DVD-Audio

DVD-Format
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Die DVD-Audio ist eine DVD-Variante, die zur Wiedergabe von Musik dient. Sie gilt als ein Nachfolger der Audio-CD (Compact Disc).

Digital Versatile Disc - Audio

Aufbau der DVD-Audio

  • Aussehen:
 
DVD-A oder DVD-V ? Optisch sind sie nicht zu unterscheiden (von unten).
 
DVD-Audios werden in einem speziellen Super-Jewelcase angeboten.
  • Inhalt:

Eine DVD-Audio ist eine DVD-ROM, die in einem speziellen Unterverzeichnis (AUDIO_TS) gewisse Dateien mit einer vorgegebenen Struktur (AOB-Dateien) enthält und auf einem DVD-Audio-Spieler abgespielt werden kann.
Diese Daten enthalten nichtdatenreduzierte Audiosignale und Standbilder.

Eine DVD-Video ist eine DVD-ROM, die in einem speziellen Unterverzeichnis (VIDEO_TS) gewisse Dateien mit einer vorgegebenen Struktur (VOB-Dateien) enthält und auf einem DVD-Video-Spieler abgespielt werden kann.
Diese Daten enthalten nichtdatenreduzierte oder datenreduzierte Audiosignale, Stand- oder Bewegtbilder sowie optionale Untertitel.

Eine Hybrid-DVD enthält sowohl einen DVD-Audio- wie einen DVD-Video-Teil und ist damit sowohl auf DVD-Video-Playern wie auf DVD-Audio-Playern abspielbar. Praktisch alle DVD-Audio im Handel sind Hybride.

Geschichte

  • Entwicklungsziel
  • Knacken des Kopierschutzes und Verzögerungen ...
  • Konkurrenten
  • Probleme beim Marketing:

Dass (noch) keine prominenten Befürworter in Erscheinung getreten sind, mag ein Grund dafür sein, dass das Format bis jetzt ein Stiefmütterchendasein fristet. So war es Anfang der 1980er Jahre Herbert von Karajan, der der Audio-CD den Weg zum Ruhm "freidirigierte".

Unterschiede zur DVD-Video

DVD-Video DVD-Audio
Erscheinungsjahr 1996 2000
"Verbreitungsgebiet" Allgemeinheit Audiophile
Auflösungen 16bit / 20bit / 24bit 16bit / 20bit / 24bit
Abtastfrequenzen 48kHz / 96kHz 44,1kHz / 48kHz / 88,2kHz /
96kHz / 176,4kHz / 192kHz
diskrete Kanäle theoretisch max. 8 (LPCM)
faktisch max. 7 (DTS-ES)
max. 6
Tonformate LPCM,
MPEG-Audio, Dolby Digital, DTS
LPCM, MLP
Verlustfreie Audiokomprimierung Nein Ja, via MLP
Zur Verfügung stehende
Audiodatenrate
6,144 Mbit/S (60%) 9,8 Mbit/S (100%)
Lautsprechermanagement ■ ■ ■ ■ ■ □
Stereo Downmix ■ □ □ ■ ■ ■
(SMART)
Standbild-Galerie
pro Titel (für Liedtexte etc.)
Nein Ja
Bewegtbilder Ja Nein
Untertitel Grafikoverlays Kodiert
Regionalcodes Ja, 1-8 Nein,
wegen der Standbilder gibt es jedoch
NTSC und PAL Scheiben
Kopierschutzmechanismen CSS CPPM & digitales Wasserzeichen

Spieldauer

Die Spieldauer ist wesentlich flexibler als die der SACD (deren theoretisches Limit bei 111 min für Stereo und 101 min für Mehrkanalaufnahmen liegen).
Die folgenden Tabellen zeigen die mit am häufigsten verwendenten Tonmodi.


