Аудио и видео. Аудио-кодирование: секреты раскрыты Pcm расширение

Что такое аудио формат DSD

DSD (Direct Stream Digital ) - однобитный аудиоформат, разработанный компаниями Sony и Philips , в котором используется кодирование плотностно-импульсной модуляции , разновидность сигма-дельта-модуляции и применяется для хранения звукозаписей на оптическом носителе SACD (Super Audio CD) .

Изначально SACD предполагался как архивный формат звукозаписывающей компании Sony Music для перевода музыкального архива в цифровой формат.

Аналоговый звуковой сигнал конвертируется в цифровой с помощью дельта-сигма модуляции при частоте дискретизации 2 822,4 кГц (в 64 раза больше, чем у CD Audio при частоте 44,1 кГц ), но с разрешением 1/16 от разрешения в 16 бит . Для снижения уровня шумов в пределах частного диапазона полезного сигнала используется технология «Формирование шума» (перемещение частотного спектра шума дискретизации в верхнюю или нижнюю октавы за пределы слышимого диапазона) реализуется посредствам использования супердискретизации сигнала 64х для уменьшения шума и искажений, вызванных погрешностью квантования аудиосигнала до одного бита.

Избыточное семплирование имеет большое значение при устранении шумов квантования, вносимых квантователем. Поскольку сигнал передискретизирован, соседние отсчеты коррелируют друг с другом. В итоге так называемого «сетевого эффекта» мощность шума в частотном диапазоне, занимаемом полезным сигналом, уменьшается пропорционально повышению частоты дискретизации. Таким образом, отношение сигнал/ шум увеличивается, когда частота дискретизации становится больше. Передискретизация позволяет избежать необходимости предварительного фильтрования и сохраняет гармоники в их первоначальном состоянии. Фазовая характеристика становится более схожей с высокочастотной характеристикой аналоговых систем.

Положительное изменение амплитуды будет представлено всеми «1». Отрицательное - всеми «0». Нулевая точка будет представлена сменой двоичного числа. Поскольку значение амплитуды аналогового сигнала в каждый момент представлено в виде плотности импульсов, этот метод иногда называют плотностно-импульсной модуляцией Pulse Density Modulation (PDM) .

Преимущества формата DSD

• превосходные частотные и фазовые характеристики
• помехоустойчивость
• более простая обработка и коммутация
• снижение влияния ошибок
• возможность усовершенствования без ущерба для совместимости носителей
• oднобитный формат DSD не нуждается в кадровой структуре и не требует многоразрядных шин, что дает несколько важных технических преимуществ:
• соединение осуществляется одной парой проводников (как в аналоговой технике)
• нет необходимости создания буфера для хранения многоразрядного слова. Поскольку система одноразрядная, нет также необходимости усложнять её синхронизацией
• эффекты задержек отсчетов (джиттер) незначительны, поскольку задержка нескольких отсчетов при передискретизации оказывает на аудиосигнал минимальное влияние, так как даже при самой высокой частоте сигнала составляет малую часть периода; в многоразрядных системах задержка на один отсчет будет равняться уже половине периода высокочастотных компонентов сигнала.
• блоки обработки и микросхемы имеют меньше соединений и могут использовать последовательный интерфейс.
• DSD способен обеспечить динамический диапазон 120 дБ от 20 Гц до 20 кГц . Значительное повышение уровня шума происходит за границей слышимого диапазона свыше 20 кГц

Применение технологии DSD

Используется в носителях SACD

DSD-диск - оптический диск (DVD-R, DVD+R, DVD-RW или DVD+RW) , содержащий файлы DSD с расширением *.DSF , который может проигрываться на компьютере или другом оборудовании, поддерживающем воспроизведение этих файлов. Содержит аудиофайлы высокого разрешения с частотой дискретизации 2822,4 кГц . Качество аудиозаписи на DSD-диске такое же, как на SACD , с тем отличием, что на первом не может быть записан многоканальный сигнал. Фирмой Sony разработана спецификация под названием DSD Disc Format , которой пользуются некоторые звукозаписывающие фирмы для выпуска DSD-дисков . Этот формат является открытым, и при наличии специального ПО такой диск может быть подготовлен в бытовых условиях и содержать файлы DSD , полученные, например, через Интернет. Фирма Mytek Digital выпускает отличные ЦАП способные напрямую обрабатывать DSD поток, очень популярен их продукт .

С 2010 года в Интернете стали распространяться аудиофайлы DSD , имеющие расширение DSDIFF или DSF . С помощью специального ПО и ЦАПа они могут воспроизводиться на компьютере, либо могут быть преобразованы в ИКМ-файлы для последующего прослушивания.

Сравнение DSD с PCM

Звук SACD сохраняется в формате, называемом Direct Stream Digital (DSD) , который отличается от обычного PCM (Импульсно-кодовая модуляция - ИКМ ) используемого в компакт-дисках или в обычных компьютерных аудио системах.

Рекордер Direct Stream Digital (DSD) использует модуляцию сигма-дельта. Разрешение DSD составляет 1 бит с частотой сэмплирования 2,8224 МГц . Выходной сигнал рекордера DSD чередуется между уровнями положений "включено" и "выключено" и представляет собой двоичный сигнал - bitstream . Долгосрочный средний коэффициент этого сигнала пропорционален исходному сигналу. В DSD используются методы формирования шума для того, чтобы вывести шумы за пределы слышимого диапазона. В принципе, сохранение потока bitstream в DSD позволяет проигрывателю SACD использовать базовую (однобитную) схему ЦАП, которая включает в себя аналоговый фильтр низкого порядка. Формат SACD способен передавать динамический диапазон 120 дБ от 20 Гц до 20 кГц и расширенный частотный диапазон до 100 кГц , хотя большинство имеющихся в настоящее время плееров заявляют верхний предел 80-90 кГц, а 20 кГц является верхним пределом восприятия человеческого слуха.

