DVD的金嗓子——环绕声技术全面解析
谈到DVD的环绕声技术，我们就不能不提到DOLBY——杜比，最早的立体声道系统——杜比立体声系统中第一次出现了矩阵式四声道立体声。这种技术很快就通过立体声VHS（家用录象系统）录象带、光盘以及电视播音，以杜比环绕声的方式，进入了家庭。现在成百上千万的家用录音重放系统都装有解译杜比环绕声编码节目的设备，使之成为最广泛使用的环绕声技术。
接着出现了分立的5.1声道杜比数码，同样也是最先应用在电影院中，现在已经通过DVD和DVD-ROM、 DTV (数字TV)、光盘、数字导线以及卫星系统进入了家庭。DVD、set-top boxes、环绕声重放系统甚至带有杜比数码译码的PC，数量都已经成百上千万，并且还在迅速增加。
在杜比环绕声和杜比数码之间的所有录象媒体或只有声音的媒体，不管是模拟式的还是数字式的，都可以为用户提供环绕声。除了用户环绕声技术，杜比还发展了一种新型的专业化数字音频译码杜比E，专门用于DTV多通道音频制作和分送。
技术简介：
杜比环绕声是一种矩阵处理过程，这种技术使得所有的立体声（两声道）媒体，不管是模拟式的还是数字式的，都可以传输四声道音频。编码节目设备与单声道和立体声重放系统均全兼容，因而如果用户拥有带杜比环绕声逻辑译码的重放系统，就可以享受四声道环绕声了。杜比环绕声编码节目的两个声道定义为Left total/Right total (Lt/Rt)，以与传统的Left only/Right only(Lo/Ro)立体声节目相区别。
杜比数码有时根据它的技术基础称为“AC-3”。 杜比数码为用户软件提供的一种智能译码，它压缩存储，支持从单声道到5.1声道，并以较低的速度进行传输。杜比数码音频可用于数字电视、数字电缆、DBS传输以及DVD和光盘。
一种称为“downmixing”的特殊功能使得拥有带杜比数码译码的录音重放系统的用户，不管声道配置情况如何，都可以播放5.1声道杜比数码节目。单声道和双声道用户译码器可以根据多声道节目自动地建立单声道、立体声或杜比环绕声 Lt/Rt混合声，并且过程进行得很快。结果，相同的多通道杜比数码比特流，传给了所有的听众，并且满足了所有听众的需要。
为了辨别杜比数码音带的制作形式——单声道、立体声、矩阵化或分立的环绕声，并保证重放正确，在制作过程中、制作后期或者传输过程中，加入了一种称为元数据的辅助信息。有的元数据可输入参数，用来维护一个常数对话框——键入节目内容和来源的重放标准；有的元数据含有dynrange参数,如果收听条件允许的话，比如在深夜的时候，可以应用预先制作的动态范围压缩。
杜比E是一种新型的专业化音频译码技术，该技术允许一对AES/EBU声道，或一对数字VTR声道，在制作后期和分送过程中，把信息传给八个声道。杜比数码只允许一个编码/译码循环，与杜比数码不同，杜比 E允许多声道节目在最终杜比数码编码及播放以前进行译码、处理、再编码，并且编辑成十倍而质量毫无下降，部分原因是杜比E使用了较高的速度。
应该注意杜比数码 和杜比环绕声并不是两种相互排斥的技术，但是前者也不能代替后者。杜比环绕声的优点是使环绕声可以通过两声道立体声媒体传递给用户，包括杜比数码两声道节目。若不能放送5.1频道杜比数码，而制作者又想用环绕声的方式制作节目，以使成百上千万拥有杜比环绕声重放系统的用户可以欣赏到，这时可以使用杜比环绕声编码的两通道（Lt/Rt）杜比数码。对于象DVD-Video这样的多声道媒体，如果为了使录象的数据信息在盘上尽可能多的得到保留，因而其中一种语言用的是5.1声道，而另一种语言用的是两声道矩阵编码，此时这种方法也是很有用的。
DVD-Video 音乐
对于DVD-Video而言杜比数码是一种强制性的音频编码，这意味着杜比数码编码音乐（单声道的、立体声的、杜比环绕声编码两声道的以及5.1声道的）可以制作在一张盘上。除了强制性的磁道以外，还可以使用的就只有使用随机编码的磁道了。在使用NTSC的国家中，杜比数码是唯一的多通道编码方式；在其余国家中，包括欧洲，有两种强制性多通道方式，杜比数码是其中一种。另外，世界上所有的DVD都有杜比数码译码装置。因而，大多数的DVD-Video盘至少可以在杜比数码声道放送，而且有时候只能用杜比数码声道。
