En las películas cinematográficas, los datos del Dolby Digital vienen integrados directamente en la cinta. Se encuentran en el lateral izquierdo del filme (mirando hacia pantalla), concretamente impresas en los espacios que hay entre los orificios por donde el proyector arrastra la cinta (hay 4 agujeros por fotograma en cinta de 35 mm). La representación impresa de los datos del Dolby Digital son píxeles negros y transparentes, y en el centro de cada cuadro hay el logotipo de la doble-D (que no contiene datos). Para leer estos datos digitales el proyector tiene que estar equipado con un LED (diodo emisor de luz), con una vida útil de unas 10.000 horas, que pasa por los bloques y proyecta la imagen en un dispositivo fotosensible que la capta y analiza, convirtiéndola en señal eléctrica binaria, que se envía al decodificador Dolby Digital para transformarla en sonido multicanal y amplificarla.

Para que el lector pueda interpretar bien los datos la superficie de la cinta tiene que estar limpia, ya que cualquier partícula ajena a la cinta puede causar errores de lectura. Para asegurar la correcta lectura cada bloque se escanea tres veces, y el sistema escoge la imagen más limpia. El tiempo también deteriora la cinta, y por tanto cada vez se producen más errores de lectura durante la proyección; de hecho es muy probable que se produzcan errores de lectura, pero el decodificador ya está preparado:

La señal contiene un 50% de datos redundantes como sistema de seguridad. Además, cuando el decodificador se encuentra con uno, dos o hasta tres bloques de datos contiguos ilegibles, se repite en lugar de éstos, el último bloque decodificado correctamente. El oído humano no nota esta repetición (correspondiente a 1/96 parte de segundo por bloque), pero sí notaría un corte sin sonido. Pero cuando el número de bloques contiguos erróneos es igual o superior a cuatro, el sistema cambia automáticamente a la pista analógica Dolby SR, siempre integrada en la cinta. Si los siguientes bloques siguen siendo ilegibles el sistema pasa a Long Revert Mode (Modo de Reversión Larga), y continua reproduciendo la pista analógica durante 30 segundos más antes de volver a intentar decodificar la digital. Así que en un cine Dolby Digital se están leyendo constantemente ambas pistas, la digital y la analógica, por si falla.
El momento del cambio de digital a analógico se puede identificar fácilmente, ya que normalmente suena un fuerte estallido agudo, o hay un cambio brusco en el volumen de sonido y su calidad; todo esto debido al cambio de programa en el proceso digital del decodificador; pero con este sistema de seguridad la sala nunca se queda sin sonido. Además, en el hipotético caso de fallo en el proceso del SR, se puede pasar a pista Dolby A-Type, también presente en todos los procesadores, o a Mono como ultimísima alternativa.

Otro sistema de seguridad de que están dotados los procesadores cinematográficos Dolby es el sistema de Bypass. Si la corriente principal falla, el sistema pasa a Bypass Mode, o si se produce un error interno en la circuitería que pudiera poner en peligro la señal de salida. Este sistema permite seguir decodificando los datos, pero en vez de amplificar y enviar los 6 canales a sus altavoces correspondientes , solo utiliza una tarjeta amplificadora, mandando los 6 canales de audio a los altavoces de pantalla, resultando en una señal monoaural. El sistema es automático, pero también se puede activar manualmente en caso de que, por ejemplo, un altavoz imprescindible falle.

Los decodificadores cinematográficos Dolby son evolucionables, es decir, si en algún momento hay algún aspecto de las pistas que cambia, para adaptar a los decodificadores se incluye el software en el principio de la cinta que requiere esos cambios, desde donde se cargará y actualizará. De esta manera el firmware del procesador se actualiza automáticamente sin necesidad de asistencia técnica.