TOSLINK ist kein eigenes Tonformat, sondern eine Bauweise: die optische Ausführung von S/PDIF. Übertragen werden dieselben Daten wie über die koaxiale Variante, nur nicht als Spannung durch Kupfer, sondern als rotes Licht durch einen Kunststoff-Lichtleiter. Der Name geht auf Toshiba zurück, das Verfahren ist als JEITA-Norm festgeschrieben.

Ausführliche Erklärung

Im Sendemodul sitzt eine rote Leuchtdiode mit einer Spitzenwellenlänge von 650 nm, im Empfänger eine Fotodiode. Dazwischen liegt ein Kunststoff-Lichtleiter, üblicherweise mit rund 1 mm Kerndurchmesser. Der Steckverbinder ist die quadratische Bauform nach EIAJ RC-5720B, die elektrische und optische Schnittstelle folgt der JEITA-Norm CP-1212 für Digitalaudio in Consumer-Geräten. Ein rein optisches Bauteil ist das nicht: Es sind zwei Wandlungen, elektrisch nach optisch und wieder zurück, und die Grenzen der Strecke stehen im Datenblatt dieser Module, nicht in einer Audio-Norm.

Drei dieser Grenzen sind planungsrelevant, und alle drei lassen sich am verbreiteten Toshiba-Modul TOTX147 nachlesen.

Erstens die Länge. Toshiba gibt für dieses Modul mit passendem Empfänger und einfacher Kunststofffaser eine Übertragungsdistanz von 0,2 bis 5 m an. Fünf Meter sind damit keine Schätzung, sondern der spezifizierte Wert einer üblichen Bauteilpaarung. Längere Konfektionen sind zu kaufen und funktionieren oft — aber sie funktionieren außerhalb dessen, was der Hersteller zusichert, und ob sie es tun, hängt an den Modulen beider Geräte.

Zweitens die Datenrate. Dasselbe Datenblatt nennt maximal 7,5 Mbit/s für ein Biphase-Signal. Aus dem Rahmenaufbau von S/PDIF ergibt sich, was das bedeutet: Ein Abtastframe belegt 64 Zeitschlitze, macht 3,072 Mbit/s bei 48 kHz, 6,144 Mbit/s bei 96 kHz — und 12,288 Mbit/s bei 192 kHz. Die letzte Zahl liegt über der Angabe des Moduls. Dass viele Geräte über TOSLINK bei 96 kHz aufhören, ist deshalb keine Willkür der Hersteller, sondern eine Eigenschaft der verbauten Optik.

Drittens die Mechanik. Kunststofffaser überträgt Licht durch Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen Kern und Mantel. Wird die Faser zu eng gebogen, trifft ein Teil des Lichts diese Grenzfläche zu steil und tritt aus — der Pegel am Empfänger sinkt. Ein scharfer Knick kann die Faser dauerhaft schädigen, ohne dass man es von außen sieht. Ein Lichtleiter ist deshalb nichts, was man in einer Wanddose eng zurücklegt oder mit Zug durch ein enges Leerrohr zieht.

Was diese drei Einschränkungen aufwiegt, ist eine einzige Eigenschaft: Zwischen Sender und Empfänger besteht keine elektrische Verbindung. Über diesen Signalweg kann sich keine Masseschleife schließen, und eingestreute elektromagnetische Störungen erreichen die Faser gar nicht erst. In Anlagen, in denen Geräte an verschiedenen Stromkreisen hängen oder in denen eine Antennen- oder Netzwerkzuleitung eine Verbindung nach außen herstellt, ist das der Grund, warum TOSLINK überhaupt gewählt wird.

Häufiges Missverständnis

„Optisch löst Brummprobleme." Das gilt genau dann, wenn die Schleife tatsächlich über diesen Signalweg läuft — und das ist häufig nicht der Fall. Eine Masseschleife braucht zwei leitende Verbindungen zwischen denselben Geräten. Trennt man die eine auf und lässt die andere stehen, etwa den Antennenanschluss des Fernsehers oder den Schirm einer Netzwerkleitung, bleibt das Brummen. Der optische Weg ist ein Werkzeug gegen ein bestimmtes Problem, kein allgemeines Entstörmittel; die Frage davor lautet immer, über welche zwei Pfade sich die Schleife schließt.

Dazu kommt eine Nebenannahme, die selten stimmt: dass die koaxiale Variante zwangsläufig elektrisch durchverbunden ist. S/PDIF über Kupfer war von vornherein mit einem Übertrager am Ausgang gedacht und wäre damit ebenfalls getrennt — nur bauen längst nicht alle Geräte ihn ein. Optisch ist also der sichere Weg, nicht der einzige.

Der zweite verbreitete Satz lautet: „Optisch klingt schlechter, wegen Jitter." Richtig daran ist, dass jede Wandlung von elektrisch nach optisch und zurück Unsicherheit in die Flankenlage einträgt. Die Daten selbst sind davon nicht betroffen — sie kommen an oder gar nicht. Ob die verbleibende Taktunsicherheit hörbar wird, hängt daran, wie der Empfänger seinen Takt zurückgewinnt. Geräte, die den Datenstrom puffern und mit einem asynchronen Sample-Rate-Converter (ASRC) wandeln, entkoppeln sich davon weitgehend: Am Ausgang eines solchen Wandlers läuft ein freilaufender Quarzoszillator, der mit dem ankommenden Takt nichts mehr zu tun hat — der Eingangsjitter der optischen Strecke erreicht das Ausgangssignal dadurch praktisch nicht mehr.

Eine perfekte Lösung ist das trotzdem nicht. Die Wandlung selbst — ob D/A-Wandlung oder Resampling im ASRC — bringt eigene Unsicherheit und eigenen Jitter mit, unabhängig davon, was auf der Zuleitung ankam. Die Entkopplung verschiebt das Problem vom Kabel ins Gerät, sie löst es nicht auf.

Nicht zu verwechseln mit

• S/PDIF koaxial: dieselben Daten über 75-Ohm-Kupfer, mit größerer Reichweite und ohne die Längenbegrenzung der Kunststofffaser.
• Glasfaser im Datennetz: andere Fasertypen, andere Wellenlängen, andere Steckverbinder — mit TOSLINK nur das Wort „optisch" gemeinsam.
• Optische HDMI-Kabel (AOC): HDMI-Stecker mit Faser im Inneren, für lange Bild- und Tonstrecken. Kein S/PDIF.
• ADAT Lightpipe: benutzt denselben Steckverbinder, überträgt aber ein anderes Format mit acht Kanälen. Der Stecker sagt auch hier nichts über das Signal.

Typischer Fehler

Ein Wohnzimmer brummt. Fernseher, Streamer und ein aktiver Subwoofer hängen an derselben Anlage, der Ton kommt über den koaxialen Digitalausgang des Fernsehers, und im Netz steht, optisch löse das Problem. Der Kunde kauft ein optisches Kabel, steckt um — und das Brummen bleibt.

Bevor irgendwo umgesteckt wird: Über welche zwei Wege ist der Ring geschlossen? Meist läuft der zweite Weg gar nicht über das Tonkabel, sondern über den Antennen- oder Kabelanschluss des Fernsehers oder über die Cinch-Leitung zum aktiven Subwoofer, deren Schirm zwei Schutzleiter miteinander verbindet. Solange dieser zweite Pfad steht, ändert der optische Ersatz für den ersten nichts.

Die Abhilfe ist damit festgelegt: den Ring an genau einer Stelle auftrennen, und zwar an der, über die er tatsächlich läuft — Mantelstromfilter im Antennenweg, galvanische Trennung im Subwoofer-Signalweg, oder eben der optische Digitalausgang, wenn die Schleife dort verläuft. Erst danach kommt die Gerätefrage, und die ist dann klein: ein Bauteil für unter fünfzig Euro statt eines neuen Verstärkers.

Zwei Dinge sollte man bei dieser Gelegenheit gleich mit klären, weil sie sonst als Folgeproblem wiederkommen: ob die gewünschten Tonformate über S/PDIF überhaupt ankommen — bei objektbasiertem Ton tun sie das nicht — und wie lang die optische Strecke werden soll. Fünf Meter sind die spezifizierte Grenze, und ein Leerrohr mit engen Bögen ist für Kunststofffaser der falsche Weg.

Verknüpfte Inhalte

Was über diese Schnittstelle überhaupt übertragen wird und wo ihre Formatgrenze liegt, steht bei S/PDIF; die professionelle Ausprägung derselben Datenstruktur bei AES3. Warum Fasern nicht beliebig eng gebogen werden dürfen, behandelt der Eintrag zum Mindestbiegeradius, die Unterschiede zu den Fasern in Datennetzen der Eintrag zum Lichtwellenleiter.

Quellen

Wellenlänge, Fasertyp, Steckverbindernorm, Übertragungsdistanz und Datenrate stammen aus dem Toshiba-Datenblatt zum Sendemodul TOTX147, das für diese Seite am Objekt gelesen wurde. Die Zuordnung der optischen Variante zu S/PDIF und zur Normreihe IEC 60958 folgt RaneNote 149; die Rechnung von der Abtastrate zur Datenrate dem Rahmenaufbau aus dem AES3-Normtext. Der Entkopplungsmechanismus eines asynchronen Sample-Rate-Converters gegen Eingangsjitter und die Einschränkung durch die eigene Unsicherheit der Wandlung folgen Dunn (Audio Precision / Nanophon, TN-23 Jitter Theory).

HDMI — High-Definition Multimedia Interface — ist die Schnittstelle, über die Unterhaltungselektronik Bild, Ton und Steuerbefehle gemeinsam durch ein Kabel schickt. Die erste Fassung erschien im Dezember 2002, herausgegeben von sieben Unternehmen der Unterhaltungselektronik und der Halbleiterindustrie; seit 2011 entwickelt das HDMI Forum die weiteren Fassungen, und der HDMI Licensing Administrator lizenziert sie an die Hersteller.

Damit ist HDMI die Schnittstelle, an der eine Heimkino- oder HiFi-Anlage tatsächlich zusammenhängt: Fernseher, Projektor, AV-Receiver und Zuspieler haben sie alle, und zwischen ihnen läuft über dieselbe Leitung mehr als das Bild.

Das Wort, um das sich fast jede Rückfrage dreht, ist die Versionsnummer. Sie bezeichnet eine Fassung der Spezifikation. Was ein einzelnes Gerät davon umgesetzt hat und was eine konkrete Strecke überträgt, sind zwei weitere Fragen mit eigenen Antworten.

Mehrere Dienste auf einer Leitung

Ein HDMI-Kabel führt kein einzelnes Signal. Es führt mehrere Wege gleichzeitig, die unabhängig voneinander funktionieren oder eben ausfallen — und genau daran hängt fast jedes Fehlerbild in der Praxis. Vier davon prägen die Planung.

Der Bilddatenweg ist der breiteste Teil. Er arbeitet in einem von zwei Verfahren, dem älteren TMDS oder dem seit der Fassung 2.1 verfügbaren Fixed Rate Link; welches davon läuft und mit welcher Rate, handeln Quelle und Senke beim Einschalten aus. Beides ist unter FRL und TMDS beschrieben, die Aushandlung selbst unter Link Training. Der Ton läuft im Regelfall in diesem Datenstrom mit.

Daneben liegt ein langsamer Zweidrahtbus. Über ihn liest die Quelle aus, was das Anzeigegerät annimmt — das ist EDID —, und über ihn läuft die Berechtigungsprüfung HDCP. Beide Vorgänge entscheiden darüber, ob überhaupt ein Bild kommt, und beide haben mit der Bandbreite nichts zu tun. Ein schwarzer Bildschirm beim Quellenwechsel stammt fast immer von hier.

Die Steuerleitung CEC hat eine eigene Ader und ist ein eigenes, sehr langsames Protokoll, mit dem die Geräte einer Kette sich gegenseitig ein- und umschalten; ausgeführt unter HDMI CEC. Und seit der Fassung 1.4 gibt es den Tonrückweg, über den ein Fernseher seinen eigenen Ton an einen Verstärker zurückgibt — ARC und sein Nachfolger eARC, die sich zwei Kontakte mit anderen Funktionen teilen.

Auf welchen Kontakten das jeweils liegt, steht bei HDMI Type A. Daraus folgt etwas, das jede Fehlersuche abkürzt: „HDMI funktioniert nicht" ist keine brauchbare Fehlerbeschreibung. Bild ohne Ton, Ton ohne Bild, ein Gerät, das sich nicht mitschalten lässt, und ein Bild in schlechterem Format als erwartet sind vier verschiedene Störungen auf vier verschiedenen Wegen im selben Kabel.