Процесс создания сигнала DSD концептуально походит на использование 1-битного аналогово- цифрового (A/D) преобразователя дельта-сигма и исключения decimator (прореживателя), который преобразует 1-битный поток bitstream в многобитный PCM . Вместо того, чтобы записывать напрямую 1-битный сигнал, теоретически требуется только низкочастотный фильтр для восстановления исходного аналогового сигнала. На самом деле это сложнее, и аналогия является неполной при таком 1-битном преобразовании сигма-дельта, и в наши дни имеет довольно редкое применение, одна из причин заключается в том, что 1-битный сигнал не может быть должным образом дитерингован: большинство современных преобразователей сигма-дельта являются многобитными.

Из-за характера преобразователей сигма-дельта, прямое сравнение между DSD и PCM не представляется возможным. Однако возможно некоторое приближение, если преобразовать DSD в некоторых аспектах сопоставимый с форматом PCM , который имеет разрядность 20 бит и частотную дискретизацию 96 кГц . Дискретизация PCM - 24 бит обеспечивает (теоретически) дополнительный динамический диапазон 24 дБ .

Ввиду того, что было чрезвычайно трудно осуществить DSP операции (например работу с эквализацией, балансом, панорамированием и другими изменениями в цифровом виде) в 1- битной среде, а также распространенности студийного оборудования, такого как Pro Tools, которое исключительно работает на основе PCM , подавляющее большинство дисков SACD – в особенности рок и современная музыка, которая опирается на многоканальную технику – фактически микшировались в PCM (или микшировалась в аналоге, а записывались на PCM рекордеры), а затем преобразовывалась в DSD для мастеринга в SACD .

Для решения некоторых подобных проблем, был разработан новый студийный формат, как правило, его называют «DSD -wide », который сохраняет высокую частоту дискретизации стандартного DSD , но использует 8-бит , а не однобитовый digital word length, при этом в значительной мере опирается на принцип «формирования шума ». Он становится почти таким же, как PCM (его иногда пренебрежительно называют "PCM - narrow "), но имеет дополнительные преимущества и более практичен при DSP операциях в студии. Главное отличие в том, что "DSD-Wide " по-прежнему сохраняет частоту дискретизации 2,8224 МГц (64Fs) в то время как самая высокая частота РСМ - 352,8 кГц (8FS) . Затем сигнал "DSD-Wide " преобразуется с понижением в обычный DSD для мастеринга SACD . В результате этой технологии и других улучшений, в настоящее время существует несколько цифровых аудио рабочих станций (DAWs), которые работают или могут работать в области DSD , в частности Pyramix и некоторые системы SADiE .

Другой формат для редактирования DSD это DXD (Digital eXtreme Definition) , формат PCM с 24- битным разрешением дискретизации 352,8 кГц (или как вариант 384 кГц ).

Обратите внимание, что PCM высокого разрешения (DVD-Audio, HD DVD и Blu-ray Disc ) и DSD (SACD) все еще могут технически отличаться на высоких частотах. Фильтры восстановления обычно используются в системах декодирования PCM , таким же образом как и раньше, поэтому обычно используются ограничивающие фильтры пропускной способности в системах кодирования PCM . Любые ошибки или нежелательные объекты привносимые такими фильтрами, как правило, влияют на конечный результат. Явное преимущество DSD , заключается в том, что подобная фильтрация не используется. Динамический диапазон DSD быстро спадает при частотах свыше 20 кГц благодаря использованию системы подавления шумов, а также во всех плеерах SACD используется дополнительный фильтр низких частот 50 кГц для обеспечения безопасности, в ситуациях, когда усилители или колонки не будут выдавать искаженный выходной сигнал, если в сигнале присутствует шум свыше 50 кГц .

Схематичное объяснение DSD

Схема PCM (Pulse Code Modulation) Импульсно-кодовая модуляция - ИКМ

Схема DSD (Direct Stream Digital)

Модуляция Дельта-Сигма

Спектральный DSD vs. PCM

DSD как формат кодирования

DSD как формат кодирования

DSD как формат кодирования

Результат кодирования PCM 1FS

Результат кодирования PCM 2FS

Результат кодирования DSD

Записи DSD

• Существует много записей, которые были преобразованы из оригинальных записей PCM
• Лейблы Audiophile имеют большие библиотеки записей DSD, которые используется для SACD
• Записи DSD все более доступны для скачивания через Интеренет

Показатели скорости загрузки

• Размеры файлов для 3 минутной песни и время загрузки (при условии скорости подключения к Интернет 5 мб/сек)

Redbook (16/44.1kHz)	32 мб	1 мин.
24/88.2kHz	95 мб.	2.6 мин.
24/96kHz	103 мб.	2.8 мин.
24/176.4kHz	190 мб.	5 мин.
DXD (24/352.8kHz)	380 мб.	10 мин.
DSD	127 мб.	3.4 мин.