DVD—Audio音乐
在最近完成的1.0版的DVD-Audio规范中，所选择的DVD-Audio盘的录象扇区必须与DVD-Video盘的标准相一致。如果你打算利用这种选择，以保证与现存的所有DVD-Video 机兼容，就应该加上杜比数码 5.1（如果是多通道节目）或者是加上PCM两声道方式。由于比特速度很低，所以在高质量的PCM与/或MLP的基础上（位于同一张盘上的音频扇区），再增加节目的杜比数码版是很容易的。这样可以使所制作的盘在现在所用的全部DVD-Video 机上都可以使用，在DVD-Audio以及混合机上也可以使用。
DVD—ROM
随着DVD-ROM驱动器变得越来越流行，杜比数码现在正转向PC平台。虽然最初是由于希望在PC上重放DVD-Video 盘，从而促进了对新型驱动器的需求，但是现在软件开发商在他们所做的DVD-ROM游戏和多媒体应用中也开始支持杜比数码 5.1。对于交互式娱乐而言，多通道音频是一种理想的进步，并且杜比环绕声的声音已经成为PlayStation、Nintendo 64、Sega Dreamcast、以及CD-ROM方式的200多种游戏的一大特色。在越来越多的高级PC声卡和音箱系统中，增加令人激动的不连续的5.1频道 杜比数码，很快就成了一种重要的新型娱乐产品类型。
关于DTV音频和杜比E
为了使音频能够有效地传送给末端听众，使音频通过编码（传输）和译码（接收）循环后仍然能够保持较高的质量，对杜比数码进行了优化。在最初的设计中，并没有考虑到会承受多重编码/解码循环；而通常，DTV音频，在传输之前的制作、后期制作以及分送过程中，要经历很多次编码/解码循环。另外，杜比数码的音频框架(32 ms)与视频框架相互不匹配，这使得根本不可能对使用杜比数码编码音频的节目进行编辑。结果，杜比数码编码必须在传输之前的最后一步做，也就是说其它的音频形式（模拟的或数字的）都做完了之后再进行杜比数码编码。对于使用其它智能音频译码系统（例如MPEG）的DTV格式，情况是一样的。因为TV产品和广播设备大都没有不做修正就能处理多通道PCM音频的设备，所以杜比实验室开发了一种新型的专业化数字编码——杜比 E。杜比 E允许一对AES3或一对AES（可以通过数字VTR或数字服务器录制）携带八路音频信号再加上杜比数码元数据。这样许多设备只要在原有的数字音频分送系统中，简单地添上杜比 E编码器和解码器，就可以转换成多通道音频。经过复杂的代数运算和低比例压缩，杜比 E信号可以承受10个甚至更多前后相接的编码/解码循环，而听起来音质毫无下降。另外，杜比 E音频框架与视频框架相互是匹配的，所以音频视频编辑过程中可以在数字范围内平稳地进行转换。因此，杜比 E是一种理想的制作DTV节目的“分布”编码；而杜比数码数据传输速度低，是一种理想的“发送”编码。
放送完整的混合声
两通道矩阵环绕编码（Lt/Rt）混合声可以象传统的立体混合声一样精确地传送给听众，并且在所有的两通道录音带上，在多通道录音带的两个磁道上，或者在录象带的两个声道上，都可以进行。不连续的5.1频道混合声，通常是在单独的八通道录音带（如TASCAM DA88）上放送的。对于最终是用于DTV广播的音乐，最好把以杜比 E编码方式录制的混合声传送到数字音频或视频磁带的两个磁道上去。
DVD混合声的制作
本来杜比数码多通道编码器特别贵，因此只有装备完全的DVD制作设备才能把多通道环绕混合声原版盘转换成5.1频道杜比数码比特流。尽管内容提供者仍然可以把不连续的多通道混合声传送到这样的设备上，但是现在他们在家中就可以制作带元数据的杜比数码音乐。有了价格低廉的杜比数码 codecs和应用软件，就可以在装有数字I/O声卡的Windows计算机上录制杜比数码（AC3）文件了。
