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先進的音頻編制程序

先進的音頻編制程序
文件命名引伸 .m4a， .m4b， .m4p， .m4v， .m4r， .3gp.mp4， .aac
互聯網媒體類型 音頻或aac、音頻或者aacp
格式的類型 有損壓縮

先進的音頻編制程序 (AAC)是規範化， lossy 壓縮 并且 內碼 計劃為 數字式音頻. 設計是後繼者 MP3 比MP3格式化， AAC一般達到更好的品質優良在許多位率。

AAC的最響譽的用途是作為缺省音頻格式 蘋果計算機公司『s iPhone, iPod, iTunes和為所有使用的格式 iTunes商店 音頻(以引伸為業主 數字式權利管理).

AAC也是標準音頻格式為 索尼』 s PlayStation 3, Nintendo『s Wii (與 相片海峽 1.1為Wii控制臺安裝的更新被購買在晚2007之前)和 MPEG-4 錄影標準。 HE-AAC 是一部分 數字式收音機 標準喜歡 DAB+ 并且 數字式無線電Mondiale.

內容

歷史

AAC開發了以公司的合作和貢獻包括 Fraunhofer IIS, AT&T響鈴實驗室, 杜比 并且 Nokia和由正式地宣稱國際標準 移動圖片專家組 在1997年4月。 MPEG-2 AAC LC外形非常包括一個基本的格式像AT&T's PAC 編制程序格式 [1] [2] [3]增加TNS[4]下述的杜比Kaiser窗口，一臺不均勻的分層器和處理16立體音響， 16單音， 16 LFE和16種評論渠道的整頓bitstream格式在一bitstream。 主要外形增加在filterbank的每輕拍被計算的一套遞歸預報因子。 SSR使用一4帶PQMF filterbank，当四更短的filterbanks跟隨，為了考慮到可升級的採樣率。

標準化

它是指定的都 MPEG-2標準的第7部分和 MPEG-4標準的第3部分. 同樣地，它可以被稱為 MPEG-2部分7 并且 MPEG-4部分3 根據它 實施，然而它經常被稱為 MPEG-4 AAC或者 AAC 為短小。

AAC在標準MPEG-2部分7首先指定了(正式知道 ISO/IEC 13818-7 ：1997)在1997作為一個新的「部分」 (分明從 ISO/IEC 13818-3) 在 MPEG-2 家庭 國際標準.

更新了它 MPEG-4部分3 (正式通認作為ISO/IEC 14496-3 ：1999年1999)。 參考軟件指定MPEG-4部分4，并且依照位小河指定MPEG-4部分5。 著名的加法在標準的這個版本是感知噪聲代替(PNS)。

HE-AAC (AAC與 SBR)在ISO/IEC 14496-3首先被規範化了：2001/Amd.1. HE-AAC v2 (AAC以參數立體音響)在ISO/IEC 14496-3首先指定了：2001/Amd.4. [5]

AAC標準的最新版是ISO/IEC 14496-3 ：2005年(與14496-3 ：2005/Amd.2. 為HE-AAC v2[6])

AacPlus v2也被規範化 ETSI (歐洲電信標準學院)作為茶匙102005。[5]

MPEG4標準也包含壓縮聲音其他方式。 這些是低數位速率和為講話一般使用。

AAC的改善結束MP3

AAC在被設計修理許多嚴肅的表現缺點 MP3 指定的格式( MPEG-1 并且 MPEG-2)由 ISO/IEC 在11172-3和13818-3。

改善包括：

  • 更多 樣品頻率 (從8 千赫 到96 千赫)比MP3 (16千赫到48千赫)
  • 48種渠道(MP3在MPEG-1方式下支持二種渠道和5.1渠道在MPEG-2方式)
  • 任意 位率 并且易變的框架長度。 規範化的恆定數位速率與位水庫。
  • 高效率和更加簡單 filterbank (雜種→純淨 MDCT)
  • 更高的編制程序效率為 固定式信號 (字區大小： 576個→ 1024樣品)
  • 更高的編制程序效率為 瞬變信號 (字區大小： 192個→ 128樣品)
  • 能使用 Kaiser貝賽爾獲得了 消滅的窗口作用 鬼漏出 犧牲加寬 主波瓣
  • 好處理音頻在16千赫之上
  • 更加靈活 聯合立體音響 (為每條標度帶分離)
  • 增加另外的模塊(工具)到增量壓縮效率： 等等TNS、落後預言， PNS。 這些模塊可以被結合構成不同的內碼外形。

