DTS-HD 마스터 오디오

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1. 개요
2. 특징
3. 인코딩 및 디코딩 과정
- 3.1. 인코딩
- 3.2. 디코딩
4. AV 전송
5. DTS:X
6. 주요 탑재 기기
7. 주요 채용 매체 및 작품
참조

1. 개요

DTS-HD 마스터 오디오는 영화 스튜디오의 사운드트랙을 비트 단위로 재현하는 것을 목표로 하는 무손실 오디오 코덱이다. 블루레이 디스크에서 최대 24.5 Mbit/s의 가변 비트 전송률을 지원하며, 최대 7.1 채널 서라운드 사운드를 제공한다. DTS-HD 마스터 오디오는 DTS 코어 스트림과 잔여 스트림으로 구성되며, 잔여 스트림은 코어 스트림과의 차이 정보를 담아 원본 오디오를 비트 단위로 재현한다. 블루레이 사양에 따라 선택적 코덱으로, 하위 호환성을 위해 기본 DTS 스트림을 제공하기도 한다. DTS-HD 마스터 오디오는 DTS:X의 인코딩 형식으로 사용되며, HDMI를 통해 AV 리시버로 전송된다. 주요 탑재 기기로는 PlayStation 3, PlayStation 4, PlayStation 5, Xbox One, Xbox Series X/S 등이 있으며, 블루레이 디스크에서 주로 사용된다.

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DTS-HD 마스터 오디오
개요
종류	무손실 오디오 코덱
개발	DTS
최초 공개	2004년 11월 1일
설명	DTS-HD 마스터 오디오는 홈 시어터에서 사용되는 무손실 압축 오디오 코덱이다.

2. 특징

DTS-HD 마스터 오디오는 영화 스튜디오의 마스터 사운드트랙을 비트 단위로 정확하게 재현하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 블루레이 디스크에서는 최대 24.5 Mbit/s, HD-DVD에서는 최대 18.0 Mbit/s의 비트 전송률을 지원한다.^[4] 2 채널 스테레오 모드에서는 샘플링 주파수가 최대 192kHz이며, 샘플의 비트 심도는 24비트이다. 다채널 모드에서는 최대 8 채널, 96kHz/24비트를 지원한다.^[2]

DTS-HD 백서에 따르면, DTS-HD 마스터 오디오에는 두 개의 데이터 스트림이 있다.^[10] 하나는 원래의 DTS 코어 스트림이고, 다른 하나는 추가적인 "잔여"(residual) 스트림이다. "잔여" 스트림은 원래의 손실 압축된 DTS 코어 스트림과의 "차이"만을 담고 있다.

DTS-HD MA는 최대 24비트 샘플 심도와 192 kHz 샘플링 주파수 (6.1 또는 7.1 서라운드의 경우 96 kHz)로 최대 8개의 개별 오디오 채널(7.1 서라운드)을 저장할 수 있다.^[2] 추상적으로 사실상 모든 채널 수를 허용하지만,^[3] 제한된 저장 공간 및 비트 전송률 가용성 때문에 실질적인 제한이 있다. DTS-HD MA 비트스트림은 24.5 Mbit/s (순간)를 초과할 수 없으며, 이 중 1.5 Mbit/s를 초과할 수 없는 손실 DTS(DTS CA 사양에 따름)일 수 있다.^[4]

블루레이 사양은 DTS-HD MA를 선택적 코덱으로 규정하므로 일부 블루레이 하드웨어에서는 이를 디코딩하지 못할 수 있다. DTS CA는 MA 확장과 달리 필수이므로 MA를 지원하지 않는 플레이어는 MA 인코딩 디스크의 기본 DTS 스트림으로 자동 설정되고 보조 데이터를 무시한다.^[4] 플레이어가 MA를 지원하더라도 이전 AV 리시버 (예: DVD 시대에 제조된 리시버)와의 하위 호환성을 위해 기본 스트림이 필요할 수 있다.^[5]

DTS-HD MA는 DTS:X의 인코딩 형식이며, 객체 기반 서라운드 사운드 형식으로 돌비 애트모스와 경쟁한다. DTS:X를 전달하는 DTS-HD MA 비트스트림은 채널 기반 서라운드에 필요한 스피커의 고정된 수와 배치와 달리 재생 중에 사용자의 스피커 시스템에 동적으로 매핑되는 최대 9개의 동시 사운드 객체를 포함할 수 있다(DTS 마케팅 담당자는 인터뷰에서 DTS:X를 "whatever.1"이라고 언급했다).^[6] DTS의 확장 규격이며, 마스터 오디오를 지원하지 않는 기기에서 마스터 오디오 콘텐츠를 재생하면 손실 압축된 코어 트랙 재생으로 저하된다.

