Audio Coding

Технические характеристики

Является частью стандарта MPEG Audio (ISO/IEC 13818-7). Разработан Немецким институтом Fraunhofer IIS, разработчиком формата MP3 и представляет собой дальнейшее развитие этого формата. Техническая характеристика: обеспечивает поддержку от 1 до 48 каналов при частоте дискретизации от 8 до 96 kHz. AAC работает с битрейтами от 8 kbps для монофонического речевого сигнала до немыслимых 160 kbps на канал для высококачественного кодирования, использующего несколько циклов кодирования / декодирования. Более подробную информацию можно найти на сайте разработчика: http://www.iis.fhg.de/amm/techinf/aac/index.html

История

Разработка формата начата в 1994 году совместными усилиями Fraunhofer IIS, AT&T, Dolby и Sony. Только три года спустя формат стал частью MPEG стандарта как MPEG-2 AAC. При последующей разработке Аудио стандарта MPEG-4, AAC был улучшен и усовершенствован. Итак, на сегодняшний день наиболее эффективные форматы аудио кодирования были стандартизированы в 2003 и 2004. Это MPEG-4 Аудио: High Efficiency AAC (HE-AAC) и HE-AAC v2.

Предлагаю Вашему вниманию хронологию развития данного формата:

1997 – стандартизация MPEG-2 AAC-LC.
1999 – стандартизация MPEG-4 AAC-LC. Добавлена технология PNS (Perceptual Noise Substitution).
2003 – стандартизация MPEG-4 HE-AAC. Добавлена технология SBR (Spectral Band Replication).
2004 – стандартизация MPEG-4 HE-AAC v2. Добавлена технология PS (Parametric Stereo).

Будущее

Самая последняя разработка HE-AAC, также известная под названием aacPlus включает SBR и свои инструменты, например Parametric Stereo Coding, предназначенное для того, чтобы повысить общее качество на сверхнизких битрейтах, ниже 64 kbps/stereo. Это уже применено в некоторых областях, где доступная ширина полосы частот передачи небольшая, например, в цифровой трансляции Internet радиостанций или в онлайновых музыкальных хранилищах.

Профили

LC / Low Complexity
Main
SSR / Scalable Sampling Rate
LTP / Long Term Prediction, только в MPEG-4
MPEG-4 AAC Version 2, некоторые утилиты, такие как LD или BSAC
MPEG-4 AAC Version 3 включающий HE AAC и Parametric Audio Coding

Некоторые профили ограничены по сложности, так что они будут проще перевариваться портативными компьютерами, но они также дают немного более слабое качество. Тем не менее, наиболее распространенный профиль в настоящее время, даже в PC-базирующихся приложениях – LC, так как другие более требовательные профили (Main, LTP) не дают намного большего качества, по сравнению с их большими высокими ценовыми реализациями.

HE-AAC годится и для любого содержимого аудио, требуя разве что больше ресурсов процессора по сравнению с LC, в основном в блоке декодера.

Заголовки

В AAC существует 4 вида заголовков:

ADIF (Audio Data Interchange Format)
ADTS (Audio Data Transport Stream)
LATM (Low-overhead MPEG-4 Audio Transport Multiplex)
LOAS (Low overhead audio stream)

ADIF

Этот формат заголовка предназначен для простого локального хранения, в отличии от ADTS и LATM, которые предназначены для мобильной передачи AAC.

ADTS

В отличии от заголовка ADIF для файлов AAC, заголовок ADTS присутствует в AAC перед каждым необработанным участком данных или блоком от 2 до 4 таких участков данных во фрейме, что позволяет получить большую стабильность в таких средах, как мобильная связь или Internet . Но это требует более высокого битрейта, примерно на 2-3 kbps по сравнению с файлом MP4.

