WO2004044908A1 - Zweiseitiger, hybrider optischer datenträger in scheibenformat (sacd/dvd) - Google Patents

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sacd
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    • G11B2020/1087—Digital recording or reproducing wherein a selection is made among at least two alternative ways of processing

Definitions

  • Double-sided, hybrid optical disk in disk format (SACD / DVD)
  • DVD-Video as music medium, like the CD standard based on LPCM (Linear Pulse Code Modulation), but with up to 96khz / 24Bit sampling rate in stereo as well as (compressed) multi-channel formats.
  • LPCM Linear Pulse Code Modulation
  • DVD-Audio LP CM sampling frequencies up to 192khz / 24Bit for stereo, multi-channel sound 5.1 (maximum 96khz / 24Bit); lossless compression (MLP); A large number of sampling frequencies (44.1kHz, 48kHz, 88.2kHz, 96kHz, 176.4kHz, 192kHz) are available with an accuracy of 16, 20 or 24 bits
  • SACD The format proposed by Philips / Sony based on DSD (Direct Stream Digital). It is a bitstream (1-bit sigma-delta modulation) with 64 times the CD sampling rate (2.8224 MHz).
  • DVD-Video Format 1 is sometimes referred to as "Digital Audio Disc” (DAD), in German as “Music DVD”.
  • DAD Digital Audio Disc
  • Music DVD German as “Music DVD”.
  • the advantage of this format is that it can be reproduced by any DVD-Video player.
  • the specifications of DVD-Video state that audio signals with a sampling frequency of 96kHz can be converted to 48khz, since many DVD players use digital-to-analog converters for 48khz.
  • Multi-channel sound (or "Surround Sound”) is defined in DVD-Video, but only in compressed form (Dolby Digital).
  • the "Digital Theater System” (DTS) which is certainly more suitable for music because it is less compressed, is only provided as an option and therefore often earlier supported by better / more expensive DVD reproducers.
  • DTS Digital Theater System
  • a special form of DTS is the relatively new DTS 96/24, which compresses LPCM channels with a sampling frequency of 96 kHz. This system is backwards compatible with the previous DTS system, i.e. DTS reproducers see a DTS data stream (sampling rate 48 kHz), while the higher frequencies are in a DTS extension stream.
  • DVD-Audio has been introduced as a format for high-definition music and is superior to DVD-Video in this regard. Thanks to lossless compression ("Meridian Lossless Packing'VMLP), a recording in 5.1 multichannel sound can be accommodated on a DVD-5 without loss of compression. Of course, a stereo version of the same music can also be offered as a second audio stream on DVD-Audio.
  • a DVD-Audio playback device fulfills a few minimum requirements in order to reproduce music in potentially higher quality than a CD player, for example they have obligatory digital-to-analog converters with a sampling frequency of at least 96 kHz.
  • DVD-Audio uses six different sampling rates, each with a dynamic accuracy of 16, 20 or 24 bits.
  • Stereo channel recordings and multi-channel versions up to six channels can be offered in different versions. It is mostly the Dolby Digital 5.1 method with a "low frequency effects" channel.
  • DVD-Audio format A more comprehensive representation of the DVD-Audio format can be found e.g. in Jim Taylor: "DVD Demystified", McGraw-Hill, 2nd ed., New York 2001, chap. 6, pp. 250f £ ISBN 0-07-135026-8.
  • DVD-Audio A "DVD-Audio" format was intended from the start when the DVD standard was defined.
  • the file system of the DVD contains a "Video Title Set” and an "Audio Title Set".
  • DVD-AudioV or DVD-AV a DVD-Audio that can also be played on a DVD-Video player and can contain, for example, a stereo recording in PCM 96khz / 24Bit and multi-channel sound in Dolby Digital format.
  • this format is sometimes referred to as "music DVD”. Since formats 1 and 2 can thus be combined, one could say that there are currently two formats for "high-resolution" digital music: formats that are based on the DVD specifications, and the Super Audio CD from Sony and Philips.
  • the SACD does not use pulse code modulation (PCM) like DVD video or audio, but is based on a "bitstream” method.
  • PCM pulse code modulation
  • the underlying coding DSD (“Direct Stream Digital”) is a 1-bit sigma-delta modulation with a sampling rate of 2.8224 MHz (64 times the CD frequency), combined with high-order noise shaping.
  • This Philips and Sony DSD format was developed just over 10 years ago for the archiving of analogue master tapes. Since archiving in CD format (44.1khz-PCM) or with DAT (48khz, accuracy up to 24-bit) was obviously not sufficient to digitally archive historical recordings on analog tapes without loss of quality, Sony and Philips searched for a format that " has more analogous "properties than conventional PCM modulation.
  • Bitstream methods and the sigma-delta modulation are of course older than the DSD method.
  • 1-bit converters have been developed for playing CDs, which can play CDs using 128- or 256-fold oversamplings, the compact disc being known to contain music in PCM format (44.1 kHz / 16 bits).
  • PCM format (44.1 kHz / 16 bits).
  • DSD is a separate format that is to be explained very briefly here.
  • the quantization noise is shifted to 5th or 7th order noise shaping in high frequency ranges.
  • the achievable dynamic bandwidth according to Philips and Sony is 120dB in the audible frequency spectrum, in my opinion about 115dB or 19 bit. A precise value can hardly be determined, the author points out that you can still hear signals with the Super Audio Compact Disc which are below the noise level of the quantization (similar to the LP, where tones can still be heard well below the analog noise level).
  • the SACD In addition to the basic DSD modulation, the SACD, like the DVD audio, has a lossless compression method for this bit stream. This process is called “Direct Stream Transfer”, abbreviated to DST.
  • the copy protection of the SACD is very well thought out and has several lines of defense against potential attackers.
  • a decoding key is modulated in a slightly varying bit width of the pits / lands in each SACD.
  • PSP-PDM "Pit Signal Processing / Physical Disc Mark”
  • SACD mark e.g. a normal DVD drive does not read the (encrypted) data of a SACD because the lead-in is already encrypted
  • a hybrid SACD / CD has been defined in the standard, in which a SACD plate has a CD layer in addition to the high-resolution SACD layer underneath.
  • the SACD layer is at a depth of about 0.6mm, the CD layer at 1.2mm, for example, as the CD standard provides.
  • the SACD layer reflects red light (approx. 20% reflection), but is very transparent to infrared light, so a CD player recognizes a CD with approx. 70% reflection.
  • the hybrid SACD / CD enables the introduction of a catalog of SACDs that can not only be bought by the currently small minority of owners of a SACD player.
  • hybrid SACD / CD is somewhat more complex and expensive than, for example, a two-layer DVD, but even more important is the fact that the global production capacity for hybrid SACDs is significantly lower compared to CDs and DVDs.
  • a proposed general introduction of the hybrid SACD as a CD replacement would currently fail due to a lack of manufacturing capacity.
  • the SACD standard according to the "Scarlet Book” (Sony / Philips, 1999) also defines a one- and two-layer version of the Super Audio CD, which are produced as DVD-5 or DVD-9. These formats are of course not backwards compatible with the CD.
  • the CD prevailed, although many CD players of the 1st generation sound objective (measuring technology) and subjectively bad from today's perspective. For example, many 1st generation converters were only 14-bit converters. CD players often had so-called brickwall filters, which cannot function without artifacts at 44.1khz sampling frequency and the display of a frequency range of 20 kHz (the sampling rate of 44.1kHz is known to represent frequencies up to 22.05 kHz) due to steep filtering. The initially poorly optimized playback quality of the CD players proves that this format presented itself as "the" future format, that it was much more practical than the vinyl record and could therefore prevail. The conventional LP remained as good as it always was, but became more of a format for audiophiles who viewed the compact disc as a mistake.
  • CD players have been successively improved in several phases and can no longer be disqualified as “low-fi”. CD playback is "good” on today's best playback devices, but in the opinion of many it is not “very good” or excellent.
  • Latest generation CD players using improved oversampling methods (“upsampling”, introduced by dCS and others with the aid of improved signal processing), new interpolation methods and digital filters, and the use of a new generation of DAC converters reaches the level of "authentic" Recordings with PCM / 96kHz closely. However, DSD is regularly classified as slightly better.
  • PCM from 96 kHz is described as a format with a high level of detail and depth, very high resolution, precise localization of instruments and sounding "analog", “open” and “natural”.
  • PCM from 96kHz is also described as “very good” with a little less depth, “drier” medium and high frequencies, but better bass than DSD (the bass range with DSD is also superior to PCM in 44.1kHz of the CD standard).
  • PCM high resolution is hardly ever called “hard” or “glassy” sounding, which would be a typical classification with (massive?) CD reproduction.
  • DVD-Audio and SACD are two really different formats that have not yet been combined on the same medium. Hessen It is obvious that many potential buyers are currently adopting a wait-and-see attitude until one format becomes established. Since both formats have their justification (DVD-Audio is the legitimate extension of the DVD-Video standard, while the Super Audio CD can indeed be regarded as an improved CD), it currently does not appear that a format is foreseeable Time will prevail as a clear winner.
  • the hybrid SACD is compatible with almost all CD players, but not with all DVD-Video reproducers, some of whom would try to reproduce what they consider to be a damaged DVD layer.
  • Hybrid DVD-Audio with CD layer was officially permitted by the DVD Forum in October 2002, but faces a serious problem. Many, if not most, conventional DVD players (for video) first try to play a CD layer, ie they would not play the DVD layer relevant to them, even if the DVD-Audio contains a DVD-Video compatible section , Of course, this is not in the sense of a hybrid DVD / CD. The success of a hybrid DVD-Audio / CD is therefore more than questionable due to the lack of backward compatibility with DVD-Video, this hybrid variant should have been defined when DVD-Audio was introduced, which was not the case.
  • a hybrid DVD-Audio / SACD player will therefore be more expensive in practice in the digital part and (and probably above all) in the analog part than a specialized player for one of these two formats.
  • CDs in DVD / SACD players proves that multifunction devices do not meet all requirements equally well, even if this should be possible in theory.
  • CD format used to convert the format used (44.1khz / 16 bit) into the respective primary format 96khz / 192khz / DSD (English: upsampling), which means only one analog path for CD playback and a better one Format is necessary.
  • Hybrid S ACD / DVD-Audio reproducers would not have it easy because of their higher price than a format-based device on the market, especially since the SACD and DVD-Audio formats are increasingly being integrated into DVD-Video players as an additional format.
  • a player that plays DVD-Video / CDs / SACDs and DVD-Audios in high quality is of course not cheap, regardless of the fact that one could of course produce reproducers with one or a few chips that "understand" these formats. Because of the necessary analog components for different audio formats, the price will always remain higher than for specialized reproducers.
