Les futurs formats audio HD

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Etant donné que la question reviens souvent sur le forum, notamment par rapport à la perenité des appareils d'aujourd'hui, il semble utile de rappeler ce que nous prépare le futur en termes de formats audio.

Ces formats devraient arriver avec les disques haute définition que sont le DVD-HD et le Blu-Ray. Dans ce cadre, il faut distinger 2 types de formats qui seront à priori intégrés sur ces disques. De la même manière qu'un DVD d'aujourd'hui peut incorporer deux types de formats (DD et DTS), les disques HD pourront intégrer 2 types de format simultanément :

1) Un format haute définition sans pertes.

a) Description

Très proche du DVD-Audio dans le concept, il s'agit ici de compresser la bande sonore du film de manière à ce que l'opération de compression ne dégrade pas les données. Il n'y a alors aucune différence de qualité entre la bande sonore initiale et la piste audio stockée sur le disque. Un exemple de compression sans pertes dans le monde informatique sont les très connus WinZip et WinRar.
Dans le monde du DVD actuel, le format sans pertes utilisé est le MLP (Meridian Lossless Packing) présent sur le DVD-Audio. Lossless est le mot anglais pour "sans pertes".
Pour les futurs disques haute définition, trois formats sont envisagés, la décision finale est toujours en attente :
- le Dolby Digital Lossless, nommé Dolby TrueHD: est basé sur le MLP
- le DTS-HD Lossless : une extension du DTS actuel
- le WM9 Pro Lossless : un nouveau format issu de microsoft

Tous ces formats assurent au minimum 7.1 canaux disponibles. Ils sont tous les trois basés sur une technologie de type PCM compressé.

b) Connexion et décodage

i) Connexion numérique iLink / ieee1394

Etant donné la crainte des éditeurs sur la copie numérique, ces formats nécessiterons une interface cryptée pour le transport numérique. Une telle interface existe déjà, c'est le iLink ou ieee1394 qui utilise un protocole nommé 5C/DTCP pour l'encryption des données approuvé par les ayants droits. Le protocole d'encapsulation des données, nommé "A&M" permets le transport de pistes audio haute définition au format PCM en 24 bits / 192 Khz jusqu'a 8 canaux et plus étant donné la bande passante très large de l'iLink, 400 Mps, qui permets théoriquement de passer au moins 20 canaux ! Ces élements (cryptage et encapsulation) ont été incorporés à la norme définie par le DVDForum pour le transport des flux DVD-Audio.

La principale caractéristique de cette liaison est que le décodage du format sonore proprement dit est effectué à la source, c'est à dire sur le lecteur. Par exemple, pour du DVD-Audio, le format MLP est prélablement décodé sur le lecteur puis est transmis au format PCM non compressé sur l'interface. Ce point est important car cela implique que les futurs lecteurs HD devrons eux aussi décoder le format natif lossless (DD, DTS ou WMA) puis l'envoyer sur le iLink en format PCM. Les préamplis/intégrés d'aujourd'hui qui sont équipés d'une interface iLink devraient donc être capables de recevoir ce flux au même titre qu'ils sont capables de recevoir le flux PCM issu d'un DVD-Audio. Des inconnues existent, comme la possibilité de traiter plus de 6 canaux et un format 192 Khz multi-canal (le DVD audio est aujourd'hui en 5.1 96 Khz) mais la norme définie par le DVDForum pour le DVD-Audio va au dela de l'existant et prends en compte ces aspects, donc il y a un très bon espoir de compatibilité à ce niveau.


ii) HDMI versus iLink

Le HDMI fonctionne de manière analogue au iLink, c'est à dire que le décodage proprement dit est effectué à la source. Par contre, il y a fort à parier que cette connexion ne remplacera pas le iLink pour les transmission audio de qualité. En effet, contrairement au iLink qui dispose d'un protocole spécifiquement étudié pour l'audio, le HDMI emploi un protocole standard de streaming (c'est à dire qu'on envoie les données sans trop de controle dessus). Une des partie fondammentales du iLink est la gestion du jitter qui permets normalement d'avoir un jitter nul quelque que soit le lecteur source et quel que soit le cable de liaison. Ce système implémente une communication bi-directionnelle entre le lecteur et le preampli/intégré :

Le principe est un asservissement de débit entre la source et le récepteur. En gros, le récepteur (ici le DAC ou un preamp/intégré équipé) gère un buffer des données reçues. Typiquement le récepteur iLink TI TSB43CA43A possède un buffer de 16,5 Ko. Les données sont ensuite extraites au rythme de l'horloge du récepteur et exclusivement celle ci : il n'y a pas de récupération de l'horloge source et donc le jitter issu de la source ou du cable n'a plus aucune incidence. L'asservissement de débit est réalisé par des commandes envoyées depuis le récepteur vers la source qui indiquent s'il faut augmenter le débit ou au contraire le diminuer, de manière à conserver un buffer correct (ni en débordement, ni vide). La source (lecteur CD ou DVD) modifie ainsi le débit d'envoi (typiquement en modifiant la vitesse de rotation du disque) en fonction des instructions reçues de la part du recepteur.