 -5
(einschichtig & einseitig)¹
Tonspur LPCM MLP² Eignungsbeispiele
  16bit @ 44,1kHz 14h ~25h Hörbücher
  16bit @ 44,1kHz 7h ~14h CD-Kompilationen
  24bit @ 48kHz 85Min ~3h Soundtracks
  24bit @ 96kHz ──³ ~90Min Studioalben
  24bit @ 192kHz 65Min ~2h Restaurationen


 -9
(zweischichtig & einseitig)¹
Tonspur LPCM MLP² Eignungsbeispiele
  16bit @ 44,1kHz 25h ~50h Hörbücher
  16bit @ 44,1kHz 12h ~26h CD-Kompilationen
  24bit @ 48kHz 160Min ~5h Soundtracks
  24bit @ 96kHz ──³ ~160Min Studioalben
  24bit @ 192kHz 115Min ~4h Restaurationen


¹Keine hybride DVD-Audio - der gesamte Speicherplatz des Mediums steht zur Verfügung.

²Angenommene Datenreduktion von ungefähr 50% (real jedoch abhängig von verschiedenen Faktoren).

³Nicht mehr möglich, da die maximal zulässige Datenrate von 9,8 Mbit/S überschritten wird.


Als Raritäten kann man die DVD-10 (einschichtig & zweiseitig / HDAD), DVD-14 (einschichtig auf Seite A ; zweischichtig auf Seite B) und die DVD-18 (zweischichtig & zweiseitig) bezeichnen.

Kanalkombinationen

LPCM
Abtastfrequenz Auflösung
16 bit 20 bit 24 bit
44,1 kHz max. 6 Kanäle
48,0 kHz
88,2 kHz max. 6 Kanäle max. 4 Kanäle
96,0 kHz
176,4 kHz max. 2 Kanäle
192,0 kHz
MLP
Abtastfrequenz Auflösung
16 bit 20 bit 24 bit
44,1 kHz max. 6 Kanäle
48,0 kHz
88,2 kHz
96,0 kHz
176,4 kHz max. 2 Kanäle
192,0 kHz















LPCM = Linear Pulse Code Modulation

MLP = Meridian Lossless Packing manchmal auch PPCM (Packed Pulse Code Modulation) genannt.

Optionale Features

  • Das oben schon erwähnte Meridian Lossless Packing (MLP) zur verlustfreien Kompression
    • Ermöglicht hohe Spielzeiten (z.B. für Hörbücher), obwohl Datenreduktion à la DD oder dts fehlt
    • Notwendig für alle Modi, deren unkomprimierte Datenrate sonst oberhalb 9,8 Mbps liegt
    • Tonformat für die Zukunft? Die neue HD-DVD benutzt Dolby TrueHD, ein MLP-Derivat, als obligatorisches verlustfreies Tonformat. Demzufolge muss sich ein TrueHD Decoder in jedem zertifizierten HD-DVD Player befinden. Ähnlich wie bei AC-3 und LPCM auf der DVD-Video, jeder DVD-V Spieler muss diese "Pflichtformate" beherrschen (in Europa kommt sogar MPEG-2 Audio hinzu). Folglich wären HD-DVD Geräte prädestinierte DVD-A Spieler, vorausgesetzt dass die Hersteller dieses Zusatzmerkmal ermöglichen.

  • Kopierschutz

Inhalte auf einer DVD-Audio, das heißt alles im AUDIO_TS Ordner, können nach Wahl des Herausgebers durch mehrere digitale Kopierschutzmechanismen vor unerwünschter Verbreitung und Vervielfältigung geschützt werden;

    • Als äußere Schutzschicht wird das CPPM (Content Protection for Pre-Recorded Media) Verfahren von 4C (Einem Konsortium bestehend aus IBM, Intel, MEI and Toshiba) verwendet. Player und Disk tauschen 56bit Schlüssel um sich aufs Abspielen zu einigen. Zusätzlich wird geprüft ob die "Player ID" nicht bereits kompromittiert wurde anhand einer "Schwarzen Liste" die sich auf dem Medium befindet, ist dieses der Fall erfolgt keine Wiedergabe. Ursprünglich war für diesen Einsatz CSS II vorgesehen, nach auftauchen des Computerprogramms DeCSS verwarf man jedoch diese Pläne und nahm lieber einen verzögerten Produktstart im Jahre 2000 in Kauf um eine bessere Methode zu finden. Zwischenzeitlich soll auch CPPM als "geknackt" gelten.
    • Den Innenschutz bildet ein digitales Wasserzeichen von Verance. Hierzu befinden sich Zusatzinfos im Audiostream um vor allem analoge Aufnahmen zu beeinträchtigen.