  • Additional information about a hybrid SACD according to the present invention can also be accommodated on the DVD side in a separate (DVD-ROM) section which can be read and reproduced by a computer.
  • DVD-ROM DVD-ROM
  • Two-sided SACD where the second side corresponds to the standard DVD format.
  • a hybrid SACD / DVD-Audio can be realized with it, produced in one piece / track / recording in both formats and combined on the SAME sound carrier. It goes without saying that a package with a SACD and "identical" DVD-Audio is offered, but it is of course not in the interest of the record companies to sell two copies of a recording for a substantially the same price. Therefore, these SACD and DVD-Audio parts should be combined on the same data carrier, which is the case with the proposed hybrid solution.
  • a buyer of a recording of this combined format then does not have to worry whether a SACD or DVD-Audio is more future-proof, because it is logically compatible with SACD AND DVD playback devices.
  • a SACD can also be combined with a DVD-Video, a DVD-AudioV as well as with computer programs and data that are intended to be displayed on a multimedia PC. ("Enhanced SACD", SACD / DVD-ROM).
  • a SACD e.g. should have a duration of more than 80 minutes, or additional material is available on the SACD side
  • a DVD-18 could also be produced, for example likewise in the surface transfer process according to Pat. US-6117284.
  • the two-sided optical disc of the present invention appears to the inventor as one of the first really useful applications for three- and four-layer DVDs (DVD-14 and DVD-18, respectively).
  • the resulting data carrier would be producible on production lines for the hybrid SACD and potentially compatible with any of the common digital data formats for music, therefore "universal".
  • Hesse made a data medium that contains a recording in CD, SACD, DVD-Video and DVD-Audio format. Like the well-known DVDPlus, this data carrier would be a bit too thick (1.7mm), while the CD and DVD specifications allow data carriers up to a thickness of 1.5mm. CD players in particular therefore sometimes have problems with these media. Possibly.
  • Hesse make the CD layer on a 0.3mm thick substrate.
  • the CD layer would then be at a depth outside the CD audio specification (0.9mm instead of 1.2mm or the lower tolerance of 1.1mm defined in the CD standard), but the resulting double-sided disc would be approx. 1, 5mm thick, an allowed value.
  • a CD player expects a CD layer at a depth between 1.1 and 1.3 mm, a layer at 0.9 mm depth would therefore lead to a spherical aberration during playback due to the lens not being adapted to this thickness, even if it is correct sierang.
  • a SACD half side is combined with a CD layer on the second side.
  • This version corresponds to a DVDPlus, but is pointless because it is less compatible with CD players than a conventional "hybrid SACD" with a CD layer.
  • this combination could be produced on any DVD / CD line, not just on the currently few lines for the hybrid SACD.
  • a variant of this implementation would be the combination of a SACD half-disk with a hybrid DVD / CD on the opposite side. This also seems pointless, since this disk would again be approx. 1.7 mm thick and a hybrid DVD is only defined for DVD audio, and only since October 2002.
  • the proposed invention is always a two-sided format and thus potentially more susceptible to scratches than a one-sided DVD-5 or DVD-9. Without ever hearing from complaints about double-sided DVDs for videos, I think this is a potential problem.
  • substrate materials have been developed (especially for DVD-R / D VD-RW), which according to company statements (e.g. TDK) are up to 100 times more resistant to scratches than normal polycarbonate substrates, such as those used for CDs and DVDs.
  • Very durable materials for substrates are also under development for the next generation of DVD.
  • the data-carrying layer is only 0.1mm deep, so that if this data carrier is used without a cover or cartridge, even minor damage to the surface could interfere with playback.
  • the size of a hybrid SACD according to the invention can deviate from the standard (12 cm diameter), in particular smaller formats (eg 8 cm) can be played in each reproducer, since the file system of a DVD or SACD does not refer to data in the (non-existent) in this case
  • the area of the data carrier shows: A reproducer does not even notice this difference in diameter.
  • any DVD replicator that pays the corresponding license fees can already produce a hybrid SACD / DVD according to this invention without problems, at least in the DVD-10 Execution on practically every DVD production line today
  • the immediate availability of the proposed hybrid solution is an invaluable advantage for its introduction.
  • the patent fees for DVD and SACD data carriers are a few cents each. Measured against the production costs of a DVD of currently less than $ 1 / euro, these double license fees are certainly significant, but hardly against the price of high-quality music recordings, which are currently around $ 20 / euro and more for SACD and DVD-Audio.
  • SACD and DVD-Audio should clearly be positioned as higher-quality media with multi-channel sound, possibly expanded with video and interactive components. Firstly, a higher price can be charged for this, secondly, these formats are copy-protected, which should be a matter of course for a new digital format. Copy protection does not prevent any (fair, private) copy of music, which I will come back to immediately.
  • the hybrid SACD / CD always has the basic defect of missing video properties. Even if video capabilities should be better integrated into the SACD standard than before, there is simply no space on a hybrid SACD / CD, unless you omit multi-channel sound, which is quite questionable about the sense of SACD as a format for multi-channel sound would ask. One could therefore say that the SACD is simply not designed for music videos, which clearly shows the importance of a hybrid record for SACD / DVD-Video.
  • the hybrid SACD / DVD (audio and / or video) proposed by the author is cheaper to manufacture than a hybrid SACD with CD layer, at least as a DVD 10, because the coating of a semi-transparent SACD layer consists of a silicone compound (according to Philips documents ) that cannot be produced in a conventional metal vapor deposition process for the production of an aluminum, silver or gold layer.
  • the present invention presents hybrid data carriers that extend the current SACD standard.
  • SACD recordings can be combined with videos on the DVD side, so music videos can be integrated into the SACD standard, which can be displayed by normal DVD video reproducers.
  • Video properties are only rudimentarily defined in the previous SACD standard.
  • music videos in standard DVD-Video are supplemented with an audio version of the highest quality, which if possible also contains multi-channel sound without compression artifacts.
  • hybrid media can be created that contain data for SACD and DVD-Audio players. These media are future-proof, the publisher does not have to choose either the SACD or DVD format (of course, a page can be in DVD-Audio V format). In addition to the obviously larger sales market, this hybrid format makes it easier for consumers to make a purchase decision, since they do not have to reflect on which format is "better” or will win the format war mentioned.
  • the proposed hybrid SACD / DVD format appears to the inventor to be more sensible than the hybrid SACD / CD, since it clearly separates the market for CD (the cheaper format in the future) and high-resolution formats (combined), which may be very useful.
  • the hybrid SACD (just like a hybrid DVD-Audio / CD) has the disadvantage of always only comprising one high-resolution layer, so it is neither suitable for video reproduction nor for longer recording times.
  • the proposed invention could be implemented as a DVD-18 up to four layers.
  • future formats HD-DVD
  • substrates with more than two data layers e.g. FMD
  • FMD can also be integrated on the page that does not contain the SACD layer.
  • the need for media for music videos can be seen as given if one considers the success of music channels such as MTV etc.
  • the compact disc does not offer any video options, or only in the form of the video CD, which is insufficient for high quality music playback.
  • the demand for an optical disc for music videos is therefore self-evident, and the previous SACD standard is not a standard for music videos.
  • the present invention extends the SACD standard accordingly by integrating a DVD-Video layer on a Super Audio CD.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen zweiseitigen optischen Datenträger, der auf beiden Seiten Daten in unterschiedlichen logischen und/oder physikalischen Formaten enthält. Eine Seite entspricht den Normen einer Super Audio CD (SACD), während die zweite Seite Daten in einem davon abweichenden Format enthält, vorzugsweise DVD-Video und/oder DVD-Audio.Die genannte Erfindung ermöglicht beispielsweise die Einführung einer hybriden SACD/DVD-Audio, auf der eine Seite Musik für SACD-Spieler enthält, während die zweite Seite kompatibel zu DVD-Audio-Spielern ist. Ferner liesse sich eine hybride SACD/DVD-Video herstellen, die auf der SACD-Seite Musik in hochauflösendem Format enthält, während die DVD-Video-Seite Musik und Video mischt, was dem Erfinder für ein weites Spektrum von Musik essenziell erscheint (Videoclips für Rock/Pop, Live-Video von Jazz, Musikvideos von Opern, Musicals, Ballette, Konzermitschnitte etc.).

Description

Zweiseitiger, hybrider optischer Datenträger in Scheiben format (SACD/DVD)
Nachdem die DVD als neues Videoformat ihren Siegeszug angetreten hat, der vergleichbar mit dem Erfolg der Compact Disc als Datenträger für Audio ist, sind derzeit Bemühungen im Gange, Formate für Musikaufzeichnung in höchster Qualität einzuführen, die die CD als etablierten Standard übertreffen sollen, bzw. auch neue Eigenschaften haben sollen, die die CD nicht bietet (z.B. Mehrkanalton, Musik video, Interaktivität). Es stehen sich zur Zeit drei Formate als potentieller CD-Nachfolger gegenüber:
1. DVD-Video als Musik-Medium, wie der CD-Standard auf LPCM (Linear Pulse Code Modulation) basierend, aber mit bis zu 96khz/24Bit Abtastrate in Stereo sowie (komprimierten) Mehrkanal-Formaten.
2. DVD-Audio: LP CM- Abtastfrequenzen bis 192khz/24Bit für Stereo, Mehrkanalton 5.1 (maximal 96khz/24Bit); verlustlose Komprimierung (MLP); es stehen eine Vielzahl von Abtastfrequenzen (44,1kHz, 48kHz, 88.2kHz, 96kHz, 176,4kHz, 192kHz) in einer Genauigkeit von jeweils 16, 20 oder 24 Bit zur Verfügung
3. SACD: Das von Philips/Sony vorgeschlagene Format, das auf DSD (Direct Stream Digital) basiert. Es handelt sich um einen Bitstream (1-bit Sigma-Delta-Modulation) mit der 64-fachen CD-Abtastrate (2,8224 MHz).
Format 1 wird gelegentlich als "Digital Audio Disc" (DAD) bezeichnet, in deutscher Sprache gelegentlich als "Musik-DVD". Der Vorteil dieses Formats besteht darin, dass es von jedem DVD-Video-Wiedergabegerät reproduziert werden kann. Allerdings sagen die Spezifikationen von DVD-Video aus, dass Audiosignale mit der Abtastfrequenz von 96kHz nach 48khz umgewandelt werden dürfen, da viele DVD-Spieler Digital-Analog- Wandler für 48khz verwenden.
