【转】SACD技术普及 & 抓取和转码方法

前言：

在音频技术不断发展以及音像产品不断降价的今天，越来越多的家庭拥有了数码影院，高端的视频，音频设备。那人的无穷欲望又往哪里发展了？

答案是显而易见的。高清视频，高保真音频。

SACD就是为了高保真，高品质音乐而出现的。但自从SACD自1999年推出以来，由于SACD内的反盗版措施（PSP）以及音频的特殊性（DSD），SACD一只无法普及，也一直无法盗版，抓取。具体个中缘由，本文的第一，第二章节有具体说明。而随着PS3的破解，SACD的抓取成为了可能。我，作为一个SACD用户，也是作为SACD抓取的先锋，也有一些话，一些经验想说，想分享。所谓成事在人，这篇文章是对你人生时间的浪费，还是对你音轨抓取的明灯，自然也是由你自己决定。在下只是尽我所能地分享我的个人经验。
好了，废话也不多说了，直奔主题吧。

文章索引：


1. SACD的基础知识

2. SACD的音乐格式以及加密信息

3. PS3的破解

4. SACD-Ripper的安装和SACD抓取

5. DSD到PCM的转换

6. PCM或是ISO的封装以及上传

7. PS3降级以及总结





1. SACD的基础知识
什么是SACD？SACD是Super Audio CD的简称，或者你可以称它为Super Audio Compact Disc；于1983年问世的与传统CD不同的音乐载体。简单的说，它旨在提供更好的音质，无论是在更高的保真度，或是在多声道（环绕立体声）的形式上。该技术同时保持CD机的向后兼容性。 有关详细信息，请阅读。
谁发明了SACD？
SACD制式由飞利浦和索尼共同研发。哪家负责哪个部分至今依然是两个厂家之间的商业秘密，但有趣的是，最后索尼持有了SACD的商标所有权，而飞利浦仅获得了SACD商标的使用许可权。
什么是Scarlet Book？
Scarlet Book是SACD格式的正式规范的名称。
为什么SACD格式会被叫做Scarlet Book？
传统意义上，光盘的技术信息指标书的名字，一般会以一种颜色来命名，但很多颜色已经被使用，比如说： Red Book (音频CD)，Yellow Book (CD-ROM)， Orange Book (可刻录CD)，Green Book (CD-interactive)，White Book (VCD)，Blue Book (Enhanced CD)，以及Rainbow Book (MiniDisc)。但Scarlet却不仅仅只有Red Book，它的标准内包括了一层Red Book。但据我们所知索尼和飞利浦也称Scarlet Book为Crimson Book或是 Burgundy Book。
什么是Hybrid SACD？（混合SACD）
Hybrid SACD（混合SACD）是一种可以在普通CD播放器上播放的SACD光盘。原则上，在这种情况下的音质会不会比普通CD好。（虽然CD兼容层(Hybrid Layer)通常是从更高采集率的母带中制作的，但技术层面上，CD兼容层依然是16位/44.1KHz采集率的音质）混合光盘的明显的好处是，你不需要完全升级播放机。而且你也可以在你拥有SACD播放器前，提前开始收藏SACD。Hybrid SACD的工作方式和纯SACD不太一样。混合SACD的CD层和SACD高密度层都是从同一侧进行读取。但低密度的CD层有不同的标记，可供传统CD机或是光驱放入支持的制式进行读取。而高密度层是部分反射，部分透明。在读取低密度CD层时候采用的波长（780纳米）读取时，SACD层对CD机来说是透明的，CD机只能读取道普通的低密度层；而在DVD/SACD播放器中，读取时所用的波长为650纳米，这时候高密度层才会反射。（这也就是为什么EAC，XLD这类CD抓取软件只能抓取CD层而无法抓取SACD层；因为CD机通过读取Label信息后，归入为普通CD交给系统）

