Технология создания 3D звука




CD-DA vs. DVD-Audio



CD-DA vs. DVD-Audio

В момент появления, формат CD-DA являлся практически пределом мечтаний для бытовой аппаратуры того времени. Кроме того, его живучесть объясняется достаточно высоким потенциалом самого формата хранения данных и непрерывным совершенствованием звуковой техники потребительского класса.

Однако в настоящее время, когда элементная база ушла далеко вперёд по количеству и качеству (появились дешёвые носители информации, вмещающие бОльшее количество информации, механика и цифровая часть позволяют получить бОльшую скорость считывания и обработки информации), массовое распространение получают DVD-диски с фильмами и аппаратура для домашнего кинотеатра (5.1-канальные наборы акустики и многоканальные усилители с интегрированным декодером и эффект-процессором).

Таким образом, появилась возможность сменить горячо любимый и на данный момент уже компромиссный формат «16 бит 44.1 кГц PCM стерео» на что-то более перспективное. Существующие диски с фильмами на базе стандарта DVD-Video также не назовёшь супер-современными. Хоть они и получили сейчас массовое распространение, но стандартный предельный битрейт заставляет делать выбор между качеством звука и качеством изображения. Естественно, что изображение здесь априори главнее, поэтому звук чаще хранится в многоканальном формате со сжатием, либо в PCM. В последнем случае доступны две фиксированные частоты дискретизации - 48 кГц и 96 кГц. В 48 кГц можно писать многоканальный звук, в 96 - только стерео. Разрядность данных может составлять 16, 20 или 24 бита.

Как уже было сказано, ограничение связано исключительно с битрейтом стандарта DVD-Video, который для аудиодорожки составляет 6,1 Мбит/с. Для максимальных режимов звука битрейт будет равен 4,4 Мбит/с. Выше стандарта, увы, не прыгнешь. Впрочем, вся прелесть в том, что массовый выпуск ЦАП-ов с поддержкой 24/96 обеспечил именно стандарт DVD-Video.

Спустя два года после рождения DVD-Video, по запросам музыкальной индустрии в 1998 году была утверждена первая спецификация DVD-Audio. Следующие два года усиленно разрабатывалась система внедрения в файлы водных знаков и защиты от копирования. Сами диски увидели свет лишь в 2000 году.

По желанию издателя, DVD-Audio диски могут быть совместимыми с DVD-Video и, по аналогии с последним, иметь на выбор несколько треков - как качественных стерео, так многоканальными со сжатием с потерями. Однако данные с повышенным разрешением хранятся в отдельной области диска (в директории AUDIO_TS), поэтому не могут быть считаны обычными DVD-Video проигрывателями. Необходим специальный, понимающий DVD-Audio плеер.

Максимально возможные параметры хранения аудиоданных в формате без сжатия (PCM) для стерео составляют 24 бит 192 кГц для многоканальной дорожки: 3 главных канала (левый и правый фронтальные, плюс центр) - 24 бит 96 кГц, 2 тыловых - 24 бит 48 кГц. При этом длительность проигрывания на однослойном диске без дополнительных ухищрений составляет 64 минуты. Для экономии места в DVD-Audio используется алгоритм сжатия без потерь, позволяющий сжимать информацию в среднем в два раза и тем самым продлить время звучания диска. (Если вы помните, на PC существует аналогичный формат для сжатия wav-файлов без потерь, Monkey's Audio, который сжимает чуть лучше правильно настроенного WinRAR3, но имеет плагин под Winamp).

Очень важным моментом является то, что благодаря совместимости формата PCM в DVD-Audio и DVD-Video многие модели бытовых ресиверов являются DVD-Audio ready.

