Что такое долби диджитал

Dolby Digital и DTS: в чем разница?

Сохранить и прочитать потом —

Битва за превосходство в окружении звучанием во всех подробностях

В процессе развития систем домашнего кинотеатра появились новые форматы окружающего звучания, добавившие детальности и реалистичности вечерним просмотрам. Вернемся к истокам и рассмотрим два самых популярных из них – DTS и Dolby Digital.

И DTS, и Dolby Digital представляют собой технологии сжатия аудиосигнала, позволяющие производителям фильмов записывать многоканальный звук, который может воспроизводиться как в кинозалах, так и на домашних системах. Оба обеспечивают потрясающее качество звучания. В чем между ними разница и который из них лучше?

Дьявол, как всегда, в деталях. Или, точнее говоря, в способах кодирования аудиосигнала, применяемых обеими технологиями.

Кодирование сигнала в DTS выполняется с более высоким битрейтом, и по этой причине некоторыми экспертами считается более качественным. Другие возражают, что у Dolby Digital более совершенная технология, позволяющая создавать более качественный звук при меньшей скорости потока данных.

Уже запутались? Все не так сложно: оба варианта широко распространены, и скорее всего вам не придется выбирать.

В своей базовой форме и DTS, и Dolby Digital кодируют 5.1-канальное аудио (то есть рассчитаны на типичную домашнюю аудиосистему с пятью колонками и одним сабвуфером). Более передовые версии технологий, DTS:X и Dolby Atmos, поддерживают 7.1-канальные форматы, окружающее звучание в HD и динамики над головой.

DTS и Dolby Digital можно найти в Blu-ray-проигрывателях, домашних кинотеатрах, игровых консолях, компьютерах, телеприставках и даже смартфонах. Из нашего материала вы узнаете, чем различаются DTS и Dolby Digital – и почему это важно.

Что такое Dolby Digital?

Dolby Digital – это аудиокодек, разработанный компанией Dolby Labs. Он создает многоканальный звук и часто именуется «отраслевым стандартом» (главным образом потому, что Dolby Labs начала работать задолго до DTS).

Первым фильмом с использованием Dolby Digital стал «Бэтмен возвращается» 1992 года. С тех пор компания Dolby выпустила целую серию все более «продвинутых» кодеков, включая Dolby Digital Plus, поддерживающий многоканальный звук в HD и до 7.1 каналов.

Лучшим из них считается Dolby TrueHD, формат без потерь, обещающий звучание, идентичное студийным мастер-записям. И, наконец, есть аудиотехнология нового поколения, основанная на концепции объектов – Dolby Atmos.

Что такое DTS?

Компания DTS (изначально носившая название Digital Theater Systems – «Цифровые системы для кинотеатров») была основана в 1993 году и ориентирована на конкуренцию с Dolby Labs за превосходство в сфере многоканального звука. Ее звездный час настал, когда Стивен Спилберг выбрал DTS для своего блокбастера «Парк юрского периода».

В 1996 году технология DTS начала проникать на рынок потребительской аппаратуры. Несмотря на меньшую известность компании по сравнению с основным конкурентом, многие пуристы считали, что качество звучания в DTS выше из-за кодирования звукового сигнала с более высоким битрейтом.

Как и у Dolby Digital, у DTS с тех пор вышло немало еще более усовершенствованных форматов окружающего звучания, включая DTS-HD High Resolution, поддерживающий до 7.1 каналов, формат без потерь – DTS-HD Master Audio, а также DTS:X, конкурирующий с Dolby Atmos.

В чем разница между DTS и Dolby Digital?

И Dolby Digital, и DTS обеспечивают потрясающие ощущения окружения звуком – но принцип его создания у каждого свой.

Основные отличия – в степени компрессии и значениях битрейтов. Dolby Digital сжимает цифровой аудиосигнал 5.1-канального формата до 640 килобит в секунду для Blu-ray-дисков и до 448 кбит/с – для DVD.

У DTS сжатие меньше, а битрейты выше – до 1,5 Мбит/с для Blu-ray-дисков и до 768 кбит/с – для DVD.

