Die Metamorphose ist abgeschlossen.
Aus MeinHD-Blog wird
zehnachtzig.de!

Mit dem Wechsel gibt es nicht nur einen neuen Namen inklusive neuer Domian sondern auch eine komplett neue Website. Aber nicht nur am Layout wurde kräftig geschraubt. So wird es auf Zehnachtzig.de im Vergleich zu MeinHD-Blog nicht nur (viel-) mehr und noch aktuellere News zu lesen geben. Auch in Sachen Features ist einiges hinzugekommen bzw. erweitert und verbessert worden.

Die wichtigsten Neuerungen im Überblick:

  • ein Blu-ray Archiv mit den Details der in Deutschland erschienen Blu-ray Discs
  • eine überarbeitete und erweiterte Übersicht über demnächst erscheinende Blu-ray Discs
  • eine Übersicht über alle in Deutschland erhältlichen Blu-ray Player
  • eine Vergleichstabelle der wichtigsten Funktionen der verschiedenen Blu-ray Player
  • beide Übersichten sind auch für HD DVD Player vorhanden
  • eine überarbeitete und deutlich erweiterte Übersicht über ausländische Blu-ray Dics und HD DVDs mit einer deutschem Tonspur
  • ein umfangreiches Glossar zu wichtigen Begriffen im HD-Bereich
  • sowie selbstverständlich weiterhin neue Reviews

Mit dem offiziellen Startschuss für zehnachtzig.de wird es keine weiteren Postings auf MeinHD-Blog geben. Ich werde jedoch das Blog bis auf weiteres bestehen lassen. Allerdings werde ich im Laufe der nächsten Zeit auch selektiv einzelne Elemente löschen, um doppelte Inhalte zu vermeiden.

P.S.: Die neue Seite befindet sich schon seit ca. 3 Wochen im "Testbetrieb". Daher gibt es auf zehnachtzig.de bereits jetzt Sachen zu lesen, die auf MeinHD-Blog nicht erschienen sind. Viel Spass beim stöbern. :-)

P.P.S.: Zehnachtzig.de ist zwar zu fast 99% fertig, aber halt noch nicht zu 100%, daher kann es sein, dass sich in den nächsten Wochen noch das ein oder andere leicht verändert.

Sonntag, 9. März 2008

HD-Audio – Die neuen Audioformate für Blu-ray und HD DVD


Wie immer ist es bei technischen Neuerungen gerade am Anfang ihrer Einführung oftmals auf Grund von Unausgereiftheiten nicht ganz unkompliziert, mit ihnen umzugehen. Dies gilt auch für die neuen Audio-Formate von Blu-ray Disc und HD DVD. Daher diese kleine Einführung in das Thema.


Inhalt:

1. Was sind die neuen HD-Audio-formate?

2. Technische Daten

3. Was wurde technisch verbessert?

4. Exkurs: PCM (kurz für Pulse Code Modulation)

5. Die neuen HD-Audio in der Praxis

5.1 Hörbarer Unterschied?
5.2 Wie bekomme ich die neuen Audio-Formate auch zu hören?
5.2.1 Decodierung im Player
5.2.2 Decodierung im Receiver

6. Fazit


1. Was sind die neuen HD-Audioformate?

Neben den bereits von der DVD bekannten Formaten DTS und Dolby Digital kommen auf den neuen HD-Medien HD DVD und Blu-ray Disc auch neue Audio-Codecs zum Einsatz, welche die Möglichkeiten der neuen HD-Medien besser nutzen können als ihre Vorgänger. Diese Audio-Codecs werden landläufig auch als HD-Audioformate bezeichnet. Dabei handelt es sich namentlich um Dolby Digital Plus, Dolby TrueHD, DTS-HD High Resolution (DTS-HD HR) und DTS-HD Master Audio (DTS-HD MA).


2. Technische Daten:


Dolby Digital:

Bitrate: max. 504 kbits/s auf HD DVD und 640 kbit/s auf Blu-ray
Samplingfrequenz: bis 48 kHz
Unterstützte Kanäle: bis zu 5.1 Kanäle

Dolby Digital Plus:

Bitrate: mind. 3 Mbit/s max. 6 Mbit/s auf HD DVD, bis zu 1,7 Mbits auf Blu-ray Disc,
Samplingfrequenz: bis 48 kHz
Features: direkt abwärtskompatibel zu Dolby Digital
Unterstützte Kanäle: bis 7.1 Kanäle bei HD DVD und Blu-ray

Dolby True HD:

