b'\n_START_ARTICLE_\nDolby Digital\n_START_SECTION_\nAC-3: l\'algoritmo di compressione del Dolby Digital\n_START_PARAGRAPH_\nIl Dolby Digital \xc3\xa8 un sistema di codifica cosiddetto "lossy", ovvero in cui la codifica audio avviene con perdita di informazioni. Altri sistemi di codifica con perdita di informazioni sono l\'AAC, l\'ATRAC, l\'MP3, il Vorbis, il WMA._NEWLINE_Il sistema prende in input segnali audio digitali PCM, codificati a 48 000\xc2\xa0Hz di frequenza di campionamento e 16 bit di risoluzione, li trasforma analizzandoli nel dominio della frequenza, per poi scartare parte dei dati riducendone la risoluzione effettiva ed innalzando il livello del rumore digitale. Tutta l\'operazione viene eseguita cercando il pi\xc3\xb9 possibile di mantenere la soglia del rumore (di quantizzazione) al di sotto del livello udibile, utilizzando metodi di analisi di tipo "psicoacustico"._NEWLINE__NEWLINE_Il procedimento si basa su almeno 2 principi:_NEWLINE_Il primo \xc3\xa8 che la risoluzione effettiva con cui l\'apparato uditivo umano \xc3\xa8 in grado di percepire uno o pi\xc3\xb9 suoni varia dinamicamente, e dipende dal contenuto del segnale (musicale) composto._NEWLINE_Il secondo \xc3\xa8 il cosiddetto effetto di mascheramento: un tono perfettamente udibile come tono puro pu\xc3\xb2 essere completamente "inudibile" se mascherato da un tono vicino, magari di intensit\xc3\xa0 superiore._NEWLINE_Il sistema di compressione psicoacustica utilizzato dal Dolby Digital si chiama AC3._NEWLINE_Un segnale audio mono PCM lineare (quindi non compresso) a 48\xc2\xa0kHz/16 bit, richiede 768 kbps per essere codificato, pertanto un segnale stereo di questo tipo necessiterebbe di 1\xc2\xa0536 kbps, e un segnale a 5 canali di 3\xc2\xa0840 kbps._NEWLINE_L\'AC3 permette di ridurre questi valori anche di un fattore superiore a 10, richiedendo circa 400 kbit/s per codificare audio 5.1, e meno di 200 kbit/s per codificare audio stereo. Tanto maggiore \xc3\xa8 il fattore di compressione, ovviamente, tanto maggiore \xc3\xa8 la probabilit\xc3\xa0 che il livello di rumore introdotto a causa della perdita di informazioni diventi udibile, causando artefatti di varia natura. Per questo motivo, tanto maggiore \xc3\xa8 la velocit\xc3\xa0 di trasmissione utilizzata per la codifica tanto migliore sar\xc3\xa0 l\'aderenza alla qualit\xc3\xa0 dell\'audio originale non compresso che ci si pu\xc3\xb2 aspettare._NEWLINE_L\'AC3 \xc3\xa8 un sistema di codifica di tipo ibrido, che impiega tecnologie di codifica backward e forward adaptive._NEWLINE_Il decodificatore e il codificatore condividono infatti un algoritmo di codifica noto e non modificabile, che viene sempre utilizzato per la compressione e la decompressione dei dati audio digitali. Il decodificatore, quindi, sa come decodificare i dati anche in assenza di informazioni sul codificatore: questo metodo \xc3\xa8 detto "backward adaptive" e ha il vantaggio di essere molto efficiente, ma lo svantaggio di non essere rinnovabile (se si cambia l\'algoritmo base del codificatore si devono anche cambiare i decodificatori) e di richiedere una discreta complessit\xc3\xa0 nel decodificatore._NEWLINE_Per ovviare a questo secondo problema, l\'algoritmo base dell\'AC3 \xc3\xa8 molto semplice seppure accurato, pertanto non \xc3\xa8 troppo dispendioso in termini computazionali._NEWLINE_Per ovviare al problema della rinnovabilit\xc3\xa0 e permettere di migliorare nel tempo la qualit\xc3\xa0 del sistema, si \xc3\xa8 deciso di aggiungere al core backward adaptive del