進階音訊編碼
 |
本条目需要补充更多来源。（2011年8月8日） |
| 扩展名 | .m4a, .m4b, .m4p, .m4v, .m4r, .3gp, .mp4, .aac |
|---|---|
| 互联网媒体类型 | audio/aac, audio/aacp, audio/3gpp, audio/3gpp2, audio/mp4, audio/MP4A-LATM, audio/mpeg4-generic |
| 格式 | 有損數據壓縮 |
| 延伸自 | MPEG-2音訊 |
| 标准 | ISO/IEC 13818-7, ISO/IEC 14496-3 |
進階音訊編碼（英语：Advanced Audio Coding，AAC），出現於1997年，基於MPEG-2的音訊編碼技術。由Fraunhofer IIS、杜比實驗室、AT&T、Sony（新力）等公司共同開發，目的是取代MP3格式。2000年，MPEG-4標準出現後，AAC重新整合了其特性，加入了SBR技術和PS技術，為了區別於傳統的MPEG-2 AAC又稱為MPEG-4 AAC。
目录 |
副檔名 [编辑]
AAC編碼的主要副檔名有三種：
- .AAC - 使用MPEG-2 Audio Transport Stream（ADTS，參見MPEG-2）容器，區別於使用MPEG-4容器的MP4/M4A格式，屬於傳統的AAC編碼（FAAC默認的封裝，但FAAC亦可輸出MPEG-4封裝的AAC）
- .MP4 - 使用了MPEG-4 Part 14（第14部分）的簡化版即3GPP Media Release 6 Basic（3gp6，參見3GP）進行封裝的AAC編碼（Nero AAC編碼器僅能輸出MPEG-4封裝的AAC）；
- .M4A - 為了區別純音頻MP4文件和包含視頻的MP4文件而由蘋果（Apple）公司使用的副檔名，Apple iTunes對純音頻MP4文件採用了".M4A"命名。M4A的本質和音頻MP4相同，故音頻MP4文件亦可直接更改副檔名為M4A。
概覽 [编辑]
作為一種高壓縮比的音頻壓縮算法，AAC壓縮比通常為18：1，也有資料說為20：1，遠勝mp3；在音質方面，由於採用多聲道，和使用低複雜性的描述方式，使其比幾乎所有的傳統編碼方式在同規格的情況下更勝一籌。不過直到2006年，使用這一格式儲存音樂的並不多，可以播放該格式的mp3播放器更是少之又少，目前所知僅有蘋果iPod、Sony Walkman（NWZ-A、NWZ-S、NWZ-E、NWZ-X系列）、任天堂NDSi和魅族M8（微軟最新推出的Windows 7附帶的Windows media player12也支持aac）。此外計算機上很多音樂播放軟體都支持AAC（前提是安裝過AAC解碼器），如蘋果iTunes。但在移動電話領域，AAC的支持度已很普遍，Nokia、Sony Ericsson、Motorola等品牌均在其中高端產品中支持AAC（一開始主要是LC-AAC，隨著移動電話性能的發展，HE-AAC的支持也已廣泛）。
特點 [编辑]
AAC可以支持多達48個音軌，15個低頻（LFE）音軌，5.1多聲道支持，更高的採樣率（最高可達96kHz，音頻CD為44.1kHz）和更高的採樣精度（支持8bit、16bit、24bit、32bit，音頻CD為16bit）以及有多種語言的兼容能力，更高的解碼效率，一般來說，AAC可以在對比MP3文件縮小30%的前提下提供更好的音質。
改良與擴充 [编辑]
- 相對於傳統的LC-AAC，High Efficiency AAC（高效AAC，簡寫為HE-AAC或AAC-HE）又稱為"aacPlus v1"或"AAC+" - 結合了譜帶複製（Spectral Band Replication，SBR）及AAC技術；適用於低位元率（64kbps以下）；
- HE-AAC v2，又稱為"aacPlus v2" - 結合了參數化立體聲（Parametric Stereo，PS）和HE-AAC中的SBR技術。
AAC與MP3規格對比 [编辑]
- 比特率：AAC - 最高512kbps（雙聲道時）/MP3 - 32~320kbps
- 採樣率：AAC - 最高96kHz / MP3 - 最高48kHz
- 聲道數：AAC - （5.1）六聲道 / MP3 - 兩聲道
- 採樣精度：AAC - 最高32bit / MP3 - 最高16bit
規格一覽 [编辑]
因為AAC是一個大家族，他們共分為9種規格，以適應不同場合的需要，也正是由於AAC的規格（Profile）繁多，導致普通電腦用戶感覺十分困擾：
- MPEG-2 AAC LC低複雜度規格（Low Complexity）
- MPEG-2 AAC Main主規格
- MPEG-2 AAC SSR可變取樣率規格（Scaleable Sample Rate）
- MPEG-4 AAC LC低複雜度規格（Low Complexity），現在的手機比較常見的MP4檔案中的音訊部份就包括了該規格音訊檔案
- MPEG-4 AAC Main主規格
