DTS-HD母带音频

DTS-HD Master Audio

音频编码

DTS-HD 音频体系中的无损编码格式,通过核心与无损扩展数据重建原始 PCM,主要用于 Blu-ray、HD DVD 和 Ultra HD Blu-ray。

详细说明

DTS-HD Master Audio,简称 DTS-HD MA,中文常称 DTS-HD母带音频,是 DTS-HD 音频体系中的无损编码格式。它随 Blu-ray Disc 和 HD DVD 等高清光盘在 2000 年代中期投入应用,用于保存双声道或多声道 PCM 节目。正确解码后,输出的 PCM 采样数据可与编码器输入逐比特一致。

该格式建立在 DTS 的核心加扩展架构上。常见光盘码流包含一个有损 DTS Coherent Acoustics 核心,以及称为 XLL 的无损扩展。编码时,系统先生成并解码 DTS 核心,再计算解码核心与原始 PCM 之间的差值;这一残差与必要的控制信息经过无损编码后写入扩展区域。完整解码器把核心和残差合并以恢复原始信号,传统 DTS 解码器则忽略无法识别的扩展,只播放核心音频。DTS-HD Master Audio 的一般码流结构也允许在不要求旧式设备兼容时省略核心,但预录高清光盘通常利用核心维持向后兼容。因而媒体分析工具经常同时显示 DTS-HD Master Audio 与其内含的 DTS core。核心不是另一条由用户选择的独立音轨,而是同一主码流中的兼容组成部分。

Blu-ray 应用中的最高码率为 24.5 Mbit/s,HD DVD 应用中的上限为 18 Mbit/s。无损数据采用可变码率,瞬时数据量随声道之间的相关性和节目复杂度变化。实际商业音轨通常远低于格式上限;码率的高低主要反映待压缩 PCM 的采样规格、声道数量和可压缩性,不能在不同节目之间直接作为音质排序依据。

在 Blu-ray 设备的常见规格说明中,DTS-HD Master Audio 可支持最多八个 96 kHz、24-bit 全频声道,或最多六个 192 kHz、24-bit 全频声道。较早的 DTS 消费白皮书重点列出的光盘配置是 7.1 声道 96 kHz/24-bit 与双声道 192 kHz/24-bit;不同年代的编码器、播放规范和设备声明范围可能有所差异。光盘上出现的实际采样率多为 48 kHz 或 96 kHz,标注该格式本身并不等于采用最高规格。

DTS-HD Master Audio 与 DTS-HD High Resolution Audio 都属于 DTS-HD 家族。前者使用 XLL 无损扩展;后者以较高码率进行有损编码,Blu-ray 中可达到 7.1 声道,但不能逐比特恢复输入 PCM。播放器界面有时只显示 DTS-HD,媒体资料也可能省略 Master Audio 或 High Resolution 后缀,因此需要依据码流扩展类型进一步区分。

在 Blu-ray 和 Ultra HD Blu-ray 中,DTS-HD Master Audio 与视频、字幕等数据复用在 MPEG-2 传输流派生的 M2TS 文件内。光盘目录和封装负责播放列表、语言、章节与流选择,DTS-HD Master Audio 本身只定义音频码流及其解码方式。Matroska 等文件容器也可以保存从合法来源取得的 DTS-HD 码流。完整压缩比特流通常经 HDMI 传送给支持 DTS-HD Master Audio 的接收设备,或者由播放器内部解码后以多声道 LPCM 输出。光纤和同轴 S/PDIF 的带宽及封装能力不足以传送完整 DTS-HD MA,设备在这种连接下通常输出内含的 DTS 核心或转换后的其他兼容格式。HDMI 显示 DTS-HD MA 和 HDMI 显示多声道 PCM 可能来自同一无损音轨,区别在于解码发生在播放器还是接收端。

DTS:X 可利用 DTS-HD Master Audio 的兼容结构在 Blu-ray 和 Ultra HD Blu-ray 上承载沉浸式音频数据,但 DTS-HD Master Audio 与 DTS:X 不是同义词。大量 DTS-HD MA 音轨仅包含传统的 2.0、5.1 或 7.1 声道内容;只有存在相应 DTS:X 扩展和对象或空间元数据时,接收设备才会将其识别为 DTS:X。