   下图为SACD横切面读取示意图

下图为Hybrid SACD的分层图解

所有的SACD都是Hybrid SACD（混合SACD）么？在SACD发展的早期，几乎所有发行的SACD均为单层的SACD，所以需要SACD机来进行播放。但现在，几乎所有新发行的SACD都是混合SACD。截止至今，90%以上的SACD均为混合SACD，而这个比例仍在持续上升中。
混合SACD和单层SACD从外表能区别么？
可以。大多单层SACD看上去只是素银色，而混合SACD却有金色的光泽。
混合SACD和双层SACD的区别是什么？
混合SACD有两层，一层为高密度SACD层，一层为低密度CD层；而双层SACD却为2层高密度层；所以双层SACD无法兼容普通CD机。在SACD技术信息中，双层SACD被归类为高容量SACD，旨在为长时间古典作品提供更多的空间来存储多声道或是双声道信息。

混合SACD和双层SACD对比示意图

所有的SACD都有多声道么？否。 尤其是在SACD发展的早期，更是只有立体声区。但就现在来说大约2/3的已发行SACD均有多声道区。SACD的立体声层是由多声道层即时混入么？
否。SACD不像DVD-A那样支持"Down-Mixing"，取而代之的是SACD的高密度SACD层中有2个区域，一个为立体声区，一个为多声道区。不同存储空间，不同效果。所有的SACD都有立体声区么？
几乎所有的SACD都有立体声区，但市面上仍然有一部分SACD只有多声道区而没有立体声区。即使CD层输出的是立体声（混合SACD），但SACD层中却没有立体声区域。Universal的Eloquence品牌，其出品的廉价SACD中此现象颇多。




2. SACD的音乐格式以及加密信息


SACD使用的是什么技术？为什么到现在才有抓取方案？SACD中的音频技术称为DSD (Direct Stream Digital)，是一种纯数码格式，为了抗衡模拟音频在数码化过程中丢失丢失信息而造成锯齿的有效技术。由于SACD中的DSD被加入了物理水印（PSP, Pit Signal Processing），导致抓取几乎成为了不可能。不过索尼百密一疏，PS3被破解后，PS3内的解密芯片被利用，成功做出了完美的SACD Rip。
什么是DSD？
Direct Stream Digital（DSD）是一项属于Sony和飞利浦的专利，利用脉冲密度调变（pulse-density modulation）编码将音频讯号储存在数位媒体上的科技，这项技术的应用对象是SACD。讯号本身以Delta-Sigma调变后的数位音讯储存，连续单一个位元的序列以64倍于CD取样率（44.1 kHz）的频率来取样，即2.8224 MHz。藉由64倍过取样（oversample）来达成noise shaping，把以往由于量化不精确的声音讯号而造成的噪音和失真，减少至一个位元以内的误差。可议的是，1-bit Sigma-Delta运算是否真的可能解决失真问题[1]。由于1-bit Sigma-Delta转换的运作方式，以DSD编码的声音在低频上有着比标准CD更好的解析度，然而在较高的频域比CD差，因而它的保真性也较低。
什么是PSP？
此PSP非彼PSP。这里的PSP是Pit Signal Processing而非PlayStation Portable。PSP是SACD的物理水印技术，是SACD中最为突出的反盗版手段。PSP的模块化水印信息是随光盘的数据槽一起存储并一起读取的。当读取的时候，需要有解密芯片来验证读取出的信息是否正确，否则将无法读取。（所以普通的未加载揭秘芯片的光驱无法读取SACD内容，这也就是为什么即使修改DVD-ROM的韧体来达到绕过CD层，却也无法正确读取SACD内容的道理。）
PCM对比DSD
PCM是一种使用数字来代表模拟信号的一种抽象手段和技术。也是在80年代最为成熟的音频技术。该技术将信号的強度依照同样的间距分成数段，然后用独特的数字记号（通常是二进制）来量化，藉此来还原模拟信号的Sine函数。而DSD，在先前已经讨论过。在DSD或者PCM编码方式之间的孰优孰劣之间有着许多争议。
University of Waterloo的教授Stanley Lipschitz和John Vanderkooy主张单位元的转换器（如DSD所使用的）有高度失真的缘故，并不适合高阶的音讯应用。即使只有8-bit和四倍过取样的PCM和noise shaping，加上适当的dithering，仅有DSD一半资料量，在底噪和频率响应上也比DSD来得好。但是在2002年，飞利浦发佈了一篇论文反驳这样的说法。James Angus教授在Audio Engineering Society发表会上具细节地反驳Lipschitz和Vanderkooy的论文。Lipschitz等人对此也做了回应。
*虽然PCM和DSD没有真正的输赢，但我记得看过一篇论文；在24bit/192KHz的PCM下，和DSD对比，能够被人类所听到的差别几乎没有，所以可以理解为两种信号均是优秀的。在24/192的情况下，PCM堪比DSD。但24/192距离我们所熟悉的CD，16/44.1相差甚远。
以上观念仅代表个人

