AC-4 od Dolby nie jest tajemniczym kodekiem w testach TVP dla DVB-T2

Zamieszczony tutaj w serwisie news, pod którym wymieniłem kilka komentarzy, pojawił się kolejnego dnia w wirtualnemedia.pl z podtytułem na bardziej patriotyczną nutkę "Telewizja Polska przy wsparciu Dolby Laboratories rozpoczęła testy pierwszego w Europie całodobowego kanału naziemnego wykorzystującego technologię audio nowej generacji Dolby AC-4, co ma pomóc w przejściu na DVB-T2." Można w tej notce przeczytać wypowiedź dotyczącą współpracy Dolby z polskim nadawcą:

"- Co pozwala na lepszą jakość dźwięku, łatwą integrację z istniejącą siecią dystrybucji, wysoki stopień rozpowszechnienia Dolby AC-4 w nowoczesnych odbiornikach telewizyjnych, czy w końcu ze względu na wydajność szerokości pasma w czasie zmiany częstotliwości - tłumaczy Javier Foncillas, wiceprezes Dolby Europe ds. współpracy komercyjnej."

Podstawą tej współpracy jest to, co zostało podane 25 marca 2020:

"Zgodnie z Decyzją Parlamentu Europejskiego w sprawie wykorzystania częstotliwości z zakresu 470-790 MHz, Ministerstwo Cyfryzacji miało obowiązek przygotować Krajowy Plan Działań, który wskazuje, jakie działania zostaną podjęte w sprawie udostępnienia pasma 700 MHz w Polsce. Ma ono zostać zwolnione na potrzeby bezprzewodowych usług łączności elektronicznej, co łączy się bezpośrednio z rozwojem sieci tzw. piątej generacji (5G). Umożliwi ona szybszą transmisję danych niż obecnie, jednak warunkiem jej wdrożenia jest zwolnienie pasma 700 MHz, które zajmowane jest przez nadawców cyfrowej telewizji naziemnej."

Nie zaszkodzi w związku z tym rzucić okiem, jaka jest historia Dolby AC-4:

  • Rozwój rozpoczął się pod koniec 2011, by stworzyć wysokiej jakości format audio, który miał pewne podobieństwo do Dolby TrueHD - przeznaczony do wielu zastosowań, do wykorzystania w usługach przesyłania strumieniowego, przyszłych transmisjach telewizyjnych, a głównie w celu zastąpienia tradycyjnego Dolby AC-3
  •  W grudniu 2014 Dolby Laboratories zatwierdziło go do użytku komercyjnego.
  • 10 marca 2015 Komitet Zaawansowanych Systemów Telewizyjnych ogłosił, że Dolby AC-4 jest jednym z 3 standardów proponowanych dla systemu audio ATSC 3.0.
  • 14 lipca 2015 Dolby ogłosiło, że Sony Visual Products i Vizio będą obsługiwać AC-4, a 14 kwietnia 2016, że Samsung dostarczy telewizory w 2017 r.

Dostępne szczegóły techniczne informują także, iż:

  • Może mieć do 5.1 kanałów audio.
  • Dodatkowe kanały audio mogą być zakodowane jako sygnały boczne, co pozwola na dostarczanie dźwięku 7.1. Sygnały boczne mogą również zawierać obiekty audio.
  • Ma 2 różne narzędzia do kodowania oparte na kanałach z Advanced Joint Channel Coding (A-JCC) używanym do niskich przepływności i Advanced Coupling (A-CPL) używanym do wysokich przepływności.
  • A-JCC nie obsługuje sygnałów bocznych i jest ograniczone do dźwięku 5.1-kanałowego, a A-CPL obsługuje sygnały boczne.
  • Może obsłużyć do 7 obiektów audio z dekoderem rdzeniowym i opcjonalnie dodatkowe obiekty audio z bardziej zaawansowanym dekoderem.
  • Użycie różnych dekoderów pozwala na obsługę tańszych urządzeń. Jednocześnie pozwala na użycie bardziej zaawansowanych dekoderów w amplitunerach AV.
  • Wykorzystuje ulepszony algorytm kodowania dźwięku zmodyfikowanej dyskretnej transformaty kosinusowej (MDCT).

