Что такое «видео высокого разрешения», многие понимают; но какой смысл говорить об HD-аудио у ДК? Этот термин относится к форматам многоканального звучания, записываемого на Blu-ray-дисках. Для хранения цифрового аудиосигнала используются различные методы, но цель у них одна: лучший звук для вашего домашнего кинотеатра.
Лучший? Насколько лучший?
На порядок. HD-аудио заметно повышает качество, и чтобы услышать это, не нужно быть экспертом. Каждый аспект звучания становится лучше - от динамического диапазона до реалистичности. Как утверждает менеджер по продажам компании Dolby Энди Дауэлл, «Вы слышите именно то, что инженер сведения слышал во время микширования - с точностью до бита». Энтони Уилкинс, директор по маркетингу компании DTS, говорит так: «Когда мы обсуждали компрессию данных для записи звука на DVD, самым корректным термином было бы «урезание», поскольку часть исходного сигнала необратимо терялась в процессе кодирования. У кодеков HD-аудио для Blu-ray этого не происходит; результат идентичен оригиналу».
Идентичен оригиналу? Полностью?
Именно так. Сегодня исходные аудиодорожки к фильмам записываются в формате без сжатия PCM с параметрами 24 бит/48 кГц (лучше, чем на CD). После микширования саундтрек сильно сжимают для воспроизведения в кинотеатре или дома; это похоже на то, как из компакт-диска делают MP3. В системе Dolby Digital, чаще всего применяемой для создания DVD, битрейт соответствует хорошему MP3-файлу - от 384 до 448 кбит/с. Компрессия всегда была нежелательна, но она была необходима для того, чтобы суметь «втиснуть» многоканальный звук целого фильма на катушку или диск ограниченного объема. Однако у Blu-ray-диска объем доходит до 50 ГБ, так что необходимость в компрессии отпадает. Такой диск способен хранить полный саундтрек в формате PCM 7.1 с параметрами 24 бит/48 кГц; даже однослойный 25-гигабайтный диск легко вмещает звуковую дорожку без сжатия в формате PCM 5.1.
Почему тогда не каждый диск содержит звук в PCM?
Он занимает довольно большую долю объема, особенно у менее дорогих дисков на 25 ГБ. Чтобы оставить место для дополнительных материалов, дорожек на иностранных языках, комментариев и собственно видеосоставляющей фильма, студии следуют одному из двух подходов. Один заключается в понижении 24-битного PCM-аудио до 16 бит/48 кГц. Однако более популярно использование двух систем записи звука без потери качества - DTS-HD Master Audio и Dolby TrueHD.
Что означает «без потери качества»?
Эти системы подобны архиваторам файлов: они упаковывают PCM 24 бит/48 кГц в меньший объем памяти. Для воспроизведения требуется «разархивирование» записанного файла обратно в PCM; это может делать как Blu-ray-проигрыватель, так и большинство AV-ресиверов. В результате применения технологии Dolby TrueHD получается звук в PCM 24 бит/48 кГц, но его хранение требует почти вдвое меньше места. Теоретически он должен быть идентичен оригиналу; так утверждают Dolby и DTS. Вот почему эти две технологии так популярны в Голливуде: они обеспечивают очень высокое качество звука, но требуют более скромных объемов дискового пространства в сравнении с PCM. Это снижает стоимость диска (позволяя ограничиться 25-гигабайтным носителем) и оставляет больше места для дополнительных материалов.
Что говорят цифры
Для хранения звуковой дорожки двухчасового фильма в PCM 5.1 (24 бит/48 кГц) требуется 6,2 ГБ памяти. Dolby TrueHD снижает эту цифру до 3 ГБ; чем больше разных аудиоканалов у фильма и чем он длиннее, тем полезнее сжатие. Что до сравнения двух систем, то у DTS-HD Master Audio выше битрейт, чем у Dolby TrueHD (24,5 Мбит/с и 18 Мбит/с), но на практике эти значения почти никогда не достигаются. На некоторых дисках имеются дорожки в обоих форматах. В целом, оба они весьма хороши.
Три основных формата HD-аудио
ЗА: Фантастическое качество, как в фильме «В 3:10 на Юму». Не требует «разархивирования»; доступен и старым Blu-ray-проигрывателям или AV-ресиверам.
ПРОТИВ: Занимает много места: «Юма» в формате 7.1 требует более 8 ГБ.
ЗА: Потрясающее качество звучания; занимает намного меньше места на диске, чем PCM. Саундтрек к фильму «Темный рыцарь» в TrueHD - один из самых замечательных.
ПРОТИВ: В теории, битрейт 18 Мбит/с дает чуть меньше, чем 24,5 у DTS-HD MA.
ЗА: Самый распространенный кодек без потерь на Blu-ray-дисках; звучит чудесно - это доказывает саундтрек к фильму «Аватар».
ПРОТИВ: Кое-кто утверждает, что он на деле лучше Dolby TrueHD; мы в этом не уверены.
Когда речь идёт об аудио высокой чёткости (high definition), проигрываемого с плеера Blu-ray на компьютере, многие склонны думать, что наличие интерфейса HDMI на материнской плате или видеокарте автоматически позволяет воспроизводить на телевизоре и домашнем кинотеатре такие форматы аудио высокой чёткости, как Dolby Digital Plus, DTS-HD High Resolution, Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio. Однако за исключением нескольких интересных возможностей, в большинстве случаев это совершенно не так. Даже относительно новые, оснащённые интерфейсом HDMI high-end материнские платы, видеокарты и звуковые карты могут не справиться с такими немалыми потоками звуковых данных самостоятельно. Всё, в конце концов, сводится к тому, какого типа входящий сигнал они могут принять и какой сигнал выдать.
