Introducere, formate de sunet
Am dat peste un test pe un alt site, pe care m-am gândit să îl împărtășesc cu voi. Desigur, creatorul testului original a contribuit la acest lucru. Introducerea și descrierea formatelor de sunet sunt preluate în cea mai mare parte din acest articol de stevve. Am folosit, de asemenea, articole relevante din Wikipedia ca surse.
Testul va compara piesele audio Dolby Digital (AC3), DTS și lossless. Scopul testului ar fi acela de a vedea câtă diferență există între aceste metode de comprimare.
Înainte de a intra în detalii despre modul în care se efectuează testul, să facem un mic ocol în lumea home cinema. Nu este o idee rea să vă familiarizați cu formatele pe care le testăm.
Introducere
Toate sunetele sunt transmise sub formă de unde analogice, dar, bineînțeles, nu pot fi stocate pe suporturi digitale în acest mod, așa că trebuie să fie eșantionate și convertite într-un flux de semnal digital. Acest lucru se poate realiza prin eșantionarea semnalului analogic în felii de timp regulate, suficient de mici, pentru a produce un flux de semnal cât mai apropiat de cel original. În teorie, regula prevede că, pentru a evita pierderile, semnalul de eșantionare trebuie ales cu o frecvență de cel puțin două ori mai mare decât semnalul original. Prin urmare, se poate observa că este posibil să se implementeze eșantionarea care produce o pierdere atât de mică încât ar fi dificil să o măsurăm sau să o auzim noi înșine.
O astfel de tehnică este LPCM (Linear Pulse Code Modulation), care este tehnica preferată folosită pe PC-uri. Acesta stochează sunetul necomprimat și este de obicei pus în format wav sau aiff. Conform standardului CD Red Book, este forma de bază a codificării audio fără pierderi (deci este folosit nu numai pentru a denumi procesul, ci și pentru a denumi codecul). Face parte, de asemenea, din standardele DVD și BD și este utilizat în standardul HDMI.
O formulă simplă este folosită pentru a calcula rata de biți a unei piste audio:
Profunditatea de biți * rata de eșantionare * numărul de canale = rata de biți
Exemplu:
16 biți * 48,000Hz * 6 canale = 4,608,000 biți pe secundă = 4.6Mbps.
LPCM, lățime de bandă și alternative
LPCM poate fi de 8, 16, 20, 24 de biți pe eșantion (biți pe eșantion) și suportă 8 canale audio (7.1). Frecvența de eșantionare este de obicei de 48 KHz (DVD), dar pentru CD-urile audio este de 44,1 KHz, dar poate fi și de 96 sau 192 KHz și poate atinge o rată maximă de 6,144Mbps pe canal audio. Cele mai multe DVD-uri sunt 16/48, dar majoritatea playerelor BD pot ajunge până la 24/48, iar playerele foarte scumpe pot fi 24/96. DVD-audio utilizează 24/192 pentru redare.
Din moment ce LPCM este un format necomprimat, este destul de mare consumator de spațiu. Prin urmare, studiourile convertesc piesele audio master de la 24/48 la 16/48 atunci când lansează BD. O mare parte din discurile lansate cu LPCM au LPCM în piste audio pe 16 biți (din motive de economisire a spațiului) și aceasta este o limitare pentru viitorul apropiat din cauza cerințelor de lățime de bandă și spațiu.
Compresia este (de asemenea) o soluție la această problemă, dar contează cum este comprimat sunetul. În cazul în care este necesară o compresie fără pierderi, nu toate metodele utilizate până acum (DTS-HD HR, DD+) sunt adecvate. Dolby și DTS oferă două soluții: TrueHD și DTS-HD MA. Cu aceste tehnici, puteți să comprimați efectiv coloana sonoră originală și, deoarece garantează o compresie complet fără pierderi, sunetul extras de player sau HDMI 1.3 va fi egal cu originalul la nivel de bit. Acest lucru economisește spațiu pentru producători și le permite să păstreze masterul audio pe 24 de biți.
