Avancerad ljudkodning

Advanced Audio Coding ( AAC ) är en komprimeringsmetod för förlust av ljuddata som utvecklats av Moving Picture Experts Group (MPEG) , som specificerades som en vidareutveckling av MPEG-2 Multichannel i MPEG-2- standarden.

berättelse

AAC är inte baserat på MPEG Layer 2-filterbankdesign som MPEG Layer 3 (MP3), men är en ny utveckling och, som Dolby Digital och Vorbis, använder MDCT ensam som den grundläggande omvandlingen. Med mindre komplexitet än MP3 kan bättre kvalitet uppnås med samma datahastighet. Flerkanalskodning stöds direkt. Olika "verktyg" stöds också; detta är metoder som är tillåtna i profiler med högre komplexitet för att bättre kunna koda kritiska signaler.

standardisering

MPEG-2 (1997)

Spektrumanalysen av ~ 128 kbit / s LC-AAC och HE-AAC jämfört med andra förlustkomprimeringsmetoder och den okomprimerade musikfilen till låten The Power of Thy Sword . Det mindre uttalade frekvenssvaret över 15 000 Hz märks, men detta betyder inte omedelbart att ljudkvaliteten hörbart försämrats.

AAC standardiserades först 1997 i del 7 av MPEG-2- standarden. Tre profiler angavs för det nya formatet. En profil är en standard inom det format som exakt definierar de kodnings- och avkodningsmetoder som används.

Profiler

• Låg komplexitet (LC): för medelhög till hög bithastighet. Den används i de flesta AAC-implementeringar (inklusive hårdvara ) såväl som Apple och RealNetworks online-musikbutiker , och är den hittills mest använda och stödda profilen. När AAC används i vanligt språk hänvisar det vanligtvis till detta speciella format. Som behållarformat har MPEG-2 dock till stor del ersatts av den nyare MPEG-4 ( filtillägget .m4a eller .mp4).
• Huvudprofil (Main): som LC-profilen, men kompletterad med bakåtprognos
• Skalbar samplingsfrekvens (SSR): för streaming. Det möjliggör ostörd uppspelning av strömmar genom att minska bithastigheten om den tillgängliga bandbredden plötsligt sjunker, men ännu inte är offentlig tillgänglig i någon implementering.

MPEG-4 (1999)

1999 ingick AAC i den nya MPEG-4- standarden i del 3 (även känd som MPEG-4-ljud) och där i tur och ordning i kapitel 4 (allmän ljudkodning). Den nya standarden kategoriserar sina olika ljudformat i så kallade objekttyper. Den ursprungliga versionen av AAC, i kombination med den nya Perceptuell Noise Substitution förfarande , ingick i huvudprofilen som objekttyp 1 och i Low Complexity (LC) profil som objekttyp 2. Vissa valfria tillägg av originalformatet har definierats som ytterligare objekttyper:

• Låg fördröjning (LD): För korta fördröjningstider (20 ms) vid medelhöga till höga bithastigheter. Tillämpning inom kommunikationssektorn, till exempel i videokonferenssystem.

Profiler

MPEG-4-Part-3-standarden definierar så kallade profiler, som är en kombination av flera objekttyper. Följande är ett urval av de viktigaste profilerna som innehåller AAC.

• HE-AAC (High-Efficiency AAC), även känd som AAC + eller aacPlus : Kombinerar objekttyperna AAC LC och SBR ( Spectral Band Replication ). HE-AAC är optimerad för användning med låga bithastigheter (i intervallet 32–80 kbit / s) och får bättre resultat än normalt AAC i hörselprov i detta intervall.

• HE-AAC v2 , även känd som eAAC +, AAC + v2 eller aacPlus v2: Som HE-AAC, men också med objekttypen Parametric Stereo (PS). Denna komprimeringsmetod är optimerad för ännu lägre bithastigheter (16–40 kbit / s) och bör fortfarande uppnå en acceptabel kvalitet inom detta område.

HE-AAC och HE-AAC v2 är tillägg till den ursprungliga AAC, men ersätter inte den. De är optimerade exklusivt för låga bithastigheter och används till exempel för direktsändningar på digital radio och tv. Vid högre bithastigheter (från 96 kbit / s) fungerar de sämre än AAC och bör därför inte användas.

Vikt och distribution

Som ett förlorat ljudkomprimeringsformat som antagits av ISO som standard konkurrerar det med andra format som MP3 , WMA och Vorbis . AAC uppnår redan en acceptabel, om än begränsad stereokvalitet från 64 kbit / s. 96 kbit / s motsvarar bra FM- kvalitet och 128 kbit / s har redan hög transparens . Bithastigheter från 192 kbit / s eller 224 kbit / s är jämförbara med CD- formatet med låg förlust (1411 kbit / s). AAC används överallt där MP3 normalt används. Det är därför fler och fler MP3-spelare , musikwebbplatser och internetradio använder denna ljudkomprimering. Den video container format 3GP , MP4 , MPEG-2 och andra format också stöd AAC. När Digital Radio DAB + AAC också används.

Licenser och patent

Tillverkare av en implementering av AAC måste köpa en licens. Av denna anledning distribueras gratis programvara som implementerar codec bara i källkoden för att undvika patentintrång.

Se även

• Adaptiv spektral perceptuell entropikodning

litteratur

• Roland Enders: Handbok för hemmets inspelning. Vägen till optimala inspelningar. 3: e, reviderad upplaga, reviderad av Andreas Schulz. Carstensen, München 2003, ISBN 3-910098-25-8 .
• Thomas Görne: Ljudteknik. Fachbuchverlag Leipzig i Carl Hanser Verlag, München et al. 2006, ISBN 3-446-40198-9 .

webb-länkar

• Beskrivning av MPEG-2-standarden (engelska)
• Licensfrågor : Via Licensing Corporation - Advanced Audio Coding (AAC )

Individuella bevis

1. ↑ ISO / IEC 13818-7: 1997, Informationsteknik - Generisk kodning av rörliga bilder och tillhörande ljudinformation - Del 7: Advanced Audio Coding (AAC)
2. ↑ AAC-licensavgifter (engelska) , via licensiering