Bitrate: bis zu 18 Mbit/s
Samplingfrequenz: bis 96 kHz mit bis zu 24-bit bei HD DVD und Blu-ray Disc
Features: Dialogue normalization, Dynamik Range Control
Unterstützte Kanäle: Bis zu 7.1 Kanäle bei HD DVD und Blu-ray Disc


DTS:

Bitrate: bis zu 1,5 Mbit/s auf HD DVD und auf Blu-ray
Samplingfrequenz: bis 48 kHz (96kHz/24 Bit bei DTS 96/24)
Unterstützte Kanäle: bis 5.1 Kanäle (6.1 bei DTS-ES)

DTS-HD High Resolution (DTS-HD HR):

Bitrate: bis zu 3 Mbit/s auf HD DVD und bis zu 6 Mbit/s auf Blu-ray
Samplingfrequenz: bis 96 kHz mit bis zu 24-bit bei HD DVD und Blu-ray Disc
Unterstützte Kanäle: bis 7.1 Kanäle bei HD DVD und Blu-ray

DTS-HD Master Audio (DTS-HD MA):

Bitrate: bis zu 18 Mbit/s auf HD DVD und bis zu 24,5 Mbit/s auf Blu-ray
Samplingfrequenz: bis 96 kHz mit bis zu 24-bit bei HD DVD und Blu-ray Disc
Unterstützte Kanäle: bis 7.1 Kanäle bei HD DVD und Blu-ray


Player Unterstützung:


* Plicht ist nur DTS; DTS-ES, DTS 96/24 sind optional



3. Was wurde technisch verbessert?

Alle neuen Audioformate bieten eine im Vergleich zu Dolby Digital und DTS deutlich höhere Bitrate von bis zu 24,5 Mbit bei DTS-HD Master Audio auf Blu-ray Disc. Besonders augenfällig wird der Unterschied, wenn man in Betracht zieht, dass heute bei jeder produzierten DVD und leider meist auch HD DVD und Blu-ray Disc die maximale Bitrate von DTS bei 640 kbit/s und Dolby Digital bei 448 kbit/s liegt.

Zudem ermöglichen die neuen Formate (abgesehen von Dolby Digital Plus) mit 96 kHz und 24-bit eine höhere Samlingfrequenz und –tiefe als die bisher genutzten Codecs. Darüber hinaus ermöglichen alle neuen Audio-Codecs die Nutzung von bis zu acht diskreten Kanälen - ein Vorteil der allerdings ausschließlich Nutzern einer 7.1 Lautsprecher Konfiguration zu Gute kommt.

Während sich Dolby Digital Plus und DTS-HD High Resolution im Grunde nur durch verbesserte Bitrate, Samplingfrequenz und –tiefe sowie Unterstützung von mehr Surround-Kanälen von ihren Vorgängern unterscheiden, bieten die Codecs Dolby TrueHD und DTS-HD Master Audio zusätzlich ein neues verlustloses Encodierungs-Verfahren, dass sich leicht anhand einer Zip-Datei erklären lässt. Packt man eine Datei in ein Zip-Format und entpackt man diese später wieder, erhält man genau dieselbe Datei wie vorher. Es gehen im Gegensatz zu den verlustbehafteten Verfahren, die bei Dolby Digital, Dolby Digital Plus, DTS, DTS-HD HR zum Einsatz kommen, also keinerlei „akustischen“ Informationen verloren. So ermöglicht der in Dolby TrueHD und DTS-HD MA encodierte Ton ein Eins – zu - Eins Abbild des Studio Masters. Auf Grund des verlustlosen Encodings werden beide Codecs auch als Lossless-Codecs bzw. –Formate bezeichnet. Gängig ist im Zusammenhang mit Dolby TrueHD und DTS-HD Master Audio auch der Begriff Lossless-Sound.



4. Exkurs: PCM* (kurz für Pulse Code Modulation)

Neben den neuen Audio-Codecs kommt auf einigen Blu-ray Discs auch unkomprimierter PCM-Ton zum Einsatz. PCM ist eine digitalisierte Form eines analogen Audio-Signals. Bei diesem Verfahren wird die Datenmenge nicht komprimiert, sondern lediglich in „Nullen und Einsen“ umgewandelt. Im Gegensatz zu Dolby Digital, DTS und Co. ist PCM also kein Komprimierungsverfahren.

Durch die fehlende Kompression nimmt ein PCM-Audio-Track auf einer Disc allerdings sehr viel Platz ein; was bei einer DVD auf Grund der geringen Speicherkapazität ein großes Problem darstellt. Weshalb PCM-Ton auf DVDs auch nur extrem selten zu finden ist.

