杜比數碼

Dolby Digital，中文名杜比數字，是杜比實驗室開發的有損數字音頻編碼體系，其基礎碼流也稱 AC-3。它可承載一至五個全頻聲道和一個可選的低頻效果聲道，因而常用於 1.0、2.0 和 5.1 聲道節目。AC-3 的編碼表示和解碼過程後來被 ATSC、ETSI 等標準體系採用。

杜比數字首先在電影放映中投入商業應用，1992 年上映的《蝙蝠俠歸來》是早期採用該系統的影片之一。35 毫米膠片版把數字數據記錄在齒孔之間，同時保留模擬光學聲軌；數字區無法讀取時，放映系統可以切換到模擬聲軌。家庭媒體版本則把 AC-3 碼流直接寫入 DVD、廣播傳輸流或文件容器，不再沿用膠片上的物理記錄方式。

AC-3 採用基於聽覺模型的有損變換編碼。音頻被分為短時頻譜系數，編碼器依據掩蔽效應和可用碼率分配量化精度，再把指數、尾數和控制資訊組織成同步幀。解碼器可恢復連續 PCM，但無法逐比特還原編碼前的數據。為處理突發性聲音，編碼過程可以改變變換塊長度，以在頻率分辨率與時間分辨率之間調整。基礎規範支持 32、44.1 和 48 kHz 採樣率以及從 32 kbit/s 到 640 kbit/s 的多種固定碼率。DVD-Video 中的 5.1 聲道 Dolby Digital 常見 384 或 448 kbit/s，Blu-ray 可使用最高 640 kbit/s。較高碼率為編碼器提供更多數據預算，但最終結果還受聲道數量、節目內容、編碼器版本和母帶處理影響。

5.1 聲道中的 0.1 表示帶寬受限的低頻效果聲道，而不是按音量或物理揚聲器數量計算的十分之一個聲道。AC-3 還允許 3/2、2/1、雙單聲道等多種編碼模式。碼流中的聲道模式説明已編碼通道的組織方式，實際播放設備可以依據輸出配置下混為雙聲道或單聲道。

杜比數字包含與音頻數據一同傳送的元數據。dialnorm 用於表明節目對白的參考電平，動態範圍控制參數可為不同播放環境提供壓縮曲線，中心和環繞下混係數則影響多聲道節目轉換為較少聲道時的比例。這些參數不會改變無損或有損屬性，但會使同一條碼流在不同設備設置下產生不同的播放電平與動態表現。

DVD-Video 把 Dolby Digital 納入廣泛使用的基礎音頻體系，數字電視、衞星廣播和遊戲機也曾大量採用 AC-3。Blu-ray 播放器可以解碼 Dolby Digital，並允許以更高的 640 kbit/s 上限保存兼容音軌。壓縮碼流能夠經 S/PDIF 或 HDMI 傳送給外部解碼器，也可在播放設備中轉換為 PCM。

Dolby Digital Plus 使用 E-AC-3 編碼，是在 AC-3 基礎上擴展的另一種格式，提供更靈活的幀結構、更高碼率和最多 7.1 個離散聲道。支持 E-AC-3 的系統可以通過規定的轉換或兼容機制服務舊設備，但 AC-3 解碼器不能直接理解完整的 E-AC-3 擴展數據。包裝或媒體資訊中的 DD、AC-3、E-AC-3 和 DD+ 應分別識別。

Dolby TrueHD 採用無損編碼，與有損的 Dolby Digital 不屬於同一種壓縮方式。部分 Blu-ray 發行會在 TrueHD 主音軌之外另設 Dolby Digital 兼容音軌；這與 DTS-HD Master Audio 在單一碼流中常見的有損核心加無損擴展結構不同。Dolby Atmos 也不是 AC-3 的另一名稱：家庭版 Atmos 通常通過 Dolby TrueHD、Dolby Digital Plus 或其他支持空間元數據的承載方式發行。