Запись DVD-Audio из Lossless. Конвертирование из DVD-Audio источника

Индивидуальное задание на тему выполнил олощенко А. П., гр. Э-25

Таганрогский Государственный Радиотехнический Университет

За последние годы сильно развились различные форматы аудио и видео. Аудио мир захвачен CD благодаря их высокой практичности и низкой цене, а видео переходит от VHS кассет на DVD. Но музыкальная индустрия и DVD Forum предпочитают универсальный формат, они желают продавать наши любимые альбомы на DVD, так и появился формат DVD аудио. С технической точки зрения DVD имеет больший объем, чем CD. CD может вместить 80 минут музыки в обычном формате, тогда как DVD может вместить в 10 раз больше, да и поддерживает он практически все звуковые форматы. Если говорить об объеме, то обычный DVD имеет объем 4,7 Гбайт, а двусторонний DVD 8,5 Гбайт! А CD вмещает не более 700 Мб. Разработчикам DVD пришлось решать проблему, куда использовать такой огромный объем: для увеличения количества музыки или для улучшения ее качества. Ответом явилась комбинация обоих направлений, поскольку DVD аудио отличается и повышенным качеством, и большим объемом.

На CD музыка хранится в цифровом виде в формате PCM, и этот формат неизменен. Звук кодируется в 16 бит с частотой дискретизации 44,1 кГц. Для DVD аудио используется технология MLP (Meridian Lossless Packing) позволяющая изменять уровень качества при необходимости. С высокой разрядностью и частотой дискретизации качество звука становится значительно лучше. Сегодня на DVD аудио разрядность может быть уменьшена до 12 бит или увеличена до 24 бит. То же самое можно сказать и о частоте дискретизации, которая может составлять 192 кГц в стерео или 96 кГц в многоканальном режиме. DVD аудио, в отличии от CD, может содержать музыку в формате Dolby Digital и DTS. Большинство DVD аудио дисков кодируются в Dolby Digital, или в DTS, что является главной особенностью DVD аудио, не говоря уже о выигрыше в качестве звука.

Sony и Philips также разработали формат, который можно описать как промежуточный между CD и DVD аудио. Он называется SACD, или Super Audio CD. В отличии от стандартных CD, закодированных в формате PCM (Pulse Code Modulation), SACD использует новую систему кодирования Direct Stream Digital (DSD). Данная система использует специальный фильтр, не столь пагубно сказывающийся на качестве звука, как PCM. Более того, частота дискретизации может быть значительно больше, вплоть до 2.822.400 измерений в секунду. Сегодня на рынке существует уже довольно большое количество таких дисков, однако для SACD вам необходимо использовать соответствующий плеер, что не лучшим образом сказывается на стоимости. И последнее, что стоит отметить - SACD, как и DVD аудио, может кодироваться на 6 каналов для проигрывания звука на 5.1 системе.

SACD - Super Audio Compact Disk - цифровой формат записи звука, разработанный компаниями Sony и Philips, официально появился в 1999 году. Диск размером как и обычный CD, только рабочий слой другого оттенка(золотистый). Информационная ёмкость гораздо больше, чем на CD, однако, в силу высокого качества кодирования звука, длительность записи составляет 74 минуты (иногда 109 минут). На одном из слоев двухслойного (или гибридного) диска обычно записана музыка в формате SACD на другом - в формате CD. Эти диски можно слушать и на обычных стерео CD проигрывателях. На SACD проигрывателях используется многоканальный режим (Multi Channel или Surround), реже двухканальный режим (стерео) или даже моно - при переиздании старых записей.

Естественность звучания и высокое качество записи

Защита от цифрового копирования

Многоканальный (до 6-ти каналов) звук

Большее время записи в SACD достигнута за счёт новой технологии кодирования и сжатия звука, а также уменьшения физических размеров ямок (питов) на поверхности рабочего слоя. Для оцифровывания аудиосигнала используется технология прямого цифрового потока DSD (Direct Stream Digital). Звуковой поток с оригинала переводится в цифровой вид с использованием сверх высокой частоты дискретизации 2822 KГц. Уменьшение уровня сигнала кодируется как 0, увеличение, как 1. Поскольку частота считывания данных очень велика, то качество преобразования очень велико и гораздо ближе к аналоговому оригиналу, чем у традиционного CD.

Для дальнейшего сжатия используется алгоритм компрессии без потерь - Direct Stream Transfer (DST). Исходный цифровой поток уменьшается в объёме примерно в два раза.

SACD дает звуковой сигнал с полосой частот до 100 кГц (на обычном CD - до 20 кГц), а его динамический диапазон достигает 144 дБ (на обычном CD - 96 дБ). Частота дискретизации - 2822,4 кГц. Объём диска - 4.7 Gb.

Для дисков стандарта SACD была придумана специальная защита от копирования. В потайных секторах спрятаны информация о диске, изготовителе а также кодовый ключ, которые должны быть считаны проигрывателем перед началом воспроизведения. При перезаписи SACD эти данные не копируются, и такой диск любым SACD проигрывателем не читается. Само содержимое диска зашифровано с помощью ключа. Защитные данные (PSP метки) могут быть скопированы только на лицензионном записывающем устройстве SACD. Дополнительно на всех устройствах воспроизведения применяется специальная "заглушка" на цифровой выход (DTCP) дополнительная защита от цифрового копирования.