總之， AAC格式比MP3，并且改正在原始MPEG 1音頻規格給開發商更多靈活性設計編解碼器做出的許多不幸的設計選擇。 這種增加的靈活性經常導致更加一致的內碼戰略，并且，結果，更加高效率的壓縮。 然而根據AAC是否比MP3好， AAC的好處不是整個地果斷，并且MP3規格，當過時時，證明了驚奇地健壯竟管可觀的缺點。 AAC和HE-AAC比MP3普遍地被接受作為好在低bitrates (典型地少於128 kbit/s)。 這是特別真實的在非常低bitrates，優越立體聲編制程序，純淨MDCT和優選變換窗口大小事假MP3無法競爭。 然而，作為數位速率的增量，音頻格式的效率變得較不重要相對編碼器的實施的效率，并且內在好處AAC舉行結束MP3不再控制音頻質量。

怎麼AAC運作

AAC是盤剝顯著減少相當數量的二個主要編制程序戰略數據需要代表優質數字式音頻的一種多種頻率的音頻編制程序算法。

  1. 發信號是毫不相關的感知被放棄的組分;
  2. 在被編碼的音頻信號消滅多餘。

此外：

MPEG-4 音頻標準不定義了唯一或小套非常有效率的壓縮計劃，而是一個複雜工具箱寧可執行大範圍操作從低數位速率的語音編碼到優質音頻編制程序和音樂綜合。

  • MPEG-4 音頻編制程序算法家庭跨過範圍從低數位速率的講話內碼(下來對2 kbit/s)到優質音頻編制程序(在每種渠道64 kbit/s和更高)。
  • AAC提供取樣頻率在8千赫和96千赫和渠道之間的所有數字在1和48之間。
  • 與MP3的雜種濾波器組對比， AAC使用修改過的分離餘弦變換(MDCT)與1024點一起的增加的窗口長度。

AAC編碼器可能動態地交換在長度之間一個唯一MDCT塊1024點或128點8個塊。

  • 如果信號變動或瞬間發生，每個128點8個更短的窗口的為他們的更好的時間分辨率被選擇。
  • 默認情況下，更長的1024點窗口否則使用，因為增加的頻率決議考慮到一個更加老練的psychoacoustic模型，造成被改進的編碼的效率。

模件內碼

AAC接受模件方法對內碼。 根據bitstream將被輸入的，期望表現和可接受的產品的複雜，實施也許創造具體套工具他們想要為一種特殊應用使用的外形定義。 標準提供四份缺省配置文件：

  • 低複雜(LC) -最簡單和最用途廣泛和支持;
  • 主要外形(主要) -像LC外形，增加落後預言;
  • 樣品率可升級(SRS)亦稱。 可升級的樣品率 (MPEG-4 AAC-SSR);
  • 長的期限預言(LTP); 增加在MPEG-4標準-主要外形的改善使用一個向前預報因子以更低的計算的複雜性。

根據AAC外形和MP3編碼器， 96 kbit/s AAC可能幾乎給同樣或改善感知質量像128 kbit/s MP3。[7]

AAC誤差防護工具箱

申請誤差防護使能錯誤校正由有些程度決定。 相等通常運用糾錯碼與整體酬載。 然而，因為AAC酬載的不同的部分顯示另外敏感性對傳輸錯誤，這不會是一種非常高效率的方法。

AAC酬載可以被細分入用不同的錯誤敏感性的部分。

  • 獨立糾錯碼可以被運用於任何這些零件使用在MPEG-4音頻定義的誤差防護(EP)工具。
  • 這個工具箱提供糾錯能力給酬載的最敏感的部分為了保留另外的頂上的低落。

錯誤韌性(ER) AAC

錯誤韌性(ER)技術可以用於使編碼方案健壯反對錯誤。

為AAC，三個定做的方法在MPEG-4音頻被開發了并且被定義了

  • Huffman Codeword重新安排(HCR) 避免誤差傳播在鬼數據之內;
  • 真正碼本(VCB11) 查出嚴肅的錯誤在鬼數據之內;
  • 反演性可變長的代碼(RVLC) 減少誤差傳播在換算系數數據之內。

AAC低延遲

主要文章： AAC-LD

MPEG-4低延遲音頻編碼人(AAC-LD) 被設計與低延遲結合感知音頻編制程序的好處必要為雙向聯繫。 它從MPEG-2先進的音頻編制程序(AAC)格式嚴密獲得。