Wer HDMI festlegt

Die Zuständigkeit hat einmal gewechselt, und das erklärt eine Eigenheit der Versionsnummern.

Die HDMI Founders — im Jahr 2002 Hitachi, Matsushita Electric (Panasonic), Royal Philips Electronics, Silicon Image, Sony, Thomson und Toshiba — haben die Fassungen 1.0 bis 1.4b herausgegeben. Der Kreis besteht bis heute, teils unter anderen Firmennamen: Neben Philips, Panasonic, Sony und Toshiba stehen dort inzwischen Lattice Semiconductor, Maxell und Vantiva Technologies.

2011 kam das HDMI Forum dazu, ausdrücklich zu dem Zweck, die Weiterentwicklung auf eine breitere Beteiligung der Industrie zu stellen; die Begründung der Gründer war, dass HDMI die Rolle eines faktischen weltweiten Verbindungsstandards erreicht hatte. Mitglied wird, wer aktiv und wesentlich zur Entwicklung beiträgt — inzwischen sind es rund 85 Unternehmen. Alles ab der Fassung 2.0 stammt vom Forum.

Lizenziert wird beides von einer Stelle, dem HDMI Licensing Administrator: im Auftrag des Forums für die Fassung 2.2, im Auftrag der Founders für die früheren. Ein Hersteller braucht eine Adopter-Lizenz, um HDMI einzubauen und das Zeichen zu führen.

Für die Beratung folgt daraus ein unbequemer Punkt: Der Text der aktuellen Fassungen ist kostenpflichtig und Lizenznehmern vorbehalten. Frei abrufbar ist allein die Fassung 1.3a. Wer nachprüfen will, was eine Fassung verlangt und was sie freistellt, ist auf die Darstellungen des Lizenzgebers angewiesen.

Die Versionsgeschichte in ihren Sprüngen

Zwanzig Jahre Fassungen lassen sich auf wenige Schritte eindampfen, die in einer Planung wirklich etwas ändern. Die Bandbreitenangaben stammen aus der eigenen Rückschau des Lizenzgebers.

Drei Ergänzungen gehören dazu, weil ihre Namen im Handel auftauchen. Die Fassung 1.4a vom März 2010 hat verbindliche 3D-Formate für Rundfunkinhalte nachgereicht. Der erste Nachtrag zur Fassung 2.1 brachte HDMI Cable Power, mit dem ein aktives Kabel seine Versorgung aus dem Steckverbinder zieht statt aus einem eigenen Netzteil — beide Enden müssen es beherrschen, das Kabel und die Quelle. Und die Bezeichnung 2.1a steht für eine überarbeitete Fassung aus dem Jahr 2022. Aus dieser Zeit stammt auch Source-Based Tone Mapping, bei dem die Quelle ihre HDR-Ausgabe an das angeschlossene Anzeigegerät anpasst, statt einen festen Helligkeitsbereich auszugeben; der Lizenzgeber führt das Merkmal heute unter der Fassung 2.2.

Zwei Muster ziehen sich durch diese Reihe. Erstens ist der Steckverbinder in zwanzig Jahren derselbe geblieben — die Fassung 2.0 sagt ausdrücklich, dass sie weder neue Kabel noch neue Steckverbinder festlegt, und schon vorhandene High-Speed-Kabel übertragen die erhöhte Bandbreite. Zweitens ist jede Fassung abwärtskompatibel: Ein neues Gerät arbeitet mit einem alten zusammen, es einigt sich eben auf weniger.

Was die Versionsnummer verschweigt

Ab der Fassung 2.0 sind die meisten Merkmale einer Fassung für den Hersteller freiwillig. Ein Gerät darf HDMI 2.1 führen und weder die volle Bandbreite noch VRR noch eARC beherrschen — es muss die Spezifikation umgesetzt haben, in dem Umfang, den es für richtig hält. Deshalb ist die Nummer als Kaufkriterium schwach, und deshalb lässt die Markenrichtlinie des Lizenzgebers sie in der Vermarktung auch nur begrenzt zu — für Kabel gar nicht. Ein Kabel hat eine Klasse, keine Fassung.

An ihre Stelle treten drei andere Angaben, und die sind belastbar:

• Der Funktionsname. Kann ein Gerät ein bestimmtes Merkmal, wird das Merkmal namentlich genannt — eARC, VRR, ALLM, Ultra96. Was hinter dem jüngsten dieser Namen steht, klärt Ultra96 und HDMI 2.2.
• Die Kabelklasse. Standard, High Speed, Premium High Speed, Ultra High Speed, Ultra96 — jede steht für eine geprüfte Bandbreite an einem Artikel in einer Länge. Was das zusagt und was es kostet, wenn man es überspringt, steht bei den HDMI-Kabelklassen.
• Die ausgehandelte Rate. Was die fertige Strecke wirklich überträgt, ermitteln die Geräte beim Einschalten selbst und niemand sonst. Fällt das Ergebnis schlecht aus, kommt trotzdem ein Bild, nur in einem sparsameren Format und ohne Meldung.

Häufiges Missverständnis

„Ich habe ein HDMI-2.1-Kabel." Kabel haben keine HDMI-Fassungen. Die Angabe auf der Verpackung ist entweder eine Klassenbezeichnung — dann ist sie brauchbar — oder eine Versionsnummer, und die ist auf Kabeln nach der Markenrichtlinie des Lizenzgebers ausgeschlossen. Ein Kabel, das mit einer Zahl wirbt, sagt damit vor allem etwas über seinen Anbieter.

„Beide Geräte können 2.1, also läuft die volle Bandbreite." Die Fassung ist eine Umsetzungsgrundlage, keine Leistungszusage. Die Bandbreite handelt die Verbindung aus, und die Strecke dazwischen entscheidet mit — Länge, Kabelklasse und jedes Zwischengerät. Ein Verteiler oder Extender in der Mitte handelt eigenständig aus und ist damit ein zweites Nadelöhr.

„HDMI überträgt Bild und Ton komprimiert." Der Regelfall ist unkomprimiert; das war von Anfang an der Zweck der Schnittstelle. Erst mit der Fassung 2.1 kam mit Display Stream Compression ein optionales Kompressionsverfahren dazu, das eine Quelle einsetzen darf, wenn ein Format die verfügbare Rate übersteigt. Eine getrennte Frage ist die Farbunterabtastung — dort wird Farbauflösung weggelassen, um Datenrate zu sparen, und das passiert still.

„HDMI ist die Bildverbindung." Bild ist der größte Teil, aber nicht der einzige. Über dieselbe Leitung laufen der Ton, der Tonrückweg vom Fernseher, die Gerätesteuerung, die Fähigkeitsabfrage, die Berechtigungsprüfung und eine kleine Stromversorgung. Wer HDMI plant, plant all das mit.

Nicht zu verwechseln mit

• Kabelklasse gegenüber Fassung: Die Klasse gehört einem Artikel in einer Länge und ist geprüft, die Fassung gehört der Spezifikation. Beide werden „HDMI 2.1" genannt, und nur eine davon zu Recht.
• Type A, C, D und E: Bauformen desselben Anschlusses — die große Standardbuchse, Mini, Micro und die Ausführung für Fahrzeuge. Sie ändern nichts an den Verfahren, siehe HDMI Type A.
• DVI: der elektrisch verwandte Vorläufer aus der Rechnerwelt. HDMI hat dessen Übertragungsverfahren übernommen und Ton, Steuerkanal und Kopierschutz ergänzt; ein Adapter zwischen beiden überträgt deshalb Bild, aber keinen Ton.
• DisplayPort: eine eigene Schnittstelle für dieselbe Aufgabe, herausgegeben von einem anderen Gremium und anders gebaut. Sie sitzt an Rechnern und Monitoren, HDMI im Wohnzimmer.
• HDMI Alt Mode: das HDMI-Signal über einen USB-C-Steckverbinder. Ein anderer Weg für dasselbe Signal.
• HDBaseT und AV over IP: Transportverfahren, die ein HDMI-Signal über Netzwerkleitungen weitertragen. Sie sind keine HDMI-Fassungen und haben eigene Grenzen.

In der Planung

Ein Wohnraum mit Fernseher, AV-Receiver, einem Zuspieler und einer Spielkonsole, dazu ein fest verlegtes Kabel zu einem Projektor an der Decke. Die Frage, die zuerst gestellt wird, gilt weder den Geräten noch der Fassung.

Welche Formate müssen tatsächlich laufen, und welchen Weg nimmt der Ton? Film in 4K bei 24 Bildern stellt bescheidene Ansprüche; eine Konsole mit 4K bei 120 Bildern ist ein anderer Fall, und der Ton entscheidet sich daran, ob er vom Zuspieler direkt in den Verstärker geht oder vom Fernseher über den Rückkanal zurückkommt. Diese zweite Variante ist der häufigere Wunsch und die anspruchsvollere Lösung, weil sie an beiden Geräten eARC voraussetzt.

Die Verfahrensfrage schließt sich an: Welche Strecke bekommt welche Aufgabe? Die kurzen Wege im Schrank sind unkritisch. Die feste Strecke zur Decke ist die kritische, weil sie später niemand tauscht — dort entscheiden Kabelklasse, geprüfte Länge und die Frage, ob ein aktives Kabel oder eine Umsetzung auf HDBaseT die bessere Wahl ist. Ein Leerrohr mit Zugreserve macht diese Entscheidung reversibel und ist deshalb fast immer die günstigere Antwort als das teuerste Kabel.

Erst danach die Geräte. Gefragt sind dann keine Versionsnummern, sondern drei namentliche Fähigkeiten je Gerät: Beherrscht der Eingang die Formate, die er wirklich bekommt? Beherrscht er eARC, falls der Ton diesen Weg nimmt? Und reicht ein Verteiler oder Umschalter in der Mitte die höchste FRL-Rate durch, oder fällt er auf ein älteres Verfahren zurück? Die dritte Frage wird am häufigsten übersehen und kippt am zuverlässigsten eine sonst saubere Planung.

Verknüpfte Inhalte

Die Übertragungsverfahren behandelt FRL und TMDS, den Steckverbinder HDMI Type A, die geprüften Kabel die Seite HDMI-Kabelklassen und die jüngste Fassung Ultra96 und HDMI 2.2. Auf derselben Leitung liegen die Gerätesteuerung CEC, der Tonrückweg eARC und ARC, die Fähigkeitsabfrage EDID und die Berechtigungsprüfung HDCP.

Was die Fassung 2.1 an Bildratenverfahren gebracht hat, steht bei VRR und QMS, die Bild-Ton-Synchronisation über mehrere Geräte beim Latency Indication Protocol, die optionale Kompression bei Display Stream Compression. Sobald eine Strecke länger wird als das, was ein passives Kabel aushält, führen die Wege zu AOC und DAC, zu HDBaseT und zu AV over IP. Die konkurrierende Schnittstelle ist DisplayPort; warum Signalart, Schnittstelle, Medium, Steckverbinder und Port getrennt zu betrachten sind, klärt Signalart, Schnittstelle, Medium, Steckverbinder und Port.

Quellen

Die Gründungsgeschichte, die sieben Gründerunternehmen und die Bandbreitenstufen der Fassungen 1.0 bis 2.1a stammen aus der eigenen Rückschau des HDMI Licensing Administrator zum zwanzigsten Jahrestag der Fassung 1.0; dort steht auch das Gründungsjahr 2011 des HDMI Forum. Die heutige Zusammensetzung des Gründerkreises ist der Adopter-Übersicht desselben Hauses entnommen, Zweck und Mitgliedschaft des Forums der Selbstdarstellung des Forums. Die Zuständigkeit für die Lizenzierung — HDMI LA im Auftrag des Forums für die Fassung 2.2, im Auftrag der Founders für die früheren Fassungen — und das Erscheinungsdatum der ersten Spezifikation im Dezember 2002 stehen auf der Spezifikationsseite des Lizenzgebers.

Die Merkmale der einzelnen Fassungen sind an ihren jeweiligen Bekanntmachungen belegt: die Fassung 1.4 an der Merkmalsseite zu 1.4b, die Fassung 1.4a an der Mitteilung vom März 2010, die Fassung 2.0 an der Mitteilung des HDMI Forum vom September 2013 — aus der auch stammt, dass sie weder neue Kabel noch neue Steckverbinder festlegt —, die Fassung 2.1 an der Mitteilung vom November 2017 und die Fassung 2.2 an der Technologieübersicht des Lizenzgebers sowie an der Angabe des Forums, dass sie am 25. Juni 2025 an die Adopter herausgegeben wurde. HDMI Cable Power und Source-Based Tone Mapping sind an den zugehörigen Merkmalsseiten belegt. Dass Versionsnummern in der Vermarktung nur begrenzt und auf Kabeln gar nicht verwendet werden dürfen, steht in der Bekanntmachung zur überarbeiteten Trademark-Richtlinie vom Mai 2018.