Ce mécanisme est défini dans la norme au niveau de la section "AV/C Command Set for Rate
Control of Isochronous Data Flow 1.0" et est aussi appelé PQLS (Precision Quartz Locking System) par Pioneer ou HATS (High Quality Audio Transmission System) par Sony.

Ceci fait que le iLink est plus adapté à la transmission audio numérique de qualité par rapport au HDMI et c'est donc, à priori, l'interface de choix pour les disques HD.

iii) Analogique

Bien entendu, il sera toujours possible de connecter le lecteur de disques en analogique sur l'ampli moyennant 8 cables RCA, pour les lecteurs équipés de décodeurs et les préamplis/intégrés équipées d'une entrée 7.1

2) Un format haute définition avec pertes.

a) Description

Ce type de format dégrade les données initiales, une fois compressées, il est impossible de retrouver l'original à l'identique. Des exemple de formats avec pertes :
- Dolby Digital
- DTS
- MP3
- AAC

L'avantage est bien entendu une place occupée moindre sur le disque (peu important pour les disques HD) mais surtout, cela permettra d'assurer une compatibilité ascendante avec les équipements actuels.

Trois formats sont actuellement en compétition :
- le Dolby Digital Plus
- le DTS-HD
- le WM9 Pro

Les 2 premiers ont de très grandes chances d'être adoptés au contraire du WM9 qui n'a aucun intérêt : il est de moins bonne qualité que sa contrepartie sans pertes et n'assure aucune compatibilité ascendante.

Le nombre de canaux minimum gérables est de 8 et DTS affirme même une infinité de canaux pour son DTS-HD. La compression est variable mais est d'hors et déjà inférieure à celle du DVD actuel (donc de meilleure qualité). DTS annonce du plein débit en standard (1536 Kbps contre 768 Kbps pour la plupart des pistes DTS actuelles qui sont en mi-débit). Dolby annonce 640 Kbps en standard contre 448 Kbps pour le DVD actuel. Ces formats seraient capables de traiter des flux de 24 bits à 96 Khz.

Plus de précision sur le DTS-HD ici :
http://www.dts-phile.com/pages/dossiers/dtshd.php
http://www.dtsonline.com/company/press/ ... =2004&cID=

Plus de précision sur le Dolby Digital Plus ici :
http://www.dolby.com/consumer/technolog ... _plus.html
http://www.dolby.com/assets/pdf/tech_li ... alPlus.pdf
http://www.dolby.com/assets/pdf/tech_li ... 9501_5.pdf

Plus de précision sur le Dolby TrueHD ici :
http://www.dolby.com/consumer/technology/trueHD.html

b) Connexion et décodage

i) Connexion numérique SPDIF

Contrairement au formats sans pertes, la connexion en numérique pourra être réalisée via l'interface standard SPDIF en coaxial ou en optique. Le décodage proprement dit est alors réalisé, classiquement, par le préampli/intégré car le SPDIF est incapable de supporter un flux PCM multi-canal et ne sais pas encrypter les données.
Cette connexion sera compatible avec tous les appareils d'aujourd'hui.
On pourra même profiter d'un gain de qualité appréciable puisque tous les appareils DD/DTS d'aujourd'hui sont capables de traiter le débit augmenté (640 Kbps pour le DD et 1536 Kbps pour le DTS). Par contre, les extensions suplémentaires (7.1, 24 bits/96 Khz, ect) seront ignorées par les appareils actuels, on aura un fonctionnement identique à ce qui se passe aujourd'hui avec le DTS 96/24 lu sur un décodeur DTS normal : la partie de 48 Khz à 96 Khz est ignorée.

L'intérêt de ces formats avec perte sur les disques HD est donc clair : permettre l'écoute des pistes son des disques HD sur les appareils actuels mais dans un mode dégradé.

ii) Analogique

Bien entendu, comme pour le sans pertes, il sera toujours possible de connecter le lecteur de disques en analogique sur l'ampli moyennant 8 cables RCA, pour les lecteurs équipés de décodeurs et les préamplis/intégrés équipées d'une entrée 7.1

3) Conclusion

Les utilisateurs de préamplis/intégrés actuels peuvent être rassurés. Leur appareil sera capable de rendre écoutable les futurs disques HD au prix d'une qualité moindre par rapport aux appareils de dernière génération.

Pour ceux qui veulent être prets pour le futur et avoir une petite chance de pouvoir profiter de la pleine qualité audio offerte par ces disques, il faut alors s'orienter impérativement vers un preampli/intégré équipé d'une interface iLink.

MAJ du 23 Octobre 2005
Dolby confirme que certains lecteurs HD seront capables d'envoyer tous les flux HD au format PCM soit via l'interface iLink soit en HDMI 1.1
L'interface HDMI 1.3 sera elle capable d'envoyer le flux tel quel avec un décodage sur le preamp/intégré.
Enfin, certains lecteurs pourront aussi convertir le DD+ et le DTS-HD lossy vers du DD/DTS standard avec le bitrate max comme dit plus haut. Il faut donc s'attendre à différentes gammes de lecteurs, certains avec conversion, d'autres non.

Source :
Article TWICE

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