Dolby Digital ( anglicky Dolby Digital, AC-3, ATSC A/52 ) je digitální vícekanálový audio systém vyvinutý společností Dolby Laboratories, Inc. “ v roce 1991 vytvořit vysoce kvalitní optické zvukové stopy kombinovaných filmových kopií [1] . Do roku 1994 se systém jmenoval „Dolby Stereo Digital“, zdůrazňující kontinuitu s předchozím standardem analogového optického zvukového doprovodu „Dolby Stereo“. Formát sloužil jako základ pro celou rodinu digitálních audio standardů využívajících ztrátovou kompresi dat , s výjimkou systému „Dolby TrueHD“. Zvuk Dolby Digital se poprvé objevil v kinech v roce 1992 ve filmu Batman se vrací [2 ] .
Kombinovaná zvuková stopa Dolby Digital obsahuje šest nezávislých kanálů pro vytvoření prostorového zvukového obrazu a je umístěna na propojkách perforace filmu. Umístěním digitální zvukové stopy na společný nosič s obrazem je zajištěna jejich synchronizace bez jakýchkoliv přídavných zařízení. Zvuková stopa Dolby Digital je umístěna na filmových výtiscích pouze s analogovou zvukovou stopou Dolby SR, která slouží jako záloha. V případě poškození nebo poruchy digitální zvukové stopy se zvukový blok filmového projektoru automaticky přepne na analogovou zvukovou stopu a po obnovení čtení dojde k opačnému přepnutí. Díky použití stejného šestikanálového zdroje pro kódování obou typů zvukových záznamů jsou takové krátkodobé výpadky prakticky nepostřehnutelné [3] .
Zvukový záznam se skládá z barevných, neutrálně šedých digitálních matric vytištěných na perforačních propojkách s počtem pixelů 76 × 76 , o velikosti 1,1 × 1,1 mikrometru [4] . Na rozdíl od „ azurových analogových “ a digitálních stop SDDS probíhá tisk na všechny tři vrstvy barevného pozitivního filmu. Uprostřed každé matrice je logo laboratoře Dolby. Přestávky v digitálním datovém toku způsobené perforací jsou kompenzovány při čtení pohony v přehrávacím zesilovači [3] . Všech pět hlavních (s výjimkou šestého - subwooferu) kanálů standardu přenáší frekvenční rozsah od 20 Hz do 20 kHz. Poskytuje dynamický rozsah 97 dB s 0,001 % THD . Při vzorkovací frekvenci 48 kHz je datový tok generován rychlostí 64 kilobitů za sekundu pro každý kanál. Výsledný tok všech šesti kanálů je 384 kilobitů za sekundu. Navzdory nižší rychlosti čtení datového toku než u CD je kvalita zvuku zvukového záznamu s ním srovnatelná díky použití algoritmu komprese digitálního toku AC-3 a systému redukce šumu SR (Spectral Recording) [ 5 ] . Při videoreportážích filmů se zvukovou stopou Dolby Digital jsou jeho parametry přizpůsobeny domácím standardům DVD-Video a Blu-ray Disc .
Rodina standardů Dolby Digital našla uplatnění v kódování zvuku: v digitálním videu , digitálním televizním vysílání , videohrách a dalších oblastech použití.
Systém podobný ranému formátu Dolby Pro Logic s maticovým kódováním, které přidává středové a prostorové kanály ke stávajícímu stereu. Dolby Digital EX se liší od běžného systému Dolby Digital tím, že má jeden nebo dva kanály navíc k šesti dostupným.
Dolby Digital Surround-EX je vylepšená verze Dolby Digital. Přidává středový kanál pro zadní řadu reproduktorů. Je také možné přidat kanál pro výškové reproduktory umístěný na stropě [5] . Nápad patří zvukařům studia Skywalker Sound. Impulsem byla potřeba zvukového obrazu kosmické lodi přelétající nad hledištěm ve filmu Hvězdné války. Epizoda I Skrytá hrozba ." Technologie byla vyvinuta ve spolupráci s Dolby Laboratories a Lucasfilm THX.
