2024年2月20日发(作者:麴紫易)
用Radeon HD 4350显卡实现7.1声道LPCM
能够通过电脑HDMI接口输出7.1声道LPCM音频,实现完美的高清影音享受是很多HTPC玩家的梦想。不过,要在PC上实现LPCM高清音频输出,还有很多问题和误区。比如什么HDMI显卡能支持多声道LPCM音频?如何实现LPCM音频输出?效果如何?这都是本文需要解决的问题。
LPCM的全称是Linear PCM,意思是线性PCM,在功放上一般显示为MULTICH PCM,即多声道PCM。HTPC也可以通过HDMI接口搭配PowerDVD软件实现5.1/7.1声道LPCM输出,这与蓝光播放器和PS3的LPCM输出有什么不同吗?通过笔者的仔细研究,HTPC和蓝光播放器之间其实是有区别的。
5.1/7.1 LPCM输出的真相!
蓝光播放器高清音频输出方式对于蓝光播放器或者PS3来说,高清音频有解码输出和源码输出两种方式。如果是解码输出,则将DTS-HD MA或Dolby TrueHD音轨由蓝光播放器解码成LPCM,然后传递给功放。如果是源码输出,这两种音轨则不经过解码直接传递给功放,由功放解码并放大。而LPCM音频是不需要解码的,不做任何的变换就可以通过HDMI接口将5.1/7.1 LPCM原始编码直接传递给功放,这个过程称为LPCM BitStream源码输出。源码输出的过程中,LPCM音频的规格不会有任何改变,原本是16位/48kHz,功放上会有48kHz的规格显示,如果是24位/96kHz规格则显示为ﻫ96kHz。
电脑LPCM的输出方式
实际上,ATI Radeon HD系列显卡板载的HDMI声卡也是一块5.1或者7.1声道的声卡,和主板集成的5.1、7.1板载声卡没有大的区别。区别在于输出方面,板载声卡会将数字信号转换成模拟信号后通过主板后部的3.5mm插孔输出。而显卡上的HDMI声卡则是通过HDMI接口输出数字信号到功放,减少一步数字到模拟的转换。目前,普通的电脑不能源码输出DTS-HD MA和Dolby TrueHD音频,但是可以输出LPCM。
那么显卡上的HDMI声卡输出LPCM音频和蓝光播放器的BitStream源码输出是一样的吗?其实不一样,蓝光播放器所支持的BitStream源码输出是真正的原汁原味,HTPC则会对LPCM音频进行重新编码,和系统音频进行混合,并不是真正的BitStream。证据就是HTPC在通过HDMI接口进行ﻫLPCM音频输出时,如果是BitStream输出,那么在调节系统音量时应该不会影响LPCM输出的音量,事实上会有影响。而且我们在后面也将找到系统对LPCM音频进行了重采样的证据。
HTPC如何处理LPCM音频
第一步,由蓝光播放软件,分离视频部分和音频部分。
第二步,音频部分的音轨分离。蓝光影碟可以同时带有多种不同编码、不同语言的音轨,以港产蓝光电影《导火线》为例,同时带有7.1声道LPCM、Dolby TrueHD、DTS-HD MA三种音轨,而且还分成粤语和国语两种不同的语言。
第三步,解码选定的音轨,7.1 LPCM音轨无需蓝光软件做任何解码,而Dolby TrueHD、DTS-HD MA这两种音轨就需要解码。通常蓝光软件会按杜比或者DTS的解码标准将原始的音轨解码成7.1 LPCM格式用于内部处理。对于大多数蓝光播放机而言,解码成LPCM以后就可以通过HDMI直接输出到功放系统了。
第四步,输出混音,HTPC的输出形式是多种多样的,两声道、四声道、5.1或者7.1声道等。播放软件会根据具体的输出设定将内部的7.1 LPCM原始的解码数据根据需要重新采样和混音成需要的输出形式。如果系统输出设定为 5.1声道、16位/44.1kHz, 原始音轨的编码可能是7.1声道、24位/96kHz,播放软件就会先把数据从24/位96kHz先DownMix到16位/44.1kHz,然后将后面4个声道做混音处理变成5.1输出。在这一步,可能会叠加上各种音效的设定,比如重低音加强、对白增强等。
第五步,根据系统的音量调整叠加最终输出的LPCM音频流、混合视频编码、加入HDCP编码加密,最后给输出外部的设备。功放此时收到的LPCM音频流和原始的7.1 LPCM相比就有了差别。
如何在HTPC上实现LPCM输出
虽然HTPC输出的LPCM音频和真正的BitStream源码输出有一定的差别,但是凭借带宽优势,还是很有很多玩家选择通过LPCM输出到功放上享受高清影音。要实现多声道的LPCM音频输出,首先需要能够支持多声道LPCM的HDMI显卡。整合主板上的HDMI接口不一定能够实现LPCM多声道输出,比如目前热门的780G主板就只支持2.0 LPCM,而NVIDIA的MCP78、MPC7A,Intel的G35、ﻫG45则支持多声道LPCM。在显卡方面则恰恰相反,NVIDIA的HDMI显卡没有内置音频设备,是通过S/PDIF接口从声卡上引入的音频,所以带宽不足不支持多声道LPCM。ATI的Radeon HD 4000系列显卡则能够支持7.1 LPCM输出。
使用支持多声道LPCM的HDMI显卡