PCM对比DSD

什么是DSDIFF？和DSD有什么关系？和DSF又有什么区别？DSDIFF和DSF均为DSD格式文件，两者之间可以互换，互等。*据作者所知飞利浦常用DSDIFF而索尼的却为DSF。**以上观念未经验证。DST是什么？
DST是DSD的一种无损压缩形式。是Direct Stream Transfer的所写。就像PCM的FLAC，APE和WAV的区别一样，DST能将DSD源文件压缩后存储，并在解压后，保持所有DSD源文件的完整性。
DSD-CD又是什么？和SACD有关系么？
DSD-CD的最终唱片为普通CD，只是由DSD技术录音后制作成的CD产物，理论上和CD的音质无差别。
什么是DSD128？
DSD128是一种新技术，拥有比传统DSD多出一倍的采样率，也就是1位，5.6448MHz。DSD128一般只有在高端录音室才会被使用到，作为录音，编辑；当传统DSD和DSD128放在一起讨论时，传统DSD也可以被成为DSD64
说了那么多，那请问我们能听出CD和SACD的区别么？
可以。即使你是木耳，你也能轻松听出区别。就CD的PCM信号而言，从16位上升到24位，人的耳朵就已经能分辨地很清楚了，更别说更加优秀的DSD技术了。如果家里有混合SACD，以及SACD兼容设备，不妨自己尝试一下吧！
一直听到有人抱怨，说某某SACD是PCM录制的，这是怎么一回事？
这种往往出现在较老的录音或是PCM录音环境。很多出版商现在依然使用PCM录音，在母带制作完毕后，利用硬件或是软件将高采PCM转成DSD以发布，这样既不需要引入新的设备，也不需要太多DSD处理经验，对唱片公司来说是一大快事。



3. PS3的破解

警告：

如下操作有可能对你的PS3硬件，软件造成损害，并会使你的PS3丧失保修。请谨慎，三思后进行。 请遵照教程，三思而后行，以避免不必要的损失。


首先，我们先来说一下需要准备的东西：

• 准备之 1. 兼容SACD的PS3，并且PS3韧体版本必须在3.55或以下。
  

复制代码



如果不确定你的PS3是否支持SACD，请将你的PS3翻过来，在侧面或是底面，可以寻找如下SACD标签：
准备之 2. 一只U盘，尺寸不限。
准备之 3. 一只大于8G的U盘或是移动硬盘用于装音频文件
当一切就绪后，请继续往下看。。。。。如果你的PS3已破解，请跳过本楼。。。
1. 下载自制固件，下载链接如下：http://ps3.dashhacks.com/system/files/PS3_355_KMEAW_CFW.RAR
破解PS3过程如下：
如果你的固件版本为3.54或更低，1. 将U盘插入电脑，并格式化为FAT/FAT32
2. 将已下载的PUP文件重命名为PS3UPDAT.PUP，并放入/PS3/UPDATE/目录下
3. 将完成后的U盘塞入PS3，开机。
4: 进入设定
5: 选择系统升级
6: 选择从存储升级
7: 搜索完毕后，会提示你3.55。
8: 升级，并遵照屏幕指示。
如果你的固件版本为3.551. 将U盘插入电脑，并格式化为FAT/FAT32
2. 将已下载的PUP文件重命名为PS3UPDAT.PUP，并放入/PS3/UPDATE/目录下
3. 将完成后的U盘塞入PS3。
4: 关闭PS3
5: 摁住电源键不放，系统会开机后自动关闭。
6: 释放电源键，再次摁住不放，在听到一声Beep后不要松手，紧接两声短Beep后松手。系统此时进入恢复模式。
7: 选择系统更新
8: 遵照屏幕指示进行升级
完成后，遵照系统指示重启。 如果没有任何问题并开机成功的话，恭喜！ 你的PS3已经被破解。接下来，你需要按照下面的方法安装并配置SACD-Ripper.