В данном обзоре мы рассмотрим все форматы HD-аудио, их битрейт (поток) и требования по доставке на средство воспроизведения. Во второй части мы продолжим исследовать, как цифровые аудиопотоки могут (или не могут) обрабатываться в типичных компонентах ПК. После прочтения обеих статей, вы должны будете придти к глубокому пониманию того, почему так много пользователей систем домашних кинотеатров используют множество аналоговых кабелей (три для 5.1-канального звука и четыре для 7.1-канального звука) вместо HDMI для передачи многоканального звука туда, куда нужно. Мы расскажем также о некоторых альтернативных решениях, связанных с преобразованием цифрового сигнала в аналоговый в компьютере, а не в ресивере или предусилителе, часто такая опция является наиболее доступной для получения HD-звука оптимального качества. И, наконец, возможно, вы поймёте, почему стоит ещё немного подождать с покупкой плеера Blu-ray для системы домашнего кинотеатра; это позволит вам воспользоваться некоторыми новыми преимуществами, которые должны появиться до конца 2008 года, но пока ещё не совсем готовы (по крайней мере, не были готовы на момент написания данной статьи).
В первой части мы рассмотрим следующие пункты.
Во второй части мы рассмотрим программные кодеки ПК, чтобы узнать, с какими форматами они работают, а также типы интерфейсов, которые могут поддерживать оснащённые HDMI материнские платы, видеокарты и звуковые карты. А поскольку недавно стали доступны новые чипсеты и интерфейсы (или будут доступны относительно скоро), мы также объясним, как новое и грядущее аппаратное обеспечение может предоставить более простые решения для аудио высокой чёткости для ПК, которое на данный момент находится в плачевном состоянии.
На диски Blu-ray могут быть записаны звуковые дорожки к фильмам в одном из следующих форматов.
Прежде чем мы перейдём к детальному рассмотрению вышеперечисленных форматов, заметим, что технологии Dolby возникли в компании Dolby Laboratories известного поставщика профессиональных, полупрофессиональных и потребительских технологий шумоподавления и многоканального пространственного звучания. Формат DTS (называемый также Digital Theater Systems) в свою очередь произошёл от DTS, Inc. - тоже хорошо известного поставщика технологий цифрового звука, конкурирующего с технологиями Dolby Labs.
PCM расшифровывается как импульсно-кодовая модуляция (pulse code modulation) и обеспечивает цифровое представление аналогового сигнала, который дискретизируется (оцифровывается) через равные промежутки времени (с заданной в герцах частотой) и представляется в двоичном виде (с заданной точностью - разрядностью в битах). Помимо использования PCM для цифрового звука в компьютере и на аудио компакт-дисках, данный формат применяется также в некоторых цифровых телефонных системах и в ряде форматов цифрового видео. В формате PCM значения амплитуды звука представлены с помощью разного числа битов (разрядности); звуковая дорожка, как правило, оцифровывается с разрядностью от 12 до 24 бит, но чаще всего при студийном кодировании PCM-аудио для записи на диски Blu-ray используются 16 бит.
Звуковая дорожка в формате PCM может быть точной копией студийного оригинала, закодированного на диск без сжатия, если её битовая глубина такая же, как у оригинала. Если битовая глубина уменьшена (как часто случается в целях экономии пространства, выделенного под хранение звукового сопровождения на диске), то это может привести к понижающей дискретизации: например, использовании 16 бит вместо 24 бит. С технической точки зрения, понижающая дискретизация (downsampling) - это не то же самое, что сжатие, хотя точность полученного при этом звука снижается.
Все плееры Blu-ray должны поддерживать формат PCM Audio, чтобы соответствовать спецификации Blu-ray, однако не все диски Blu-ray включают в себя этот формат. Многие сайты с базами данных фильмов предоставляют подробную информацию о дисках Blu-ray, в особенности на сайте Cinema Squid можно найти таблицу ("The Audiophile") характеристик звука различных дисков Blu-ray, где им даётся оценка по шкале от 0 до 100. Типичные характеристики включают в себя используемый аудио-кодек (например, Audio Codec: LPCM 5.1 - единственный представленный PCM-формат), количество каналов, которые обеспечивает на диске данный кодек (для LPCM вы найдёте значения 2.0 для стерео, 5.1, а также редко встречающиеся время от времени 6.1 и 7.1), точность звуковоспроизведения (Audio Fidelity: обычно 48 кГц/24 бит или 48 кГц/16 бит), а также поток (самое высокое значение, которое нам удалось найти, составило 13 824 кбит/с для необычного 96-кГц/24-битного звука; но самый типичный поток 6 912 и 4 608 кбит/с для 48-кГц/24-битного и 48-кГц/16-битного значений, соответственно).
В таблице в конце нашей статьи представлена информация по аудио-форматам Blu-ray: звуковые схемы (количество каналов), поддержка SPDIF и HDMI для формата PCM. Хорошая новость по поводу формата PCM заключается в том, что если ваш компьютер может вывести эти данные через HDMI на ваш ресивер, а последний поддерживает потоки данных в формате PCM, то, вероятно, вы сможете декодировать звук HD-аудио 5.1 или 7.1 на компьютере и вывести его на домашний кинотеатр в PCM без потери качества. Для PCM или LPCM подойдёт любой тип HDMI-интерфейса: от HDMI 1.0 вплоть до HDMI 1.3a.
|
|||
|
| |||
Посмотрело: 5468
2
Таблица форматов многоканального и ВР-звука (дня начинающих)
rutracker.org
Начав разбираться с многоканальным звуком меня поразило количество разнообразных форматов. Форматов звука (кодеков), типов дисков и медиаконтейнеров, в которых МК-звук и спрятан. Но максимум неразберихи внес тот факт, что во многих раздачах материал, рипнутый с одного формата, перекодирован и выложен в другом. А в описании - только общие слова, иногда ещё с перепутанной терминологией. Поди догадайся!
Если с разновидностями Dolby и DTS я разобрался за пару дней, то на всё остальное ушло недели 2, не меньше. Читал разные FAQ, статьи, качал раздачи и сверял, что заявлено в описании и что на самом деле в образах *.ISO и *.nrg. Опробовал разные медиаплееры, настройки (надо отдельную статью писать) и DVD-плееры.
С этим сталкивается каждый, решивший окунуть голову в мир окружающего звука. Чтобы помочь быстрее освоиться среди кучи форматов я и решил написать этот топик, по возможности объединив наиболее распространённые форматы в таблицу, по типу диск-медиаконтейнер-кодек.
Картина примерно следующая: есть несколько форматов звука, закодированных с помощью соответствующих кодеров и хранящихся в файлах определённого формата и расширения.
*.wav - PCM-звук (изначально) (1 канал и больше, обычно 2 или 6) (CD, DVD-audio, DVD-Video и много др.)