Radeon HD 4350显卡是Radeon HD 4000系列中最低端的型号,但是很少有显卡厂商在国内推出相应的产品,因为它的3D性能并不十分理想。
ﻫRadeon HD 4350
Radeon HD 4350显卡采用了RV710核心,基于55nm制造工艺,核心集成2.42亿个晶体管。该显卡的显存规格是256MB/64-bit,3D性能虽然不高,但是却是HTPC上非常棒的选择。笔者使用的迪兰恒进Radeon HD 4350采用了被动散热片、Low Profile设计,并拥有HDMI接口,再加上对7.1声道LPCM音频的支持,是HTPC的绝配。除此之外,还有微星和XFX讯景推出了Radeon HD 4350显卡,只是暂时不太好买。
需要一款HDMI功放
其次需要一款HDMI接口的功放。早期的HDMI功放不支持DTS-HD MA和Dolby TrueHD解码,但是它可以放大LPCM,所以可以部分支持高清音频。我们测试使用了安桥TXSR604、雅马哈RX-ﻫV463和天龙AVC-1909三款功放,其中安桥TX-SR604、雅马哈RX-V463就不支持DTS-HD MA和
Dolby TrueHD解码。
操作系统最好选择Vista
ATI显卡板载的HDMI声卡在Windows XP系统下面的驱动不完善,因此建议使用Windows Vista操作系统,不但驱动稳定,而且应用程序对其支持较好。比如PowerDVD 8 Ultra就只能在Windows Vista操作系统下进行HDMI PCM输出,Windows XP则不行。
了解清楚HDMI音频驱动
ATI通过在显卡芯片内直接集成Realtek音频芯片的方法,相当完美地解决了显卡的HDMI输出问题,目前有3种驱动
程序可以驱动Radeon HD 4350显卡上的HDMI声卡。
1)无需安装任何额外的驱动程序,Windows Vista系统即可识别并按标准的HD Audio声卡模式驱动显卡上的HDMI声卡。不过,此时该声卡只能作为一个2声道声卡使用,无法支持DTS、Dolby
Digital源码输出,也无法支持多声道PCM输出。所以我们不推荐使用该模式。
2)安装Realtek官方的ATI HDMI声卡驱动程序。该驱动程序可以在Realtek官网下载,目前的最新版本为2.18。使用Realtek提供的ATI HDMI Audio驱动,设备识别为ATI HDMI Audio,设备名称是Realtek HDMI Output。根据我们测试发现,Realtek驱动的表现最为稳定,不但支持完整的S/ﻫPDIF特性,而且可以做到5.1/7.1声道的LPCM输出。
如果你的板载声卡芯片也是Realtek的ALC系列,那在音频控制面板中,还可以直接管理ﻫRadeon HD 4350上的HDMI声卡(图2)。所以我们推荐安装Realtek提供的驱动。
图2
3)ATI从催化剂9.3版本开始在驱动程序中直接集成了ATI HDMI Audio音频芯片的驱动程序,极大地方便了用户。不过要注意的是,如果你已经安装过了Realtek版本的ATI HDMI Audio驱动程序,催化剂9.3内的HDMI Audio驱动就不会安装。ATI的HDMI Audio驱动是由ATI自己开发的,而非简单的集成Reltek ATI HDMI Audio驱动。我们测试后发现,ATI的驱动在功能上和Realtek的驱动完全一致,不过稳定性上表现不如Realtek。最大的不同是在7.1声道的输出上面,ATI驱动将7.1声道的环绕和后环绕声道做了交换,对于喜欢使用Potplayer播放软件的玩家来说,这可是一个好消息,声道映射终于正确了。但对于PowerDVD 8 Ultra和TotalMedia Theatre软件的用户来说,环绕和后环绕的声道则会发生错误,该问题我们将在后面进行探讨。
系统设定很简单
如果是Radeon HD 4350显卡通过HDMI连接功放,一定要做如下的设定:1ﻫ)在Realtek HDMI Out的属性页面上,把DTS和Dobly Digital数码选项勾选上。这个设置很重要,如果不勾上,软件就无法支持DTS和Dobly Digital源码输出。采样频率也全部勾选上,否则也无法在程序里面选择高采样频率输出(图3)。
2024年2月20日发(作者:麴紫易)
用Radeon HD 4350显卡实现7.1声道LPCM
能够通过电脑HDMI接口输出7.1声道LPCM音频,实现完美的高清影音享受是很多HTPC玩家的梦想。不过,要在PC上实现LPCM高清音频输出,还有很多问题和误区。比如什么HDMI显卡能支持多声道LPCM音频?如何实现LPCM音频输出?效果如何?这都是本文需要解决的问题。
LPCM的全称是Linear PCM,意思是线性PCM,在功放上一般显示为MULTICH PCM,即多声道PCM。HTPC也可以通过HDMI接口搭配PowerDVD软件实现5.1/7.1声道LPCM输出,这与蓝光播放器和PS3的LPCM输出有什么不同吗?通过笔者的仔细研究,HTPC和蓝光播放器之间其实是有区别的。
5.1/7.1 LPCM输出的真相!