Dolby Digital Live (DDL) je technologie kódování v reálném čase pro vícekanálový (5.1) zvuk do formátu AC3, navržená společností Dolby Technologies pro interaktivní aplikace, jako jsou videohry . Navrženo pro přenos vícekanálového zvuku do přijímače přes rozhraní S/PDIF (optické nebo koaxiální) .
Jeho použití vám umožní zbavit se omezení, kvůli kterým by mohly být přes digitální rozhraní přenášeny pouze hotové (tj. uložené zakódované ve formátu AC3 nebo DTS) vícekanálové stopy, které jsou obvykle zvukovou stopou filmů, a ve hrách byly možnosti digitálního výstupu omezeny na konvenční stereofonní zvuk. Pro plné 5.1 hraní v takových případech je vyžadováno třívodičové analogové připojení, pokud je k dispozici. Zásadní a neodstranitelnou nevýhodou technologie DDL je určitá ztráta kvality zvuku z komprese do formátu AC3 (srovnatelná s přechodem z CD-Audio na mp3 s vysokým bitrate), která však není vůbec kritická pro její hlavní zamýšlená aplikace. .
V současnosti se tato technologie vyskytuje především u základních desek vybavených kodeky Realtek ALC882D, ALC888DD a ALC888H a také některými kodeky C-Media. Tato technologie se také začíná zavádět do notebooků , kde v podmínkách nedostatku místa pro "extra" analogové konektory slibuje největší výhody - jeden konektor vám umožní získat plný 5.1 zvuk ve všech aplikacích za předpokladu, že notebook je připojen k přijímači nebo sadě aktivních reproduktorů s vestavěným dekodérem.
Z jednotlivých zvukových karet podporujících tuto technologii stojí za zmínku Terratec Aureon 7.1 a oblíbené zvukové karty rodiny Creative X-Fi nepodporují DDL, s výjimkou modelu Creative Recon3D Fatal1ty Champion, v jehož ovladačích je je možné aktivovat kodér Dolby Digital Live.
Duchovní dítě MIPS Technologies a Dolby Laboratories, založené na rozšířeném standardu E-AC-3, který znamená zvýšenou přenosovou rychlost na 6,144 Mbps. Pokročilé technologie kódování snižují kompresní artefakty .
Zvláštnosti:
Dolby TrueHD je bezztrátový komprimovaný zvukový formát využívající algoritmus Meridian Lossless Packing (MLP):
Navzdory deklarovanému počtu kanálů odpovídajících standardu 5.1 systém podporuje i další audio formáty:
Uvedené konfigurace mohou navíc obsahovat účinný ultranízkofrekvenční kanál . Poslední dvě možnosti mohou používat maticové kódování Dolby Digital EX sekundárního prostorového kanálu. Většina dekodérů Dolby Digital má schopnost míchat různé kanály: například prostorový kanál lze smíchat s předními kanály, když nejsou k dispozici žádné odpovídající reproduktory.
Kompresní standard AC-3 umožňuje maximální přenosovou rychlost 640 kilobitů za sekundu. U výtisků 35mm filmu je toto nastavení omezeno na 320 kilobitů a odpovídá maximální bitové rychlosti dvoukanálového MP3 . Na discích DVD je povolená přenosová rychlost vyšší, a to 448 kilobitů za sekundu, zatímco mnoho přehrávačů videa umožňuje přehrávat rychlejší toky. Standard HD DVD a digitální televize ATSC také omezují datové toky na 448 kilobitů, zatímco herní konzole PlayStation 3 a Xbox , stejně jako disky Blu-ray , mohou používat maximální hodnoty 640 kilobitů za sekundu.
