DVD Audio

DVD-Audio  je digitální formát DVD navržený speciálně pro vysoce kvalitní reprodukci zvuku . Disk DVD-Audio umožňuje nahrávat zvukové záznamy s různým počtem zvukových kanálů (od mono po 5.1 ).

Historie

Když byl v roce 1996 zaveden standard DVD, zvukový formát DVD-Audio ještě neexistoval. DVD Forum hledalo další podporu od nahrávacího průmyslu pro finalizaci formátu.

Návrh normy byl předložen pracovní skupinou 4 (WG4) DVD fóra v lednu 1998 a verze 0.9 byla předložena v červenci.

Konečná specifikace DVD-Audio 1.0 (bez ochrany proti kopírování) byla schválena v únoru 1999 a představena v březnu. Výroba produktu se ale zpozdila částečně kvůli zdlouhavému procesu výběru ochrany proti kopírování (šifrování a vodoznak), kvůli komplikacím při schvalování fóra Secure Digital Music Initiative (SDMI).

Vydání, plánované na říjen 1999, bylo odloženo až do poloviny roku 2000 kvůli řadě problémů způsobených narušením zabezpečení digitálních médií CSS , stejně jako neúplné hardwarové připravenosti, výrobní kapacitě a slabé podpoře ze strany nahrávacích společností.

Na konci roku 1999 Pioneer vydal první DVD-Audio přehrávač (bez ochrany proti kopírování) v Japonsku. V červenci 2000 Matsushita vydala univerzální DVD-Audio/DVD-Video přehrávače pod obchodními názvy Panasonic a Technics . Pioneer, JVC , Yamaha a další výrobci vydali své DVD-Audio přehrávače koncem roku 2000/začátkem roku 2001 .

Do konce roku 2000 bylo na trhu dostupných asi 50 DVD-Audio titulů, v roce 2001 jich bylo více než 200. [4]

Technické informace

Nahrávka DVD-Audio může mít 1 až 6 zvukových kanálů. Disk zpravidla obsahuje stereofonní zvukovou stopu (v maximální kvalitě) a vícekanálovou zvukovou stopu (až 96 kHz).

Zvuk se zaznamenává pomocí lineárního kódování PCM při 16, 20 nebo 24 bitech při vzorkovacích frekvencích 44,1, 48, 88,2, 96, 176,4 nebo 192 kHz . Současně nelze zaznamenat více než dva zvukové kanály se vzorkovací frekvencí 176,4 nebo 192 kHz.

Kodeky

DVD-Audio používá systém bezztrátové komprese dat ( MLP ) vyvinutý společností Meridian Audio. Dekódovaný datový tok MLP je bit po bitu identický s tokem před kódováním. Použití komprese MLP umožnilo překonat omezení v datové rychlosti (9,6 Mbps) DVD a přehrávat 6 kanálů zvukového materiálu (24 bit/96 kHz s požadovanou šířkou pásma 13,8 Mbps) bez ztráty kvality. Stupeň komprese závisí na obsahu a rozlišení kódovaného materiálu a může být až 25–55 %.

DVD-Audio může obsahovat vícekanálový zvuk, ale také zvažte, že většina spotřebitelských systémů jiných než domácí kina je konfigurována pro stereo. Disk tedy může obsahovat buď dvě verze zvukového záznamu: stereo a vícekanálový, nebo použít automatické schéma downmixu nazvané System Managed Audio Resource Technique (SMART), které se aktivuje, pokud neexistuje samostatný dvoukanálový zvukový záznam.

Kromě nekomprimovaného sterea s vysokým rozlišením ( LPCM ) nebo bezeztrátově komprimovaného sterea s vysokým rozlišením ( MLP ) lze zvukový materiál ze stejného programu prezentovat ve ztrátově komprimovaných formátech prostorového zvuku Dolby Digital nebo DTS , které odpovídají standardu DVD-Video. . Tyto extra stopy byly umístěny v počátcích formátu DVD-Audio pro zpětnou kompatibilitu s DVD přehrávači bez DVD-Audio.

Podpora vícekanálového zvuku je důležitou výhodou DVD-Audio oproti předchozím formátům. Přítomnost 5 kanálů umožňuje umístit zvuky do trojrozměrného prostoru, což vám dává dvě nové možnosti: přesný přenos akustiky místnosti a vytváření nových zvukových obrazů díky prolínání speciálních efektů se samotným hudebním obsahem.