Die Verwendung beider oder nur einer Kopierschutzoption ist auch bei industriell gefertigten DVD-Audios nicht zwingend.


  • Daten außerhalb der Verzeichnisse AUDIO_TS und VIDEO_TS für Computernutzung
    • Wie auf einer CD, und DVD-V sind auch auf einer DVD-A Daten auf einem optionalen Computer-only Track speicherbar. Eine Möglichkeit ist, die Audiodaten datenreduziert in einer so genannten Compressed Zone durch DRM geschützt abzuspeichern.

CD-DA und DVD-A auf einer Disk

 
Aufbau einer DualDisc.

Bei der so genannten Flip Disc (Dual Disc) handelt es sich um einen Sandwich aus einer herkömmlichen Audio-CD und einer DVD-Audio; die meisten sind jedoch CD-DA / DVD-V Kombinationen. Diese Scheiben sind allerdings wegen zu großer Dicke (1,2 mm + 0,6 mm) nicht standardkonform. Das führt zu Problemen bei Geräten, die die CD auf der Laserseite einspannen.

Denkbar ist auch eine Version, die eine für rotes Licht durchlässige Schicht in 0,6 mm Tiefe für DVD-A-Spieler und eine vollreflektierende in 1,2 mm Tiefe für CD-Spieler hat. Probleme bekommt man aber bei DVD-Video-Playern, die erst die DVD-Schicht suchen und dort nichts finden. Auf diesem Prinzip beruht die hybride Super Audio-CD.

Vorteile und Nachteile zur Audio-CD

Nachweisbare technische Vorteile

  • längere Spielzeit als die CD-DA


  ►►  -Audio
CD
16bit
PCM-Stereo
@
44.1kHz
DVD5 DVD9 DVD10 DVD18
80 min
LPCM¹ ♪
~7 h ~12 h ~14 h ~24 h

MLP² ♫
~14 h ~24 h ~28 h ~48 h

¹Für die Modellrechnung wird eine reine DVD-Audio zugrunde gelegt, demzufolge ist der VIDEO_TS Ordner leer.

²Ebenfalls keine Hybrid DVD mit angenommenem günstigen Kompressionsverhältnis von 2:1. In Wahrheit ist diese Rate jedoch variabel und hängt vom Musikstück ab.
Bspw. ist Klassik mit ruhigen Passagen besser komprimierbar als Rock mit voller „Dröhnung“.

  • diskrete verlustfreie Mehrkanaltechnik möglich
 
Die DVD-Audio unterstützt bis zu 5.1 Kanäle
Die Urfassung des RedBook Standards erlaubt zwar Quadrophonie, allerdings existiert diese diskrete Vierkanaloption nur auf dem Papier, da weder solche Medien noch Geräte erschienen sind.Dolby Surround, Dolby PL I,II und IIx geben zwar einen ersten Geschmack auf mehr Kanäle sind aber matrixkodiert. Wirklich diskrete Mehrkanaltauglichkeit wurde auf der CD erst Mitte der 1990er mit DTS erreicht. DTS-CDs sind zwar weitestgehend RedBook-konform, jedoch verlustbehaftet weil nicht PCM zum Einsatz kommt – daher ist ein zusätzlicher DTS-Decoder erforderlich.
 
Die CD-Audio unterstützt typischerweise 2.0 Kanäle

In wie weit dieses zu hörbaren Unterschieden zur Audio-CD führt wird z.T. angezweifelt, da die Performanz der DVD-Audio weit jenseits der Grenzen des menschlichen Gehörs sowie üblicher Mikrofone und Lautsprecher liegen.

  • (noch) keine nachträglich entwickelte, standardwidrige Kopierschutzmethoden

wie bei der Audio-CD, die grobe Kompatibitätsprobleme betreffend der Abspielfähigkeit oder -qualität eines Mediums verursachen können.

