Praxis: Blu-ray und HD-DVD-Sound

Warum sie auch viel besser klingen!

Blu-ray und HD-DVD sind jetzt in Deutschland erhältlich. Zusätzlich zu dem sensationell scharfen Bild versprechen sie Interaktivität sowie den besten Klang, den wir je gehört haben. Wir erklären Ihnen, warum das nicht nur in der Theorie so ist.

Wieder sind es die Firmen Dolby und dts, die um die klangliche Vorherrschaft der neuen Medien buhlen. Beide haben sich nicht auf ihren Lorbeeren ausgeruht, sondern die von der DVD bekannten Verfahren verbessert und auf die vergrößerten Speichermöglichkeiten der neuen Medien angepasst. Mehr Platz auf den Discs bedeutet dabei mehr Kanäle, höhere Samplingfrequenzen und mehr Datenrate, was sich wiederum in besserer Klangqualität niederschlagen soll.

* FAKT 1 Sowohl Blu-ray als auch HD-DVD erlauben alle neuen Klangverfahren von Dolby und dts.

* FAKT 2 Vieles ist auf den Discs klangtechnisch erlaubt, doch die Pflichtausstattung der Player ist minimal.

* FAKT 3 Bis zu 7.1 Kanäle in verlustfreier Studioqualität versprechen neue klangliche Dimensionen.

* FAKT 4 HDMI spielt zukünftig die wichtigste Rolle in der digitalen Tonübertragung.

* FAKT 5 Auch mit vorhandenen Heimkinoverstärkern kann sich der Klang durch die neuen Formate verbessern.

Natürlich spielt zusätzlich der elektrotechnische Fortschritt eine wichtige Rolle. Durch schnellere und preiswertere Chiparchitekturen werden verfeinerte Kompressionsalgorithmen möglich, die erheblich mehr Rechenleistung fordern, dafür aber mehr Klangqualität aus derselben Datenmenge herausholen können. Sowohl Dolby aus auch dts haben zwei neue Tonverfahren vorgestellt, die sowohl auf HD-DVD als auch auf Blu-ray erlaubt sind, jedoch in leicht unterschiedlichen Konfigurationen.

Neben Klangqualität und Kanalanzahl haben die Entwickler neue Konzepte für die erweiterten Möglichkeiten der neuen Medien in ihre HD-Codecs eingebaut. Mittels Metadaten lassen sich unterschiedliche Kanäle und sogar unterschiedliche Tonspuren miteinander mischen. Beispielsweise kann ein Regisseur jetzt seinen Filmkommentar sprechen und ist dabei in einem kleinen Popup-Fensterchen zu sehen. Der Ton wird einfach individuell regelbar zum Kinoton zugemischt. Für Platzsparer unter den Filmfirmen lässt sich ein dialogfreier, qualitativ exzellenter 7.1-Mehrkanalsoundtrack theoretisch durch 5.1- Dialogspuren ergänzen, die sich besonders effektiv speichern lassen. So kann derselbe Soundtrack durch mehrere Sprachen und Kommentare ergänzt werden, die sich sogar während des Films online aus dem Internet herunterladen lassen. Dies sind nur einige Möglichkeiten der neuen Struktur von Dolby Digital Plus, das sich eigentlich komplett von der Kodierungsmethodik von Dolby Digital verabschiedet hat und trotzdem kompatibel bleibt. Zwar ist die eigentliche Kompressionstechnik erhalten geblieben, doch mit adaptiver Hybridtransformation, Spektralerweiterung, Transienten-Vorrauschunterdrückung und verbesserter Zwischenkanalkopplung wurden neue Tricks zur massiven Effizienzsteigerung eingeführt. Besonders lobenswert ist der stets integrierte Encoder, der die fertig dekodierten und gemischten Mehrkanalsounds von Dolby Digital Plus wiederum in Dolby Digital (640 kBit/s) enkodiert und am herkömmlichen Digitalausgang anlegt, so dass sie wirklich jeder Dolby-Digital-fähige Verstärker wiedergaben kann. Die optional möglichen 13.1 Kanäle mit 6 MBit/s von DD+ wurden für Blu-ray und HD-DVD in sinnvolle Parameter eingeschränkt (siehe Tabelle).