4. SACD-Ripper的安装和SACD抓取


I. 下载必须文件

工欲善其事，必先利其器；要抓取SACD，必须要有SACD-Ripper。
由于现阶段只有从SVN直接获取源码后自己编译，为了方便期间，我自己根据r255编译了SACD-Ripper.pkg，以及附带了所需要的PS3 Keys。
下载链接如下：
http://u.115.com/file/bhusi7kv

II. 配置

1. 将下载完的文件解压缩。
2. 将U盘插入电脑。
3. 将sacd-ripper.pkg放入U盘根目录
4. 将ps3free-ps3keys文件夹中的所有文件，放入U盘根目录
5. 将完成后的U盘插入PS3
6. 选择游戏，Install Packages，并选择sacd-ripper.pkg
7. 遵照屏幕指示完成安装。
8. 第一次进入时会要求倒入PS3 Keys，点击确定后就可以导入并完成配置

III. SACD抓取

本步骤很简单，只需要插入光盘，选择模式，确定就可以了。
当一切配置完毕后，SACD-Ripper应该能启动。启动后，若无光盘和外置界面如下（提示你插入SACD以及外置存储）：

当SACD插入后，美版的机器可以通过"O"来切换模式，"X"来确认开始；日版则是"X"切换，"O"确定。

抓取出来的文件以及LOG，将会保存在你插入的外置存储内。

III. - 1.抓取模式的选择- 2ch DSDIFF (DSD)>>>>>>>>> >>>>>本格式为立体声DSDIFF文件输出，若需要DSD > PCM转码，建议使用本格式
- 2ch DSDIFF (DST) (if already DST encoded)>>>>>>>>> >>>>>本格式为立体声DST压缩后的DSDIFF文件输出
- 2ch DSF (DSD)>>>>>>>>> >>>>>本格式为立体声DSF文件输出
- mch DSDIFF (DSD)>>>>>>>>> >>>>>本格式为多声道DSDIFF文件输出，若需要DSD > PCM转码，建议使用本格式
- mch DSDIFF (DST)>>>>>>>>> >>>>>本格式为多声道DST压缩后的DSDIFF文件输出
- mch DSF (DSD)>>>>>>>>> >>>>>本格式为多声道DSF文件输出
- ISO>>>>>>>>> >>>>>本格式为SACD ISO输出，ISO可以同时含有双声道和多声道
IV. 抓取完成后的工作

抓取完成后，将外置存储拔出，插入电脑内，如果抓取的是DSDIFF文件，那就会有一个文件夹和一个sacd_log.txt文件。文件夹内为DSDIFF文件。
如果抓取的是ISO文件，那外置存储根目录下会有ISO文件。如果ISO文件大于4GB，那么就会被拆分为.part.00x文件。

在这个点上，先打开sacd_log.txt查看是不是有读取错误。虽然一般意义上光驱会自动修复读取错误，但光盘受损的情况下，依然会有读取错误。所以，一旦发现读取错误，请立刻停止，擦拭或是修复光盘后，重新进行抓取！
合并part文件很简单，下载7-zip后，(http://www.7-zip.org)，使用7-zip合并

选择完目标地址后，自动开始合并
最后，存入本地硬盘，准备进行后期处理。




5. DSD到PCM的转换

I. 必须软件

在转码开始之前，我们需要适当的工具来完成任务。
Foobar的SACD ISO插件，可以用于直接播放SACD ISO，非常好用，但是对CPU要求非常高。DSDIFF插件可用于播放DSDIFF文件而Dynamic Range Meter则是我们转换完PCM后，需要用于测试的。
1. 音频处理工具SoX
http://sourceforge.net/projects/sox/files/sox/14.3.2/sox-14.3.2-win32.exe/download
2. Foobar的SACD ISO插件，DSDIFF插件以及Dynamic Range Meter插件
http://u.115.com/file/bhup3h83
3. WaveGainS测试工具
http://u.115.com/file/bhuplu13
4. Weiss Saracon转码工具
该工具零售价格为$2500 USD，并配有USB电子狗。网上记得见过有破解版。