LATM

В MPEG-4 имеется механизм, предназначенный для того, чтобы перемещать потоки звука, не используя всей системы MPEG-4. Он состоит из двух слоев: мультиплексный слой и слой синхронизации. Мультиплексный слой (это и есть LATM) управляет мультиплексированием нескольких полезных нагрузок звука MPEG-4 и специфической аудио информации.

LOAS

Это второй слой механизма перемещения потоков звука. Он определяет самосинхронизирование синтаксиса перемещения потока звука MPEG-4. Предназначен только для перемещения аудио приложений, где аудио объект MPEG-4 должен быть передан с минимальным потерями.

HE-AAC или aacPlus

HE-AAC

HE-AAC является кодеком, ориентированным на низкие битрейты. Это комбинация AAC LC и SBR (Spectral Band Replication). Эта комбинация уже достигает хорошего звучания на битрейтах от 32 до 48 kbit/s. Естественно, HE-AAC совместимо с многоканальностью и предлагает широкий диапазон частот дискретизации. HE-AAC также известен как aacPlus.

HE-AAC v2 или aacPlus v2

Будучи скомбинированным с параметрическим стерео этот кодек обеспечивает хорошее качество аудио на битрейтах около 16 kbit/s для стерео. HE-AAC v2 также известен как aacPlus v2.

Применение

AAC-LC

Новые мобильные телефоны от ведущих компаний, например: Nokia, Sony Ericsson, Motorola и Siemens, поддерживающих AAC или содержимое мультимедиа MPEG-4, содействовали укреплению на рынке AAC / MP4. Последние DVD-плееры воспроизводят AAC-LC файлы. И даже цифровые видеокамеры от Sanyo и Olympus способны записывать видео MPEG-4 со стерео дорожками AAC-LC.

Кодеры AAC

Nero Digital Audio

Полное название: Nero Digital Audio (MPEG-4 AAC)
Начиная с пятой версии пакет Nero поставляется вместе с AAC кодеком. Сейчас он в составе Nero Digital – проекте о создании нового стандарта в мире цифрового видео и аудио. Nero AAC умеет создавать два типа AAC: LC и HE. Low Complexity (LC) является обычным AAC стандартом, в то время как High Efficiency (HE) использует SBR технологию (не сильно отличается от mp3PRO), и если плеер понимает эту технологию, то может быть декодирована дополнительная частотная информация, иначе половина аудио качества пропадает во время воспроизведения. На мой взгляд этот кодек является наиболее предпочтителен, т.к. его разработка ведется высокими темпами (связано это с стремительным продвижением стандарта Nero Digital) . Этот кодек очень удобно использовать вместе с программой dBpowerAMP Music Converter и соответствующим кодеком для нее (dBpowerAMP Nero MP4 Codec).

Достоинства Nero MPEG-4 AAC (LC profile)

Во всех случаях качество заметно выше, чем у LAME MP3 при меньших размерах файла.
Низкая ресурсоемкость по сравнению с последними версиями LAME MP3 (VBR/ABR).

Psytel AACenc and Fastenc

http://www.psytel-research.co.yu/

PsyTEL® FAST MPEG-2 AAC LC Encoder v2.0 (build Mar 4 2002)
Copyright (C) 1999-2001 PsyTEL Research
Copyright (C) 1999-2001 Иван Димкович

Psytel Research была компания в Югославии, работающей над улучшением MPEG-2/4 AAC стандарта. Она была основана приблизительно в 1998 году Иваном Димковичем, главным программистом.

В то время как первая версия (1.0) была приблизительно компиляцией исходных кодов ISO, качество начало увеличиваться быстро и, через некоторое время, это был единственный реально оптимизированный ISO AAC кодер, доступный общественности (версии от FhG и Dolby были доступны только для разработчиков, заинтересованных в улучшении их технологий). Liquifier был также доступен, но потоки данных, созданные им были зашифрованы.

К середине 2002 года компания Psytel Research и все ее имущество было куплено Ahead Software GmbH., и AACEnc стал Nero AAC Encoder.