Dolby True-HD

Dolbys High-End-Variante für HD-Aufnahmen nennt sich True-HD und ist die Weiterentwicklung der verlustfreien Kodierung der DVDAudio, genannt MLP (Meridian Lossless Packaging).

Alles in allem wurden hauptsächlich die maximale Datenrate (jetzt 18 MBit/s) und die Kanalanzahl erhöht (theoretisch 14 MBit/s) und um Metadaten sowie eine erweiterte Downmixing-Funktion ergänzt. Die Effizienz dieses verlustfreien, also klanglich perfekten Verfahrens lag bei Musik bei einem Kompressionsfakter von 1:2 und soll sich für Filmsoundtracks auf durchschnittlich 1:4 erhöhen.

Die HD-DVD setzt auf Dolby-Codecs. Beide neuen Varianten sind neben den zwei alten (Dolby Digital, MLP) Pflicht für alle Player. Blu-ray sieht das nicht so eng und lässt jedem Hersteller die Implementation offen. Lediglich das klassische Dolby Digital ist vorgeschrieben, immerhin aber mit der vollen Bitrate von 640 kBit/s auf der Scheibe, also 42 Prozent besser als DVD. Im Ausgleich darf die maximale Qualität von Dolby Digital Plus durch etwas höhere Bitraten größer sein als auf HD-DVD.

dts

dts galt schon immer als der klanglich überlegene Tonstandard. Hauptgrund dafür ist der weitaus höhere Datendurst. Die Abspieltechnologie der ersten dts-Kinogeräte basierte auf CD, so dass dort 1411 kBit/s zur Verfügung standen. Bei DVD wurde kurzerhand die Blockstruktur einer 48K/16-PCM-Tonspur genutzt, welche mit 1509 kBit/s bespielt wird. Das brachte das Dreifache der Dolby-Datenrate; besserer Klang verstand sich also systembedingt nahezu von selbst. Trotzdem ist dts aufgrund seines hohen Datenaufwands fast nur auf DVD-Special-Editions zu finden, bei denen das Bonusmaterial auf eine Zusatzdisc weichen musste. Dieser Platzbedarf rechtfertigte sich allerdings oft, weil "dts Digital Surround" das einzige Verfahren auf DVD ist, das Filmsoundtracks in diskreten 6.1 Kanälen oder gar 24 Bit/96 KHz verarbeiten kann.

Die Firma startet, wie eingangs erwähnt, mit zwei neuen Codec-Varianten ins HD-Zeitalter - indes heißen beide eigentlich gleich: dts-HD.

dts-HD

Ähnlich wie der Mitbewerber setzt auch dts auf zwei neue Kodierungsvarianten - eine verlustfreie (Master-Audio) und eine verlustbehaftete (High-Resolution-Audio). Der Vorteil von dts ist die Einfachheit des Konzepts. Jeder dts-HD-Decoder kann beide Varianten verarbeiten. Zudem besitzen alle Tonspuren einen herkömmlichen dts-5.1-Kern, der um zusätzliche Differenzialinformationen zu neuen Kanälen und neuen Auflösungen erweitert wird. Wie bei der DVD, wo ähnlich vorgegangen wurde, kann dieser 5.1-Soundkern ohne große Probleme über den Digitalausgang direkt an "alte" dts-Verstärker geleitet werden - und funktioniert. So konnten beispielsweise Blu-ray-Player von Panasonic und Samsung im Test dts-HD-Tonpsuren wiedergeben, obwohl sie laut Spezifikation eigentlich nur einen normalen dts- Decoder integriert haben.