DVD-Audio – стандарт хранения аудио информации на DVD дисках. Принцип кодирования исходного аналогового сигнала схож с обычными CD аудио дисками, однако за счёт увеличения частоты дискретизации и разрядности цифровых данных оцифрованный звук существенно ближе к оригиналу. Для увеличения времени записи также происходит сжатие информации без потерь качества. Время записи на DVD-A дисках обычно составляет 74 минуты, количество каналов - от 2 до 6. Для совместимости с проигрывателями обычных DVD (видео) дисков, иногда может присутствовать аудиосигнал объёмного звука в форматах Dolby Digital и DTS.

Аудио сигнал записывается в формате PCM (ИКМ - импульсно-кодовая модуляция). Частота дискретизации может быть от 44 до 96 кГц (для стерео - до 192 кГц), разрядность данных от 16 до 24 бит. Воспроизводимый частотный диапазон - от 5 до 48000 Гц (до 96000 Гц для стереосигнала), динамический диапазон - до 144 dB. Объём данных - 4.7 Гб для однослойного диска. Использованием алгоритм сжатия звука без потерь MLP(5) (Meridian Lossless Packing), обеспечивающий примерно двукратное сжатие аудио данных.

Высокое качество звука, большой динамический диапазон.

Запись многоканального звука.

Возможность воспроизведения на компьютере.

Распространённый на студиях звукозаписи формат кодирования PCM.

Стандарт DVD, как видео стандарт, был разработан и предложен еще в середине 90-х годов, но настоящей популярности он так пока и не приобрел. С перезаписываемыми дисками DVD эпопея тянулась особенно долго, - только сейчас DVD начал приживаться в качестве более-менее привычного типа носителей информации. В середине 90-х, параллельно разработке DVD для видео, разрабатывался и стандарт DVD Audio (DVD-A). Процесс становления DVD - A был долгим, первая версия стандарта была утверждена лишь в марте 1999.

DVD-A – это стандарт хранения аудио данных на дисках формата DVD. DVD-A предназначен для хранения аудио данных в шести каналах в форматах ИКМ и MLP (Meridian Lossless Packing). Данные в формате ИКМ хранятся с параметрами 16-24 бит (разрядность квантования) и 96 - 192 кГц (частота дискретизации). DVD-A диск, как любой односторонний однослойный диск DVD , имеет объем 4.7 Гб. Это означает, что DVD-A может вместить, например, до 6 часов аудио в формате CD-DA (44.1 кГц / 16 бит / стерео). Скорость чтения данных с дисков DVD-A составляет 9.6 Мбит/сек. В случае хранения данных в формате 24 бит / 96 кГц / 6 каналов поток аудио должен составлять 13.8 Мбит/сек, что является недостижимой скоростью чтения для DVD-A. Чтобы обойти это ограничение в стандарте DVD-A предусмотрено использование специальной техники lossless -сжатия аудио - MLP(5) (Meridian Lossless Packing). MLP обеспечивает в среднем приблизительно двукратное сжатие аудио данных. Таким образом, данные в формате 24 бит / 96 кГц / 6 каналов, требующие в несжатом виде скорость потока 13.8 Мбит/сек, будучи сжатыми посредством MLP, могут вполне «уместиться» в дозволенные 9.6 Мбит/сек. Надо заметить, что не всякий проигрыватель DVD «понимает» диски DVD-A - проигрыватели, знакомые с DVD-A, имеют специальный логотип «DVD-Audio». Тем не менее, для обеспечения совместимости, многие диски DVD-A специально оснащены треками в формате Dolby Digital и DTS, которые легко распознаются проигрывателями DVD-Video.

Продолжительность процесса становления стандарта DVD - A связана, как, впрочем, и всегда, с «войной стандартов». На рынке присутствуют множество китов бизнеса, каждый из которых дабы урвать кусочек пожирней, старается утвердить на рынке свое новшество первым. В то время как одни работали над DVD - A , Sony и Phillips (кстати, они же и разработали CD - DA) работали над так называемым Super Audio CD (SACD)(6). SACD является, в некотором смысле, братом DVD - A . Почти единственным отличием SACD от DVD - A является формат хранения данных – не ИКМ, а однобитная сигма-дельта модуляция(7) с частотой 2.8224 МГц. Не смотря на теоретически более высокое качество кодирования звука, чем в случае ИКМ, практическую выгоду от использования сигма-дельта модуляции на слух различить, вероятнее всего, невозможно. Правда, еще одной действительно полезной особенностью SACD является возможность выпуска гибридных носителей (Hybrid SACD) – дисков, способных работать как в старых CD -приводах, так и в новых SACD (такая возможность достигается благодаря наличию на дисках SACD двух слоев с данными). В самое ближайшее время планируется анонс новой версии стандарта SACD – SACD II . В ней планируется ввести некоторые усовершенствования (к уже существующим возможностям) по защите данных, а также расширение возможностей хранения видео и фото информации.

«DVD Master» первая в России студия, получившая лицензию на выпуск высококачественной продукции формата DVD-Audio. На новом носителе уже вышел альбом Александра Шульгина «Представление». А совсем скоро, в октябре, увидит свет диск с инструментальной музыкой. Об особенностях формата DVD-Audio сайт беседует с продюсером студии «DVD Master», аранжировщиком, и звукоинженером Вадимом Володиным.

сайт: Вадим, как родилась идея выпустить музыку именно в формате DVD-Audio?

