Advanced Audio Coding

Материал из Википедии ? свободной энциклопедии
(перенаправлено с ≪ AAC ≫)
Перейти к навигации Перейти к поиску
Advanced Audio Codings
Расширение .aac , .m4a , .m4p , .m4b , .mp4 или .3gp
MIME -тип audio/aac [2] , audio/aacp , audio/mp4a-latm , audio/mpeg4-generic , audio/x-aac , audio/x-m4a , audio/x-m4p , audio/x-m4b , audio/mp4a , audio/mpga и audio/x-mp4a-latm [3]
Разработчик Bell Labs , Институт интегральных схем общества Фраунгофера , Dolby Laboratories , Sony , Nokia , Coding Technologies [вд] и Общество Фраунгофера [4]
Опубликован 1997  ( 1997 ) [1]
Тип формата Формат сжатия аудио, сжатие данных с потерями
Содержится в MPEG-4 Part 14 , 3GP и 3G2 , ISO base media file format и Audio Data Interchange Format (ADIF)
Стандарт(ы) ISO/IEC 13818-7 ,
ISO/IEC 14496-3
Логотип Викисклада  Медиафайлы на Викискладе

Advanced Audio Coding ( AAC , англ.   Advanced Audio Coding ) ? собственнический ( патентованный ) формат сжатия аудио, который используется для хранения и передачи музыки и звука. AAC является преемником формата MP3 и предлагает более высокое качество звука при более низком битрейте. Этот формат был разработан как часть стандарта MPEG-2 и затем был улучшен в формате MPEG-4 [5] . Сегодня AAC широко используется в различных приложениях, включая мобильные устройства, телевизоры, видеоигры и многие другие.

Также AAC ? это многоканальный алгоритм кодирования аудио, поддерживающий потоковую передачу.

Формат AAC, официально известный как ISO / IEC 13818-7, вышел в свет в 1997 году как новая, седьмая часть семейства MPEG-2 . Существует также формат AAC, известный как MPEG-4 Часть 3.

Не следует путать данный формат с аудиокодеком Apple Lossless (ALAC). Для обоих форматов используется одинаковый контейнер, но в случае Apple Lossless информация не теряется.

Как работает AAC [ править | править код ]

  1. Удаляются невоспринимаемые человеком составляющие сигнала.
  2. Удаляется избыточность в кодированном аудиосигнале.
  3. Затем сигнал обрабатывается по методу МДКП согласно его сложности.
  4. Добавляются коды коррекции внутренних ошибок.
  5. Сигнал сохраняется или передаётся.

Контейнер MPEG-4 не требует единственного или малого набора высокоэффективных схем компрессии.

  • Семейство алгоритмов аудиокодирования MPEG-4 охватывает диапазон от кодирования низкокачественной речи (до 2 кбит/с ) до высококачественного аудио (64 кбит/с на канал и выше).
  • AAC имеет частоту дискретизации от 8 до 96 кГц и количество каналов от 1 до 48.
  • В отличие от гибридного набора фильтров MP3 , AAC использует модифицированное дискретное косинусное преобразование ( MDCT ) вместе с увеличенным размером окна в 2048 пунктов. AAC более подходит для кодирования аудио с потоком сложных импульсов и прямоугольных сигналов, чем MP3 .

AAC может динамически переключаться между длинами блоков МДКП от 2048 пунктов до 256.

  • Если происходит единственная или кратковременная смена, используется малое окно в 256 пунктов для лучшего разрешения.
  • По умолчанию используется большое 2048-пунктовое окно для улучшения эффективности кодирования.

Преимущества AAC перед MP3 [ править | править код ]

  • Больше частот дискретизации (от 8 до 96 кГц) по сравнению с MP3 (от 16 до 48 кГц);
  • До 48 каналов (MP3 поддерживает до двух каналов в режиме MPEG-1 и до 5.1 каналов в режиме MPEG-2);
  • Произвольные битрейты и переменная длина кадра ( англ.   frame length ). Стандартизированный постоянный битрейт с битовым резервуаром;
  • Большая эффективность и более простой банк фильтров. AAC использует чистое МДКП (модифицированное дискретное косинусное преобразование), в отличие от гибридного кодирования MP3 (которое было частично на основе МДКП и частично на основе FFT );
  • Большая эффективность кодирования для стационарных сигналов (AAC использует блочный размер 1024 или 960 выборок, что позволяет более эффективное кодирование, чем блоки из 576 выборок в MP3);
  • Более высокая точность кодирования для переходных сигналов (AAC использует блочный размер 128 или 120 выборок, что позволяет более точное кодирование, чем блоки из 192 выборок в MP3);
  • Возможность использования оконной функции, производной от окна Кайзера-Бесселя , для устранения утечки спектра за счет расширения главного лепестка;
  • Намного лучшая обработка звуковых частот выше 16 кГц;
  • Более гибкий совместный стереозвук ( англ.   joint stereo ). Разные методы могут использоваться в разных диапазонах частот;
  • Дополнительные модули (инструменты) добавлены для увеличения эффективности сжатия: шумоформирование (TNS), обратное предсказание, замена воспринимаемого шума (PNS) и т. д. Эти модули могут быть объединены для создания различных профилей кодирования.