DTS Digital Surround ist der ursprüngliche verlustbehaftete Mehrkanalcodec von DTS. Das zugrunde liegende Verfahren heißt Coherent Acoustics und wurde 1996 eingeführt; es codiert bis zu fünf Primärkanäle und einen LFE-Kanal mit konstanter Datenrate, auf der Scheibe bei 44,1 oder 48 kHz. Der zweite, gebräuchliche Name „DTS-Kern" meint dasselbe Format in seiner Rolle innerhalb der Familie: In jedem neueren DTS-Datenstrom der Disc-Generation steckt genau dieser Ton, und die Erweiterungen darüber sitzen im selben Datenstrom.

Ausführliche Erklärung

Woher die 1,5 Mbit/s kommen

Die Datenrate des Verfahrens ist keine Willkür, sondern hat einen historischen Grund, den DTS selbst nennt. Die erste Anwendung auf optischer Disc war ein 5.1-Kanal-System bei 44,1 oder 48 kHz mit 16 bis 24 Bit und 1,5 Mbit/s — und das war genau die Datenrate, die auf diesen Medien für zwei Kanäle 16-Bit-PCM ohnehin vorgesehen war. DTS hat also den vorhandenen Platz eines Stereosignals genommen und sechs Kanäle hineingelegt. Die Spezifikation datiert nichts und begründet auch nichts historisch, führt aber genau diese beiden Stereo-Rechnungen als Tabellenwerte: 1 411,2 kbit/s für zwei Kanäle bei 44,1 kHz und 16 Bit, 1 536 kbit/s für zwei Kanäle bei 48 kHz und 16 Bit.

Daraus folgt der Grundgedanke, den DTS für Coherent Acoustics angibt: Codiereffizienz in Qualität umsetzen statt in Sparsamkeit, und die wesentlichen Parameter breit skalierbar halten. Wie weit diese Skalierung reicht, steht in der Spezifikation: Tabelle 5-7 von ETSI TS 102 114 führt 29 Zieldatenraten von 32 bis 1 536 kbit/s und zusätzlich einen offenen Modus. Für Mehrkanal-Filmton sind davon die oberen Stufen im Gebrauch — 768, 960, 1 152 und 1 344 kbit/s stehen darin, oben schließt die Tabelle mit 1 408, 1 411,2, 1 472 und 1 536 kbit/s ab. Auf der DVD wurde häufig 768 kbit/s verwendet, um Platz zu sparen; die Blu-ray Disc arbeitet mit 1 509 kbit/s.

Auf Blu-ray Disc und HD DVD steht das Verfahren dagegen als einziges der Familie mit dem Vermerk „Mandatory" in der Statustabelle des Herstellers, bei 5.1 Kanälen und 1 509 kbit/s. Eine Feinheit dieser Zeile wird oft überlesen: Verpflichtend ist die Dekodierung, und als Ausgabe verlangt die Tabelle dafür nur zwei Kanäle analog. Die Ausgabe mit 5.1 Kanälen steht in derselben Tabelle als eigene Zeile — und dort als optional. Alle DTS-HD-Fassungen und auch die älteren Erweiterungen sind durchgehend optional.

Kern und Erweiterungen — in einem Datenstrom

Der Aufbau ist das eigentliche Kennzeichen der DTS-Familie, und DTS nennt ihn als bewusste Konstruktionsentscheidung: Die Kern-plus-Erweiterung-Architektur sichere die vollständige Abwärtskompatibilität zu allen Dekodern, gleich welche Verbesserung noch kommt. Der Kern führt die 5.1 Kanäle; Erweiterungen enthalten zusätzliche Kanäle, Daten für höhere Abtastraten oder — im Wortlaut von 2006 — Verbesserungen, die noch niemand erdacht hat. Alle Dekoder verwenden den Kern, fortgeschrittene zusätzlich die Erweiterungsdaten, und wer eine Erweiterung nicht versteht, ignoriert sie.

Entscheidend ist der Zusatz, dass Kern und Erweiterung in einem einzigen Datenstrom liegen. DTS begründet das unter anderem damit, dass diese Kombination in der Regel weniger Platz braucht als eine ältere Tonspur und eine hochauflösende Spur nebeneinander.

Wo genau die Grenze zwischen beidem verläuft, legt die Spezifikation an der Mechanik fest. Der Kern führt bis zu fünf Primärkanäle mit Frequenzanteilen unterhalb von 24 kHz und dazu höchstens einen LFE-Kanal; alles darüber ist erweitertes Audio. Zeigt das Feld AMODE mehr als fünf Kanäle neben dem LFE an, liegen die zusätzlichen Kanäle getrennt davon in den erweiterten Datenfeldern. Der Kern selbst wird immer ohne Bezug auf die Erweiterung codiert — das ist die technische Fassung des Versprechens, dass ihn jedes Gerät bekommt.

Zwei Erweiterungen sind so alt, dass sie schon zum Kern-Kapitel gehören. DTS-ES — in der Spezifikation XCH — fügt einen hinteren Mittenkanal hinzu und kommt damit auf 6.1 Kanäle bei 48 kHz und 24 Bit; damit ein älteres Gerät nichts verliert, steckt der Downmix dieses Kanals auf die beiden Surroundkanäle mit festen Koeffizienten bereits im Kern. DTS 96/24 — in der Spezifikation X96 — hebt die Abtastrate für 5.1 Kanäle auf 96 kHz und überträgt dafür die Hochtonanteile als Residuen zum Kern. Beide bleiben innerhalb der Kernrate von höchstens 1 509 kbit/s — sie erweitern also die Anwendung, ohne die Datenrate zu sprengen. Was darüber liegt, gehört zur nächsten Generation und steht bei DTS-HD.

Der Rückfall, den DTS selbst beschreibt

Wenn eine Strecke nur eine begrenzte Datenrate hergibt, kommt der Kern an. DTS hat den Fall für den Digitalausgang ausdrücklich beschrieben: Über S/PDIF läuft DTS Digital Surround mit den vollen 1,5 Mbit/s bis 5.1 Kanäle, und im Schaubild dazu sitzt im Zuspieler ein Trans-Coder, der den größeren DTS-HD-Datenstrom auf genau diesen Kern zurückführt. Im Diagramm der Blu-ray-Datenraten ist die Grenze der Zweikanalschnittstelle folgerichtig bei 1,5 Mbit/s eingezeichnet.

Auch die ältere Ausbaustufe des Tonrückkanals endet hier, allerdings über einen Umweg im Beleg: Sie wurde laut HDMI-Lizenzgeber ausdrücklich als Ersatz für eine S/PDIF-Verbindung entworfen und kann formatseitig deshalb dasselbe. Eine Aussage von DTS zum Tonrückkanal selbst liegt nicht vor; dieser Schluss stammt von AVITECT und steht mit seiner Beleglage bei eARC und ARC.

Was diesen Rückfall in der Praxis gefährlich macht, ist seine Geräuschlosigkeit. Kein Gerät meldet einen Fehler, keine Lampe geht aus, und die Anzeige stimmt sogar: Es kommt DTS an. Nur eben der Kern.

Häufiges Missverständnis

„DTS hat die höhere Datenrate als Dolby Digital, also klingt es besser." Die Zahlen stimmen — 1 509 gegenüber höchstens 640 kbit/s — und der Schluss geht trotzdem zu weit. Es sind zwei verschiedene Codierverfahren, und eine Datenrate lässt sich nur innerhalb desselben Verfahrens vergleichen. Dazu kommt, dass beide Tonspuren im Studio getrennt abgemischt werden: Was ein Hörer wahrnimmt, geht möglicherweise auf die Abmischung zurück und nicht auf den Codec. Klar, mehr Datenrate schadet nie — aber sie ist ein Argument und kein Beweis, und für einen belastbaren Vergleich müsste dasselbe Material über beide Wege nebeneinander laufen.

„Auf dem Display steht DTS, also kommt die volle Tonspur an." Der Kern heißt ebenfalls DTS, und er kommt fast immer an — das ist der Sinn der Konstruktion. Die beantwortbare Frage lautet, in welcher Fassung: Kern allein, oder Kern samt Erweiterung? Unterscheidet ein Gerät die beiden Fälle, schreibt es die Erweiterung im Display dazu; ob es das tut, steht im Handbuch des Modells.

„DTS im Kino und DTS auf der Scheibe sind dasselbe Verfahren." Der Firmenname steht über beidem, die Technik dahinter ist eine andere, und das Unternehmen hat beide Geschäfte in seinem Jahresbericht von 2006 nebeneinander beschrieben. Gegründet wurde DTS 1990; 1993 stieg unter anderem Universal City Studios ein, und im selben Jahr entstand die erste DTS-Tonspur für „Jurassic Park". Das Kinosystem arbeitet mit zwei Medien: Der Ton liegt auf CD-ROM, ein firmeneigener Zeitcode wird auf die Filmkopie gedruckt und hält Ton und Bild zusammen, und übereinstimmende elektronische Seriennummern ordnen Scheibe und Kopie einander zu. Den Umweg begründet DTS praktisch — Ton auf einem optischen Medium nutzt sich mit der Kopie nicht ab, fasst mehr Daten und lässt sich gegen eine andere Sprachfassung tauschen, ohne die Kopie zu wechseln. Wiedergegeben wird über sechs oder mehr diskrete Lautsprecher, und ein DTS-ES-Dekoder leitet daraus im Kino einen hinteren Mittenkanal ab.

Der eigentliche Unterschied steckt eine Ebene tiefer: Codiert ist dieser Kinoton mit apt-X, einem Verfahren von Audio Processing Technology Limited, das DTS dafür weltweit und zeitlich unbegrenzt lizenziert hat — dasselbe Verfahren, dessen Familie heute in den Bluetooth-Audiocodecs steckt. Coherent Acoustics kam erst 1996 und für das Wohnzimmer. Gemeinsam haben Kino- und Scheiben-DTS den Firmennamen und das Ziel diskreter Kanäle; das Codierverfahren ist bei beiden ein anderes.

Nicht zu verwechseln mit

DTS-HD Master Audio und DTS-HD High Resolution Audio sind Erweiterungen über diesem Kern und keine eigenständigen Formate daneben. Was die beiden unterscheidet und wie weit sie über den Kern hinausgehen, steht bei DTS-HD.

DTS-UHD gehört gar nicht zu dieser Familie. Es ist eine eigene Spezifikation für den Streamingweg mit eigenem Rahmenaufbau — die dritte Generation der DTS-Auslieferungsformate, während Kern und DTS-HD-Erweiterungen die erste und zweite bilden. Näheres bei DTS-UHD.

DTS:X benennt keinen Codec. Es ist objektbasierter Ton, der in einem Träger mitreist; DTS gibt an, dass DTS:X auf DTS-HD Master Audio aufsetzt und dadurch abwärtskompatibel zu vorhandenen DTS-Datenströmen bleibt. Welcher Träger auf welcher Strecke ankommt, führt DTS:X übertragen aus.

DTS Neural:X ist ein Upmixer und kein Übertragungsformat. Er verteilt vorhandene Kanäle auf mehr Lautsprecher, statt zusätzliche Kanäle zu übertragen; siehe Upmixer.

Aus der Praxis

Ein Kunde ruft an, weil seine DVD-Sammlung im neuen Kino „dünner klingt als früher". Noch vor dem Gerät: Welche Fassung liegt auf der Scheibe, und was macht die Kette daraus?

Bei DVDs ist die Antwort oft schon auf dem Medium selbst zu finden. Viele Filme wurden mit 768 kbit/s codiert, um Platz für das Bild zu sparen — das ist knapp die Hälfte der vollen Rate, und der Unterschied ist mit einem guten Center hörbar. Wer denselben Film als Blu-ray hat, bekommt den Kern dort verpflichtend mit 1 509 kbit/s.

Der Weg dorthin ist unspektakulär: Vor jeder Gerätediskussion wird geprüft, was die Quelle überhaupt hergibt. Erst danach lohnt der Blick auf die Strecke — ob der Ton über den Fernseher zurückläuft, ob der Zuspieler auf Bitstream steht, ob die Anlage die Erweiterung überhaupt bekommt. Und erst ganz zuletzt kommt die Frage, ob ein neues Gerät hilft. Warum ein vorhandenes Gerät ein fehlendes Format nicht einfach als Aktualisierung bekommt, steht bei Warum ein Gerät ein neues Tonformat nicht bekommt.

