De10252339a120040519*
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*DE10252339A120040519* (19) (10) Bundesrepublik Deutschland DE 102 52 339 A1 2004.05.19 ß Deutsches Patent- und Markenamt (12) Offenlegungsschrift (21) Aktenzeichen: 102 52 339.8 (51) Int Cl.7: G11B 7/013 (22) Anmeldetag: 11.11.2002 (43) Offenlegungstag: 19.05.2004 (71) Anmelder: (72) Erfinder: Schreiber, Stefan, 95326 Kulmbach, DE gleich Anmelder Prüfungsantrag gemäß § 44 PatG ist gestellt. Die folgenden Angaben sind den vom Anmelder eingereichten Unterlagen entnommen (54) Bezeichnung: Zweiseitiger, hybrider optischer Datenträger in Scheibenformat (SACD/DVD) (57) Zusammenfassung: Die Erfindung bezieht sich auf ei- nen zweiseitigen optischen Datenträger, der auf beiden Seiten Daten in unterschiedlichen logischen und/oder phy- sikalischen 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 Ein- führung einer hybriden SACD/DVD-Audio, auf der eine Sei- te Musik für SACD-Spieler enthält, während die zweite Sei- te kompatibel zu DVD-Audio-Spielern ist. Ferner ließe sich eine hybride SACD/DVD-Video herstel- len, 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, Balette, Konzertmitschnitte etc.). 1/12 DE 102 52 339 A1 2004.05.19 Beschreibung DVD-5 ohne Komprimierungsverluste unterbringen. Selbstverständlich liesse sich auch eine Stereofas- [0001] Nachdem die DVD als neues Videoformat ih- sung der gleichen Musik als zweiter Audio-Strom auf ren Siegeszug angetreten hat, der vergleichbar mit einer DVD-Audio anbieten. Ein DVD-Audio-Wieder- dem Erfolg der Compact Disc als Datenträger für Au- gabegerät erfüllt im Gegensatz zu DVD-Video-Re- dio ist, sind derzeit Bemühungen im Gange, Formate produktoren einige Mindestforderungen, um Musik in für Musikaufzeichnung in höchster Qualität einzufüh- potentiell höherer Qualität als ein CD-Spieler wieder- ren, die die CD als etablierten Standard übertreffen zugeben, z.B. weisen sie obligatorisch Digital-Ana- sollen, bzw. auch neue Eigenschaften haben sollen, log-Wandler mit mindestens 96kHz-Abtastfrequenz die die CD nicht bietet (z.B. Mehrkanalton, Musik- auf. video, Interaktivität). [0006] DVD-Audio verwendet sechs verschiedene [0002] Es stehen sich zur Zeit drei Formate als po- Abtastraten jeweils in einer dynamischen Genauig- tentieller CD-Nachfolger gegenüber: keit von 16, 20 oder 24 Bit. Es lassen sich Stereoka- 1. DVD-Video als Musik-Medium, wie der nal-Aufnahmen sowie Mehrkanalversionen bis zu CD-Standard auf LPCM (Linear Pulse Code Mo- sechs Kanäle in verschiedenen Varianten anbieten. dulation) basierend, aber mit bis zu 96khz/24Bit Es handelt sich meistens um das von Dolby Digital Abtastrate in Stereo sowie (komprimierten) Mehr- bekannte 5.1-Verfahren mit einem "Low Frequency kanal-Formaten. Effects"-Kanal. 