杜比数字（Dolby Digital）又名杜比AC-3（Dolby AC-3），是杜比实验室开发的音频压缩技术的名称。最初命名为杜比立体声数字，直到1995年，除了杜比TrueHD，音频压缩是有损的，基于改进的离散余弦变换(MDCT)算法。杜比数字的第一次使用是为电影院提供35毫米胶片打印的数字声音；今天，它也被用于诸如电视广播、通过卫星广播、数字视频流、DVD、蓝光光盘和游戏机等应用。
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| 简称 | DD |
|---|---|
| 成立时间 | 1986 |
| 类型 | 音频压缩 |
| 地址 |
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| 网站 | professional |
版本
杜比数字包括多个相类似的压缩技术，当中包括有“Dolby Digital EX”、“Dolby Digital Live”、“Dolby Digital Plus”、“Dolby Digital Surround EX”、“Dolby Digital Recording”、“Dolby Digital Cinema”、“Dolby Digital Stereo Creator”和“Dolby Digital 5.1 Creator”。
杜比数字（Dolby Digital），或称AC-3，是普遍的版本，可以包括多达6个独立的声道。最知名的是5.1声道技术。在5.1声道技术中，5代表着5个基本声道，独立连接至五个不同的喇叭（20至20,000 Hz），分别是右前（RF）、中（C）、左前（LF）、右后（RR）、左后（LR）；而1则代表1个低频声效，连接至低音辅助喇叭（20至120 Hz）。与此同时，杜比数字格式也支持单声道及立体声输出。第一部使用杜比数字编码技术的电影是1992年推出的《蝙蝠侠归来》（Batman Returns）。第一套以杜比数字编码技术的家用激光视盘是1995年推出的《迫切的危机》（Clear and Present Danger）。
而以下的codec名称都是不同，但也是指杜比数字。
- Dolby Digital
- DD（Dolby Digital的缩写，一般会在后面加上声道个数，如DD 2.0、DD 5.1。）
- Dolby Surround AC-3 Digital（第二个标准发布的名称，只在早期（1995及1996年）使用）
- Dolby Stereo Digital（第一个标准发布的名称，只在早期使用）
- Dolby SR-Digital（当编码时结合Dolby SR录音技术时的称呼）
- SR-D（Dolby SR-Digital的缩写）
- Adaptive Transform Coder 3（与杜比数字的比特流格式关连）
- AC-3（ Audio Codec 3, Advanced Codec 3, Acoustic Coder 3的简称。可是，Adaptive TRansform Acoustic Coding 3，或称ATRAC3，是新力开发的另一音效编码格式）
- ATSC A/52（规格标准的名称，现时版本为A/52 Rev. B）
杜比数字环绕EX（Dolby Digital Surround EX），是杜比实验室和Lucasfilm THX在1999年5月面世的星球大战首部曲：威胁潜伏电影中合作的产品。在考虑经济效益和向下兼容性，在左环绕和右环绕中间，加插了后环绕声道，形成6.1输出。它使用了矩阵编码，这是一条独立分离声道，情形就像前置左右声道和中置声道的关系一样。所以它能在标准的5.1设备上输出5.1，又能同时支持杜比数字环绕EX的器材上输出6.1。在星球大战系列中使用了这技术。不少DVD支持杜比数字环绕EX的输出。
杜比数字EX（Dolby Digital EX），或称AC-3 EX，是杜比数字环绕EX的民用版本。杜比数字EX类似杜比早期的Pro-Logic技术，集成了矩阵技术，在立体声音轨上加入一中置和一后置声道。杜比数字EX在5.1杜比数字的基础上加入后置声道，创出6.1或7.1的声道输出。但是，这技术并不能视为真正的6.1或7.1编码，与它的竞争对手DTS-ES格式不同，它并不能提供完整独立分离的6条或7条音轨。
杜比数字Live（Dolby Digital Live，DDL）是一种实时编码技术应用在交互媒体如电子游戏上。在个人电脑和游戏机平台上，它把音频编码成5.1声道并通过S/PDIF接口输出。[1] 。SoundStorm，应用在 Xbox和nForce2的电脑，使用了这技术的雏型。不少使用c-media芯片的声卡提供了这技术如Turtle Beach[2] and Auzentech[3] 。另外，主机版的芯片也有使用这技术，如 Realtek's ALC882D,[4] ALC888DD and ALC888H。DTS公司也有类似功能的技术DTS Connect。
杜比数字Plus（Dolby Digital Plus）又称为E-AC-3，是基于AC3的基础进行加强的编码系统。它把最高比特率提升至6 Mbps，支持14声道（13.1），增强的编码技术能够减少压缩对杂讯（artifact）。无法兼容于Dolby Digital器材，但是Dolby Digital Plus解码器可以将Dolby Digital Plus转码成Dolby Digital 通过光纤/同轴输出。Dolby Digital Plus 是HD DVD和蓝光影碟的必选音频格式。在蓝光播放器中，Dolby Digital Plus是主音轨（Primary Audio）的可选格式，第二音轨（Secondary Audio）必选格式。