Struktura disku

DVD-Audio používá systém souborů UDF/ISO 9660. Zvukové stopy DVD-Audio jsou umístěny v adresáři AUDIO_TS na disku. Na rozdíl od DVD-Video mají samotné zvukové soubory DVD-Audio příponu . AOB (Audio Objects). Složka AUDIO_TS také obsahuje následující typy souborů:

• .SAMG (Simple Audio Manager) - seznamy zvukových stop určených pro spotřebitelské přehrávače;
• .AMG (Audio Manager) - podrobný popis obsahu disku (interaktivní menu, ovládání přehrávání atd.);
• .ASVS (Audio Still Video Set) - statické obrázky zobrazené při přehrávání zvukových nahrávek.

Pro DVD-Audio lze použít DVD s libovolným počtem vrstev. V tomto případě je každá vrstva rozdělena do 9 skupin, které zase mohou obsahovat až 99 stop. Ke každé skladbě lze přiřadit až 99 indexových bodů.

Adresář VIDEO_TS může obsahovat další informace, například videoklipy (rozhovory, zkoušky), jejichž zvuk je rovněž nahrán ve formátu Dolby Digital nebo DTS . Přehrávání videa je obecně možné na přehrávačích DVD-Video, které nepodporují přehrávání DVD-Audio.

Ochrana proti kopírování

Během implementačních fází se předpokládalo použití 40bitového kódovacího systému CSS. Po napadení systému CSS v roce 1999 však skupina společností zahrnující IBM , Toshiba , Intel a další vytvořila 56bitový bezpečnostní systém CPPM , který k ověřování DVD-Audio používá speciální blok obsahující Media Key Block (MKB). -hráč. Během dešifrování zvuku musí přehrávač získat mediální klíč z MKB, který je také zašifrován. Přehrávač musí použít svůj jedinečný klíč k dešifrování MKV, a pokud operace uspěje, zašifrovaná data se obnoví.

Disky DVD-Audio mohou používat digitální „vodoznaky“, které jsou obvykle vloženy do pípnutí každých 30 sekund a nejsou slyšitelné. To vám umožní určit zdroj nahrávky při jejím následném kopírování.

Připojení k zesilovači/přijímači

Pro ochranu před přímým kopírováním digitálního obsahu při přehrávání DVD-Audio byla zavedena určitá omezení.

Přenos signálu z přehrávače do zesilovače / AV přijímače lze provést několika různými způsoby:

1. Šest zvukových kanálů je dekódováno přehrávačem a přiváděno do analogových výstupů, které jsou k přijímači připojeny šesti standardními dvouvodičovými kabely s konektory RCA , nebo u zařízení vyšší třídy šesti třívodičovými kabely s konektory XLR . .
2. 6 kanálů × 24 bitů/96 kHz nebo 2 kanály × 24 bitů/192 kHz jsou v přehrávači dekódovány a znovu zakódovány pro přenos do přijímače v digitální podobě přes rozhraní HDMI nebo IEEE 1394 , kde jsou dekódovány do odpovídajícího počtu audio kanály. Šifrovací systém HDMI a IEEE 1394 se liší od systému DVD-A a je navržen jako hlavní standard pro vysoce kvalitní digitální rozhraní. Zesilovač/přijímač musí mít platný dešifrovací klíč, jinak nebude možné disk poslouchat.
3. Použití digitálních rozhraní S/PDIF nebo TOSLINK . Přehrávače DVD-Audio však mohou tato digitální rozhraní používat k ochraně před neoprávněným kopírováním v následujících případech:
   1. Zcela uzavřené rozhraní. Tuto možnost preferují nahrávací společnosti.
   2. Převod zvuku na 2kanálový 16 bit/48 kHz PCM signál.
   3. Převod zvuku na 2kanálový signál, ovšem se zachováním původní bitové hloubky a vzorkovací frekvence, pokud výrobce na disku nastavil příznak, který přehrávači takový přenos „umožňuje“.
4. Upravte přehrávač a přidejte možnost zachytit digitální signály v plném rozlišení před D/A převodníkem a převést je na S/PDIF , procházející signálem v plném rozsahu (ale pouze stereo). Pro některé hráče již podobná domácí řešení existují. K dispozici je také možnost s více výstupy S/PDIF pro vícekanálový digitální zvuk v plném rozlišení.

Format Wars

V roce 1999 byly představeny dva audio formáty s vysokým rozlišením najednou, které nahradily Audio CD . Zatímco DVD Forum představuje svůj formát DVD-Audio, Sony a Philips začínají uvádět na trh alternativu, Super Audio CD (SACD).

