Kas ir DFF (.dff) audio faila formāts? Īpašības, arhitektūra un kā to atvērt

Mērķējot uz studijas līmeņa skaņas atdarināšanu, tradicionālie daudzbitu impulskoda modulācijas (PCM) formāti, piemēram, WAV, AIFF un FLAC, balstās uz fiksēta bitu dziļuma vārdiem (piemēram, 16‑bit, 24‑bit vai 32‑bit), kas tiek ierakstīti diskrētos intervālos. Lai gan augstas izšķirtspējas PCM var nodrošināt nevainojamu ticamību, tas pieprasa strīvus pret‑aliasinga decimācijas filtrus analogā‑digitālās konversijas posmā, kas var ieviest mikroskopiskus fāzes kropļojumus un laika izplūduma artefaktus.

Lai saglabātu neapstrādāto, nepārtrauktu delta‑sigma pārveidotāju izvadi, ko izmanto profesionālajā masterēšanā un Super Audio CD (SACD) ražošanā, Philips un Sony ieviesa Direct Stream Digital (DSD). Lai uzglabātu un apmainītos ar šiem nefiltrētajiem 1‑bit plūsmām digitālajās darba stacijās, Philips izveidoja DSD Interchange File Format (DSDIFF), standartizējot .dff faila paplašinājumu.

Kas ir DFF fails?

.dff fails ir konteineru formāts, kas balstīts uz Electronic Arts Interchange File Format (IFF) gabalu arhitektūru, un ir paredzēts neapstrādātu 1‑bit Direct Stream Digital plūsmu ietveršanai.

Atšķirībā no PCM — kas katrā laika posmā piešķir daudzbitu bināro vērtību skaņas vilnis amplitūdai — DSD izmanto Pulse-Density Modulation (PDM). Šajā shēmā:

  • Paraugu dziļums ir fiksēts uz vienu bitu ($0$ vai $1$).
  • Audio signāla amplitūda tiek attēlota tikai ar impulzu blīvumu: vairāk vieninieku norāda pieaugošu amplitūdu, vairāk nulles – krītošu amplitūdu, un mainīgi biti (10101010...) apraksta absolūtu analogo klusumu.
  • Pamatstandarts, DSD64, paraugo ienākošo audio ar $2.8224\text{ MHz}$ ($64 \times 44,100\text{ Hz}$), nodrošinot audio joslas platumu, kas pārsniedz $100\text{ kHz}$.

DFF kalpo kā galvenais galvenais apmaiņas formāts profesionālajās digitālajās audio darba stacijās (DAW), piemēram, Merging Technologies Pyramix, saglabājot gan nesaspiestu DSD, gan bezzaudējumu Direct Stream Transfer (DST) saspiestās plūsmas, kas paredzētas fiziskai SACD disku griešanai.

DFF pret DSF: Metadatu un saspiešanas kompromiss

Audiofili, kas pārvalda digitālās mūzikas bibliotēkas, bieži sastopas ar divām galvenajām DSD paplašinājumiem: .dff un .dsf. Lai gan abi nodrošina identisku 1‑bita audio precizitāti, tie pilda atšķirīgas operācijas lomas:

ĪpaļībaDFF (DSDIFF / Philips)DSF (DSD Storage Facility / Sony)
Primārais dizaina mērķisStudijas autorēšana un SACD ražošanaPatērētāju audio glabāšana un tīkla atskaņošana
DST bezzudumu saspiešanaJā (Atbalsta DST datu gabalus)Nē (Tikai nesaspiedts DSD)
Iebūvēti ID3v2 metadatiVāja (Balstās uz vienkāršu tekstu vai blakus XML)Dzimtais un visaptverošs (Iegultais ID3v2 gabals)
Albuma vāka iekļaušanaNav standartizēts dažādos mediju atskaņotājosPlaši atbalstīts modernajos mediju bibliotēku rīkos
Pieņemšana patērētāju programmatūrāAudiofiliem paredzētas DAW, izguves rīkiRoon, Audirvāna, JRiver, portatīvie DAP

Tā kā DFF trūkst universāla, standartizēta gabala modernām ID3v2 birkām un iekļautajam vāka attēlam, daudzi audiofili pārvērš nesaspiestās .dff datnes uz .dsf, lai patērētāju mūzikas lietotnēs varētu vienkārši pārlūkot.

