Blu-Ray e seus codecs

O vídeo sim, mas o áudio nem sempre vem em alta resolução no Blu-Ray.

Por Paulo Roberto Elias

Dizem os filósofos populares que “tudo na vida tem preço”.

Pois bem: o “preço” dos codecs de áudio de alta resolução usados no formato Blu-Ray é o altíssimo bitrate exigido para transmitir os dados por uma cadeia que envolve, em algum ponto, um ou mais decodificadores e um cabeamento HDMI.

A cadeia a que me refiro é a de transmissão de dados, que varia de equipamento para equipamento, e isso só vem servindo para confundir até mesmo o usuário experimentado. E no final, se algum esforço não for feito no escrutínio do assunto, não será possível precisar o que se ganha e o que perde em desempenho desta tecnologia.

A coluna de hoje tem por objetivo tentar aparar as arestas, e, se tiver sucesso, servir até de guia para o usuário que resolver investir no ainda muito caro equipamento de áudio e vídeo de alto desempenho.

O apelo mais óbvio e imediato do Blu-Ray é a imagem estonteante, quando reproduzida por um display competente. Mas, o formato encerra avanços de áudio igualmente significativos, e isto se deve ao fato de que, pela primeira vez, é possível gravar em disco e reproduzir o som digital multicanal do estúdio, de forma integral, e sem deteriorar a imagem.

Para se ter uma idéia do avanço conseguido, basta se comparar com o DVD, que nós, aliás, já achávamos muito bom: no DVD, o máximo que se consegue em áudio sem compressão (LPCM) é dois canais, e nas trilhas de filmes, o áudio é comprimido significativamente, em níveis que chegam a 384 kbps, para 5.1 canais, com o Dolby Digital.

Com o Blu-Ray, o áudio sem nenhuma compressão chega a 8 canais (na prática, 7.1) e dentre os que são comprimidos, se encontram codecs capazes de reproduzir bit a bit o som sem compressão do estúdio, como é o caso do Dolby TrueHD e o DTS HD Master Audio.

Então, o que é que está pegando? É que as diferentes versões dos elementos da cadeia de reprodução (leitor + processador externo) foram aparecendo no mercado em momentos distintos, tornando o que seria uma simples ligação por cabo (HDMI) entre equipamentos num oceano de ajustes pouco compreendidos e/ou esclarecedores.

Som original e codecs

Essencialmente, o que ocorre é o seguinte:

No caso do LPCM, por exemplo, o sinal digital seria o ideal, por ser o mais próximo possível do som de estúdio e por necessitar de apenas uma conversão para ser ouvido. Na verdade, os formatos usados na gravação das fontes invariavelmente se traduzem em alguma forma de PCM, como, por exemplo, o DA-8.

Assim, quando a trilha sonora é transcrita em Blu-Ray usando-se o LPCM, nós temos certeza de estar ouvindo o som original sem qualquer outro tipo de manipulação de codecs. Porém, para reproduzir a trilha em LPCM multicanal do Blu-Ray integralmente, das duas uma: ou o usuário tira o som convertido direto da saída analógica do leitor, ou então é preciso se ter à mão um processador externo capaz de receber o som LPCM multicanal e convertê-lo para analógico.

Neste caso, é também preciso que tanto o transmissor quanto o receptor HDMI sejam da versão 1.1 ou acima, caso contrário não haverá sinal transmitido.

Já no caso dos codecs Dolby TrueHD e DTS HD MA, o sinal PCM original do estúdio é codificado num desses dois formatos, e depois decodificado de volta para LPCM em algum estágio da cadeia de transmissão do sinal. A decodificação pode ser feita dentro do leitor e transmitida como LPCM multicanal para um processador externo capaz de recebê-lo, ou ainda convertido de LPCM para analógico e transmitido pela saída analógica multicanal.

Em equipamentos mais recentes podem ser então transmitidos como bitstream nativo (sem decodificação pelo leitor) e neste caso a decodificação propriamente dita será feita no processador externo, como, por exemplo, um A/V receiver.

Note que esses dois codecs, Dolby TrueHD e DTS HD MA, tem um “core” (ou núcleo) contendo os codecs Dolby Digital e DTS convencionais, respectivamente. O objetivo do “core” é que ele possa ser transmitido no lugar do codec original, para ser reproduzido em sistemas que não estão equipados com os decodificadores correspondentes.