Formát SACD používal zásadně odlišný způsob kódování informací. Použití pulsně šířkové modulace ve formátu Direct Stream Digital , který byl použit při nahrávání SACD, který poskytuje 1bitovou reprezentaci zvukového signálu s velmi vysokou hodinovou frekvencí - 2,8224 MHz, umožnilo hovořit o "analogový" charakter zvuku a větší blízkost originálu než u PCM desek. SACD byl koncipován výhradně jako audiofilský formát.

DVD-Audio využívá konverzi signálu PCM s vysokou bitovou hloubkou až 24 bitů a vzorkovací frekvencí až 192 kHz. Jednou z výhod DVD-Audio byla jeho kompatibilita s většinou tehdy existujících formátů. Již první přehrávače přehrávaly nejen CD a DVD-Audio, ale také DVD-ROM, DVD-Video se zvukovou stopou nahranou v AC-3 a DTS. Za zmínku také stojí formát kódování PCM běžný v nahrávacích studiích.

Oba formáty mají stejnou fyzickou strukturu disků (dva lepené substráty o průměru 12 nebo 8 cm a celkové tloušťce 1,2 mm), logickou datovou strukturu, která slouží jako základ pro vytváření disků. Oba formáty podporují vícekanálový zvuk (až šest kanálů) s ultra vysokým rozlišením, kompatibilitu přehrávače s formátem CD-Audio a možnost používat grafický a textový materiál (v SACD - teoretický).

Aby byla nositelům autorských práv zaručena ochrana informací před neoprávněným kopírováním, tedy znemožnění digitálních kopií z disku za účelem další replikace, byl v těchto formátech použit šifrovací systém. Navíc SACD zpočátku úspěšně aplikovalo původní trojitou ochranu a vydání DVD-Audio bylo odloženo o rok kvůli zprávě o prolomení CSS ochrany. To určilo určitou mezeru v šíření technologie SACD.

Přes všechny pokusy nahradit formát Audio-CD žádná technologie nedokázala dosáhnout výhody. Na jedné straně to bylo způsobeno rozšiřováním ztrátových síťových audio formátů jako MP3 a AAC , na druhé straně kvalitní formáty určené pro náročné posluchače nevzbudily zájem masového spotřebitele kvůli vyšší ceně nosičů. , omezený rozsah nahrávek a často nízké požadavky posluchačů na kvalitu zvuku.

Jako náhrada za tyto vysoce kvalitní formáty získává Blu-ray Disc s nekomprimovaným zvukem PCM nebo bezztrátovou kompresí formáty Dolby TrueHD , DTS-HD Master Audio , Dolby Lossless (MLP) s až osmi kanály (24 bit / 96 kHz). popularita . ) nebo šest kanálů (24 bit/192 kHz) [5] .

Viz také

• MLP
• DVD
• Super Audio CD

Poznámky

1. ↑ DVD FLLC (2009-02) DVD Book Construction - seznam všech dostupných DVD knih Archivováno 25. dubna 2010 na Wayback Machine
2. ↑ DVD FLLC Kniha ve formátu DVD – Historie doplňků pro knihy DVD Archivováno 2. února 2010 na Wayback Machine
3. ↑ MPEG.org, DVD Přehled knih Archivováno 1. května 2010 na Wayback Machine
4. ↑ DVD Knowledge Base 11 – A co hudba na DVD: DVD-Audio a SACD? Archivováno z originálu 29. listopadu 2010.
5. ↑ Zakladatel hudebního vydavatelství 2L předpovídá technologii Blu-ray světlou budoucnost . Získáno 2. srpna 2011. Archivováno z originálu dne 12. dubna 2009. (neurčitý)

Literatura

• Lapin E. V. Příprava a nahrávání DVD všech typů. Rychlý průvodce. - M .: "Williams" , 2006. - S. 320. - ISBN 5-8459-1064-1 .
• Mark L. Chambers. Nahrávání CD a DVD pro figuríny = CD & DVD Recording For Dummies. - 2. vyd. - M . : "Dialektika" , 2005. - S.  304 . — ISBN 0-7645-5956-7 .

Odkazy

• Vydáno hodnocení DVD-Audio
• L. Orlov. Nejlepší nepřítel dobra. DVD-Audio a SACD Lev // "Zvukový inženýr". - 1999. - č. 7)  (nepřístupný odkaz) .
• SACD vs. DVD-Audio: Praktický průzkum formátů s vysokým rozlišením
• N. Efremov. Klid! Probíhá válka. Kronika boje mezi SACD a DVD-Audio // "Salon AV". - 2002. - č. 2  (nepřístupný odkaz) .