DVD audio
(однослойный) DVD video
(однослойный) Обычный компакт-диск (CD-DA)
Емкость 4,7 Гб 4,7 Гб 0,65 Гб
Кол-во каналов до 6 до 8 2
Макс. битрейт 9,5 Мбит/с 6,1 Мбит/с 1,4 Мбит/с
Полоса воспроизводимых частот 96 кГц
максимум
48 кГц
максимум
20 кГц
Динамический диапазон 144 дБ 144 дБ 96 дБ
Максимальное время проигрывания зависит от кол-ва каналов и их параметров зависит от кол-ва каналов и их параметров фиксировано 74 минуты
Формат хранения аудио PCM
(опционально Dolby Digital, DTS, MPEG и т.п.)
Dolby Digital
(опционально MPEG, PCM, DTS и т.п.)
только PCM
Частота дискретизации,
двухканальная аудиозапись
44,1 / 48 / 88.2 / 96 /
176,4 / 192 кГц
48 / 96 кГц 44,1 кГц
Частота дискретизации,
многоканальная аудиозапись
44,1 / 48 / 88.2 / 96 кГц 48 кГц -
Разрядность 16 / 20 / 24 бит 16 / 20 / 24 бит 16 бит

Пару слов относительно Sony SACD. Это конкурирующий с DVD-Audio формат, продвигаемый основателями CD-DA - компаниями SONY и Philips. В отличие от PCM (ИКМ) в обычных музыкальных компактах CD-DA, дисках DVD-Video и DVD-Audio, формат SACD основан на PDM (ШИМ). Как и в случае с DVD-Audio, формат предполагает сжатие информации без потерь в 2 раза, путём предсказания информации и последующей её коррекции. Защита от копирования и допустимость проигрывания кодируется и контролируется посредством длины питов. Интересно, что сначала планировалось выпускать гибридные двухслойные SACD/CD-DA для совместимости с обычным CD-проигрывателем, но из-за технических проблем от этой идеи отказались. В отличие от DVD-Audio, формат не позволяет записывать совместимые с DVD-Video диски или какие-либо видеоизображения, но может хранить текст и статические картинки.

Теоретически, SACD позволяет восстанавливать звук с частотной полосой 100 кГц и динамическим диапазоном 120 дБ. Главные плюсы формата - более экономное расходование места (следствие в несколько раз меньшего битрейта), а также некоторые преимущества при преобразовании с современными схемами работы АЦП/ЦАП. Минусы такие: формат вообще несовместим ни с каким из существующих стандартов и требует перевода на новое оборудование как звукозаписывающих студий, так и потребителей. Кроме того, в отличие от PCM, PDM-формат (в реализации SACD) не является избыточным и жутко неудобен при цифровой обработке информации стандартными средствами. Поэтому простой перевод музыкального материала из сегодняшнего стандарта для студий - PCM 24/96 в SACD не даст никакого улучшения в плане качества. Добавятся только лишние преобразования. При использовании же на всём протяжении DSD-кодирования с минимумом вмешательств (к примеру, при чисто акустических записях), преимущества формата могут успешно проявиться.

Однако SACD-аппараты пока очень дороги и напичканы такой уймой различной качественной электроники, что разобраться, где звучит сам формат, а где - последние достижения в звуковой технике - достаточно нелёгкая задача. К примеру, в схему часто ставят мощные DSP, имитирующие аналоговый ламповый звук, чтобы сделать цифровой звук мягким и показать, что якобы SACD звучит как «старая-добрая» студийная аналоговая магнитная лента. Высока вероятность, что при вложении такого же количества средств и патентов в обычный PCM 24/96 звучание бы ничуть не уступило новому формату.

Впрочем, производители оборудования постепенно прекращают выжидательную тактику и разделение на альянсы. Сейчас появляются чипы преобразователей и проигрыватели с поддержкой обоих форматов сразу. Интересно, что один такой преобразователь (XWM8728 от английской компании Wolfson) встретился даже во внешнем блоке тестируемой сегодня Audigy Platinum eX. Этот чип совместим с SACD (имеется специальный последовательный интерфейс) и поддерживает формат DVD-Audio стерео PCM 24 бит 192 кГц.









Начало  Назад  Вперед



Книжный магазин