Z udostępnionych informacji wynika również, że AC-4:

  • Zapewnia 50% redukcję "przepływności" w porównaniu z Dolby Digital Plus.
  • Podczas testowania dla ATSC 3.0, by uzyskać wymagany wynik audio wystarczało 96 kbit / s dla dźwięku stereo, 192 kbit / s dla 5.1 i 288 kbit / s dla 7.1
  • Jest rozszerzalny, a podstrumienie audio pozwalają na dodanie nowych funkcji przy zachowaniu zgodności ze starszymi dekoderami.
  • Wymaga licencji od Dolby Laboratories ze stawką od 0,15 do 1,20 USD w zależności od typu urządzenia i wielkości sprzedaży. Dolby pobiera opłaty tylko za jedną technologię na urządzenie, co oznacza, że AC-4 faktycznie nic nie kosztuje w urządzeniach, które zawierają istniejące technologie Dolby, takie jak Dolby Digital Plus.
  • Profesjonalna opłata licencyjna wynosi do 50 USD za ośmiokanałowy transkoder.

Planowane jest wykorzystanie AC-4 dla zapewnienia dodatkowych funkcji dla widzów, jak oglądających w innych językach, czy też niepełnosprawnych, ale mają być również dla zaawansowanego przetwarzania i psychoakustyki.

Aż trudno w to uwierzyć, ale stratny kodek audio Dolby AC-3 ma już blisko 30 lat i od tego czasu wiele się zmieniło. Tak rozpoczyna się artykuł w serwisie dhtvpolska.com, który działa również jako hdtv.pl, ale w ich zakładce "o nas" brakuje jakiejkolwiek informacji . Niemniej w artykule na temat AC-4 nie zabrakło szerszej informacji o zaawansowanych funkcjach, jak np. ta, która zainteresowanym inaczej komentatorom skojarzy się bardziej z audiofilskim vodoun, a nie z TVP:

"Funkcja przekonuje nasz mózg, że dźwięki docierają z różnych kierunków, tworząc w ten sposób efekt a’la Atmos. Pierwsze myśli odnośnie takiego zastosowania mogą być mocno sceptyczne, jednak sprawdzenie tego w praktyce rozwiewa wątpliwości. Dźwięk faktycznie jest zdecydowanie bardziej otwarty i pochłaniający, choć nie może się równać z prawdziwym mixem Dolby Atmos, to ciężko uwierzyć, że tak otaczający nas dźwięk udało się wyłonić z zaledwie pary głośników telewizyjnych. Aby udowodnić skuteczność działania, podczas prezentacji efekt został wyłączony – z głośników słychać było klasyczne stereo, a następnie ponownie włączony. Dźwięk zdecydowanie wypełnił całe pomieszczenie. Nie da się ukryć, że Dolby AC-4 to imponująca technologia, która wprowadza stratny kodek audio wprost do XXI wieku."

AC-4 to tylko jeden z elementów w pracach z nowymi standardami, o czym wspominałem już wielokrotnie we wpisach. Dolby ma tutaj szczególną pozycję i jest to kwestia rozpoznawalności tej marki, czemu nieprzypadkowo poświeciłem wpis 3 III 2017.

Wiele wskazuje, że prace trwają również w znacznie szerszym gronie WiSA Association i na temat jest mój wpis z 27 III 2020, a np w słowniku hi-fi w j. pol. podane jest:

"WiSA (Wireless Speaker and Audio) to standard bezprzewodowej transmisji sygnału audio opracowany i rozpowszechniany przez WiSA Association. WiSA opracowano z myślą o podniesieniu jakości sygnału, poprawie niezawodności transmisji oraz zwiększeniu możliwości funkcjonalnych w porównaniu ze starszymi systemami bezprzewodowego audio. Głównym zastosowaniem przewidzianym dla WiSA są domowe systemy audio i kina domowego, ale możliwe są też inne podobne aplikacje."