Mehrkanalton (bzw. eng. "Surround Sound") ist in DVD-Video definiert, aber lediglich in komprimierter Form (Dolby Digital). Das für Musik sicherlich besser geeignete, da weniger komprimierte "Digital Theater System" (DTS) ist nur optional vorgesehen und daher oft eher von besseren/teureren DVD-Reproduktoren unterstützt. Eine Sonderform von DTS ist das relativ neue DTS 96/24, das LPCM-Kanäle mit einer Abtastfrequenz von 96 kHz komprimiert. Dieses System ist rückwärtskompatibel zum bisherigen DTS-System, dass heisst DTS-Reproduktoren sehen einen DTS-Datenstrom (Abtastrate 48 kHz), während die höheren Frequenzen sich in einem DTS -Erweiterungsstrom befinden.
DVD-Audio wurde als Format für hochauflösende Musik eingeführt und ist in dieser Hinsicht DVD-Video überlegen. Dank einer verlustlosen Komprimierung ("Meridian Lossless Packing'VMLP) lässt sich eine Aufnahme im 5.1 -Mehrkanalton auf einer DVD-5 ohne Komprimierungsverluste unterbringen. Selbstverständlich Hesse sich auch eine Stereofassung der gleichen Musik als zweiter Audio-Strom auf einer DVD-Audio anbieten. Ein DVD- Audio- Wiedergabegerät erfüllt im Gegensatz zu DVD-Video-Reproduktoren einige Mindestforderungen, um Musik in potentiell höherer Qualität als ein CD-Spieler wiederzugeben, z.B. weisen sie obligatorisch Digital- Analog- Wandler mit mindestens 96kHz- Abtastfrequenz auf.
DVD-Audio verwendet sechs verschiedene Abtastraten jeweils in einer dynamischen Genauigkeit von 16, 20 oder 24 Bit. Es lassen sich Stereokanal- Aufnahmen sowie Mehrkanalversionen bis zu sechs Kanäle in verschiedenen Varianten anbieten. Es handelt sich meistens um das von Dolby Digital bekannte 5.1 -Verfahren mit einem "Low Frequency Effects"-Kanal.
Eine umfassendere Darstellung des DVD- Audio-Formats findet sich z.B. in Jim Taylor: "DVD Demystified", McGraw-Hill, 2. Aufl., New York 2001, Kap. 6, S.250f£ ISBN 0-07-135026-8.
Ein Format "DVD-Audio" war bei der Definition des DVD-Standards von Anfang an vorgesehen. Das Dateisystem der DVD enthält ein "Video Title Set" und ein "Audio Title Set". Obwohl die Definition des Standards "DVD-Audio" erst im Jahr 2000 abgeschlossen war, lässt sich aufgrund dieser Voraussicht relativ einfach eine DVD herstellen, die die oben erwähnten Formate Nr. 1 und 2 kombiniert. Dies wird gelegentlich als DVD-AudioV oder DVD-AV bezeichnet, also eine DVD-Audio, die sich auch auf einem DVD- Video- Wiedergabegerät abspielen lässt und beispielsweise eine Stereo aufnähme in PCM 96khz/24Bit sowie Mehrkanalton im Format Dolby Digital enthalten kann. Im deutschen Sprachgebrauch wird auch dieses Format gelegentlich als "Musik-DVD" bezeichnet. Da die Formate 1 und 2 sich also kombinieren lassen, könnte man sagen, dass sich zur Zeit zwei Formate für "hochauflösende" digitale Musik gegenüberstehen: Formate, die auf den DVD-Spezifikationen basieren, sowie die Super Audio CD von Sony und Philips.
Die SACD verwendet keine Pulscode-Modulation (PCM) wie DVD-Video bzw. -Audio, sondern basiert auf einem "Bitstream"-Verfahren. Die zugrundeliegende Kodierung DSD ("Direct Stream Digital") ist eine 1-bit Sigma-Delta-Modulation mit der Abtastrate von 2,8224 MHz (der 64-fachen CD-Frequenz), kombiniert mit Noise-Shaping hoher Ordnung. Dieses DSD-Format von Philips und Sony wurde vor etwas mehr als 10 Jahren für die Archivierung von analogen Mastertapes entwickelt. Da die Archivierung im CD-Format (44.1khz-PCM) oder mit DAT (48khz, Genauigkeit bis 24-Bit) offensichtlich nicht ausreichte, um historische Aufnahmen auf analogen Bändern ohne Qualitätsverlust digital zu archivieren, suchten Sony und Philips ein Format, das "analogere" Eigenschaften als die konventionelle PCM-Modulation aufweist.
Bitstream-Verfahren sowie die Sigma-Delta Modulation sind selbstverständlich älter als das DSD- Verfahren. Beispielsweise wurden für die Wiedergabe von CDs 1 -Bit- Wandler entwickelt, die unter Verwendung 128- oder 256-fachen Oversamplings CDs wiedergeben können, wobei die Compact Disc bekanntlich Musik im PCM-Format enthält (44.1khz/16Bit). Bei DSD handelt es sich im Gegensatz zu diesen Bitstream-DACs um ein eigenes Format, das hier sehr kurz erklärt werden soll.
Eine analoge Aufnahme - natürlich Hesse sich auch eine digitale Aufnahme in DSD wandeln - wird mit einer Frequenz von 2,8224 Mhz mit einer Genauigkeit von lediglich einem Bit abgetastet. Sehr vereinfacht ausgedrückt, bedeutet eine "1" eine Steigung der Wellenform, eine "0" ein Fallen. Zugegebenermassen ist diese Erklärung leicht inkorrekt bzw. vereinfachend, dafür aber anschaulich.
Um eine ausreichende Dynamik zu erreichen, wird das Quantisierungsräuschen mit Noise- Shaping 5.ter oder 7.ter Ordnung in hohe Frequenzbereiche verschoben. Die erreichbare dynamische Bandbreite beträgt nach Philips und Sony 120dB im hörbaren Frequenzspektrum, nach meiner Meinung ca. 115dB oder 19 Bit. Ein genauer Wert ist kaum zu ermitteln, der Autor weist daraufhin, dass man auch bei der Super Audio Compact Disc noch Signale hören kann, die unter dem Rauschpegel der Quantisierung liegen (ähnlich der LP, bei der weit unter dem analogen Rauschpegel noch Töne gehört werden können).
Ein enormer Vorteil der Sigma-Delta Analog-Digitalwandlung besteht darin, dass keine irgendwie gearteten Filter auf der Aufhahmeseite eingesetzt werden müssen, wie etwa Antaliasing-Filter.
Ich werde später die Eigenschaften von DSD, PCM und analogen Aufnahmen vergleichen. Die Erfahrung zeigt eindeutig, dass sich sehr gute Analog-Digital-Wandler entwerfen lassen, die auf der ΣΔ-Modulation basieren. Allerdings werden in Aufnahmestudios (neben 1-bit Wandlern) heute mehr und mehr ΣΔ-Multibit- Wandlern verwendet, normalerweise 5- oder 8- Bit- Wandler. Ein Grund hierfür ist die wesentlich leichtere digitale Verarbeitung dieser multibit-kodierten Musik gegenüber DSD. PCM- Wandler mit 44.1 oder 48khz können nach Meinung des Erfinders heute nur als eingeschränkt professionell angesehen werden.
Neben der grundlegenden DSD-Modulation weist die SACD ebenso wie die DVD-Audio ein verlustloses Komprimierungsverfahren für diesen Bitstrom auf. Dieses Verfahren wird als "Direct Stream Transfer" bezeichnet, abgekürzt DST.
Nachdem sehr viel Aufhebens um das "Meridian Lossless Packing'VMLP für DVD-Audio gemacht worden ist, das einen Komprimierungsfaktor von ca. 1 :2 aufweist, sollte man einmal deutlich zum Ausdruck bringen, dass DST effektiver ist (durchschnittliche Komprimierung von 1:2,3 bis 1:2,7).
Der Kopierschutz der SACD ist sehr durchdacht und weist mehrere Verteidigungslinien gegen potentielle Angreifer auf. Unter anderem wird in jeder SACD ein Dekodierungsschlüssel in eine leicht variierende Bitbreite der Pits/Lands moduliert. (PSP- PDM : "Pit Signal Processing/Physical Disc Mark"). Ferner kann z.B. ein normales DVD- Laufwerk die (verschlüsselten) Daten einer SACD nicht lesen, da bereits der Lead-In verschlüsselt ist (SACD-Mark).
Eine sehr wichtige Eigenschaft des SACD-Formats ist es sicherlich, dass im Standard eine hybride SACD/CD definiert worden ist, bei der eine SACD-Platte neben der hochauflösenden SACD-Schicht darunter eine CD-Schicht aufweist. Die SACD-Schicht befindet sich in einer Tiefe von ca. 0.6mm, die CD-Schicht in z.B. 1.2mm, wie es der CD-Standard vorsieht. Die SACD-Schicht reflektiert rotes Licht (ca. 20%-Refelektion), ist aber sehr transparent für infrarotes Licht, daher erkennt ein CD-Spieler eine CD mit ca. 70%-Reflektion . Die hybride SACD/CD ermöglicht die Einführung eines Katalogs von SACDs, die nicht nur von der gegenwärtig kleinen Minderheit der Besitzer eines SACD-Spielers gekauft werden können.
Allerdings ist die Herstellung einer hybriden SACD/CD etwas aufwendiger und teurer als beispielsweise einer zweischichtigen DVD, noch wichtiger jedoch ist die Tatsache, dass die weltweit vorhandene Produktionskapazität für hybride SACDs im Vergleich zu CDs und auch zu DVDs wesentlich geringer ist. Eine vorgeschlagene generelle Einführung der hybriden SACD als CD-Ersatz würde zur Zeit an nicht vorhandener Fertigungskapazität scheitern.
Der SACD-Standard gemäss "Scarlet Book" (Sony/Philips, 1999) definiert noch eine ein- und zweischichtige Fassung der Super Audio CD, die produktionstechnisch als DVD-5 bzw. DVD-9 realisiert werden. Diese Formate sind selbstverständlich nicht rückwärtskompatibel zur CD.
Der Autor dieses Patents möchte jetzt, da dies den Sinn der vorgeschlagene Erfindung offensichtlich betrifft, die Frage aufwerfen, ob überhaupt die bewährte Compact Disc einen Ersatz benötigt. Die Eigenschaften von PCM und DSD werden verglichen, wobei auf Erfahrungen aus der Aufhahmetechnik zurückgegriffen wird.