Оборудование для проигрывания DSD

• Cуществует много ЦАПов, в которых используются стандартные готовые чипы, которые либо не понимают DSD , либо конвертируют поток DSD через PCM для преобразования в аналоговый звук
• Есть производители, которые создают ЦАПы, способные конвертировать DSD в аналог напрямую без обходных путей
• Уже имеется много программ способных проигрывать как DSD так и PCM файцлы на Mac и PC

Открытый стандарт DSD-over-PCM (DoP)

• Обеспечивает отправку данных DSD по стандартным интерфейсам PCM (например AES/ EBU, SPDIF, USB и т.д.)

• Без преобразования в PCM !
• Поддерживается наибольшим количеством производителей ЦАП и программного обеспечения для воспроизведения

Ссылки на внешние ЦАП

Благодаря DoP (DSD через PCM ) любой стандартный интерфейс PCM может использоваться для DSD , а именно:

AES / EBU

• Плюсы : длинный кабель, синхронизация
• Минусы : ограниченная частота дискретизации, требуется второй канал для мастер клока

S / PDIF

• Плюсы : синхронизация
• Минусы : короткие кабеля, ограниченная частота дискретизации, требуется второй канал для мастер клока

HDMI

• Плюсы : синхронизация, DSD
• Минусы : ограниченная частота дискретизации, ограниченная длина кабеля, дороговизна, нет настройки мастер клока

USB

• Плюсы : стандартный на всех компьютерах, поддержка стандартных операционных систем, открытость (может поддерживать DSD или любые будущие форматы), нет ограничения по частоте дискретизации, не требуется второй канал для мастер клока
• Минусы : ограниченная длина кабеля, асинхронность

Firewire

• очень похож на USB , но все менее и менее популярен среди производителей компьютеров

Резюме файла PCM

Согласно нашим записям, существуют один тип(ы) файлов, связанных с расширением PCM, самый популярный из которых отформатирован в качестве Pulse Code Modulation . Самое распространенное связанное приложение - MPlayer , выпущенное The MPlayer Team . Кроме того, один различные программы позволяют вам просматривать эти файлы. Большинство файлов PCM относится к Audio Files .

Расширение файла PCM поддерживается Windows, Mac и Linux. Данные типы файлов можно найти в основном на настольных компьютерах и некоторых мобильных устройствах. Рейтинг популярности файлов PCM составляет «Низкий», что означает, что данные файлы встречаются редко.

Однако следует учитывать, что существует намного больше информации, которую следует знать о файлах PCM; далее представлены лишь савые важные детали в отношении этих типов файлов. Если у вас возникли проблемы с открытием этих файлов, или вы хотите получить более подробную информацию, ознакомьтесь с подробной информацией, представленной ниже.

Популярность типов файлов

Ранг Файла

Активность

Этот тип файлов по-прежнему сохранил актуальность и активно используется разработчиками и прикладными программными средствами. Хотя оригинальное программное обеспечение этого типа файлов может отодвигаться на второй план более новой версией (например. Excel 97 против Office 365), этот тип файлов по-прежнему активно поддерживается текущей версией программного обеспечения. Этот процесс взаимодействия со старой операционной системой или устаревшей версией программного обеспечения также известен как «обратная совместимость ».

Статус файла

Страница Последнее обновление

Типы файлов PCM

Ассоциация основного файла PCM

Сырые или несжатого аудио файлов. Он непосредственно представляет цифровые 1s и 0s записанного аудио и сохраняет аудио в типе, который может быть использован в.AIF и.WAV файлы.

Программные обеспечения, открывающие Pulse Code Modulation:

Совместимый с:

Windows

Mac

Linux

Совместимый с:

Windows

Mac

Совместимый с:

Windows

Mac

Совместимый с:

Windows

Mac

Linux

Попробуйте универсальное средство для просмотра файлов

В дополнение к продуктам, перечисленным выше, мы предлагаем вам попробовать универсальное средство для просмотра файлов типа FileViewPro. Данное средство может открывать более 200 различных типов файлов, предоставляя функции редактирования для большинства из них.

Лицензия | | Условия |

Устранение неполадок при открытии файлов PCM

Общие проблемы с открытием файлов PCM

MPlayer не установлен

Дважды щелкнув по файлу PCM вы можете увидеть системное диалоговое окно, в котором сообщается «Не удается открыть этот тип файла» . В этом случае обычно это связано с тем, что на вашем компьютере не установлено MPlayer для %%os%% . Так как ваша операционная система не знает, что делать с этим файлом, вы не сможете открыть его дважды щелкнув на него.

Совет: Если вам извстна другая программа, которая может открыть файл PCM, вы можете попробовать открыть данный файл, выбрав это приложение из списка возможных программ.

Установлена неправильная версия MPlayer

В некоторых случаях у вас может быть более новая (или более старая) версия файла Pulse Code Modulation, не поддерживаемая установленной версией приложения . При отсутствии правильной версии ПО MPlayer (или любой из других программ, перечисленных выше), может потребоваться загрузить другую версию ПО или одного из других прикладных программных средств, перечисленных выше. Такая проблема чаще всего возникает при работе в более старой версии прикладного программного средства с файлом, созданным в более новой версии , который старая версия не может распознать.

Совет: Иногда вы можете получить общее представление о версии файла PCM, щелкнув правой кнопкой мыши на файл, а затем выбрав «Свойства» (Windows) или «Получить информацию» (Mac OSX).

Резюме: В любом случае, большинство проблем, возникающих во время открытия файлов PCM, связаны с отсутствием на вашем компьютере установленного правильного прикладного программного средства.

