1.1. Цифровые форматы.
В этой группе рассматриваются четыре формата - Dolby Digital, Dolby Digital Surround EX, DTS и SDDS. Несомненные преимущества цифровых форматов: великолепное качество и чистота звука, расширенный динамический диапазон, увеличенное число каналов, независимость качества звукового сопровождения от состояния фильмокопии (до определенных пределов износа фильмокопии). По качественным показателям все цифровые форматы примерно одинаковы, поэтому при выборе того или иного формата решающими становятся такие факторы как наличие фильмокопий на русском языке, удобство получения носителя звука (для формата DTS), стоимость оборудования для демонстрации фильмокопий в том или ином формате.
1.1.1. Формат Dolby Digital.
Формат разработан фирмой Dolby Laboratories, Inc. в 1991 году. В настоящее время этот формат является самым распространенным цифровым форматом. Девяносто пять процентов фильмов будут иметь фонограмму в формате Dolby Digital- Цифровой поток записывается между перфорациями со звуковой стороны фильмокопии, как показано на Рис.1.1. Это очень удобно, поскольку звуковое сопровождение фильма находится на фильмокопии и Вам не нужно искать дополнительные носители. В формате Dolby Digital записывается 6 звуковых каналов (левый, центральный, правый, низких частот, левый окружения, правый окружения) распределение которых показано на Рис. 1.2.
Расположение оптической стерео дорожки и цифровой фонограммы Dolby Digital.
Рис.1.1.
Схема размещения акустических систем при воспроизведении звука в формате Dolby Digital.
Левый Сабвуфер Центр Правый
Рис. 1.2.
Используемая в Dolby Digital схема компрессии данных АСЗ обладает очень высокой эффективностью (коэффициент сжатия может был» более 12:1, поддерживает от 32 до 640 Кбит/с, в кино используется 320 Кбит/с) и при этом довольно высоким субъективным качеством звука. Схема компрессии АСЗ, как и все современные схемы сжатия данных звуковых потоков (в частности, МРЗ), использует в своей работе особенности слухового восприятия человека, или психоакустическую модель. Компрессия данных осуществляется также путем не деструктивного избавления от избыточной информации, примерно по тем же алгоритмам, которые применяются в архиваторах ZIP или RAR. Для реализации этих схем входящий поток аудиоданных разбивается во времени (на перекрывающиеся блоки (фреймы) по 512 сэмплов ( при частоте дискретизации 48 кГц это составляет 10,66 мс), если же в сигнале присутствуют резкие перепады уровня, то размер блока уменьшается вдвое, чтобы качественно передать эти быстрые скачки) и по частоте (весь звуковой диапазон в 24000 Гц разбивается на 256 сегментов, что дает ширину каждой полосы в 93,75 Гц). Затем звуковая информация в каждой частотной полосе из блока данных переводится в формат числа с плавающей запятой (количество бит в целочисленной мантиссе и экспоненте является переменным), и по определенной психоакустической модели производится обработка входящих значений (какие-то частотные полосы вообще не несут значимой информации и не кодируются, какие-то нужно закодировать с большей разрядностью, какие-то с меньшей), результатом которой является существенное уменьшение потока данных. Интересно, что психоакустическая модель, используемая кодером, может меняться, так как параметры модели передаются в потоке АСЗ и затем могут использоваться декодером для восстановления исходного звучания. Еще одним способом уменьшения потока данных является объединение данных из разных каналов. В реальной многоканальной фонограмме в нескольких каналах звуковая информация зачастую пересекается, и ее можно закодировать один раз для всех, а не для каждого канала в отдельности. Эта техника применяется только для частот выше 10 кГц, что позволяет сохранить локализацию источников звука, а притом, что в распоряжении кодера есть целых пять полноценных звуковых каналов и, соответственно, широкое поле для маневра, поток данных этим способ можно уменьшить довольно значительно.