*.flac - сжатый lossless PCM-звук (1 канал и больше)
*.mlp - сжатый lossless PCM-звук (1 канал и больше, обычно 6
) (DVD-audio, Dolby TrueHD)
*.dts - сжатый DTS-кодером (2 - 7 каналов, обычно 5.1) (может быть *.wav)
*.dtshd - lossless DTS-HD Master Audio File
*.ac3 - сжатый Dolby Digital-кодером (2 - 6 каналов, обычно 5.1)
*.dff (???) DSDIFF - PDM-звук (DSD-формат) (SACD)
*.dsf - PDM-звук (DSD-формат) (DSD-disc)
*.(???) - DST, сжатый lossless DSD-звук (SACD)
др.
Но на дисках вместо этих файлов применяются другие, называемые медиаконтейнерами.
В 1 медиаконтейнере могут находиться разные форматы звука, зачастую одновременно.
звук 1-го формата можно поместить в разные типы медиаконтейнеров.
*.aob (DVD-audio)
*.vob (DVD-Video, DVD-audio)
*.wav (PCM-звук или DTS)
*.2CH, *.MCH (SACD)
*.m2ts (Blu-ray BDAV Video File)
*.avi, *.mkv
др.
Формат файла*.wav изначально предназначен для PCM-звука
(например с компакт-диска). После появления DTS CD дисков для озвучки кинофильмов, в *.wav начали писать DTS-звук. И *.wav стал контейнером для 2-х форматов звука: несжатого PCM и сжатого DTS.
А уже файлы медиаконтейнеров записаны на соответствующих дисках.
DVD-audio
Звук хранится в папке AUDIO_TS в файлах *.aob в формате PCM или MLP (сжатый PCM)
.
Также на диске может присутствовать папка VIDEO_TS с файлами *.vob, запись в которых соответствует DVD-Video.
DVD-Video (audio-DVD)
Звук хранится в папке VIDEO_TS в файлах *.vob вместе с видео. Он может быть одновременно в нескольких форматах: PCM, Dolby Digital, DTS, MPEG-audio (родственник mp3) и др. (например PCM 2.0, DD 5.1, DTS-ES 6.1). Выбор желаемой "аудиодорожки" - через меню плеера.
DVD-audio плееры сначала читают содержимое аудио-части (AUDIO_TS), при желании можно переключиться в просмотр видео-части (если она есть, VIDEO_TS). Обычные бюджетные DVD-плееры не понимают DVD-audio, зато понимают кучу всего другого.
На некоторых звуковых DVD дисках хранятся непосредственно файлы *.wav или некоторые другие.
Прочие варианты дисков, в основном, представляют комбинации этих типов DVD и CD-DA. Они подробно рассмотрены в http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=382402
DTS-CD (DTS Music Disc или 5.1 Music Disc)
Внутрь обычной аудиодорожки (*.cda) CD-DA диска записан закодированный 5.1 (от 2.0 до 6.1) звук. Такой диск читают обычные CD-плееры, но воспроизводят вместо музыки шум. Для прослушивания нужен DTS-декодер. Для кинотеатров DTS-звук тоже на CD-дисках (но не аудио CD-DA), закодирован и записан в другом формате.
Приставка к CD-плееру (например AV-ресивер с поддержкой DTS)
CD\DVD-плеер со встроенным декодером
программа-медиаплеер с поддержкой DTS
плагин для программы-аудиоплеера
Кроме дорожек *.cda и файлов *.wav для DTS существует расширение *.dts . Для некоторых плееров нужно переименовывать *.wav в *.dts, иначе не включат декодер. Современным DVD-плеерам безразлично CD диск или файлы *.wav\*.dts на прочих носителях.
Таблица PCM.
Сверху - высокого разрешения (ВР, HiRes) и CD, претендующих на достоверное звучание.
Ниже - многоканальный (МК, Multichannel).
http://md.dozor-auto.ru/ex/mch/HR_1600.JPG
XRCD
http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=848721
HDCD High Definition Compatible Digital
http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=1119317
SHM CD, Gold CD, SHM SACD
Отличие от обычных - диск сделан из более качественного материала.
Превосходным примером CD-Extra может служить диск JMlab Focal Teach 2008
http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=1208227
Чтобы аудиоманы (т.е. мы) не скучали и не расслаблялись, а покупали новые диски и проигрыватели, гиганты аудиоиндустрии придумали писать звук в другом, не совместимым с привычным PCM формате. Формат PDM (DSD) стал основой SACD.
Звук проще (дешевле) оцифровать в DSD, нежели в PCM, но пока существуют трудности в его обработке. ЦАПы с передискретизацией также более технологичны, поэтому имеют минимальную себестоимость.
Для редактирования и прослушивания на привычной аппаратуре существуют программы-корверторы (в т.ч. плагины)
Таблица DSD.
http://md.dozor-auto.ru/ex/mch/DSD_1200.JPG
Некоторое отношение к DSD, как пишут в Сети, имеют форматы DXD и DSD-CD (оба PCM).
Из DXD конвертируют DSD, а из него конвертируют DSD-CD (стандартный CD-DA, но с "понтовой" приставкой)
Для lossless сжатия DSD есть формат DST (MPEG-4 audio)
DSD64 и DST64 обозначают формат 1bit 2,8224MHz (передискретизация 44,1кГц в 64 раза)
DSD128 и DST128 обозначают формат 1bit 5,6MHz (в 128 раз)
На SACD и DVD дисках встречается защита от копирования, создающая трудности при воспроизведении лицензионных дисков.
МК и ВР звук встречаеся и на других носителях, например HD-DVD и Blu-ray (BD-disc).
Предполагается, что диск будут непосредственно смотреть или слушать, а не копировать на жёсткий диск. Скорость считывания не бесконечна, ограничена конкретныви значениями для каждого типа диска, что накладывает ограничения на количество каналов и их качество (в смысле формат звука). Например, для DVD-audio до 6 независимых каналов 24бит\96кГц используя сжатие MLP.
http://md.dozor-auto.ru/ex/mch/ddd_1600.JPG
Нельзя также не упомянуть, что ВР записи могут предлагать на USB-носителях, например "USB Audio Card" (не "звуковуха") и "MasterFlash" (записи *.wav или *.flac).
