Аудиоформаты высокого разрешения (High Resolution Audio). Краткий обзор

Аудиофайлы высокого разрешения 192/24, 176/24 и т.п. – несжатые (или сжатые без потерь) цифровые файлы для точного воспроизведения звука, распространяемые через Интернет (или другими способами) для размещения на жёстком диске компьютера. Обычно аудиофайлы считаются файлами высокого разрешения, если они имеют частоту дискретизации 88,2 или 176,4 кГц (кратную 44,1 кГц) и 96 или 192 кГц (кратную 48 кГц) с разрядностью 24 бит и выше. Разрядность 20 или 22 бита встречается реже.

Для целей точного звуковоспроизведения файлы должны быть представлены в форматах без потерь. Чаще всего используются форматы (кодеки) WAV, FLAC, WMA, AIFF и ALAC. WAV (Waveform Audio Format) – формат, который обычно применяется в качестве оболочки для несжатого звука, оцифрованного с использованием ИКМ (импульсно-кодовой модуляции). FLAC (Free Lossless Audio Codec — открытый аудиокодек без потерь) – популярный формат для сжатия аудио, который не удаляет никакой информации из аудиопотока и подходит как для прослушивания музыки на высококачественной аудиоаппаратуре, так и для хранения аудиоколлекции на жёстком диске. WMA (Windows Media Audio) – формат со сжатием, разработанный компанией Майкрософт (США). Для точного воспроизведения звука предпочтительнее использовать его версию Lossless (без потерь). AIFF (Audio Interchange File Format) был разработан компанией Apple Computer (США) в двух версиях: с сжатием и без сжатия, и чаще всего используется в компьютерах Apple. ALAC (Apple Lossless Audio Codec) - открытый аудиокодек для сжатия без потерь, тоже разработанный компанией Apple. Существуют также другие форматы для хранения и воспроизведения аудиофайлов.

Аудиофайлы высокого разрешения (ВР/HiRes) могут представлять собой точные копии студийных мастер-файлов (бит в бит) или их варианты с передискретизацией. Чтобы разместить такие файлы на музыкальном сервере, их можно скачать из Интернета, перенести с другого ПК, флэш-памяти или оптического диска. Примером последнего являются диски HRx.



Кроме названных выше форматов, в которых сигнал оцифрован с помощью ИКМ, с 2010 года в Интернете стали распространяться аудиофайлы DSD, в которых для кодирования применена иная технология – Direct Stream Digital (прямой цифровой поток), использующаяся в SACD (см. ниже). Аудиофайлы DSD имеют расширение DSDIFF или DSF. С помощью специального ПО и ЦАП они могут воспроизводиться с компьютера или могут быть преобразованы в файлы ИКМ для последующего прослушивания.

Подробнее: dsd-guide.com



HRx – выпускаемые компанией Reference Recordings (США) диски DVD-R, содержащие аудиофайлы HiRes. Аудиофайлы 176/24 записаны в несжатом формате WAV и предназначены для переноса на жёсткий диск музыкального сервера или обычного ПК.
С точки зрения качества звука компания Reference Recordings достигла высочайшего уровня точности звуковоспроизведения, поскольку аудиофайлы на дисках HRx являются точными «бит в бит» копиями студийных цифровых мастер-файлов. Необходимо отметить, что подобные диски под названием SMRD (Studio Master Reference Disc – референсный диск студийной записи) с аудиофайлами HiRes 96 кГц/24 бит, 192 кГц/24 бит и даже 192 кГц/32 бит выпускает компания Unipheye Music (США), а Acousence (ФРГ) предлагает комплект из двух DVD-дисков: DVD+FLAC192. Один диск может воспроизводиться на DVD проигрывателе и, кроме этого, содержит файлы 96 кГц/24 бит, а на втором записаны файлы 192 кГц/24 бит. Диски DVD-R с аудиофайлами HiRes выпускают и другие звукозаписывающие компании.

Подробнее: www.referencerecordings.com; www.unipheyemusic.com; www.acousence.de; www.marecordings.com

DSD-диск – это оптический диск, содержащий файлы DSD с расширением DSF, и который может проигрываться на компьютере или другом оборудовании, поддерживающим воспроизведение этих файлов.
DSD-диск записывается на DVD-R, DVD+R, DVD-RW или DVD+RW и содержит аудиофайлы HiRes 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.

Подробнее: www.dsd-format.sony.net


USB-аудиокарта – название флэш-памяти, помещённой в пластиковую карточку размером с кредитку, и используемой в качестве средства для записи и хранения аудиофайлов HiRes. В 2010 году выпуск USB Audio Card начала компания Cardas, известный производитель кабелей из США, а затем, под названием MasterFlash, – компания звукозаписи Fidelio (Канада). При нажатии на край пластиковой карточки разъём USB переводится в рабочее положение, и аудиокарта может быть подсоединена к порту USB 2.0 музыкального сервера или обычного компьютера. Аудиофайлы с USB-аудиокарты переносятся на жёсткий диск или могут воспроизводиться непосредственно с неё. Они представляют собой музыкальные файлы HiRes, чаще всего формата WAV 96/24 или 176/24. Карта может содержать также файлы обложек дисков и другую информацию. Компания звукозаписи EMI для размещения всего каталога дисков The Beatles в формате FLAC 44/24 также использовала USB флэш-память (объёмом 16 ГБ).

