,能让SACD盘片在现有的播放机上使用,但由于技术问题于1999年放弃. 当生产规模大到制作多功能SACD盘片成本不高于分别制作SACD DVD和CD时,人们也许又会想到使用这种方案.
DVD-Video音频的详细内容 以下详细内容是关于DVD-Video上的音轨.
有些DVD生产商,如先锋正在开发一种采用DVD-Video格式的音频播放机. 有的DVD-Video盘片包含许多音频,只有少数静止视频帧.
DVD-Video盘片可以有8个音频轨道(音频流).每个音轨可采用三种格式:
杜比数字(原来称为AC-3): 1到5.1个声道
MPEG-2音频: 1到5.1声道或7.1声道
PCM: 1到8个声道
也提供另外两种可选格式: DTS和SDDS. 这两种格式都需要外置解码器,而且并不是所有播放机都支持的.
".1"是指一个低频音效(LFE)声道, 要连接到超重低音音箱上.这个声道载有重低音信号.
线性PCM 是未压缩(无损)的数字音频格式，CD和许多影片制作都使用这一格式.其采样速率为48,96 kHz,每个采样为16, 20, 或24 bits. (音频CD的极限值为44.1 kHz,16 bits.)
可以有1到8个声道.最大比特速率为6.144 Mbps,如果有5个或更多声道,这个最大速率就限制了采样率和比特位数. 通常认为再现高保真音频需要满足:以48kHz采样的频率响应达到22,000Hz,动态范围为96 dB/16 bits 或120 dB/20 bits . 然而,对影片制作、噪声整形、高级数字处理、三维音效再现而言,增加比特位数和使用更高的采样速率是十分有用的.DVD播放机应能支持所有LPCM的改进格式,但有些播放机的二次采样可能由96 kHz降到48 kHz,有些比特位数不一定为20或24 bits. 连接外部数模转换器的数字输出所提供的信号，其采样速率被限制在不超过96 kHz，采样位数不超过24 bits.
杜比数字是一种多声道数字音频，使用有损AC-3编码技术对原始48kHz/24bits的PCM编码。其比特速率为64 kbps到448 kbps, 对于5.1声道正常的速率为384或448kbps,立体声的典型速率为192kbps(有或没有环绕编码). (许多杜比数字解码器支持将近640 kbps.) 声道组合为(前/环绕): 1/0, 1+1/0 (两个单声道), 2/0, 3/0, 2/1, 3/1, 2/2, 和 3/2. 在8种组合里,超重低音声道是可选的.杜比数字是几乎所有DVD盘片使用的音轨格式.
MPEG音频是一种多声道数字音频,使用有损压缩对原始48kHz/16bits或20bits的PCM编码.支持MPEG-1和MPEG-2. 可变比特速率为32 kbps到912 kbps, 正常比特速率为384kbps.MPEG-1的极限速率为384 kbps. 声道组合为(前/环绕): 1/0, 2/0, 2/1, 2/2, 3/0, 3/1, 3/2, 和 5/2. 在8种组合里,超重低音声道是可选的. 7.1声道格式增加了左中、右中声道,但可能很少用于家庭影院系统. MPEG-2环绕声道为一扩展流,以矩阵的形式附载到MPEG-1立体声声道上,使MPEG-2音频能向下兼容MPEG-1硬件(一种只能看到2个立体声声道的MPEG-1系统.) DVD-Video不支持MPEG Layer III (MP3) 和 MPEG-2 AAC (aka NBC 或 unmatrix).
DTS (数字影院系统) 是一种可选的多声道(5.1)数字音频格式, 使用有损压缩对原始48kHz,接近24bits的PCM编码.数据速率从64 kbps到1536 kbps,5.1声道的典型速率为768kbps和1536kbps.二声道的典型速率为384或768kbps. (DTS连贯声学格式支持将近4096 kbps的无损可变数据速率,但DVD并不支持这一格式.DVD也不支持48kHz以外的采样速率). 声道组合为(前/环绕): 1/0, 2/0, 3/0, 2/1, 2/2, 3/2. 在所有组合里,超重低音是可选的.DTS ES有两种方法来支持6.1声道:1)杜比环绕EX兼容矩阵后中声道,2)独立的第7个声道.DTS也有7.1声道模式(8个独立声道),但至今还没有DVD采用过.7声道和8声道都需要新的解码器.DVD标准包含为DTS保留的音频流格式,但是许多老式播放机对此忽略. DVD上使用的DTS格式与影院里使用的DTS是不同的 (音频处理技术的apt-X, 一块ADPCM编码器, 而不是心理声学编码器). DVD播放机都能播放DTS音频CD, 因为标准的PCM流含有DTS码. SDDS (索尼动态数字声音) 是一种可选的多声道(5.1 或 7.1)数字音频格式, 对48kHzPCM进行压缩而来.数据速率可以达到1280 kbps. SDDS 是一种影院电影音轨格式,基于ATRAC压缩格式,微型盘片也使用这种压缩格式.索尼并没有宣布任何DVD上支持SDDS的计划.
