杜比數位（Dolby Digital）又名杜比AC-3（Dolby AC-3），是杜比實驗室開發的音頻壓縮技術的名稱。最初命名為杜比立體聲數字，直到1995年，除了杜比TrueHD，音頻壓縮是有損的，基於改進的離散餘弦變換(MDCT)算法。杜比數碼的第一次使用是為電影院提供35毫米膠片打印的數字聲音；今天，它也被用於諸如電視廣播、通過衛星廣播、數字視頻流、DVD、藍光光盤和遊戲機等應用。
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| 簡稱 | DD |
|---|---|
| 成立時間 | 1986 |
| 類型 | 音頻壓縮 |
| 地址 |
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| 網站 | professional |
版本
杜比數位包括多個相類似的壓縮技術，當中包括有「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」。
杜比數位（Dolby Digital），或稱AC-3，是普遍的版本，可以包括多達6個獨立的聲道。最知名的是5.1聲道技術。在5.1聲道技術中，5代表著5個基本聲道，獨立連接至五個不同的喇叭（20至20,000 Hz），分別是右前（RF）、中（C）、左前（LF）、右後（RR）、左後（LR）；而1則代表1個低頻聲效，連接至低音輔助喇叭（20至120 Hz）。與此同時，杜比數位格式也支援單聲道及立體聲輸出。第一部使用杜比數位編碼技術的電影是1992年推出的《蝙蝠俠大顯神威》（Batman Returns）。第一套以杜比數位編碼技術的家用鐳射影碟是1995年推出的《迫切的危機》（Clear and Present Danger）。
而以下的codec名稱都是不同，但也是指杜比數位。
- Dolby Digital
- DD（Dolby Digital的縮寫，一般會在後面加上聲道個數，如DD 2.0、DD 5.1。）
- Dolby Surround AC-3 Digital（第二個標準發佈的名稱，只在早期（1995及1996年）使用）
- Dolby Stereo Digital（第一個標準發佈的名稱，只在早期使用）
- Dolby SR-Digital（當編碼時結合Dolby SR錄音技術時的稱呼）
- SR-D（Dolby SR-Digital的縮寫）
- Adaptive Transform Coder 3（與杜比數位的位元流格式關連）
- AC-3（ Audio Codec 3, Advanced Codec 3, Acoustic Coder 3的簡稱。可是，Adaptive TRansform Acoustic Coding 3，或稱ATRAC3，是新力開發的另一音效編碼格式）
- ATSC A/52（規格標準的名稱，現時版本為A/52 Rev. B）
杜比數位環繞EX（Dolby Digital Surround EX），是杜比實驗室和Lucasfilm THX在1999年5月面世的星際大戰首部曲：威脅潛伏電影中合作的產品。在考慮經濟效益和向下兼容性，在左環繞和右環繞中間，加插了後環繞聲道，形成6.1輸出。它使用了矩陣編碼，這是一條獨立分離聲道，情形就像前置左右聲道和中置聲道的關係一樣。所以它能在標準的5.1裝置上輸出5.1，又能同時支援杜比數位環繞EX的器材上輸出6.1。在星際大戰系列中使用了這技術。不少DVD支援杜比數位環繞EX的輸出。
杜比數位EX（Dolby Digital EX），或稱AC-3 EX，是杜比數位環繞EX的民用版本。杜比數位EX類似杜比早期的Pro-Logic技術，整合了矩陣技術，在立體聲音軌上加入一中置和一後置聲道。杜比數位EX在5.1杜比數位的基礎上加入後置聲道，創出6.1或7.1的聲道輸出。但是，這技術並不能視為真正的6.1或7.1編碼，與它的競爭對手DTS-ES格式不同，它並不能提供完整獨立分離的6條或7條音軌。
杜比數位Live（Dolby Digital Live，DDL）是一種實時編碼技術應用在互動媒體如電子遊戲上。在個人電腦和遊戲機平台上，它把音訊編碼成5.1聲道並通過S/PDIF介面輸出。[1] 。SoundStorm，應用在 Xbox和nForce2的電腦，使用了這技術的雛型。不少使用c-media晶片的音效卡提供了這技術如Turtle Beach[2] and Auzentech[3] 。另外，主機版的晶片也有使用這技術，如 Realtek's ALC882D,[4] ALC888DD and ALC888H。DTS公司也有類似功能的技術DTS Connect。
杜比數位Plus（Dolby Digital Plus）又稱為E-AC-3，是基於AC3的基礎進行加強的編碼系統。它把最高位元率提升至6 Mbps，支援14聲道（13.1），增強的編碼技術能夠減少壓縮對雜訊（artifact）。無法兼容於Dolby Digital器材，但是Dolby Digital Plus解碼器可以將Dolby Digital Plus轉碼成Dolby Digital 通過光纖/同軸輸出。Dolby Digital Plus 是HD DVD和藍光影碟的必選音頻格式。在藍光播放器中，Dolby Digital Plus是主音軌（Primary Audio）的可選格式，第二音軌（Secondary Audio）必選格式。