Большой популярностью в студийной среде пользовался формат PCM 16бит\48кГц (цифровые магнитофоны).
Остались неосвещёнными такие вещи, как
скрытый текст
XRCD2 CD, XRCD24 CD
K2 HD CD
XtractHD CD
DD-ACD (Dolby Digital Audio CD)
Preowned (CD, XRCD, DVD, SACD)
SuperDisc Video
MD (MiniDisc), Hi-MD
DASH
SlotMusic (mp3) и прочее
[свернуть]
Ещё пару слов можно сказать про воспроизведение.
скрытый текст
Если весь процесс воспроизведения происходит на одном устройстве, проблем возникает меньше.
Если на разных, и компоненты приходится стыковать "по цифре" (S\PDIF или HDMI\DVI), нужно обратить внимание на...
S\PDIF сгодится, если передаются данные до ~ 1,5 Мбит\с (от конкретного девайса зависит)
Стерео 16бит\44,1кГц в PCM (2 х 16 х 44,1х10^3 = 1,411Мбит\с)
ядро Dolby Digital (~448\640 кбит\с)
ядро DTS (~768\1509(???) кбит\с)
Некоторые звуковухи могут обеспечить и 2 канала
24бит\96кГц (по оптике)
24бит\192кГц (по коаксиалу), а это уже почти 10 Мбит\с
В среде передачи данных принято измерять скорость в мегабит\с, 1,4Мбит\с означает скорость 1,4х10^6 бит\с.
Объёмы накопителей (дисков, лент) принято измерять в "эМбайтах", 1,4Мбайт означает объём 1,4х2^20 байт.
10^3=1000 и 2^10=1024, в глазах "юзера" разница небольшая, но она имеет значение. И этим пользуются производители жёстких дисков и флешек. Например хард объёмом 2 Тб (имея объём 1,96 терабайта) определяется в ОС всего как 1,78 "Тэ байта". Жёстких стандартов нет, поэтому и скорости передачи иногда указывают в эМбайтах\с или эМбитах\с. И получается, что у некоторых 1,41Мбит\с = 1,35 Мбит\с. А сколько на самом деле?
Ещё один неприятный момент может возникнуть при проигрывании DTS-CD (16\44) через S\PDIF с компа на ресивер (внешний декодер), если звуковуха не поддерживает 44,1 кГц.
Например звуковухи
Встроенная AD1988 внутри 48 кГц, выдаёт S\PDIF только 48 кГц, а
Креатив Аудиджи (sb0570) может выдавать S\PDIF 44,1 кГц, но внутри она, как и предыдущие 48 кГц.
и таких звуковух море!
Нужна звуковуха с аппаратной поддержкой 44,1 кГц, например ESI Juli@ или любая другая на том же контроллере VIA Envy24, даже самой урезанной его версии.
При проигрывании DTS-CD как CD-DA\WAV цифровой поток должен без изменений пройти из файла на цифровой выход и далее поступить в декодер (в ресивере). Если хоть где-то поток изменят - он будет разрушен и негоден для декодирования. Это и происходит, когда внутри звуковухи он "ресемплится" до "удобной" железу частоты. Тот же эффект даёт программная регулировка громкости, микширование и всё остальное непостижимое простым умам, что Винда любит делать.
Например Foobar2000 с драйвером WASAPI (и монопольным доступом к аудио, в обход микшера, на Вин7) - работает
А со стандартным DirectSound - уже не аллё, ни Фубар, ни другие.
Я проверял в конфигурации Вин7х64 Foobar2000 (+WASAPI) -> Juli@ -> S\PDIF коаксиал -> 20 метров экранированного кабеля -> ресивер Ямаха.
Получается, прогнать цифровой аудиотракт DTS "ом - простой и доступный способ узнать, не "ковыряется ли" какая нибудь программа в звуке!!!
Что интересно, пишут S\PDIF коаксиал расчитан на 10 метров, а у меня спокойно шло на 45 м до 48кГц и 20 м на 96кГц. Причём использовал 1 жилу и экран 110-омного балансного кабеля, все соединения "по ГОСТ "у - на скрутках. А какого расстояния можно добиться, использовав, как полагается, 75-омный коаксиал с низким затуханием???
К счастью аудиодорожки в фильмах и DD и DTS обычно 48кГц и проблем не возникает. В меню плеера при поигрывании видео обычно есть пункт прямого вывода звука по цифре.
Если нужно передать больше каналов в высоком разрешении - не обойтись без HDMI.
HDMI первых версий позволяет передать 8-канальный 24бит\192кГц звук в PCM. Если звук в другом формате, его придётся сначала раскодировать на источнике (компе или плеере).
HDMI и DVI последних версий позволяют передавать звук в том формате, в котором он записан на диске, в т.ч. зашифрованный. Раскодировку тогда придётся делать устройству назначения (AV-ресивер, усилитель).
Есть ещё несколько многоканальных интерфейсов (ADAT, TDIF, R-BUS, SDIF, MADI, а также видео SDI), но от бытовой аппаратуры они пока далековаты... зато близки USB и FireWire (iLink).
Сразу вспоминаем про внешние "звуковухи" и блочные ЦАП.
[свернуть]
Простой способ проверки ПЛЕЕР->ДРАЙВЕРЫ->ЗВУКОВУХА описан выше под спойлером.
Изложенный материал не лишён субъективности, не претендует на полноту и точность, ибо собирался из разных, зачастую противоречивых, источников.
Название (англ.): Pulse Code Modulation file
Название (рус.): Аудиофайл PCM
Разработчик: Неизвестен
Описание: PCM также известный как Pulse Code Modulation file представляет собой формат несжатого аудиофайла. Данный формат является результатом оцифровки аналоговых аудио сигналов посредством ИКМ - Pulse Code Modulation. Как правило, аудиофайлы формата PCM применяются для записи звуковой информации на компакт-диски. Нередко файлы PCM используют более распространенное расширение wav. Для воспроизведения файлов PCM можно использовать такие программы как Adobe Audition, MPlayer, Cool Edit Pro либо же QuickTime.