Der weltweite Siegeszug der Compact Disc war und ist nach Meinung des Autors davon motiviert, dass die CD gegenüber der Langspielplatte als praktischer, transportabler, haltbarer und rauschfreier empfunden wurde. Ein erfolgreicher Werbefeldzug ("Perfect sound forever") mag ebenfalls eine grosse Rolle gespielt haben, ferner der generelle Trend zum Digitalen während der 80er Jahre.
Die CD setzte sich durch, obwohl viele CD-Spieler der 1. Generation aus heutiger Sicht obkektiv (messtechnisch) sowie subjektiv schlecht klangen. Beispielsweise waren viele Wandler der 1. Generation nur 14-Bit- Wandler. CD-Spieler wiesen häufig sogenannte Brickwall-Filter auf, die bei 44.1khz Abtastfrequenz und der Darstellung eines Frequenzumfangs von 20 kHz (die Abtastrate von 44.1kHz stellt bekanntlich Frequenzen bis 22.05 kHz dar) wegen steiler Filterung nicht ohne Artefakte funktionieren können. Die anfangs wenig optimierte Wiedergabequalität der CD-Spieler beweist, dass dieses Format sich als "das" zukünftige Format präsentierte, dass eben viel praktischer als die Vinyl-Platte war und sich daher durchsetzen konnte. Die herkömmliche LP blieb so gut, wie sie es immer war, wurde jedoch eher ein Format für Audiophile, die die Compact Disc als Irrweg ansahen.
CD-Spieler wurden in mehreren Phasen sukzessive verbessert und können heute nicht mehr als "Low-Fi" disqualiziert werden. CD-Wiedergabe ist auf den besten heutigen Wiedergabegeräten "gut", aber nach Meinung vieler nicht "sehr gut" oder hervorragend. CD- Spieler neuester Generation unter Einsatz verbesserter OversampHng-Verfahren ("Upsampling", von dCS und anderen mit Hilfe verbesserten Signal-Verarbeitung eingeführt), neuartigen Interpolationsmethoden und digitaler Filter und Einsatz einer neuen Generation von DAC-Wandlern reicht an das Niveau "authentischer" Aufnahmen mit PCM/96kHz eng heran. DSD wird jedoch regelmässig als etwas besser eingestuft.
Die Wiedergabe von DSD kann jedoch bei einigen Verstärkern und Lautsprechern wegen des hohen Rauschanteils von DSD im ultrafrequenten Bereich speziell zwischen 50 und 100 kHz Probleme schaffen. Verstärker können sogar durchbrennen (designabhängig) oder beschädigt werden, ebenso können Formen von Intermodulation auftreten, die die Wiedergabequalität verschlechtern. Falls Verstärker und Lautsprecher auf diese hochfrequenten Anteile im Schallspektrum ausgelegt worden sind, lassen sich diese Effekte jedoch weitgehend minimieren/ausschliessen. Ein grundsätzliches Problem vieler heutiger SACD-Spieler ist es, dass aufgrund dieser Probleme mit hochfrequenten Schallanteilen ein analoger Tiefpassfilter eingesetzt wird, der aus Sicherheitsgründen für die Wiedergabekette relativ tief einsetzt (z.B. 40 kHz), wobei Tiefpassfilter ab z.B. 80kHz erfahrungsgemäss besser klingen könnten.
Wenn man laut klassischer akustischer Theorie nur einen Frequenzumfang von 20 kHz hören kann, warum reicht dann eine Abtastrate von 48 kHz für "perfekte" Musikaufzeichnung nicht aus? Abgesehen davon, dass einige wenige junge Hörer bis mindestens 25 kHz hören können und die dynamische Bandbreite der CD von vielleicht 110 dB (mit Dither) nicht für sämtliche Anforderungen ausreicht ( besonders wird die dynamische Auflösung der Compact Disc in leisen Bereichen immer ungenauer, gerade da, wo die Genauigkeit eigentlich steigen sollte), ist mir in der Tat eine Studie bekannt, nach der Klangfarben und daher wohl auch Monokanäle in einer PCM-Abtastung von 48kHz/24 Bit sich perfekt darstellen lassen. Der Autor glaubt jedoch, dass für das räumliche Hören, also bei Stereo- und Mehrkanalton, eine höhere Abtastrate erforderlich ist. Es ist bekannt, dass manche Hörer Laufzeitunterschiede eines Audiosignals zwischen beiden Ohren bis hin zu drei Mikrosekunden unterscheiden können, was einer Abtastrate von mehr als 300 kHz entspräche, egal ob PCM oder in einem anderen digitalen Format. Ich kenne das Argument, das durch bestimmte Dither- Verfahren bei einer CD-Aufnahme die Ortsauflösung zwischen beiden Kanälen beliebig hoch gemacht werden kann, bezweifle diese Theorie jedoch stark, sowohl aus akustischen wie auch informationstheoretischen Gründen.
Der Autor ist selbst Musiker und hat an Studioaufnahmen unter Einsatz verschiedener Aufhahmeformate mitgewirkt. Ich bin daher aus eigener Erfahrung der Meinung, dass Aufnahmen auf analogem Band oder mit hochauflösenden digitalen Formaten besser und überzeugender wirken als Aufnahmen mit 44.1 oder 48kHz. Sie wirken authentischer, aber v.a. auch emotionaler, bewegender und mehr "live". Analoge Bandaufnahmen hatten diese Eigenschaften immer, sie wurden zeitweise jedoch durch unterlegene digitale Formate im Studio ersetzt.
Vergleiche zwischen Studioaufnahmen gleicher Quellen im DSD- und 96khz-Format (DVD- Audio) wurden mehrfach durchgeführt. Beide Formate werden als sehr gut empfunden, wobei eine eindeutige Präferenz der Testpersonen für DSD festgestellt wird. Laut der Firma dCS besteht diese Präferenz von DSD auch im Vergleich zu Aufnahmen im Format 176khz/PCM in einem Verhältnis von 70:30 Prozent der Testpersonen. Die Firma dCS stellt u.a. kombinierte Wandler für PCM und DSD her und dürfte daher als relativ neutral gegenüber Formatinteressen gelten.
Gerechterweise muss man sagen, dass die Unterschiede zwischen PCM ab 96kHz und DSD als nicht gross empfunden werden, jedoch sind diese Aufnahmen unterscheidbar. DSD wird beschrieben als ein Format mit hoher Detailtreue und Tiefe, sehr hoher Auflösung, genauer Lokalisierung von Instrumenten und als "analog", "offen" und "natürlich" klingend. PCM ab 96kHz wird als ebenfalls "sehr gut" beschrieben mit etwas weniger Tiefe, "trockeneren" mittleren und hohen Frequenzen, aber besserem Bass als DSD (der Bassbereich bei DSD ist allerdings ebenfalls PCM in 44.1kHz des CD-Standards überlegen). PCM hoher Auflösung wird so gut wie nie als "hart" oder "glasig" klingend bezeichnet, was bei (massiger?) CD-Reproduktion eine typische Klassifizierung wäre. Die Präferenz für DSD gegenüber PCM/96kHz ist beim Bericht eines Multiformat- Vergleichs, der dem Autor vorliegt, mit "rypischerweise" 8:2 beschrieben, was gut zu der oben erwähnten Studie von dCS passt. Bei diesen Tests wurden lediglich die Formate SACD und DVD-Audio verglichen. Die besten Digital- Analog- Wandler sind nach Meinung vieler Experten Multibit Sigma-Delta- Modulatoren. Sowohl analoges Band, DSD als auch 96khz-PCM-Aufhahmen gelten nicht als völlig "transparent", d.h. ununterscheidbar gegenüber dem aufgenommenen, analogen Material. Ob es überhaupt Analog-Digitalwandler gibt, die diese ideale Transparenz aufweisen, ist dem Autor nicht bekannt. Offensichtlich müsste in dieser Hinsicht mehr akustische Forschung betrieben werden.
Diese Vergleiche von DSD und PCM im Studio sind aussagekräftiger als Vergleiche zwischen SACD- und DVD-Audio-Spielern in der audiophilen Presse, da selten identische DVD-Audio und SACD-Aufhahmen vorliegen. Auch interessiert dieser Vergleich wenig, wenn auch die besten kommerziellen Wiedergabegeräte in ganz seltenen Fällen Studioqualität aufweisen, obwohl die Preise gelegentlich darüber liegen können. Es dürfte für einen Qualitätsvergleich nur ein Test unter optimalen Bedingungen interessieren. Generell wird die SACD von Leuten positiv angenommen, die den Klang der LP der CD vorziehen. Sie wird von dieser Gruppe als relativ "analog" klingend geschätzt. Evtl. lassen sich gute DSD-Wandler leichter realisieren als PCM-DACs, mit Sicherheit ist eine gute Wandlung beider Formate jedoch alles andere als trivial. Falls dem wirklich so ist, könnte die SACD als das praktischere Format als DVD-Audio gelten, da sich gute Wiedergabegeräte einfacher realisieren Hessen.
Es ist kein grosses Geheimnis, dass die Musikindustrie die CD als nicht kopiergeschütztes Format gerne ablösen würde, was zu einem prinzipiellen Interesse an der Einführung von DVD-Audio und SACD führt. Die Kopierschutzverfahren der SACD wurden bereits angesprochen, jedoch weist auch die DVD-Audio einen effektiven Kopierschutz auf (CPPM, "Content Protection for Prerecorded Media"). Ein Verfahren, das Wasserzeichen in die Musikaufnahme einfügt, ist ebenfalls im Standard vorgesehen, verschlechtert aber möglicherweise die Audioqualität. Der Einsatz von Verance- Wasserzeichen ist jedoch nicht obligatorisch.
Die Tatsache, dass sich zwei Formate als Nachfolger der CD gegenüberstehen, erschwert deren Einführung ungemein. Die Konkurrenz zwischen potentiellen CD-Nachfolgern erscheint mir sogar schädlicher als der Konflikt zwischen beschreibbaren DVD-Formaten, denn eine DVD-RW bzw. DVD+RW sind potentiell von jedem DVD-ROM Lesegerät zu verstehen, wenn dieses mit derem geringeren Reflexionsgrad und den minimalen Unterschieden im Lead-In zurecht kommt.
Bei DVD-Audio und SACD handelt es sich um zwei wirklich unterschiedliche Formate, die sich bisher nicht auf dem gleichen Medium kombinieren Hessen Es liegt auf der Hand, dass zur Zeit viele potentielle Käufer eine eher abwartende Haltung einnehmen, bis sich ein Format durchsetzt. Da beide Formate ihre Berechtigung haben (DVD-Audio ist die legitime Erweiterung des DVD-Video-Standards, während die Super Audio CD in der Tat als verbesserte CD angesehen werden kann), sieht es momentan nicht danach aus, dass sich ein Format in absehbarer Zeit als eindeutiger Gewinner durchsetzen wird.