Разница в компрессии становится еще больше у форматов в HD. Dolby Digital Plus поддерживает до 1,7 Мбит/с, а DTS-HD High Resolution – до 6 Мбит/с. Теоретически, меньший уровень сжатия при кодировании обеспечивает большую детальность результата, благодаря чему звуковая дорожка оказывается более похожей на то, что было задумано.

Итак, вопрос решен? Не совсем. Dolby считает, что ее кодеки эффективнее, чем у DTS, и поэтому способны создавать столь же и даже более качественный звук при использовании меньшего битрейта.

В конечном итоге обе технологии подарят вам глубокие впечатления от домашнего просмотра, а выбор саундтрека порой будет определяться тем, какой формат поддерживается имеющимся источником.

DTS:X и Dolby Atmos

Эти сверхсовременные аудиотехнологии во всех отношениях превосходят традиционный многоканальный звук. Они воссоздают эффекты на основе объектов, таких как летящий над головой самолет или свист пуль по всей комнате, благодаря множеству звуковых сигналов, производимых расширенным комплектом АС.

Обе технологии обеспечивают полное погружение, но достигают его разными путями.

Dolby Atmos образует «купол» звука при помощи динамиков, установленных на потолке. Если вы не горите желанием сверлить в нем дыры, есть несколько упрощенных вариантов, включая саундбары Dolby Atmos с направленными вверх динамиками, звук которых отражается от потолка и создает примерно тот же эффект, а также дополнительные модули для традиционных АС, направленные вверх.

OLED-телевизоры LG 2017, 2018 и 2019 годов также поддерживают Atmos, а 4K OLED-телевизор Panasonic GZ2000 оснащен встроенными направленными вверх динамиками Dolby Atmos в тыловой части корпуса.

Все больше производителей оборудования выпускают устройства с поддержкой Dolby Atmos; растет каталог Blu-ray-дисков и стриминговых сервисов с совместимым контентом, включая Amazon Prime Video и Netflix. Постепенно к ним присоединяются и телевещательные компании.

Формат DTS:X отличается большей гибкостью. Он работает со стандартными многоканальными комплектами и не требует применения дополнительных динамиков над головой. Кроме того, он позволяет вручную настраивать звуковые объекты – например, увеличивать громкость голосов в саундтреке, чтобы диалоги были лучше слышны на фоне громких эффектов.

Примерно 90% компонентов систем домашнего кинотеатра совместимы с DTS:X; многие производители либо предлагают прошивки для уже работающих AV-ресиверов, либо выпускают новые модели. Недостаток только один – меньшая распространенность контента. Ни Amazon Prime Video, ни Netflix в настоящее время не поддерживают DTS:X.

Итак, что же оказалось лучше, DTS или Dolby Digital?

Если судить только по характеристикам, DTS превосходит конкурента более высоким битрейтом, способствующим большей реалистичности звучания. При этом другие факторы, такие, как отношение сигнал/шум и калибровка АС, склоняют симпатии множества аудиофилов к Dolby.

В ситуации постоянного развития стандартов лучшим способом обеспечить более захватывающий вечер в компании домашнего кинотеатра станет подбор качественных компонентов, их должная настройка и самый лучший из возможных исходный материал. В такой ситуации, независимо от выбора формата DTS:X или Dolby Atmos, вы получите незабываемые впечатления.

Источник

Что такое декодер dolby digital в телевизоре

Dolby Digital – вмонтированное устройство декодирующего назначения, которое создает шестиканальное звуковое сопровождение спутниковых цифровых вещательных программ или мультимедийного видеоконтента, записанного на цифровой видеокассете, цифровой аудиокассете или с видеосервера.

Что такое декодер dolby digital в телевизоре

Декодер Dolby Digital представлен как система идеально чистого звука. Каналы (левый — центральный и правый — фронтальный) позволяют установить месторасположения источника звука. Отдельно распределенные каналы увлекают телезрителя охватывающими и льющимися с экрана звуками.

Зачем необходим декодер dolby digital в телевизоре

Процессор Dolby Digital стал продолжением ранее воплощенной в жизнь системы кодирования многоканального звука Dolby. При отсутствии сигнала шумопоглащения Dolby работает по принципу снижения шума, а в случае его наличия дает возможность мощному производительному аудио сигналу перебивать шум более низкого уровня. Именно поэтому, эта технология применяет психоакустическую модель слуха.