Установить необязательные продукты - FileViewPro (Solvusoft) | Лицензия | Политика защиты личных сведений | Условия |

Другие причины проблем с открытием файлов PCM

Даже если на вашем компьютере уже установлено MPlayer или другое программное обеспечение, связанное с PCM, вы все равно можете столкнуться с проблемами во время открытия файлов Pulse Code Modulation. Если проблемы открытия файлов PCM до сих пор не устранены, возможно, причина кроется в других проблемах, не позволяющих открыть эти файлы . Такие проблемы включают (представлены в порядке от наиболее до наименее распространенных):

• Неверные ссылки на файлы PCM в реестре Windows («телефонная книга» операционной системы Windows)
• Случайное удаление описания файла PCM в реестре Windows
• Неполная или неправильная установка прикладного программного средства, связанного с форматом PCM
• Повреждение файла PCM (проблемы с самим файлом Pulse Code Modulation)
• Заражение PCM вредоносным ПО
• Повреждены или устарели драйверы устройств оборудования, связанного с файлом PCM
• Отсутствие на компьютере достаточных системных ресурсов для открытия формата Pulse Code Modulation

Опрос: Какой тип вычислительного устройства, наиболее часто используют для открытия файлов?

Разбивка устройства расширения файла (настольный компьютер / мобильный телефон / планшет)

Событие дня

До ZIP файлы стали обычным явлением в 1989 году, ARC-файлы используются для сжатия файлов и каталогов в отдельные контейнеры файлов. Формат ARC, созданный Enhancement Associates System, была одной из первых реальных примеров программного обеспечения сжатия файлов.

Как исправить проблемы с открытием файлов PCM

При наличии на компьютере установленной антивирусной программы можносканировать все файлы на компьютере, а также каждый файл в отдельности . Можно выполнить сканирование любого файла, щелкнув правой кнопкой мыши на файл и выбрав соответствующую опцию для выполнения проверки файла на наличие вирусов.

Например, на данном рисунке выделен файл my-file.pcm , далее необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши по этому файлу, и в меню файла выбрать опцию «сканировать с помощью AVG» . При выборе данного параметра откроется AVG Antivirus, который выполнит проверку данного файла на наличие вирусов.

Иногда ошибка может возникнуть в результате неверной установки программного обеспечения , что может быть связано с проблемой, возникшей в процессе установки. Это может помешать вашей операционной системе связать ваш файл PCM с правильным прикладным программным средством , оказывая влияние на так называемые «ассоциации расширений файлов» .

Иногда простая переустановка MPlayer может решить вашу проблему, правильно связав PCM с MPlayer. В других случаях проблемы с файловыми ассоциациями могут возникнуть в результате плохого программирования программного обеспечения разработчиком, и вам может потребоваться связаться с разработчиком для получения дополнительной помощи.

Совет: Попробуйте обновить MPlayer до последней версии, чтобы убедиться, что установлены последние исправления и обновления.

Это может показаться слишком очевидным, но зачастую непосредственно сам файл PCM может являться причиной проблемы . Если вы получили файл через вложение электронной почты или загрузили его с веб-сайта, и процесс загрузки был прерван (например, отключение питания или по другой причине), файл может повредиться . Если возможно, попробуйте получить новую копию файла PCM и попытайтесь открыть его снова.

Осторожно: Поврежденный файл может повлечь за собой возникновение сопутствующего ущерба предыдущей или уже существующей вредоносной программы на вашем ПК, поэтому очень важно, чтобы на вашем компьютере постоянно работал обновленный антивирус.

Если ваш файл PCM связан с аппаратным обеспечением на вашем компьютере , чтобы открыть файл вам может потребоваться обновить драйверы устройств , связанных с этим оборудованием.

Эта проблема обычно связана с типами мультимедийных файлов , которые зависят от успешного открытия аппаратного обеспечения внутри компьютера, например, звуковой карты или видеокарты . Например, если вы пытаетесь открыть аудиофайл, но не можете его открыть, вам может потребоваться обновить драйверы звуковой карты .

Совет: Если при попытке открыть файл PCM вы получаете сообщение об ошибке, связанной с.SYS file , проблема, вероятно, может быть связана с поврежденными или устаревшими драйверами устройств , которые необходимо обновить. Данный процесс можно облегчить посредством использования программного обеспечения для обновления драйверов, такого как DriverDoc .

Если шаги не решили проблему , и у вас все еще возникают проблемы с открытием файлов PCM, это может быть связано с отсутствием доступных системных ресурсов . Для некоторых версий файлов PCM могут потребоваться значительный объем ресурсов (например, память/ОЗУ, вычислительная мощность) для надлежащего открытия на вашем компьютере. Такая проблема встречается достаточно часто, если вы используете достаточно старое компьютерное аппаратное обеспечение и одновременно гораздо более новую операционную систему.

Такая проблема может возникнуть, когда компьютеру трудно справиться с заданием, так как операционная система (и другие службы, работающие в фоновом режиме) могут потреблять слишком много ресурсов для открытия файла PCM . Попробуйте закрыть все приложения на вашем ПК, прежде чем открывать Pulse Code Modulation. Освободив все доступные ресурсы на вашем компьютере вы обеспечите налучшие условия для попытки открыть файл PCM.