Подробнее: www.cardas.com; www.fidelioaudio.com

SACD (Super Audio Compact Disc), супер-аудио компакт-диск (для краткости - супер-аудио диск) – самый распространённый к настоящему времени цифровой аудиоформат HiRes, разработанный компаниями Sony и Philips в 1999 году.
Супер-аудио диск имеет такой же размер, как и обычный компакт-диск, но, в отличие от последнего, его рабочая поверхность золотистая, а не серебристая. Более высокое качество звука достигается за счёт использования более совершенной технологии кодирования и сжатия, а также увеличения скорости передачи данных.

Для кодирования аудиосигнала применяется технология прямого цифрового потока DSD (Direct Stream Digital), причём звуковой поток с оригинала переводится в цифровой вид с использованием частоты дискретизации 2822,4 кГц, что в 64 раза превышает частоту дискретизации компакт-диска. Уменьшение уровня сигнала кодируется как 0, увеличение - как 1. Это позволяет, с одной стороны, цифровому сигналу на супер-аудио диске максимально приблизиться к оригиналу, а с другой стороны – достичь таких параметров звучания (в том числе, динамического и частотного диапазонов), которые не были доступны при аналоговой звукозаписи. Супер-аудио диск может воспроизводить звуковой сигнал с полосой частот до 100 кГц (обычный компакт-диск - до 20 кГц), а его динамический диапазон превышает 120 дБ (у компакт-диска - 96 дБ). Для сжатия данных используется метод компрессии без потерь - Direct Stream Transfer (DST), уменьшающий объём исходного цифрового потока примерно в два раза. Продолжительность звучания супер-аудио диска достигает 109 минут.

Запись на супер-аудио диске может быть одноканальной (моно), двухканальной (стерео) или многоканальной (до шести звуковых каналов). На гибридном супер-аудио диске (Нybrid SACD) имеются два слоя: на одном из слоёв содержится запись в формате SACD, на другом - в формате обычного CD (44,1/16). Такие диски можно слушать и на обычных CD-проигрывателях. Для прослушивания записи в формате SACD требуется специальный SACD-проигрыватель. На супер-аудио дисках используется защита от цифрового копирования.

Подробнее: www.super-audiocd.com

DXD (Digital eXtreme Definition — цифровое предельное разрешение) — формат BP, применяемый в профессиональной звукозаписи. В DXD-формате для цифрового кодирования звуковых данных используется ИКМ с частотой дискретизации 352,8 кГц и разрядностью 24 или 32 бита. Формат DXD был разработан в 2004 году компанией Digital Audio Denmark (Дания) и первоначально применялся для записи и обработки звука при производстве супер-аудио дисков. Однако позже он стал использоваться, как самостоятельный формат цифровой звукозаписи. С 2012 года в Интернете в экспериментальном порядке стали распространяться музыкальные файлы DXD. Расширяется выпуск ЦАП бытового назначения, поддерживающих этот формат. Благодаря высокой разрядности и частоте дискретизации, в восемь раз превышающей 44,1 кГц обычного компакт-диска, качество цифровой звукозаписи DXD по многим параметрам превосходит не только другие ИКМ-форматы, но и DSD.

Подробнее: www.merging.com

DVD-аудио (DVD-Audio) – цифровой формат, предназначенный для хранения аудиоинформации на DVD-диске, специально разработанный для высококачественного воспроизведения звука в 1998 г.
Формат поддерживает частоты дискретизации кратные 44,1 кГц (88,2; 176,4 кГц) и 48 кГц (96; 192 кГц) с разрядностью 16, 20 или 24 бит. Для кодирования аудиоданных в несжатом виде применяется ИКМ, а для увеличения количества данных на диске используется метод компрессии без потерь, разработанный британской компанией Meridian Audio, - MLP (Meridian Lossless Packing).

Этот метод компрессии обеспечивает эффективность кодирования, достаточную для размещения на DVD-аудио диске шести каналов HiRes. Как и в системе кодирования для супер-аудио диска, метод MLP обеспечивает отличную, с точностью до бита, верность воспроизведения исходных данных и не приводит к снижению качества звука. Суть этого метода заключается в том, что распакованный в реальном масштабе времени сжатый поток данных MLP абсолютно идентичен потоку данных до компрессии. Объём данных на диске при ИКМ модуляции может составлять до 4,7 Гб. Использование метода компрессии MLP обеспечивает примерно двукратное сжатие аудиоданных.

