Dolby Digital ( Inglés Dolby Digital, AC-3, ATSC A/52 ) es un sistema de audio digital multicanal desarrollado por Dolby Laboratories, Inc. " en 1991 para crear bandas sonoras ópticas de alta calidad a partir de copias de películas combinadas [1] . Hasta 1994, el sistema se llamaba "Dolby Stereo Digital", enfatizando la continuidad con el anterior estándar de banda sonora óptica analógica "Dolby Stereo". El formato ha servido como base para toda una familia de estándares de audio digital que utilizan compresión de datos con pérdida , con la excepción del sistema "Dolby TrueHD". El sonido Dolby Digital llega a los cines por primera vezen Batman Returns de 1992 [ 2 ] .
La banda sonora Dolby Digital combinada contiene seis canales independientes para crear una imagen de sonido envolvente y se coloca en los puentes de la perforación de la película. Colocar una pista de audio digital en un portador común con una imagen asegura su sincronización sin ningún dispositivo adicional. La banda sonora Dolby Digital se coloca en copias de películas solo con la banda sonora analógica Dolby SR actuando como respaldo. En caso de daño o falla de la pista de sonido digital, el bloque de sonido del proyector de películas cambia automáticamente a la pista de sonido analógica y, una vez restaurada la lectura, se produce el cambio inverso. Gracias al uso de la misma fuente de seis canales para la codificación de ambos tipos de fonogramas, estos fallos a corto plazo son prácticamente imperceptibles [3] .
El fonograma consta de matrices digitales de color gris neutro impresas en puentes de perforación con recuentos de 76 × 76 píxeles , 1,1 × 1,1 micrómetros de tamaño [4] . A diferencia de las pistas " análogas cian " y digitales SDDS , la impresión se realiza en las tres capas de película positiva en color . En el centro de cada matriz se encuentra el logo del laboratorio Dolby. Las interrupciones en el flujo de datos digitales debido a la perforación se compensan cuando se leen mediante unidades en el amplificador de reproducción [3] . Los cinco canales principales (con la excepción del sexto, el subwoofer) del estándar transmiten un rango de frecuencia de 20 Hz a 20 kHz. Proporciona un rango dinámico de 97dB con 0.001% THD . A una frecuencia de muestreo de 48 kHz, el flujo de datos se genera a una velocidad de 64 kilobits por segundo para cada canal. El flujo resultante de los seis canales es de 384 kilobits por segundo. A pesar de la menor velocidad de lectura del flujo de datos que la de un CD , la calidad de sonido del fonograma es comparable debido al uso del algoritmo de compresión de flujo digital AC-3 y el sistema de reducción de ruido SR (Spectral Recording) [ 5 ] . Al realizar lanzamientos en video de películas con banda sonora en Dolby Digital, sus parámetros se adaptan a los estándares domésticos de DVD-Video y Blu-ray Disc .
La familia de estándares Dolby Digital ha encontrado aplicación en la codificación de audio: en video digital , transmisión de televisión digital , videojuegos y otras áreas de aplicación.
Un sistema similar al primer formato Dolby Pro Logic , con codificación matricial que agrega canales centrales y envolventes al estéreo existente. Dolby Digital EX se diferencia del sistema Dolby Digital regular por tener uno o dos canales además de los seis disponibles.
Dolby Digital Surround-EX es una versión mejorada de Dolby Digital. Añade un canal central para la fila trasera de altavoces. También es posible añadir un canal para altavoces de altura situado en el techo [5] . La idea pertenece a los ingenieros de sonido del estudio Skywalker Sound. El ímpetu fue la necesidad de una imagen sonora de la nave espacial volando sobre el auditorio en la película Star Wars. Episodio I La Amenaza Fantasma ". La tecnología fue desarrollada en colaboración con Dolby Laboratories y Lucasfilm THX.
Dolby Digital Live (DDL) es una tecnología de codificación en tiempo real para audio multicanal (5.1) a formato AC3, propuesta por Dolby Technologies para aplicaciones interactivas como videojuegos . Diseñado para transmitir audio multicanal al receptor a través de la interfaz S/PDIF (óptica o coaxial) .
Su uso le permite deshacerse de las restricciones debido a que solo las pistas multicanal listas para usar (es decir, almacenadas codificadas en formato AC3 o DTS), que generalmente son la banda sonora de las películas, podrían transmitirse a través de interfaces digitales, y en los juegos, las capacidades de salida digital se limitaban al sonido estéreo convencional. Para juegos 5.1 completos en tales casos, se requiere una conexión analógica de tres hilos, si está disponible. La desventaja fundamental e inamovible de la tecnología DDL es una cierta pérdida de calidad de sonido al comprimirlo en formato AC3 (comparable a la transición de CD-Audio a mp3 con una alta tasa de bits), que, sin embargo, no es para nada crítica para su función principal. aplicación prevista. .
Actualmente, esta tecnología se encuentra principalmente en placas base equipadas con los códecs Realtek ALC882D, ALC888DD y ALC888H, así como algunos códecs C-Media. Además, esta tecnología está comenzando a introducirse en las computadoras portátiles , donde, en condiciones de escasez de espacio para conectores analógicos "adicionales", promete las mayores ventajas: un conector le permitirá obtener un sonido 5.1 completo en todas las aplicaciones, siempre que la computadora portátil está conectada a un receptor o un conjunto de altavoces activos con un decodificador incorporado.
De las tarjetas de sonido individuales que soportan esta tecnología, cabe destacar la Terratec Aureon 7.1, y las populares tarjetas de sonido de la familia Creative X-Fi no soportan DDL, a excepción del modelo Creative Recon3D Fatal1ty Champion, en cuyos drivers sí es posible habilitar el codificador Dolby Digital Live.
