Для нас, любителей музики и фильмов долгое время сочетание видео и качественного звука было практически невозможным. Многие годы лучшее, что можно было получить, - звук на кассете VHS, который был монофоническим с ограниченным качеством. Только с появлением Hi-Fi VHS в 1985 году кассеты обзавелись стереозвуком с хорошим качеством и даже возможностью объёмного звука через декодирование Dolby Pro Logic. Однако за эту роскошь приходилось сполна расплачиваться, поскольку первые видеомагнитофоны Hi-Fi VHS продавались на рынке по цене более 2 500 долларов! Впрочем, только LaserDisc дал широким массам потребителей качественное видео: на лазерный диск диаметром 30 см умещалось до часа видео на одну сторону вместе с цифровым стереозвуком, который мог превращаться в объёмный после декодирования Dolby Pro Logic. Но жизнь лазерных дисков LaserDisc была недолгой, поскольку они уступили место гораздо менее громоздким DVD со звуком Dolby Digital (5.1). Надо сказать, что Dolby Digital появился и на некоторых версиях LaserDisc, но для его воспроизведения требовалось дорогое оборудование.
Диски DVD появились в 1997 году в США и в 1998 году в Европе. За несколько лет они завоевали большую часть киноманов и любителей домашних кинотеатров, после чего ими заинтересовалась и широкая публика. Кроме намного лучшего качества картинки по сравнению с традиционными кассетами VHS, диски позволяли выбрать одну из нескольких дорожек объёмного звука (Dolby Digital и часто DTS), опционально выводить на экран субтитры, позволявшие смотреть фильм с оригинальной звуковой дорожкой. Для звука это очень важно, поскольку дубляж часто искажает оригинальную звуковую дорожку, пусть даже он накладывается очень аккуратно, что тоже встречается редко. После многих лет службы формат DVD сходит со сцены, уступая место HD-DVD и Blu-ray. Как обычно во времена важных перемен, возникает немало вопросов, начиная от технической разницы и заканчивая сферами использования. И ответы не всегда такие очевидные, как хотелось бы.
Киноманы сразу же начнут подчёркивать наличие сжатия и потерь у стандартов объёмного звука, что, по их мнению, серьёзно сказывается на качестве. Но не всё так однозначно. Конечно, сжатие с потерей информации - это плохо, но наш мир не двоичный. На протяжении долгого процесса от съёмки фильма до его воспроизведения в гостиной потери качества происходят намного чаще, чем считает большинство пользователей. В любом случае, качество воспроизведения частично зависит от доступного двоичного потока. Стандарт Dolby Digital , являющимся основным для DVD, предусматривает поток до 448 кбит/с, на HD-DVD он достигает всего 504 кбит/с, а абсолютная граница составляет 640 кбит/с. Поэтому для большего потока необходимо перейти на другой стандарт. Так, поток Dolby Digital Plus может составлять до 3 Мбит/с по нынешним стандартам, но предельный уровень у него 6 Мбит/с. Из стандартов объёмного звука можно отметить DTS с потоком от 768 кбит/с до 1,5 Мбит/с на DVD. По крайней мере, в теории, поскольку DTS встречался далеко не в каждом фильме. Но две версии DTS-HD идут ещё выше.
При переходе к высокому разрешению стандарты Dolby и DTS разрабатывались очень аккуратно, чтобы сохранить совместимость с существующим оборудованием (в частности, с домашними кинотеатрами), поскольку парк техники нельзя поменять по мановению волшебной палочки, и домашние кинотеатры, полностью поддерживающие HD, долгое время будут оставаться в меньшинстве. Поэтому форматы HD должны обеспечивать поток в соответствии со стандартами объёмного звука, которые данный домашний кинотеатр может декодировать. В любом случае, качество у дисков высокого разрешения выше, чем у DVD, и оригинал на диске записан с высоким качеством. Кроме того, следует учитывать совместимость с другими средствами вещания (кабельное, спутниковое и эфирное телевидение), а также с такими потенциальными разработками, как видео по требованию. В конце концов, цифровой досуг дисками не ограничивается.
