杜比数字

Dolby Digital，中文名杜比数字，是杜比实验室开发的有损数字音频编码体系，其基础码流也称 AC-3。它可承载一至五个全频声道和一个可选的低频效果声道，因而常用于 1.0、2.0 和 5.1 声道节目。AC-3 的编码表示和解码过程后来被 ATSC、ETSI 等标准体系采用。

杜比数字首先在电影放映中投入商业应用，1992 年上映的《蝙蝠侠归来》是早期采用该系统的影片之一。35 毫米胶片版把数字数据记录在齿孔之间，同时保留模拟光学声轨；数字区无法读取时，放映系统可以切换到模拟声轨。家庭媒体版本则把 AC-3 码流直接写入 DVD、广播传输流或文件容器，不再沿用胶片上的物理记录方式。

AC-3 采用基于听觉模型的有损变换编码。音频被分为短时频谱系数，编码器依据掩蔽效应和可用码率分配量化精度，再把指数、尾数和控制信息组织成同步帧。解码器可恢复连续 PCM，但无法逐比特还原编码前的数据。为处理突发性声音，编码过程可以改变变换块长度，以在频率分辨率与时间分辨率之间调整。基础规范支持 32、44.1 和 48 kHz 采样率以及从 32 kbit/s 到 640 kbit/s 的多种固定码率。DVD-Video 中的 5.1 声道 Dolby Digital 常见 384 或 448 kbit/s，Blu-ray 可使用最高 640 kbit/s。较高码率为编码器提供更多数据预算，但最终结果还受声道数量、节目内容、编码器版本和母带处理影响。

5.1 声道中的 0.1 表示带宽受限的低频效果声道，而不是按音量或物理扬声器数量计算的十分之一个声道。AC-3 还允许 3/2、2/1、双单声道等多种编码模式。码流中的声道模式说明已编码通道的组织方式，实际播放设备可以依据输出配置下混为双声道或单声道。

杜比数字包含与音频数据一同传送的元数据。dialnorm 用于表明节目对白的参考电平，动态范围控制参数可为不同播放环境提供压缩曲线，中心和环绕下混系数则影响多声道节目转换为较少声道时的比例。这些参数不会改变无损或有损属性，但会使同一条码流在不同设备设置下产生不同的播放电平与动态表现。

DVD-Video 把 Dolby Digital 纳入广泛使用的基础音频体系，数字电视、卫星广播和游戏机也曾大量采用 AC-3。Blu-ray 播放器可以解码 Dolby Digital，并允许以更高的 640 kbit/s 上限保存兼容音轨。压缩码流能够经 S/PDIF 或 HDMI 传送给外部解码器，也可在播放设备中转换为 PCM。

Dolby Digital Plus 使用 E-AC-3 编码，是在 AC-3 基础上扩展的另一种格式，提供更灵活的帧结构、更高码率和最多 7.1 个离散声道。支持 E-AC-3 的系统可以通过规定的转换或兼容机制服务旧设备，但 AC-3 解码器不能直接理解完整的 E-AC-3 扩展数据。包装或媒体信息中的 DD、AC-3、E-AC-3 和 DD+ 应分别识别。

Dolby TrueHD 采用无损编码，与有损的 Dolby Digital 不属于同一种压缩方式。部分 Blu-ray 发行会在 TrueHD 主音轨之外另设 Dolby Digital 兼容音轨；这与 DTS-HD Master Audio 在单一码流中常见的有损核心加无损扩展结构不同。Dolby Atmos 也不是 AC-3 的另一名称：家庭版 Atmos 通常通过 Dolby TrueHD、Dolby Digital Plus 或其他支持空间元数据的承载方式发行。