Bekanntlich waren bei der Entwicklung des DVD -Audio-Formates Diskussionen zwischen dem DVD-Forum und Philips/Sony darüber im Gange, die DSD-Modulation in den DVD- Audio-Standard zu integrieren. Da dies wohl nur als optionale Möglichkeit akzeptiert worden wäre (daher selten angewandt, siehe DTS), brachen Sony und Philips diese Verhandlungen ab und brachten die SACD 1999 auf den Markt, zunächst als Stereo format. Die DVD-Audio folgte ein Jahr später, während die ersten Mehrkanaltonaufhahmen für die Super Audio CD wiederum etwas später eingeführt wurden. Falls eine SACD eine Mehrkanalversion einer Aufnahme enthält, muss sie immer auch eine Stereoversion dieser Musik enthalten, im Gegensatz zur DVD-Audio, die eine Aufnahme in Surround-Technik auf Stereo umrechnen darf. Allerdings ist diese Form von "Stereo" nicht identisch mit einer Stereoaufnahme zum Zeitpunkt der Aufnahme, die man normalerweise eben nicht wie eine Mehrkanal-Produktion aufgenommen hätte.
Die hybride SACD ist kompatibel zu fast allen CD-Spielern, aber nicht zu allen DVD-Video- Reproduktoren, von denen einige versuchen würden, eine aus ihrer Sicht beschädigte DVD- Schicht wiederzugeben.
Eine hybride DVD-Audio mit CD-Schicht wurde im Oktober 2002 vom DVD-Forum offiziell erlaubt, sieht sich aber einem schwerwiegenden Problem gegenüber. Viele, wenn nicht die meisten herkömmliche DVD-Spieler (für Video) versuchen zunächst, eine CD-Schicht wiederzugeben, d.h. sie würden nicht die für sie relevante DVD-Schicht abspielen, selbst wenn die DVD-Audio einen DVD-Video-kompatiblen Abschnitt enthält. Dies ist natürlich nicht im Sinne einer hybriden DVD/CD. Der Erfolg einer hybriden DVD-Audio/CD ist daher wegen fehlender Rückwärtskompatibilität zu DVD-Video mehr als fraglich, diese hybride Variante hätte wohl bereits bei der Einführung von DVD-Audio definiert werden müssen, was nicht der Fall war.
Um das Problem zweier inkompatibler, hochauflösender Audioformate zu erleichtern, wurde die Einführung von hybriden SACD/DVD-Audio-Spielern vorgeschlagen, die beide Formate reproduzieren können.
Nach Meinung des Erfinders wird diese Strategie, die angesprochene Konkurrenz zweier ähnlicher Formate zu beenden, nicht funktionieren. Ein hybrider DVD-Audio/SACD-Spieler wäre immer wesentlich teurer als eine Lösung für nur ein Format.
Selbst wenn Chips entwickelt werden, die die unterschiedlichen Kopierschutzmechanismen von DVD-Audio und SACD integrieren, sowie Digital-Analog- Wandler, die in hoher Qualität sowohl PCM als auch DSD umwandeln (heute noch sehr teuer), ist der analoge Teil für DVD- Audio- sowie SACD-Spieler nach den DA- Wandlern unterschiedlich aufgebaut. Die Filter sind unterschiedlich (SACD nur ein Tiefpass), die Jitterkontrolle sowie selbst die Vorverstärkung der Signale. Obwohl die Umwandlung von DSD theoretisch einfach ist, benötigt man in der Praxis einen analogen Pfad hoher Qualität, der eben nicht identisch mit derm analogen Pfad einer PCM- Wandlung ist.
Ein hybrider DVD-Audio/SACD-Spieler wird daher in der Praxis im digitalen Teil als auch (und wohl vor allem) im analogen Teil teurer ausfallen als ein spezialisierter Spieler für eines dieser beiden Formate.
Die eher schwache Wiedergabe von CDs bei DVD-/SACD-Spielern beweist, dass Multifunktionsgeräte nicht alle Anforderungen gleich gut erfüllen, selbst wenn dies theoretisch möglich sein sollte. Allerdings Hesse sich bei der CD-Wiedergabe das verwendete Format (44.1khz/16 Bit) in das jeweilige primäre Format 96khz/192khz/DSD digital umwandeln (engl.: upsampling), wodurch nur ein analoger Pfad für die Wiedergabe von CDs und einem besseren Format notwendig ist.
( Dies bedeutet keinen Qualitätsverzicht, da viele der besten CD-Spieler genau eine Form von "Upsampling" auf 96, 176 oder 192kHz einsetzen, um CDs wiederzugeben. Details führen hier zu weit, jedoch wurden Verfahren gefunden, die Artefakte digitaler Filterung entscheidend zu verringern.Die hohe Reproduktionsqualität der von dCS und anderen eingesetzten "State of the Art" -Verfahren beruht auf einem vertieften Verständnis theoretischer Grundlagen von analogen/digitalen Filtern und Interpolationsverfahren.) DSD und PCM hoher Abtastfrequenz lassen sich jedoch schlecht ineinander umwandeln, denn dies würde in beiden Fällen zu einer Qualitätsverminderung führen. DSD hat eine höhere zeitliche Auflösung/Impulswiedergabe/bessere Räumlichkeit, während PCM in 24 Bit dynamisch perfekt ist. Dies bedeutet, dass ein hybrider SACD/DVD-Audio-Spieler sowohl DSD als auch LPCM in getrennten Wegen reproduzieren und nicht einfach ineinander umwandeln sollte. Obwohl es hybride Spieler gibt, die genau dies tun, sind diese selbstverständlich besser für das Verfahren, dass von ihrem DAC und analogem Pfad unterstützt wird.
Hybride S ACD/DVD-Audio-Reproduktoren hätten es wegen ihres höheres Preises als eines auf einem Format basierenden Gerätes auf dem Markt nicht einfach, zumal die Formate SACD und DVD-Audio zunehmend in DVD-Video Spieler als zusätzliches Format integriert werden. Ein Spieler, der DVD-Video/CDs/SACDs und DVD-Audios jeweils in hoher Qualität wiedergibt, ist selbstverständlich nicht ganz billig, ganz unabhängig davon, dass man selbstverständlich Reproduktoren mit einem oder wenigen Chips herstellen könnte, die diese Formate "verstehen". Der Preis wird wegen der notwendigen analogen Komponenten für verschiedene Audioformate immer höher bleiben als bei spezialisierten Reproduktoren.
Die bisher erschienenen hybriden SACD/DVD-Audio-Reproduktoren bestätigen nur diese theoretischen Überlegungen. Ohne Firmennamen nennen zu wollen, handelt es sich bisher entweder um preisgünstige Geräte, die keine Hifi-Reproduktoren im eigentlichen Sinne darstellen, oder diese Spieler stellen eindeutig eines der beiden hochauflösenden Formate besser dar. Keines dieser Geräte könnte als Referenz-CD-Spieler angesehen werden.
Viele Firmen haben offensichtlich kein Interesse an der Produktion hybrider Spieler. Beispielsweise sind viele SACD-Spieler von Sony und Philips auch DVD-Reproduktoren sowie bestens gerüstet für die Wiedergabe von Musik-DVDs ("DADs"). Diese Spieler beinhalten teilweise DSD UND PCM- Wandler für 192 kHz, spielen aber offensichtlich trotz des vorhandenen Potentials und ihrer bereits vorhandenen Fähigkeit zur Wiedergabe von Mehrkanalton keine DVD-Audios ab. Diese fehlenden hybriden Fähigkeiten der Reproduktoren mögen sich aus Preisgründen und/oder firmenpolitisch erklären. Um die Misere zweier inkompatibler Formate in einem (zumindest anfangs) beschränkten Markt zu umgehen, schlage ich eine neue Form einer zweiseitigen hybriden Platte vor, die auf den gegenüberliegenden Seiten Daten im SACD-bzw. DVD-Format aufweist. Aufnahmen/Daten im SACD-Format können daher beispielsweise mit den gleichen Musikausschnitten im Format DVD-Video und/oder DVD-Audio auf dem gleichen Medium kombiniert werden. Technisch ist die Produktion dieser Medien leicht möglich, da eine SACD-Schicht bekanntlich auf einer DVD-Halbseite hergestellt wird, d.h. es werden zwei DVD-Halbseiten miteinander kombiniert, ein normaler DVD-Fertigungsprozess. Es lassen sich damit nicht nur unterschiedliche Formate zur Musikwiedergabe vereinigen, es kann damit auch ein prinzipieller Defekt des Formats SACD behoben werden, die fehlenden Fähigkeiten zur Videodarstellung und speziell Kompatibilität zum Format DVD-Video. "Compatibility with DVD-Video format wherever possible" - also die "Kompatibilität zu dem Format DVD-Video, wo immer möglich", war übrigens eine Forderung des ISC (International Steering Commitee - der Musikindustrie) für einen Nachfolger der Compact Disc. In der Tat erwartet das normale Publikum von einem CD-Nachfolger (zu Recht) nicht nur höhere Qualität, sondern auch völlig neue Eigenschaften, wie Musikvideos und Multimedia- Möglichkeiten.
Eine offensichtliche Lösung dieses Problems besteht also darin, auf der DVD-Seite der vorgeschlagenen hybriden SACD/DVD Musikausschnitte, für die dies gewünscht wird, im DVD-Video-Format als Musikvideo abzuspeichern. Dass die Tonqualität nicht ganz so hoch wie bei der SACD ausfällt, dürfte wenig ins Gewicht fallen, wenn man vor dem Fernseher sitzt und eben ein Musikvideo sehen will. Beim Fernsehen in heutiger Form (auch DVB) ist die musikalische Qualität eher niedriger als bei der DVD-Video. Man kann ausserdem nur daraufhinweisen, dass sich ein Mehrkanalton mit DSD nicht in DVD-Video integrieren Hesse, denn es sind (gegenwärtig) keine zufriedenstellenden Verfahren zur (verlustbehafteten) Komprimierung von DSD bekannt. Die Datenrate von DST-komprimierten DSD mit Mpeg-2- komprimierten Video ist für eine (potentielle) Anwendung im DVD-Standard eindeutig zu hoch, weshalb auf PCM-basierende Verfahren (wie Dolby Digital, Mpeg-2 Multikanalton sowie DTS) für Video mit Surround-Sound vorzuziehen sind, bzw. zur Zeit auch gar keine Konkurrenz haben. Natürlich Hesse sich auf der DVD-Seite auch ein Video mit Information ÜBER ein Musikstück bzw. einem Komponisten, einer Aufnahme, Interpreten etc. abspeichern, z.B. auch mit Tonbeispielen.