DVD-аудио диск обеспечивает частотный диапазон от 5 до 96000 Гц (до 48000 Гц для многоканальной записи), динамический диапазон до 144 дБ и время звучания до 74 мин. Максимальный битрейт – 9,6 Мб/с. Среди преимуществ этого формата можно отметить такие, как высокая точность звуковоспроизведения, большой динамический диапазон, возможность хранения многоканального звука и воспроизведения диска на компьютере, а также тот факт, что на студиях звукозаписи в основном используется формат кодирования ИКМ, что позволяет переносить студийные аудиофайлы на DVD-аудио диск без дополнительной перекодировки.

DVD-аудио диск может содержать как аудио (каталог AUDIO_TS), так и видеоданные (каталог VIDEO_TS), расположенные в группах (максимум 9 групп), в каждой из которых может быть до 99 треков. Видеоинформация обычно представляет собой меню, информацию о музыкальных произведениях и исполнителях, а также фото и видеофрагменты. Для совместимости с проигрывателями обычных DVD-видео дисков иногда может присутствовать аудиосигнал объёмного звука в форматах Dolby Digital и DTS.

DualDisс является двухсторонним диском и содержит на одной стороне запись в формате DVD-аудио, а на другой – в формате СD. Его толщина (1,6 мм) немного больше, чем у любого из обычных дисков (1,2 мм), и он может не проигрываться на некоторых проигрывателях. Несмотря на многообещающее начало в 2004 году, и достаточно большое количество вышедших дисков, выпуск новых дисков этого формата в настоящее время практически прекращён.

Подробнее: www.dualdisc.com



DAD (Digital Audio Disc) и HDAD (Hybrid Digital Audio Disc) – разновидности DVD-дисков, в которых для записи звука используется формат DVD-видео, что позволяет прослушивать их на любых DVD-проигрывателях.
При этом DAD – это односторонний диск, а HDAD – двухсторонний диск, на одной стороне которого звук записан по спецификации DVD-видео, а на другой – по спецификации DVD-аудио. Обе стороны содержат ИКМ-кодированные звуковые файлы HiRes, однако на одной стороне – это файлы 96 кГц/24 бит (DVD-видео), а на другой – файлы 192 кГц/24 бит (DVD-аудио). DAD и HDAD диски содержат также различную видеоинформацию. Примечательно, что на этих дисках, в отличие от супер-аудио и DVD-аудио дисков, не используется защита от копирования. Форматы введены фирмой Classic Records (США) и не получили широкого распространения, хотя на их логотипах прямо указано: «звук мастер-ленты».

Подробнее: www.classicrecords.com

SuperDisc Music – представляет собой DVD-диск, содержащий несколько вариантов многоканальной звукозаписи, соответствующих различным акустическим условиям микширования, причём слушатель может выбирать любой вариант, исходя из своих предпочтений, начиная с «первого ряда зала» или «в своей комнате» и заканчивая «на сцене» или «в студии».
На диске размещается несколько вариантов многоканальной записи в форматах Dolby Digital, DTS, стереозапись HiRes в формате ИКМ 96/24, а также сопутствующая видеоинформация. Кроме этого, в комплекте с супер-диском идёт обычный компакт-диск.

SuperDisc введён в 2005 г. компанией Monster Cable Products, Inc. (США), известным производителем высококачественных кабелей для аудио- и видеосистем. По словам представителей компании, звуковые стереофайлы являются точными копиями студийных мастер-файлов, а многоканальный звук был смикширован с этих же источников с особой тщательностью. Супер-диски содержат специально подготовленные для скачивания цифровые музыкальные файлы (к сожалению не в форматах HiRes), которые могут быть перенесены на жёсткий диск ПК. Для тех, кто хочет использовать музыку в мобильных устройствах, супер-диск содержит также готовые к употреблению файлы, закодированные в AAC, WMA, Apple Lossless, а также в формате Dolby Headphone.

Подробнее: www.monstermusic.com

MVI (Music Video Interactive) – ещё одна разновидность DVD-диска, который, кроме хранения аудио- и видеоинформации, даёт возможность с помощью ПК в интерактивном режиме создавать собственные мелодии для мобильных телефонов, иконки, обои для рабочего стола и пр.
Аудиозапись на диске MVI обычно представлена в виде ИКМ-кодированных стереофайлов 48 кГц/24 бит, но может содержать также вариант с более высокой частотой дискретизации.

Подробнее: www.mvimusic.com

Blu-ray Audio – диск, предназначенный для звуковых файлов HiRes в соответствии со спецификацией Blu-ray Disc (BD) – формата оптических дисков последнего поколения.
BD в основном используется для записи и хранения видео высокой четкости, но может содержать также различные данные повышенной плотности, в том числе звуковые файлы HiRes. Хотя формат Blu-ray был запущен в 2006 году, к настоящему времени диски Blu-ray Audio ещё не получили широкого распространения.

Подробнее: www.blu-raydisc.com




© Кузьмин Ю.А., текст, 2010
© Кузьмин Ю.А., текст, 2013, с изменениями