促進方面

准許和專利

沒有要求執照或付款能流出或分佈內容以AAC格式。 [8] 單獨這個原因比MP3做AAC更多有吸引力的格式分佈內容，特別為流出的內容(例如互聯網收音機)。

然而，專利許可證為AAC編解碼器的所有製造者或開發商需要，要求內碼或解碼。[9] 它為此是 FOSS 實施例如 FAAC和FAAD 分佈 來源 形成只，為了避免專利侵犯。

AAC用途 私有 技術，和因而要求一個專利許可證。 相反到普遍的信仰，它不是，被開發的一家唯一公司的物產在一個標準製造的組織。


支持AAC的產品

HDTV標準

日本ISDB-T

在2003年12月，日本開始播放實施Mpeg2錄影和Mpeg2 AAC音頻的地球DTV ISDB-T標準。 在2006年4月日本開始播放ISDB-T流動部分程序，稱1Seg，是錄影H.264AVC第一實施與音頻HE-AAC在地球HDTV無線電廣播電臺在行星。

國際ISDB-Tb

在2007年12月，巴西開始播放在主要節目實施錄影編制程序H.264AVC與音頻AAC-LC的地球DTV標準告訴的International ISDB-Tb (選拔或多)和錄影H.264AVC與音頻他AACv2在1Seg機動性部分程序。

硬件

iTunes和iPod

在2003年4月， 蘋果電腦 對AAC的被帶來的主流關注通過宣佈它的那 iTunes 并且 iPod 產品將支持歌曲以MPEG-4 AAC格式(通過a 固件 更新為更舊的iPods)。 顧客在業主可能下載音樂 數字式權利管理(DRM)- AAC的有限的形式(參見 FairPlay)通過 iTunes商店 或創造文件，不用DRM從他們自己的CDs使用iTunes。 在最新歲月，蘋果計算機公司開始提供音樂錄像和電影，為音頻內碼也使用AAC。

在2007年5月29日，蘋果計算機公司開始免於賣歌曲和音樂錄像DRM從參與記錄標籤。 這些文件主要遵守AAC標準并且是右演奏的在許多非蘋果計算機公司產品，但他們包括習慣iTunes信息例如冊頁藝術品和收據，以便辨認顧客，萬一文件被洩漏 同輩對同輩 然而網絡，去除這些習慣標記恢復互用性與嚴密地依照AAC規格的球員是可能的。

iTunes支持在「平均數位速率的」的「易變的數位速率的」 (VBR)內碼選擇(ABR)計劃輸入AAC軌道。 自2007年10月，蘋果計算機公司仍然未增加支持為 HE-AAC 哪些充分地作為輸入對iTunes的MP4標準或真實的VBR的部分。

其他便攜式的球員

移動電話

幾年，許多移動電話從製造商例如 Nokia, Motorola, Samsung, 索尼Ericsson, BenQ西門子 并且 Philips 支持AAC放音。 一个這樣電話是 Nokia 5510 發布在也演奏MP3s的2002。 然而這個電話是商業失敗，并且這樣電話與聯合音樂球員沒有贏得主流聲望直到2005年，當趨向有AAC並且MP3支持繼續了時。 多數新的smartphones和以音樂主題的電話支持這些格式放音。

  • 索尼Ericsson 電話在MP4容器支持各種各樣的AAC格式。 開始與的所有電話支持AAC-LC K700開始與的電話 W550 有HE-AAC支持。 最新的設備例如 P990, K610, W890i 并且最新支持HE-AAC v2。
  • Nokia XpressMusic 并且其他新的世代Nokia多媒體電話： 也支持AAC格式。
  • 黑莓: 為Smartphones裝邊最新的系列例如8100 (「珍珠」)和8800支持AAC。
  • 蘋果計算機公司『s iPhone 支持AAC和 FairPlay被保護的AAC文件 使用，缺省內碼格式在iTunes商店。