Zusatzinformationen über eine hybride SACD nach vorliegender Erfindung Hesse sich auf der DVD-Seite ebenso in einem eigenen (DVD-ROM) Abschnitt unterbringen, der von einem Computer gelesen und reproduziert werden kann. Dies entspricht bei der Compact Disc dem Format "CD-Enhanced", nur dass bei der DVD ungleich mehr Platz für Musik und multimediale Daten zur Verfügung steht. Dies wäre eine Art Multimedia-SACD, die interaktiv sein könnte.
Falls auf der zweiseitigen, hybriden SACD der vorliegenden Erfindung eine identische Aufnahme in unterschiedlichen Formaten abgespeichert wird, empfehle ich für die Aufhahmetechnik, nicht eine DSD- Aufnahme in PCM-96/24 umzuwandeln und umgekehrt. Man würde jeweils die Nachteile beider Formate kombinieren, was als wenig akzeptabel erscheint. DSD ist "natürlicher", eine filterlose, hervorragend funktionierende Analog/Digitalwandlung und hat eine sehr hohe zeitliche Auflösung, jedoch keine 24 Bit dynamische Auflösung. Das Quantisierungsrauschen im ulfrafrequenten Bereich müsste man bei Umwandlung in PCM filtern, da in der Wiedergabekette für DVD-Audio Verstärker und Lautsprecher nicht zwangsweise für starke hochfrequente Schallanteile ausgelegt sein werden, im Gegensatz zu für SACD zertifϊzierten Komponenten. Bei einer entsprechenden Unterdrückung dieser Anteile gingen jedoch gewisse reale Informationen (z.B. Impulse) verloren. Ich empfehle, entweder in beiden Formaten parallel "authentisch" aufzunehmen oder in einem dritten, neutralen Format (nach wie vor analog ODER in einem sehr hochauflösendem PCM-Format ODER mit neueren Sigma-Delta-Multibit- Wandlern). Weitere Möglichkeiten als die vorgeschlagenem sind einem Fachmann offensichtlich (z.B. DSD höherer Frequenz, etc.). DSD als Aufnahmeformat hat den Nachteil, sich nur unter grossen Schwierigkeiten digital verarbeiten zu lassen, was gleichfalls für obige Strategie spricht. Für die Distribution ist DSD/SACD hingegen ein sehr geeignetes Format.
Es liegt auf der Hand, dass für den Studiogebrauch "perfekte" Audioformate entwickelt werden sollten, die sich in vorhandene Medien mühelos digital umwandeln lassen. Studioformate benötigen auch für die Verarbeitung von Signalen grössere Toleranzen, Auflösungen und Bittiefen, als man zunächst erwartet. Es werden im folgenden verschiedene Realisierungen und Anwendungen der Erfindung besprochen Die genannte Erfindung wird jedoch lediglich durch ihre Ansprüche definiert, die allgemeiner als die besprochenen Ausführungen gefasst sind. Die erwähnten Beispiele beziehen sich auf momentan sinnvolle und einige potentiell sinnvolle Ausführungen in näherer Zukunft.
Vorgeschlagene A usführungsbeispiele
1. Zweiseitige SACD, wobei die zweite Seite dem Standard-DVD-Format entspricht. Es lassen sich damit eine hybride SACD/DVD- Audio realisieren, in ein Stück/Track/ Aufnahme in beiden Formaten hergestellt und auf dem GLEICHEN Tonträger kombiniert wird. Es Hessen sich selbstverständlich eine Packung mit einer SACD und "identischer" DVD-Audio anbieten, jedoch ist es natürlich nicht im Interesse der Plattenfirmen, für einen im wesentlich gleichen Preis zwei Kopien einer Aufnahme zu verkaufen. Daher sollten diese SACD und DVD-Audio- Anteile auf dem gleichen Datenträger kombiniert werden, was bei der vorgeschlagenen hybriden Lösung der Fall ist. Ein Käufer einer Aufnahme dieses kombinierten Formats braucht sich dann nicht den Kopf darüber zu zerbrechen, ob eine SACD oder DVD-Audio zukunftssicherer ist, denn sie ist logischerweise kompatibel zu SACD UND DVD-Wiedergabegeräten. Es kann eine SACD auch mit einer DVD-Video kombiniert werden, einer DVD-AudioV sowie mit Computerprogrammen und Daten, die für die Darstellung auf einem Multimedia-PC gedacht sind. ("Enhanced SACD", SACD/DVD-ROM).
Die Herstellung eines solchen Mediums ist recht einfach. Normalerweise wird man einen derartigen, hybriden Datenträger im DVD-10-Verfahren herstellen, also mit Hilfe zweier verklebter DVD-Halbseiten. Der Erfinder weist daraufhin, dass eine SACD-Schicht in einem konventionellen DVD-Spritzgussverfahren produziert wird, bei dem eine normale DVD-Hälfte hergestellt wird, denn ein SACD-Substrat (ca. 0.6mm) hat physikalisch die gleichen Spezifikationen wie ein DVD-Substrat und kann auf jeder DVD-Linie produziert werden. Lediglich der für das Spritzgussverfahren hergestellte Master (bzw. "Son", allgemein die verwendete Matriz) benötigt bei der Herstellung einen an den SACD- Prozess angepassten LBR(Laser Beam Recorder), der neben dem verwendeten logische Format auch den physikalischen Kopierschutz (PSP-PDM) belichten kann.
Falls eine SACD mit einer DVD-Audio mit Mehrkanalton UND DVD-Video auf Seite B kombiniert wird, wird man vermutlich diesen hybriden Datenträger aus Platzgründen als DVD- 14 herstellen müssen
Das gegenwärtig eingesetzte Verfahren für die Herstellung zweischichtiger DVD-Hälften auf Standard-Produktionslinien wird in US-Patent 6117284 beschrieben. Es handelt sich um den sogenannten "Surface Transfer"-Prozess von Time Warner, den mittlerweile weitere Firmen lizensiert haben. Weitere Herstellungsverfahren wurden bereits entwickelt, z.B. der "2P-Prozess"/Photopolymer-Prozess von 3M oder der "Druck" von DVD- Schichten auf dünne Polymer-Blätter oder -Filmen. Diese Verfahren ähneln bekannten Verfahren aus dem Offset-Druck, mit allerdings wesentlich höherer Auflösung dieses "Druck"verfahrens. Die Firma AIX hat eine Reihe von DVD-Audios als DVD- 14 hergestellt.
Falls eine SACD z.B. mehr als 80 Minuten Dauer aufweisen soll, bzw. Zusatzmaterial auf der SACD-Seite vorliegt, könnte man auch eine DVD- 18 herstellen, beispielsweise ebenfalls im Surface Transfer-Prozess nach Pat. US-6117284. Es würden zwei SACD- Schichten auf einer Seite vorliegen, auf der gegenüberliegenden Seite zwei weitere Schichten in einem anderen Format, also z.B. einer DVD-Audio V, evtl. mit einem DVD- ROM-Bereich.
Die zweiseitige optische Platte der vorliegenden Erfindung erscheint dem Erfinder als eine der ersten wirklich nützlichen Anwendungen für drei- und vierschichtige DVDs (DVD-14 bzw. DVD-18).
2. Es könnte eine hybride SACD/CD mit einer CD-Schicht in z.B. 1.1 mm Tiefe, bestehend aus einem 0.6mm SACD-Substrat und einem 0.5mm CD-Substrat, mit einer auf der zweiten Seite aufgeklebten DVD-Schicht kombiniert werden. Der entstehende Datenträger wäre auf Herstellungslinien für die hybride SACD produzierbar und potentiell zu jedem der gängigen digitalen Datenformate für Musik kompatibel, daher in der Tat "universal". Es Hesse sich ein Datenträger herstellen, der eine Aufnahme im CD-, SACD-, DVD-Video und DVD-Audio-Format beinhaltet. Wie die bekannte DVDPlus wäre dieser Datenträger jedoch etwas zu dick (1,7mm), während die CD- und DVD-Spezifikationen Datenträger bis zu einer Dicke von 1,5mm erlauben. Speziell CD-Spieler haben daher mit diesen Medien gelegentlich Probleme. Evtl. Hesse sich die CD-Schicht auf einem 0.3mm dicken Substrat fertigen. Die CD- Schicht läge dann in einer Tiefe ausserhalb der CD-Audio Spezifikation (0,9mm statt 1,2mm bzw. der im CD-Standard definierten unteren Toleranz von 1,1mm), die resultierende zweiseitige Platte wäre demnach jedoch ca. 1,5mm dick, ein erlaubter Wert. Ein CD-Spieler erwartet jedoch eine CD-Schicht in einer Tiefe zwischen 1,1 und 1,3mm, eine Schicht in 0.9mm Tiefe würde daher wegen der nicht an diese Dicke angepassten Linse zu einer sphärischen Abberation bei der Wiedergabe führen, selbst bei korrekter Fokussierang.
3. Erfindungsgemäss ist auch ein Medium, in der eine SACD-Halbseite mit einer CD- Schicht auf der zweiten Seite kombiniert wird. Diese Ausführung entspricht einer DVDPlus, ist aber sinnlos, da weniger kompatibel zu CD-Spielern als eine konventionelle "hybride SACD" mit CD-Schicht. Allerdings wäre diese Kombination auf jeder DVD/CD- Linie herstellbar, nicht nur auf den gegenwärtig wenigen Linien für die hybride SACD. Der Erfinder erwähnt diese Möglichkeit der Vollständigkeit halber, glaubt aber nicht an ihre Nützlichkeit. Eine Variante dieser Realisierung wäre die Kombination einer SACD- Halbplatte mit einer hybriden DVD/CD auf der gegenüberliegenden Seite. Dies erscheint ebenfalls sinnlos, da diese Platte wiederum ca. 1.7mm dick wäre und eine hybride DVD nur für DVD-Audio definiert ist, und zwar erst seit Oktober 2002. Diese Ausführungen wären eine Zusatzerfindung zu dem grundlegenden Patent EP-745985 von JVC.
4. Es ist denkbar, eine SACD-Halbplatte mit einer zukünftigen HD-DVD auf der 2. Seite zu kombinieren. Die HD-DVD könnte Video im HDTV-Format enthalten und/oder Audiodaten in einem hypothetischen "perfekten", völlig transparenten Tonformat, wenn wir dieses jemals erleben sollten. Bis dahin sollte man sicherlich noch überlegen, wie man Surround-Ton wirklich realistisch darstellt, bisher fehlt dafür sicherlich noch mindestens ein Höhenkanal. Es ist für diesen Anspruch unerheblich, ob die zukünftige HD-DVD Daten in einer Schichttiefe von 0.6mm (DVD-Halbplatte) oder 0.1mm ("DVR-Blue" oder "Bluray-Disc"), denn beide Formate sind zweiseitig, bzw. lassen sich in einer (normalerweise) 1.2mm dicken optischen Platte zweiseitig ausführen. Auch Sonderformate einer "HD-DVD" Hessen sich auf der zweiten Seite ausführen, falls beispielsweise wieder Spezial- oder Konkurrenzformate eingeführt werden sollten.