Mas nos casos onde a decodificação desses dois codecs é feita dentro do leitor, o “core” pode ser convertido para LPCM, ao invés dos codecs integrais, e isto per se tem gerado grande confusão nas especificações oferecidas ao usuário final, e porque não dizer uma grande frustração por parte daqueles que investem no equipamento em função da qualidade dos mesmos.

A confusão advém da falta de informações a este respeito, quando o fabricante do leitor não diz para o usuário se o codec integral ou o “core” dele é que está sendo reproduzido. Em alguns casos, o fabricante, além de não usar o codec integral, ainda transforma o “core” de um sistema para outro, como, por exemplo, de Dolby Digital para DTS ou vice-versa.

A “descoberta” de um destas duas manobras acaba acontecendo quando o usuário lê no display do processador que a trilha do codec “X” é transmitida como o codec “Y”, e ele aí ele pode pensar que o equipamento está com algum tipo de defeito!

Diferença entre os formatos de áudio de alta resolução

Pode parecer estranho que exista mais de um formato, para cumprir a mesma finalidade, que é a de transmitir o som original do estúdio onde a trilha foi gravada e mixada. Mas, isto tem uma razão de ser: o Blu-Ray, pela sua capacidade de memória e pelo bitrate generoso, pode conter o LPCM integral (som digital nativo), numa taxa (velocidade) de transmissão constante, que é que o LPCM exige. Os valores típicos para tal são em torno de 6.9 Mbps (milhões de bits por segundo), para 5.1 canais em LPCM a 48 kHz/24 bits.

A decisão de usar este método vai depender do critério do estúdio onde o filme foi produzido, e da necessidade de comprimir mais ou menos a parte de vídeo. São casos como o do estúdio Disney e seus afiliados, que dão preferência ao LPCM multicanal, mantendo assim um produto consistente em qualidade.

Note que transmitir som em LPCM elimina as etapas de codificação e decodificação para outros codecs, de uma só vez, porém o espaço em disco (memória) necessário é muito maior. Hipoteticamente, um filme que ocupe mais de 4 Gbytes com LPCM, ocupará cerca de 1.2 GBytes, com qualquer dos outros dois codecs. Se o estúdio não tiver preocupação com a mídia usada (50 Gbytes em disco no lugar de 25 Gbytes), esta questão passa a ser, relativamente, irrelevante.

Por outro lado, se o espaço em disco estiver a prêmio, o estúdio poderá optar por poupar memória e usar um dos dois codecs, Dolby TrueHD ou DTS HD MA, com a vantagem implícita de se obter um bitrate variável e econômico. Em Dolby TrueHD, o pico da taxa de velocidade gira em torno de 5 Mbps, para um áudio de 7.1 canais, enquanto que com o DTS HD MA o bitrate fica em torno de 6 Mbps no pico do valor transmitido.

Aqui cabe um adendo, esclarecendo ao leitor que o conceito de “lossless” (sem perda) e “compressed” (com compressão) não são excludentes por natureza: o áudio pode ser ao mesmo tempo “lossless” e “compressed”, sem que haja qualquer perda de informação de bits.

No caso, a compressão é parecida com aquela que os usuários de computadores se habituaram a usar, que é a do conceito do antigo PKZIP: você comprime o arquivo original, para tirar do mesmo informações redundantes, e depois descomprime o mesmo colocando de volta as mesmas informações. Só que, para codecs de áudio, é o arquivo comprimido que vai ser usado direto pelo decodificador, ou seja, não é necessária qualquer descompressão prévia.

Segundo esses critérios, nós poderíamos classificar os codecs de alta resolução da seguinte forma: o LPCM multicanal é “lossless” e “uncompressed”; Dolby TrueHD e DTS-HD MA: são “lossless” e “compressed”. Seguindo estes mesmos critérios, tanto Dolby Plus quanto o DTS-HD HR são “lossy” (com perda) e “compressed”.

Existe ainda um último aspecto a se considerar, que é a resolução nativa do áudio: ela é medida principalmente pela taxa de amostragem (48 kHz e 96 kHz) e pela quantidade de bits usados para expressar a informação digital (16 bits, 20 bits e 24 bits).