В. В.: Прошло 20 лет, жизнь обыкновенного CD завершилась, и он очутился в свободном плавании. Технологии не стояли на месте, и к середине 90-х годов появился новый универсальный носитель - DVD. Он развивался, и родилось семейство звуковых форматов нового поколения: DVD-Audio, SACD, DualDisc. А сейчас в разработке новые форматы – Blue Ray и HDDVD. Этот процесс происходит подобно тому, как раньше выпускали граммофонные пластинки, винил, менялось количество оборотов. А всегда, когда приходит новый носитель, хоть и маленький, но появляется интерес.

сайт: И этот, пусть и неявный, интерес и спровоцировал Вас на выпуск диска?

В. В.: Да, люди думали: «А вообще, существует ли это?», «А как это?». Заинтересовало это и меня. Я стал изучать этот формат и вот уже где-то два с половиной года продвигаю данную тему.

сайт: Так долго?

В. В.: Долго, потому что вся информация, как и любая спецификация формата, закрытая. Лицензию на использование этого формата имеет ряд корпораций, которые выпускают «железо» - DVD-Rom или DVD проигрыватели. Например, есть консорциум DVD FLLC (DVD Format/Logo Licensing Corporation), который объединяет всех лицензиатов. Лицензия на использование одного типа формата и логотипа стоит 15 тысяч долларов в год, плюс ежегодные взносы – 5 тысяч долларов в год. Узнать какую-либо информацию о новом формате можно только из книг описания стандартов, которые каждый год выпускают эти корпорации: DVD-Audio Book, DVD-Video Book, DVD-Room Book и других. Необходимо ведь изучить структуру диска, взаимодействие командных регистров, различные мультимедийные нюансы, поэтому приходилось самостоятельно, по крупицам, собирать всю необходимую информацию и исследовать многие аспекты.

сайт: Почему Вы решились на DVD-Audio, а не SACD?

В. В.: Это связано с совершенной закрытостью Super Audio CD. Технология его авторинга (авторинг - создание авторского произведения из имеющегося оцифрованного видеоматериала (фотографий, видеозаставок, меню, текстов, субтитров, звука), а также при помощи синхронизации видео, теста и звука с поддержкой выбранных спецификаций вывода - Dolby AC3, DTS, MPG, стандартов NTSC, SECAM, PAL, соотношения сторон экрана 4:3 или 16:9) абсолютно отсутствует. Что мы можем сделать в этой ситуации? Только записать материал, привести его в цифровой вид формата DSD, перенести на определенный носитель, а дальше отправить на завод, где стоит оборудование, которое выпускает такие диски. Таких заводов единицы. Они есть в Европе и Штатах. Например, заводы Sony и Phillips. SACD закрыт, но я могу теоретически работать с подготовкой материала для этого формата, а практически заказов на данный вид работ пока не поступало. Есть еще ряд причин. Это запредельная стоимость оборудования для работы с потоком DSD. И самое важное - наш рынок плотно насыщается DVD устройствами, а доля SACD плееров значительно меньше.

сайт: Чем, на Ваш взгляд, не считая технических характеристик (которые объективно лучше) DVD-Audio дает фору обычному CD?

В. В.: Во-первых, это универсальность. Простая система навигации, схожая с обыкновенным CD, позволяет обойтись без монитора. Во-вторых, наоборот, выглядит как DVD: можно использовать меню, навигацию, смотреть видеоролики, фотографии, слайды – любое мультимедиа, а это уже привлекательно для пользователя. Ну и плюс многоканальное звучание, которое уже сейчас, на мой взгляд, абсолютно доступно для широкого потребителя, поскольку великая фирма BBK поставляет на наш рынок сносные комплекты домашнего кинотеатра в одной коробке, условно говоря, за 300 долларов. Многие дорогие автомобили уже оснащены системами DVD-Audio. Представляете, шесть каналов мощного звука в салоне внедорожника!

сайт: Да, впечатляет! Вадим, а насколько этот носитель совместим с нынешними DVD-проигрывателями?

В. В.: Здесь очень интересный момент. Этот формат ведь не такой старенький - ему от силы пять лет. В 2000 году была принята финальная спецификация, в которой решили эти диски делать гибридными, то есть в одном таком диске находятся два раздела, один из которых и будет использовать обыкновенный DVD-проигрыватель, а пользователь при этом будет видеть всю интерактивную часть абсолютно идентично задуманному в разделе DVD-Audio. Правда, звук он услышит, соответственно, в формате Dolby Digital, характерном для DVD-Video. Это и есть так называемый контент совместимости. Дело в том, что при загрузке диска проигрыватели читают первым делом аудио раздел, который заложен на диске. Если он пуст или не соответствует прочтению для обыкновенных DVD плееров, плеер переходит к чтению видео раздела, из которого и будет извлечена вся необходимая информация. Универсальные DVD проигрыватели читают изначально аудио раздел, с содержимым DVD-Audio, а при необходимости можно переключить режим для обыкновенного DVD-Video формата.

сайт: А старый или недорогой комплект домашнего кинотеатра подойдет для этого носителя?

В. В.: Да, но звучание будет Dolby Digital или DTS. Это зависит от решения студии авторинга. Но Dolby Digital – обязательное условие спецификации.

сайт: Какие проигрыватели Вы посоветуете аудиофилу, желающему в полной мере насладиться достоинствами DVD-Audio?

В. В.: Подойдут топовые модели из серии Pioneer – 757 и выше, ценовой категории от 700 до 900 долларов. У Pioneer есть и более доступные модели – 565 и прочие. Ну и, разумеется, универсальные проигрыватели DVD-Audio/Video от BBK, которые стоят от 150 долларов.

сайт: А для меломана что лучше?

