Из всех типов DVD - дисков в настоящее время серийно выпускаются только DVD - Video ( в вариантах DVD - 5 и DVD - 10). Стандартом на DVD - Video предусматривается  запись на диск в цифровом  виде  сигналов  цветного  телевидения  систем NTSC  и  PAL с параметрами растра  575х720 пиксел/50 полей (PAL/SECAM) и 480х720   пиксел/60  полей ( NTSC ) соответственно и цифрового многоканального звука. Разрешающая  способность  цвентного  изображения  на  DVD - Video  диске  составляет  480 -- 500 линий,  а   разрешение  по горизонтали  --  около  720  пикселей  в  строке.  (  Для  сравнения  --  в  форматах  видеозаписи VHS и Video CD разрешение  составляет  --  240  линий,  а  у  лазерных  видеодисков  системы  LaserDisc  --  400  --  425  линий ). Поэтому  по  качеству  цветного  изображения DVD - Video   диски   имеют   неоспоримые   преимущества   перед другими форматами  видеозаписи.

       Для   уменьшения   объема   цифровых   данных   сигнала    изображения он  перед записыо  на  DVD - диск  подвергается  процедуре компрессии по методу MPEG-2. При этом исходный цифровой поток видеоданных 90 -- 120 000 Мбит/с сжимается ("компрессируется" )  в  кодере  MPEG-2  до  3 -- 10  Мбит/с, которые  и записываются  на  DVD - диске. Хотя  средняя скорость считывания цифрового видеосигнала с DVD - диска составляет 3.5 Мбит/с,  однако  в  зависимости  от  сюжета изображения может повышаться до 9.5 Мбит/с. Это обеспечивает  возможность записи на DVD - 5 видеопрограмм  высокого качества  длительностью  до  133 минут. Обратное   преобразование   ( экспандирование )   цифрового   сигнала   изображения  производится   декодером MPEG-2 DVD - проигрывателя. В случае, если частота кадров источника составляет 24 fps, то декодер  включает флажки MPEG-2   repeat_first_field   в  поток   видео. Другими  словами,  плеер  действительно не знает, какова частота кадров закодированного видео, а просто следует командам MPEG-2  декодера,  чтобы  воспроизвести видео с предопределенной частотой кадров.

       DVD - диск имеет одну дорожку (поток) сжатого цифрового видео MPEG-2 постоянной пропускной способности (CBR) или переменной пропускной способности (VBR). Используется ограниченная версия MPEG-2 Main Profile в Main Level (MP@ML). Также поддерживается SP@ML. Кроме того, позволяется видео MPEG-1 CBR и  VBR.  Не  поддерживается  MPEG-2  progressive_sequence,  но  interlaced  последовательности  могут  содержать прогрессивные изображения и прогрессивные макроблоки.

        Большим   преимуществом   DVD - диска   перед  другими  носителями является возможность видеозаписи с различными   форматами изображения: стандартном 4:3 и  широкоэкранном 16:9. С учетом все большего распространения   широкоформатных  телевизоров  с  экраном  16:9  это  является  дополнительным   аргументом  покупки  DVD - проигрывателя. Остается  добавить, что  воспроизведенное  с  DVD - диска  цветное изображение поступает  на   выход   проигрывателя   в  нескольких  форматах:  в  виде компонентного  цветного  сигнала  RGB,  компонентного   цветного   сигнала   формата   S-VHS  и  в  виде  полного  цветового  сигнала  системы  PAL  или NTSC.  Вид  системы  цветности  --  PAL  или   NTSC   определяется   видом   исходного   сигнала   изображения,   которое    было    использовано    для    записи    DVD - диска.    В    зависимости    от   имеющейся    у    владельца  DVD - проигрывателя    видеоаппаратуры   он   может   сам   выбирать   наилучший   способ   его   подключения  к телевизору  или видеомагнитофону.
 

1. Цифровая   многоканальная   система   Dolby  Digital  (АС-3),   рекомендованная   как   основная  для   записи многоканального звука ( 5 каналов + НЧ-канал для сабвуфера ) для  DVD - дисков  с  изображением  системы NTSC.
2. Цифровая система многоканального звука MPEG 5.1. которая была предложена как основная система записи звука  для  видеодисков  системы  PAL.  В  этом  формате  предусматривалась  возможность  записи от 1 до 5 независимых каналов цифрового звука.
3. Линейная импульсно-кодовая модуляция РСМ с записью цифрового звука ( количество каналов от 1 до 8 ).