Для открытия (редактирования) файла этого формата можно использовать следующие программы:
Название (англ.): LaserJet Printer Cartridge Metric for printer driver
Название (рус.): Метрика картриджа принтера HP LaserJet
Разработчик: Hewlett-Packard
Описание: PCM также известный как LaserJet Printer Cartridge Metric for printer driver представляет собой формат метрики картриджа принтера HP LaserJet производства компании Hewlett-Packard. Формат был разработан Hewlett-Packard – известной американской компанией-поставщиком аппаратного и программного обеспечения. Обычно файлы метрики картриджа можно найти на прилагающемся к устройству диске. Расширение PCM также могут иметь драйвера для принтера HP. Такие файлы относятся к категории системных. Вручную файлы драйверов PCM открыть нельзя.
Для открытия (редактирования) файла этого формата можно использовать следующие программы.
Введение
Когда речь идёт об аудио высокой чёткости (high definition), проигрываемого с плеера Blu-ray на компьютере, многие склонны думать, что наличие интерфейса HDMI на материнской плате или видеокарте автоматически позволяет воспроизводить на телевизоре и домашнем кинотеатре такие форматы аудио высокой чёткости, как Dolby Digital Plus, DTS-HD High Resolution, Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio. Однако за исключением нескольких интересных возможностей, в большинстве случаев это совершенно не так. Даже относительно новые, оснащённые интерфейсом HDMI high-end материнские платы, видеокарты и звуковые карты могут не справиться с такими немалыми потоками звуковых данных самостоятельно. Всё, в конце концов, сводится к тому, какого типа входящий сигнал они могут принять и какой сигнал выдать.
В данном обзоре мы рассмотрим все форматы HD-аудио, их битрейт (поток) и требования по доставке на средство воспроизведения. Во второй части мы продолжим исследовать, как цифровые аудиопотоки могут (или не могут) обрабатываться в типичных компонентах ПК. После прочтения обеих статей, вы должны будете придти к глубокому пониманию того, почему так много пользователей систем домашних кинотеатров используют множество аналоговых кабелей (три для 5.1-канального звука и четыре для 7.1-канального звука) вместо HDMI для передачи многоканального звука туда, куда нужно. Мы расскажем также о некоторых альтернативных решениях, связанных с преобразованием цифрового сигнала в аналоговый в компьютере, а не в ресивере или предусилителе, часто такая опция является наиболее доступной для получения HD-звука оптимального качества. И, наконец, возможно, вы поймёте, почему стоит ещё немного подождать с покупкой плеера Blu-ray для системы домашнего кинотеатра; это позволит вам воспользоваться некоторыми новыми преимуществами, которые должны появиться до конца 2008 года, но пока ещё не совсем готовы (по крайней мере, не были готовы на момент написания данной статьи).
В первой части мы рассмотрим следующие пункты.
Аудио форматы Blu-ray: Pulse Code Modulation (называемый также PCM, или иногда LPCM от Linear PCM, поддерживаемый большинством аудиоустройств), три типа Dolby (Dolby Digital, Dolby Digital Plus и Dolby TrueHD) и DTS (DTS, DTS-HD High Resolution и DTS-HD Master Audio).
Битрейт (или поток), связанный с каждым форматом, а также количество каналов, частоты дискретизации (сэмплирования), битовые глубины, используемые для кодирования форматов.
Может ли разъём SPDIF обеспечить нужный поток для каждого формата, и с какими типами HDMI-интерфейсов работает каждый формат.
Во второй части мы рассмотрим программные кодеки ПК, чтобы узнать, с какими форматами они работают, а также типы интерфейсов, которые могут поддерживать оснащённые HDMI материнские платы, видеокарты и звуковые карты. А поскольку недавно стали доступны новые чипсеты и интерфейсы (или будут доступны относительно скоро), мы также объясним, как новое и грядущее аппаратное обеспечение может предоставить более простые решения для аудио высокой чёткости для ПК, которое на данный момент находится в плачевном состоянии.
На диски Blu-ray могут быть записаны звуковые дорожки к фильмам в одном из следующих форматов.
PCM (Linear PCM, или LPCM);
Dolby Digital;
DTS;
Dolby Digital Plus;
DTS-HD High Resolution;
Dolby TrueHD;
DTS-HD Master Audio.
Прежде чем мы перейдём к детальному рассмотрению вышеперечисленных форматов, заметим, что технологии Dolby возникли в компании Dolby Laboratories известного поставщика профессиональных, полупрофессиональных и потребительских технологий шумоподавления и многоканального пространственного звучания. Формат DTS (называемый также Digital Theater Systems) в свою очередь произошёл от DTS, Inc. - тоже хорошо известного поставщика технологий цифрового звука, конкурирующего с технологиями Dolby Labs.
PCM (Linear PCM или LPCM)
PCM расшифровывается как импульсно-кодовая модуляция (pulse code modulation) и обеспечивает цифровое представление аналогового сигнала, который дискретизируется (оцифровывается) через равные промежутки времени (с заданной в герцах частотой) и представляется в двоичном виде (с заданной точностью - разрядностью в битах). Помимо использования PCM для цифрового звука в компьютере и на аудио компакт-дисках, данный формат применяется также в некоторых цифровых телефонных системах и в ряде форматов цифрового видео. В формате PCM значения амплитуды звука представлены с помощью разного числа битов (разрядности); звуковая дорожка, как правило, оцифровывается с разрядностью от 12 до 24 бит, но чаще всего при студийном кодировании PCM-аудио для записи на диски Blu-ray используются 16 бит.
Звуковая дорожка в формате PCM может быть точной копией студийного оригинала, закодированного на диск без сжатия, если её битовая глубина такая же, как у оригинала. Если битовая глубина уменьшена (как часто случается в целях экономии пространства, выделенного под хранение звукового сопровождения на диске), то это может привести к понижающей дискретизации: например, использовании 16 бит вместо 24 бит. С технической точки зрения, понижающая дискретизация (downsampling) - это не то же самое, что сжатие, хотя точность полученного при этом звука снижается.