La creación de MIPS Technologies y Dolby Laboratories, basada en el estándar E-AC-3 extendido, que implica una tasa de bits aumentada a 6.144 Mbps. Las tecnologías de codificación avanzadas reducen los artefactos de compresión .
Peculiaridades:
Dolby TrueHD es un formato de audio comprimido sin pérdidas que utiliza el algoritmo Meridian Lossless Packing (MLP):
A pesar del número declarado de canales correspondientes al estándar 5.1, el sistema también admite otros formatos de audio:
Las configuraciones enumeradas pueden incluir adicionalmente un canal de frecuencia ultrabaja efectivo . Las dos últimas opciones pueden utilizar la codificación de matriz Dolby Digital EX del canal de sonido envolvente secundario. La mayoría de los decodificadores Dolby Digital tienen la capacidad de mezclar diferentes canales: por ejemplo, el canal de sonido envolvente se puede mezclar con los canales frontales cuando no hay altavoces correspondientes.
El estándar de compresión AC-3 permite una tasa de bits máxima de 640 kilobits por segundo. En copias de películas de 35 mm, esta configuración está limitada a 320 kilobits y corresponde a la tasa de bits máxima de MP3 de dos canales . En los discos DVD , la velocidad de bits permitida es mayor, 448 kilobits por segundo, mientras que muchos reproductores de video le permiten reproducir secuencias más rápidas. El estándar HD DVD y la televisión digital ATSC también limitan las tasas de bits a 448 kilobits, mientras que las videoconsolas PlayStation 3 y Xbox , así como los discos Blu-ray , pueden utilizar valores máximos de 640 kilobits por segundo.
Dolby es miembro de pleno derecho de las organizaciones que desarrollan el estándar de codificación de audio avanzada . Los estándares Dolby Digital son parte de la especificación MPEG y el sucesor del formato de audio MP3. Los estándares Dolby Digital Plus y TrueHD se consideraron obligatorios para los discos HD DVD y se consideran un extra opcional para los discos Blu-Ray.
| disco de Blu-ray | DVD de alta definición | DVD de vídeo | DVD de audio | Disco láser | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Formato | Tipo de
compresión |
Permiso / | Estado | Canales
(Máx.) |
Tasa de flujo
( tasa de bits ), máx. |
Estado | Canales
(Máx.) |
Tasa de flujo
( tasa de bits ), máx. |
Estado | Canales
(Máx.) |
Tasa de flujo
( tasa de bits ), máx. |
Estado | Canales
(Máx.) |
Tasa de flujo
( tasa de bits ), máx. |
Estado | Canales
(Máx.) |
Tasa de flujo
( tasa de bits ), máx. |
| Dolby True HD [8] / Atmos | sin pérdidas | 16,24 bits/48,96,192 kHz | Agregar. | 8 (48 kHz, 96 kHz), 6 (192 kHz) | 18Mbps | Revisar | ocho | 18Mbps | No utilizado | ||||||||
| Dolby Digital Plus [9] / Atmos | con pérdidas | 16,24 bits/48 kHz | Agregar. | 7.1 | 1,7Mbps | Revisar | 7.1 | 3 Mbps [6] | |||||||||
| Dolby Digital | con pérdidas | 16,24 bits/48 kHz | Revisar | 5.1 | 640 kbps | Revisar | 5.1 | 504 kbps | Revisar | 5.1 | 448 kbps | Además, en la parte del video para
compatibilidad con reproductores de DVD convencionales |
5.1 | 448 kbps | Agregar. | 5.1 | 384 kbps |
TrueHD en Blu-ray Disc (para compatibilidad con versiones anteriores) contiene una pista adicional en formato Dolby Digital, a diferencia de DTS-HD , que (para compatibilidad con versiones anteriores) contiene el llamado "núcleo" en una transmisión.
La estructura de datos del códec AC-3, en la especificación oficial, se describe como un lenguaje de programación simplificado como " C " [10] . Un flujo de bits es un conjunto de tramas cuyos códigos de tamaño se utilizan junto con un código de frecuencia de muestreo para determinar el número de palabras de dos bits antes de la siguiente palabra de sincronización. Los bloques de canales separados pueden ser largos: en este caso, cada uno de ellos está completamente sujeto a una transformada de coseno discreta modificada . Los bloques cortos se convierten en dos ciclos cortos. La tabla muestra una estructura simplificada del encabezado AC-3.
| número de campo | Número de bits | Contenido |
|---|---|---|
| sincronizar | dieciséis | 0x0B77, transmitir datos en el bit izquierdo primero: orden de bytes |
| Código de redundancia cíclica | dieciséis | |
| Frecuencia de muestreo | 2 | '11'=reservado '10'=32 kHz '01'=44,1 '00'=48 |
| Código de tamaño de marco | 6 | |
| calificador de flujo | 5 | |
| Modo de flujo | 3 | '000'=prioridad de datos de audio |
| Modo de codificación | 3 | '010'=asignación de canales izquierdo y derecho |
| Nivel central | 2 | |
| Nivel de entorno | 2 | |
| Modo envolvente Dolby | 2 | '00'=indefinido '01'= Entorno no incluido '10'= Entorno incluido |
| Compresión de audio | |
|---|---|
| Códecs | |
| Habla/voz | |
| sin pérdidas |
|
| Estándares y formatos | |
| contenedores de medios | |
|---|---|
| Audio video | |
| Audio | |
| Música | |
| Ráster | |
| Vector | |
| Complejo | |
| Formatos de video de transmisión | |||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TELEVISOR |
| ||||||||||||||||||||||||||
Comunicado técnico |
| ||||||||||||||||||||||||||