Auf einer Blu-ray Disc und eingeschränkt auch einer HD DVD ist hingegen oftmals genügend Platz für einen entsprechenden Audio-Track vorhanden. Auf Blu-ray Disc und HD DVD kann ein PCM-Audio-Track so insgesamt bis zu 7.1 Kanäle umfassen. Da im PCM-Verfahren keine Daten des ursprünglichen Studio-Tons verloren gehen, bietet auch PCM die selbe hohe Tonqualität wie die Lossless-Codecs Dolby TrueHD und DTS-HD Master Audio.

* oft auch präsizer als LPCM (Linear PCM) bezeichnet, die Bezeichnung PCM ist aber gebräuchlicher



5. Die neuen HD-Audio-Formate in der Praxis

5.1 Hörbarer Unterschied?

In der Praxis lässt sich zwischen herkömmlichen DTS bzw. Dolby Digital Ton und DTS-HD HR bzw. Dolby Digital Plus auch mit geübtem Ohr kein echter Unterschied heraushören. Anders gestaltet sich dies bei DTS-HD MA und Dolby TrueHD; hier können sich ja nach verwendetem Equipment hörbare Unterschiede wie ein höherer Dynamikumfang, präzisere Effekte, besser aufgelöste Dialoge und detailliertere Umgebungsgeräusche ergeben. Hörbar bedeutet jedoch nicht unbedingt, dass man hier einen Wow-Effekt erwarten kann. Insgesamt gestalten sich die Verbesserungen eher subtil.

Wobei natürlich Besitzer von High-End Equipment speziell mit Hinblick auf die eingesetzten Lautsprecher die Vorteile der neuen Lossles-Codecs am besten heraushören können. Das bedeutet aber nicht, dass es dem Besitzer weniger hochwertiger Lautsprecher unmöglich wird, einen Unterschied wahrzunehmen. Allerdings werden die Vorteile von Dolby TrueHD und DTS-HD Master Audio mit abnehmender Qualität der Boxen natürlich immer weniger erlebbar.


5.2 Wie bekomme ich die neuen Audio-Formate auch zu hören?

Leider genügen die alten Übertragungswege wie optischer und koaxialer Digitalausgang nicht mehr den Anforderungen der neue HD-Audioformate; so dass man den Playern die neuen Formate auf andere Weise entlocken muss. Generell gibt es dafür zwei verschiedene Wege. Wobei der entscheidende Unterschied zwischen beiden Möglichkeiten im „Ort“ der Decodierung der Audio-Daten liegt. So kann dies einmal der Player selbst oder auch ein A/V-Receiver erledigen.


5.2.1 Decodierung im Player

Decodiert der Player den Ton, wandelt er diesen in PCM um und gibt ihn dann entweder über die HDMI-Schnitstelle als PCM-Datenstrom oder über die analogen Stereo- oder Mehrkanal-Ausgänge aus. Für dieses Verfahren benötigt man also einen A/V-Receiver, der über einen HDMI- oder einen Mehrkanal-Eingang (Multi-Channel-In) verfügt. Prinzipiell ginge dies natürlich auch mit Stereo, würde aber den Zweck eines A/V-Receivers in Frage stellen.

Ein Vorteil dieses Verfahrens ist, dass man die neuen Tonformate auch mit älteren A/V-Receivern nutzen kann, die über keine Decoder für die neuen HD-Audioformate verfügen, solange sie einen Mehrkanal-Eingang oder einen HDMI-Eingang besitzen.

Außerdem bleiben bei Decodierung im Player auch bei aktivierten Bild – in - Bild-Features beide Tonspuren zu hören. Bei Decodierung durch den A/V-Receiver wird auf Grund der Blu-ray- bzw. HD DVD-Spezifikationen bei Bild - in - Bild nur die primäre Tonspur wiedergegeben.

Nachteil ist jedoch, die Beschränkung der Übertragung auf die am analoge Mehrkanalausgang tatsächlich der verfügbaren Kanäle. Mit einem 5.1-Kanalausgang kann auch eine 7.1-Tonspur nur als 5.1 Sound übertragen werden. Ebenso können viele A/V-Receiver bei PCM-Übertragung einen originalen 5.1-Audio-Track nicht zu einem 6.1 bzw. 7.1-Sound „hochrechnen“.

Um den Ton selber decodieren zu können, muss in dem Player natürlich auch ein entsprechender Decoder verbaut sein. Leider verfügt derzeit nicht jeder Player über alle denkbaren Decoder – eher im Gegenteil. Die meisten Player können nur Dolby Digital Plus und TrueHD bewältigen und mancher nicht mal dies. Bevor man sich ein Gerät anschafft, sollte man also auch die verbauten Audio-Decoder in Erfahrung bringen, so man sie denn nutzen möchte. Über welche Audio-Decoder das gewünschte Gerät verfügt, kann man aus dieser Übersicht (hier für HD DVD) erfahren.