Внимание! В том случае если сигнал заполняет отдельную часть спектр, шумопоглащения Dolby снижает шумовой уровень в отдельных участках спектра, в которых отсутствует производительный сигнал, делая его незначительным. Это происходит потому, что звуковой сигнал скрывает только ближайший частотный шум.

Приставка Dolby Digital обхватывает множество других резервов:

Как пользоваться декодером dolby digital

Для того чтобы настроить системное устройство, телевизор должен поддерживать стандартные настройки.

Вместе с тем, видеозаписи также должны соответствовать формату DD+. Как правило, его используют во всех BluRay и на отдельных коммерческих каналах.

Для передачи видеоконтента Dolby Digital Plus с видеопроигрывателя на телевизор, а затем на оборудование мультимедийного комплекса потребуется стандартный кабель HDMI 1.3.

Источник

Dolby Digital

Dolby Digital (AC-3, ATSC A/52) (До́лби Ди́джитал) — система пространственного звуковоспроизведения, разработанная фирмой «Dolby Laboratories, Inc.» («Dolby Labs»), руководимой Реем Долби, пионером аудио- и видеопромышленности.

Формат стандартизирован Advanced Television Systems Committee, ему присвоен код A/52, Dolby Digital (DD) является торговой маркой.

Современные системы Dolby Digital предоставляют шесть каналов объёмного цифрового звука. Левый, центральный и правый фронтальные каналы позволяют точно определить позицию источника звука на экране. Отдельные «разделённые» левый и правый задние боковые каналы усиливают ощущение присутствия, создавая объём. А дополнительный низкочастотный канал добавляет накал действию на экране.

В киноиндустрии звуковая дорожка Dolby Digital кодируется оптически прямо на киноленту в промежутках между перфорационными отверстиями. Размещение цифровой звуковой дорожки на том же носителе, что и фильм, позволяет ей сосуществовать вместе с аналоговой дорожкой без привлечения дополнительных носителей данных, а также обеспечивает абсолютную синхронность изображения и звука. В кинотеатрах системы IMAX звук записывается на отдельном жестком диске и синхронизируется с кинопленкой при помощи временно́го кода SMPTE.

Содержание

Кодер системы Dolby AC-3

Цифровой поток на выходе кодера представляет собой последовательность аудиофреймов (Pack AC-3 Frame). Содержащаяся в нём информация условно может быть разделена на две части: основную (Main Information) и дополнительную (Side Information).

Аудиофрейм кодера включает шесть аудиоблоков. Каждый аудиоблок содержит информацию о 512 отсчётах для каждого из кодируемых сигналов (Audio 1, Audio 2, …, Audio n). Вследствие 50 % временного перекрытия в аудиоблок для каждого из сигналов включаются 256 отсчётов предыдущего блока и 256 новых отсчётов. В шести аудиоблоках аудиофрейма общее число обрабатываемых отсчётов для каждого из входных сигналов будет равно 512 × 6 = 3072. Заметим, что если число кодируемых звуковых сигналов равно 5 (формат 3/2), то общее число отсчётов, информация о которых содержится в одном аудиофрейме, составит (512 × 5) × 6 = 15360, однако с учётом 50 % временного перекрытия здесь будет лишь 15360 ÷ 2 = 7680 новых отсчётов.

После сегментации по времени выборки отсчётов звуковой сигнал каждого канала преобразуется в новую совокупность цифровых данных посредством модифицированного дискретного косинусного преобразования (МДКП). Сегментация звуковых сигналов по времени с 50%-ным перекрытием выборок и их преобразование из временной в частотную область выполняются в блоке время-частотного преобразования (Frequency Domain Transform). Перед ортогональным преобразованием выборки отсчётов звуковых сигналов взвешиваются оконной функцией. Последняя представлена в стандарте А/52 таблицей.

Преобразование выборки звукового сигнала из временной области может быть выполнено посредством одного длинного (512-точечного) или двух коротких (256-точечных) преобразований. В первом случае будет получено 256, а во втором — соответственно 128 + 128 коэффициентов МДКП. При короткой выборке коэффициенты МДКП обеих сегментов, содержащие по 128 значений, объединяются в один общий блок путём их чередования. В этом общем блоке будут также 256 коэффициентов МДКП.