       Однако  по  ряду  причин (в  частности, отсутствием  серийных  кодеров  и  декодеров многоканального звука системы MPEG-2 )  в  этом  году  членами  DVD - форума  было  принято  решение о возможности  использования системы Dolby  Digital  в  качестве основной  и  для записи многоканального звука на DVD - дисках системы  PAL. Поэтому  система   Dolby  Digital  стала   фактически   общемировым   стандартом   многоканального   цифрового   звука. Рассмотрим основные особенности цифровых систем записи звука на DVD - дисках.

       В  системе  Dolby  Digital  используются  эффективные   алгоритмы   компрессии   цифрового   потока   звука, сжатый  с  использованием  технологии  AC-3 ,  аналогичные  по   принципам   работы   алгоритмам  компрессии системы   MPEG-2   (  Musicam  )   и   системы   цифровой   звукозаписи   на   мини-диск  ( ATRAC ).  Компрессия   цифровых   данных  позволила  при  относительно   низкой  скорости  цифрового  потока  ( не  более  448 кбит/с ) обеспечить  запись  пяти  независимых  широкополосных  звуковых  каналов   с  20 - разрядным  кодированием   в полосе    частот    20  --  20 000 Гц    при    частоте    дискретизации   (  сэмплирования  )    48 кГц    плюс    одного узкополосного  канала  низкочастотных  эффектов.  Поэтому  систему  Dolby  Digital  еще называют системой 5.1.  Полоса   пропускания  --  от  64 кбит/с  до  448 кбит/с,  со   средним   значением   384  кбит/с   для   5.1  каналов  и  192  для стереозвука. Комбинации каналов -- ( фронтальные /окружающие ): 1/0, 1 + 1/0 ( двойной моно ), 2/0, 3/0, 2/1, 3/1, 2/2, и 3/2. Канал LFE - факультативный, со всеми 8 комбинациями.

       Несмотря на все более широкое распространение системы Dolby Digital, саундтрек большинства современных европейских  DVD - дисков  выполнен  по  системе  MPEG-2 ( Lauer-2 ) с двумя цифровыми стереоканалами звука. Как правило, эти двухканальные фонограммы имеют  кодирование по аналоговой системе многоканального звука Dolby Pro Logic.  Это  временное  решение  вызвано тем, что декодеры Dolby Digital пока еще имеются далеко не у всех  владельцев  систем  "домашнего театра".  В  то  же  время   большинство  из  них  хотели бы воспроизводить DVD - диски с многоканальным звуком на уже имеющейся у них аппаратуре системы Dolby Pro Logic.

       В  обеих  этих  системах -- и Dolby Digital и MPEG-2  используются  алгоритмы компрессии цифрового звука, основанные  на  физиологических  особенностях   человеческого   слуха.  Это   позволяет   при   низкой   скорости передачи данных обеспечить эффектное воспроизведение многоканального звука в системах "домашнего театра". Однако  цифровые  системы  звука  с  компрессией  данных  не  способны  пока  еще   обеспечить  аудиофильское качество  звучания.  Поэтому  формат  DVD - диска    предусматривает возможность записи также некомпрессированного  цифрового  звука  с  импульсно-кодовой   модуляцией  РСМ  ( Pulse  Code  Modulation )  с частотой  дискретизации  48  или  96 кГц  и  разрядностью  кодирования  в  16, 20 и 24 бита на выборку. При этом число  независимых  звуковых  каналов  может  быть  от  1 до 8. Полоса частот записываемого звука в этом случае составит  4 -- 24 000 Гц  ( при  частоте  дискретизации  48 кГц )  и  4 -- 48 000 Гц  ( при  частоте  дискретизации 96 кГц),  а  динамический  диапазон  записи  --  96 дБ  при  16 - разрядном  кодировании  и более чем 120 дБ при 20 - разрядном. Максимальный  цифровой  поток  данных  при  РСМ модуляции составляет 6.144 Мбит/с. Формат РСМ  предназначен,  в первую  очередь,  для  высококачественной  записи  звука на перспективных DVD - Audio. В настоящее время обсуждаются самые различные варианты  DVD - Audio - диска,  в   частности, с увеличенной частотой дискретизации 24 - разрядного цифрового  звука до 176.4 кГц и даже 192 кГц.