Dolby je řádným členem organizací, které vyvíjejí standard Advanced Audio Coding . Standardy Dolby Digital jsou součástí specifikace MPEG a jsou nástupcem zvukového formátu MP3. Normy Dolby Digital Plus a TrueHD byly považovány za povinné pro disky HD DVD a jsou považovány za volitelný doplněk pro disky Blu-Ray.
| Blu-ray disk | HD DVD | DVD video | DVD Audio | laserový disk | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Formát | Typ
komprese |
Povolení / | Postavení | Kanály
(Max.) |
Průtok
( bitrate ), max. |
Postavení | Kanály
(Max.) |
Průtok
( bitrate ), max. |
Postavení | Kanály
(Max.) |
Průtok
( bitrate ), max. |
Postavení | Kanály
(Max.) |
Průtok
( bitrate ), max. |
Postavení | Kanály
(Max.) |
Průtok
( bitrate ), max. |
| Dolby TrueHD [8] / Atmos | Bezztrátový | 16,24bit/48,96,192 kHz | Přidat. | 8 (48 kHz, 96 kHz), 6 (192 kHz) | 18 Mbps | Posouzení | osm | 18 Mbps | Nepoužívá | ||||||||
| Dolby Digital Plus [9] / Atmos | Se ztrátami | 16,24bit/48kHz | Přidat. | 7.1 | 1,7 Mbps | Posouzení | 7.1 | 3 Mbps [6] | |||||||||
| Dolby digital | Se ztrátami | 16,24bit/48kHz | Posouzení | 5.1 | 640 kbps | Posouzení | 5.1 | 504 kbps | Posouzení | 5.1 | 448 kbps | Navíc ve video části pro
kompatibilita s běžnými DVD přehrávači |
5.1 | 448 kbps | Přidat. | 5.1 | 384 kbps |
TrueHD na Blu-ray Disc (kvůli zpětné kompatibilitě) obsahuje další stopu ve formátu Dolby Digital, na rozdíl od DTS-HD , který (kvůli zpětné kompatibilitě) obsahuje tzv. „jádro“ v jednom streamu.
Datová struktura kodeku AC-3 je v oficiální specifikaci popsána jako zjednodušený programovací jazyk jako " C " [10] . Bitový tok je sada rámců , jejichž kódy velikosti se používají ve spojení s kódem vzorkovací frekvence k určení počtu dvoubitových slov před dalším synchronizačním slovem. Bloky samostatných kanálů mohou být dlouhé: v tomto případě je každý z nich zcela podroben modifikované diskrétní kosinové transformaci . Krátké bloky jsou převedeny ve dvou krátkých cyklech. Tabulka ukazuje zjednodušenou strukturu hlavičky AC-3.
| Číslo pole | Počet bitů | Obsah |
|---|---|---|
| Synchword | 16 | 0x0B77, vysílat data nejprve levým bitem: pořadí bajtů |
| Kód cyklické redundance | 16 | |
| Vzorkovací frekvence | 2 | '11'=rezervováno '10'=32 kHz '01'=44.1 '00'=48 |
| Kód velikosti rámu | 6 | |
| průtokový kvalifikátor | 5 | |
| Průtokový režim | 3 | '000' = priorita audio dat |
| Režim kódování | 3 | '010'=přiřazení levého a pravého kanálu |
| Středová úroveň | 2 | |
| Úroveň prostředí | 2 | |
| Režim Dolby Surround | 2 | '00'=undefined '01'= Prostředí není zahrnuto '10'= Prostředí je zahrnuto |
| Komprese zvuku | |
|---|---|
| Kodeky | |
| Řeč/hlas |
|
| Bezztrátový |
|
| Standardy a formáty | |
| kontejnery na média | |
|---|---|
| Video/Audio | |
| Zvuk | |
| Hudba |
|
| Rastrové | |
| Vektor | |
| Komplex | |
| Vysílací video formáty | |||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| televize |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Technické vydání |
| ||||||||||||||||||||||||||