Sollte einmal in einem Player kein Decoder für das auf der Disc gespeicherte HD-Audio-Format vorhanden sein, bleibt der Ton aber glücklicherweise nicht einfach weg. In diesem Fall greift der Player dann bei Dolby TrueHD auf den enthaltenen Dolby Digital Core und bei DTS-HD High Resolution und Master Audio auf den DTS Core zurück. Dolby Digital Plus kann sogar von einem herkömmlichen Dolby Digital-Decoder entschlüsselt werden.

Sowohl bei Blu-ray Disc als auch bei HD DVD gehört nach den Spezifikationen beider Formate für jeden Player ein Dolby Digital- und DTS-Decoder zum Pflichtprogramm. Einschränkung dabei ist, dass der Core auch bei einem eigentlich 7.1-Kanäle umfassenden Track immer nur 5.1 Kanäle besitzt.


5.2.2 Decodierung im Receiver

Um den Ton im A/V-Receiver decodieren zulassen, braucht man einen entsprechend gerüsteten Player und Receiver. Der Player muss dabei in der Lage sein, den Ton über den HDMI-Ausgang als Bistream auszugeben und der A/V-Receiver muss neben einem HDMI-Eingang über die entsprechenden Decoder verfügen. Beides Ausstattungsmerkmale, die heute noch nicht allen Playern selbstverständlich sind und auch bei A/V-Receivern noch eher die Ausnahme darstellen. Welcher Player den Ton auch über den HDMI-Ausgang als Bitstream übertragen kann, erfährt man ebenfalls aus der bereits erwähnten Übersicht (hier für HD DVD).

(Anm.: Oftmals wird in diesem Zusammenhang auch über Player oder A/V-Receiver mit HDMI 1.3 Schnittstelle gesprochen. Dabei deutet HDMI 1.3 lediglich auf die Möglichkeit der Bitstream-Übertragung der HD-Audioformate hin und bedingt aber nicht zwingend, dass Geräte mit einer solchen Schnittstelle auch zur Bitstream-Übertragung fähig sind.)

Vorteil dieser Methode ist, dass alle HD-Audio-fähigen A/V-Receiver auch alle HD-Audio-Codecs decodieren können. So ist man hier nicht mehr auf die Ausstattung des Players sowie dessen Decoder-Fähigkeiten angewiesen. Für Nutzer eines 7.1 Lautsprecher-Setups können viele der entsprechenden A/V-Receiver außerdem zu einem originären 5.1-Audiotrack die zwei fehlenden Kanäle „hinzusimulieren“. Einschränkend sei hinzugefügt, dass manche Receiver wie z.B. der Onkyo TX-SR605 dazu bei PCM und Lossless-Codecs nicht in der Lage ist.

Problematisch ist das Decodieren im A/V-Receiver wenn Bild – in - Bild Material abgespielt werden soll, da in diesem Fall nur die primäre Ton-Spur, welche beim Authoring bestimmt wurde, wiedergegeben wird.


6. Fazit:

Ob man den Ton vom Player oder Receiver decodieren lässt, macht im Grunde keinen Unterschied. Lediglich die mangelnde Verfügbarkeit von Abspielgeräten, die alle Tonformate unterstützen sowie die Möglichkeit der Simulation von 7.1-Kanälen bei 5.1-Tracks spricht deutlich zugunsten des A/V-Receiver. Dafür ermöglicht die Decodierung im Player die Nutzung älterer A/V-Receiver und das Vermeiden einer weiteren Neuanschaffung.




Kommentare:

Anonym hat gesagt…

Frage: Ich überlege die Anschaffung eines NAD T755 AV/Receivers, der allerdings kein DTS-HD MA (Master Audio) unterstützt (Anfrage an NAD bzgl späterer Upgradefähigkeit über Wechselplatinenkonzept läuft). Meine Alternativdenke: woher ausser von einem Blueray player käme zukünftig ebenfalls DTS-HD MA? Via SAT HDTV ja eher nicht, oder?

Nils hat gesagt…

Stimmt, außer Blu-ray und die aussterbende HD DVD gibt es bisher kein Medium, das DTS-HD Master Audio nutzt. Eine Nutzung beim Bandbreiten-beschränkten HDTV via SAT und besonders im Kabel dürfte schon auf Grund der hohen Datenraten beinahe ausgeschlossen sein.

Wenn der Receiver kein DTS-HD MA decodieren kann, könnte ein entsprechend ausgerüsteter Blu-ray Player die Lösung sein.

Anonym hat gesagt…

DANKE! Nils. Hilfreich.