Интегрированная аудиоподсистема сегодняшнего и завтрашнего дня
Совместно с другими компаниями отрасли, корпорация Intel разработала новую спецификацию интегрированной аудиоподсистемы, обеспечивающую требуемые характеристики и высокую производительность карт расширения. Технология Intel® High Definition Audio (Intel® HD Audio) поддерживает воспроизведение большего количества каналов с более высоким качеством, чем предыдущие форматы интегрированных аудиоподсистем. Кроме этого, технология Intel® High Defintion Audio поддерживает новейшие аудиоформаты высочайшего качества. Технология Intel® High Defintion Audio в сочетании с наборами микросхем Intel® Express обеспечивает расширенные модели использования для пользователей.
Более качественное воспроизведение звука
Во время, когда разрабатывалась технология AC'97, пользователи обычно слушали музыку и смотрели фильмы со стереозвуком. С ростом популярности фильмов на DVD в кодировке Dolby* Digital и многоканальных музыкальных записей в формате DTS*, пользователи привыкли слушать музыку в режиме "звук вокруг", используя от шести до восьми колонок. Хотя технология AC'97 неоднократно была модернизирована для соответствия новым требованиям, технология Intel® High Definition Audio изначально разрабатывалась для воспроизведения высококачественных многоканальных записей. Также высокое качество звучания обеспечивается благодаря новым алгоритмам кодирования/декодирования звука.
Все больше и больше пользователей переставляют компьютеры в гостиную, чтобы слушать цифровую музыку или смотреть фильмы, используя современные многоканальные стереосистемы или телевизоры с большим экраном. Когда к компьютеру подключаются более качественные колонки, ограничения существующих интегрированных аудиоподсистем и звуковых карт могут разрушить волшебство цифровой музыки.
Многим пользователям также требуется возможность одновременного воспроизведения на ПК двух звуковых потоков, например, чтобы одновременно слушать музыку в кабинете и смотреть фильм в гостиной. Предыдущие решения не удовлетворяют этим требованиям.
Высочайшее качество звука
Технология Intel® HD Audio обладает значительными преимуществами по сравнению с интегрированными аудиоподсистемами и звуковыми картами предыдущего поколения. Аппаратное обеспечение на базе технологии Intel® HD Audio поддерживает до восьми звуковых каналов с качеством звучания 192 кГц/32 бит, в то время как спецификация AC'97 поддерживает только шесть каналов с качеством 48 кГц/20 бит. Кроме того, технология Intel® HD Audio специально разработана с учетом предотвращения помех и шумов, которые могут встречаться в других аудиоподсистемах. Это обеспечивается за счет выделения системных ресурсов для функций воспроизведения звука.
Инновационные модели использования для цифровых домов
Компания Dolby Laboratories* выбрала технологию Intel® HD Audio для реализации объемного звука качества Dolby на ПК в рамках недавно начатой программы PC Logo Program. Сочетание этих технологий знаменует важный шаг в обеспечении пользователей качественным цифровым звуком. Технология Intel® HD Audio поддерживает все технологии Dolby, включая новейшую технологию Dolby Pro Logic* IIx, позволяющую слушать старые стереозаписи в 7.1-канальном формате с эффектом "звук вокруг".
Решение Dolby PC Entertainment Experience доступно исключительно на ПК на базе архитектуры Intel, в том числе на ПК с процессорами Intel® Core™2 Quad , Intel® Core™2 Duo, Intel® Pentium® 4 с технологией Hyper-Threading (HT)† или с процессорами Intel® Pentium® D в сочетании с набором микросхем Intel® Express с технологией Intel® High Definition Audio. В семейство Express входят следующие наборы микросхем:
Наборы микросхем Intel® 915G, 915P, 915GV, 915GL, и 915PL Express
Набор микросхем Intel® 910GL Express
Пользователям также нужна возможность одновременного воспроизведения двух звуковых дорожек, например, компакт-дисков и DVD-дисков, что не поддерживается современными звуковыми решениями. Технология Intel® HD Audio поддерживает многопоточность, позволяя пользователям одновременно отправлять два или несколько звуковых потоков на разные устройства с одного ПК.