Все плееры Blu-ray должны поддерживать формат PCM Audio, чтобы соответствовать спецификации Blu-ray, однако не все диски Blu-ray включают в себя этот формат. Многие сайты с базами данных фильмов предоставляют подробную информацию о дисках Blu-ray, в особенности на сайте Cinema Squid можно найти таблицу ("The Audiophile") характеристик звука различных дисков Blu-ray, где им даётся оценка по шкале от 0 до 100. Типичные характеристики включают в себя используемый аудио-кодек (например, Audio Codec: LPCM 5.1 - единственный представленный PCM-формат), количество каналов, которые обеспечивает на диске данный кодек (для LPCM вы найдёте значения 2.0 для стерео, 5.1, а также редко встречающиеся время от времени 6.1 и 7.1), точность звуковоспроизведения (Audio Fidelity: обычно 48 кГц/24 бит или 48 кГц/16 бит), а также поток (самое высокое значение, которое нам удалось найти, составило 13 824 кбит/с для необычного 96-кГц/24-битного звука; но самый типичный поток 6 912 и 4 608 кбит/с для 48-кГц/24-битного и 48-кГц/16-битного значений, соответственно).
В таблице в конце нашей статьи представлена информация по аудио-форматам Blu-ray: звуковые схемы (количество каналов), поддержка SPDIF и HDMI для формата PCM. Хорошая новость по поводу формата PCM заключается в том, что если ваш компьютер может вывести эти данные через HDMI на ваш ресивер, а последний поддерживает потоки данных в формате PCM, то, вероятно, вы сможете декодировать звук HD-аудио 5.1 или 7.1 на компьютере и вывести его на домашний кинотеатр в PCM без потери качества. Для PCM или LPCM подойдёт любой тип HDMI-интерфейса: от HDMI 1.0 вплоть до HDMI 1.3a.
Dolby Digital
Dolby Digital - это уважаемый и всем хорошо известный формат аудио, называемый ещё AC-3 и используемый в обычных DVD; он также является базовым стандартом для дисков Blu-ray. Здесь формат Dolby Digital работает так же, как на DVD-дисках в звуковых схемах от 1.0 до 5.1, но обеспечивает более высокий максимальный поток 640 кбит/с для Blu-ray и звучит, как формат Dolby Digital Plus, закодированный при таком же битрейте. (Однако как вы увидите из описания Dolby Digital Plus, его максимальный битрейт значительно выше, хотя и редко используется).
Характеристика дорожки Dolby Digital для фильмов Blu-ray выглядит следующим образом.
Аудиокодек - Dolby Digital.
Каналы (звуковая схема) могут быть 1.0 (редко, только для старых фильмов), 2.0 (тоже редко, хотя и не для таких старых фильмов) или 5.1 (самый типичный вариант).
Данные о чёткости звука не приводятся, хотя в спецификации Dolby Digital указано, что всегда используются 16 бит и 32 КГц, 44,1 КГц (типичная частота для audio CD) или 48 КГц (типично для DVD и Blu-ray дисков).
Значение потока, как правило, 640 кбит/с (большинство дисков 5.1), но может быть от 192 кбит/с (1.0) до 448 кбит/с (2.0 и некоторые 5.1). 448 кбит/с - это максимальный поток для обычных DVD.
В таблице в конце статьи представлена информация по звуковым схемам, SPDIF и поддержке HDMI для формата Dolby Digital.
DTS - это ещё один уважаемый и хорошо известный аудио-формат, изначально созданный для обычных DVD. Как и Dolby Digital, это формат сжатого звука, поддерживающий каналы от 1.0 до 5.1, где 5.1 наиболее часто применяется для Blu-ray. DTS поддерживает максимальный поток 1,5 Мбит/с, а плееры Blu-ray более чем подходят для работы с такой скоростью передачи. Все плееры Blu-ray должны поддерживать передачу bitstream (закодированного потока) DTS по цифровому интерфейсу и уметь внутренне декодировать, по крайней мере, два канала; огромное число плееров Blu-ray могут декодировать 5.1.
Характеристика дорожки DTS для фильмов Blu-ray выглядит следующим образом.
Аудиокодек - DTS.
Каналы (звуковая схема) могут быть 2.0 (редко, только для старых фильмов), 3.0 (тоже редко, хотя и не для таких старых фильмов) или 5.1 (самый типичный вариант).
Данные о чёткости звука не приводятся, хотя в спецификации DTS указано, что может использоваться 16 бит и 24 бит при частоте 48 кГц (типичная частота для DVD и Blu-ray) или 96 кГц.
Значение потока обычно 1,5 Мбит/с (для большинства 5.1 Blu-ray дисков), но может быть и 768 кбит/с (типичное значение для большинства обычных DVD, которые содержат аудио сопровождение в формате DTS).
В таблице в конце статьи представлена информация по звуковым схемам, SPDIF и поддержке HDMI для формата DTS.
Dolby Digital Plus
Dolby Digital Plus (DD+) - это формат сжатого звука, но он поддерживает более высокий поток и более эффективное сжатие для обеспечения лучшего качества звучания. Помимо 5.1-канального звука, DD+ может поддерживать также схему 7.1, но она встречается редко, большинство студий используют 5.1 каналов для коммерческих записей, которые затем попадают в руки потребителей. Как и в случае других дорожек Dolby, стандарт DD+ кодируется в виде расширения к звуковым данным Dolby Digital 5.1. Кроме того, формат DD+ опционален для плееров Blu-ray и не является обязательным требованием, поэтому некоторые плееры могут поддерживать DD+, а другие нет, хотя в любом случае и те, и другие могут выдавать Dolby Digital core на внешний декодер.
Аудиокодек - Dolby Digital Plus.
Каналы (звуковая схема) могут быть 5.1 (наиболее типично) или 7.1 (редко); в спецификации сказано, что могут поддерживаться схемы до 13.1, но пока в коммерческих дисках Blu-ray применяется не более 7.1-каналов.
Данные о чёткости звука: по спецификации DD+ глубина битов может быть либо 16, либо 24 бит при частоте 44,1 кГц, 48 кГц (типично для DVD и Blu-ray дисков) или 96 кГц.
Значение потока может доходить до 6,144 Мбит/с для закодированных данных (что переводится в 13,5 Мбит/с для несжатых данных), но может быть либо 1,5, 4,5, либо 6,144 Мбит/с, в зависимости от того, какой поток студия решит применить к данному типу звуковой дорожки. Диски HD-DVD, поддерживающие DD+, всегда используют поток 1,5 Мбит/с.