THX (Tomlinson Holman实验)并非一种音频格式.它是一种质量控制程序,可以应用在音响系统,影院心理声学,家庭设备和数字控制处理.称为LucasFilm THX的数字控制程序使用一种专利处理过程来追踪视频质量,以便在制作之前确定最终格式,确保影象精细. 经THX认证的"4.0"功放增强了杜比定向逻辑: 将低音从前声道交叉传送到超低音音箱; 对前声道作二次均衡(补偿高频); 匹配后声道音质; 解除后声道之间的相关性; 处理重低音频率. 经THX认证的"5.1"功放增强了杜比数字,改进了4.0版本: 后部扬声器为全频率范围, 因此可以从前后声道交叉传送低音到超低音音箱; 当后声道的音频相同时,自动启动解相关性功能. 由于分离环绕特效无须解相关,因此不会启动该功能.
525/60视频(NTSC)的盘片至少要在一个音轨上使用PCM或杜比数字. 625/50视频(PAL/SECAM)的盘片至少要在一个音轨上使用PCM或MPEG音频或杜比数字. 其他的音轨可以使用任何一种格式.少数的第一代播放机,如Matsushita制造的播放机,无法输出MPEG-2音频到外部解码器.
最初DVD规范要求625/50盘片上要么使用MPEG音频,要么使用PCM. 早期盘片出现时只有2声道MPEG和多声道杜比数字，飞利浦引起了一场格式争斗，但1997年5月DVD论坛确定只有立体声MPEG是625/50盘片强制的格式。到了1997年12月，由于市场缺乏MPEG-2编码器(和解码器)成为一个突出的问题，DVD规范不得不作出修正，规定杜比数字是625/50盘片上唯一的音轨.
因为从24 fps的电影转变到25fps的PAL显示引起4%的速度提升,音频必须作相应调整.除非音频经过数字处理转变到正常,否则声音听起来会有点高(大约半音的二分之一).
对于立体声输出(模拟或数字), 播放机都有内置2声道杜比数字解码器,能把5.1声道(如果盘片上有的话)混音为杜比环绕立体声(也就是说5声道经过相位矩阵编码成为2声道,然后由外置杜比定向逻辑处理器解码成为4声道).PAL制播放机也有MPEG或MPEG-2解码器.杜比数字和MPEG-2都支持2声道杜比环绕音源,因为盘片制作商可能无法或不打算将音源制作到分离声道上.这意味着带有杜比数字标签的DVD对于环绕或立体声可能只能使用左右声道. 即便是单声道音轨的影片也可能使用杜比数字 -- 只有1个或2个声道. 索尼播放机可以选择下混音到非环绕立体声.如果环绕音频对你很重要,那么只要你使用杜比数字系统就能享受非常好的音质.
新出现的杜比数字环绕EX(DD-SEX?)格式, 添加了后中声道,与DVD盘片,播放机,现有的杜比数字解码器相兼容. 新出现的DTS数字环绕ES(DTS-ES)格式，同样添加了后中声道，能很好地与现有的DTS解码器，DTS兼容播放机协同工作.但是,为了充分使用这两种新格式,你需要一块能分离出后中声道的新式解码器.后中声道是经过相位矩阵编码到两个标准后声道上的,杜比环绕也是经过相位矩阵编码到标准立体声声道上.没有这块解码器,你只能得到原来的5.1声道音频.由于这一后声道并非全频带分离声道,所以称这种格式为"5.2声道"数字环绕更为适当.
杜比数字的下混音过程通常不包括超重低音声道,并可能压缩动态范围,以改进对话可听度,使普通家庭音响系统的声音不会模糊.在高端音频系统上可能会降低声音质量.动态范围压缩(DRC)特性,通常称为午夜模式,能减少响亮和柔和声音之间的差异,这样为了不影响别人,你在调低音量的情况下依然可以听出安静片段的声音细节.有的播放机可以选择关闭DRC. 盘片制作前,通常要试听下混音效果,如果结果不能让人接受,那么音频可能要进行tweak,或者添加分离的左右杜比环绕音轨.经验表明,在家庭立体声系统有限的动态范围限制下,为使对话可听度更好有时需要较少的进行tweak,但通常分离的音轨并不需要.
杜比数字也包含一个特性,称为对话标准化(DN), 更精确的称法为音量标准化. DN在切换不同音源时可以保持声音电平. 当其他杜比数字源(数字卫星,DTV,等等)成为普及时,DN就显得很重要.每个杜比数字音轨含有声响信息,这样接收机能自动调整音量,比如碰到声音突然很响的广告节目,就能把音量调低. (当然广告设计者可能有欺骗行为,他可以人为设置一个低电平的DN,导致你的接收机在播放广告时反而放大音量!) 打开或关闭接收机的DN是不会影响动态范围或声音质量的,其效果与放大或减小音量并没有什么两样.
所有五种DVD-Video音频格式都支持卡拉OK模式.有两个立体声声道(左和右),加上一个可选的乐曲引导声道 (M)和两个可选的有声声道(V1和V2).
仅有一个环绕立体声音频流(192 kbps)的DVD-5能存储超过55小时的音频. DVD-18能存储超过200小时.
很多人抱怨DVD的音量太低.事实上,是因为其他媒介上的音量太高了.影片音轨的动态范围是极宽的,从静止到强烈的爆炸声.为了支持增大动态范围(接近2V RMS的极限)而又不失真, 平均音量必须降低.这就是为什么DVD播放机的line电平比几乎其他媒介都要低的原因.至今,和CD, LD不同, DVD盘片之间的电平更连续一致.如果由于切换DVD和其他音源使音量发生变化,而使你觉得讨厌,你可以在有些播放机上调节输出信号电平,或在有些接收机上调节输入信号电平,除此之外就没有办法了.
[ 本帖最后由 Isakov 于 2007-7-9 23:40 编辑 ]