蓝光播放器高清音频输出方式对于蓝光播放器或者PS3来说,高清音频有解码输出和源码输出两种方式。如果是解码输出,则将DTS-HD MA或Dolby TrueHD音轨由蓝光播放器解码成LPCM,然后传递给功放。如果是源码输出,这两种音轨则不经过解码直接传递给功放,由功放解码并放大。而LPCM音频是不需要解码的,不做任何的变换就可以通过HDMI接口将5.1/7.1 LPCM原始编码直接传递给功放,这个过程称为LPCM BitStream源码输出。源码输出的过程中,LPCM音频的规格不会有任何改变,原本是16位/48kHz,功放上会有48kHz的规格显示,如果是24位/96kHz规格则显示为ﻫ96kHz。
电脑LPCM的输出方式
实际上,ATI Radeon HD系列显卡板载的HDMI声卡也是一块5.1或者7.1声道的声卡,和主板集成的5.1、7.1板载声卡没有大的区别。区别在于输出方面,板载声卡会将数字信号转换成模拟信号后通过主板后部的3.5mm插孔输出。而显卡上的HDMI声卡则是通过HDMI接口输出数字信号到功放,减少一步数字到模拟的转换。目前,普通的电脑不能源码输出DTS-HD MA和Dolby TrueHD音频,但是可以输出LPCM。
那么显卡上的HDMI声卡输出LPCM音频和蓝光播放器的BitStream源码输出是一样的吗?其实不一样,蓝光播放器所支持的BitStream源码输出是真正的原汁原味,HTPC则会对LPCM音频进行重新编码,和系统音频进行混合,并不是真正的BitStream。证据就是HTPC在通过HDMI接口进行ﻫLPCM音频输出时,如果是BitStream输出,那么在调节系统音量时应该不会影响LPCM输出的音量,事实上会有影响。而且我们在后面也将找到系统对LPCM音频进行了重采样的证据。
HTPC如何处理LPCM音频
第一步,由蓝光播放软件,分离视频部分和音频部分。
第二步,音频部分的音轨分离。蓝光影碟可以同时带有多种不同编码、不同语言的音轨,以港产蓝光电影《导火线》为例,同时带有7.1声道LPCM、Dolby TrueHD、DTS-HD MA三种音轨,而且还分成粤语和国语两种不同的语言。
第三步,解码选定的音轨,7.1 LPCM音轨无需蓝光软件做任何解码,而Dolby TrueHD、DTS-HD MA这两种音轨就需要解码。通常蓝光软件会按杜比或者DTS的解码标准将原始的音轨解码成7.1 LPCM格式用于内部处理。对于大多数蓝光播放机而言,解码成LPCM以后就可以通过HDMI直接输出到功放系统了。
第四步,输出混音,HTPC的输出形式是多种多样的,两声道、四声道、5.1或者7.1声道等。播放软件会根据具体的输出设定将内部的7.1 LPCM原始的解码数据根据需要重新采样和混音成需要的输出形式。如果系统输出设定为 5.1声道、16位/44.1kHz, 原始音轨的编码可能是7.1声道、24位/96kHz,播放软件就会先把数据从24/位96kHz先DownMix到16位/44.1kHz,然后将后面4个声道做混音处理变成5.1输出。在这一步,可能会叠加上各种音效的设定,比如重低音加强、对白增强等。
第五步,根据系统的音量调整叠加最终输出的LPCM音频流、混合视频编码、加入HDCP编码加密,最后给输出外部的设备。功放此时收到的LPCM音频流和原始的7.1 LPCM相比就有了差别。
如何在HTPC上实现LPCM输出
虽然HTPC输出的LPCM音频和真正的BitStream源码输出有一定的差别,但是凭借带宽优势,还是很有很多玩家选择通过LPCM输出到功放上享受高清影音。要实现多声道的LPCM音频输出,首先需要能够支持多声道LPCM的HDMI显卡。整合主板上的HDMI接口不一定能够实现LPCM多声道输出,比如目前热门的780G主板就只支持2.0 LPCM,而NVIDIA的MCP78、MPC7A,Intel的G35、ﻫG45则支持多声道LPCM。在显卡方面则恰恰相反,NVIDIA的HDMI显卡没有内置音频设备,是通过S/PDIF接口从声卡上引入的音频,所以带宽不足不支持多声道LPCM。ATI的Radeon HD 4000系列显卡则能够支持7.1 LPCM输出。
使用支持多声道LPCM的HDMI显卡