- MPEG-4 AAC SSR可變取樣率規格（Scaleable Sample Rate）
- MPEG-4 AAC LTP長時期預測規格（Long Term Predicition）
- MPEG-4 AAC LD低延遲規格（Low Delay）
- MPEG-4 AAC HE高效率規格（High Efficiency）
- 上述的規格中，主規格（Main）包含了除增益控制之外的全部功能，其音質最好，而低複雜度規格（LC）則是比較簡單，沒有了增益控制，但提高了編碼效率，至「SSR」對「LC」規格大體是相同，但是多了增益的控制功能，另外，MPEG-4 AAC/LTP/LD/HE，都是用在低位元率下編碼，特別是「HE」是有Nero AAC編碼器支援，是近來常用的一種編碼器，不過通常來說，Main規格和LC規格的音質相差不大，因此目前使用最多的AAC規格多數是「LC」規格，因為要考慮手機目前的記憶體能力未達合理水準。
MPEG-4 AAC LC（Low Complexity）是最常用的規格，我們叫「低複雜度規格」，我們簡稱「LC-AAC」，這種規格在中等碼率的編碼效率以及音質方面，都能找到平衡點。所謂中等碼率，就是指：96kbps-192kbps之間的碼率。因此，如果要使用LC-AAC規格，請儘可能把碼率控制在之前說的那個區間內。在這個區間內，LC-AAC可以完全打敗同碼率的用LAME最高質量慢速編碼模式的MP3。[來源請求]
編碼器一覽 [编辑]
由於AAC格式家族比較龐大，要瞭解他，首先要清楚其各有不同的編碼器，目前包括了商業的、免費的AAC格式音頻編碼器，其中幾個主要的編碼器如下：
- FhG：Fraunhofer IIS研發的權威編碼器，
- Nero AAC：同時支持LC-AAC / HE-AAC規格，由Nero公司免費發佈的Nero AAC編碼器
- QuickTime / iTunes：Apple公司的兩款軟件都提供了AAC編碼功能，其編碼技術來自"Dolby Laboratories"（簡寫為Dolby Labs，杜比實驗室）
- FAAC（Freeware Advanced Audio Coder）：也是一種很好的命令行編碼器，支持LC/Main/LTP規格，而這個軟件是免費的。FAAC是屬於自由軟體。
- DivX AAC：2009年DivX開發出來的新AAC編碼器，支持LC/HE/HEv2規格。目前正在測試中。
另外還有Psytel（已停止開發），Coding Technologies（已被杜比實驗室收購），HHI/z Plane（Compaact），Dolby AAC等AAC編碼器，而其他如Panasonic，Nokia，AT&T，NEC等公司也都有獨家開發的編碼器，在大家弄清楚這些AAC格式音頻規格和編碼器之後，我們就不難知道為甚麼同一款手機會支持看起來都是AAC格式音頻的諸多文件格式了，比如Nokia 6230i就是既支持AAC格式也支持M4A格式和MP4格式的機型，而這些音頻文件格式其實都是屬於AAC家族成員。
目前聽到用的比較多的應該是LC和HE（適合低碼率）。
HE：「high efficiency」（高效性）。HE-AAC v1（又稱AACPlusV1，SBR)用容器的方法加了原AAC（LC）+SBR技術。SBR其實代表的是Spectral Band Replication（頻段複製）。簡單概括一下，音樂的主要頻譜集中在低頻段，高頻段幅度很小，如果對整個頻段編碼，要麼為了保護高頻造成低頻段編碼過細以致文件巨大，要麼為了保存了低頻的主要成分而失去高頻成分以致喪失音質。SBR把頻譜切割開來，低頻單獨編碼保存主要成分，高頻單獨放大編碼保存音質，在相同音质下減少了文件大小。
HEv2它用容器的方法包含了HE-AAC v1和PS技術。PS指「parametric stereo」（參數立體聲）。這個其實好理解，原來的立體聲文件，文件大小是一個聲道的兩倍。但是兩個聲道的聲音存在某種相似性，根據香農信息熵編碼定理，相關性應該被去掉才能減小文件大小。所以PS技術存儲了一個聲道的全部信息，然後，花很少的字節用參數描述另一個聲道和它不同的地方。
參考文獻 [编辑]
外部連結 [编辑]
- 蘋果電腦MPEG-4 AAC
- AAC EE Times文章
- Fraunhofer MPEG-2 AAC資訊
- International Organization for Standardization
- AAC Licensing
- Open Source AAC codec FAAC（編碼器）與FAAD2（解碼器）
- Roberto's public listening tests - blind, controlled listening tests of lossy compression formats including AAC
- List of AAC and aacPlus資訊
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