Если вы выполнили все описанные выше шаги , а ваш файл PCM по-прежнему не открывается, может потребоваться выполнить обновление оборудования . В большинстве случаев, даже при использовании старых версий оборудования, вычислительная мощность может по-прежнему быть более чем достаточной для большинства пользовательских приложений (если вы не выполняете много ресурсоемкой работы процессора, такой как 3D-рендеринг, финансовое/научное моделирование или интенсивная мультимедийная работа). Таким образом, вполне вероятно, что вашему компьютеру не хватает необходимого объема памяти (чаще называемой «ОЗУ», или оперативной памятью) для выполнения задачи открытия файла.

Попробуйте обновить память , чтобы узнать, поможет ли это открыть файл PCM. На сегодняшний день обновления памяти являются вполне доступными и очень простыми для установки даже для обычного пользователя компьютера. В качестве бонуса вы, вероятно, увидите хороший прирост производительности при выполнении вашим компьютером других задач.

Установить необязательные продукты - FileViewPro (Solvusoft) | Лицензия | Политика защиты личных сведений | Условия |

СТАНДАРТЫ ЗВУКА

Технология DVD позволяет записывать многоканальный звук, как в сжатом виде (Dolby Digital, DTS, MPEG), так и несжатый, в виде линейного и пакетного PCM. Чем больше сжатие звука, тем хуже его качество. Многоканальность звука обозначается как 2.0, 5.1 и т.п. - первая цифра - количество отдельных звуковых каналов, вторая - обозначает наличие низкочастотной (сабвуферной) дорожки. Пятиканальная реализация звука предполагает 2 фронтальных динамика, 2 тыловых, центральный динамик и сабвуфер. При 6 и 7 канальном звуке добавляется центральный тыловой или второй центральный фронтальный или два боковых динамика. Многие неопытные пользователи предпочитают звук Dolby Digital, но они не знают всех его недостатков.

Основные форматы записи звука на DVD-дисках следующие:

Advanced Resolution (linear PCM и packed PCM) = применяется только для записи МУЗЫКИ и только на дисках DVD-AUDIO. Этот формат предоставляет наивысшее качество звука. Максимальные значения разрешения = 24bit/192khz, правда, аппаратура, поддерживающая столь высокое разрешение, встречается редко. Более распространённый формат - 24bit/96khz. Advanced Resolution бывает в следующих форматах: 2.0; 4.0; 5.1
PCM (LPCM) (Pulse Code Modulation uncompressed) = звук с линейной импульсно-кодовой модуляцией, как и на обычном компакт-диске. На DVD программах обычно записывается в стандарте, чуть лучшем, чем на компакт-диске = 16bit/48khz, однако часто встречается 20-битная запись. В очень редких случаях можно встретить 24bit/96khz - буквально на единичных изданиях. Этот стандарт применяется для записи музыкальных программ, т.е. видеоклипов и концертов, и для этих программ он является наилучшим. Нам приходится сталкиваться с непониманием покупателей, которые хотят слушать музыкальные программы в Dolby Digital, но достаточно послушать на хорошей аппаратуре PCM и Dolby, и все преимущества PCM становятся очевидными даже самому тугому на ухо человеку. PCM бывает только в 2.0, или STEREO, но если Вы хотите услышать окружающее звучание, любой ресивер без труда декодирует этот формат в Dolby Surround Pro-Logic, правда, вся живая суть музыки умрёт. Музыку должно и нужно слушать в несжатом стереоформате - вот мнение меломанов. PCM Stereo - правильный выбор для этого.
DTS (Digital Theater System) - система записи окружающего звучания, разработанная специально для систем кинопроката, позднее внедрена в системы домашнего видео. Качество звука, предлагаемого данным методом отличает большая динамика и чистота. Сжатие звука невелико - приблизительно 1:3, разрядность - 20bit, поэтому по качеству DTS может конкурировать с PCM и часто используется при издании концертных записей на DVD. Некоторые кинофильмы также издаются с DTS дорожкой, правда, в основном на языке оригинала. В системе DTS предусмотрено следующее количество каналов 2.0, 4.0, 5.0, 5.1, 6.1 и даже 7.1. Последние два стандарта называются DTS ES и DTS EX и требуют специальных декодеров и дополнительных каналов усиления, хотя эти два стандарта совместимы и с обычными ресиверами с реализацие звука в 5.1.
Dolby Digital - наиболее распространённый и наименее хорошо (или скорее, наиболее отвратительно) звучащий формат звука в DVD-технологии. И это неудивительно, поскольку сжатие в максимальных значениях доходит до 1:11. Правда, величина этого сжатия переменая, зависит от насыщенности звукового потока, и при грамотной кодировке недостатки сжатия могут быть несколько нивелированы. Тем не менее для кинофильмов эти недостатки практически незаметны, а вот в музыкальных программах часто весьма и весьма очевидны,к сожалению. Способ и качество кодировки Dolby Digital можно сравнить с записью в MP-3 формате. И производители музыкальных программ часто идут на поводу у рынка, записывая музыку в популярном народном формате Dolby Digital, и не предлагая никакой альтернативной дорожки в PCM или DTS. Стандарт Dolby Digital предлагает следующие виды многоканального звука: 1.0; 2.0; 2.1; 4.0; 4.1; 5.0; 5.1; 6.1. THX сертификация Dolby Digital предполагает внесение особых изменений во временных задержках сигнала и в его АЧХ. Естественно, используется при записи кинозвука, но не музыки. Пожалуй, единственный музыкальный THX сертифицированый релиз - это концерт Rolling Stones "Live At The Max", да и тот, по сути, является кинофильмом, поскольку был снят для демонстрации в широкоплёночных кинотеатрах IMAX.
Dolby Surround - устаревшая система окружающего звучания, позволяет получить из обычного аналогового (не цифрового) стереосигнала четыре составляющие - правый, левый, центральный и тыловой каналы, а так же возможно подключение сабвуфера. Дополнительные каналы выделяются матричным декодированием противофазного сигнала из двух стереоканалов. Обозначается этот формат как 2.1, 3.1, 4.0 или 4.1
MPEG Multichannel - устаревшая (скорее мертворождённая) система окружающего звучания, предлагавшаяся европейскими производителями дисков. От Dolby Digital практически ничем не отличается, разработана с целью не платить авторских отчислений Dolby Labs. В настоящее время практически не встречается, кроме редких французских изданий.