杜比TrueHD（Dolby TrueHD）由杜比實驗室開發，是一個基於Meridian Lossless Packing的無損編解碼格式。HD DVD光碟強制使用了這技術，藍光光碟中是可選性的。杜比TrueHD支援24位元、192 kHz取樣率、14聲道，最高位元率達18 Mbps（96 kHz取樣率、8聲道）或27 Mbps（192 kHz取樣率、6聲道），但HD DVD和藍光光碟把最大聲道數限制為8，192kHz取樣率下為6。它亦支援元資料，包括對白歸一及動態範圍控制。
杜比7.1環繞聲（Dolby Surround 7.1）是於2010年發表的最新格式。首次應用電影為《玩具總動員3》。而第一部應用此編碼的華語片為《精武風雲·陳真》[5]
杜比全景聲（Dolby Atmos）是2012年4月發表的環徊立體聲技術，首部使用該技術的電影為皮克斯動畫工作室製作的《勇敢傳說》。這款新技術可以呈現64個獨立揚聲器的內容，亦可同時傳送多達128條音軌，比7.1聲道更為細緻。[6]
聲道設定
使用杜比數位技術下，最標準常用的是5.1聲道設定，但杜比數位容許一系列不同聲道的選擇。全部可供選擇的聲道如下列所示：
- 單聲道（中央）
- 雙聲道立體聲（左、右），選擇性地交叉應用杜比環迴
- 三聲道立體聲（左、中、右）
- 雙聲道立體聲加單環迴（左、右、環迴）
- 三聲道立體聲加單環迴（左、中、右、環迴）
- 四聲道環迴立體聲（左前、右前、左後、右後）
- 五聲道環迴立體聲（左前、中、右前、左後、右後）
以上所有這些設置可選擇性地使用低頻效果和杜比數位EX矩陣編碼中加入附加後環繞聲道。
杜比編碼技術是向下兼容的，很多杜比播放器／解碼器均備有向下混音作用是發佈不同聲道至可供使用的揚聲器。這包括一些功能例如聲音資料通過前揚聲器播放（如適用），和當中央揚聲器不適用時發佈中央頻道至左或右揚聲器。或當用戶只有2.0喇叭時，杜比解碼器能把多聲道訊號混音編碼為2.0立體聲。
在5.1, 7.1 或其他等文字中，'.1'指的是低頻LFE聲道。
杜比技術的應用
杜比數位SR-D訊號以光學方式把連續性資料塊印在35 mm 拷貝正片的片孔之間及光學音軌的側邊。在底片放映時，CCD掃瞄器（通常在放映機頂的杜比閱讀器，或放映機下半部內嵌）把該範圍掃瞄成視像，然後處理器會把該影像範圍互相關聯，及抽取數位資料作AC-3位元流，解碼輸出5.1聲道。
杜比數位音效也用在DVD Video及其他純粹數位媒體上，如家庭影院等。在此格式中，AC3位元流整合在影像和影片控制的資料流中。
AC-3系統在DVD Video以外使用不同頻寬限制應用，如數位電視。AC-3標準容許最大編碼位元率為640Kbps，35 mm拷貝使用320Kbps固定位元率。HD-DVD和DVD-Video光碟中限制為448Kbps，然而很多播放器可成功播放更高位元率資料（非順從DVD規格）。ATSC及數位式有線電視限制為448Kbps。Blu-ray Disc、Sony PlayStation 3和Microsoft Xbox遊戲機都能輸出AC-3訊號至全頻640Kbps。某些Sony PlayStation 2格式的遊戲軟件也能支援杜比數位訊號輸出。
杜比也參與了AAC的開發，MPEG規格的一部分，及考慮繼承MP3。AAC能輸出AC-3的任何位元率，勝過AC-3，壓縮率更高，但技術上更加複雜。AAC在5.1聲道中以400 Kbps和雙聲道中以180 Kbps輸出，就已經能提供良好的聆聽效果。
杜比數位Plus（DD-Plus）在HD-DVD中作為強制及支援的格式，但在Blu-ray Disc中則作為選擇性格式。
不同多媒體格式的杜比技術
| HD（高解析）DVD | Blu-ray | DVD | DVD-Audio | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Codec | 相關播放器支援能力 | 聲道（最多 可 支援） | 最高位元率 | 相關播放器支援能力 | 聲道（最多 可 支援） | 最高位元率 | 相關播放器支援能力器 | 聲道（最多 可 支援） | 最高位元率 | 相關播放器支援能力 | 聲道（最多 可 支援） | 最高位元率 |
| Dolby Digital | 強制使用 | 5.1 | 504 kbit/s | 強制使用 | 5.1 | 640 kbit/s | 強制使用 | 5.1 | 448 kbit/s | 指定播放器 | 5.1 | 448 kbit/s |
| Dolby Digital Plus | 7.1 | 3 Mbit/s | 選擇性支援 | 7.1 | 1.7 Mbit/s | N/A | ||||||
| Dolby TrueHD | 8 | 18 Mbit/s | 8 | 18 Mbit/s | ||||||||
參見
- Dialnorm –杜比數位多媒參數控制獲得解碼
- 杜比實驗室 – 公司發展史和技術資訊
- 杜比雜聲消減系統 – 以模擬訊號記錄在錄音帶的磁帶上
- 杜比環迴 – 第一個電影院模擬訊號和聲系統
- Dolby Pro Logic – 消費者版模擬訊號和聲系統
- Dolby TrueHD –HD DVD 和 Blu-ray Disc中無損壓縮的codec。
- Home cinema
- Loudspeaker
- List of Dolby Digital films
- SoundStorm – 即時 AC3編碼應用於 nForce2系統電腦。
- C-Media – 生產電腦Dolby Digital Live音效晶片廠商
參考
外部連結
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