Radeon HD 4350显卡是Radeon HD 4000系列中最低端的型号,但是很少有显卡厂商在国内推出相应的产品,因为它的3D性能并不十分理想。
ﻫRadeon HD 4350
Radeon HD 4350显卡采用了RV710核心,基于55nm制造工艺,核心集成2.42亿个晶体管。该显卡的显存规格是256MB/64-bit,3D性能虽然不高,但是却是HTPC上非常棒的选择。笔者使用的迪兰恒进Radeon HD 4350采用了被动散热片、Low Profile设计,并拥有HDMI接口,再加上对7.1声道LPCM音频的支持,是HTPC的绝配。除此之外,还有微星和XFX讯景推出了Radeon HD 4350显卡,只是暂时不太好买。
需要一款HDMI功放
其次需要一款HDMI接口的功放。早期的HDMI功放不支持DTS-HD MA和Dolby TrueHD解码,但是它可以放大LPCM,所以可以部分支持高清音频。我们测试使用了安桥TXSR604、雅马哈RX-ﻫV463和天龙AVC-1909三款功放,其中安桥TX-SR604、雅马哈RX-V463就不支持DTS-HD MA和
Dolby TrueHD解码。
操作系统最好选择Vista
ATI显卡板载的HDMI声卡在Windows XP系统下面的驱动不完善,因此建议使用Windows Vista操作系统,不但驱动稳定,而且应用程序对其支持较好。比如PowerDVD 8 Ultra就只能在Windows Vista操作系统下进行HDMI PCM输出,Windows XP则不行。
了解清楚HDMI音频驱动
ATI通过在显卡芯片内直接集成Realtek音频芯片的方法,相当完美地解决了显卡的HDMI输出问题,目前有3种驱动
程序可以驱动Radeon HD 4350显卡上的HDMI声卡。
1)无需安装任何额外的驱动程序,Windows Vista系统即可识别并按标准的HD Audio声卡模式驱动显卡上的HDMI声卡。不过,此时该声卡只能作为一个2声道声卡使用,无法支持DTS、Dolby
Digital源码输出,也无法支持多声道PCM输出。所以我们不推荐使用该模式。
2)安装Realtek官方的ATI HDMI声卡驱动程序。该驱动程序可以在Realtek官网下载,目前的最新版本为2.18。使用Realtek提供的ATI HDMI Audio驱动,设备识别为ATI HDMI Audio,设备名称是Realtek HDMI Output。根据我们测试发现,Realtek驱动的表现最为稳定,不但支持完整的S/ﻫPDIF特性,而且可以做到5.1/7.1声道的LPCM输出。
如果你的板载声卡芯片也是Realtek的ALC系列,那在音频控制面板中,还可以直接管理ﻫRadeon HD 4350上的HDMI声卡(图2)。所以我们推荐安装Realtek提供的驱动。
图2
3)ATI从催化剂9.3版本开始在驱动程序中直接集成了ATI HDMI Audio音频芯片的驱动程序,极大地方便了用户。不过要注意的是,如果你已经安装过了Realtek版本的ATI HDMI Audio驱动程序,催化剂9.3内的HDMI Audio驱动就不会安装。ATI的HDMI Audio驱动是由ATI自己开发的,而非简单的集成Reltek ATI HDMI Audio驱动。我们测试后发现,ATI的驱动在功能上和Realtek的驱动完全一致,不过稳定性上表现不如Realtek。最大的不同是在7.1声道的输出上面,ATI驱动将7.1声道的环绕和后环绕声道做了交换,对于喜欢使用Potplayer播放软件的玩家来说,这可是一个好消息,声道映射终于正确了。但对于PowerDVD 8 Ultra和TotalMedia Theatre软件的用户来说,环绕和后环绕的声道则会发生错误,该问题我们将在后面进行探讨。
系统设定很简单
如果是Radeon HD 4350显卡通过HDMI连接功放,一定要做如下的设定:1ﻫ)在Realtek HDMI Out的属性页面上,把DTS和Dobly Digital数码选项勾选上。这个设置很重要,如果不勾上,软件就无法支持DTS和Dobly Digital源码输出。采样频率也全部勾选上,否则也无法在程序里面选择高采样频率输出(图3)。