II. 软件的安装Foobar的插件，请安装入Foobar的安装目录，Components目录下一复制就好。
SoX请安装如C盘的默认目录
WaveGain可以放入任何目录，稍后将会讲到。
Saracon可以按照默认安装，没有任何问题。
本教程的预估时间，均为Q6600 + 8G DDR2内存，7200转机械硬盘所用，时间会以配置不同而不同。

接下来为详细的DSD转PCM过程。该过程为2 Pass.，是高品质PT界公认的DSD转PCM的最佳方法。
对于采集率，请使用16或是24位位深，以及44.1KHz的倍数，即44.1KHz, 88.2KHz, 176.4KHz。注意，请仅在单层SACD上使用16/44.1，否则，我建议24/88.2。
这次拿来测试的是Shostakovich的Symphony No. 3 & 10。
1st Pass: WAV转换，0增益，用于测试增益

1. 将Saracon切换至DSD to PCM (D2P) 模式，然后使用Edit进行设定的修改和曲目的添加。

2. 添加音乐文件，并使用Microsoft Wave模式，进行D2P转换，增益为0，采集率和目标（成品）采集率一样。
3. 开始转换。转换过程为全自动，立体声大约为1小时，多声道大约为2小时。4. 转换完成后，将.wav文件，利用命令行或是脚本放入WaveGainS来测试正确的增益。 我这里附送两个我自己写的脚本，和WaveGainS.exe一起放入DSDIFF文件的目录中执行（挑选需要的使用，多声道环境下，无第6声道的情况下可以将Remix 6去除），测试过程，立体声大约1-2小时，多声道大约5-8小时。
立体声脚本：

1. @echo off
   
2. "%~dp0WaveGainS.exe" -l src*.wav
   
3. Pause

复制代码

多声道脚本：（须在src目录中创建Extracted文件夹）

1. @echo off
   
2. CD src
   
3. FOR /F "tokens=*" %%k IN ( 'dir /b *.wav' ) DO "C:sox-14-3-2sox.exe" "%%k" -t wavpcm "Extracted/1%%k" Remix 1
   
4. FOR /F "tokens=*" %%k IN ( 'dir /b *.wav' ) DO "C:sox-14-3-2sox.exe" "%%k" -t wavpcm "Extracted/2%%k" Remix 2
   
5. FOR /F "tokens=*" %%k IN ( 'dir /b *.wav' ) DO "C:sox-14-3-2sox.exe" "%%k" -t wavpcm "Extracted/3%%k" Remix 3
   
6. FOR /F "tokens=*" %%k IN ( 'dir /b *.wav' ) DO "C:sox-14-3-2sox.exe" "%%k" -t wavpcm "Extracted/4%%k" Remix 4
   
7. FOR /F "tokens=*" %%k IN ( 'dir /b *.wav' ) DO "C:sox-14-3-2sox.exe" "%%k" -t wavpcm "Extracted/5%%k" Remix 5
   
8. FOR /F "tokens=*" %%k IN ( 'dir /b *.wav' ) DO "C:sox-14-3-2sox.exe" "%%k" -t wavpcm "Extracted/6%%k" Remix 6
   
9. CD Extracted
   
10. "../../WaveGainS.exe" -l *.wav
    
11. CD..
    
12. Pause

复制代码

执行完毕后，WaveGainS会在DSDIFF目录下创建一个WGLog.txt，以及会输出如下信息：

5. 记下专辑推荐增益，在这里，为5.14dB，减去0.01dB后，最终增益为5.13dB。同时，不要删除WGLog.txt，保留它。

2nd Pass: DSD转换，FLAC压缩，准确使用增益，用于最终成品

1. 如果你没有关闭Saracon，那很好，将设定修改一下，将压缩模式改为FLAC，并填入准确的增益（由WaveGainS测得）
2. 开始转换。转换过程为全自动，立体声大约为1小时，多声道大约为2小时。
3. 转换完成后，复制Saracon的Log，贴入记事本中保存为saracon.log

4. 转换完成后的最终成品，需要在最前和最后削减0.00057秒来去除静电噪音（那个“Click”一下，SACD抓取过程中存在该噪音），请在src目录下创建Trimmed文件夹，并执行如下附送脚本。立体声处理时间大约为30分钟-1小时，多声道处理时间为1小时以上。