Корпорация Microsoft* выбрала технологию Intel HD Audio в качестве основы новой архитектуры Unified Audio Architecture* (UAA), включающей единый драйвер, который будет поддерживать все контроллеры и кодеки Intel® HD Audio. Драйвер Microsoft будет поддерживать базовые функции Intel® HD Audio, а разработчики кодеков будут представлять собственные решения, поддерживающие расширенные функции Intel® HD Audio. В результате станет возможным воспроизведение на ПК качественного звука, который обеспечит конвергенцию цифровых развлекательных материалов на ПК и устройствах бытовой электроники.
Расширенные возможности
Технология Intel® HD Audio также поддерживает расширенные функции распознавания речи с использованием систем направленных микрофонов, поддерживающих более точный ввод речи. Другие аудиоподсистемы имеют встроенную ограниченную поддержку простых направленных микрофонов, технология Intel® HD Audio поддерживает большие массивы направленных микрофонов. Из-за увеличения количества направленных микрофонов пользователи получают четкий звук, благодаря устранению помех и формированию луча. Это обеспечивает более высокое качество распознавания речи, IP-телефонии и других функций, связанных с голосовым вводом.
Технология Intel® HD Audio также поддерживает функцию изменения назначения разъемов. ПК сам определяет, когда в аудиоразъем подключается устройство, определяет тип устройства, и изменяет функцию порта, если устройство подключается к неверному порту. Например, если микрофон подключается в разъем для колонок, компьютер распознает ошибку и изменит функцию разъема для поддержки микрофона. Это очень важный шаг к повышению общего удобства аудиоподсистем, теперь пользователям не нужно беспокоиться о том, чтобы подключать устройства в "правильные" разъемы.
Решение для будущего
Технология Intel® HD Audio разработана для воспроизведения звука без помех. Она поддерживает одновременное воспроизведение нескольких звуковых потоков, переключение режима работы разъемов, UAA. Именно эта технология будет лежать в основе звуковых решений ближайших лет. Технология Intel® HD Audio - одна из многих новых технологий, представленных в наборах микросхем семейств Intel® 955Х, 925X, 915 и 910 Express, теперь и в семействе наборов микросхем Intel® 945 Express. Она повышает качество воспроизведения звука и способствует конвергенции цифровых развлечений на ПК и устройствах бытовой электроники.
† Для реализации технологии Hyper-Threading необходима вычислительная система на базе процессора Intel® Pentium® 4, набора микросхем и BIOS, поддерживающих эту технологию, и под управлением операционной системы, оптимизированной для работы с технологией Hyper-Threading. Реальные значения производительности могут изменяться в зависимости от конфигурации и настроек аппаратных средств и программного обеспечения.
Говоря о Blu-ray и HD DVD, все восхищаются качеством изображения, кардинально превосходящим DVD-Video. Меж тем, оба «синих»* формата примечательны еще и более совершенным звучанием. В первую очередь — за счет применения новых аудиоформатов, таких как Dolby TrueHD и DTS-HD. Их внедрение стало возможным благодаря существенно возросшему потенциалу оптических носителей с точки зрения как информационной емкости, так и скорости считывания данных. В то же время, наряду с прогрессивным звуковым сопровождением в Blu-ray и HD DVD используется и традиционное — основанное на привычных алгоритмах Dolby Digital и DTS, и число релизов с такими аудиодорожками по-прежнему велико. В некоторых случаях их ставят в дополнение к аналогичным по содержанию, но в высоком разрешении, дабы обеспечить максимальную совместимость.
Но стоить отметить, что индустрия High Definition пока что находится на этапе становления, поэтому выход на рынок не доведенных до ума решений был предсказуем: по аналогичному сценарию «купи новую модель, а потом поменяй на полнофункциональную через полгода» развивался и рынок оборудования для воспроизведения DVD-Video.