В. В.: Первым делом необходима хорошая акустическая система. Могу дать, на мой взгляд, несколько ортодоксальную рекомендацию. Она касается только старых компонентов домашнего кинотеатра. Так как DVD-Audio использует цифровую защиту от копирования, то компоненты лучше соединять по аналогу, а не по цифровому кабелю. Ведь DVD-Audio поддерживает форматы звука и на 192 кГц, и на 96 кГц. А в случае подключения по оптике происходит downsampling (понижение частоты семплирования), до стандартных 48 кГц, с целью защиты информации от копирования. То есть, по цифре поток нормального качества передавать запрещено правообладателями, и это встроено во все плееры.

сайт: Исполнителям каких стилей подойдет данный носитель?

В. В.: Абсолютно любых. Замечательно звучат и классические репертуары, и рок, и, на мой взгляд, интересно звучит электроника. Это экспериментальное направление, в котором можно создавать какие-то новые звуковые картинки.

сайт: А много ли тех, кто хотел бы записать альбом в этом формате?

В. В.: Желающих много на стадии креатива, другое дело – кто это будет продавать? Это главная проблема. Продавать в России достаточно тяжело, поскольку наш торговый рынок дикий и необразованный. Основной дистрибьютор – это «Союз», а они скептически относятся к теме DVD-Audio. «Пурпурный Легион», на данный момент, вообще никак не реагирует на российскую продукцию в таком формате.

сайт: Может быть, так плохо идут продажи, потому что потенциальные продавцы боятся связываться с новинками?

В. В.: Возможно. А что нужно для реанимации старого? У нас, к сожалению, бэк-каталог вообще отсутствует. Если бы выпустить альбом Аллы Пугачевой «Зеркало души» в новом формате, то, наверное, это была бы бомба. Но исходников и оригиналов студийной сессии, к сожалению, нет, хотя это не совсем старые материалы: насколько я помню, 75-й или 76-й год. За рубежом очень хорошо понимают, что такое бэк-каталог и умеют зарабатывать на этом деньги. Переиздать старые альбомы, тем более с многоканальным звуком, у нас практически нереально.

сайт: Вадим, в связи с этой всплывшей проблемой такой вопрос: каков может быть первоначальный тираж дисков формата DVD-Audio?

В. В.: Тут дать какие-либо рекомендации невозможно. Минимальный тираж, который может быть выгоден заводу, включая печать, полиграфические и дизайнерские услуги, - это 1000 штук, из которых около сотни идет в подарки, а остальное в магазины. На самом деле похвастаться огромными тиражами релизов этот формат не может. По некоторым данным, наибольшие продажи DVD-Audio - альбом Fleetwood Mac “Rumors” – порядка 17000 штук. Для нашего рынка рентабельность, вероятно, может наступить при тираже от 3000 штук. А дальше уже начинаются риски. Никому не нужны складские помещения, заваленные товаром. Но в любом случае, тираж определяется ценностью и спросом самого содержания диска.

сайт: Интересно, а подготовить и выпустить DVD-Audio дороже, чем CD?

В. В.: За рубежом очень дорого. Авторинг происходит в командной строке, поэтому приходится практически все делать «дедовскими методами», то есть руками, и четко организованным рабочим пространством. Автоматизация вообще отсутствует. Это отнимает массу сил и времени при создании сложного гибридного проекта. Как ни смешно, существует всего пара пользовательских программ, позволяющих что-то быстро собирать. Но, они, к сожалению, не проходят спецификацию, то есть не удовлетворяют требованиям формата DVD-Audio, и применимы всего лишь для домашнего использования или для быстрой передачи материала клиенту со студии. Это факт. Между тем, я понимаю, что нельзя сравнивать наш рынок с зарубежным. Три – четыре года назад у нас стали делать первые коммерческие предложения авторинга для видео-дисков, и цены были достаточно высокими, по сравнению с нынешними. Так и сейчас: средняя стоимость авторинга гибридного DVD-Audio-диска (в котором 12 - 15 треков, есть меню, два видеоролика, полное интерактивное управление) приблизительно в три – пять раз дороже средней стоимости на авторинг обыкновенного DVD-Video диска. Для сравнения, на подготовку и сборку DVD-Video уходит три – четыре дня, а на DVD-Audio может уйти три – четыре недели.

сайт: Импортные диски стоят порядка 700-800 рублей, а в какую сумму обойдется покупка Вашего?

В. В.: Производство везде одинаковое. Оно ничем не отличается от выпуска DVD-Video или SACD дисков. На заводе стандартная репликация и, соответственно, такая же стандартная стоимость. Например, формат DVD-5 будет дешевле формата DVD-9. Цену определяет непосредственно правообладатель и лейбл, выпускающий диск. Поэтому разумная оптовая цена, включая наценку, упаковку, типографские и дизайнерские услуги и прочее, наверно, должна быть от 8 долларов за диск. Нормальная розничная цена, по-моему, - 350 рублей. По большому счету, цена DVD-Audio не должна отличаться от CD или формата Dual Disk, который сейчас становится популярным. Чего только люди не придумают, лишь бы продавать! Спрос на CD упал, и производители стали пытаться привлечь тех, кто любит твердые носители, какими-то финтифлюшками и придумали сдвоенный диск. Ведь Dual Disk - это просто склеенные диски: с одной стороны - CD, с другой – DVD, и он может быть как DVD-Video, так и DVD-Audio. Dual Disk стоит так же, как CD, но его производство обходится, пусть на какие-то центы, но дороже, просто технологически.