codificatore, anche delle tecniche di tipo forward adaptive. I dati audio, infatti, vengono compressi nel codificatore anche utilizzando un secondo metodo, pi\xc3\xb9 avanzato e che utilizza algoritmi psicoacustici di qualsiasi complessit\xc3\xa0; ne risulta una seconda versione del segnale compresso che viene confrontata con quanto ottenuto con il metodo base. Se necessario, ovvero se il risultato della compressione pi\xc3\xb9 sofisticata \xc3\xa8 migliore rispetto a quanto ottenuto con l\'algoritmo base, il codificatore pu\xc3\xb2 inserire nel flusso di dati compressi anche alcune informazioni necessarie al decodificatore per adattare l\'algoritmo di decodifica (ovvero il modello psicoacustico base) nonch\xc3\xa9 i dati che esprimono la differenza fra quanto il decoder pu\xc3\xb2 ricalcolare con le informazioni in suo possesso, e quanto calcolato del codificatore durante l\'elaborazione pi\xc3\xb9 avanzata. Questo secondo metodo di compressione si chiama forward compatible._NEWLINE_Combinando una routine backward adaptive con un metodo forward adaptive, l\'AC3 permette di mantenere una buona efficienza di codifica, una relativa semplicit\xc3\xa0 di decodifica e la possibilit\xc3\xa0 di aggiornare e perfezionare il codificatore nel tempo mantenendo la piena compatibilit\xc3\xa0 con i decodificatori pi\xc3\xb9 vecchi.\n_START_SECTION_\nLe configurazioni del Dolby Digital\n_START_PARAGRAPH_\nIl Dolby Digital pu\xc3\xb2 lavorare da un minimo di 1 a un massimo di 7 canali audio digitali a banda piena (20-22 050\xc2\xa0Hz), codificati a 48 000 Hz di campionamento e 16 bit di risoluzione, pi\xc3\xb9 un ulteriore canale destinato alla sola riproduzione delle basse frequenze (canale LFE - Low Frequency Effects). Questo speciale schema si indica con "5.1" e i 5 canali sono: anteriore destro (R) anteriore sinistro (L), centrale (C), surround destro (SR), surround sinistro (SL). I primi due corrispondono al collocamento dei normali canali stereo, il centrale va posizionato al centro dei due canali stereo anteriori, in corrispondenza dello schermo, i surround vanno collocati lateralmente o leggermente arretrati rispetto al punto di ascolto. Il LFE non ha una collocazione precisa, in quanto le basse frequenze sono meno direzionali.\n_START_SECTION_\nLa codifica discreta\n_START_PARAGRAPH_\nIl Dolby Digital 5.1 \xc3\xa8 stato uno dei primi sistemi di codifica digitali multicanali di tipo "discreto", in cui i 5+1 canali sono codificati in modo del tutto indipendente fra loro, come flussi digitali separati. Questo lo differenzia da altri sistemi, detti "matriciali", in cui pi\xc3\xb9 canali audio vengono mescolati fra loro e codificati con un numero inferiore di tracce indipendenti._NEWLINE_Il Dolby Stereo al cinema, grazie al quale si \xc3\xa8 sviluppato il concetto di audio "surround" cinematografico, e la sua versione per il pubblico Dolby Surround che ha permesso la nascita dell\'home-theater, erano sistemi di codifica matriciale in cui 4 canali (dx, sx, c e surround mono) erano miscelati in un semplice segnale stereo (che il decodificatore Dolby Pro-Logic era in grado di elaborare ricostruendo i 4 canali originari, con la limitazione di una minore risposta in frequenza sui canali surround ed una minore separazione effettiva fra i segnali distribuiti fra i diversi canali, causa di un minore realismo del campo sonoro surround complessivo). Il processo di codifica matriciale del Dolby Stereo prendeva il nome di 4-2-4 (4 canali sorgenti, 2 in codifica, 4 in decodifica)._NEWLINE_Una recente