Verknüpfte Inhalte

Die Erweiterungen über diesem Kern behandelt DTS-HD, den davon unabhängigen Streamingweg DTS-UHD. Welcher Träger DTS:X über welchen Weg bringt, steht bei DTS:X übertragen.

Das direkte Gegenstück aus der Dolby-Familie ist Dolby Digital; warum beide über jede Zweikanal-Digitalstrecke passen und die jeweiligen Nachfolger nicht, rechnet Was über S/PDIF und TOSLINK passt an der Norm vor. Welche Formate der Tonrückkanal in welcher Ausbaustufe zulässt, steht bei eARC und ARC.

Was die Ziffern einer Angabe wie 5.1 oder 6.1 abzählen, klärt die Kanal-Notation; was in der „.1" steckt, der LFE-Kanal.

Quellen

Die Zahlen des Verfahrens stehen seit dem 01.09.2026 auf der Spezifikation ETSI TS 102 114 in der Fassung V1.6.1 vom August 2019, die für diesen Nachzug am Objekt gelesen wurde. Aus ihr stammen die 29 Zieldatenraten von 32 bis 1 536 kbit/s samt den Stereo-PCM-Werten 1 411,2 und 1 536 kbit/s (Tabelle 5-7), die neun Abtastraten von 8 bis 48 kHz (Tabelle 5-5), die Bittiefen 16, 20 und 24 Bit (Tabelle 5-17), die Kanalgrenze des Kerns aus fünf Primärkanälen und einem LFE-Kanal samt der Behandlung weiterer Kanäle im erweiterten Audio (Abschnitte 4.1 und 5.4.3) sowie die Einordnung von XCH und X96 als Kern-Erweiterungen mit den festen Downmix-Koeffizienten und den Residuen für die höhere Abtastrate (Abschnitte 6.1 und 6.2.1). ETSI schützt das Dokument urheberrechtlich; hier stehen deshalb Zahlenwerte, Tabellen- und Abschnittsnummern, keine Passagen im Wortlaut.

Aus dem DTS-Whitepaper zu DTS-HD Audio vom November 2006 bleibt das, worüber die Spezifikation nichts sagt, weil es die Scheibe betrifft und nicht das Verfahren: das Einführungsjahr 1996, die Herleitung der 1,5 Mbit/s aus der für zwei Kanäle 16-Bit-PCM verfügbaren Rate, die 1 509 kbit/s der Blu-ray Disc und die 768 kbit/s der DVD, die Pflichtstellung der Coherent-Acoustics-Dekodierung auf Blu-ray Disc und HD DVD samt der Einschränkung auf zwei Kanäle analog als verlangte Ausgabe sowie der Trans-Coder-Weg über den Digitalausgang. Es ist eine Herstellerdarstellung mit Datenstand November 2006 — also aus der Zeit vor DTS:X und vor dem Streamingformat der dritten Generation.

Die Angaben zum Kinoverfahren — Gründung 1990, Beteiligung 1993, die erste Tonspur zu „Jurassic Park", der Aufbau aus CD-ROM und aufgedrucktem Zeitcode und die Codierung mit dem lizenzierten apt-X — stammen aus dem Jahresbericht (Form 10-K) von DTS, Inc. für das Geschäftsjahr 2006, eingereicht bei der US-Börsenaufsicht im März 2007. Ein Beleg auf den eigenen Seiten von DTS oder Xperi ließ sich am 01.09.2026 nicht finden: Der Webauftritt führt keine Historien- oder Firmenseite mehr, und keiner der 375 Beiträge behandelt das Verfahren von 1993.

Dass DTS:X auf DTS-HD Master Audio aufsetzt und dadurch abwärtskompatibel bleibt, steht in der DTS-Ankündigung vom April 2015 und ist bei den DTS:X-Trägerformaten im Einzelnen belegt. Dass die ältere Ausbaustufe des Tonrückkanals als Ersatz für eine S/PDIF-Verbindung entworfen wurde, gibt der HDMI-Lizenzgeber in seinen Funktionsbeschreibungen an; die Fundstelle wird beim Eintrag zu eARC und ARC geführt.

Dolby TrueHD ist der verlustfreie Mehrkanalcodec von Dolby Laboratories. Er beruht auf Meridian Lossless Packing — Dolby setzt beide Namen in der eigenen Bitstrom-Beschreibung gleich — und arbeitet auf Material, das ursprünglich als lineares PCM vorliegt: Was der Dekoder ausgibt, ist bit-für-bit dasselbe, was der Encoder bekommen hat. Auf der Blu-ray Disc ist das Format zugleich der verlustfreie Träger für Dolby Atmos.

Ausführliche Erklärung

Was „verlustfrei" hier heißt

Dolby beschreibt das Verfahren als verlustfreies Codiersystem für hochwertige Audiodaten, die ursprünglich als lineares PCM vorliegen. Die Größenersparnis beziffert die Bitstrom-Beschreibung nüchtern über die Wortbreite: Die Spitzendatenrate sinkt um den Gegenwert von vier Bit oder mehr bei 48 kHz und von acht Bit bei 96 kHz. Ein Signal mit 24 Bit und 96 kHz wird also effektiv auf 16 Bit zusammengedrückt. Daraus rechnet Dolby zwei Beispiele: sechs Kanäle mit 24 Bit und 96 kHz passen in 9,6 Mbit/s, acht Kanäle in 13,8 Mbit/s. Auf der Produktseite steht dieselbe Aussage gröber — Dateien etwa halb so groß wie unkomprimiertes PCM.

Ein Nebeneffekt des Verfahrens verdient eine eigene Erwähnung, weil er den Unterschied zu einem verlustbehafteten Codec zeigt: Signale, die die verfügbare Bandbreite gar nicht ausnutzen, sparen automatisch Platz. Dolby nennt als Beispiel den Tieffrequenzkanal. Dort steckt schlicht weniger Information, und die Kompression bemerkt das von selbst. Ein verlustbehaftetes Verfahren müsste dafür eine Entscheidung treffen; hier fällt die Ersparnis an, ohne dass jemand etwas festlegt.

Warum die Datenrate schwankt — und was die 18 Mbit/s bedeuten

Verlustfreie Kompression erzeugt eine von Natur aus schwankende Datenrate: Leicht zu packende Passagen brauchen wenig Platz, schwierige viel. Für einen Träger mit fester Kapazität ist das ein Problem, und Dolby löst es über einen zwischen Encoder und Decoder synchronisierten FIFO-Puffer. Leichte Abschnitte werden dem Dekoder schneller geliefert, als er sie braucht, und füllen den Puffer vor; kommt dann eine schwierige Passage, darf sie langsamer nachfließen, weil der Vorrat sie überbrückt. Die Mindestgröße dieses Puffers gibt Dolby mit 120 000 Byte an.

Damit lässt sich die Grenze einhalten, die für Blu-ray-Ströme gilt: Die Spitzendatenrate beträgt 18 Mbit/s. Das ist eine Obergrenze für Spitzen und keine Angabe darüber, wie viel eine Tonspur im Mittel belegt — und es ist erst recht keine Qualitätsangabe. Zwei verlustfreie Formate mit verschiedenen Höchstraten liefern dasselbe Ergebnis; die Zahl sagt nur, wie viel Platz die jeweilige Kompression im ungünstigsten Fall braucht.

Die Zeile mit den Kanälen zeigt eine Unterscheidung, die auf Datenblättern regelmäßig verschwimmt: Das Format erlaubt bis zu 32 Kanäle, die Blu-ray-Anwendung acht. Dolby beschreibt für die Scheibe eine eigene Bitstrom-Syntax (FBA), von der die DVD-Audio-Fassung abweicht.

Drei Mischungen in einem Strom

Ein einzelner TrueHD-Datenstrom kann nach Dolbys Angabe bis zu drei getrennte Mischungen enthalten: 7.1, 5.1 und Stereo. Der Inhalteanbieter kann jede davon eigens abstimmen, statt sich auf eine automatische Abwärtsmischung zu verlassen. Die Bitstrom-Beschreibung nennt dazu die technische Seite: Ein Zweikanaldekoder mit geringem Rechen- und Speicherbedarf kann aus einem Mehrkanalstrom eine Stereomischung gewinnen — gedacht für einfache und tragbare Geräte.

Dazu kommen Metadaten aus derselben Familie wie beim älteren Dolby-Codec. Die Dialognormalisierung hält den Sprachpegel konstant, wenn zwischen TrueHD, Dolby Digital und Dolby Digital Plus gewechselt wird; eine Dynamikbegrenzung senkt die Spitzenpegel für leises Hören. Was diese Werte genau steuern, steht bei der Dialognormalisierung.

Kein Kern für alte Geräte — eine zweite Spur

An dieser Stelle unterscheidet sich die Dolby-Familie am deutlichsten von der DTS-Familie, und Dolby erklärt die Entscheidung im eigenen Techpaper. Ein verlustbehafteter Kern mit einer verlustfreien Erweiterung darüber beeinträchtige nach Dolbys Darstellung entweder die verlustbehaftete Ebene — weil beim Zurückrechnen Codierartefakte hörbar werden — oder die verlustfreie, weil sie zusätzliche Kanäle mitschleppen muss. Dolby führt deshalb einen eigenständigen verlustfreien Codec ohne verlustbehafteten Unterbau.

Die Abwärtskompatibilität entsteht dann an anderer Stelle: Auf der Scheibe liegt neben der TrueHD-Spur eine begleitende Dolby-Digital-Kinomischung mit 5.1 Kanälen und 640 kbit/s. Für die Beratung folgt daraus etwas Handfestes. Wenn ein Gerät in der Kette TrueHD nicht durchlässt, greift kein Rückfall innerhalb des Datenstroms — der Zuspieler wechselt auf eine andere Tonspur der Scheibe oder dekodiert selbst und schickt PCM. Was genau passiert, entscheidet die Einstellung im Zuspieler und nicht das Format.

Als Träger für Dolby Atmos

Auf der Blu-ray Disc ist Dolby TrueHD der verlustfreie der beiden Trägerformate für Dolby Atmos; der andere ist der verlustbehaftete Nachfolger von Dolby Digital. Die Objektinformation kommt in beiden Fällen unverändert an, der Ton darunter dagegen in verschiedener Qualität. Welcher Weg durch die Anlage welchen Träger zulässt und wo unterwegs gewechselt wird, führt Dolby Atmos übertragen aus; diese Seite beschreibt das Format und wiederholt die Trägerfrage nicht.

Für die Strecke zählt eine Angabe aus der Formatliste des HDMI-Lizenzgebers: Dolby TrueHD steht in der Liste der neueren Ausbaustufe des Tonrückkanals und fehlt bei der älteren. Die Einzelheiten stehen bei eARC und ARC.

Außerhalb der Scheibe: der geladene Kauffilm

Dolby nennt auf der eigenen Produktseite neben der Blu-ray Disc auch gestreamte und heruntergeladene Quellen, ohne dazu einen Dienst zu benennen. Für die heruntergeladene Quelle gibt es einen belegten Fall: Der Filmladen von Kaleidescape verkauft und verleiht Filme als Download, und der Anbieter gibt für diese Dateien verlustfreien Ton an — Dolby Atmos ausdrücklich auf Dolby TrueHD, daneben DTS-HD Master Audio und DTS:X. Die Abspielgeräte der Strato-Reihe geben diese Formate als Bitstrom über HDMI an den Prozessor aus, also in derselben Form wie ein Scheibenlaufwerk. Der Prüfbericht der Fachpublikation ecoustics vom 8. November 2025 hat eine solche Tonspur am Gerät abgespielt und als verlustfreies Dolby TrueHD mit Atmos beschrieben; die Angaben des Anbieters standen am 1. September 2026 so auf dessen Seiten.

Für die Planung zählt daran das Verfahren, nicht der Laden: Der Film liegt vollständig auf einem Gerät im Haus, bevor er abgespielt wird. Was die Internetleitung im Moment der Wiedergabe hergibt, entscheidet dann nichts mehr — die Spitzenrate muss der lokale Speicher liefern. Ab diesem Gerät gelten dieselben Fragen wie bei einer Scheibe: Bitstream oder eigene Dekodierung, und welche Ausbaustufe der Rückkanal führt, falls der Weg über den Fernseher läuft.