FOR /F "tokens=*" %%k IN ('dir /b *.flac') DO "c:sox-14-3-2sox.exe" "%%k" "Trimmed/%%k" trim 0.00057 reverse trim 0.00057 reverse
执行后会有如下窗口，执行完毕后会自动退出。

在如上步骤完毕之后，最终步骤就简单了。
转换后的重要测试步骤

1. 将已经转换完毕的FLAC文件放入Foobar，并启动Dynamic Range Meter

2. 测试完毕后，右击DR窗口，选择Show Log，寻找最低的增益。当最低增益为 -0.01dB时，说明你的增益测试和转码过程是正确的。
3. 不要删除foo_dr.txt，保留，封装时有用。




6. PCM或是ISO的封装以及上传


1. 文件和文件夹的命名方式由于SACD抓取出来的文件名往往很复杂，所以我个人建议使用如下法则，但你也完全可以按照你自己的习惯来命名。
主文件夹：
艺术家 - 专辑名 (年份) [SACD] {采集率，立体声或是多声道}
比如说王若琳的 Start From Here
Joanna Wang - Start From Here (2008) [SACD] {24bit-88.2KHz Stereo}
分文件夹：
若有2张或是以上的CD，可以考虑:
Disc XofY 的格式。
比如说一共有3张CD
Disc 1of3
Disc 2of3
Disc 3of3
若是有扫描件，可以考虑使用Artwork文件夹来放置。
音乐文件，可以考虑使用 曲目 - 歌名.flac 的方式命名
2. CUE，ID3和M3U
由于SACD抓取出来后没有CUE和M3U，所以需要手工创建。由于ID3也没有，所以需要手工使用Foobar嵌入。
CUE和M3U都可以利用Foobar就能简单制作。 Foobar有一个Cue Creator （foo_cuesheet_creator），适用于foobar 0.9版本，可以使用它来制作。M3U只需要在Util中选择创建Playlist即可。
3. LOG
由于SACD没有像EAC那样简单的Log，但我们一路走过来也有很多Log保存着。所以需要的log文件有：
SACD-Ripper的Log, 命名为 专辑名.sacdripper.log，比如说Symphony 3 & 10(Stereo SACD).sacdripper.log
Saracon的转码Log，命名为 专辑名.saracon.log， 比如说Symphony 3 & 10(Stereo SACD).saracon.log
WaveGainS以及Dynamic Range Meter的Log，分别命名为 专辑名.wagegain.log或是专辑名.dr.log。
WageGainS的Log和DR的Log可以只使用DR的Log，但必须符合标准才可以。
最后，创建一个名为专辑名.log的文件，比如说：Symphony 3 & 10 (Stereo SACD).log，将上述log的内容逐个复制进去用于上传到各Tracker的NFO/LOG区域。
4. ISO的MD5
如果你抓取和上传的是SACD ISO，那么请将ISO做一个MD5测试，完成后将MD5放入.md5文件，并命名为 专辑名.md5，比如说 Symphony 3 & 10(Stereo SACD).md5
5. info.txt和cover
专辑介绍，以及专辑封面，请放入主目录
最终成品，可以参照如下目录：


7. PS3降级以及总结
关于PS3的降级，也一直都是个麻烦的话题。有些砖了，有些无法降级，有些不敢弄。
我这里也暂时没有降级的详细，所以这里留作日后的拓展空间。
SACD的抓取工作其实很简单，困难和复杂的都只是在DSD向PCM转码的过程。但这个过程值不值得我们去花时间处理呢？
我想，答案对于我来说，是肯定的。
这里顺带附上前面做为Demo使用的Shostakovich - Symphony No. 3 & 10的其中一段的频谱吧，希望对你们来说，SACD的成功抓取能给你们带来更多的享受。


以上。
竹子
August, 2011

完全不懂这个知识，但是很厉害

居然需要PS3么？

没有ps3，但已经收藏了一些sacd了，等有了条件购一套好点的音响试试效果

这不是技术帝竹子的帖子么。。{:1_87:}

rafael 发表于 2012-10-27 09:46
这不是技术帝竹子的帖子么。。

是啊，最下面有写他的名字啊