5. Die vorgeschlagene Erfindung ist stets ein zweiseitiges Format und damit potentiell anfalliger gegen Kratzer als eine einseitige DVD-5 oder DVD-9. Ohne dass ich von entsprechenden Beschwerden bei zweiseitigen DVDs für Videos je gehört hätte, halte ich dies für ein potentielles Problem. Mittlerweile wurden Substratmaterialien entwickelt (besonders für DVD-R/D VD-RW), die laut Firmenaussagen (z.B. TDK) bis zu 100 Mal resistenter gegen Kratzer sind als normale Polykarbonat-Substrate, wie für CDs und DVDs im Einsatz. Sehr beständige Materialien für Substrate sind ferner für die nächste Generation der DVD in Entwicklung. Bei manchen Vorschlägen für die nächste DVD- Generation Hegt die datentragende Schicht in lediglich 0.1mm Tiefe, so dass, falls dieser Datenträger ohne Hülle bzw. Cartridge eingesetzt werden sollte, selbst kleine Schäden der Oberfläche die Wiedergabe stören könnten. Bei der vorgeschlagenen hybriden SACD/DVD könnte man selbstverständlich auch manuell auf einer wenig benutzten oder unbenutzten Seite einer hybriden Platte nach vorliegender Erfindung eine Schutzfolie aufziehen, die sich natürlich wieder leicht entfernen lassen müsste.
6. Den geringen Platz für ein Label bei jedem zweiseitigen Plattenfoπnat hält der Erfinder für ein vernachlässigbares Problem, wenn ein realer Zusatznutzen vorhanden ist. Äusserlichkeiten wiegen weniger schwer als Anwendungen. Zum Kennzeichen beider Seiten einer zweiseitigen optischen Platte existieren viele Verfahren, die hier nicht erwähnt zu werden brauchen.
7. Die Grosse einer erfindungsgemässen hybriden SACD kann vom Standard (12cm Durchmesser) abweichen, insbesondere lassen sich kleinere Formate (z.B. 8cm) in jedem Reproduktor abspielen, da das Filesystem einer DVD oder SACD in diesem Fall nicht auf Daten im (nicht vorhandenen) äusseren Bereich des Datenträgers zeigt: Einem Reproduktor fällt dieser Unterschied im Durchmesser daher nicht einmal auf. Es existieren auch vom Standarddurchmesser abweichende Compact Discs (8 cm-Format, "shaped" CDs, sogar "Karten" mit CD-Mittelloch).
Jeder DVD-Replikator, der die entsprechenden Lizenzgebühren zahlt (DVD- und SACD- Patente für Medien sowie vorliegende Erfindung) kann eine hybride SACD/DVD gemäss dieser Erfindung bereits jetzt ohne Probleme herstellen, zumindest in der DVD- 10 Ausführung auf praktisch jeder heutigen DVD-Produktionslinie Die sofortige Verfügbarkeit des vorgeschlagenen hybriden Lösung ist ein unschätzbarer Vorteil für dessen Einführung. Die Patentgebühren für DVD- und SACD-Datenträger betragen jeweils wenige Cent. Gemessen an den Herstellungskosten einer DVD von gegenwärtig etwas unter l$/Euro fallen diese doppelten Lizenzgebühren sicherlich ins Gewicht, aber kaum gegenüber dem Preis hochwertiger Musikaufnahmen, die gegenwärtig für SACD und DVD-Audio ca. 20$/Euro und mehr sind.
Der Erfinder glaubt, dass tendenziell sich für eine hybride SACD/DVD-Audio, die sogar noch Video enthalten kann, ein höherer Preis verlangt werden könnte, da dieses Format durch beidseitige Kompatibilität zu SACD und DVD zukunftssicher ist und in absehbarer Zeit nicht obsolet werden kann. Entweder werden SACD und DVD-Audio weiterhin parallel existieren, dann ist die hybride Lösung standardneutral und lässt sich auf den zukünftigen Reproduktoren für beide Formate stets abspielen.
Falls ein Format im absehbaren Konkurrenzkampf unterliegen sollte, ist das hybride Format nach wie vor mit dem sich durchsetzenden Format kompatibel und darüber hinaus eine Notlösung für Plattenlabels und Firmen, die auch weiterhin das künftig weniger bedeutende Format unterstützen wollen. Persönlich denke ich nicht, dass eines dieser Formate das andere in absehbarer Zeit verdrängen wird. Es ist ein offensichtliches Problem, dass drei Konkurrenzformate gegen ein sehr etabliertes Format wie die Compact Disc antreten. Die besprochene Erfindung erlaubt es, einen Datenträger herzustellen, der diese drei(!) hochauflösenden Formate kombiniert als SACD/DVD- AudioV. Höhere Kosten für Authoring hybrider Formate dürfte kaum ins Gewicht fallen, wenn Software entwickelt wird, die diesen Prozess weitgehend automatisiert. SACD und DVD- Audio sind nahezu reine Audioformate, so dass ein Authoring-Prograrnm Änderungen in beiden Formaten weitgehend parallel editieren könnte.
Der Erfinder war früher überzeugt von der hybriden SACD, ist es aber inzwischen nicht mehr und hält diese für eine eindeutige Übergangslösung. Nach meiner Meinung sollte die Musikindustrie einen klaren Schnitt zwischen CD und hochauflösenden Formaten anstreben. CDs sollten deutlich billiger als DVD-Audios und SACDs angeboten werden, was auf eine Preissenkung dieses Formats hinausläuft. Dies wäre sicherlich eine sinnvolle Massnahme gegen illegale Kopien von CD-Aufnahmen. Generell erlaubt die hybride SACD/CD keine ausgesprochen billigen Preise. Ferner ist die hybride SACD wegen ihrer ungeschützten Red Book-Schicht eindeutig ein kopierbares Format, was den exzellenten (digitalen) Kopierschutz der SACD direkt in Frage stellt. Der Durchschnitts-Raubkopierer, der MP3-Files ins Netz stellt oder kopiert, benötigt zum Erzeugen dieser Dateien mit Sicherheit kein hochauflösendes Format. SACD und DVD-Audio sollten klar als höherwertige Medien mit Mehrkanalton positioniert werden, evtl. um Video und interaktive Komponenten erweitert. Dafür kann erstens ein höherer Preis verlangt werden, zweitens sind diese Formate kopiergeschützt, was für ein neues digitales Format eigentlich selbstverständlich sein sollte. Kopierschutz verhindert bei Musik keineswegs jede (faire, private) Kopie, worauf ich sofort zurückkommen werde.
Die hybride SACD/CD hat stets den grundsätzlichen Defekt fehlender Videoeigenschaften. Selbst wenn Videofähigkeiten besser als bisher in den SACD-Standard integriert werden sollten, ist auf einer hybriden SACD/CD darauf schlicht und einfach kein Platz, es sei denn, man verzichtet auf Mehrkanalton, was den Sinn der SACD als Format für Mehrkanalton ziemlich in Frage stellen würde. Man könnte daher sagen, dass die SACD einfach nicht für Musikvideos ausgelegt ist, was die Bedeutung einer hybriden Platte für SACD/DVD-Video klar verdeutlicht.
Die vom Autor vorgeschlagene hybride SACD/DVD (Audio und/oder Video) ist zumindest als DVD- 10 billiger herzustellen als eine hybride SACD mit CD-Schicht, denn die Beschichtung einer halbtransparenten SACD-Schicht besteht aus einer Silikonverbindung (lt. Unterlagen von Philips), die sich nicht in einem herkömmlichen MetallaufdampfVerfahren zur Herstellung einer Aluminium-, Silber - oder Goldschicht produzieren lässt.
Ich kenne keine Preise für die Herstellung von DVD- 14, glaube aber, dass sich der vermutlich höhere Preis gegenüber einer DVD- 10 leicht durch entsprechenden Mehrwert einer entsprechenden Audio/Video und evtl. Multimediaproduktion leicht an den Endkunden weiterreichen lässt. Gerade diese (auch und gerade) beim Authoring aufwändigen Produktionen dürften das Interesse wecken, falls sie eben gut gemacht sind.
Als Musiker habe ich selbst sehr positive Erfahrungen mit den neuen hochauflösenden Musikformaten gemacht. Sie führen zu einem leichteren, müheloseren, aber gerade daher auch intensiveren und mehr an der Musik orientiertem Hören. Ich glaube in der Tat, dass die gelegentlich fehlenden "musikalischen" Eigenschaften von Kompaktdiskaufhahmen zu einer
Verflachung des Hörens geführt haben.
Verbesserte Datenträger für digitale Musik erscheinen daher dringend wünschenswert.
Einige Gedanken über Kopierschutz bei Audio-Datenträgern erscheinen ebenfalls relevant. Man darf davon ausgehen, dass kopiergeschützte Audioformate, wie auch eine hybride SACD/DVD-Audio gemäss vorliegender Erfindung, wegen dieser Eigenschaft kritisiert werden dürften. Man kann nur betonen, dass niemand daran gehindert ist, eine CD-R von diesem Datentäger aufzunehmen, ebenso wie eine Kassette, eine Minidisc oder ein MP3-File anzufertigen, natürlich jeweils über einen analogen Eingang. Ob SACD- und DVD-Audio- Aufnahmen in geringerer Auflösung (44.1kHz oder 48kHz) über Schnittstellen wie S/PDIF ausgegeben werden sollten, kann man den Geräteherstellern überlassen. Das "Fair Use"- Prinzip wird bei Audio durch den Kopierschutz eher kaum in Frage gestellt, da es ziemlich trivial ist, Musik mit bereits existierenden Aufhahmemedien aufzuzeichnen. Falls der Musikverleger eine perfekte digitale Kopie auf CD gestatten möchte, könnte er dies in der vorgestellten Erfindung dadurch bewerkstelligen, ein File in PCM 44.1kHz/16 Bit im DVD- Audio oder DVD-ROM-Bereich abzuspeichern. (Unnötig, aber theoretisch möglich) Ein Koperschutz für neue Audioformate ist ein legitimes Recht der Musikindustrie und bei DVD-Video (CSS) kein Hinterungsgrund für einen Erfolg dieses Formats. Ein Recht auf eine perfekte digitale 1 : 1 -Kopie hochauflösender Musik besteht sicherlich nicht. Käufer dieser Aufnahmen sind in keiner Weise daran gehindert, eine (analoge) Kopie auf andere Datenträger anzufertigen, z.B. auch CD-Rs und MP3-Files. Daher widerspricht ein digitaler Kopierschutz nicht der Tatsache, dass Kopien für den privaten Gebrauch selbstverständlich nach wie vor möglich sind.
