HDCD

Skrót od słów High Definition Compatible Digital. Jest to opracowanie pozwalające poprawić niektóre parametry zapisu na płycie kompaktowej bez utraty kompatybilności ze standardem CD. Kompatybilność jest obustronna, co oznacza, że zwykłe odtwarzacze, które nie zostały wyposażone w dekoder HDCD, mogą odczytywać płyty HDCD (choć owocuje to minimalną zmianą charakteru brzmienia). System ten opracowała amerykańska firma Pacific Microsonics. Kompatybilność opiera się na tym, że dodatkowe informacje wykorzystywane przez dekoder HDCD są zatopione w samym sygnale fonicznym. Z punktu widzenia odtwarzacza bez dekodera HDCD te dodatkowe informacje to tylko bardzo cichy szum maskowany przez sam sygnał.

Proces przygotowania nagrań HDCD zaczyna się od konwersji analogowo-cyfrowej wykonywanej z częstotliwością próbkowania 192 lub 176,4 kHz. Następnie sygnał jest konwertowany do częstotliwości próbkowania 96 lub 88,2 kHz i rozdzielczości 24 bitów przy pomocy specjalnych filtrów i poddany dalszej obróbce, po której uzyskuje się już sygnał o częstoliwości próbkowania 44,1 kHz właściwej dla płyty CD. W procesie tym można zmienić strukturę dynamiczną sygnału w zakresie najwyższych (Peak Extend) i najniższych (Low Level Range Extend) poziomów. Peak Extend w łagodny sposób ogranicza szczytowe wartości sygnału a Low Level Range Extend nieznacznie kompresuje sygnał w zakresie najniższych poziomów. W wyniku obu tych operacji można dopasować do możliwości zapisu CD sygnał o większej dynamice. Procesor HDCD wykorzystuje też zmienny filtr decymacyjny (antyaliasingowy), którego parametry są na bieżąco dostosowywane do charakteru sygnału audio. Wykorzystany jest także specjalnie kształtowany dither.

Na płytach HDCD w najmniej znaczącym bicie dodatkowo zapisany jest pseudo-stochastyczny szum, który niesie informację o sposobie kodowania HDCD (parametry Peak Extend, Low Level Range Extend oraz wybór filtru decymacyjnego). Najmniej znaczący bit nie jest jednak wykorzystywany na stałe dla potrzeb HDCD, a jedynie przez około 2-5% czasu nagrania. Według zapewnień Pacific Microsonic zaszyte w ten sposób w sygnale fonicznym parametry kodowania są całkowicie niesłyszalne.

Odtwarzacze wyposażone w dekoder HDCD identyfikują i odczytują dodatkową informację zapisaną w najmniej znaczącym bicie, a następnie wykorzystują ją by rozszerzyć zakres dynamiki nagrania (chodzi o Peak Extend, Low Level Range Extend - wykonuje się proces odwrotny niż przy przygotowaniu nagrania) i wybrać parametry filtru decymacyjnego. Natomiast odtwarzacze nie wyposażone w HDCD nie są w stanie zinterpretować kodowania zapisanego w najmniej znaczącym bicie, a w konsekwencji nie mogą zmienić parametrów filtru ani rozszerzyć zakresu dynamiki i odtwarzają nagranie w takiej postaci w jakiej jest zarejestrowane na płycie, czyli z nieznacznie zmodyfikowaną strukturą dynamiczną.