BD/HD DVD Q4决战：回顾与展望

Blu-ray和HD DVD规格差异与实际视听区别

前文从企业战略利益冲突的角度，剖析了格式大战形成的原因。东芝是倔强的。在微软的大力帮助下，孤军和其他日系韩系电子厂家作战。东芝咬定了Blu-ray双层50GB ROM光碟在复制商业化上的弱点，欲借助廉价的HD DVD播放器和领先Blu-ray的电影交互性抢在Blu-ray之前建立一个成功的商业模式。

本篇主要分析一下，对于消费者来说，Blu-ray和HD DVD规格差异到底会对实际观看电影带来何种区别。

一：Bandwidth带宽

大家可能认为，Blu-ray双层光碟50GB和HD DVD双层30GB的容量之差是最显著的区别。笔者认为，Blu-ray和HD DVD最重要的差异不是容量，而是带宽。

HD DVD的光盘读取速度是1X，数据传输速率是36Mb/s。视频允许的最高码流是29.4Mb/s,整体合成允许的最高码流是30.24Mb/s。Blu-ray的光盘读取速度是1.5X,数据传输速率是54Mb/s。视频允许的最高码流是40Mb/s, 整体合成允许的最高码流是48Mb/s。

带宽和数据传输速度无关，指的是整体合成所允许的最高码流！对于HD DVD，这个值是30.24Mb/s,对于Blu-ray，这个值是48Mb/s。

举一个例子，制作一部1920X1080的高清电影。带宽主要分给三部分：视频，音频，花絮。

a. 视频，假设视频要到达完美效果，没有压缩失真，甚至和母带几乎无法用肉眼区别的效果。所需的平均码流对于VC-1和H.264这样效率高的先进编码技术来说，一般在12Mb/s-20Mb/s之间。困难场景（高速运动，含随机电影胶片颗粒（film grain），摇滚音乐会上的灯光等）要达到无失真的母带水准，时常需要视频码流达到25Mb/s-35Mb/s的峰值。

b. 音频，高清格式通常采用如下机种格式。

1. 有损压缩：杜比实验室开发的Dolby Digital Plus（简称DD+）。DD+其实是AC3 5.1的改进版本。在DVD时代的AC3 5.1声道基础上，进一步允许高码流，7.1声道等。通常DD+的码流在HD DVD的发行上是640Kbs CBR或者1.5Mbps CBR。Blu-ray由于细微规范限制（Blu-ray要用DD+，据说是规范要求是7.1声道），一般都采用640Kbps的传统DD 5.1（即AC3 5.1），当然即使是传统AC3 5.1，码流也要比DVD时代的480kbps限制要高。DTS公司开发的DTS-HD，也是有损压缩音频格式。但是采用的标题很少。

2. 无损压缩（Lossless Compressed）由杜比实验室开发的，基于MLP技术的无损压缩音频格式Dolby TruHD（DTHD）。或者DTS公司开发的DTS Master Audio（类似于Dolby TruHD，属于无损压缩）。

3. 无压缩（Uncompress）的LPCM声轨，

无损压缩和无压缩的码流对比如下。

*这里还要注意的是，LPCM无压缩声轨是CBR。而DTS Master Audio或者DTHD都是VBR

c. 花絮，花絮中消耗带宽的，就是画中画功能。早期的画中画，都是由传统的MPEG2来压制的，码流一般在3-4Mbps，最新一批标题所带的SD清晰度的画中画都改成VC-1来压缩，码流在2Mbps左右。

上述三项内容的带宽如何分配呢？

在分配带宽预算时。光碟上所有的声轨，电影视频，画中画，字幕等所占有的带宽之和要控制在规定值内！并非只计算用户实时观看的内容。也就是说，即使用户从来不看画中画，也不听光碟上的西班牙语和法语声轨，画中画和两条声轨仍然占用总体合成的带宽。

比如一部电影包含一条码流为2Mbps的画中画，一条5.1声道的16bit/48hz的DTHD无损压缩声轨（3Mbps），两条码流为640Kbps的DD+声轨，一条64Kbps的评论声轨。拿HD DVD的码流限制30.24Mbps来说，那么留给视频峰值码流只剩24Mbps。

很多视频发烧友认为在很多压缩困难的场景，24Mbps的峰值码流是不够。而且DTHD声轨假设是和母带精度一致的24bit/48khz，那么由于要多分配2Mbps给声轨，视频峰值的码流会进一步被限制在22Mbps。

对于Blu-ray，这个问题就不存在了。我们可以看到很多Blu-ray发行是用无压缩的LPCM作声轨，在欧洲的有些发行中甚至带有两条LPCM声轨。HD DVD标题上，用LPCM无压缩声轨发行的几乎没有。