Die angesprochenen Gedanken verdeutlichen leider auch die Problematik jeden Kopierschutzes für Musik. Der beste Kopierschutz wären sicher günstige Preise für zukünftige CDs sowie teurere, aber qualitativ sehr hochwertige hochauflösende Formate mit zusätzlichen Möglichkeiten wie Video, Mehrkanalton, Multimedia etc. Man sollte Anwender darüber aufklären, dass Kopieren von Musik dem Kopieren beispielsweise von Büchern oder Software entspricht, es sich also um "Raubkopien" handelt, speziell wenn diese Kopien ins Internet gestellt werden. Wie die Software-Industrie, wird sich auch die Musikindustrie nach und nach auf die neue Realität einstellen und mit etwas Kreativität natürlich auch weiterhin gewinnbringend arbeiten können.
Persönlich halte ich die Einführung hochqualitativer Formate für Musik wie DVD-Audio und SACD für äusserst vielversprechend und denke, sie könnten zu einer Renaissance von Hörgewohnheiten und einer vertieften Beschäftigung mit Musik entscheidend beitragen.
Zusammenfassend stellt die vorliegende Erfindung hybride Datenträger vor, die den gegenwärtigen SACD-Standard erweitern. Es lassen sich SACD-Aufnahmen mit Videos auf der DVD-Seite kombinieren, also lassen sich Musikvideos in den SACD-Standard integrieren, die von normalen DVD-Video-Reproduktoren dargestellt werden können. Videoeigenschaften sind im bisherigen SACD-Standard nur rudimentär definiert. Umgekehrt könnte man sagen, dass Musikvideos im Standard DVD-Video mit einer Audioversion höchster Qualität ergänzt werden, die nach Möglichkeit auch Multikanalton ohne Kompressionsartefakte enthält.
Zweitens lassen sich hybride Medien herstellen, die Daten für SACD- und DVD-Audio- Spieler enthalten. Diese Medien sind zukunftssicher, der Herausgeber muss sich nicht für entweder dem SACD- oder DVD-Formaten entscheiden (selbstverständlich kann eine Seite im Format DVD- Audio V vorliegen). Neben dem offensichtlich grösserem Absatzmarkt erleichtert dieses hybrides Format dem Konsumenten die Kaufentscheidung, da er nicht darüber reflektieren muss, welches Format "besser" ist oder den angesprochenen Formatkrieg gewinnen wird.
In der Tat haben nach Meinung des Erfinders beide Formate Vor- und Nachteile, und selbstverständlich hängt die Qualität bei Musikreproduktion neben dem eingesetzten Tonfoπnat von der mehr oder minder guten Ausführung der Reproduktoren ab. Man kann nur darauf hinweisen, wie weit CD-Spieler im Laufe der Jahre verbessert wurden und wie gross Qualitätsunterschiede zwischen Modellen ausfallen können.
Die Reproduktion von SACD und DVD-Audio ist generell noch nicht optimiert. Ich weise daraufhin, dass selbst die Aufhahmetechnik bei DSD momentan noch weiter verbessert wird (siehe Papiere der 112. AES -Konferenz, Trellis-Verfahren für Noise-Shaping bei DSD; Pre- Distortion-Correction für DSD; Verfahren zur digitalen Verarbeitung von DSD). Man kann davon ausgehen, dass die allermeisten DVD-Spieler gegenwärtig keine sehr guten DACs für 96/192 kHz einsetzen, bzw. nicht die rigorosen Anforderungen für geringen Jitter erfüllen, die eine Umwandlung von 96kHz in 20 oder 24 Bit nun einmal benötigt. DSD ist (vermutlich) toleranter gegen Jitter.
Das vorgeschlagene hybride SACD/DVD-Format erscheint dem Erfinder als sinnvoller als die hybride SACD/CD, da sie den Markt für CD (in Zukunft das billigere Format) und hochauflösende Formate (vereinigt) klar trennt, was möglicherweise sehr sinnvoll ist. Die hybride SACD (ebenso wie eine hybride DVD-Audio/CD) hat den Nachteil, stets nur eine hochauflösende Schicht zu umfassen, sie ist daher weder für Videoreproduktion noch für längere Aufnahmedauern geeignet.
Die vorgeschlagene Erfindung Hesse sich als DVD-18 bis hin zu vier Schichten ausführen. Wie aus den Patentansprüchen hervorgeht, lassen sich auf der Seite, die nicht die SACD- Schicht beinhaltet, auch zukünftige Formate integrieren (HD-DVD) oder Substrate mit mehr als zwei Datenschichten (z.B. FMD).
Die Beschreibung geht von lesbarenMedien aus, nach vorliegenden Patentansprüchen lassen sich (auf beiden Seiten) jedoch auch beschreibbare Schichten (oder Teile von Schichten) integrieren.
Die Nachfrage nach Mehrkanalton dürfte durch die zunehmende Verbreitung von Heimkinos ansteigen Evtl. hat Mehrkanalton jedoch auch eine grosse Zukunft vor sich, wo man es zunächst nicht erwarten würde, nämlich im Auto. Stereodarstellungen überzeugen im Auto nämlich wenig wegen der zu den Lautsprechern ungünstigen Sitzpositionen der Fahrer und des zu hohen Winkels des Dreiecks Lautsprecher-Hörer. Surround-Sound wirkt daher im Auto weitaus realistischer als Stereo.
Den Bedarf an Medien für Musikvideos kann man als gegeben ansehen, wenn man den Erfolg von Musiksendern wie MTV etc. in Betracht zieht. Die Compact Disc bietet keine Videomöglichkeiten, bzw. nur in der für Musikwiedergabe hoher Qualität ungenügenden Form der VideoCD. Die Nachfrage nach einer optischen Platte für Musikvideos versteht sich daher von selbst, und der bisherige SACD-Standard ist kein Standard für Musikvideos. Die vorliegende Erfmderung erweitert den SACD-Standard entsprechend, indem auf einer Super Audio CD eine DVD-Video Schicht integriert wird.

Claims

Patentansprüche
1. Zweiseitiger optischer Datenträger in Scheibenformat mit mindestens zwei Datenschichten, der auf einer Seite mindestens eine Datenschicht hoher Dichte gemäss dem "Super Audio CD"-Format enthält und auf der gegenüberliegenden Seite mindestens eine Schicht in einem physikalisch und/oder logisch davon abweichenden Datenformat.
2. Datenträger nach Anspruch 1, der auf der einen Seite mindestens eine Datenschicht im SACD-Format aufweist und auf der gegenüberliegenden Seite Daten auf mindestens einer Datenschicht im DVD-Video- und/oder DVD-Audio-Format.
3. Datenträger nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die SACD-Schicht in ca. 0,6mm Tiefe befindet und die gesamte Dicke des Datenträgers zwischen 1,1mm und 1,5mm beträgt.
4. Datenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass identische Musik bzw. identische Musikausschnitte in unterschiedlichen Foπnaten auf beiden Seiten des Datenträgers abgespeichert sind.
5. Datenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, der mindestens eine CD-Schicht enthält.
6. Datenträger nach Anspruch 5, bei dem sich die CD-Schicht, von der ausgelesenen Oberfläche aus gesehen, in weniger als 1,2mm Tiefe befindet, vorzugsweise in weniger als 1,1mm Tiefe.
7. Datenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem mindestens eine Schicht mindestens teilweise beschreibbar und/oder wiederbeschreibbar ist.
8. Datenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, der einen Durchmesser von weniger als 12 cm aufweist, vorzugsweise einen Durchmesser von ungefähr 8cm.
9. Datenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, der mindestens eine für einen blauen Laser les- und/oder beschreibbare und/oder wiederbeschreibbare Datenschicht enthält.
10. Datenträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die für den blauen Laser les- und/oder beschreibbare und/oder wiederbeschreibbare Schicht auf der Seite der SACD-Schicht und unterhalb dieser Schicht oder auf der der SACD-Schicht gegenüberliegenden Seite des Datenträgers befindet.
11. Datenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger mindestens zwei optische Substratscheiben aufweist, von denen mindestens eine aus einem kratzfesteren Material als Polykarbonat oder aus Polykarbonat mit Zusätzen, die die Oberfläche gegen Verkratzung härten, besteht.
12. Datenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenschicht hoher Dichte zur Abtastung durch einen roten Laser vorgesehen ist.
13. Datenträger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der rote Laser eine Wellenlänge von zwischen 600nm und 700nm, vorzugsweise 650 nm, aufweist.
14. Datenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenschicht hoher Dichte Audiodaten in einem 1-Bit sigma-delta-modulierten Audioformat enthält.
15. Verfahren zum Aufnehmen von Audiodaten zur Erstellung eines Datenträgers nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Audiodaten in einem Format aufgenommen werden, das eine verlustlose oder nahezu verlustlose Umwandlung sowohl in 1-Bit Sigma-Delta-Kodierung mit einer Abtastrate bis zu 2,8224 MHz als auch in eine Pulsecodemodulation mit einer Abtastrate bis zu 192 kHz gestattet, und dass die aufgenommenen Audiodaten umgewandelt werden einerseits in ein Format in 1-Bit Sigma-Delta-Kodierung mit einer Abtastrate bis zu 2,8224 MHz und andererseit in ein pulsecodemoduliertes Format mit einer Abtastrate bis zu 192 kHz, wobei das eine Format zur Speicherung auf der einen Seite des Datenträgers und das andere Format zur Speicherung auf der anderen Seite des Datenträgeres vorgesehen ist.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufhahmeformat derart gewählt wird, dass bei der Umwandlung weder die 1 -Bit Sigma-Delta-Kodierung mit einer Abtastrate bis zu 2,8224 MHz noch die Pulsecodemodulierang mit einer Abtastrate bis zu 192 kHz hörbar bevorzugt werden.
17. Verfahren nach Ansprach 15 oder Ansprach 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Audiodaten weder in 1-Bit Sigma-Delta-Kodierung mit einer Abtastrate bis zu 2,8224 MHz noch in Pulsecodemodulierang mit einer Abtastrate bis zu 192 kHz aufgenommen werden.
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