2. DVD-Audio: LPCM-Abtastfrequenzen bis [0007] Eine umfassendere Darstellung des 192khz/24Bit für Stereo, Mehrkanalton 5.1 DVD-Audio-Formats findet sich z.B. in Jim Tay- (maxima196khz/24Bit); verlustlose Komprimie- lor:"DVD Demystified", McGraw-Hill, 2. Aufl., New rung (MLP); es stehen eine Vielzahl von Abtastfre- York 2001, Kap. 6, 5.250ff ISBN 0-07-135026-8. quenzen (44,1 kHz, 48kHz, 88.2kHz, 96kHz, [0008] Ein Format "DVD-Audio" war bei der Definiti- 176,4kHz, 192kHz) in einer Genauigkeit von je- on des DVD-Standards von Anfang an vorgesehen. weils 16, 20 oder 24 Bit zur Verfügung Das Dateisystem der DVD enthält ein "Video Title 3. SACD: Das von Philips/Sony vorgeschlagene Set" und ein "Audio Title Set". Obwohl die Definition Format, das auf DSD (Direct Stream Digital) ba- des Standards "DVD-Audio" erst im Jahr 2000 abge- siert. Es handelt sich um einen Bitstream (1-bit schlossen war, lässt sich aufgrund dieser Voraussicht Sigma-Delta-Modulation) mit der 64-fachen relativ einfach eine DVD herstellen, die die oben er- CD-Abtastrate (2,8224 MHz). wähnten Formate Nr. 1 und 2 kombiniert. Dies wird gelegentlich als DVD-AudioV oder DVD-AV bezeich- [0003] Format 1 wird gelegentlich als "Digital Audio net, also eine DVD-Audio, die sich auch auf einem Disc" (DAD) bezeichnet, in deutscher Sprache gele- DVD-Video-Wiedergabegerät abspielen lässt und gentlich als "Musik-DVD". Der Vorteil dieses Formats beispielsweise eine Stereoaufnahme in PCM besteht darin, dass es von jedem DVD-Video-Wie- 96khz/24Bit sowie Mehrkanalton im Format Dolby Di- dergabegerät reproduziert werden kann. Allerdings gital enthalten kann. Im deutschen Sprachgebrauch sagen die Spezifikationen von DVD-Video aus, dass wird auch dieses Format gelegentlich als "Mu- Audiosignale mit der Abtastfrequenz von 96kHz nach sik-DVD" bezeichnet. 48khz umgewandelt werden dürfen, da viele [0009] Da die Formate 1 und 2 sich also kombinie- DVD-Spieler Digital-Analog-Wandler für 48khz ver- ren lassen, könnte man sagen, dass sich zur Zeit wenden. zwei Formate für "hochauflösende" digitale Musik ge- [0004] Mehrkanalton (bzw. eng. "Surround Sound") genüberstehen: Formate, die auf den DVD-Spezifika- ist in DVD-Video definiert, aber lediglich in kompri- tionen basieren, sowie die Super Audio CD von Sony mierter Form (Dolby Digital). Das für Musik sicherlich und Philips. besser geeignete, da weniger komprimierte "Digital [0010] Die SACD verwendet keine Pulscode-Modu- Theater System" (DTS) ist nur optional vorgesehen lation (PCM) wie DVD-Video bzw. -Audio, sondern und daher oft eher von besseren/teureren DVD-Re- basiert auf einem "Bitstream"-Verfahren. Die zugrun- produktoren unterstützt. Eine Sonderform von DTS deliegende Kodierung DSD ("Direct Stream Digital") ist das relativ neue DTS 96/24, das LPCM-Kanäle mit ist eine 1-bit Sigma-Delta-Modulation mit der Abta- einer Abtastfrequenz von 96 kHz komprimiert. Dieses strate von 2,8224 MHz (der 64-fachen CD-Fre- System ist rückwärtskompatibel zum bisherigen quenz), kombiniert mit Noise-Shaping hoher Ord- DTS-System, dass heisst DTS-Reproduktoren sehen nung. Dieses DSD-Format von Philips und Sony wur- einen DTS-Datenstrom (Abtastrate 48 kHz), während de vor etwas mehr als 10 Jahren für die Archivierung die höheren Frequenzen sich in einem DTS-Erweite- von analogen Mastertapes entwickelt. Da die Archi- rungsstrom befinden. vierung im CD-Format (44.1khz-PCM) oder mit