Длинное преобразование наиболее предпочтительно для сигналов, медленно изменяющихся по амплитуде с течением времени. Оно имеет лучшее разрешение по частоте. Короткое преобразование обеспечивает лучшее разрешение по времени и применяется для сигналов, амплитуды которых быстро меняются во времени, например в области атаки звука. Флаг Block Switch Flags(blksw flags) указывает, какое преобразование (длинное или короткое) применено при расчёте коэффициентов МДКП. Параметр Block Switch Flags включается в выходной поток цифровых данных как дополнительная информация и используется декодером при выполнении обратного ортогонального преобразования.

При малых скоростях передачи цифровых данных в кодере Dolby AC-3 предусмотрено использование специальной процедуры объединения канальных сигналов (Coupling), позволяющей при их кодировании обойтись меньшим числом битов.

В блоке распределения битов (Bit Allocation) учитывается эффект маскировки. В основе процедуры выделения битов лежит модель слуха, позволяющая оценить максимально допустимое (пороговое) значение уровня шума, который ещё маскируется полезным сигналом в полосе кодирования, и в соответствии с данными этих расчетов выделить при кодировании мантисс коэффициентов МДКП соответствующее число разрядов. Все указанные вычисления выполняются в блоке, называемом обычно психоакустической моделью. Каждая нормированная мантисса квантуется с числом ступеней квантования, соответствующим числу битов, определённому в модуле Bit Allocation.

Порядок кодирования коэффициента МДКП в кодере Dolby AC-3 представляет собой число, изменяющееся в пределах от 0 до 24. Поэтому кодовое слово порядка должно иметь по крайней мере m = 5 разрядов (2 5 = 32). Максимальный порядок в кодере ограничивается значением 24.

Известно, что если спектр выборки звукового сигнала анализируется при помощи банка фильтров, каждый из которых имеет достаточно узкую полосу частот, то разница в уровнях энергии сигнала между соседними фильтрами редко превышает значение 12 dB. Это обстоятельство учтено при кодировании порядков. При кодировании порядков в кодере системы Dolby AC-3 применён метод дифференциальной импульсно-кодовой модуляции, когда кодируется не сам порядок, а разность между значениями порядков соседних коэффициентов МДКП.Первое значение порядка для сигнала каждого канала в самой первой наиболее низкой по частоте полосе анализа — это всегда четырёхбитовое кодовое слово, что соответствует диапазону изменения чисел от 0 до 15. Порядок в следующей вверх по частоте полосе анализа определяется как разница между текущим и предыдущим значениями порядков соответствующих коэффициентов МДКП. В кодере Dolby AC-3 разрешающая способность дифференциальной импульсно-кодовой модуляции (дискретность изменения порядков) при кодировании ограничена значениями −2, −1, 0, +1, +2. Максимальное изменение порядков соседних коэффициентов МДКП составляет ± 2, что соответствует ± 12 dB.

Дифференциальное значение порядков коэффициентов МДКП объединяются в группы. Для процедуры группирования используются три возможных стратегии, обозначенные в стандарте как D15, D25 и D45. В стратегии D15 каждая пара, а в стратегии D45 уже каждая четвёрка дифференциальных значений порядков представлены одним значением числа M в потоке цифровых данных.

Дифференциальные значения порядков, полученные непосредственно из исходных коэффициентов МДКП, на практике не всегда дают максимальную разность соседних коэффициентов, не превышающую диапазон ± 2, что требуют соответствующие таблицы стандарта Dolby AC-3. Поэтому перед кодированием необходима дополнительная обработка массива порядков. С её помощью уменьшаются некоторые значения порядков, но при этом изменяются и соответствующие им значения мантисс так, что в их двоичном представлении впереди появляются нули. После выполнения этой операции максимальный дифференциальный порядок уже не будет превышать требуемое значение, равное ± 2.

Выбор стратегии (D15, D25 или D45) кодирования порядков коэффициентов МДКП — это компромисс между хорошим частотным разрешением, разрешением по времени и числом битов, требуемым для кодирования экспонент. Стратегии D15 и D25 могут быть использованы для кодирования сигналов, имеющих неравномерный спектр, когда значение зкспоненты изменяется довольно быстро от одной полосы анализа к другой. Если же спектр сигнала достаточно гладкий (плоский), тогда используются стратегии кодирования D45.