Praktische Vorteile

  • sinnvollere Portabilität
     
    Mini-CD

Nach Fassungsvermögen: Portable DVD-Audio Player im Notebook Format oder gar DVD-A Sound Systeme in Automobilen (Acura). So ließe sich beispielsweise in einem Fahrzeug gleich auf ein Dutzend Audio-CDs zugunsten einer DVD-Audio verzichten – CD-Wechslersysteme wären also obsolet.

Nach Größe: Bildhaft gesprochen passt auf eine 8cm DVD-A eine 12 cm CD-A gleich zweifach „drauf“. Mini-Scheiben (8cm) sind als Audio MiniCD eher selten vorzufinden (meistens Singles) und als DVD-Audio quasi nicht existent da es keine portablen Abspielgeräte im Sinne eines DVD-A tauglichen Discmans / Walkmans gibt wofür diese Mini-Scheiben wohl am ehesten prädestiniert wären.

  • bessere Integration von Computerdaten

Die DVD-A benutzt das gleiche Dateisystem, nämlich UDF genau wie die DVD-V und DVD-ROM. Folglich gibt es keine Probleme wie einst bei der Mixed Mode CD, wo der erste Track Computerdaten und alle weiteren Tracks Audiodaten enthalten. Diese einsitzige Art der Aufzeichnung verursachte bei frühen CD-Spielermodellen häufig Tonprobleme, da diese versuchten den Datentrack ebenfalls abzuspielen. Dieses Manko wurde mit der Multisession-fähigen Enhanced CD/CD-EXTRA gelöst, hier sitzt der Datentrack in einer zweiten Session und ist für CD-Audio Spieler „unsichtbar“, da diese nur die erste Sitzung mit den Audiodaten lesen.

  • einfache Archivierung von CD-Audio Material

Da bei der DVD-A ebenfalls PCM zum Einsatz kommt, sind DVD-A Archivierungskopien von Audio-CDs nicht nur platz- und kostensparender, sondern auch ökologisch sinnvoller als wiederum CDs zu benutzen. Anzumerken wäre, dass selbst Erweiterungsfinessen wie DTS-CDs (Mehrkanal CDs) oder HDCDs (Pseudo-20bit-CDs) auf einer DVD-A intakt bleiben und mit den nötigen Decodern natürlich auch wieder abgespielt werden können.

  • DVD-A Spieler sind eigentlich immer Universal-DVD Spieler

d.h. DVD-Vs sowie CD-As können abgespielt werden. Als Obskuritäten zu betrachteten sind wohl DVD-A Player die auch SACD abspielen können (Pioneer) als auch DVD-V Player die SACDs annehmen aber keine DVD-As (Philips).

Nachteile

  • erfordert spezielle Abspielgeräte, die wesentlich seltener als CD-Spieler sind
  • vollständige Bedienung eines DVD-A-Spielers erfordert häufig einen Fernseher
  • vollständiger Hörgenuss einer DVD-A erfordert meistens auch einen neuen Verstärker/Receiver (Stichwort: Firewire- bzw. HDMI-Verbindung)

Verbreitung

Die DVD-A ist derzeit (2006) ein Nischenprodukt, was mit nur einigen 100 Neuerscheinungen pro Jahr (in allen Musikbereichen zusammen) in starker Konkurrenz zur SACD steht, die vor allem im Klassikbereich höhere Verkaufzahlen hat. Das am wenigsten vertretene Genre auf DVD-Audio sind Filmsoundtracks, auch hier hat die SACD ein festeres Standbein. Allerdings hat die DVD-A auf dem wichtigen US-amerikanischen Markt einen Vorsprung. Der japanische Markt wird ebenfalls im größeren Stil umworben. In Europa dagegen spielt sie bisher kaum eine Rolle. Welches Medium sich durchsetzen wird, scheint offen zu sein, möglicherweise werden beide auch durch neuere Entwicklungen abgelöst wie etwa der HD DVD oder der Blu-ray Disc.

Software für den PC

Mittlerweile ist die DVD-Audio auch am PC einsetzbar – ganz im Gegensatz zum Hauptkontrahenten SACD, die dort nicht einmal lesbar ist.

Zum Abspielen:

Zum Erstellen: