Таблица форматов многоканального и ВР-звука (дня начинающих)
Автор: amarantz
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.
