Codificação de áudio avançada

Advanced Audio Coding ( AAC ) é um método de compressão de dados de áudio com perdas desenvolvido pelo Moving Picture Experts Group (MPEG) , que foi especificado como um desenvolvimento posterior do MPEG-2 Multichannel no padrão MPEG-2 .

história

O AAC não é baseado no design de banco de filtros MPEG Layer 2 como MPEG Layer 3 (MP3), mas é um novo desenvolvimento e, como Dolby Digital e Vorbis, usa o MDCT sozinho como a transformação básica. Com menos complexidade do que MP3, melhor qualidade pode ser alcançada com a mesma taxa de dados. A codificação multicanal é diretamente suportada. Várias "ferramentas" também são suportadas; são métodos permitidos em perfis de maior complexidade para melhor codificar os sinais críticos.

estandardização

MPEG-2 (1997)

A análise de espectro de ~ 128 kbit / s LC-AAC e HE-AAC em comparação com outros métodos de compressão com perdas e o arquivo de música descompactado da música The Power of Thy Sword . A resposta de frequência menos pronunciada acima de 15.000 Hz é perceptível, mas isso não significa imediatamente que a qualidade do som se deteriorou de forma audível.

O AAC foi padronizado pela primeira vez em 1997 na Parte 7 do padrão MPEG-2 . Três perfis foram especificados para o novo formato. Um perfil é um padrão dentro do formato que define com precisão os métodos de codificação e decodificação usados.

Perfis

• Baixa Complexidade (LC): para taxas de bits médias a altas. É usado na maioria das implementações de AAC (incluindo hardware ), bem como nas lojas de música online da Apple e da RealNetworks , e é o perfil mais amplamente usado e com suporte até hoje. Quando AAC é usado em linguagem comum, geralmente se refere a este formato especial. Como formato de contêiner , no entanto, o MPEG-2 foi amplamente substituído pelo MPEG-4 mais recente ( extensão de arquivo .m4a ou .mp4).
• Perfil principal (principal): como o perfil LC, mas complementado com previsão para trás
• Taxa de amostragem escalável (SSR): para streaming. Ele permite a reprodução sem perturbações de streams, reduzindo a taxa de bits se a largura de banda disponível cair repentinamente, mas até agora não está disponível publicamente em nenhuma implementação.

MPEG-4 (1999)

Em 1999, o AAC foi incluído no novo padrão MPEG-4 na Parte 3 (também conhecido como áudio MPEG-4) e, por sua vez, na Subparte 4 (Codificação geral de áudio). O novo padrão categoriza seus vários formatos de áudio nos chamados tipos de objetos. A versão original do AAC, combinada com o novo procedimento Perceptual Noise Substitution , foi incluída no perfil Principal como tipo de objeto 1 e no perfil de Baixa Complexidade (LC) como tipo de objeto 2. Algumas extensões opcionais do formato original foram definidas como outros tipos de objeto:

• Low Delay (LD): Para tempos de atraso curtos (20 ms) em taxas de bits médias a altas. Aplicação no setor de comunicação, por exemplo em sistemas de videoconferência.

Perfis

O padrão MPEG-4-Parte-3 define os chamados perfis, que são uma combinação de vários tipos de objetos. A seguir está uma seleção dos perfis mais importantes que contêm AAC.

• HE-AAC (High-Efficiency AAC), também conhecido como AAC + ou aacPlus : Combina os tipos de objetos AAC LC e SBR ( Spectral Band Replication ). HE-AAC é otimizado para uso com taxas de bits baixas (na faixa de 32-80 kbit / s) e pontua melhor do que o AAC normal em testes de audição nesta faixa.

• HE-AAC v2 , também conhecido como eAAC +, AAC + v2 ou aacPlus v2: Como HE-AAC, mas também com o tipo de objeto Estéreo Paramétrico (PS). Esse processo de compactação é otimizado para taxas de bits ainda mais baixas (16–40 kbit / s) e ainda deve atingir uma qualidade aceitável nesta área.

HE-AAC e HE-AAC v2 são aprimoramentos, mas não substituem, o AAC original. Eles são otimizados exclusivamente para taxas de bits baixas e são usados, por exemplo, para transmissões ao vivo em rádio e televisão digital. Com taxas de bits mais altas (de 96 kbit / s), eles têm desempenho pior do que o AAC e, portanto, não devem ser usados.

Importância e distribuição

Como um formato de compressão de áudio com perdas adotado pela ISO como padrão, ele compete com outros formatos como MP3 , WMA e Vorbis . O AAC já atinge uma qualidade estéreo aceitável, embora limitada, de 64 kbit / s. 96 kbit / s correspondem a uma boa qualidade de FM e 128 kbit / s já apresentam um alto nível de transparência . As taxas de bits de 192 kbit / s ou 224 kbit / s são comparáveis ​​ao formato de CD de baixa perda (1.411 kbit / s). AAC é usado sempre que MP3 é normalmente usado. É por isso que cada vez mais leitores de MP3 , sites de música e rádios da Internet estão usando essa compressão de áudio. Os formatos de contêiner de vídeo 3GP , MP4 , MPEG-2 e outros formatos também suportam AAC. Quando o rádio digital DAB + AAC também é usado.

Licenças e patentes

Os fabricantes de uma implementação de AAC devem adquirir uma licença. Por esse motivo, o software livre que implementa o codec geralmente é distribuído apenas no código-fonte para evitar violação de patente.

Veja também

• Codificação de entropia perceptual espectral adaptativa

literatura

• Roland Enders: O manual de gravação doméstica. O caminho para gravações ideais. 3ª edição revisada, revisada por Andreas Schulz. Carstensen, Munich 2003, ISBN 3-910098-25-8 .
• Thomas Görne: Engenharia de som. Fachbuchverlag Leipzig em Carl Hanser Verlag, Munich et al., 2006, ISBN 3-446-40198-9 .

Links da web

• Descrição do padrão MPEG-2 (inglês)
• Problemas de licenciamento : Via Licensing Corporation - Advanced Audio Coding (AAC )

Evidência individual

1. ↑ ISO / IEC 13818-7: 1997, Tecnologia da informação - Codificação genérica de imagens em movimento e informações de áudio associadas - Parte 7: Codificação de áudio avançada (AAC)
2. ↑ Taxas de licença AAC (inglês) , via licenciamento