Detalizētas DFF īpašības

1. Tiešā plūsmas pārraide (DST) bezzaudējumu saspiešana

Fiziskajam SACD ir stingri uzglabāšanas ierobežojumi ($4.7\text{ GB}$). Neapstrādāts daudzkanālu 5.1 DSD straumes fails pārsniegtu šo ietilpību. DSDIFF specifikācija ņem vērā šo, atbalstot Direct Stream Transfer (DST) — izsmalcinātu, bezzudumu prognozēšanas un entropijas saspiešanas algoritmu, kas samazina nekompresēto 1‑bitu straumes lielumu aptuveni $50%\text{–}60%$, nepazaudējot pat vienu audio datu bitu.

2. Bloku balstīta IFF hierarhija

Mantojot modulāro IFF standartu, .dff fails sastāv no pašaprakstošiem četru rakstzīmju koda (FourCC) datu blokiem, kas ir iekļauti galvenajā FRM8 aploklē:

  • FRM8: Identificē failu kā 8‑baitu adresētu DSDIFF konteineru.
  • FVER: Saglabā formāta versijas informāciju.
  • PROP: Satur globālos īpašības, piemēram, paraugu frekvenci (FS ) un kanālu piešķiršanas (CHNL).
  • DSD vai DST : Satur faktisko nekompresēto vai DST-kompresēto 1‑bitu audio bitplūsmu.
  • DIAR: Pēc izvēles bloks, kas saglabā diska/celiņa izpildītāja un nosaukuma anotācijas.

3. Dabiski daudzkanālu un augstas frekvences DSD topoloģijas

DSDIFF struktūra bez problēmām paplašina pāri pamata stereo DSD64:

  • Atbalsta daudzkanālu apkārtējā skaņas konfigurācijas (līdz pat 6 atsevišķām kanāliem, ieskaitot centrālo un LFE).
  • Atbalsta ārkārtīgi augstas pārparaugošanas likmes, ieskaitot DSD128 ($5.6448\text{ MHz}$), DSD256 ($11.2896\text{ MHz}$) un eksperimentālas studijas līmeņa DSD512 likmes.

4. Nulles decimācijas artefakti

Atšķirībā no PCM darba plūsmām, kurām nepieciešama pārvēršana uz priekšu un atpakaļ caur decimācijas un interpolācijas posmiem, DFF saglabā neapstrādāto delta-sigma plūsmu, kādu izvada pārveidotājs. Tas izvairās no digitālās skanēšanas, fāzes izplūšanas un augstas kārtas brickwall digitālā filtra krāsošanas.

Galvenās DFF (.dff) iezīmes

ĪpašībaSpecifikācija / Detaļas
Faila paplašinājums.dff
Formāta nosaukumsTiešā straumes digitālā apmaiņas faila formāts (DSDIFF)
Oriģinālie izstrādātājiRoyal Philips Electronics & Sony Corporation
Kodēšanas metode1-bit Delta-Sigma / pulsa blīvuma modulācija (PDM)
Bitu dziļumsTieši 1 bits uz paraugu katram kanālam
Atbalstītās paraugu ņemšanas frekvences$2.8224\text{ MHz}$ (DSD64), $5.6448\text{ MHz}$ (DSD128), $11.2896\text{ MHz}$ (DSD256+)
Audio saspiešanas iespējasNespiedots (DSD chunk) vai bezzaudējumu saspiedots (DST chunk)
Faila izkārtojuma arhitektūraLigzdoti IFF gabali (FRM8, FVER, PROP, DSD / DST )
Kanālu skaits1 (Mono), 2 (Stereo), līdz 6 kanāli (Surround 5.0 / 5.1)
Primārā nozares lomaSACD disku griešana, studijas mastera arhivēšana, DAW apmaiņa

Kā izveidot un konvertēt DFF failus

Tā kā DFF ir cieši saistīts ar studijas masterēšanu un SACD autorēšanu, izveides un konvertēšanas darbplūsmas parasti ietver specializētas audio programmas vai ekstrakcijas rīkus.

Metode 1: Celiņu izvilkšana no SACD ISO attēliem (ISO2DSD / sacd-extract)

Arhivējot fiziskos Super Audio CD, lietotāji bieži izvelk diska attēlu uz .dff:

  1. Izmantojiet saderīgu Blu-ray vai PS3 aparatūras lasītāju, lai izveidotu diska attēla izmešanu kā .iso failu.
  2. Palaidiet ISO2DSD (vai CLI rīku sacd-extract).
  3. Iestatiet ievadi uz .iso failu.
  4. Iestatiet izvades režīmu uz DSDIFF (DFF) Edit Master vai DSDIFF (ar DST dekompresiju).
  5. Noklikšķiniet Execute, lai ģenerētu atsevišķas .dff celiņus katram kustībai vai dziesmai.

