Advanced Audio Coding
(
AAC
,
англ.
Advanced Audio Coding) — собственнический (
патентованный
) формат сжатия аудио, который используется для хранения и передачи музыки и звука. AAC является преемником формата
MP3
и предлагает более высокое качество звука при более низком битрейте. Этот формат был разработан как часть стандарта
MPEG-2
и затем был улучшен в формате
MPEG-4
. Сегодня AAC широко используется в различных приложениях, включая мобильные устройства, телевизоры, видеоигры и многие другие.
Также AAC — это многоканальный алгоритм кодирования аудио, поддерживающий потоковую передачу.
Формат AAC, официально известный как
ISO
/
IEC
13818-7, вышел в свет в 1997 году как новая, седьмая часть семейства
MPEG-2
. Существует также формат AAC, известный как
MPEG-4
Часть 3.
Не следует путать данный формат с аудиокодеком Apple Lossless (ALAC). Для обоих форматов используется одинаковый контейнер, но в случае Apple Lossless информация не теряется.
Как работает AAC
Удаляются невоспринимаемые человеком составляющие сигнала.
Удаляется избыточность в кодированном аудиосигнале.
Затем сигнал обрабатывается по методу
МДКП
согласно его сложности.
Добавляются коды коррекции внутренних ошибок.
Сигнал сохраняется или передаётся.
Контейнер
MPEG-4
не требует единственного или малого набора высокоэффективных схем компрессии.
Семейство алгоритмов аудиокодирования
MPEG-4
охватывает диапазон от кодирования низкокачественной речи (до 2
кбит/с
) до высококачественного аудио (64 кбит/с на канал и выше).
В отличие от гибридного набора фильтров
MP3
, AAC использует модифицированное
дискретное косинусное преобразование
(
MDCT
) вместе с увеличенным размером окна в 2048 пунктов. AAC более подходит для кодирования аудио с потоком сложных импульсов и прямоугольных сигналов, чем
MP3
.
AAC может динамически переключаться между длинами блоков МДКП от 2048 пунктов до 256.
Если происходит единственная или кратковременная смена, используется малое окно в 256 пунктов для лучшего разрешения.
По умолчанию используется большое 2048-пунктовое окно для улучшения эффективности кодирования.
До 48 каналов (MP3 поддерживает до двух каналов в режиме MPEG-1 и до 5.1 каналов в режиме MPEG-2);
Произвольные битрейты и переменная длина кадра (
англ.
frame length). Стандартизированный постоянный битрейт с битовым резервуаром;
Большая эффективность и более простой банк фильтров. AAC использует чистое МДКП (модифицированное дискретное косинусное преобразование), в отличие от гибридного кодирования MP3 (которое было частично на основе МДКП и частично на основе
FFT
);
Большая эффективность кодирования для стационарных сигналов (AAC использует блочный размер 1024 или 960 выборок, что позволяет более эффективное кодирование, чем блоки из 576 выборок в MP3);
Более высокая точность кодирования для переходных сигналов (AAC использует блочный размер 128 или 120 выборок, что позволяет более точное кодирование, чем блоки из 192 выборок в MP3);
Возможность использования оконной функции, производной от , для устранения утечки спектра за счет расширения главного лепестка;
Намного лучшая обработка звуковых частот выше 16 кГц;
Более гибкий совместный стереозвук (
англ.
joint stereo). Разные методы могут использоваться в разных диапазонах частот;
Дополнительные модули (инструменты) добавлены для увеличения эффективности сжатия: шумоформирование (TNS), обратное предсказание, замена воспринимаемого шума (PNS) и т. д. Эти модули могут быть объединены для создания различных профилей кодирования.
Long Term Prediction (LTP) — «долгосрочное предсказание». Более сложный и ресурсоёмкий (но и более качественный), чем все остальные.
High Efficiency Advanced Audio Coding (ААС+)
ААС+
— профиль, ориентированный на низкий
битрейт
. Представляет собой комбинацию AAC LC, но с частотой дискретизации вдвое меньшей, чем у оригинала, что существенно уменьшает накладные расходы на битрейт, затем используется технология восстановления спектра (
англ.
Spectral Band Replication) путём его предсказания и использования некоторой дополнительной информации для восстановления. Естественно, такой подход не обладает большой точностью и пригоден только в случаях, когда очень необходимо уменьшить битрейт.
.aac
— AAC-MPEG2;
.mp4
— один из профилей в контейнере
MP4
(спецификация
MPEG-4 часть 14
предусматривает упаковку в контейнер не только нескольких аудиопотоков, но и нескольких видеопотоков, а также нескольких потоков субтитров).
Несмотря на то, что в спецификации
MPEG-4 Part 14
(формат файла
MP4
) определено только одно расширение для контейнера — .mp4, компания
Apple
применяет контейнер для упаковки AAC-потоков, но использует расширения, не предусмотренные стандартом
MPEG-4 Part 14
:
.m4p
— защищённый файл AAC; используется для защиты файла от копирования при легальной загрузке защищённой авторскими правами музыки в онлайн-магазинах, например в
iTunes Store
;
С 01.12.2012 AAC введён в качестве государственного стандарта кодирования сигналов звукового вещания с сокращением избыточности для передачи по цифровым каналам связи в
Российской Федерации
.