DTS数字环绕
DTS
由 DTS 公司开发的有损多声道音频编码格式,以 DTS Coherent Acoustics 为技术基础,应用于影院、DVD、蓝光光盘、广播和数字媒体。
详细说明
DTS 是由 DTS 公司开发的一组数字音频技术的品牌名称。在消费级光盘和媒体信息中,单独标示的 DTS 通常指 DTS Digital Surround,即以 DTS Coherent Acoustics 为基础的有损多声道编码格式。它与后来出现的 DTS-ES、DTS 96/24、DTS-HD Master Audio 和 DTS:X 属于同一技术家族,但这些扩展格式具有不同的码流结构和解码能力,不能仅以 DTS 一词相互替代。
DTS 最初用于电影放映。1993 年上映的《侏罗纪公园》是首部采用该系统的商业电影;影院版把多声道数字音频存放在与影片同步播放的 CD-ROM 上,35 毫米胶片边缘记录时间码,放映设备据此保持声音与画面同步。胶片本身仍可保留模拟光学声轨,作为未安装 DTS 解码系统或数字播放发生故障时的后备。
用于 DVD 和其他消费介质的 DTS Coherent Acoustics 与早期影院系统采用不同的节目承载方式。音频数据直接写入光盘或媒体文件,不再依赖外置 CD-ROM。基础码流通常包含左、右、中置、左环绕、右环绕五个全频声道以及一个低频效果声道,构成 5.1 声道节目;标准也允许单声道、双声道和其他声道组合。
Coherent Acoustics 采用有损压缩。编码器把音频分解为多个频带,结合瞬时信号特征和听觉模型分配量化精度,再对结果进行熵编码。解码得到的 PCM 数据并不与编码前逐比特相同。采样率、源信号位深和码率是彼此独立的参数,码流中标示 24-bit 并不表示有损压缩过程保留了与 24-bit LPCM 完全相同的数据。标准 DVD 上的 DTS 5.1 音轨常使用约 754.5 kbit/s 或 1,509.75 kbit/s 的码率,通常在界面中近似标示为 768 kbit/s 和 1.5 Mbit/s。后者也称全码率 DTS。两种码率都属于同一种基础编码,不能只凭 DTS 标志判断具体数值;节目时长、光盘容量和制版选择会影响实际采用的码率。
DTS 的核心加扩展结构为后续规格提供了兼容基础。传统解码器读取核心码流,高级解码器还可以使用扩展数据。DTS-ES 可增加后环绕信息,DTS 96/24 可在兼容核心之外承载 96 kHz、24-bit 的扩展信息,DTS-HD 则进一步加入更多声道、高码率或无损扩展。无法识别扩展的设备通常仍能播放其中的 DTS 核心,但输出仅限核心所包含的声道和精度。
在 DVD-Video 中,DTS 通常属于可选音频格式。不同地区的 DVD-Video 播放要求并不完全相同,商业光盘往往同时提供 Dolby Digital、LPCM 或其他基础音轨,以保证不具备 DTS 解码器的设备能够播放。Blu-ray 播放器则将基础 DTS 解码纳入规定的播放能力,DTS 核心也被用于部分 DTS-HD 码流的向后兼容。
DTS 码流可以通过光纤或同轴 S/PDIF 以压缩比特流形式传送,也可以由播放设备先解码为 PCM,再通过 HDMI、模拟接口或其他数字路径输出。S/PDIF 的带宽通常足以传送基础 DTS,却不能承载完整的 DTS-HD Master Audio;播放高规格扩展时,实际获得核心 DTS、解码后的多声道 PCM,还是完整高清比特流,取决于光盘、播放器、接口和接收设备的共同能力。
媒体文件中的 DTS 音频可封装在 MPEG 节目流、MPEG-2 传输流、Matroska 等容器中。容器扩展名并不决定内部编码,文件被识别为 DTS 也不足以说明它是 5.1 声道、全码率或带有 DTS-ES 扩展。准确描述一条 DTS 音轨,需要分别列出声道布局、采样率、码率以及可检测到的扩展类型。