сайт: Вадим, каковы, на Ваш взгляд, перспективы у данного формата в России?

В. В.: Затрудняюсь сказать. Но определенный смысл в этом есть. В любом случае формат HDTV развивается, и Dolby уже принимает совершенно другие, новые требования к параметрам звука. А это значит, что будут переиздаваться фильмы и музыка. Мы фактически получаем размер диска, такой же, как у CD и DVD, но у него другая емкость, соответственно разрешение картинки и качество звука лучше. На рынке больших экранов сейчас все панели старого формата стоят уже 35-40 тысяч рублей или даже дешевле, поскольку старый формат вытесняется HDTV. А для такого формата требуется заложенная в формате DVD-Audio качественная звуковая часть, которая занимает большой объем информации. Если на CD 44 кГц /16 бит, и этот поток не превышает 1,5 мегабит в секунду, то для HDDVD поток только для звука можно смело заложить 9 мегабит в секунду. На этих форматах уже можно поднимать качество звука до 192 кГц / 24 бит. В любом случае будет некое перетекание этого формата в последующий, а, может быть, он сохранится самостоятельно еще на несколько лет, потому что, я думаю, DVD-Video и DVD-Audio форматы как-то будут существовать.

Интервью подготовила Евгения Заболотских

Сегодня широкое распространение получили акустические системы 5.1 и 7.1, в основном рост их популярности связан с появлением на отечественном рынке систем домашних кинотеатров укомплектованных данными системы акустики. Хотя более 90% этой акустики, мягко говоря, слабо подходит для воспроизведения звука в высоком качестве, но есть и часть людей купивших акустику Hi —Fi и High —End классов. Также большая часть меломанов ещё не имеют и только раздумывают о приобретении подобной звуковоспроизводящей аппаратуры и АС. Для этих категорий людей будет полезна наша статья.

CD-Audio

Самый первый музыкальный формат, изменивший этот мир навсегда, давший музыкальной индустрии невероятный прорыв. С ним началась эпоха проникновения цифрового формата в быт обычного человека.

CD-Audio — это тот же музыкальный компакт диск . Его изобретением и воплощением в жизнь мы обязаны компаниям Sony и Philips. Сам формат был стандартизирован и введён в массовое производство в 80-х гг. Основные характеристики, касающиеся цифрового звука, выявляются в 16-битной разрядности сигнала и частоте дискретизации, которая составляет 44,1 кГц. Если говорить о частоте, то выбор её не случайный, даже был необходим. Случилось это из-за того, что необходимо было совместить изобретение с уже существовавшими аудиосистемами, источником для которых были видеокассеты.

Самым главным качеством новинки, в то время, была немыслимая долговечность . Если брать по показателям, то не один носитель информации того времени не имел таких характеристик, как физических, так и качественных (пластинки, магнитофонные ленты). Использовать компакт-диск можно годами. Объясняется это отсутствием физического контакта между считывающим устройством и диском. Износ предыдущих носителей информации выражался в повышении уровня шумов и дефектов. Здесь же, появление царапин не влияло на качество воспроизведения. Несомненным плюсом была и эргономика носителя информации, упрощающая его использование. Новый стандарт, практически сразу, нашёл себя в автомобильной индустрии, где с 50-х гг. пытались установить музыкальные устройства, но всё заканчивалось крахом. Пластинки быстро выходили из строя, хотя и были сделаны специальные автомобильные, а большие бобинные ленты занимали много пространства и были неудобными в эксплуатации.

Приход Audio CD и его прогрессивное качество звучания ознаменовал крах виниловой пластинки . Поводом была заявленная величина динамического диапазона, при этом отношение сигнал/шум составляло более 90 дБ, а искажение — 0, 01%.

Но всё же, немного позже, был замечен основной недостаток компакт-диска . Верхняя частота диапазона Audio CD, при воспроизведении, ровнялась половине частоты его дискретизации (22,05 кГц ). Этот показатель у конкурентных носителей был намного выше. Даже не смотря на то, что частоты 19-20 кГц относятся к ультразвуку, то есть практически не слышны человеком, — сбрасывать со счетов их было нельзя. В большинстве акустических инструментов обертональные составляющие лежат именно в этой области и оказывают огромное влияние на восприятие услышанного. При их отсутствии, звук кажется не настоящим. Исходя из этого, стало ясно — эпоха звука только на заре своего развития, грядут появления новых цифровых стандартов и форматов. Самое интересное ещё впереди.

DVD-Audio

DVD-Audio — следующий этап развития носителей аудио информации . Появление технологии и носителя, где можно записать больше информации, отобразилось на создании нового формата аудио. Сам принцип кодирования исходно сигнала остался практически тот же, что и предыдущий, но на этот раз увеличилась частота дискретизации и разрядность цифровых данных. Теперь оцифрованный звук намного ближе, по звучанию, к оригиналу. Используется сжатие информации, но без потерь качества, что приводит к увеличению времени записи. Так, на DVD-A можно записать 74 минуты аудио. С появлением такого носителя информации, стала возможность активно использовать каналы звука, которые могли доходить до 6. Теперь уже производители электроники начали подстраивается под данный формат, чувствуя там новую нишу; появляется сигнал объёмного звука — форматы Dolby Digital и DTS .