DAT [0005] DVD-Audio wurde als Format für hochauflö- (48khz, Genauigkeit bis 24-Bit) offensichtlich nicht sende Musik eingeführt und ist in dieser Hinsicht ausreichte, um historische Aufnahmen auf analogen DVD-Video überlegen. Dank einer verlustlosen Kom- Bändern ohne Qualitätsverlust digital zu archivieren, primierung ("Meridian Lossless Packing"/MLP) lässt suchten Sony und Philips ein Format, das "analoge- sich eine Aufnahme im 5.1-Mehrkanalton auf einer re" Eigenschaften als die konventionelle PCM-Modu- 2/12 DE 102 52 339 A1 2004.05.19 lation aufweist. [0018] Der Kopierschutz der SACD ist sehr durch- [0011] Bitstream-Verfahren sowie die Sigma-Delta dacht und weist mehrere Verteidigungslinien gegen Modulation sind selbstverständlich älter als das potentielle Angreifer auf. Unter anderem wird in jeder DSD-Verfahren. Beispielsweise wurden für die Wie- SACD ein Dekodierungsschlüssel in eine leicht vari- dergabe von CDs 1-Bit-Wandler entwickelt, die unter ierende Bitbreite der Pits/Lands moduliert. Verwendung 128- oder 256-fachen Oversamplings (PSP-PDM : "Pit Signal Processing/Physical Disc CDs wiedergeben können, wobei die Compact Disc Mark"). Ferner kann z.B. ein normales DVD-Laufwerk bekanntlich Musik im PCM-Format enthält die (verschlüsselten) Daten einer SACD nicht lesen, (44.1khz/16Bit). Bei DSD handelt es sich im Gegen- da bereits der Lead-In verschlüsselt ist (SACD-Mark). satz zu diesen Bitstream-DACs um ein eigenes For- [0019] Eine sehr wichtige Eigenschaft des mat, das hier sehr kurz erklärt werden soll. SACD-Formats ist es sicherlich, dass im Standard [0012] Eine analoge Aufnahme – natürlich liesse eine hybride SACD/CD definiert worden ist, bei der sich auch eine digitale Aufnahme in DSD wandeln – eine SACD-Platte neben der hochauflösenden wird mit einer Frequenz von 2,8224 Mhz mit einer SACD-Schicht darunter eine CD-Schicht aufweist. Genauigkeit von lediglich einem Bit abgetastet. Sehr Die SACD-Schicht befindet sich in einer Tiefe von ca. vereinfacht ausgedrückt, bedeutet eine "1" eine Stei- 0.6mm, die CD-Schicht in z.B. 1.2mm, wie es der gung der Wellenform, eine "0" ein Fallen. Zugegebe- CD-Standard vorsieht. nermassen ist diese Erklärung leicht inkorrekt bzw. [0020] Die SACD-Schicht reflektiert rotes Licht (ca. vereinfachend, dafür aber anschaulich. 20%-Refelektion), ist aber sehr transparent für infra- [0013] Um eine ausreichende Dynamik zu errei- rotes Licht, daher erkennt ein CD-Spieler eine CD mit chen, wird das Quantisierungsrauschen mit Noi- ca. 70%-Reflektion. se-Shaping 5.ter oder 7.ter Ordnung in hohe Fre- [0021] Die hybride SACD/CD ermöglicht die Einfüh- quenzbereiche verschoben. Die erreichbare dynami- rung eines Katalogs von SACDs, die nicht nur von sche Bandbreite beträgt nach Philips und Sony der gegenwärtig kleinen Minderheit der Besitzer ei- 120dB im hörbaren Frequenzspektrum, nach meiner nes SACD-Spielers gekauft werden können. Meinung ca. 115dB oder 19 Bit. Ein genauer Wert ist [0022] Allerdings ist die Herstellung einer hybriden kaum zu ermitteln, der Autor weist darauf hin, dass SACD/CD etwas aufwendiger