杜比TrueHD（Dolby TrueHD）由杜比实验室开发，是一个基于Meridian Lossless Packing的无损编解码格式。HD DVD光盘强制使用了这技术，蓝光光盘中是可选性的。杜比TrueHD支持24位、192 kHz采样率、14声道，最高比特率达18 Mbps（96 kHz采样率、8声道）或27 Mbps（192 kHz采样率、6声道），但HD DVD和蓝光光盘把最大声道数限制为8，192kHz采样率下为6。它亦支持元数据，包括对白归一及动态范围控制。
杜比7.1环绕声（Dolby Surround 7.1）是于2010年发表的最新格式。首次应用电影为《玩具总动员3》。而第一部应用此编码的华语片为《精武风云·陈真》[5]
杜比全景声（Dolby Atmos）是2012年4月发表的环徊立体声技术，首部使用该技术的电影为皮克斯动画工作室制作的《勇敢传说》。这款新技术可以呈现64个独立扬声器的内容，亦可同时发送多达128条音轨，比7.1声道更为细致。[6]
声道设置
使用杜比数字技术下，最标准常用的是5.1声道设置，但杜比数字容许一系列不同声道的选择。全部可供选择的声道如下列所示：
- 单声道（中央）
- 双声道立体声（左、右），选择性地交叉应用杜比环回
- 三声道立体声（左、中、右）
- 双声道立体声加单环回（左、右、环回）
- 三声道立体声加单环回（左、中、右、环回）
- 四声道环绕立体声（左前、右前、左后、右后）
- 五声道环绕立体声（左前、中、右前、左后、右后）
以上所有这些设置可选择性地使用低频效果和杜比数字EX矩阵编码中加入附加后环绕声道。
杜比编码技术是向下兼容的，很多杜比播放器／解码器均备有向下混音作用是发布不同声道至可供使用的扬声器。这包括一些功能例如声音资料通过前扬声器播放（如适用），和当中央扬声器不适用时发布中央频道至左或右扬声器。或当用户只有2.0喇叭时，杜比解码器能把多声道信号混音编码为2.0立体声。
在5.1, 7.1 或其他等文字中，'.1'指的是低频LFE声道。
杜比技术的应用
杜比数字SR-D信号以光学方式把连续性资料块印在35 mm 拷贝正片的片孔之间及光学音轨的侧边。在底片放映时，CCD扫描仪（通常在放映机顶的杜比阅读器，或放映机下半部内嵌）把该范围扫描成视频，然后处理器会把该影像范围互相关系，及抽取数字资料作AC-3比特流，解码输出5.1声道。
杜比数字音效也用在DVD Video及其他纯粹数字媒体上，如家庭影院等。在此格式中，AC3比特流集成在影像和影片控制的资料流中。
AC-3系统在DVD Video以外使用不同带宽限制应用，如数字电视。AC-3标准容许最大编码比特率为640Kbps，35 mm拷贝使用320Kbps固定比特率。HD-DVD和DVD-Video光盘中限制为448Kbps，然而很多播放器可成功播放更高比特率资料（非顺从DVD规格）。ATSC及数字式有线电视限制为448Kbps。Blu-ray Disc、Sony PlayStation 3和Microsoft Xbox游戏机都能输出AC-3信号至全频640Kbps。某些Sony PlayStation 2格式的游戏软件也能支持杜比数字信号输出。
杜比也参与了AAC的开发，MPEG规格的一部分，及考虑继承MP3。AAC能输出AC-3的任何比特率，胜过AC-3，压缩率更高，但技术上更加复杂。AAC在5.1声道中以400 Kbps和双声道中以180 Kbps输出，就已经能提供良好的聆听效果。
杜比数字Plus（DD-Plus）在HD-DVD中作为强制及支持的格式，但在Blu-ray Disc中则作为选择性格式。
不同多媒体格式的杜比技术
| HD（高清）DVD | Blu-ray | DVD | DVD-Audio | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Codec | 相关播放器支持能力 | 声道（最多 可 支持） | 最高比特率 | 相关播放器支持能力 | 声道（最多 可 支持） | 最高比特率 | 相关播放器支持能力器 | 声道（最多 可 支持） | 最高比特率 | 相关播放器支持能力 | 声道（最多 可 支持） | 最高比特率 |
| Dolby Digital | 强制使用 | 5.1 | 504 kbit/s | 强制使用 | 5.1 | 640 kbit/s | 强制使用 | 5.1 | 448 kbit/s | 指定播放器 | 5.1 | 448 kbit/s |
| Dolby Digital Plus | 7.1 | 3 Mbit/s | 选择性支持 | 7.1 | 1.7 Mbit/s | N/A | ||||||
| Dolby TrueHD | 8 | 18 Mbit/s | 8 | 18 Mbit/s | ||||||||
参见
- Dialnorm –杜比数字多媒参数控制获得解码
- 杜比实验室 – 公司发展史和技术信息
- 杜比杂声消减系统 – 以模拟信号记录在录音带的磁带上
- 杜比环回 – 第一个电影院模拟信号和声系统
- Dolby Pro Logic – 消费者版模拟信号和声系统
- Dolby TrueHD –HD DVD 和 Blu-ray Disc中无损压缩的codec。
- Home cinema
- Loudspeaker
- List of Dolby Digital films
- SoundStorm – 即时 AC3编码应用于 nForce2系统电脑。
- C-Media – 生产电脑Dolby Digital Live音效芯片厂商
参考
外部链接
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