很多Blu-ray的支持者，嘲笑HD DVD版本的变形金刚不带有DTHD无损压缩声轨的原因就是HD DVD的带宽不够。发行自然风景片为主的R&B Films的总监Richard J. Casey也指出，在Nature’s Journey这个标题的发行上，HD DVD由于带宽限制采用的是26Mbps VC-1 视频和96khz/24bit DTS-HD 有损压缩声轨，而Blu-ray的发行采用的是37Mbps VC-1视频和 96khz/24bit DTS-HD-MA 无损压缩声轨。

Blu-ray的高带宽带来的潜在优势还体现在seamless branching无缝连接这个技术应用上。

一部电影，有时候会有几个不同的版本，比如导演剪辑版，剧场版等。但是这些版本之间的区别往往很小。有了无缝连接，不同版本，相同之处，在光碟上只需要放一个拷贝即可。比如用户选择导演剪辑版，播放器只需在特定的位置，过渡到导演剪辑版对应的片段，无缝指的就是过渡是用户觉察不到的。但是要做这点，在过渡区的前后几秒，视频占用的带宽几乎会等于同时播放两部高清电影。Blu-ray充足的带宽，为seamless提供了的良好的基础。HD DVD由于带宽的限制，无缝链接就相对困难。注意笔者不是说不可能，DVD也有seamless branching一说，但是就是由于DVD的10Mbps的带宽限制，使得这个技术很少应用。

二：交互性

Blu-ray由于参与厂商众多，力量不齐。所以在交互性的问题上，吃了大亏。HD DVD在2006年四月份登场，Blu-ray播放机当时在交互性，画中画支持等方面上根本没有完成，为了对抗HD DVD阵营，只能匆匆上阵。但是要发行未完成的产品，总要有个借口。于是BDA组织，将Blu-ray播放机在规格上分成了三个等级。Profile 1.0，Profile 1.1和Profile 2.0（也成为BD-Live Profile）。虽然所有的等级都需要支持BD-J，但是只有Profile 1.1的机器才需要支持画中画和256MB的本地存储。BDA规定在2007年10.31日后新发售的播放机都需要符合Profile 1.1的要求，不过随着这个日子的临近，现在唯一确认具备1.1能力的，只有韩系的一款将在年底上市的HD DVD/Blu-ray兼容机而已。（当然，PS3也会最终被更新为Profile 1.1） Profile 2.0在1.1的基础上，要求播放机支持互联网和至少1Gb的本地存储。但是Profile 2.0永远都不是强制的。

反观HD DVD，所有的播放机都要求完全支持HDi，画中画，互联网。否则播放机上不能标注HD DVD的logo。 HD DVD机器，将来也许也会有两个表现等级（Performance Level）之分。目前的播放器都至少是等级一，表现等级二的机器要求具有24p输出和通过USB等方式，连接外部存储器。不过表现等级和Blu-ray的Profile不同，并不会影响用户欣赏交互性。目前很多HD DVD播放机已经具有24p的输出功能，预留的USB接口，据说能通过升级固件的方法，连接外部存储器。

由于两个阵营，在硬件上对交互性支持的迥然不同，导致目前HD DVD的发行所具有的交互性已经大大领先的Blu-ray阵营。画中画评论，网络下载购物等都是Blu-ray不具备的。（Blu-ray所仅有的几部画中画标题，是假的画中画。真正的画中画指的是第二条视频独立于主电影视频，用户可以随时激活和去除。）

三：24p

对24p的支持上，其实两个阵营是完全相同的。放在这里强调，是因为由于很多恶意的宣传，让不少视频发烧友认为HD DVD不支持24p压缩，只有Blu-ray才支持原生的24p模式。

首先解释一下什么是24p，为什么很多人看重原生支持24p。

大家都知道，电影拍摄是24个完整画面每秒。电影公司通常用有DI，D5 Tape（来自于HDCAM SR，HDCAM）等方式来保存内容。但是不管是那种母带格式，对于电影素材来说，都是采用24幅完整画面每秒（我们就称为24P），不存在任何隔行的情况。

DVD时代，由于SDI的传输规格限制等因素，24P的母带必需用480i60的隔行方式传送给编码器的，编码器在编码之前，必需对隔行的480i60的信号进行IVTC（3：2反交错）处理，将其恢复到480p24，然后再进行压缩。24P母带由逐行变成隔行，然后480i60隔行信号由IVTC还原为逐行再压缩这些多余的过程会造成很多DVD时代为人诟病的错误。

HD DVD/Blu-ray的高清时代，这个问题就不存在了。HD-SDI标准可以传输1080p24。视频编码器（encoder）的任务也就简单了，24P进入编码器，24P出编码器。整个过程完全都是逐行处理。

既然简单明了，那么怎么会有混淆呢？原因在于，起初HD DVD的24p视频流，和Blu-ray的24p视频流在文件头上有一句话微小差异。HD DVD的24p视频流，在文件头的metadata部分，有一句3：2的sequence header。这句话的作用就是告诉HD DVD播放器内的视频解码器，对24p的视频流进行3：2下拉处理，将24p转换成为60i输出。