Metode 2: DFF pārkodēšana uz DSF (mūsdienīgai ID3 tagošanai)

Lai iegūtu iegultu vāka attēlu un bagātus tagus, nemainot pamata audio, varat pārkodēt nekompresētu .dff failu tieši uz .dsf, izmantojot foobar2000:

  1. Atveriet foobar2000 ar instalētu foo_input_sacd spraudni.
  2. Pievienojiet savu .dff failu atskaņošanas sarakstam.
  3. Ar peles labo pogu klikšķiniet uz celiņa un izvēlieties Convert $\rightarrow$ ….
  4. Iestatiet izvades formātu uz DSF.
  5. Noklikšķiniet uz Convert. Rezultējošais .dsf fails saglabās precīzus 1‑bitu skaņas datus, vienlaikus ļaujot rakstīt iebūvētos ID3v2 tagus.

Metode 3: DST‑saspiedtais DFF atspiedēšana uz nesaspiedtu DFF

Ja multivides atskaņotājs cīnās ar CPU slodzi, kas nepieciešams DST dekodēšanai reāllaikā:

  1. Lejupielādējiet atvērtā koda DSD-PCM-DFF vai DST Decoder CLI tool.
  2. Izpildiet komandu:
    dst-decoder -d input_compressed.dff output_uncompressed.dff
  3. Rezultējošais fails būs nesaspiests 1‑bitu DSDIFF fails, gatavs universālai aparatūras atskaņošanai.

Kā atvērt un atskaņot DFF failus

DFF failu atskaņošana prasa programmatūru, kas spēj vai nu straumēt iebūvēto 1‑bitu audio tieši uz ārēju DSD‑savietojamu digitālo‑analogais pārveidotāju (DAC), vai pārveidot straumi uz augstas izšķirtspējas PCM standarta skaņas kartēm.

  • foobar2000 (Windows): Lejupielādējiet un instalējiet Super Audio CD Decoder (foo_input_sacd) komponentu. Foobar Izvades iestatījumos izvēlieties ASIO: DSD Transcoder vai iestatiet DSD izvades režīmu uz DoP (DSD over PCM) vai tiešu iebūvēto DSD.
  • Audirvāna (macOS / Windows): Nodrošina augstas klases bit-pareizu atkodēšanu .dff failiem, automātiski parsējot gan nesaspiestus DSD, gan DST-saspiestos variantus.
  • JRiver Media Center (Cross-Platform): Ietver gatavu DFF atkodēšanu, ar integrētu bitplūsmas apstrādi, lai caur USB pārsūtītu DSD, izmantojot iebūvētos ASIO draiverus vai DoP.
  • HQPlayer (Signalyst): Vadošs audiophile mastering atskaņotājs, kas spēj ielādēt .dff failus un straumēt tos neizmainītus vai pārēnot tos, izmantojot pielāgotus polifāzes filtrus.
  • VLC Media Player: Jaunākas darbvirsmas versijas var atvērt nesaspiestos .dff failus un dinamiski pārveidot tos uz standarta daudzbitu PCM, lai klausītos caur parastajiem datora skaļruņiem vai austiņām.

Biežāk uzdotie jautājumi (BUJ)

Ko apzīmē DFF?

DFF apzīmē DSD Interchange File Format (DSDIFF), studijas līmeņa failu konteineru, ko Philips izveidoja 1‑bitu Direct Stream Digital audio.

Vai DFF fails var saglabāt saspiestu audio?

Jā; DFF faili var saturēt neapstrādātus nesaspiestos DSD plūsmas, kā arī bitprecīzas bezzaudējumu DST (Direct Stream Transfer) saspiestās plūsmas.

Kāda ir praktiskā atšķirība starp DFF un DSF?

DFF atbalsta DST bezzaudējumu saspiešanu un tiek izmantots SACD izveidei, kamēr DSF atbalsta iebūvētas ID3v2 birkas un vāka mākslu, padarot DSF labāku patērētāju atskaņošanai.

Kāpēc mans DAC rāda PCM, atskaņojot DFF failu?

Ja jūsu multivides atskaņotājs nav konfigurēts ASIO Native DSD vai DSD pār PCM (DoP), programmatūra automātiski samazina 1-bit DSD plūsmu uz standarta PCM, lai nodrošinātu saderību.

Vai DFF faila konvertēšana uz DSF pasliktina audio kvalitāti?

Nē; nekompresēta DFF pārveidošana uz DSF ir bezzaudējumu pārpakotšanas process, kas kopē 1-bit PDM datus, nemainot skaņas kvalitāti.

Atsauču URL un oficiālie resursi