СТАНДАРТЫ ВИДЕО

Стандарт DVD подразумевает запись изображения с соотношением сторон, принятым в телевещании, т.е. 3:4, или, по другому, 1,33. Однако подавляющее большинство кинофильмов снимается с другим соотношением сторон, а именно 1,77; 1,85; 2,35 и т.п. То есть фильмы снимаются как правило в широкоэкранном виде. Каким образом можно уместить широкий кадр в обычный формат 1,33, предусмотренный стандартом?
То, что происходит с изображением в этом случае, представляет наибольшую трудность в понимании для новичков. Ниже на простых схемах мы вам обьясним, как изменяется изображение и что нужно знать об этом пользователю.
ИЛЛЮСТРАЦИИ ГОТОВЯТСЯ:)))
АНАМОРФНОЕ изображение считается наиболее КАЧЕСТВЕННЫМ, поскольку сохраняет высокое разрешение и позволяет, в зависимости от настройки плейера, смотреть кинофильм как в леттербоксированном виде, так и в анаморфированном. Если у Вас обычный, не широкоэкранный телевизор, то указав в настройках плейера тип телевизора как 3:4 (normal), вы увидите широкий фильм как на картинке 2, а выбрав тип телевизора как 16
:9 (wide), вы увидите изображение как на картинке 3. Если же у Вас широкоэкранный телевизор, то Вы наглядно сможете увидеть все недостатки letterbox, как на нижеприведённой иллюстрации:
ИЛЛЮСТРАЦИИ ГОТОВЯТСЯ:)))
СТЕПЕНЬ АНАМОРФИРОВАННОСТИ киноизображения зависит от исходного кинокадра и бывает от 1,77 до 3,1; Наиболее соответствующим широкоэкранному ТВ-формату является анаморфирование в соотношении 1,85. В более высоких соотношениях сверху и снизу экрана появляются узкие чёрные полоски, но качество изображения всё равно остаётся неизменно высоким. Коллекционеры DVD во всём мире предпочитают анаморфные издания. Наивысшее качество DVD-картинки получается на плейерах с возможностью прогрессивной развёртки, соответствующей стандартам HDTV, т.е. телевидения высокой чёткости.

DSD (Direct Stream Digital ) - это формат аудио записей высокого разрешения. Читайте о сравнении качества звука DSD и PCM, ЦАП/DAC проигрывателях конвертерах форматах файлов редактировании и других вопросах...

1. Параметры DSD

Direct Stream Digital является обним из аудиофильских форматов высокого разрешения (high resolution audio). Он был создан для улучшения динамического диапазона CD-аудио в слышимой частотной области звука.

2. 1-бит и шум

Как правило, этот формат имеет битовую глубину 1 бит. Поэтому уровнень шума значителен из-за ошибок квантования.

Для снижения уровня шума в низкочастотной слышимой области используется нойз-шейпинг. Нойз-шейпинг (noice shaping, управление формой спектра шума) - это перенос энергии шума из слышимой частотной области в область ультразвука.

Нойз-шейпинг (НШ) спектра 1-битного сигнала.
Сигма-дельта модуляция

В левой части изображения спектр шума имеет уровень соизмеримый с уровнем 1-битного музыкального сигнала. Устройство (или цифровая обработка), называемое сигма-дельта модулятор, "выдавливает" энергию шума из слышимой частотной области 0 ... 20 кГц в область ультразвука.

Когда такая 1-битная запись проигрывается, низко-частотный фильтр вырезает "усиленный" высокочастотный шум.

Таким образом, уровень шума 1-битного сигнала после нойз-шейпинга (сигма-дельта модуляции) становится сравнимым с уровнем шума мультибитного сигнала PCM (импульсно-кодовая модуляция).

То есть 1-битная сигма-дельта модуляция может иметь разрешение аудио одинаковое с мультибитным сигналом. Читайте подробности и смотрите видео

3. Частоты дискретизации

5. DSD в цифрах

Профессиональные аудио модуляторы имеют уровень шума в слышимом звуковом диапазоне для частот дискретизации:

• DSD64 около -125 ... -145 дБ (сравнимо с PCM 24 бит)
• DSD128 около -165 дБ (лучше, чем PCM 24 бит)
• DSD256 и выше около -170 ... -200 дБ (сравнимо с PCM 32 бит)

Уровень шума в слышимом диапазоне почти не зависит от демодулятора. Но уровень шума должен быть максимально подавлен вне этой полосы. Так как ультразвуковой шум может привести к интермодуляционным искажениям.

6. DSD vs PCM

Direct Stream Digital (сигма-дельта модуляция) очень похожа на импульсно-кодовую модуляцию (PCM), но форма спектра уровня шумов квантования изменена для уменьшения уровня шума в звуковом диапазоне.