       В   США   разработана   альтернативная  Dolby  Digital  система  многоканального звука DTS. DTS (Digital Theater Sound) - опциональный многоканальный (5.1) цифровой звуковой формат, сжатый  из PCM (48 кГц, до 20 битов  на  сэмпл).  Полоса  пропускания  -  от  64  кбит/с  до  1536  кбит/с. Комбинации каналов - (фронтальные / окружающие ): 1/0, 2/0, 3/0, 2/1, 2/2, 3/2. Канал LFE - факультативный  со  всеми 6 комбинациями. Стандарт DVD включает формат звукового потока, зарезервированный  для DTS, но плееры первого поколения игнорируют его. Был  создано несколько демонстрационных  дисков, на которых была записана  "фальшивая"  PCM  дорожка, содержащая  DTS  звук  ( использовался тот же самый прием, применяемый в случае с CD и лазерными дисками). Это единственые DTS DVD - диски, которые воспроизводятся  на всех плеерах. Некоторые производителм смогут обеспечить  обновления,  чтобы  сделать  существующие  диски  совместимыми  с  DTS  дисками. Согласно  DTS, существующие DTS декодеры будут работать с DTS DVD-дисками.

       Sony    разработала   свою   систему   многоканального   звука  SDDS  ( Sony  Dynamic  Digital  Sound ).  SDDS - факультативный   многоканальный   ( 5.1  или  7.1 )   цифровой   звуковой   формат,   сжатый   из  PCM  (  частота дискретизации - 48 kHz ). Полоса пропускания может  повышаться до 1280 кбит/с. Sony не объявлял своих планов о поддержке SDDS на DVD.

       Диски, содержащие видео 525/60 (NTSC) должны использовать  PCM  или  Dolby Digital по крайней мере на одной дорожке. Диски, содержащие  видео 625/50 (PAL /SECAM) должны использовать PCM или MPEG звук, или Dolby Digital  по  крайней  мере  на  одной  дорожке.  Дополнительные  дорожки  могут  быть  записаны в любом формате. Некоторые  плееры первого поколения, типа тех, которые делает Matsushita, не могут выводить MPEG-2 звук  на  внешние   декодеры.  Оригинальная  спецификация требует или MPEG Audio, или PCM на дисках 625/50 (PAL/SECAM). Была  небольшая  драка,  инициированная  Philips,  когда  обнаружились  ранние  диски  только  с двумя  MPEG  каналами и многоканальным Dolby Digital, но Форум DVD разъяснил в мае 1997,что только стерео MPEG Audio был обязателен для дисков 625/50. В декабре 1997 недостаток MPEG-2 энкодеров (и декодеров) был достаточно  большой  проблемой, в результате чего спецификация была пересмотрена, чтобы использовать Dolby Digital, как  единственую звуковую дорожку на дисках 625/50.

       Для воспроизведения    стереозвука    (  аналогового    или    цифрового  ),   все    плееры   имеют   встроенный двухканальный декодер Dolby Digital, и смешивающий 5.1-каналы ( если соответствующая дорожка есть на диске) в стереоканалы Dolby Surround, а получившиеся два канала нужно декодировать в 4 канала внешним процессором Dolby Pro Logic. Плееры PAL также имеют MPEG или MPEG-2 декодер. И Dolby Digital, и MPEG-2 поддерживают двухканальный  звук  Dolby Surround в качестве источника звука, когда изготовитель диска не может или не хочет повторно  разделять  оригинал  на дискретные каналы. Это означает, что DVD, помеченный как содержащий звук Dolby  Digital,  может  использовать  только  L/R  каналы  для  окружающго звука или простого стереозувка. Даже фильмы со старыми монофоническими звуковыми дорожками могут использовать Dolby Digital - но только 1 или 2 канала.

       Процесс  downmix  для  Dolby  Digital  обычно  не  использует  LFE  канал  и  может уменьшать динамический диапазон для улучшения слышимости диалогов и предохранения звука от загрязнения на средненькихх домашних аудиосистемах.  Это  может  отразиться   на  ухудшении  качества  звука  на  высококлассных  звуковых  системах. Некоторые  плееры  имеет  возможность  отключения сжатия динамического диапазона. Downmix проверяется в процессе  подготовки  диска,  и  если  результат  неприемлем,  звук  может  быть  разделен,  или  же  может  быть добавлена отдельная звуковая дорожка L/R Dolby Surround.

       Опыт  показывет,  что   иногда   требуется   разделение,  чтобы   сделать  диалоги  более  слышимыми  внутри ограниченного  динамического диапазона домашней стерео системы, но отдельная дорожка обычно не требуется. Если  вам важно окружающее звучание, вы услышите существенно лучшие результаты на многоканальных дисках, если  у  вас есть система Dolby Digital.
 
       Все  пять  звуковых  форматов  поддерживают  режим  karaoke,  который  имеет  два канала для стерео (L и R) плюс факультативный направляющий канал мелодии (M) и два факультативных вокальных канала (V1 и V2).

Предыдущая страница Содержание Следующая страница