Тех. сведения о DVD audio

Записывается аудиосигнал методом импульсно-кодовой модуляции — формат PCM (pulse code modulation). Частота дискретизации находится в пределах 44-96 кГц, а для стерео — доходит до 192 кГц. Разрядность данных имеет от 16 до 24 бит. Частотный диапазон воспроизведения составляет 5 — 48 000 Гц, для стереосигнала доходит до 96 000 Гц. Динамический диапазон равен 144 дБ. Максимальное число данных — 4,7 Гб на одном слое диска. Для сжатия звука без потерь качества используется алгоритм Meridian Lossless Packing (MLP) . При его использовании стало возможным сжимать звук почти в два раза.

DVD-audio: основные преимущества стандарта

1. 1. Качество звука очень высокое
2. 2. Огромный динамический диапазон
3. 3. Число каналов доходит до шести
4. 4. Большой выбор аппаратуры для эксплуатации
5. 5. Самый распространённый формат кодирования на студиях звукозаписи — PCM

SACD: Сведения о формате

Super Audio Compact Disk (SACD) — цифровой формат записи аудиозвука, также разработанный гигантами аудиоиндустрии Sony и Philips. Официальное появление нового стандарта было обнародовано в 1999 году. Размер диска остался прежним, но только рабочий слой теперь золотистый, всего слоёв два. Увеличена и длительность звучания, сравнительно с CD-диском, — 74 и 109 минут. Обычно, на одном слое гибридного диска, записано аудио в формате SACD, на другом слое — в формате Audio-CD.

Диски можно слушать даже на обычных Audio-CD проигрывателях, но на проигрывателях SACD используется Multi Channel звучание (многоканальное) , оно же Surround. Иногда записывается стереозвук, но очень редко, так же, как и моно. Запись в моно- и стерео-режимах применяется в основном для переиздания старых альбомов и записей.

SACD: Преимущества стандарта

1. 1. Естественное звучание
2. 2. Защита от копирования
3. 3. Многоканальный звук (до шести каналов)

SACD: тех. сведения о стандарте

Возможность записать диск большей длительности реализовалась за счёт кардинально новой технологии сжатия и кодирования аудиосигнала, а также за счёт физического уменьшения питов (размеров ячеек) на рабочей поверхности диска. Применяется новая технология прямого цифрового потока Direct Stream Digital (DSD) для оцифровки звукового сигнала, который переводится в цифровой вид, используя сверхвысокую частоту дискретизации (2822 кГц). Если сравнить с обычным CD-диском, то качество преобразования намного выше и очень близкое к аналоговому оригиналу. Достигается это за счёт большой частоты считывания данных. В данном формате используется алгоритм Direct Stream Transfer (компрессия без потерь). Объём цифрового потока уменьшается почти в два раза.

Звуковой сигнал SACD имеет полосу частот, достигающую 96 кГц, против 20 кГц на обычном CD, динамический диапазон равен 144 дБ, против 96 дБ на CD. Частота дискретизации (семплирования) ровна 2822,4 кГц.

Защита копирования

Для стандарта SACD предусмотрена уникальная защита от копирования . На диске есть специальные потайные секторы, на которых указана информация про диск, изготовителя, а также содержит кодовый ключ. Последний считывается проигрывателем перед началом воспроизведения. Если диск перезаписать, то на нем будут отсутствовать потайные секторы, и он не будет воспроизводиться. Данные диска также зашифрованы с помощью ключа. PSP метки могут быть скопированы только лицензионным записывающим устройством SACD. Также, на всех устройствах SACD для воспроизведение, используются «заглушка» на цифровой выход для пересечения возможности захвата сигнала извне.

С 2010 года в сети Internet стали появляться DSD аудиофайлы с расширением DSF или DSDIFF. С использованием цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) и специального ПО данные файлы могут воспроизводиться на ПК, также их можно преобразовать в файлы форматов: WAV, WMA, MP3, OGG, APE, FLAC .

DSD-диск — это (DVD-R, DVD+RW, DVD+R, DVD-RW) оптический диск с файлами DSD имеющими расширение DSF, который может воспроизводиться на ПК и других устройствах, имеющих поддержку данного формата. Качественные характеристики аудиозаписи на данном диске идентичны SACD, но на DSD-диск нельзя записать многоканальный сигнал.

Подведём итоги

Для большей наглядности соберём все наши технические характеристики, которые упоминались в данной статье. Также для наглядности в табличку добавлена минимальная стоимость проигрывателей способных использовать большинство возможностей соответствующего формата.

	CD	DVD-Audio	SACD
Разрешение	16 бит PCM	16-, 20-, 24 бит PCM	1 бит DSD
Частота дискретизации	44,1 кГц	44,1-192 кГц	2,8224 МГц
Динамический диапазон	96 dB	144 дБ (теоретически)	120 dB
Частотный диапазон	20-20 000 Гц	5 — 96000 Гц	20-50 000 Гц
Ёмкость диска	700 МБ	4,7-8,5 ГБ	4,7-8,5 ГБ
Время звучания	80 мин.		>120 / 109 мин.
Стерео	+	+	+
Surround Sound	—	5.1 (кроме 192 кГц)	5.1
Минимальная стоимость проигрывателя по данным Яндекс Маркет на 15.07.2013	Tangent CDP-200 — от 126$	OPPO BDP — 103 — от 1258$	(Выбиралась модель с аудио 5.1CH) NAD M5 — от 1774$* Первые две версии PlayStation 3 (до 2007.10) полноценно воспроизводят SACD.

Звуковые форматы DVD-Audio, SACD, CD-Audio изменили этот мир, что будет дальше – покажет время!

10-01-2010, 23:11

DVD-Audio - цифровой формат DVD, созданный специально для высококачественного воспроизведения звуковой информации. Диск формата DVD-Audio позволяет записывать фонограммы с различным числом звуковых каналов (от моно до 5.1).