Не удивительно, что «синие» плееры первого поколения обладали целым рядом ограничений. Это касалось не только поддержки различных мультимедийных сервисов, заложенных в Blu-ray и HD DVD, но и параметров аудиотракта. Точнее — преимущественно параметров аудиотракта. Те аппараты не умели декодировать Dolby TrueHD и DTS-HD. И это было реальной проблемой, поскольку использовавшаяся в них версия HDMI не позволяла передавать нужные потоки в цифровом виде. А даже если бы и позволяла — декодировать все равно было нечем: AV-ресиверы с HDMI v1.3 и поддержкой Dolby TrueHD и DTS-HD появились в продаже после новогодних праздников на стыке 2007 и 2008 года. Поступившие в продажу проигрыватели прежнего поколения (многие из них в России продаются до сих пор) «научились» самостоятельно обрабатывать аудиодорожки высокого разрешения, но делали это, как правило, в режиме Core. Данный режим обеспечивает лишь формальную совместимость: плеер будет выдавать многоканальный звук, но с качеством традиционных Dolby Digital и DTS. К счастью, подавляющее большинство новых проигрывателей, появившихся в продаже в начале 2008 года, оснащены и HDMI v 1.3, и нужными декодерами. Впрочем, в любом случае лучше отправлять аудиосигнал «в цифре» на AV-ресивер нового поколения. У него настроек больше и поддержка 7.1 осуществляется в полной мере.
Новые форматы многоканального звука были введены ради возможности создания более эффектного, детального и богатого звукового сопровождения, они позволяют реализовать весь потенциал аппаратуры и колонок. Однако стоит помнить, что и на слух отличия аудиоформатов высокого разрешения от привычных заметны лишь при использовании достаточно дорогого оборудования, установленного в помещении с надлежащей акустической обработкой.
* Blu-ray и HD DVD называют «синими» форматами, поскольку для работы с оптическими носителями этих типов применяется сине-фиолетовый лазер, в отличии от красного для DVD и CD.
Сводная таблица многоканальных аудиоформатов, используемых в Blu-ray и HD DVD
Кликните на картинку для ее увеличения
Также стоит отметить, что посредством HDMI версии 1.2 и 1.3 можно передавать многоканальный аудиопоток DSD (Super Audio CD, SACD). Разумеется, в этом случае диски SACD должен уметь воспроизводить источник и декодировать AV-ресивер (декодер).
Dolby Digital, нередко называемый AC3 или просто DD, является наиболее популярным форматом многоканального звука, поскольку в свое время стал основным для формата DVD-Video. А первый фильм со звуковой дорожкой Dolby Digital мир увидел в 1992 года. Название Dolby есть ни что иное, как фамилия создателя исследовательской лаборатории — Рэя Долби. Спецификация Dolby Digital подразумевает максимальное число каналов, равное шести. Из них пять — полнодиапазонные, для основных колонок, а один — вспомогательный низкочастотный. Это канал сабвуфера. Для сжатия аудиоинформации применяется эффективный алгоритм кодирования АС3, однако ввиду невысокого битрейта (объема цифровых аудиоданных, передаваемых за определенный промежуток времени, в данном случае — за одну секунду) пригодным такой формат можно назвать лишь для кинофильмов. И то — воспроизводимых на недорогих системах. На музыкальных программах в формате Dolby Digital слишком заметны огрехи в звучании высоких частот, потеря мелких звуковых деталей и обертонов голосов/инструментов. Но это если смотреть с колокольни современной цифровой аппаратуры. Для своего времени Dolby Digital был откровением. Уже хотя бы потому, что имел полностью независимые аудиоканалы.
Dolby Digital Surround EX
Является улучшенной версией Dolby Digital. Параметры аудиопотока и качество звучания не изменились, зато появилась поддержка 6.1. Получение дополнительного канала (тылового центра) происходит матричным путем — примерно как в Dolby Pro Logic. То есть, «бонусный» аудиоканал изначально отсутствует в фонограмме как независимый, но на стадии декодирования вычленяется из двух тыловых. В домашнем кинотеатре 7.1 «синтезированный» тыловой канал подается на тыловую пару АС в монорежиме. При этом боковые колонки окружающего звука воспроизводят отдельные дорожки, для них предназначенные.