После выбора стратегии кодирования порядков кодер Dolby AC-3 объединяет кодовые слова, соответствующие дифференциальным значениям экспонент, в группы. Для всех режимов работы кодера наборы чисел M для трёх соседних (k, k + 1, k + 2) коэффициентов МДКП M[k], M[k + 1], M[k + 2] группируются и кодируются как одно семибитовое слово по правилу:

Диапазон изменения мантисс коэффициентов МДКП лежит в пределах от −1 до +1.Знак коэффициента МДКП учитывается при кодировании мантиссы. Процесс квантования мантисс коэффициентов МДКП в стандарте Dolby AC-3 имеет следующие особенности:

При симметричном квантовании вместо квантованных значений мантисс в цифровой поток включены их индексы, заданные соответствующей таблицей. Например, если число ступеней квантования равно 3, а значение мантиссы лежит в пределах от −1 до −1/3, то передаваться к декодеру будет значение, равное −2/3, и ему будет соответствовать индекс mc = 0. Если значение мантиссы лежит в интервале от −1/3 до +1/3, то декодеру передаётся значение, равное нулю, и кодируется индекс mc = 1. И наконец, если значение мантиссы находится в интервале от +1/3 до +1, то декодеру передаётся значение, равное +2/3, и кодируется соответствующий ему табличный индекс mc = 2. Аналогичным образом в форме таблиц задаются интервалы значений мантисс и соответствующие им индексы для числа ступеней квантования равных соответственно 5, 7, 11 и 15. Такой способ квантования позволяет уменьшить число требуемых битов. Для всех других ступеней квантования (32, 64, …, 65536) кодируются не индексы, а сами мантиссы коэффициентов МДКП.

Следующим этапом является кодирование и упаковка в цифровой поток табличных индексов квантованных значений мантисс. При симметричном квантовании для уменьшения требуемого для кодирования индексов числа битов используется дополнительно процедура групирования. Например, при числе ступеней квантования, равном 7, индекс мантиссы изменяется в пределах от 0 до 6. Для кодирования этого ряда чисел требуется 3 бита. При 11 ступенях квантования табличный индекс мантисс лежит в интервале от 0 до 10, а при 15 ступенях квантования он находится уже в интервале от 0 до 14. При этом требуемое для кодирования каждого из них число битов соответственно равно 4 или 5. Группирование табличных индексов позволяет уменьшить требуемое для их кодирования число битов при 3, 5 и 11 ступенях квантования. При 3 и 5 ступенях квантования три табличных индекса мантисс, а при 11 ступенях квантования два табличных индекса мантисс кодируются одним кодовым словом по следующим правилам:

где Group_code[3], Group_code[5] и Group_code[11] — кодовые слова групп табличных индексов мантисс соответственно при 3, 5, 11 ступенях квантования; mc[a], mc[b], mc[c] — табличные индексы мантисс коэффициентов МДКП с номерами a, b и c. Итак при трёх ступенях квантования мантисс (n = 3) кодовое слово группы, состоящей из трёх индексов, будет содержать 5 битов, поэтому на кодирование каждой мантиссы в этом случае будет затрачено 5 ÷ 3 = 1,67 бита. При n = 5 кодовое слово группы мантисс будет представлено уже семибитовым числом, и на кодирование каждой мантиссы потребуется уже 7 ÷ 3 = 2,33 бита. И наконец, при n = 11 на кодирование каждой мантиссы потребуется уже 7 ÷ 2 = 3,5 бита, а при n = 15 — 4 бита и т. д.

В кодере определяется длина кодового слова каждой мантиссы или соответствующего ей табличного индекса, после чего мантиссы распаковываются по специальной процедуре.

При работе в режиме объединения звуковых сигналов кодер объединяет высокочастотные части исходных сигналов в определённой полосе частот в один общий сигнал и генерирует дополнительно так называемые координаты объединения. Последние будут использованы декодером для восстановления энергетических соотношений высокочастотных частей спектра каждого исходного сигнала, подвергнутого процедуре объединения. После декодирования объединённые части в каждом из восстановленных сигналов будут иметь одинаковый спектральный состав и отличаться только уровнем.

