杜比数字

杜比数位（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。杜比数码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。

## 版本

杜比数位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”。

### 杜比数位

杜比数位（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，杜比数位格式也支援单声道及立体声输出。第一部使用杜比数位编码技术的电影是1992年推出的《蝙蝠侠大显神威》（Batman Returns）。第一套以杜比数位编码技术的家用镭射影碟是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，但也是指杜比数位。

- 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（与杜比数位的位元流格式关连）
- 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）

### 杜比数位环绕EX

杜比数位环绕EX（Dolby Digital Surround EX），是杜比实验室和Lucasfilm THX在1999年5月面世的星际大战首部曲：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装置上输出5.1，又能同时支援杜比数位环绕EX的器材上输出6.1。在星际大战系列中使用了这技术。不少DVD支援杜比数位环绕EX的输出。

### 杜比数位EX

杜比数位EX（Dolby Digital EX），或称AC-3 EX，是杜比数位环绕EX的民用版本。杜比数位EX类似杜比早期的Pro-Logic技术，整合了矩阵技术，在立体声音轨上加入一中置和一后置声道。杜比数位EX在5.1杜比数位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。

### 杜比数位Live

杜比数位Live（Dolby Digital Live，DDL）是一种实时编码技术应用在互动媒体如电子游戏上。在个人电脑和游戏机平台上，它把音讯编码成5.1声道并通过S/PDIF界面输出。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 and Auzentech。另外，主机版的芯片也有使用这技术，如 Realtek's ALC882D, ALC888DD and ALC888H。DTS公司也有类似功能的技术DTS Connect。

这个技术的好处是它能令只支援类比输出的多声道音效装置能以数位多声道输出。

### 杜比数位Plus

杜比数位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。它把最高位元率提升至6 Mbps，支援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

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光碟强制使用了这技术，蓝光光碟中是可选性的。杜比TrueHD支援24位元、192 kHz取样率、14声道，最高位元率达18 Mbps（96 kHz取样率、8声道）或27 Mbps（192 kHz取样率、6声道），但HD DVD和蓝光光碟把最大声道数限制为8，192kHz取样率下为6。它亦支援元资料，包括对白归一及动态范围控制。

### 杜比7.1环绕声

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》

### 杜比全景声

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，亦可同时传送多达128条音轨，比7.1声道更为细致。

## 声道设定

使用杜比数字技术下，最标准常用的是5.1声道设定，但杜比数位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）
- 四声道环回立体声（左前、右前、左后、右后）
- 五声道环回立体声（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位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讯号混音编码为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

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杜比数位SR-D讯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）把该范围扫描成视像，然后处理器会把该影像范围互相关联，及抽取数位资料作AC-3位元流，解码输出5.1声道。

杜比数位音效也用在DVD Video及其他纯粹数位媒体上，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标准容许最大编码位元率为640Kbps，35 mm拷贝使用320Kbps固定位元率。HD-DVD和DVD-Video光碟中限制为448Kbps，然而很多播放器可成功播放更高位元率资料（非顺从DVD规格）。ATSC及数位式有线电视限制为448Kbps。Blu-ray Disc、Sony PlayStation 3和Microsoft Xbox游戏机都能输出AC-3讯号至全频640Kbps。某些Sony PlayStation 2格式的游戏软件也能支援杜比数字信号输出。

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的任何位元率，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。

杜比数位Plus（DD-Plus）在HD-DVD中作为强制及支援的格式，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｜相关播放器支援能力｜声道（最多 可 支援）｜最高位元率｜相关播放器支援能力｜声道（最多 可 支援）｜最高位元率｜相关播放器支援能力器｜声道（最多 可 支援）｜最高位元率｜相关播放器支援能力｜声道（最多 可 支援）｜最高位元率

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｜选择性支援｜7.1｜1.7 Mbit/s｜N/A

Dolby TrueHD｜8｜18 Mbit/s｜8｜18 Mbit/s

## 参见

- Dialnorm –杜比数位多媒参数控制获得解码
- 杜比实验室 – 公司发展史和技术资讯
- 杜比杂声消减系统 – 以模拟讯号记录在录音带的磁带上
- 杜比环回 – 第一个电影院模拟讯号和声系统
- Dolby Pro Logic – 消费者版模拟讯号和声系统
- 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

## 外部链接

- Dolby Laboratories
- Dolby Chart
- AC3Filter - open source DirectShow AC3 decoder
- Open source liba52 dolby digital decoder
- ATSC standards，from which the A/52B "Digital Audio Compression (AC-3) Standard" may be downloaded
- A52Codec QuickTime codec，enables QuickTime to play back AC3 streams on PPC and Intel Macs
- Dolby Digital 5.1 television programs

## 基本资料

- 日语原文：Dolby Digital
- 简称：DD
- 类型：音频压缩
- 成立时间：1986
- 地址：美国