Häufiges Missverständnis

„Verlustfrei klingt automatisch besser." Verlustfrei heißt zunächst: identisch mit dem Master. Ob dieser Unterschied im Wohnzimmer ankommt, hängt an Raum, Lautsprechern, Pegel und Material — und daran, wie gut die verlustbehaftete Alternative eingestellt war. Netflix stuft für 5.1 bereits 640 kbit/s nach eigenen und von Dolby beigestellten Hörtests als vom Studiomaster ununterscheidbar ein. Klar, die Garantie hat trotzdem Wert: Bei einem verlustfreien Träger muss niemand über Hörbarkeit diskutieren, weil nichts weggelassen wurde. Nur ist es eine Gewissheit über den Datenstrom und nicht über den Klang im Raum.

„TrueHD hat einen Kern wie DTS, also kommt notfalls eine kleinere Fassung an." Diese Erwartung stammt aus der anderen Familie und stimmt hier nicht. Im Datenstrom steckt kein verlustbehafteter Unterbau. Was bei einer überforderten Strecke ankommt, ist eine andere Tonspur oder ein anderes Format, das ein Gerät in der Kette erzeugt.

„Die 18 Mbit/s sind die Datenrate der Tonspur." Es ist die Grenze für Spitzen. Der Puffer im Dekoder ist genau dafür da, dass der mittlere Bedarf darunter bleibt und schwierige Passagen trotzdem vollständig ankommen.

Nicht zu verwechseln mit

Dolby Digital Plus ist der verlustbehaftete Codec derselben Familie und der übliche Weg für Streaming und Rundfunk. Eine verlustfreie Erweiterung von Dolby Digital Plus gibt es nicht; siehe Dolby Digital Plus.

Dolby Atmos benennt keinen Codec. Es ist die Objektinformation, die in diesem Format oder im verlustbehafteten Träger mitreist; das Prinzip dahinter erklärt die Technologieseite zum objektbasierten Ton.

DTS-HD Master Audio ist das direkte Gegenstück aus der anderen Familie: ebenfalls verlustfrei, ebenfalls der Weg von der Scheibe, ebenfalls Träger für objektbasierten Ton. Der Aufbau ist ein anderer, weil dort eine verlustfreie Schicht auf einem verlustbehafteten Kern sitzt und beides in einem Datenstrom liegt. Was das für den Rückfall bedeutet, steht bei DTS-HD.

Unkomprimiertes Mehrkanal-PCM ist das, was ein Zuspieler ausgibt, wenn er selbst dekodiert. Es klingt identisch, belegt aber deutlich mehr Bandbreite, und der Verstärker zeigt dann kein Format an. Das allgemeine Prinzip hinter dem Packen ohne Verlust steht bei verlustfreier Kompression.

Aus der Praxis

Ein Kunde hat eine gewachsene Blu-ray-Sammlung und einen neuen Prozessor, der TrueHD beherrscht. Trotzdem zeigt das Display bei vielen Scheiben ein anderes Format an. Wie sonst auch gilt zuerst: Welchen Weg nimmt der Ton — und was ist im Zuspieler eingestellt?

Drei Ursachen kommen in Betracht, und keine davon ist ein Defekt. Erstens kann die Scheibe eine andere Tonspur voreingestellt haben; die begleitende Dolby-Digital-Mischung liegt auf 7.1-Titeln ohnehin daneben, und manche Menüs wählen sie als Standard. Zweitens kann der Zuspieler auf PCM statt auf Bitstream stehen — dann dekodiert er selbst, das Ergebnis ist klanglich gleichwertig, aber der Prozessor zeigt kein Format mehr an und übernimmt auch keine Nachbearbeitung im Datenstromformat. Drittens kann der Ton über den Fernseher zurücklaufen, und die ältere Ausbaustufe des Rückkanals nimmt dieses Format nicht auf.

Zwei davon lassen sich in fünf Minuten prüfen, bevor über Geräte geredet wird: die Tonspurwahl im Scheibenmenü und die Ausgabeeinstellung im Zuspieler. Bleibt die dritte übrig, ist es keine Einstellungsfrage mehr, sondern eine des Signalwegs — und dann lautet die bessere Frage, ob das Laufwerk überhaupt über den Fernseher laufen muss.

Verknüpfte Inhalte

Das Prinzip hinter dem Packen ohne Informationsverlust steht bei verlustfreier Kompression; was Bittiefe und Abtastrate bedeuten, bei Bittiefe und Bitrate und Datenrate.

Die beiden verlustbehafteten Formate derselben Familie stehen bei Dolby Digital und Dolby Digital Plus, das verlustfreie Gegenstück der anderen Familie bei DTS-HD. In welchem Träger Dolby Atmos über welchen Weg ankommt, behandelt Dolby Atmos übertragen; welche Formate der Tonrückkanal zulässt, eARC und ARC. Wie weit die Tonformate von Scheibe und Stream auseinanderliegen, vergleicht UHD-Blu-ray gegen Streaming.

Quellen

Die Gleichsetzung mit Meridian Lossless Packing, die Beschreibung als verlustfreies Codiersystem auf PCM-Material, der Gewinn von vier beziehungsweise acht Bit Wortbreite samt den Beispielrechnungen 9,6 und 13,8 Mbit/s, die Formatgrenzen von 32 Kanälen, 24 Bit und 44,1 bis 192 kHz, die Trennung von FBA- und FBB-Syntax, die FIFO-Glättung mit mindestens 120 000 Byte Puffer sowie die Spitzendatenrate von 18 Mbit/s für Blu-ray-Ströme stammen aus der Dolby-Bitstrom-Beschreibung vom 7. Februar 2018. Die Domain, auf der Dolby das Dokument selbst veröffentlicht hat, ließ sich am 24.08.2026 nicht mehr auflösen; gelesen wurde eine Momentaufnahme vom 30.12.2024 im Webarchiv.

Die Blu-ray-Werte von acht Kanälen bei 96 kHz und sechs bei 192 kHz, die Angabe zur halben Dateigröße, die drei Mischungen in einem Datenstrom, die Metadaten und die begleitende Dolby-Digital-Spur mit 640 kbit/s stehen auf der Dolby-Produktseite, dort ohne Datumsangabe. Die Begründung gegen einen verlustbehafteten Kern mit verlustfreier Erweiterung steht im Dolby-Techpaper von 2008 und ist eine Herstellerdarstellung; sie beschreibt die eigene Entwurfsentscheidung und ist kein Prüfergebnis.

Dass Dolby TrueHD auf der Blu-ray Disc der verlustfreie der beiden Atmos-Träger ist, stammt aus dem Dolby-Whitepaper zu Atmos im Heimkino vom Oktober 2016 und ist bei den Atmos-Trägerformaten im Einzelnen belegt. Dass das Format in der Liste der neueren Rückkanal-Ausbaustufe steht, gibt der HDMI-Lizenzgeber an; die Fundstelle wird beim Eintrag zu eARC und ARC geführt.

Der Fall außerhalb der Scheibe stützt sich auf zwei Kaleidescape-Seiten, die beide keinen eigenen Stand ausweisen und deshalb nur den Tag ihres Abrufs belegen — den 01.09.2026 —, sowie auf den ecoustics-Prüfbericht vom 8. November 2025, der die Formatangabe unabhängig vom Anbieter gegenprüft. Was die Dolby-Formulierung sonst noch meinen kann, ist damit nicht abschließend beantwortet; für das laufende Streamen verlustfreien Dolby-Tons lag am selben Tag keine Fundstelle vor.

DTS-HD benennt keine einzelne Tonspur. Es ist die Sammelbezeichnung für die Erweiterungen, die DTS ab 2006 auf den Kern von 1996 gesetzt hat, und zwei davon stehen auf Datenblättern: DTS-HD Master Audio arbeitet verlustfrei, DTS-HD High Resolution Audio verlustbehaftet mit konstanter Datenrate. Beide sitzen im selben Datenstrom auf demselben verlustbehafteten 5.1-Kern.

Ausführliche Erklärung

Die Erweiterungen und die zwei Handelsnamen

Die Spezifikation ETSI TS 102 114 führt sechs Verfahren neben dem Kern. Vier davon zählt sie als Kern-Erweiterungen: XCH für den hinteren Mittenkanal, X96 für die höhere Abtastrate, XBR für höhere konstante Datenraten und XXCH für zusätzliche Kanäle. Dazu kommen XLL für die verlustfreie Codierung und LBR für sehr niedrige Datenraten. Das Whitepaper von 2006 zählt nur vier Erweiterungen, weil es XCH und X96 unter ihren Handelsnamen DTS-ES und DTS 96/24 dem Kernkapitel zuschlägt; seit 2006 ist kein Codierverfahren hinzugekommen. Neu sind in den jüngeren Fassungen die Anhänge zur Auslieferung über MPEG-DASH und CMAF.

Für die beiden Namen auf dem Datenblatt zählen zwei davon. XLL codiert verlustfrei mit variabler Datenrate; der normative Anhang der Spezifikation nennt für die zugehörigen Stromkonstruktionen 24 576 kbit/s als Höchstrate, was das Whitepaper für die Blu-ray Disc auf 24,5 Mbit/s rundet und für die HD DVD mit 18,0 Mbit/s angibt. XBR hebt die konstante Datenrate an: Die Spezifikation setzt dafür eine Schwelle statt einer Obergrenze — XBR erlaubt Gesamtraten oberhalb von 1,5 Mbit/s, während darunter ein Kern mit garantiert abwärtskompatiblen 1,5 Mbit/s bestehen bleibt; der Anhang führt 6 144 kbit/s als Höchstrate, im Whitepaper gerundet auf 6,0 Mbit/s für die Blu-ray Disc und 3,0 Mbit/s für die HD DVD. XXCH verbindet den abwärtskompatiblen Kern von höchstens 5.1 mit bis zu 32 zusätzlichen Kanälen. LBR ist das Niedrigraten-Verfahren für Zweitton, Rundfunk und Netzanwendungen, im Handel DTS Express; das Whitepaper führt es unter dem Namen XSA.

Die beiden Handelsnamen entstehen aus Kombinationen dieser Bausteine: DTS-HD Master Audio ist der Kern plus die verlustfreie Schicht, DTS-HD High Resolution Audio der Kern plus die höherratige, aber weiterhin verlustbehaftete Schicht. DTS selbst bezeichnet High Resolution Audio ausdrücklich als „lossy audio stream" — daran hängt die praktisch wichtigste Unterscheidung dieser Seite.

Die letzte Zeile ist der Grund, warum es beide gibt. DTS beschreibt die Wahl als Frage des Bit-Budgets: Wie viel Platz eine Produktion dem Ton zugesteht, entscheidet über Datenrate, Abtastrate und Bittiefe — und damit darüber, welche der beiden Fassungen auf die Scheibe kommt.

Wie die verlustfreie Schicht entsteht

Der Encoder teilt das Signal in zwei Wege. Der eine geht in den Kernencoder und wird anschließend wieder dekodiert. Der andere vergleicht das Original mit diesem dekodierten Kern und erzeugt die Differenz — DTS nennt sie Residuen. Diese Differenz ist genau das, was dem Kern zur Originalfassung fehlt; sie wird verlustfrei codiert und mit dem Kern zusammengepackt. Beim Abspielen läuft dasselbe rückwärts.

Aus diesem Aufbau folgen zwei Dinge, die auf Datenblättern selten zusammen stehen. Erstens ist die verlustfreie Codierung immer variabel: Wie viel die Differenz braucht, hängt am Material und lässt sich nicht vorher festlegen. Zweitens hängt die verlustfreie Schicht am Kern — sie beschreibt die Abweichung von ihm und ergibt für sich genommen keinen Ton.

Es gibt eine Ausnahme, und DTS grenzt sie selbst ein: Master Audio lässt sich auch ohne Kern verwenden. Das macht den Datenstrom sparsamer und den Dekoder einfacher, kostet aber die Abwärtskompatibilität — weshalb DTS diesen Fall für Archivierung und Kino nennt und nicht für die Scheibe im Wohnzimmer. Die Spezifikation führt diesen Alleinbetrieb als eigene Stromkonstruktion mit dem Codingname dtsl und schließt genau sie aus dem Profil für die CMAF-Auslieferung aus.

Wie weit XLL für sich reicht, sagt die Spezifikation ebenfalls: Die Höchstabtastrate beträgt 384 kHz, und oberhalb von 96 kHz teilt das Verfahren das Signal in zwei, oberhalb von 192 kHz in vier Frequenzbänder. Eine Kanalgrenze nennt sie an dieser Stelle nicht — die 7.1 und die 192 kHz aus der Tabelle oben sind Grenzen der Blu-ray Disc und der HD DVD. DTS ordnet die 7.1 in seinem Jahresbericht von 2006 selbst ausdrücklich den Spezifikationen dieser beiden Scheibenformate zu.