Кодер формирует общий сигнал путём простого сложения коэффициентов МДКП объединяемых сигналов. При этом коэффициенты МДКП с 37-го по 252-й группируются в 18 субполос (так называемых полос объединения) по 12 коэффициентов в каждой такой субполосе. Нижняя и верхняя частотные границы полос объединения задаются пользователем. Координаты объединния рассчитываются для каждого объединения субполосного сигнала. Они представляют собой отношения максимальных коэффициентов МДКП каждого объединяемого сигнала и суммарного сигнала в субполосе объединения. Далее координаты объдинения преобразовываются в формат чисел с плавающей запятой и включаются в выходной поток данных как дополнительная информация. Суммарный (объединённый) сигнал кодируется так же, как и сигнал независимых каналов.

Декодер системы Dolby AC-3

Декодер Dolby AC-3 получает порядки коэффициентов МДКП в кодированном и упакованном виде. Чтобы их распаковать и декодировать, необходимо иметь дополнительную информацию о числе передаваемых экспонент в сигнале каждого канала и о стратегии их кодирования (D15,D25,D45), использовавшейся в кодере. Процесс декодирования порядков осуществляется в блоке декодирования экспонент (Decode Exponent). После декодирования порядков выполняется процедура распаковки, деквантования и денормирования мантисс коэффициентов МДКП (Dequantize, Denormalize Mantissas). Для её выполнения используются параметры психоакустической модели, параметры, определяющие распределение битов в кодере, а также восстановление значения порядков коэффициентов МДКП. Операция денормирования мантисс производится посредством сдвигов разрядов кодового слова мантиссы вправо. При этом число сдвигов определяется порядком соответствующего коэффициента МДКП. Если в кодере была использована процедура объединения сигналов ряда каналов, то, очевидно, декодер должен выполнить обратную операцию (De-Coupling), используя переданные декодеру в поле данных дополнительной информации значения координат объединения. В блоке обратного ортогонального МДКП (Inverse Transform) осуществляется обратное преобразование реконструированного в декодере сигнала во временную область.

Схема 1.Структура данных аудиофрейма системы Dolby AC-3.

Схема 2.Структура данных аудиоблока системы Dolby AC-3.

Структура аудиоданных в стандарте Dolby AC-3 показана на схеме 1.Поле данных заголовка (Header) аудиофрейма содержит информацию о синхронизации SI (Syncronizator Information) и информацию о конфигурации потока данных BSI (Bit Stream Information).

Поле данных SI включает синхрослово (0000 1011 0111 0111,или OB77h), биты помехоустойчивого кодирования (CRC — код), частоту дискретизации и размер аудиофрейма. Аудиофрейм системы Dolby AC-3 включает два 16-битовых слова CRC-кода, первое из них следует в начале каждого фрейма после слова синхронизации, а второе — в его конце. Поле данных BSI содержит информацию о конфигурации потока цифровых данных, например, такую, как тип сервиса, режим работы кодера (то есть число кодируемых сигналов или тип звукового формата), абсолютный акустический уровень сигнала каждого канала, информацию о языке, о времени и другое.

Структура данных аудиоблока показана на схеме 2.Он включает в себя следующие поля битов: Block Switch Flags — параметр длины ортогонального преобразования; Dither Flags — признак наличия добавочного шума; Dynamic Range Control — данные управления динамическим диапазоном передаваемых сигналов; Coupling Strategy — информация об объединении сигналов (сигналы каких каналов объединены и начиная с какой частоты); Coupling Coordinats — координаты объединения для сигнала каждого канала; Exponent Strategy — выбранная стратегия кодирования порядков; Exponents — кодовые слова порядков коэффициентов МДКП; Bit Allocation Parametrs — параметры психоакустической модели; Mantissas — кодовые слова мантисс коэффициентов МДКП.

Технологии Dolby Digital

Dolby Digital EX

EX — это приставка, использующаяся для обозначения систем звука Dolby Digital c 6.1 каналами: двух фронтальных, центрального, низкочастотного, тылового объёмного звучания и двух боковых объёмного звучания.

Источник