Материал взят с сайта http://www.rjamorim.com/rrw/aacenc.html

FAAC (Freeware Advanced Audio Сoder)

Домашняя страница: http://www.sourceforge.net/projects/faac/

В конце 1999 Менно Бэккер (Menno Bakker) открыл исходные коды своих разработок и обосновал проект FAAC (Freeware Advanced Audio Coder). Декодер FAAD2 на сегодняшний день считается одним из лучших и быстрейших AAC декодеров. У проекта FAAD2 (Freeware Advanced Audio Decoder) есть Copyright (C) 2003-2004 M. Bakker, Nero Software AG. За лицензированием обращаться к Nero Software AG (AG означает что-то вроде нашего акционерного общества). FAAC – разработка группы, членов которой можно увидеть на http://www.sourceforge.net/projects/faac/. Уж не знаю, есть ли там люди из Nero, ну уж сотрудничают они – это точно.

Freeware Advanced Audio Coder FAAC 1.26.1 (2007.04.08) – последняя версия сего проекта.

HomeBoy AAC

HomeBoy, так называлась группа программистов, которая создала первый ISO публично доступный AAC кодер для Windows'а в далеком 1998. Как сообщается, они также были создателями первого стороннего плагина для Winamp'а (их AAC input plugin), таким образом сделав доступным широким массам первый ISO AAC декодер. Кодер представлет собой всего лишь компиляцию оригинальных, связанных с ISO, исходных кодов, поэтому качество было плохим. Но интересно то, что потоки данных, созданные им до сих пор декодируются в современных декодерах.

Известные версии:

Дата: 1998?
Версия: 0.5alpha (Кодер)
Интерфейс: Командная Строка
Платформа: Win32

Дата: 1998
Версия: 1.0 (Декодер)
Интерфейс: Командная Строка
Платформа: Win32

Дата: 1998?
Версия: 1.1 (Плеер)
Интерфейс: Командная Строка
Платформа: Win32

Дата: 1998?
Версия: 1.09
Интерфейс: Winamp Plugin
Платформа: Win32

Dicas/zPlane Compaact!

AAC кодер Compaact! был разработан немецким инженером по DSP (Direct Sound Processing), Александром Лерчем (Alexander Lerch). Релиз состоялся в 2003 году. Его ожидал хороший прием вскоре после релиза. Также, в он содержал некоторые интересные возможности. Там было три уровня качества (от быстрого до высококачественного кодирования), поддерживал LC и Main профили, имелась возможность включать или отключать такие улучшения как TNS или PNS, поддержка многоканального кодирования, некоторые операции предварительной обработки и очень интересную возможность предварительного прослушивания, которая позволяла услышать в реальном времени: как будут звучать композиции после кодирования. По неизвестным причинам, проект был остановлен в 2005 году.

Известные версии:

Дата: 2004-05-04
Версия: 1.2.1
Интерфейс: Графический
Платформа: Win32

MBsoft AAC

Проект начался приблизительно в 1998 с работы немецкого программиста Менно Бэккера (Menno Bakker) над исходными кодами AAC. Кодер, mbaacenc, был в той или иной степени компиляцией исходных кодов ISO с хорошим front-end'ом. Также был доступен плагин для Winamp'а.

В конце 1999 Менно (Menno) открыл исходные коды своих разработок и обосновал проект FAAC (Freeware Advanced Audio Coder). Проект до сих пор жив, и его декодер, FAAD2 на сегодняшний день считается одним из лучших и быстрейших AAC декодеров.

Известные версии:

Дата: 1999
Версия: 0.3 (включая плагин для Audiograbber'а)
Интерфейс: Графический, либо Командная Строка
Платформа: Win32

Дата: 1999
Версия: 0.2
Интерфейс: Графический
Платформа: Win32

Дата: 1999
Версия: 0.1
Интерфейс: плагин для Winamp'а
Платформа: Win32