3. 인코딩 및 디코딩 과정

DTS-HD 마스터 오디오는 영화 스튜디오의 원본 사운드트랙을 정확하게 재현하기 위해 만들어졌다. 블루레이 디스크에서는 최대 24.5 Mbit/s, HD-DVD에서는 최대 18.0 Mbit/s의 비트레이트를 지원한다. 2채널 스테레오 모드에서는 192kHz 샘플링 주파수 및 24 비트 뎁스 샘플을 지원하며, 멀티 채널 모드에서는 최대 8채널, 24bit/96KHz까지 지원한다.

DTS-HD 마스터 오디오는 기본적으로 두 개의 데이터 스트림, 즉 원래의 DTS 코어 스트림과 추가적인 "잔여"(residual) 스트림으로 구성된다.^[10] "잔여" 스트림은 원본 신호와 손실 압축된 DTS 코어 스트림 간의 차이만을 포함한다.

3. 1. 인코딩

DTS-HD 마스터 오디오의 인코딩 과정은 다음과 같다. 먼저 오디오 신호는 두 갈래로 나뉘는데, 하나는 하위 호환성을 위해 코어 인코더로 보내져 DTS 코어 스트림을 생성하고 다시 디코드된다. 다른 하나는 원본 오디오와 디코드된 신호의 차이를 비교하여 "잔여" 데이터를 생성한다. 이 "잔여" 데이터는 원본 신호를 비트 단위로 정확하게 재현하기 위해 무손실 인코더로 압축된다. 마지막으로 코어 인코더에서 생성된 데이터와 "잔여" 데이터가 합쳐져 하나의 비트스트림으로 묶인다.^[7]

디코딩은 이 과정의 반대 순서로 이루어진다. 무손실 압축은 항상 가변 비트 레이트를 사용한다.^[7]

DTS-HD MA는 최대 8개의 개별 오디오 채널(7.1 서라운드)을 저장할 수 있으며, 최대 24비트 샘플 심도와 192 kHz 샘플링 주파수를 지원한다(6.1 또는 7.1 서라운드의 경우 96 kHz).^[2] DTS-HD MA 및 관련 DTS-HD는 추상적으로 사실상 모든 채널 수를 허용하지만,^[3] 저장 공간 및 비트 전송률 가용성의 실질적인 이유로 제한이 있다. DTS-HD MA 비트스트림은 24.5 Mbit/s (순간)를 초과할 수 없으며, 이 중 1.5 Mbit/s를 초과할 수 없는 손실 DTS(DTS CA 사양에 따름)일 수 있다.^[4]

블루레이 사양은 DTS-HD MA를 선택적 코덱으로 규정하므로 일부 블루레이 하드웨어에서는 이를 디코딩하지 못할 수 있다. DTS-HD MA 오디오 스트림은 분기된 특성을 가지는데, DTS CA는 MA 확장과 달리 필수이므로 MA를 지원하지 않는 플레이어는 MA 인코딩 디스크의 기본 DTS 스트림으로 자동 기본 설정하고 보조 데이터를 무시할 수 있다.^[4] 또는 플레이어가 MA를 지원하더라도 이전 AV 리시버 (예: DVD 시대에 제조된 리시버)와의 하위 호환성을 위해 기본 스트림이 필요할 수 있다.^[5]

DTS-HD MA는 DTS:X의 인코딩 형식이며, 객체 기반 서라운드 사운드 형식으로 돌비 애트모스와 경쟁한다. DTS:X를 전달하는 DTS-HD MA 비트스트림은 채널 기반 서라운드에 필요한 스피커의 고정된 수와 배치와 달리 재생 중에 사용자의 스피커 시스템에 동적으로 매핑되는 최대 9개의 동시 사운드 객체를 포함할 수 있다(DTS 마케팅 담당자는 인터뷰에서 DTS:X를 "whatever.1"이라고 언급했다).^[6]

3. 2. 디코딩

오디오 신호는 인코더 입력단에서 두 갈래로 나뉜다. 한 갈래는 하위 호환성을 위해 코어 인코더로 연결되어 다시 디코드된다. 다른 갈래는 원본 오디오와 디코드된 신호의 차이를 비교하여 "잔여" 데이터를 생성한다. 이 "잔여" 데이터는 원래 신호를 비트 단위로 재현할 수 있도록 돕는다. "잔여" 데이터는 무손실 인코더로 들어가고, 코어 인코더에서 인코딩된 데이터와 함께 묶인다.^[7]

디코딩 절차는 위 인코딩 절차의 반대이다. 단, 무손실 압축은 항상 가변 비트 전송률이다.^[7] DTS-HD MA 디코더는 이 과정을 단순히 반대로 수행한다.^[7]

DTS-HD 백서에 따르면,^[10] DTS-HD 마스터 오디오에는 두 개의 데이터 스트림이 있다. 하나는 오리지널 DTS 코어 스트림이고, 다른 하나는 추가 잔여 스트림이다. 잔여 스트림에는 원본 신호와 손실 압축된 DTS 코어 스트림 간의 차이가 포함되어 있다. 신호는 인코더 입력부에서 두 경로로 분할된다. 한쪽은 하위 호환성을 위해 코어 인코더로 보내져 디코딩된다. 다른 한쪽 경로는 디코딩된 코어 신호와 원본 오디오 신호를 비교하여 잔여 신호를 생성한다. 잔여 신호는 원본 음성을 비트 단위로 충실하게 재현하는 데 필요한 정보이다. 그 후, 잔여 데이터를 무손실 인코더로 인코딩하고 코어와 묶는다. 디코딩 처리는 이것을 역으로 한 것이다. DTS-HD의 손실 부호화 기법은 항상 가변 비트 전송률이다.