Dolby Digital Plus
Существенно более поздняя разработка, обеспечивающая полноценное звучание 7.1, где все каналы независимы. Благодаря увеличению битрейта и разрядности потока качество звука заметно повысилось, позволяя удовлетворить киноманов даже с хорошим слухом. Именно Dolby Digital Plus можно считать базовым для Blu-ray и HD DVD.
Dolby TrueHD
Наиболее совершенный аудиофромат лаборатории Dolby, который стал доступен лишь с появлением «синих» форматов — Blu-ray и HD DVD. Внушительный битрейт, высокие частота дискретизации и разрядность потока, а также алгоритм кодирования без потерь, позволили довести качественную составляющую такой звуковой дорожки до уровня студийной фонограммы. Многоканальные записи в Dolby TrueHD сравнимы с аналогичными записями в формате DVD-Audio и, разумеется, звучат существенно лучше, нежели Audio CD.
DTS
Конкурирующий с Dolby Digital формат, представленный компанией Digital Theater System. Структура распределения каналов здесь аналогичная (5.1), а вот качество звука заметно выше за счет более высокого битрейта и другого алгоритма кодирования аудиоданных. Тем не менее, DTS хоть и является более предпочтительным для хранения многоканальной музыки, с современными аудиоформатами высокого разрешения конкурировать не может. А для кинотеатральных нужд его вполне хватает.
Аналогичен Dolby Digital Surround EX. В версии DTS-ES Matrix тоже применяется технология аналогового (матричного) кодирования сигнала дополнительного тылового центра в двух основных тыловых каналах. Версия DTS-ES Discrete подразумевает семь (6.1) независимых потоков. По качеству звучания оба алгоритма не отличаются от обычного DTS и, соответственно, несколько превосходят по звуку фонограммы в Dolby Digital Surround EX.
DTS-HD High Resolution Audio (HRA)
Этот алгоритм кодирования уместно соотносить с Dolby Digital Plus. В сравнении с традиционными DTS и DTS-ES новый DTS-HD обладает существенно большим потенциалом по части передачи звуковых нюансов. Такого качества звука достаточно для озвучивания подавляющего большинства кинофильмов, даже если говорить об использовании аппаратуры самого высокого класса. Вполне комфортно слушать и многоканальную музыку. Впрочем, для хранения последней идеальным является следующий формат.
DTS-HD Master Audio (MA)
Создатели DTS-HD Master Audio заявляют о побитовом совпадении фонограммы, содержащейся на диске (Blu-ray или HD DVD) и студийного варианта. Не удивительно: ведь здесь, как и в Dolby TrueHD, используется алгоритм кодирования без потерь.
LPCM
Несжатые аудиопотоки. В основе LPCM — импульсно-кодовая модуляция. Грубо говоря, по структуре этот поток такой же, как и Audio CD, только значительно более высокого разрешения. По качеству звучания такая фонограмма мало отличается от фонограмм в форматах Dolby TrueHD и DTS Master Audio. В восьмиканальном варианте на «синем» диске может размещаться звуковая дорожка LPCM с максимальными параметрами потока 24 бит / 192 кГц, хотя в многоканальном режиме чаще используется 24 бит / 96 кГц. Ограничение вызвано предельно допустимыми значениями битрейта, достигаемого при считывании данных с оптического носителя, даже если это Blu-ray или HD DVD. У несжатых данных LPCM он просто зашкаливает: если включить 8 каналов в режиме 24/192, то для видеосигнала попросту не останется места. Зачем нужен LPCM, если есть более компактные (в плане занимаемого информационного пространства) Dolby TrueHD и DTS-HD MA, не уступающие в качестве звука? Все просто: поток LPCM может декодировать любой BD- или HD DVD плеер. Его также может декодировать практически любой AV-ресивер, оснащенный входом HDMI. Вероятно, когда HDMI v1.3 и декодеры Dolby TrueHD и DTS-HD будут буквально во всех кинотеатральных компонентах, надобность в LPCM отпадет.