Der Datenstrom ist ein einziger

Kern und Erweiterungen liegen in einem gemeinsamen Datenstrom, aufgeteilt in fünf Substreams: einen für den Kern und bis zu vier für Erweiterungen. Die Acht-Asset-Grenze gehört dabei den Erweiterungs-Substreams — jeder von ihnen fasst bis zu acht Audio Assets, während die Daten des Kern-Substreams standardmäßig zum ersten Asset zählen. Welche davon zusammen gespielt werden, legen Metadaten fest; DTS nennt eine solche Zusammenstellung eine Presentation, und mehrere davon können in einem Strom liegen.

Für die Wiedergabe gilt dann eine Regel, die DTS selbst formuliert: Der Dekoder im Heimkino bestimmt die erreichte Qualitätsstufe und wählt immer die höchstmögliche. Die Komplexität liegt im Encoder, nicht im Abspielgerät. Das ist die freundliche Seite. Die unfreundliche steht wenige Kapitel davor, und DTS führt sie als Verkaufsargument: Ein vorhandener Verstärker mit DTS-Dekodierung gibt eine Master-Audio-Spur als Kern mit 1,5 Mbit/s wieder. Er meldet dabei nichts, weil aus seiner Sicht auch nichts fehlt.

Was die Strecke daraus macht

DTS hat den Fall früh beschrieben, und die historischen Angaben sind lehrreich, weil sie das Muster zeigen. Über HDMI 1.1 und 1.2 ließ sich der Master-Audio-Bitstrom nicht durchreichen; der Zuspieler musste selbst dekodieren und sechs bis acht Kanäle lineares PCM ausgeben. Für die Ausgabe als Bitstrom war HDMI 1.3 an beiden Geräten nötig. Über den Digitalausgang kommt bis heute nur der Kern an, weil dort ein Trans-Coder im Zuspieler den DTS-HD-Datenstrom darauf zurückführt.

Heute liegt die Grenze woanders, aber sie funktioniert gleich: DTS-HD Master Audio steht in der Formatliste der neueren Ausbaustufe des Tonrückkanals und fehlt bei der älteren (Einzelheiten bei eARC und ARC). Was in solchen Fällen unterwegs geschieht und an welchen drei Stellen der Träger gewechselt wird, führt DTS:X übertragen aus.

Als Träger für DTS:X

Auf der Blu-ray Disc ist DTS-HD Master Audio zugleich der Träger für objektbasierten Ton. DTS gibt in der Ankündigung von 2015 an, DTS:X baue auf dem bestehenden Master Audio auf, um abwärtskompatibel zu vorhandenen DTS-Datenströmen und Lautsprecher-Layouts zu bleiben. Die Objektinformation ist damit eine weitere Schicht über einem Kern, den auch ein Gerät von 2004 noch versteht. Wie die Objektdaten im Datenstrom im Einzelnen untergebracht sind, steht auf dieser Seite nicht — dafür liegt keine Herstellerbeschreibung vor.

Häufiges Missverständnis

„Auf dem Datenblatt steht DTS-HD, also ist es verlustfrei." Der Name deckt beide Fassungen ab, und nur eine davon ist verlustfrei. Auf Gerätedatenblättern hat die Angabe außerdem eine andere Bedeutung als auf einer Filmhülle: Beim Gerät sagt sie, was der Dekoder kann, beim Film, was tatsächlich codiert wurde. Die brauchbare Frage lautet in beiden Fällen: Master Audio oder High Resolution Audio?

„24,5 Mbit/s gegen 18 Mbit/s — dann ist DTS verlustfreier als Dolby." Verlustfrei ist keine Steigerungsform. Beide Verfahren rekonstruieren das Master bit-für-bit; die Zahlen sagen, wie viel Platz die jeweilige Kompression im ungünstigsten Fall braucht, und nicht, wie viel vom Original übrig ist. Wer beide vergleichen will, vergleicht sinnvollerweise die Architektur — und die unterscheidet sich wirklich, weil Dolby seinen verlustfreien Codec bewusst getrennt hält (siehe Dolby TrueHD).

„Wenn die Anlage die Erweiterung nicht schafft, gibt es eine Fehlermeldung." Das Gegenteil ist der Fall, und es ist Absicht. Der Kern kommt an, das Display zeigt DTS, die Anlage spielt. Wer den Unterschied bemerken will, muss auf die genaue Formatbezeichnung im Display achten oder den Signalweg prüfen.

Nicht zu verwechseln mit

DTS Digital Surround ist der Kern, auf dem beide DTS-HD-Fassungen sitzen — ein Bestandteil desselben Datenstroms und kein Vorgängerformat daneben. Was er leistet und woher seine Datenrate stammt, steht bei DTS Digital Surround.

DTS-UHD gehört einer anderen Generation an. Die Spezifikation ordnet es als drittes Auslieferungsformat ein, während Kern und DTS-HD-Erweiterungen die ersten beiden bilden; sie waren vorrangig für kanalbasierten Ton entworfen. DTS-UHD hat mit dieser Familie den Aufbau nicht gemeinsam und ist der Weg für Streaming — Einzelheiten bei DTS-UHD.

DTS-HD LBR, im Handel DTS Express, ist das Niedrigraten-Verfahren für Zweitton, Rundfunk und Netzanwendungen. Es gehört zu dieser Familie, ist aber anders angeschlossen als Master Audio und High Resolution Audio: Laut Spezifikation tritt LBR an die Stelle von Kern und Erweiterungen und bleibt dabei im selben Ökosystem. Als Zahlen nennt die Spezifikation 5.1 Kanäle in Rundfunkqualität ab 192 kbit/s und für den LBR-Stromtyp eine Höchstrate von 768 kbit/s; die im Handel verbreitete Angabe von 24 kbit/s je Kanal stammt aus dem Whitepaper von 2006. Die Verwechslung mit dem Streamingformat der dritten Generation liegt nahe, weil beide für schmale Wege gedacht sind.

DTS:X benennt keinen Codec, sondern objektbasierten Ton, der in einem Träger mitreist. Von der Scheibe ist dieser Träger Master Audio, über Streamingwege ein anderer; die Aufteilung führt DTS:X übertragen aus.

Dolby TrueHD ist das verlustfreie Gegenstück der anderen Familie, aber anders gebaut: ein eigenständiger Codec ohne verlustbehafteten Unterbau, dessen Abwärtskompatibilität über eine zweite Tonspur auf der Scheibe entsteht.

Zwei Namen im Tonmenü

Eine Blu-ray bietet im Tonmenü zwei DTS-Fassungen an, eine als „DTS-HD MA" und eine als „DTS-HD HR" bezeichnet. Der Kunde fragt, welche er nehmen soll und ob der Unterschied überhaupt zählt.

Die Auswahl entscheidet über die Codierung und nicht über den Geschmack: Master Audio stellt die Studiofassung wieder her, High Resolution Audio lässt weg. Beide bieten bis zu 7.1 Kanäle bei 96 kHz und 24 Bit, unterscheiden sich also nicht in der Layoutgröße. Wenn beide Fassungen auf derselben Scheibe liegen, ist Master Audio die naheliegende Wahl — die Produktion hat den Platz dafür ohnehin schon ausgegeben.

Interessant wird es beim nächsten Schritt, und der betrifft die Kette: Was die Anlage aus der Auswahl macht, entscheidet die schwächste Stelle der Strecke. Ist der Weg zu schmal, kommt bei beiden Fassungen derselbe 5.1-Kern an — die Auswahl im Menü ändert daran nichts. Welcher Weg welche Fassung durchlässt und an welchen Stellen unterwegs gewechselt wird, steht bei DTS:X übertragen; die Empfehlung zum Signalweg gehört dorthin und wird hier nicht wiederholt.

Am Gerät bleiben zwei Fragen: Beherrscht der Prozessor die verlustfreie Erweiterung als Bitstrom — oder gibt der Zuspieler stattdessen Mehrkanal-PCM aus, was klanglich gleichwertig ist, aber die Nachbearbeitung im Prozessor verändert? Und steht der Zuspieler überhaupt auf Bitstream-Ausgabe?

Verknüpfte Inhalte

Der Kern unter beiden Fassungen steht bei DTS Digital Surround, das davon unabhängige Streamingformat bei DTS-UHD. Welcher Träger DTS:X über welchen Weg bringt und wo unterwegs gewechselt wird, behandelt DTS:X übertragen.

Das verlustfreie Gegenstück der Dolby-Familie ist Dolby TrueHD, das verlustbehaftete oberhalb des Basiscodecs Dolby Digital Plus. Warum über den Digitalausgang nur der Kern passt, rechnet Was über S/PDIF und TOSLINK passt vor; welche Formate der Tonrückkanal zulässt, steht bei eARC und ARC.

Das allgemeine Prinzip hinter der verlustfreien Schicht erklärt verlustfreie Kompression; was Bittiefe und Datenrate aussagen, Bittiefe und Bitrate und Datenrate. Wie weit die Tonformate von Scheibe und Stream auseinanderliegen, vergleicht UHD-Blu-ray gegen Streaming.

Quellen

Die Namen und die Zahlen des Verfahrens stehen seit dem 01.09.2026 auf der Spezifikation ETSI TS 102 114 in der Fassung V1.6.1 vom August 2019, die für diesen Nachzug am Objekt gelesen wurde. Aus ihr stammen die Erweiterungsliste XCH, X96, XBR, XXCH, XLL und LBR (Abschnitte 6.1, 8 und 9), die Schwelle von 1,5 Mbit/s bei XBR (Abschnitt 6.3.1), die Reichweite von XXCH mit bis zu 32 zusätzlichen Kanälen über einem Kern von höchstens 5.1 (Abschnitte 4.1 und 6.5.1), die bitgenaue Rekonstruktion, die Höchstabtastrate von 384 kHz und die Bandteilung bei XLL samt seinem Alleinbetrieb (Abschnitte 8.1 und 8.2.5), die Stromkonstruktion mit dem Codingname dtsl und ihr Ausschluss aus dem CMAF-Profil (Anhänge E und H), die Höchstraten 24 576 kbit/s, 6 144 kbit/s und 768 kbit/s (Anhang H), die Aufteilung in bis zu vier Erweiterungs-Substreams mit je bis zu acht Audio Assets (Abschnitte 7.3.1 und 7.5.2) sowie die Einordnung von LBR als Verfahren, das an die Stelle von Kern und Erweiterungen tritt (Abschnitt 9.1). ETSI schützt das Dokument urheberrechtlich; hier stehen deshalb Zahlenwerte, Tabellen- und Abschnittsnummern, keine Passagen im Wortlaut.

Aus dem DTS-Whitepaper zu DTS-HD Audio vom November 2006, das für diese Seite im Volltext gelesen wurde, bleibt das, worüber die Spezifikation nichts sagt: die Zusammensetzung der beiden Handelsnamen, das Residuen-Verfahren der verlustfreien Schicht, die Regel, dass verlustfreie Codierung immer variabel arbeitet, die Trägergrenzen der Blu-ray Disc und der HD DVD (24,5 und 6,0 gegen 18,0 und 3,0 Mbit/s, die 7.1 Kanäle, 96 und 192 kHz), der Einstiegswert von 24 kbit/s je Kanal für den Zweitton, die Bezeichnung von High Resolution Audio als verlustbehaftet, die Presentations, die historischen HDMI-Angaben und der Trans-Coder-Weg über den Digitalausgang. Es ist eine Herstellerdarstellung mit Datenstand November 2006. Dass DTS die 7.1 selbst den Spezifikationen von Blu-ray Disc und HD DVD zuordnet, steht im Jahresbericht (Form 10-K) des Unternehmens für das Geschäftsjahr 2006.

Dass DTS:X auf Master Audio aufsetzt, steht in der DTS-Ankündigung vom April 2015 und ist bei den DTS:X-Trägerformaten im Einzelnen belegt. Die Einordnung als zweite von drei Generationen der DTS-Auslieferungsformate stammt aus ETSI TS 103 491 und ist beim Eintrag zu DTS-UHD belegt. Dass Master Audio in der Formatliste der neueren Rückkanal-Ausbaustufe steht, gibt der HDMI-Lizenzgeber an; die Fundstelle wird beim Eintrag zu eARC und ARC geführt.