4. AV 전송

DTS-HD 마스터 오디오는 플레이어 및/또는 리시버 지원에 따라 다음 세 가지 방법 중 하나로 풀 품질의 5.1, 6.1 또는 7.1 채널을 AV 리시버로 전송할 수 있다.^[7]

플레이어의 내부 디코더 및 디지털-아날로그 변환기(DAC)를 사용하여 6, 7 또는 8개의 RCA 단자를 통해 아날로그 오디오로 전송한다.
플레이어의 디코더와 AV 리시버의 DAC를 사용하여 HDMI 1.1(이상) 연결을 통해 6, 7 또는 8 채널의 선형 PCM으로 전송한다.
AV 리시버에서 디코딩과 DAC를 모두 수행하여 HDMI 1.3(이상) 연결을 통해 원본 DTS-HD 마스터 오디오 비트스트림으로 전송한다. (이것은 DTS:X 재생에 필요한 전송 모드이다.)

S/PDIF는 DTS-HD MA(또는 2개 이상의 채널의 PCM)를 전송할 대역폭이 없다. S/PDIF 오디오를 사용하는 설정은 DTS-HD MA를 손실 압축 DTS (S/PDIF가 전송할 수 있음) 또는 다운믹스된 스테레오 사운드 PCM으로 출력할 수 있다.

5. DTS:X

DTS-HD MA는 DTS:X의 인코딩 형식이며, 객체 기반 서라운드 사운드 형식으로 돌비 애트모스와 경쟁한다. DTS:X를 전달하는 DTS-HD MA 비트스트림은 채널 기반 서라운드에 필요한 스피커의 고정된 수와 배치와 달리 재생 중에 사용자의 스피커 시스템에 동적으로 매핑되는 최대 9개의 동시 사운드 객체를 포함할 수 있다(DTS 마케팅 담당자는 인터뷰에서 DTS:X를 "whatever.1"이라고 언급했다).^[6]

6. 주요 탑재 기기

DTS-HD를 재생하려면 광 디지털 케이블이 아닌 HDMI 케이블로 텔레비전과 앰프를 연결하고, 앰프 또는 텔레비전이 DTS-HD를 지원해야 한다. DTS-HD는 기본적으로 DTS와 하위 호환성을 갖는다.

DTS-HD 마스터 오디오를 지원하는 주요 기기는 다음과 같다.

기기명
PlayStation 3 (모델에 따라 버전 업데이트가 필요함)
PlayStation 4
PlayStation 5
Xbox One
Xbox Series X/S

7. 주요 채용 매체 및 작품

DTS-HD는 대부분의 블루레이 디스크에서 채용되고 있다. 음성은 2채널, 5.1채널, 6.1채널 (주로 스타워즈 계열 작품 등), 7.1채널이 있다.

외화
일본 영화
고다이 가 사람들(히지카타 마사토 감독, 2016년) ※ 극장 공개 당시 DOLBY SURROUND 7.1

참조

_[1] 웹사이트 DTD Unveils DTS-HD Brand For High Definition Media Formats http://news.ecoustic[...] 2004-11-01
_[2] 웹사이트 DTS-HD Master Audio Specifications (DTS-HD Master Audio™ - DTS) http://www.dts.com/p[...] 2012-01-10
_[3] 웹사이트 Dolby Pro Logic IIz vs. Audyssey DSX vs. DTS http://www.hemagazin[...] 2009-09-23
_[4] 웹사이트 DTS Demos Master Audio via PC https://www.audiohol[...] 2007-06-04
_[5] 웹사이트 DTS-HD Master Audio: What You Need to Know https://www.lifewire[...]
_[6] 웹사이트 Lookout Dolby Atmos, DTS just entered the next era of surround sound with DTS:X http://www.digitaltr[...] 2015-04-13
_[7] 웹사이트 DTS-HD Audio: Consumer White Paper for Blu-ray Disc Applications https://www.fast-and[...] 2006-11
_[8] 웹사이트 DTS-HD Master Audio Suite(TM) http://dts.com/shop/[...]
_[9] 웹사이트 DTD Unveils DTS-HD Brand For High Definition Media Formats http://news.ecoustic[...] 2004-11-01
_[10] 웹사이트 DTS-HD Audio: Consumer White Paper for Blu-ray Disc and HD DVD Applications http://www.dts.com/D[...] 2006-11

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