Was maximale Datenraten angeht, ist die kleine HD-DVD auch bei dts etwas rigider als Blu-ray. Blu-ray lässt dts-HD mit 6 MBit/s für High-Resolution-Audio und sagenhaften 24,5 MBit/s für Master- Audio erheblich mehr Spielraum.

Anschluss

Schon mit der DVD stieß der Digitalausgang für den Ton an seine Grenzen. Während PCM-24/96 und dts gerade noch die erweiterte Bandbreite nutzen konnten, war DVD-Audio nicht mehr möglich. Zusätzlich aufgrund des Kopierschutzes waren i-Link und Denon-Link die einzigen Varianten für hoch auflösende fehlerfreie Mehrkanaltonübermittlung - bis HDMI eingeführt wurde.

Bereits in der Variante 1.1, also schon seit zwei Jahren, überträgt HDMI zusätzlich zum Bild acht Kanäle unkomprimierten PCM-Ton in 96 KHz mit 24 Bit und das inklusive Tastsignal sowie Fehlerkorrektur- und Resynchronisierungsinformationen. HDMI fungiert also seit längerem als eine Art digitale Version eines 8-Kanal-Analogausgangs für dekodierte Tonspuren. Ist im HD-Player der passende Decoder integriert, können bereits einige im Markt befindliche Verstärker mit HDMI-1.1- Toneingang die neuen Tonverfahren in perfekter Qualität wiedergeben.

Bei HDMI 1.3 kommen nun die hier vorgestellten neuen HD-Codecs von Dolby und dts dazu. Sie können jetzt, in ihrer Originalform komprimiert, über HDMI übertragen und erst im Verstärker dekodiert werden. Inwieweit die vorgeschriebene Mischstufe für die eingangs erwähnten Kanalspielereien im Player die Originaldaten beeinträchtigt oder ihre Ausgabe verbietet, konnten wir bisher noch nicht testen. Jedenfalls darf man jetzt froh sein, wenn man einen Heimkinoverstärker benutzt, der entweder einen analogen 5.1- (oder besser 7.1-) -Eingang besitzt oder schon in HDMI 1.1 Digitaldaten verarbeiten kann. Dann lassen sich nämlich vom Start weg die neuen Filmdimensionen von HD-DVD und Blu-ray in voller Klangqualität genießen.

Fazit

Nicht nur die Kameraleute, sondern auch die Sound-Designer haben für HD aufgerüstet. Klanglich bieten die neuen Medien nie da gewesene Möglichkeiten und Qualitäten. Wir sind gespannt, wie die Filmstudios diese Optionen nutzen und welche neuen Spielarten von Unterhaltung damit auf uns zukommen.

Die Technik im Detail

Die Tabelle zeigt die technischen Daten der Tonformate von DVD und den neuen HD-Medien im Vergleich. Was dabei in jeden Player eingebaut werden muss und darf, unterscheidet sich gewaltig.

HD Player mit Unterstützung für den neuen Sound

Panasonics Blu-ray-Player DMP-BD10 kostet 1.500 Euro. Er besitzt einen HDMI-1.2a-Ausgang sowie integrierte Decoder für seinen analogen 7.1-Anschluss. Für das Frühjahr 2007 wird ein Firmware-Update erwartet, mit dem er mehr HD-Tonvarianten unterstützt.

Samsungs Blu-ray-Player BD-1000 ist etwas preiswerter als Panasonics Modell. Er besitzt analog nur einen 5.1-Tonausgang, punktet jedoch auch durch mehrkanalige verlustfreie Tonübertragung über HDMI.

Der kleine HD-E1 (600 Euro) wird über HDMI 1.2 alle HD-Varianten von Dolby und dts in einer 5.1-Version ausgeben können. Das teurere HDXE1- Modell wird neben HDMI 1.3 (für 7.1-Ton) auch einen 5.1-Analogausgang besitzen und damit variabler einsetzbar sein.