В таблице в конце статьи представлена информация по звуковым схемам, SPDIF и поддержке HDMI для формата DD+.
DTS-HD High Resolution
Являясь альтернативой DD+, формат DTS-HD High Resolution (часто называемый просто DTS-HD HR) представляет собой модернизацию простого DTS (как DD+ по отношению к Dolby Digital), обладая более высоким потоком и улучшенными характеристиками сжатия. Как и в случае с Dolby Digital и DD+, DTS-HD HR кодируется в виде расширений к данным DTS core. Точно так же формат DTS-HD HR опционален для плееров Blu-ray, поэтому многие плееры извлекают только поток DTS на 1,5 Мбит/с и игнорируют расширения. Как и в случае с DD+, изучение HD-треков на коммерческих дисках Blu-ray показало, что студии отказались от обоих этих форматов в пользу оригинального core-формата плюс несжатых версий с высоким потоком: Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio. Очевидно, что они руководствуются поддержкой максимально возможной чёткости на встроенной дорожке 5.1, чтобы оборудование, которое поддерживает несжатый звук, принимало эти потоки, а для другого оборудования предлагать сжатые core-форматы (Dolby Digital и DTS).
Опять же, нам не удалось найти диски Blu-ray с кодированием DTS-HD HR. Хотя некоторые иностранные фильмы HD-DVD от Warner Brothers указывают поддержку данного формата, в обзорах этих дисков говорится, что версии Blu-ray, поддерживающие Dolby TrueHD или DTS-HD Master Audio, обеспечивают гораздо более превосходное качество звука по сравнению с аналогами HD-DVD (например, Ghost Rider). Характеристика дорожки DTS-HD HR в фильмах выглядит следующим образом.
Аудиокодек - DTS-HD High Resolution.
Каналы (звуковая схема) могут быть 5.1 (наиболее типично) или 7.1 (редко).
Данные о чёткости звука: по спецификации DTS-HD разрядность может быть 24 бит при частоте 48 кГц (типично для HD DVD) или 96 кГц (могла бы использоваться для Blu-ray, но таких нет).
Значение потока может доходить до 6,144 Мбит/с для закодированных данных (что переводится в 13,5 Мбит/с для несжатых данных), но может быть либо 1,5, 4,5, либо 6,144 Мбит/с, в зависимости от того, какой поток студия решит применить к данному типу звуковой дорожки. Диски HD-DVD, поддерживающие DTS-HD, всегда используют поток 1,5 Мбит/с.
В таблице в конце статьи представлена информация по звуковым схемам, SPDIF и поддержке HDMI для формата DTS-HD High Resolution. Интересно, что несмотря на полное отсутствие фильмов в формате DTS-HD на дисках Blu-ray, многие плееры (включая модели от Panasonic, Onkyo и Samsung) поддерживают DTS-HD, хотя мы не нашли упоминаний о поддержке этого формата Sony, кроме как через обновление прошивки для PS3.
Dolby TrueHD
Dolby TrueHD является одним из первых двух форматов несжатого звука (сжатого без потерь), доступных только для оптических HD-плееров. Несмотря на то, что кодек Dolby TrueHD является опциональным, данный формат широко поддерживается плеерами и дисками Blu-ray (гораздо больше, чем DD+, который часто отсутствует на дисках Blu-ray). Dolby TrueHD использует алгоритм сжатия без потерь Meridian Lossless Packing (MLP). Цифровой поток Dolby TrueHD может вмещать до 14 отдельных звуковых каналов, но на практике работает с 6 (5.1) или 8 (7.1) каналами. Стандарт Dolby TrueHD поддерживает разрядность до 24 бит и частоту дискретизации до 192 кГц (для максимального несжатого потока 63 Мбит/с!), но для Blu-ray на текущий момент доступно максимум 8 каналов с 24 бит и 96 кГц (или, в качестве альтернативы, 6 каналов с 24 бит и 192 кГц) для максимального сжатого потока 18 Мбит/с. Поиск доступных фильмов в формате Dolby TrueHD на дисках Blu-ray показал, что на сегодняшний день можно получить только половину: 6 каналов с частотой дискретизации 96 кГц и глубиной 24 бит (что соответствует несжатому потоку 13,5 Мбит/с и сжатому 9 Мбит/с, например, на дисках с концертами группы Dave Matthews and Tim Reynolds, получивших отличные баллы за качество на сайте Cinema Squid).
Аудиокодек - Dolby TrueHD.
Каналы (звуковая схема) почти всегда 5.1, очень редко встречаются 6.1 и 7.1.
Данные о чёткости звука часто отсутствуют, но обычно значения следующие: 16 бит при частоте 48 кГц или 24 бит при частоте 48 кГц; для некоторых концертных дисков эти значения составляют 24 бит при частоте 96 кГц.
Значение потока, как правило, отсутствует, но обычно составляет 4 608 кбит/с (4,5 Мбит/с, что соответствует шести каналам при частоте 48 кГц и 16 бит). Самое высокое значение, которое мы видели на коммерческих концертных дисках Blu-ray, составило 9,0 Мбит/с, что соответствует шести каналам при частоте 96 кГц и 24 бит. Максимальное значение для Blu-ray составляет 18 Мбит/с.
В таблице в конце статьи представлена информация по звуковым схемам, SPDIF и поддержке HDMI для формата Dolby TrueHD.
DTS-HD Master Audio
DTS-HD Master Audio (иногда сокращается как DTS-HD MA) представляет собой второй из двух форматов несжатого звука (сжатого без потери качества), доступных только для оптических HD-плееров. Как и в случае с Dolby TrueHD, DTS-HD Master Audio является опциональным кодеком для плееров Blu-ray, но так же, как Dolby TrueHD и DD+, данный формат гораздо более распространён и поддерживается лучше, чем DTS-HD High Resolution. На самом деле, сравнение числа фильмов в форматах Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio на сайте Cinema Squid показало, что число последних (648) превышает число первых (480) в соотношении 4:3. Возможно, причина в том, что DTS-HD поддерживает переменные потоки на диске Blu-ray - до 24,5 Мбит/с с максимальной частотой дискретизации 192 кГц и разрядностью 24 бит в двухканальном стереорежиме и до 8 каналов с 24 бит и частотой дискретизации 96 КГц.