其他設備

  • 棕櫚OS PDAs: 許多棕櫚OS基於PDAs和smartphones可能演奏AAC和HE-AAC與第三者軟件 口袋聲調. 版本4.0，發布在2006年12月，增加的支持為當地AAC和HE-AAC文件。 AAC編解碼器為 TCPMP一個普遍的錄影球員，在版本0.66以後被撤出了由於專利問題，但可能從站點仍然被下載除corecodec.org之外。 CorePlayer，商業第二代產品對TCPMP，包括AAC支持。 支持AAC的其他PalmOS節目包括Kinoma球員和AeroPlayer。
  • 微軟視窗機動性 平臺技術支持AAC二者之一由當地人 Windows Media Player 或由第三方產品(TCPMP， CorePlayer)
  • Epson 支持AAC放音在P-2000和P-4000多媒體或相片存貯觀察者。 然而這支持不是可利用的與他們的更舊的模型。
  • Vosonic 支持AAC錄音和放音在VP8350、VP8360和VP8390多媒體觀察者。
  • 索尼讀者 便攜式的eBook演奏包含AAC的M4A文件，并且顯示iTunes創造的變數據。 其他索尼產品，包括A和E系列網絡隨身聽錄音機，支持AAC與固件更新(被發布2006 5月)，當S系列支持它在箱子外面時。
  • Sonos 數字式傳媒播放裝置 支持AAC文件放音。
  • Roku SoundBridge 網絡音頻球員支持AAC編碼文件放音。
  • Wii 電子遊戲控制臺通過版本1.1支持AAC文件的 相片海峽 自2007年12月11日。 所有AAC外形和bitrates，只要它在.m4a文件擴展名，支持。 這次更新取消了MP3兼容性，但安裝了此的用戶也許自由地降低等級到老版本，如果他們祝願。[10]

軟件

Rockbox 開放來源 固件 (可利用為多個便攜式的球員)也提議支持為AAC到不同程度，根據球員和AAC外形模型。

任意iPod支持(無保護的AAC文件放音)為 Xbox 360 是可利用的作為免費下載從 Xbox活.[11]

其他軟件傳媒播放裝置

幾乎所有當前計算機傳媒播放裝置包括固定譯碼器為AAC或者能運用a 圖書館 解碼它。 在 微軟視窗, DirectShow 在其中任一可以運用這個方式以對應的過濾器使能AAC放音 DirectShow 基於球員。 軟件特殊筆記的球員應用包括：

其中一些球員(即， foobar2000、Winamp和VLC)也支持解碼未加工或MP4從容的AAC流出了在HTTP使用 SHOUTcast 協議。 插入為Winamp和foobar2000使能創作的這樣小河。

Nero數字式音頻

在2006年5月， AG Nero 免費發布了AAC內碼工具， Nero數字式音頻 [2]是有能力在內碼LC上，他和HEv2 AAC小河。 工具是a 命令行接口 工具仅和一項分開的公共事業包括解碼到PCM WAV.

各種各樣的工具包括 foobar2000 音頻球員和 MeGUI 能提供a GUI 為編碼器。

FAAC和FAAD2

FAAC 并且 FAAD2 立場為免費軟件先進的音頻編碼人和譯碼器2分別，共同組成開放來源實施AAC。

引伸和改善

有些引伸增加了到原始的AAC標準：

參見

筆記

  1. ^ Johnston， J。 D. 并且Ferreira， A。 J.， 「總和區別立體音響變換編制程序」， ICASSP 『92，頁3月1992年。 II-569-572.
  2. ^ Sinha， D。 并且Johnston， J。 D.， 「音頻壓縮法以低比特率使用信號能適應的被交換的filterbank」， IEEE ASSP 1996年，頁。 1053-1057.
  3. ^ Johnston， J。 D.， Sinha， D.， Dorward， S。 并且Quackenbush， S.， 「AT&T感知音頻編碼人(PAC)」在收集的文件在數字式音頻數位速率的減少， Gilchrist， N。 并且Grewin， C。 (愛德。)，音頻工程學Society 1996年。
  4. ^ Herre， J。 并且Johnston， J。 D.， 「提高感知音頻編碼人表現通過使用世俗噪聲塑造」， AES 101st大會，沒有。 預印本4384日1996年
  5. ^ a b http://www.codingtechnologies.com/products/assets/CT_aacPlus_whitepaper.pdf
  6. ^ ISO/IEC 14496-3 ：2005/Amd.2 [1]
  7. ^ 蘋果計算機公司- QuickTime -技術- AAC音頻
  8. ^ 通過准許。 MPEG-4音頻准許常見問題解答Q6.
  9. ^ 通過准許。 MPEG-4 AAC牌照費.
  10. ^ | Nintendo -顧客服務 | Wii -相片海峽
  11. ^ Xbox.com | 系統用途-使用蘋果計算機公司iPod與Xbox 360

外部鏈接

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