1-битные аудио файлы (DSF, DFF, SACD ISO) и диски могут быть сжаты по размеру с помощью метода DST (Direct Stream Transfer).

DoP - это открытый протокол, который позволяет запаковывать 1-битное аудио в мультибитный формат для совместимости с программами и аппаратурой . DoP не может быть воспроизведен как обычный PCM.

Также 1-битное аудио может вещаться через сеть.

Несжатое DSD64 требует пропускную способность 2.7 Мбит/с = 44100 Гц * 64 / 1024 / 1024.

Также связка индексного файла CUE и DSF/DFF аудио файла может содержать 1-битный альбом.

8. DSD проигрыватели

Для вопроизведения DSD на компьютере используются программные аудио плееры. Они могут проигрывать один или несколько 1-битных форматов файлов. Аппаратные DSD проигрыватели могут проигрывать как оптические SACD диски, так и файлы DSF, DFF .

1-битные файлы могут быть воспроизведены непосредственно через DSD ЦАП/проигрыватель или конвертированы в PCM "на лету" для проигрывания с помощью PCM ЦАП. О конвертировании SACD читайте

1-битное проигрывание может быть реализовано через специальный ASIO-драйвер (программные) под Windows, включая DoP (DSD over PCM) формат упаковки аудио (пример).

Оптический SACD диск может быть проигран на аппаратном плеере. Автор не располагает информацией о доступных SACD-приводах для обычных компьютеров, чтобы воспроизводить SACD оптические диски.

Стерео проигрыватель может на лету конвертировать (downmix) многоканальный звук в стерео. Как альтернатива, многоканальные файлы могут быть предварительно конвертированы в стерео . Это позволяет сэкономить ограниченное место на жестком диска портативного проигрывателя аудио (DAP). Даунмикс является обработкой с потерями. Его качество зависит от конкретной реализации.

9. DSD конвертеры

DSD конвертеры предназначены для:

• преобразования DSD в PCM,
• преобразования PCM в DSD,
• конвертации SACD ISO в DSD,
• преобразования SACD ISO в PCM,
• ресемплинг 1-битного аудио,
• изменение уровня громкости,

Цифровой звук. Как же много мифов крутится вокруг этой фразы. Сколько споров возникало между любителями удобства и качества цифры и приверженцами «живого воздушного» винилового звука помноженного на «тёплое ламповое» звучание. Кроме того, есть немало споров и между любителями «цифры»: достаточно ли 16х44.1 или нужно 24х192? Что лучше: мультибит или дельта-сигма? CDDA или SACD? PCM или DSD? В этой статье я попробую простым языком изложить азы цифрового звука, а так же более подробно остановлюсь на сравнении двух типов кодирования аналогового сигнала в цифровой: DSD и PCM .

Для начала ответим на вопрос, что есть цифровой звук? Чем он отличаются от аналогового? Если говорить кратко, математическим языком, аналоговый звуковой сигнал - непрерывная функция , цифровой звуковой сигнал - дискретная функция . Что это значит?

Аналоговый сигнал

Если нарисовать в воображении график синусоиды (именно так в чаще всего изображают звуковую волну): то, как бы мы его не увеличивали, стараясь рассмотреть все детали, - всегда будем видеть плавную гладкую линию: это аналоговый звуковой сигнал (рис. 1).

Рис. 1. Аналоговый сигнал

Аналоговый звук (запись) имеет множество параметров, с помощью которых можно оценить его качество. Рассмотри три самых важных: частотный диапазон, динамический диапазон, искажения.

Частотный диапазон - набор частот, содержащихся в звуке. Принято считать, что частотный диапазон человеческого слуха 20… 20.000 Гц (иногда указывается 16 - 22.000 Гц). Сам по себе частотный диапазон музыки никакого интереса в плане оценки качества не представляет (к примеру, частотный диапазон все того же взлетающего самолета будет очень широк, а вокальной партии тенора - намного уже). Качественным параметром, скажем, наушников является потенциальный частотный диапазон, а оценивается он с помощью амплитудно-частотной характеристики (АЧХ). Идеальная АЧХ - прямая линия на всем диапазоне частот слуха – означает, что источник звука не усиливает и не ослабляет какие-то отдельные частоты, а значит извлекаемый звук совпадает с оригиналом.

Рис. 2. АЧХ MP3 файла 256 kbps

Динамический диапазон (ДД) - разность между самым тихим и самым громким звуком. Измеряется громкость в децибелах (дБ). Принято считать, что максимальная громкость, не наносящая травм человеку - это 130 дБ - звук взлетающего самолета, а минимальная слышимая громкость - 5… 10 дБ - на уровне шелеста листьев в маловетреную погоду. Естественно, что шелест листьев на фоне взлетающего самолета разобрать будет невозможно, да и слушать музыку с уровнем 130 дБ крайне неприятно. Поэтому принято считать, что комфортный ДД для прослушивания музыки - 80… 100 дБ.

Искажения – ни что иное, как отклонение сигнала от оригинала.

Принципы представления звука в цифровом виде

Что же происходит при оцифровке аналогового звука? Не будем углубляться в технические аспекты, разберем все, как говорится, на бумаге: для этого нарисуем нашу воображаемую «идеальную» синусоиду и будем измерять величину сигнала через равные промежутки времени (этот процесс называется дискретизацией или квантованием): мы получим некий последовательный набор значений - это и будет наш цифровой сигнал, полученный методом импульсно-кодовой модуляции (PCM) (рис. 3).

