Dolby Digital
Aquesta entrada o secció sobre el tema de la tecnologia no cita les fonts necessàries o els que hi són presents són insuficients . |
Dolby Digital és un sistema de codificació d’ àudio multicanal desenvolupat per Dolby Laboratories i utilitzat en pel·lícules, televisió digital , Laserdiscs , DVD i altres suports de reproducció o transmissió d’àudio digital.
AC-3: l'algorisme de compressió Dolby Digital
Dolby Digital és un sistema de codificació anomenat " lossy ", és a dir, en què la codificació d'àudio té lloc amb pèrdua d'informació. Altres sistemes de codificació amb pèrdues són AAC , ATRAC , MP3 , Vorbis , WMA .
El sistema pren com a entrada PCM senyals d'àudio digitals, codificats a 48 000 Hz de freqüència de mostreig i 16 bits de resolució, els transforma mitjançant l'anàlisi d'ells en el domini de la freqüència, i després descarts part de les dades mitjançant la reducció de la resolució efectiva i elevar el nivell de soroll digital. Tota l'operació es realitza intentant tant com sigui possible mantenir el llindar de soroll (quantització) per sota del nivell audible, mitjançant mètodes d'anàlisi "psicoacústics".
El procediment es basa almenys en dos principis:
- La primera és que la resolució efectiva amb què el sistema auditiu humà és capaç de percebre un o més sons varia dinàmicament i depèn del contingut del senyal compost (musical).
- El segon és l’anomenat efecte emmascarador: un to perfectament audible com a to pur pot ser completament “inaudible” si està emmascarat per un to proper, potser d’una intensitat superior.
El sistema de compressió psicoacústica utilitzat per Dolby Digital s’anomena AC3. Un senyal d'àudio mono PCM lineal (per tant, sense comprimir) a 48 kHz / 16 bits , requereix una codificació de 768 kbps , de manera que un senyal estèreo d’aquest tipus necessitaria 1 536 kbps i un senyal de 5 canals de 3 840 kbps. L'AC3 permet reduir aquests valors fins i tot en un factor superior a 10, que requereix uns 400 kbit / s per codificar àudio 5.1 i menys de 200 kbit / s per codificar àudio estèreo. Com més gran sigui el factor de compressió, òbviament, major serà la probabilitat que el nivell de soroll introduït a causa de la pèrdua d’informació esdevingui audible, provocant diversos tipus d’artefactes. Per aquest motiu, com més alta sigui la velocitat de bits que s’utilitzi per a la codificació, es pot esperar una millor adherència a la qualitat de l’àudio original sense comprimir.
AC3 és un sistema de codificació híbrid que utilitza tecnologies de codificació adaptativa cap enrere i cap endavant . De fet, el descodificador i el codificador comparteixen un algorisme de codificació conegut i no modificable, que sempre s’utilitza per a la compressió i descompressió de dades d’àudio digital. Per tant, el descodificador sap descodificar les dades fins i tot en absència d’informació sobre el codificador. Aquest mètode s’anomena adaptatiu cap enrere i té l’avantatge de ser molt eficient, però té l’inconvenient de no ser renovable (si es canvia l’algoritme bàsic del codificador, també cal canviar els descodificadors) i que requereix una gran quantitat de complexitat a el descodificador.
Per resoldre aquest segon problema, l'algorisme bàsic d'AC3 és molt senzill però precís, per tant no és massa car en termes computacionals. Per superar el problema de renovabilitat i permetre millorar la qualitat del sistema amb el pas del temps, es va decidir afegir tècniques adaptatives cap endavant al nucli adaptatiu cap enrere del codificador. Les dades d'àudio, de fet, es comprimeixen al codificador també mitjançant un segon mètode, més avançat i que utilitza algoritmes psicoacústics de qualsevol complexitat; el resultat és una segona versió del senyal comprimit que es compara amb el que s’obté amb el mètode bàsic. Si és necessari, és a dir, si el resultat de la compressió més sofisticada és millor que l'obtingut amb l'algorisme bàsic, el codificador també pot inserir al flux de dades comprimit alguna informació necessària perquè el descodificador adapti l'algorisme de descodificació (és a dir, la base del model psicoacústic) així com les dades que expressen la diferència entre allò que el descodificador pot recalcular amb la informació que posseeix i allò que el codificador va calcular durant el processament més avançat. Aquest segon mètode de compressió s’anomena compatible amb reenviament . Combinant una rutina d’adaptació cap enrere amb un mètode d’ adaptació cap endavant , l’AC3 permet mantenir una bona eficiència de codificació, una relativa simplicitat de descodificació i la possibilitat d’actualitzar i perfeccionar el codificador al llarg del temps, mantenint la plena compatibilitat amb els descodificadors més antics.