Dolby Digital ist der ältere verlustbehaftete Mehrkanalcodec von Dolby Laboratories. Sein technischer Name ist AC-3, und unter diesem Namen ist er in ETSI TS 102 366 spezifiziert: Das Verfahren codiert ein bis 5.1 Kanäle aus einer PCM-Darstellung in einen seriellen Bitstrom mit Datenraten von 32 bis 640 kbit/s. Wichtiger als jede dieser Zahlen ist seine Rolle in der Kette — er ist das Format, das überall ankommt.

Ausführliche Erklärung

Was in einem AC-3-Datenstrom steckt

Das Verfahren kommt aus dem Kino. Dolby nennt „Batman Returns" von 1992 als den ersten Spielfilm, der in Dolby Digital in die Lichtspielhäuser kam; auf 35-mm-Kopien lag die Tonspur zwischen den Perforationslöchern, neben der analogen Spur. Erst danach wanderte es in die DVD, in den digitalen Rundfunk und schließlich auf die Blu-ray Disc.

Die Spezifikation zieht die Grenzen eng, und genau das war die Absicht. Ein AC-3-Strom arbeitet bei Abtastraten von 32, 44,1 oder 48 kHz und kennt 19 feste Datenraten zwischen 32 und 640 kbit/s — dazwischen gibt es nichts. Die Kanalbelegung reicht von einem einzelnen Kanal bis zu drei vorderen und zwei hinteren, dazu wahlweise der Tieffrequenzkanal, der als „.1" gezählt wird, weil er ungefähr ein Zehntel der Bandbreite eines Vollbereichskanals braucht (Näheres beim LFE-Kanal).

Wie stark dabei zusammengedrückt wird, macht die Beispielrechnung der Spezifikation anschaulich: Ein 5.1-Programm mit 48 kHz und 18 Bit ergibt unkomprimiert gut 5 Mbit/s; als AC-3 mit 384 kbit/s bleibt davon etwa ein Dreizehntel übrig. Diese Ersparnis ist der ganze Zweck des Verfahrens, und sie ist nur zu haben, indem Signalanteile weggelassen werden, die das Gehör bei gleichzeitig lauteren Anteilen ohnehin kaum wahrnimmt. Was einmal weg ist, kommt beim Dekodieren auch nicht zurück.

Warum auf der DVD 448 steht und auf der Blu-ray 640

Welche Datenrate ein konkreter Film bekommt, entscheidet das Format, auf dem er liegt — der Codec lässt jeden der Werte zu. Dolby nennt für 5.1-Ton auf der DVD 384 oder 448 kbit/s und auf der Blu-ray Disc 640 kbit/s. Der Grund steht im Dolby-Techpaper zu Dolby Digital Plus: Die DVD kann Dolby-Digital-Datenströme über 448 kbit/s gar nicht aufnehmen, die Blu-ray gibt erstmals die vollen 640 kbit/s her.

In der Beratung ist das ein regelmäßig gebrauchtes Argument: Derselbe Film läuft in demselben Format auf der Blu-ray mit rund vierzig Prozent mehr Datenrate als auf der DVD, ohne dass sich am Verfahren etwas geändert hätte — nach Dolbys Angabe klingt die höhere Rate auf vorhandenen Anlagen entsprechend besser. Klar, gemessen hat das niemand für den konkreten Raum, und gegenüber dem Sprung auf einen verlustfreien Träger ist es ein kleiner Schritt. Aber es ist einer, für den niemand ein neues Gerät braucht.

Die Metadaten fahren mit

Ein AC-3-Strom transportiert neben dem Ton einen Satz von Anweisungen aus der Produktion. Dolby nennt das Metadaten, und zwei davon merkt jeder Zuhörer, ohne sie zu kennen. Die Dialognormalisierung hält den wahrgenommenen Sprachpegel über verschiedene Programme hinweg gleich — was sie genau macht, steht bei der Dialognormalisierung. Die Abwärtsmischung sorgt dafür, dass aus derselben 5.1-Fassung auf einer Stereoanlage oder einem Fernseher etwas Sinnvolles wird; die Regeln dafür behandelt der Downmix.

Diese Metadaten sind der Grund, warum ein einziger Datenstrom für Mono, Stereo und 5.1 genügt. Sie sind zugleich die Erklärung für einen häufigen Reklamationsgrund: Wenn Dialoge zu leise wirken, liegt das oft an einem Metadatenwert und nicht am Lautsprecher davor.

Warum jede Strecke dieses Format durchlässt

Für die Übertragung über eine Zweikanal-Digitalverbindung hat die Normreihe IEC 61937 dem Verfahren den Datentyp 1 zugewiesen, mit einer Wiederholperiode von 1 536 Rahmen — und ein AC-3-Syncframe umfasst genau 1 536 Abtastwerte je Kanal. Rahmenzahl und Abtastwertzahl fallen also zusammen, die Verbindung läuft mit derselben Frequenz wie der Ton darin. Deshalb kommt Dolby Digital über jeden optischen oder koaxialen Digitalausgang, den es je gab, und deshalb auch über die ältere Ausbaustufe des Tonrückkanals. Die Rechnung dazu steht bei Was über S/PDIF und TOSLINK passt.

Häufiges Missverständnis

„Dolby Digital ist das Basisformat, also die schlechte Wahl." Der erste Halbsatz stimmt, der zweite verkürzt. Ein 5.1-Ton mit 640 kbit/s von einer gut abgemischten Blu-ray ist in einem normalen Wohnraum eine tadellose Grundlage; der Abstand zum verlustfreien Träger ist real, aber er entscheidet sich an Raum, Pegel und Material und nicht an der Zahl im Datenblatt. Problematisch wird das Format erst dort, wo es unbemerkt an die Stelle eines besseren tritt — und das ist eine Frage des Signalwegs.

„Wenn der Verstärker Dolby Digital anzeigt, liegt Dolby Digital auf der Scheibe." Die Anzeige liest die Formatkennung des ankommenden Datenstroms aus. Sie beweist, was gesendet wurde, und sagt nichts darüber, was die Quelle hergegeben hätte. Ein Zuspieler mit eingeschalteter Dolby-Digital-Compatible-Output-Betriebsart erzeugt genau diesen Strom mit 640 kbit/s selbst — aus einem beliebigen anderen Format. Am Gerät wirkt dabei nichts defekt.

„AC-3 ist ein anderer Codec als Dolby Digital." Es sind zwei Namen für dieselbe Sache: AC-3 die technische Bezeichnung der Spezifikation, Dolby Digital der Handelsname. In Datenblättern und in Normtexten stehen beide nebeneinander.

Nicht zu verwechseln mit

Dolby Digital Plus (E-AC-3) ist der Nachfolgecodec. Er baut auf denselben Grundlagen auf, spannt aber einen viel größeren Datenratenbereich und mehr Kanäle. Über den optischen Ausgang kommt er nicht — die Einzelheiten stehen bei Dolby Digital Plus.

Dolby TrueHD ist ein eigenständiger, verlustfreier Codec und mit AC-3 technisch nicht verwandt. Auf einer Blu-ray liegen beide oft nebeneinander, weil der Inhalteanbieter eine begleitende Dolby-Digital-Spur mitgibt; Näheres bei Dolby TrueHD.

Dolby Surround und Dolby Pro Logic sind keine Codecs. Sie beschreiben ein älteres Verfahren, bei dem zusätzliche Kanäle in eine Stereospur hineingerechnet und beim Abspielen wieder herausgeholt werden. Dolby Digital überträgt seine Kanäle dagegen getrennt.

Dolby Atmos bezeichnet eine Zusatzinformation über Klangobjekte, die in einem Trägerformat mitreist. Dolby Digital gehört nicht zu den vorgesehenen Trägern; welche es sind, führt Dolby Atmos übertragen aus.

DTS Digital Surround ist das Gegenstück aus der anderen Familie — ebenfalls verlustbehaftet, ebenfalls 5.1, ebenfalls überall vorhanden, aber mit deutlich höherer Datenrate und anderem Aufbau. Der Vergleich steht bei DTS Digital Surround.

Wenn das Display den älteren Namen zeigt

Ein Kunde meldet, sein neuer Prozessor zeige bei einer bestimmten Blu-ray nur „Dolby Digital", obwohl auf der Hülle ein größeres Format steht. Vor jeder Einstellung klärt sich, welchen Weg der Ton nimmt.

Drei Stellen kommen in Frage, und alle drei erzeugen dasselbe Bild. Steht der Zuspieler auf PCM statt auf Bitstream, dekodiert er selbst und schickt etwas anderes los. Läuft der Ton über den Fernseher zurück und dessen Rückkanal ist die ältere Ausbaustufe, endet die Kette bei den Formaten, die auch eine Zweikanalverbindung schafft. Und ist im Zuspieler die Betriebsart für einen kompatiblen Digitalausgang aktiv, erzeugt er den 640-kbit/s-Strom sogar absichtlich.

Das Gerät kommt erst am Ende ins Spiel, und die Frage an das Datenblatt ist konkreter als „welche Formate kann es": Welche Ausbaustufe des Rückkanals führen Fernseher und Prozessor, und auf welcher Einstellung wird der Zuspieler übergeben? Ob ein vorhandenes Gerät ein fehlendes Format überhaupt noch nachgerüstet bekommen kann, ist eine eigene Frage und hängt nicht allein an der Rechenleistung — sie steht bei Warum ein Gerät ein neues Tonformat nicht bekommt.

Verknüpfte Inhalte

Warum dieses Format über jede Zweikanal-Digitalstrecke passt und der Nachfolger nicht, rechnet Was über S/PDIF und TOSLINK passt an der Norm vor; die Schnittstelle selbst beschreibt S/PDIF, ihre optische Ausführung TOSLINK. Welche Formate der Tonrückkanal in welcher Ausbaustufe zulässt, steht bei eARC und ARC.

Was die Ziffern einer Angabe wie 5.1 abzählen, klärt die Kanal-Notation; was in der „.1" steckt, der LFE-Kanal. Was eine Datenrate überhaupt aussagt, behandelt Bitrate und Datenrate.

Quellen

Der Kanalumfang von einem bis 5.1 Kanälen und der Datenratenbereich von 32 bis 640 kbit/s stammen aus ETSI TS 102 366 in der Fassung V1.3.1 vom August 2014, die für diese Seite in der Einleitung und im ersten Abschnitt am Objekt gelesen wurde. Die einzelnen 19 Datenratenstufen, die drei Abtastraten und die Kanalkonfigurationen stehen im AES-Konferenzbeitrag von acht Dolby-Entwicklern um Louis D. Fielder, vorgetragen im Oktober 2004 in San Francisco.

Die Werte 384 und 448 kbit/s für die DVD sowie 640 kbit/s für die Blu-ray Disc gibt Dolby in der Spezifikationstabelle seiner Produktseite an; dass die DVD keine Ströme über 448 kbit/s aufnehmen kann und dass Blu-ray-Abspielgeräte lediglich Dolby-Digital-Kompatibilität mitbringen müssen, steht im Dolby-Techpaper von 2008. Beides ist Herstellerdarstellung, ebenso die Angabe, dass die höhere Datenrate auf vorhandenen Anlagen besser klingt.

Dass „Batman Returns" 1992 der erste Spielfilm in Dolby Digital war, gibt Dolby in einer eigenen Pressemitteilung an; die Lage der Tonspur auf der 35-mm-Kopie beschreibt Dolby auf seiner Produktseite. Für beide Angaben wurde keine unabhängige Gegenprüfung gesucht — sie ordnen den Begriff zeitlich ein und begründen keine Aussage der Seite.

Der Datentyp 1 und die Wiederholperiode von 1 536 Rahmen stammen aus IEC 61937-3 und sind auf der Seite zu den Zweikanalschnittstellen im Einzelnen belegt.

Dolby Digital Plus ist der verlustbehaftete Nachfolger von Dolby Digital. Technisch heißt das Verfahren Enhanced AC-3, kurz E-AC-3, und es steht im Anhang E derselben Spezifikation wie sein Vorgänger. Die acht Dolby-Entwickler um Louis D. Fielder, die es 2004 auf der AES-Convention in San Francisco vorstellten, beschrieben es als Erweiterung des bestehenden Standards unter Beibehaltung seiner Metadaten, seiner Filterbank und seiner Rahmenstruktur — mit einem Datenratenbereich von 32 kbit/s bis 6,144 Mbit/s statt der 32 bis 640 kbit/s des Vorgängers.