Fica implícito que taxas maiores destes valores tendem a fornecer um som de melhor qualidade, e de fato muitos ouvintes conseguem perceber a diferença, em alguns casos. Mas, em contrapartida, muitos outros defendem que essa diferença não é tão significativa assim, e que impeça os estúdios de aproveitar melhor o espaço de memória em disco para o aumento do conteúdo, coisas como extras, ou recursos de reprodução, etc.

Subjetividade

Ponderações sobre a subjetividade das opiniões e análises

Nas minhas incontáveis horas de audição, ao longo do meu tempo de vida, eu aprendi a separar o joio do trigo, e por isso convido o leitor a fazer o mesmo. A experiência, neste caso, me mostrou que cada pessoa tem sua própria percepção sobre o que vê e principalmente sobre o que ouve.

A primeira atitude de bom senso que uma pessoa deveria ter sobre certas análises em áudio é que elas nunca sejam precipitadas. Anos atrás, eu fui ao cinema para ver Fantasia 2000, dos estúdios Disney, numa sala que apresentou o filme em Dolby Digital. Na versão em DVD, os mesmos 384 kbps da codificação podem ser encontrados. No passado, foram muitas as críticas a este codificador por exegetas de plantão, e entre elas que o codec resultante carecia de resposta adequada de baixa freqüência.

No entanto, eu desafiaria qualquer um para me provar isso no caso de Fantasia 2000: a trilha é dinâmica, limpa e exibe com clareza o som do tambor baixo, que a gente se acostumou a ouvir nas melhores gravações de música clássica, por selos de audiófilos.

Aqui cabe acrescentar que parte da cadeia de reprodução envolve a participação de um decodificador e amplificadores competentes, mas que variam de performance e qualidade, de um para outro. Vale também lembrar que as mixagens variam tremendamente, e muitas vezes os engenheiros de gravação ficam tentados a aumentar o nível do surround ou dos graves do programa artificialmente, o que em muitos casos pode mascarar um som mal capturado ou com distorção.

Se nós fôssemos todos fanaticamente perfeccionistas, seríamos obrigados a ajustar o som para cada disco que fosse tocado, mas na prática creio que ninguém agüentaria a neurose de fazer isso com o seu equipamento. A idéia de que cada disco pode ter a sua reprodução “otimizada” foi, aliás, o que norteou a THX na concepção do chamado “THX Optimode”, incluído em vários discos.

Mas, eu pergunto: será que tem alguém por aí disposto a “otimizar” o equipamento só para tocar um disco? E ainda: será que isso vai ter algum resultado prático importante?

Neste momento, eu estou experimentando um sistema no qual todos os codecs avançados que eu citei são passados diretamente ao processador (decodificador) externo. Assim, a conversão intermediária para LPCM fica automaticamente eliminada. Antes de fazer isso, eu li e reli opiniões contra e a favor deste método de audição: muitos acham que tanto faz converter o LPCM dentro do leitor ou dentro do processador externo, enquanto que outros notam que existe uma diferença concreta, que beneficia a conversão externa.

Mesmo sem tomar partido de qual método é melhor, eu posso adiantar pelo menos que existe uma claríssima diferença auditiva dos codecs entre si, o que me remete à indagação se a natureza “lossless” dos mesmos é sinônimo de garantia de que o áudio original não sofra qualquer tipo de adulteração pela codificação em si.

Coincidência ou não, todos eles soam diferente, e neste aspecto, na minha avaliação pessoal, o Dolby TrueHD é notoriamente mais próximo do LPCM (tomado como referência de estúdio) do que o DTS-HD MA.

Coincidência ou não, a presença de DTS-HD MA em alguns discos tem causado transtornos de reprodução, seja no envio do codec nativo ao decodificador externo (causando ruídos de impulso capazes de queimar alto-falantes) como nos leitores, obrigando a uma atualização de firmware (caso do Panasonic DMP-BD10A, que eu já relatei aqui no Webinsider). (Índice de textos do autor)

Fora isso, me parece, ao primeiro ouvido, que o DTS-HD MA tem uma reprodução de graves que embola desastrosamente com os médios, mas isto pode ser um artefato de codificação proposital, para “valorizar” o codec frente à concorrência, coisa que a DTS, lamentavelmente, já fez no passado distante.

A presença de codecs avançados, tão interessante no reconhecimento dos méritos técnicos do Blu-Ray, vai certamente exigir, daqui para frente, uma cadeia limpa de reprodução, caso contrário todas as vantagens sônicas que eles oferecem estarão diminuídas ou perdidas. [Webinsider]

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