Рис. 3. Преобразование аналогового сигнала в PCM

Два основных параметра качества PCM сигнала - это частота и разрядность. Частота - это количество измерений за одну секунду, чем их больше - тем с большей точностью передаётся сигнал. Частота измеряется в герцах: 44100 Hz, 192000 Hz и др. Разрядность - количество возможных значений величины сигнала (точность передачи величины). Чем больше вариантов - тем больше точность сигнала. Разрядность измеряется в битах: 16 bit (65.536 возможных значений, ДД 96 дБ), 24 bit (16.777.216 значений, ДД 144 дБ) и др.

Но это не единственный вариант представления звуковой волны в цифровом виде. Есть способ избавиться от такого параметра, как разрядность, оставить только два уровня амплитуды: -100% и +100% (0 или 1). Чтобы добиться этого, не потеряв в качестве, - нужно многократно увеличить частоту считывания величины сигнала (рис. 4).

Рис. 4. Преобразование аналогового сигнала в DSD

Такой вид представления цифрового звука называется импульсно-плотностной модуляцией, чаще всего для него используется аббревиатура DSD. Фактически, единственный качественный параметр такого сигнала - частота. Но так как частоты используются очень высокие (от 2.822.400 Hz), такие цифры сложно запомнить, принято делить частоту DSD сигнала на 44.100 Hz. Полученное число и является показателем качества: DSD64 (ДД 120 дБ), DSD128, DSD256 и т.д.

Восстановление аналогового сигнала из «цифры»

Но оцифровка аналогового сигнала – это полдела. Для прослушивания цифровой музыки нужно выполнить обратное преобразование. Для начала рассмотрим, каким образом превратить в звук цифровой DSD поток. Как мы уже знаем, этот поток представляет из себя высокочастотный (2,8 МГц и более) двухуровневый сигнал, средняя величина этого сигнала меняется со звуковой частотой. То есть, если подходить к решению задачи максимально просто, - нужно отфильтровать все высокочастотные составляющие DSD потока, оставив только полезный звуковой сигнал (частоты до 20...22 кГц). Делается это с помощью аналогового фильтра низкой частоты (ФНЧ). Простейший ФНЧ – это RC цепочка . Сигнал полученный, после прохождения этой цепочки, показан на рис. 5.

Рис. 5. Восстановление аналогового сигнала из DSD

Как видим, полученный график лишь отдаленно напоминает исходную синусоиду. Но не забываем, что мы «применили» простейший фильтр, улучшая схему фильтра можно добиться практически полного отсутствия высокочастотного шума и получить аналоговый звук с хорошими качественными показателями.

Для восстановления аналогового сигнала из цифрового PCM недостаточно только лишь аналогового ФНЧ, нужно предварительно расшифровать цифровые данные, для этого используются цифро-аналоговые преобразователи (ЦАПы). Бывают они разных типов, но описывать их все в задачи данной статьи не входит. Остановимся на 2-х самых распространённых типах в звуковой технике. Во-первых, это так называемый ЦАП лестничного типа (его ещё называют мультибитным). Как вы, наверное, догадались, такой ЦАП преобразует PCM поток цифровых данных в поток величин звукового сигнала, которые на графике выглядят как лестница (рис. 6). Как и в случае DSD, обязательно использование аналогового фильтра для сглаживания «ступенек».

Рис. 6. Восстановление аналогового сигнала из PCM

Зачастую, в таких преобразователях используется промежуточная передискретизация цифрового PCM сигнала в более высокие значения частоты (например, 192 кГц): это уменьшает «ступеньки», что позволяет упростить схему аналогового фильтра.

Второй тип ЦАП – дельта-сигма – использует передискретизацию в ещё большие значения частоты с одновременным уменьшением разрядности до одного бита. Ничего не напоминает? Это же знакомый нам DSD сигнал! Как далее обработать такой сигнал и превратить его в аналоговый, мы уже рассматривали выше.

Применение PCM и DSD, достоинства/недостатки

Где же мы можем встретить каждый из способов кодирования? PCM формат очень распространён: CDDA диски, DVD Audio, файлы MP3, FLAC, ALAC, AAC, звук в фильмах, и далее, и далее, проще сказать, когда не-PCM. Super Audio CD диски, DSD диски, файлы DSF, DFF - это DSD формат. Что же всё-таки лучше? При воспроизведении какого формата мы получим более качественный звук?

В статьях, посвященных DSD формату, описано множество преимуществ перед PCM, но все ли описываемые преимущества верны или это мифы, придуманные для обывателей, не разбирающихся в технической составляющей, чтобы отвоевывать рынок, плотно занятый PCM форматом? Давайте кратенько пройдемся по списку.

Выводы

Итак, что выбрать DSD или PCM? Однозначного ответа нет и быть не может: PCM 24 бит 92 кГц и DSD128, например, очень схожи по качественным характеристикам, причем эти характеристики лучше, чем у аппаратуры, на которой эти форматы будут проигрываться, а значит дальнейшее увеличение качества цифровых форматов для воспроизведения на данном этапе нецелесообразно. При оценке качества звука разных форматов высокой чёткости на первый план выходят субъективные ощущения, ведь не качеством единым питается человеческий мозг: дизайн аппаратуры, ее стоимость, и, главное, самочувствие и настроение слушателя дают гораздо больший эффект на ощущения от прослушивания музыки. А значит выбирайте то, что нравится лично вам, и не навязывайте другим свое мнение. Всем приятного прослушивания!

Вы можете помочь и перевести немного средств на развитие сайта