Характеристика дорожки DTS-HT Master Audio для фильмов Blu-ray выглядит следующим образом.
Аудиокодек - DTS-HD Master.
Каналы (звуковая схема) почти всегда 5.1, редко встречаются 2.0, 4.0, 5.0 и 6.1, и более высокий процент каналов 7.1 (около 10%), чем у Dolby TrueHD (около 7%).
Значения потока отсутствуют, но обычно составляют 48 кГц и 24 бит для шести каналов, что соответствует 6,75 Мбит/с. Для 8-канальных звуковых дорожек значение удваивается - 96 КГц.
В таблице в конце статьи представлена информация по звуковым схемам, SPDIF и поддержке HDMI для формата DTS-HD Master Audio.
Сводная таблица звуковых схем для Blu-ray
Таблица, приведённая ниже, является сводной по форматам PCM/LPCM, Dolby Digital, DTS, Dolby Digital Plus, DTS-HD High Resolution, Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio. В ней также представлена информация о том, может ли SPDIF-кабель обеспечить тот поток, который требуется после декодирования (при максимальных и обычных значениях), а также версии HDMI, которые необходимы передачи для того или иного формата без декодирования (bitstream).
Хорошая новость заключается в том, что если вам удастся каким-то образом сконфигурировать свой ПК так, чтобы вы могли делать следующее, то вы сможете слушать многоканальный объёмный звук высокого разрешения со своего развлекательного центра, даже если ваш ПК (и другие компоненты) не поддерживают HDMI 1.3a.
Настроить компьютер на декодирование многоканального аудио из формата Dolby или DTS (возможно, Dolby TrueHD или DTS-HD Master Audio, если список дорожек, который мы видели на доступных дисках Blu-ray, соответствует действительности) в LPCM.
Направить данные в формате LPCM из компьютера на ресивер или усилитель через HDMI (подойдёт любой тип от 1.0 и выше).
Чтобы это сделать, нужно поработать с программным обеспечением плеера/декодера Blu-ray и его опциями вывода. Одним словом, как только вы сможете создать поток данных в формате LPCM из Dolby TrueHD или DTS-HD Master Audio и вывести его на ресивер или усилитель, вы сможете декодировать и слушать звук с максимальным качеством, на которое способен ресивер, без потерь чёткости воспроизведения и детализации звука. Как видно из таблицы, это намного больше, чем может обеспечить кабель SPDIF.
В строчке "SPDIF (макс.)" значения "Да/Нет" означают, может или нет SPDIF-разъём обеспечить необходимую полосу пропускания. Единственное значение "Возможно" для формата DTS указывает на то, что старые аудиозаписи DTS, поток которых редко превышает 768 кбит/с (как раз максимальный поток, с которым может справиться SPDIF), могут спокойно использовать разъём SPDIF, но новые фильмы в формате DTS на дисках Blu-ray могут работать некорректно через такое соединение из-за максимального потока 1,5 Мбит/с. Значение "Нет" указывает на то, что SPDIF-разъём не может передавать расширения помимо core-вариантов Dolby или DTS на внешний декодер (bitstream).
Значение "Н/Д" в строчке обычного потока для Dolby Digital Plus и DTS-HD High Resolution означает, что мы не смогли найти никаких коммерческих дисков Blu-ray, которые бы содержали звуковые дорожки в данных форматах.
В строчке "HDMI" указана версия HDMI, которая требуется для поддержки каждого аудиоформата. Главное здесь в том, что "родная" поддержка любого HD-формата звука, подразумевающая передачу расширений DTS или Dolby Digital core для внешнего декодирования (bitstream), подразумевает наличие HDMI 1.3a. Поскольку HDMI 1.3a пока не получил широкой поддержки в компонентах ПК, это важное наблюдение.
Передача многоканального звука на аудио-ресивер
Если у компьютера есть соответствующий программный кодек, он может преобразовывать любой (почти все) из упомянутых форматов Dolby и DTS в сигнал PCM и передавать его в этом формате. Это означает, что ресивер (или предусилитель/препроцессор, который более серьёзные аудиофилы подключают к усилителям) должен выполнить цифро-аналоговое преобразование, а затем усилить сигналы для вывода на колонки. Для этого могут понадобиться от двух колонок для обычного стерео до восьми и более колонок для 7.1-канальных систем. Типичная 7.1-канальная система состоит из центральной колонки, LFE-колонки (канал низкочастотных эффектов, который обеспечивает один или более сабвуферов и добавляет ".1" к обозначениям 5.1 и 7.1), плюс из правой и левой передних и тыловых колонок (5.1), а также правой и левой боковых колонок объёмного звучания (7.1).
Если для вывода аудио с ПК на ресивер используются аналоговые разъёмы, ПК должен сначала декодировать данные в формате Dolby или DTS, а затем преобразовать их из цифрового в аналоговый сигнал, который затем передаётся по трём (5.1) или четырём (7.1) кабелям на ресивер для усиления и вывода на колонки. Эти кабели, как правило, организованы как центральный плюс LFE (два канала), правый и левый передний, правый и левый тыловой, а также правый и левый для объёмного звучания (только для 7.1).
Заключение: если LPCM не будет работать, то мы останемся с Dolby Digital и DTS
Во второй части статьи мы рассмотрим аппаратные и программные компоненты ПК, которые вовлечены в работу со звуковыми потоками высокой чёткости на дисках Blu-ray. Если только у вас нет в распоряжении самого новейшего "железа", то вы, вероятно, не сможете воспользоваться HDMI 1.3a для передачи этих форматов напрямую (bitstream) для внешнего декодирования. Но если ваш ПК может преобразовать один из этих форматов в LPCM, или на диске Blu-ray есть звуковая дорожка в формате LPCM, и вы сможете вывести этот LPCM-поток через HDMI на свой ресивер или предусилитель/препроцессор, то всё у вас будет в порядке. В противном случае, единственным способом вывести многоканальный HD-звук (5.1 и выше) с компьютера на ресивер будет декодирование цифрового аудио в его аналоговый эквивалент в самом компьютере, а затем потребуется использовать три (5.1) или четыре (7.1) аналоговых кабеля, чтобы направить этот звуковой сигнал на ресивер или предусилитель/препроцессор. Подробности читайте в следующей части нашей статьи!