estensione del Dolby Digital, chiamata Dolby Digital Surround EX, utilizza proprio la codifica matriciale per aggiungere un settimo canale da posizionare al centro dei due canali surround, chiamato center back surround. Il Dolby Digital, quindi, rimane un sistema di codifica 5.1, che pu\xc3\xb2 offrire 6.1 canali con un metodo matriciale._NEWLINE_Il concorrente principale del Dolby Digital, ovvero il Digital Theater System (DTS), di contro permette di codificare anche 6.1 canali discreti nella variante chiamata DTS-ES Discrete 6.1, che aggiunge il canale back surround o center surround (CS) come segnale discreto e indipendente.\n_START_SECTION_\nLa velocit\xc3\xa0 di trasmissione del Dolby Digital\n_START_PARAGRAPH_\nIl Dolby Digital lavora da un minimo di 96 kbps a un massimo di 640 kbit/s. Al cinema il Dolby Digital viene utilizzato con appena 320 kbit/s di banda, poich\xc3\xa9 stampato nel poco spazio disponibile fra i fori di scorrimento delle pellicole._NEWLINE_Generalmente su DVD viene utilizzato con una velocit\xc3\xa0 di trasmissione di 192 kbit/s per codificare segnali stereo (2.0, 2.1) o stereo surround, e con una velocit\xc3\xa0 di trasmissione compresa fra 384 e 448 kbit/s per i segnali 5.1. Sebbene i decoder in commercio possano lavorare fino a 640 kbit/s, tale possibilit\xc3\xa0 non \xc3\xa8 permessa nella codifica Dolby Digital dei DVD-Video pertanto, attualmente, non viene utilizzata._NEWLINE_La versione cinematografica del Dolby Digital \xc3\xa8 quella che negli anni ha subito minori affinamenti, in quanto bloccata su specifiche piuttosto vecchie e su una velocit\xc3\xa0 di trasmissione ridotta. Molti ritengono che la qualit\xc3\xa0 raggiunta dal Dolby Digital disponibile per il grande pubblico (su DVD) sia ormai palesemente superiore rispetto a quella offerta dalla versione cinematografica.\n_START_SECTION_\nDolby Digital Surround EX\n_START_PARAGRAPH_\nIl Dolby Digital Surround EX \xc3\xa8 stato creato per aggiungere un\'altra coppia di altoparlanti in fondo alla sala. A quanto pare, gli ingegneri della Skywalker Sound, ideatori del sistema THX, durante le fasi finali del film Star Wars: Episodio I - La minaccia fantasma del 1999, hanno proposto alla Dolby importanti modifiche al gi\xc3\xa0 esistente Dolby Digital. La Dolby avrebbe poi ceduto il brevetto alla THX. Per\xc3\xb2 il primo film in questo formato \xc3\xa8 il secondo della trilogia di Austin Powers, Austin Powers: La spia che ci provava, uscito sempre lo stesso anno. Visto che il sistema ha aggiunto un\'altra coppia di altoparlanti in fondo alla sala, esso ha migliorato notevolmente l\'ascolto del film da parte di tutti gli spettatori. Indifferentemente da dove esso sia seduto, l\'audio potr\xc3\xa0 essere ascoltato da tutti alla stessa maniera, cos\xc3\xac come \xc3\xa8 stato pensato dal regista.\n_START_SECTION_\nDolby Digital Plus\n_START_PARAGRAPH_\nUna evoluzione del Dolby Digital \xc3\xa8 il Dolby Digital Plus, utilizzato nei supporti per l\'alta definizione (HD DVD, Blu-ray) e nelle trasmissioni digitali HDTV. Alcune caratteristiche del Dolby Digital Plus sono: una maggiore efficienza di codifica, l\'estensione della velocit\xc3\xa0 di trasmissione fino a 6,144 Mbps (verr\xc3\xa0 tipicamente utilizzato a 640 kbit/s) e l\'aumento del numero di canali discreti a 7.1, tutto mantenendo una buona compatibilit\xc3\xa0 con il Dolby Digital convenzionale (il Dolby Digital Plus \xc3\xa8 "riducibile" semplicemente a un segnale Dolby Digital a 640 kbit/s compatibile con tutti i decoder attuali).'