而Blu-ray的24p视频流的文件头，相同位置的sequence header就是24p。

就是这简单的文件头中sequence header的差异，造成了很多不必要的误解。

第一个误解通常是HD DVD只支持隔行输出，只支持1080i，不支持1080p。通过上文，读者已经知道，电影的视频流对于两种格式，都是同样的以1080p24方式保存在光盘上。这个也是华纳兄弟可以用同一个压缩，发行两种高清格式的根本原因。

HD DVD阵营在1080p24的视频流前面加上3:2 sequence header，让消费者手中播放机对24p作3：2下拉处理，以1080i60的方式输出。这样的做法是有历史原因的，因为在HD DVD制定规范的年代，99%的消费者的显示设备都不能接收1080p60的信号。1080i60是最普遍的高清信号传输格式。就算是第一代夏普支持1080p60显示的Aquas液晶电视，也只有一个型号能直接接收1080p60的信号。 其次电影的字幕，音轨，还有画中画等素材，都是用60i的时间标准来制作的。最后，1080i60的传输方式能够100%完美无损的传输1080p24的所有信息，只需要对1080i60进行一个3:2的IVT, 就可以将其无损还原成为1080p24了。

在澄清完第一个误解后，还是有不少视频发烧友不满意。他们认为HD DVD对24p的信号，先做3：2下拉，以隔行的方式传输，然后再要通过3：2 反下拉，才还原成为逐行24p信号。这个逐行---隔行---逐行的过程是多余的，违背了发烧友原汁原味的要求（越少处理，对信号的保真度总是越好）。而且要对1080i60的信号进行自适应的正确3：2反下拉，将其还原成为24p，很多消费者的器材做不到。

相比而言，Blu-ray的处理方式就优雅很多，24p的信号既可以像HD DVD那样，3：2下拉，以1080i60隔行方式输出，也可以原汁原味直接用24p方式输出，不加任何额外处理。

HD DVD阵营对于这种呼声，在2007年的五月份，对HD DVD的规格做了微小的改动。允许HD DVD的24p的视频流和Blu-ray的24p带有相同的24p sequence header。对于已经发行的电影标题，东芝更新了播放机的固件，让解码器能够忽略3：2 sequence header，和Blu-ray一样，直接原汁原味的输出24p。HD DVD的24p模式见下图。

HD DVD 24p模式

介绍到此，笔者认为HD DVD的码流限制，在实际中对画质和音质的区别是完全可以忽略的。

首先决定画质的最重要的因素是母带的质量。码流再高，如果母带质量不好，那么画质也是平平的，即使视频码流一直保持在30-40Mbps。比如Batman Begins、Hot Fuzz等的HD DVD发行，平均码流在12-15Mbps，画质依然是参考级别。

其次是编码器的效率和编码人员的技巧和手边的武器库。比如VC-1的最新一代编码器可以自动帮助编码人员，在一幅画面中，找出不足的区域（ROI），对这个区域进行单独的再次编码。

最后也许才是码流限制。业界的共识是对于VC-1和H.264，压缩画质要和母带无区别，码流一般在12-16Mbps，超过16Mbps后，迅速的进入吃力不讨好（Diminish Return）的范围。

对于音轨来说，码流的重要性就更需要商榷了。

Blu-ray的一些极端支持者甚至认为无压缩的LPCM声轨要比同比特精度，同采样率的无损压缩的DTHD声轨要好，就是因为码流高。我只能说这些人连小学都没有毕业，连什么叫做无损压缩都搞不懂。

这里还需指出，很多Blu-ray和HD DVD上带有的无损压缩声轨或者无压缩声轨，都是16bit/48khz的，相对于20-24bit/48khz的电影母带来说，其实还是有损的。

那么一条码流为1.5Mbps，精度为24bit/48Khz的有损压缩声轨和16bit/48Khz的无损压缩声轨到底谁的音质更好呢？后者虽然是无损的，但是前者的比特精度高。

为好莱坞制作《我们是战士》（We were soldier）这张高清标题的混音师公开声称，HD DVD上带有的1.5Mbps有损DD+声轨和母带的实际聆听，效果完全相同。他欢迎任何有不同意见的人，到他的好莱坞工作室中进行盲测。

总之忘掉码流（当然传统的AC3在这里肯定是不行的了），欣赏电影才是正道！

但是交互性和码流完全就是两个极端。画中画，和网络交互性，就算在黑白电视机上，只要不是瞎子，都能看出区别。笔者这里不废话。贴一些HD DVD变形金刚的截图来说明问题。

特技效果画中画演示

制作总监斯皮尔伯格画中画评论

GPS追踪和变形金刚信息实时演示