Configuracions Dolby Digital
Dolby Digital pot funcionar des d’un mínim d’1 fins a un màxim de 7 canals d’àudio digitals d’amplada de banda completa (20- 22 050 Hz ), codificat a 48 000 Hz de mostreig i resolució de 16 bits , més un canal addicional destinat només a la reproducció de freqüències baixes (canal LFE, efectes de baixa freqüència ). Aquest patró especial es coneix com a "5.1" i els 5 canals són frontal dret (R), frontal esquerre (L), centre (C), surround dret (SR), surround esquerre (SL). Els dos primers corresponen a la col·locació dels canals estèreo normals, el centre s’hauria de situar al centre dels dos canals estèreo frontals, en correspondència amb la pantalla, els voltants s’haurien de col·locar lateralment o lleugerament per darrere del punt d’escolta. El LFE no té una ubicació precisa, ja que les freqüències baixes són menys direccionals.
Codificació discreta
Dolby Digital 5.1 va ser un dels primers sistemes de codificació digital multicanal "discrets", en què els canals 5 + 1 es codifiquen completament independentment els uns dels altres, com a fluxos digitals separats. Això el diferencia d'altres sistemes, anomenats "matrius", en què es combinen més canals d'àudio i es codifiquen amb un nombre menor de pistes independents. Dolby Stereo al cinema, gràcies al qual es va desenvolupar el concepte de so " surround " cinematogràfic, i la seva versió per al públic Dolby Surround que va permetre el naixement del cinema a casa , eren sistemes de codificació matricial en què 4 canals (dreta, esquerra, c i mono surround ) es van barrejar en un senyal estèreo simple (que el descodificador Dolby Pro-Logic va poder processar reconstruint els 4 canals originals, amb la limitació d’una resposta de freqüència inferior als canals surround i una separació efectiva menor entre senyals distribuïts entre els diferents canals, provocant un realisme inferior del camp de so envoltant general). El procés de codificació de matriu Dolby Stereo va prendre el nom de 4-2-4 (4 canals font, 2 en codificació, 4 en descodificació).
Una recent extensió de Dolby Digital, anomenada Dolby Digital Surround EX, utilitza la codificació matricial per afegir un setè canal que es col·locarà al centre dels dos canals envoltants, anomenat envoltant central posterior . Per tant, Dolby Digital continua sent un sistema de codificació 5.1, que pot oferir 6,1 canals amb un mètode matricial.
El principal competidor de Dolby Digital, o el sistema digital de teatre (DTS), d'altra banda, permet codificar fins i tot 6,1 canals discrets en la variant anomenada DTS-ES Discreta 6.1, que afegeix el canal envoltant posterior o envoltant central (CS) com a senyal discret i independent.
La taxa de bits de Dolby Digital
Dolby Digital funciona des d’un mínim de 96 kbps fins a un màxim de 640 kbit / s. Al cinema, Dolby Digital s’utilitza amb només 320 kbit / s d’amplada de banda, ja que s’imprimeix a l’espai limitat disponible entre els forats lliscants de les pel·lícules. Generalment en DVD s’utilitza amb una velocitat de bits de 192 kbit / s per codificar senyals estèreo (2.0, 2.1) o estèreo envoltants, i amb una velocitat de bits entre 384 i 448 kbit / s per als senyals 5.1. Tot i que els descodificadors del mercat poden funcionar fins a 640 kbit / s, aquesta possibilitat no està permesa a la codificació Dolby Digital de DVD-Vídeos , per tant, actualment no s’utilitza.
La versió cinematogràfica de Dolby Digital és la que ha sofert refinaments menors al llarg dels anys, ja que està enganxada a especificacions bastant antigues i a una velocitat de transmissió reduïda. Molts creuen que la qualitat assolida per Dolby Digital al públic en general (en DVD ) ara és clarament superior a la que ofereix la versió teatral.
Versions
Dolby Digital Surround EX
Dolby Digital Surround EX es va crear per afegir un altre parell d’altaveus a la part posterior de la sala. Pel que sembla, els enginyers de Skywalker Sound , creadors del sistema THX , durant les fases finals de la pel·lícula Star Wars: Episode I - The Phantom Menace de 1999 van proposar a Dolby canvis importants a l’actual Dolby Digital. Més tard, Dolby vendria la patent a THX . Tot i això, la primera pel·lícula en aquest format és la segona de la trilogia d’Austin Powers, The Spy Who Try It , que també es va estrenar el mateix any. Com que el sistema ha afegit un altre parell d’altaveus al fons de la sala, ha millorat molt l’escolta de la pel·lícula per part de tots els públics. Independentment d’on estigui assegut, tothom pot escoltar l’àudio de la mateixa manera, tal com va ser la intenció del director.
Dolby Digital Plus
Una evolució de Dolby Digital és Dolby Digital Plus, que s’utilitza en suports d’alta definició ( HD DVD , Blu-ray ) i en transmissions digitals HDTV . Algunes funcions de Dolby Digital Plus són una major eficiència de codificació, ampliant la velocitat de bits fins a 6,144 Mbps (normalment s’utilitzarà a 640 kbit / s) i augmentarà el nombre de canals discrets a 7,1, tot mantenint una bona compatibilitat amb els sistemes convencionals. Dolby Digital (Dolby Digital Plus és simplement "reduïble" a un senyal Dolby Digital a 640 kbit / s compatible amb tots els descodificadors actuals).
Articles relacionats
Altres projectes
-
Wikimedia Commons conté imatges o altres fitxers a Dolby Digital
Enllaços externs
- ( EN ) Lloc oficial , a professional.dolby.com .