DVD-Audio (DVDA) это формат хранения музыки на DVD диске.
Отличием от CD является:
- многоканальность
- высокое качество
- универсальность - на диске может храниться несколько вариантов записи в разных форматах для воспроизведения на всех системах
- возможность наличия видео материала, фотографий, текстов*
- интерактивность**
- графический интерфейс**
** нужен подключенный монитор (телевизор/проектор и тд). Кстати, это может быть и неудобством - многие диски требуют для воспроизведдения нескольких нажатий, например надо выбирать звуковую дорожку.

Отличием DVD-Audio от DVD является запись звука без сжатия в большом разрешении (т.е. хорошем качестве). Эта запись читается только плеерами, поддерживающими DVD-Audio .

Зачем нужен DVD-Audio, если есть просто DVD ? Практически ситуация следующая: на DVD-Audio в основном выпускается музыка в многоканальном виде, со специальным миксом. А на DVD - просто концерты, где тыловые и центральный каналы создают эффект присутствия в концертном зале, часто за счет добавления эха.
Т.е. основное отличие - в содержании.

DVD-Audio диски читаются на любых DVD плеерах за счет дублирования дорожек в форматах PCM/Dolby Digital/DTS.
Бывают двухсторонние DVDA диски, на одной стороне записан слой высокого разрешения для DVD-Audio плееров, на другой стороне - просто DVD.

Коробки для DVD-Audio обычно чуть большего размера, чем для CD и вытянутые вверх.

Все DVD-Audio плееры должны обеспечивать воспроизведение LPCM аудиоданных, хранящихся на диске и закодированных с применением одного из двух типов дискретизации: с частотами, кратными 44,1 кГц (88,2/176,4 кГц) и кратными 48 кГц (96/192 кГц). В каждом из этих типов может быть использовано 16-, 20- и 24-битовое разрешение. На наибольшей частоте дискретизации в каждом типе поддерживается только монофоническое или 2-канальное воспроизведение; на всех остальных частотах обеспечивается воспроизведение от одного до 6 каналов.

Спецификация DVD-Audio позволяет записывать на диск не только звук, но и сопровождать его видеофрагментами или неподвижными изображениями, демонстрируемыми во время прослушивания.

Большинство DVD-Audio дисков являются "гибридными",
то есть, наряду с основным форматом DVD-Audio, на диске присутствует и DVD-Video. Это позволяет проигрывать такой диск и на обычных DVD-плеерах, но только звуковую информацию из его видео-части (папка VIDEO_TS) в виде PCM, DTS, DD (если такие присутствуют).

PPCM или MLP
Cпецификация DVD-Audio имеет ограничения - как в скорости передачи данных (9,6 мегабит/секунду), так и в емкости (4,7 ГБ для одностороннего однослойного диска). К примеру, шести звуковым каналам качества 24 бит/96 Гц требуется полоса пропускания 13,8 мегабит/сек и емкость 7,67 ГБ при общем времени звучания диска 74 минуты. Чтобы вписываться в реальные цифры, в DVD-Audio используется система компрессии данных "упаковка без потерь":

LOSSLESS:

Meridian Lossless Packing (MLP)
или же
PPCM (Packed PCM, Packed Pulse Code Modulation),
разработанная фирмой Meridian Audio.

"Без потерь" означает, что декодированный MLP поток данных бит в бит идентичен потоку до кодирования. За счет MLP полоса пропускания уменьшается в степени, зависящей от содержания и разрешения кодируемого материала. В целом с помощью MLP требования к ширине полосы пропускания и емкости снижаются на 25-55%.

Еще одной важной задачей MLP стала реализация предусмотренного в спецификациях стандарта DVD-A микширования многоканального звука в обычное стерео. Получить корректный результат удается с помощью особых кодов, внедренных в поток. Они носят название System Managed Audio Resource Technique (SMART) и определяют весовые коэффициенты для каналов при микшировании. Если же такое решение все-таки не удовлетворяет продюсера, то двухканальную запись можно разместить на диске отдельно.

При загрузке диска проигрыватели читают первым делом аудио раздел, который заложен на диске. Если он пуст или не соответствует прочтению для обыкновенных DVD плееров, плеер переходит к чтению видео раздела, из которого и будет извлечена вся необходимая информация. Универсальные DVD проигрыватели читают изначально аудио раздел, с содержимым DVD-Audio , а при необходимости можно переключить режим для обыкновенного DVD-Video формата.
По сути что такое DVD-Audio мы разобрались, так же рекомендую прочесть статью

На сегодняшний день качественная музыка доступна в различных форматах, где исходными являются CD-Audio - 44.1 кГц 16 бит, DVD-Auduo, с поддержкой до 192 кГц 24 бит и SACD. Последний формат из-за своей специфики, напрямик не поддерживается драйверами звуковых карт и без операций, переводящих DSD в PCM (ухудшающих качество), не доступен для прослушивания.

С DVD-Audio не все просто, из-за борьбы с пиратством (где под пиратством подразумевается не столько штамповка и продажа дисков, сколько копирование и выкладка контента в интернет), большинство стационарных плееров при воспроизведении отключают цифровые выходы и выдают сигнал только с аналогового выхода. Это не позволяет с одной стороны сделать цифровую копию диска, с другой стороны, использовать более качественный ЦАП, а довольствоваться только тем, что установлен в проигрыватель.