Ausführliche Erklärung

Zwei Richtungen zugleich: sparsamer und größer

Der Vorgänger hatte eine feste Treppe von 19 Datenraten zwischen 32 und 640 kbit/s. Dolby Digital Plus spannt denselben Bogen weiter und macht ihn zugleich feiner: Die Ratensteuerung arbeitet im günstigsten Fall in Schritten von einem Drittel Bit je Sekunde — der AES-Beitrag nennt dafür 32 kHz Abtastrate und einen Rahmen aus sechs Blöcken; mit höherer Abtastrate wird die Schrittweite gröber, mit längerem Rahmen feiner. Nach oben endet der Bereich bei 6,144 Mbit/s.

Möglich wird der obere Teil durch einen Eingriff in die Rahmenstruktur. Ein AC-3-Rahmen besteht immer aus sechs Transformationsblöcken; E-AC-3 erlaubt zusätzlich Rahmen aus einem, zwei oder drei Blöcken. Das klingt nach einer Nebensächlichkeit, hat aber einen handfesten Zweck: In Formaten, die die Datenmenge je Rahmen begrenzen, lassen sich damit Raten über 640 kbit/s überhaupt erst unterbringen.

Nach unten zählt die andere Hälfte. Die neuen Werkzeuge — eine verbesserte Filterbank, feinere Quantisierung, erweiterte Kanalkopplung, Spectral Extension und eine Vorrauschbehandlung bei Transienten — sind dafür da, bei kleinen Raten mehr herauszuholen. Dolby beziffert das Ergebnis für die eigene Familie mit ungefähr der halben Datenrate bei vergleichbarer Qualität; das ist eine Herstellerangabe und keine Messgröße.

Der Aufbau: ein Kern mit 5.1 und Erweiterungen darüber

Für mehr als 5.1 Kanäle hätte es zwei Wege gegeben. Der eine ist das Rematrizieren: Aus einer Stereomischung und Zusatzströmen wird beim Abspielen wieder eine größere Mischung gerechnet. Dolby verwarf ihn mit einer nachvollziehbaren Begründung — beim Zurückrechnen landen Codierartefakte und Nutzsignal auf verschiedenen Lautsprechern, und was vorher verdeckt war, wird dabei hörbar.

Der gewählte Weg steht in der Norm als Substream-Struktur. Ein E-AC-3-Bitstrom enthält mindestens einen unabhängig dekodierbaren Substream mit der Nummer 0; jeder Dekoder muss ihn beherrschen und alle weiteren überspringen können. Führt ein Programm mehr als 5.1 Kanäle, enthält Substream 0 eine vollständige 5.1-Abmischung, und abhängige Substreams ersetzen oder ergänzen einzelne Kanäle darin. Bei einer 7.1-Mischung heißt das konkret: Im Kern stehen die beiden Surround-Kanäle als Mischung aus Surround und Back, in der Erweiterung stehen die vier getrennt. Ein 5.1-Dekoder liest nur den Kern und hört eine saubere 5.1-Fassung; ein 7.1-Dekoder ersetzt die beiden gemischten Kanäle durch die vier eigenen.

Auf der Blu-ray ist es enger als das Format erlaubt

Die Formatgrenze von 6,144 Mbit/s spielt auf der Scheibe keine Rolle. Dolby nennt dort 640 kbit/s für den Kernrahmen und 1,024 Mbit/s für den Erweiterungsrahmen, zusammen also 1,7 Mbit/s; ein Ausbau auf vier Erweiterungsrahmen und damit 4,7 Mbit/s stand 2008 als Möglichkeit im Raum, falls das Format je mehr als acht diskrete Kanäle vorsehen sollte.

Ein Detail dieser Auslegung erklärt eine Fähigkeit, die sonst rätselhaft wirkt: Weil die Blu-ray keine Paketbeschränkung kennt, arbeitet das Verfahren dort immer mit vollen Sechs-Block-Rahmen — genau wie Dolby Digital. Kern- und Erweiterungsrahmen haben deshalb denselben Aufbau, und der Kernrahmen lässt sich ohne jede Umwandlung an den Digitalausgang weiterreichen.

Umpacken statt neu codieren

Die wichtigste Eigenschaft für die Praxis ist der Rückweg. Weil beide Verfahren dieselbe Filterbank, dieselbe Blockausrichtung, dasselbe Bitzuteilungsverfahren und dieselbe Rahmenstruktur verwenden, lässt sich ein E-AC-3-Strom in einen AC-3-Strom umpacken, ohne ihn zwischendurch nach PCM zu dekodieren und neu zu codieren. Der AES-Beitrag nennt die dafür zuständige Stufe einen besonderen Transcoder, der die Quantisierung der Transformationskoeffizienten möglichst unangetastet lässt — genau daran hängt es, dass beim Umpacken kaum etwas verlorengeht. Das Ergebnis ist immer ein Strom mit 640 kbit/s, notfalls durch Auffüllen.

Diesen Weg nimmt jeder Kabel- oder Satellitenempfänger, der einen Digitalausgang hat, und jeder Blu-ray-Zuspieler mit Dolby-Digital-Compatible-Output. Er ist der Grund, warum ein zwanzig Jahre alter Verstärker an einer modernen Quelle immer noch sinnvoll läuft.

Warum nicht durch die optische Buchse

Für die Übertragung über eine Zweikanal-Digitalverbindung hat die Normreihe IEC 61937 dem Verfahren den Datentyp 21 zugewiesen, mit einer Wiederholperiode von 6 144 Rahmen — dem Vierfachen dessen, was für AC-3 gilt. Die Verbindung muss dafür mit der vierfachen Rahmenfrequenz laufen, bei 48-kHz-Material also mit 192 kHz, und daran endet der optische Weg. Die Rechnung und die Bauteilgrenze stehen bei Was über S/PDIF und TOSLINK passt und werden hier nicht wiederholt.

Häufiges Missverständnis

„Plus heißt besser als Dolby Digital." Das Format kann mehr — mehr Kanäle, mehr Datenrate, feinere Steuerung. Was davon ankommt, entscheidet aber der Absender. Netflix fährt 5.1 auf einer Leiter von 192 bis 640 kbit/s und passt die Stufe seit 2019 laufend an die Netzlage an; dieselbe Szene kann heute mit 640 und morgen mit 192 kbit/s ankommen, ohne dass die Anlage etwas anzeigt. Ein 640-kbit/s-Strom im alten Format von einer Blu-ray kann also durchaus mehr Substanz haben als ein 192-kbit/s-Strom im neuen. Die Formatbezeichnung allein beantwortet die Qualitätsfrage nicht.

„Wenn Atmos angezeigt wird, ist der Ton so gut wie auf der Scheibe." Dolby Atmos reist in einem Träger mit, und Dolby Digital Plus ist der verlustbehaftete der beiden vorgesehenen. Netflix nennt für seine höchste Atmos-Stufe 768 kbit/s; auf der Scheibe liegt dieselbe Objektinformation im verlustfreien Träger mit einem Vielfachen davon. Die Anzeige am Verstärker beschreibt die Objektinformation und sagt über den Träger darunter nichts. Was daraus für die Gerätekette folgt, führt Dolby Atmos übertragen aus.

„Mein Verstärker kann Dolby Digital, dann kann er auch Plus." Die Abwärtsrichtung stimmt und die Aufwärtsrichtung nicht: Ein DD+-Dekoder versteht auch AC-3, umgekehrt gilt das nicht. Wo der Verstärker das neuere Format nicht beherrscht, muss ein Gerät davor umpacken — und ob es das tut, steht im Datenblatt des Zuspielers und nicht in dem des Verstärkers.

Nicht zu verwechseln mit

Dolby Digital (AC-3) ist der Vorgänger und zugleich das Ziel des Umpackens. Er bleibt in jeder Kette der Rückfallweg; Einzelheiten bei Dolby Digital.

Dolby TrueHD ist ein getrennter, verlustfreier Codec ohne technische Verwandtschaft. Es gibt keine verlustfreie Erweiterung von Dolby Digital Plus — Dolby hat sich ausdrücklich dagegen entschieden und begründet das im eigenen Techpaper. Was daraus folgt, steht bei Dolby TrueHD.

DTS-HD High Resolution Audio ist das nächstliegende Gegenstück aus der anderen Familie: ebenfalls verlustbehaftet, ebenfalls oberhalb des jeweiligen Basiscodecs angesiedelt. Der Aufbau ist trotzdem ein anderer, weil DTS seine Erweiterung auf einen verlustbehafteten Kern setzt; siehe DTS-HD.

Dolby Atmos benennt keinen Codec. Es ist die Objektinformation, die in diesem Format oder in Dolby TrueHD mitreist; das Prinzip dahinter erklärt die Technologieseite zum objektbasierten Ton.

Warum derselbe Film zweimal verschieden klingt

Ein Kunde beschreibt eine Beobachtung, die zunächst nach einem Defekt klingt: Dieselbe Serienfolge über denselben Dienst wirkt an manchen Abenden voller als an anderen, und die Anzeige am Verstärker ändert sich dabei nicht.

Die Erklärung liegt in einer Eigenschaft dieses Formats, die bei den älteren Codecs so nicht vorkommt: Weil die Datenrate feinstufig steuerbar ist, können Dienste den Ton auf einer Leiter ausspielen und die Stufe laufend an die Leitung anpassen. Netflix beschreibt genau das seit 2019 und nennt für 5.1 eine Leiter von 192 bis 640 kbit/s. Die Formatkennung im Datenstrom bleibt dabei dieselbe, deshalb steht am Verstärker immer derselbe Name.

Für die Beratung folgt daraus etwas Unbequemes: Der Ton eines Dienstes lässt sich nicht als feste Größe planen, wie es bei einer Scheibe geht. Was sich planen lässt, ist die Kette darum herum — eine belastbare Anbindung, ein Weg, der das Format überhaupt durchlässt, und ein Verstärker, der es selbst dekodiert, statt sich etwas umpacken zu lassen.

Am Gerät bleibt eine Frage übrig, die häufig übersehen wird: Wo im Signalweg wird dekodiert? Solange ein Fernseher oder Empfänger den Datenstrom entgegennimmt und selbst etwas anderes weitergibt, hängt das Ergebnis an diesem Gerät und nicht am Prozessor dahinter.

Verknüpfte Inhalte

Der Vorgänger, auf den dieses Format zurückfällt, steht bei Dolby Digital; das verlustfreie Gegenstück derselben Familie bei Dolby TrueHD. Warum die Rahmenfrequenz den optischen Weg verschließt, rechnet Was über S/PDIF und TOSLINK passt an der Norm vor.

In welchem Träger Dolby Atmos über welchen Weg ankommt, behandelt Dolby Atmos übertragen; wie weit die Tonformate von Scheibe und Stream auseinanderliegen, vergleicht UHD-Blu-ray gegen Streaming. Warum ein einziger Datenstrom für Stereo und Mehrkanal genügt, klären Downmix und Dialognormalisierung.

Quellen

Der Datenratenbereich von 32 kbit/s bis 6,144 Mbit/s, die feinstufige Ratensteuerung, die kürzeren Rahmen aus einem, zwei oder drei Blöcken, die neuen Codierwerkzeuge und die Beschreibung des Umpackens nach AC-3 stammen aus dem AES-Konferenzbeitrag von acht Dolby-Entwicklern um Louis D. Fielder, vorgetragen im Oktober 2004 in San Francisco und für diese Seite in den Abschnitten 1 bis 3.1.1 am Objekt gelesen.

Die Substream-Struktur — mindestens ein unabhängig dekodierbarer Substream, ein 5.1-Downmix in Substream 0 bei größeren Programmen, abhängige Substreams darüber — steht in ETSI TS 102 366, Anhang E, Abschnitt E.2.8. Die Blu-ray-Werte 640 kbit/s und 1,024 Mbit/s, die Sechs-Block-Rahmen auf der Scheibe, der direkte Weg des Kernrahmens zum Digitalausgang und die Begründung gegen eine verlustfreie Erweiterung stehen im Dolby-Techpaper von 2008 und sind Herstellerdarstellung. Kanalzahl, Abwärtskompatibilität und die Angabe „32 kbit/s bis 6 Mbit/s" nennt Dolby zusätzlich auf der eigenen Technologieseite, dort ohne Datumsangabe.

Der Datentyp 21 und die Wiederholperiode von 6 144 Rahmen stammen aus IEC 61937-3 und sind auf der Seite zu den Zweikanalschnittstellen im Einzelnen belegt. Die Bitratenleiter von 192 bis 640 kbit/s für 5.1 und die Obergrenze von 768 kbit/s für Atmos sind Angaben von Netflix und stehen auf der Vergleichsseite zu Disc und Streaming.