Подразделяется на профили [ править | править код ]

  • Main Profile ? ≪основной профиль≫;
  • Low Complexity (LC-AAC) ? ≪низкая сложность≫;
  • High-Efficiency Advanced Audio Coding (HE-AAC) ? ≪высокая эффективность≫;
  • Extended High Efficiency Advanced Audio Coding (xHE-AAC) ? ≪расширенная высокая эффективность≫ [6] ;
  • Scalable Sample Rate (SSR) ? ≪масштабируемая частота дискретизации≫;
  • Long Term Prediction (LTP) ? ≪долгосрочное предсказание≫. Более сложный и ресурсоёмкий (но и более качественный), чем все остальные.

High Efficiency Advanced Audio Coding (ААС+) [ править | править код ]

ААС+  ? профиль, ориентированный на низкий битрейт . Представляет собой комбинацию AAC LC, но с частотой дискретизации вдвое меньшей, чем у оригинала, что существенно уменьшает накладные расходы на битрейт, затем используется технология восстановления спектра ( англ.   Spectral Band Replication ) путём его предсказания и использования некоторой дополнительной информации для восстановления. Естественно, такой подход не обладает большой точностью и пригоден только в случаях, когда очень необходимо уменьшить битрейт.

  • .aac  ? AAC-MPEG2;
  • .mp4  ? один из профилей в контейнере MP4 (спецификация MPEG-4 часть 14 предусматривает упаковку в контейнер не только нескольких аудиопотоков, но и нескольких видеопотоков, а также нескольких потоков субтитров).

Несмотря на то, что в спецификации MPEG-4 Part 14 (формат файла MP4 ) определено только одно расширение для контейнера ? .mp4, компания Apple применяет контейнер для упаковки AAC-потоков, но использует расширения, не предусмотренные стандартом MPEG-4 Part 14 :

  • .m4a  ? стандартное расширение;
  • .m4b  ? файл AAC, поддерживающий закладки; используется для аудиокниг и подкастов ;
  • .m4p  ? защищённый файл AAC; используется для защиты файла от копирования при легальной загрузке защищённой авторскими правами музыки в онлайн-магазинах, например в iTunes Store ;
  • .m4r  ? файл рингтона , используемый в Apple iPhone и Windows 10 Mobile

ГОСТ Р 54713-2011 [ править | править код ]

С 01.12.2012 AAC введён в качестве государственного стандарта кодирования сигналов звукового вещания с сокращением избыточности для передачи по цифровым каналам связи в Российской Федерации . [7]

См. также [ править | править код ]

Примечания [ править | править код ]

  1. ↑ ISO. ISO/IEC 13818-7:1997, Information technology -- Generic coding of moving pictures and associated audio information -- Part 7: Advanced Audio Coding (AAC) (1997). Дата обращения: 18 июля 2010. Архивировано из оригинала 21 марта 2013 года.
  2. ↑ https://www.iana.org/assignments/media-types/media-types.xhtml#ISO-IEC_JTC_1
  3. ↑ https://github.com/file/file/blob/master/magic/Magdir/animation
  4. ↑ http://www.iis.fraunhofer.de/en/ff/amm/prod/audiocodec/audiocodecs/heaac.html#tabpanel-5
  5. ↑ Brandenburg, Karlheinz MP3 and AAC Explained (1999). Архивировано из оригинала 13 февраля 2017 года.
  6. ↑ xHE-AAC   (англ.) . Fraunhofer Institute for Integrated Circuits IIS . Дата обращения: 6 сентября 2020. Архивировано 10 сентября 2020 года.
  7. ↑ ГОСТ Р 54713-2011 | НАЦИОНАЛЬНЫЕ СТАНДАРТЫ . protect.gost.ru. Дата обращения: 9 марта 2017. Архивировано 12 марта 2017 года.
Источник ? https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Advanced_Audio_Coding&oldid=131346041