TrueHD și DTS-HD MA variază, de asemenea, în ceea ce privește rata de biți, dar, în general, acestea pot încăpea în jumătate din spațiu ca LPCM, cu jumătate din rata medie de biți și cu aceeași calitate.
Despre formatele audio
Dolby Digital și DTS
Dolby Digital este cel mai simplu format audio din familia Dolby Digital, capabil să rețină șase canale diferite. În utilizarea generală, acesta are 5 canale în gama normală de sunet (20 Hz – 20.000 Hz) (dreapta față, centru, stânga față, dreapta surround și stânga surround) și un canal (20 Hz – 120 Hz ) pentru subwoofer, care oferă efecte de frecvență joasă. Suportă atât modurile mono, cât și stereo. AC-3 are o frecvență de eșantionare maximă de 48 KHz și o adâncime maximă de 16 biți.
Există mai multe denumiri pentru aceste coduri
* Dolby Digital
* DD (abreviere pentru Dolby Digital, adesea urmată de numărul de canale; de exemplu, DD 2.0, DD 5.1)
* AC-3 (Audio Codec 3, Advanced Codec 3, Acoustic Coder 3. )
Rata maximă de biți pentru DD este de 640 Kb/s, dar pe DVD veți găsi doar piste audio de 448 Kb/s.
DTS folosește aceeași configurație de canale ca și Dolby Digital (deși este posibilă și o configurație 6.1), dar cu o rată de biți mult mai mare. Viteza maximă de transmisie este de 1536 Kb/s, deși constrângerile de spațiu pe DVD-uri înseamnă că, în cel mai bun caz, veți vedea doar jumătate din această valoare. Frecvența maximă de eșantionare este de 96 Khz, iar adâncimea maximă de biți este aceeași ca la DD (16 biți).
TrueHD și DTS-HD MA
TrueHD se caracterizează prin faptul că este capabil să facă 24/96 pe 8 canale sau 192Khz pe 6 canale, cu un maxim de 18Mbit (în practică este sub 5Mbit din cauza compresiei). Compresia se bazează pe Meridian Lossless Packing (MLP). Standardul Blu-Ray îl specifică ca fiind un codec opțional, dar, atunci când este utilizat, necesită o pistă audio AC3 separată pe disc din cauza playerelor mai vechi. În prezent, acest lucru se face prin „codificarea” AC3 în piesa audio TrueHD, astfel încât cele două să pară a fi o singură piesă audio atunci când sunt redate. Bineînțeles, orice dispozitiv compatibil TrueHD ar trebui să fie, de asemenea, capabil să facă downmix audio pe 2 canale din mai multe canale.
DTS-HD MA a luat o cale ușor diferită, dar acum face parte și din majoritatea playerelor. Bazele sale sunt DTS++ și DTS-HD ulterior, care sunt codecuri cu pierderi, dar DTS-HD MA (Master Audio) este acum o compresie fără pierderi. Pe scurt, piesa audio este alcătuită din două părți, un nucleu DTS și un flux rezidual. Nucleul DTS este fără pierderi, iar „fluxul rezidual” conține diferența dintre DTS și master. „Fluxul rezidual” este, de asemenea, MLP. Pe baza celor două, playerul poate restabili sunetul original. Dacă nu este posibilă redarea fără pierderi, playerul decodifică doar nucleul DTS.
Nu confundați metodele TrueHD și DTS-HD, deoarece acestea par similare, dar sunt complet diferite:
– DTS-HD se bazează pe un nucleu DTS cu pierderi intern, iar materialul fără pierderi este calculat pe baza unui flux rezidual. „Fluxul rezidual” singur nu poate fi redat, deoarece este construit pe nucleul DTS.
– în TrueHD, partea MLP nu este construită pe pista AC3 încorporată. Ambele pot fi jucate de sine stătător. Deși nu veți găsi o pistă TrueHD „pură” numai MLP pe Blu-ray.
TrueHD și DTS-HD MA pot fi transmise prin intermediul ieșirii HDMI 1.3, deoarece nu există un protocol adecvat pentru acestea în versiunea 1.1. LPCM poate fi transmis prin ambele interfețe HDMI 1.1 și 1.3.
.