Так же, для видимо большего удобства и радости для пользователей, для DVD-Audio диска может стоять настройка, запрещающая например делать перемотку по треку, или иметь замудренное анимационное меню. Отключить это разумеется нельзя никак.

Для компьютера, формат DVD-Audio некоторые плееры понимают, но делают даунсемплинг в 48 кГц 16 бит, опять же, для защиты от цифрового копирования. Для звуковых карт от Creative линейки Audigy 2 и X-Fi, есть комплектный плеер, который воспроизводит DVD-Audio без потерь качества, но только со своими картами, где во время воспроизведения отключаются цифровые выходы. Так же у этого плеера нет возможности показывать медиа ряд (меню DVD диска, которое выводится на экран телевизора).

Владельцам же более качественных или других звуковых карт (нежели тех, что в модельном ряду Creative), даетcя альтернатива в виде стационарного проигрывателя, где высокое качество измеряется уже не таким порядком сумм, плюс перечеркивается удобство создания медиатеки на винчестере с мгновенным доступом к любому треку любого диска.

Тем не менее, если коммерческие продукты опасаются любых тяжб с гигантами индустрии, наложившим запрет на копирование или воспроизведение с возможностью копии DVD-Audio, то не коммерческие (и анонимные) продукты в этом плане более свободны, т.к. к ним сложнее предъявить претензии.

Таким решением стал известный плеер foobar2000 за счет установки соответствующего дополнительного плагина foo_input_dvda.dll . С учетом гибких возможностей конвертации понимаемых форматов, можно без особого труда даже сконвертировать контент DVD-Audio в wav формат.

Для владельцев наушников и стереосистем в первую очередь интересны стерео форматы, а не многоканальные, хотя никто не мешает слушать микс многоканального аудио в стерео, и даже использовать различные системы, позволяющие смешать музыку с использованием алгоритмов объемного звучания.

Рассмотрим подробнее, как это все работает.

Во-первых нам нужен foobar2000, далее необходимо установить плагин, позволяющий делать декодирование DVD-Audio. Плагин ищется на официальном сайте foobar2000.org или поиском по ключевому слову foo_input_dvda и после добавлением файла foo_input_dvda.dll в папку …foobar2000\components\. Прежде чем закинуть в папку плагин, убедитесь, что он совместим с текущей версией foobar2000.

После, закидываем файлы в foobar2000 из папки AUDIO_TS. В списке файлов, появится все, что есть на этом диске, при этом списки дорожек могут несколько раз повторится.

Для каждого трекам можно посмотреть на количество каналов, и их параметры.

Если сделать экспорт многоканального трека, ты на выходе мы получим шесть поканальных файлов.

Открыв редактор, можно посмотреть спектр каждого канала и другие характеристики.

Пример звуковой дорожки LFE (сабвуфера) от диска Night/….

Например, в каком частотном диапазоне работает канал сабвуфера.

Пример звуковой дорожки L+ R от диска STING

Более интересную аналитику можно провести с записями в форматах 96 и 192 кГц. На скриншоте выше видно, что выше 20 кГц есть только небольшой уровень высокочастотного шума, и никакого полезного сигнала в этом диапазоне. Спектры были взяты в различных точках по треку. Для такого диска можно сделать вердикт, что под видом заявленного качества 96/24 на диске на самом деле сконвертированная запись из 44 или 48 кГц. Возможно, если бы формат DVD-Audio был более открыт, то издания, дающие рецензии таким дискам, делали бы тест на соответствие заявленных данных на диск и не дали бы производителям выдавать желаемое за действительное. А так, такой подход, не далек от обмана, при желании продать больше дисков под видом Hi-Rez.

Пример спектров звуковой дорожки L+ R от диска ELTON ///

А так выглядят спектры от диска, где запись для 96 кГц действительно соответствует содержимому. Выше 20 кГц сигнал резко не обрубается и уровень линий спектра выше 20 кГц, и различен во времени.

В целом, если воспроизведение напрямик по каким-то причинам не удобно, или данный плеер вам не очень нравится, то вы можете сконвертировать в wav, flac, ape и т.п.

Так же на сегодняшний день уже есть портативные плееры, которые понимают Hi-Rez качество, вроде Colorfly C4 Pro и HiFiMan HF801, где можно полноценно слушать такой DVD-audio контент.

По дефолту, foobar2000 выдает стерео поток, независимо от того, какой формат на входе. Для вывода многоканальной дорожки можно воспользоваться воспроизведением из под ASIO, назначив при этом соответствующие каналы.

Назначение каналов производится в Playback/Output/Asio Virtual Devices через Add New.

После назначения всех каналов можно наслаждаться многоканальным звучанием.

Несмотря на то, что данная возможность в foobar2000 появилась уже давно, по сей день для ряда аудиофилов (не особо дружащих с компьютером или своей головой) практикуется наиболее трудоемкий способ – это добыча редких моделей DVD проигрывателей, где с помощью паяльника можно отключить блокировку цифрового выхода, а далее соответственно записать цифровой сигнал на тот же компьютер. При этом, при выборе неудачных настроек записи в записывающем софте, можно получить транкейт и прочие радости, которые исказят конечный цифровой сигнал. Про качество метода записи через АЦП с аналогового выхода ЦАП-а проигрывателя можно скромно промолчать, хотя это порой распространено еще чаще. Поэтому, если вы нашли не образ DVD-Audio диска, a уже готовые wave или flac, постарайтесь узнать, каким конкретно способом эти файлы были получены.

Нашли опечатку в тексте? Выделите и нажмите Ctrl+Enter . Это не требует регистрации. Спасибо.