Podsumowanie

Polska współpraca z Dolby nie jest jednoznaczna z tym, że AC-4 stanie się standardem DVB-T2, ale z perspektywy ofert RTV jest tu silny argument. Widać przy tej okazji ułomność ofert ze sprzętem z systemami wbudowanymi. W otwartej strukturze PC zmiana kodeka nie jest trudna, więc producenci telewizorów idą już tym tropem z Androidem. Nadal jest to tylko jeszcze mało zrozumiałe dla funkcji sprzętu hi-fi.

PS 11 XI 2020

Anonimowy komentator podzielił się opinią o wynikach swoich testów z TVP Kultura, czym spowodował, że zrobiłem podobną próbę i potwierdziło się moje przypuszczenie, które zamieściłem wcześniej w odpowiedzi. Przesterowanie fonii jest rzeczywiście na niespotykanym w TV niskim poziomie, co w pierwszej kolejności jest zasługą realizujących w Polsce ten test z DBV-T2 i AC-4. To powoduje, że inaczej teraz widzę sens zrobienia kolejnych testów, a na ten temat miałem nieco inne zdanie w sierpniowym wpisie pt "Audio z telefonu i telewizora nie zachwyci, ale lepiej wprowadzi nowinki". 

PS 12 XI 2020

Alternatywą w DVB-T2 jest MPEG-H 3D Audio i podam na wszelki wypadek za
Wikipedią: "określony jako ISO / IEC 23008-3 (MPEG-H, część 3), to standard kodowania dźwięku opracowany przez grupę ISO / IEC Moving Picture Experts Group (MPEG) w celu obsługi kodowania dźwięku jako kanałów audio, obiektów audio lub ambisonics wyższego rzędu (HOA). MPEG-H 3D Audio może obsługiwać do 64 kanałów głośnikowych i 128
rdzeniowych kanałów kodeków.
"

W tekście podane jest, że jest jeszcze trzeci, ale dokument z 15 kwietnia 2015 wskazuje już tylko dwa

Summaries of ATSC 3.0 Audio Subsystem Technical Proposals

Dolby: The Dolby Audio system provides a practical, scalable and flexible set of tools built upon state-of-the-art technology and proven know-how. It enables the most efficient production, distribution and delivery of consumer broadcast experiences for all audiences today and in the future. This comprehensive solution spans content creation, distribution/interchange and consumer delivery that makes next-generation consumer broadcast experiences possible and includes seamless support for today’s consumer broadcast experiences. At the heart of the Dolby Audio system is Dolby AC-4, the next-generation emission codec. Rooted in generations of broadcast audio experience, Dolby AC-4 provides the content and device industries a strong foundation to collaboratively build leading-edge audio experiences that meet the needs of consumers of varied interests and abilities.

Fraunhofer, Qualcomm and Technicolor: MPEG-H Audio is a holistically designed suite of functionalities built around a highly efficient core audio codec. The design offers a wide variety of technologies to address different requirements and to enable practical combinations of these technologies to form a versatile, yet well-defined, audio system. For the immersive reproduction of content it is possible to use channels based and/or sound scene based technology in combination with audio objects. Audio objects also add interactivity and personalization capabilities to the mix. Enhanced loudness and dynamic range processing allows adaption to device specific audio characteristics. Flexible rendering technology is included to allow the best adaptation of the content to the actual listening environment and compensate for misplaced speakers. For 5.1 surround sound, bitrates of 96 to 256 kbps deliver good to excellent quality, whereas immersive reproduction can be achieved with commonly used broadcast audio data rates of 384 kbps.