Кодирование аудио файлов в формат AAC с помощью Foobar2000. Есть ли разница между аудио форматами MP3, AAC, FLAC и какой нужно использовать? Какие недостатки AAC

Объявление

Формат файлов AAC Audio

Файлы ААС были разработаны для замены файлов MP3. Сжатие с потерями позволяет получить более качественный звук при таких же битрейтах. Файлы ААС стандартизированы ISO/IEC в качестве составных элементов семейства файлов MPEG-2 и MPEG-4 (при этом изначально они являлись элементами группы файлов MPEG-2 Part 7). Файлы ААС содержат большее количество частот дискретизации (по сравнению с MP3), а также до 48 каналов. Существенно повышена эффективность кодирования, включено большее количество наборов фильтров. Повышена точность кодирования неустановившегося сигнала. Как и MP3 файлы, файлы ААС обрезают звук тех частот, которые человек не слышит. Это позволяет уменьшить размер файла. По сравнению с MP3 файлы ААС значительно меньше.

Технические сведения о файлах AAC

Файлы MPEG-2 part 7 представлены тремя типами файлов: невысокой сложности AAC-LC, основным типом (AAC Main) и файлами с изменяемой частотой дискретизации (AAC-SSR). Файлы ААС позволяет осуществлять временное формирование шума, неоднородную дискретизацию, а также повторное формирование формата потока битов (для 16 стереоканалов, 16 моноканалов, 16 низкочастотных каналов и 16 каналов для комментирования в одном потоке битов). В 1999 г. формат MPEG-2 part 7 был включен в состав формата MPEG-4 Part 3. Это позволило внедрить типы аудиообъектов, а также технологию постоянного замещения шума. В настоящее время формат AAC описан в стандарте ISO/IEC 14496-3. Маскировка звука используется при сжатии с потерями для удаления ненужной информации с одновременным сохранением качества.

Дополнительная информация о формате AAC

Первые идеи об использовании психоакустической маскировки для компрессии аудиоданных относятся к 1979 году. Однако соответствующие аудиокодеры начали получать широкое распространение лишь с середины 90-х годов, когда вычислительных мощностей персональных компьютеров стало хватать для воспроизведения сжатого аудио в реальном времени и появился стандарт MPEG-1 Audio Layer 3, более известный как МР3. Аудиоформаты с компрессией стали незаменимыми при передаче звука через интернет, обеспечивая «практически прозрачное» качество стереозвука (то есть кодированный сигнал для большинства слушателей неотличим от оригинала) при битрейтах выше 128 кбит/с.
Развитие методов сжатия данных и психоакустики постепенно приводило к тому, что стандарт МР3 стал «тесным» для реализации новых идей в кодировании аудио. В результате, к 1997 году институтом Фраунгофера (Fraunhofer IIS), который в начале 90-х создал МР3, а также компаниями Dolby, AT&T, Sony и Nokia- был разработан новый метод компрессии аудио- Advanced Audio Coding (AAC), вошедший в стандарты MPEG-2 и MPEG-4. Основными отличиями от стандарта МР3 стали:
■ поддержка более широкого набора форматов (вплоть до 48 каналов) и частот дискретизации звука (от 8 кГц до 96 кГц).
■ более эффективный и простой банк фильтров: гибридный банк фильтров МР3 был заменен обычным MDCT (модифицированным дискретным косинусным преобразованием).
■ более широкие пределы варьирования частотно-временного разрешения в банке фильтров- в восемь раз (в МР3- в три раза)- привели к улучшению кодирования транзиентов (переходных процессов) и стационарных участков аудиосигнала.
■ более качественное кодирование частот выше 16 кГц.
■ более гибкий режим кодирования стереосигналов, позволяющий переключаться в режим M/S («joint stereo») независимо в различных частотных полосах.
дополнительные возможности стандарта, повышающие эффективность компрессии: технология формирования шума во временной области (TNS), предсказание MDCT-коэффициентов по времени (long term prediction), режим параметрического кодирования стереосигнала (parametric stereo), синтез шумов (perceptual noise substitution), технология восстановления высоких частот (SBR).
Благодаря этим особенностям, стандарт AAC способен достигать более гибкого и эффективного, а значит- и более качественного кодирования звука. В результате широкого распространения формата МР3, стандарт AAC до сих пор не приобрел сравнимой с МР3 популярности. Тем не менее AAC является основным форматом в популярном интернет-магазине iTunes Store, плеерах iPod, iTunes, телефоне iPhone, игровых приставках PlayStation 3, Nintendo Wii и в цифровом радиовещании DAB+/DRM.
Благодаря примененным в стандарте AAC новым технологиям, данный формат имеет заметное преимущество перед MPEG-1 Layer 3 (MP3), позволяя достигать лучшего качества звука при таких же битрейтах. Особенно сильный выигрыш наблюдается в области низких битрейтов: 96 кбит/с и ниже. Это подтверждает перспективность формата AAC для цифрового радиовещания.
Популярность AAC для распространения музыки в интернете на сегодняшний день остается низкой по сравнению с форматом MP3. Пользователи продолжают предпочитать лучшую переносимость MP3 более сильному сжатию AAC. Значительная часть музыкальных архивов на сайтах, распространяющих музыку, уже изначально находится в формате MP3, и доступа к несжатым записям у провайдеров не имеется. Это значит, что перекодировать такие записи в формат AAC большого смысла не имеет- качество зачастую уже потеряно. Однако новые карманные плееры и некоторые онлайн-магазины уже поддерживают формат AAC, часто- с верификацией легальности контента (что также отпугивает пользователей, предпочитающих не ограничивать себя в копировании музыки).
Будучи весьма перспективным, формат AAC не является единственным наиболее качественным форматом компрессии звука. На высоких битрейтах (выше 128 кбит/с) AAC часто уступает в качестве кодерам форматов Ogg Vorbis и Musepack. На самых низких битрейтах (менее 32 кбит/с) AAC может уступать параметрическим кодерам звука, в том числе- специализированным кодерам для сжатия речи. Однако в диапазоне средне-низких битрейтов AAC на данный момент сохраняет пальму первенства.
Молодой аудиоформат AAC, продвигаемый в большинстве своем Apple, можно считать преемником MP3. AAC выглядит куда более выигрышно, т.к. в сравнении с MP3 компрессия файлов AAC эффективнее.
Лучшее качество звука при сжатии- основной плюс AAC. Минусами же является не такая распространенность, как у того же MP3. Некоторые устройства до сих пор не поддерживают этот формат. А также композиции в AAC занимают больше места, чем в MP3. Не так много, как FLAC, но всё же для некоторых это является критичным фактором.
На данный момент AAC является одним из самых качественных алгоритмов кодирования звука с потерями. Файл этого формата может иметь расширения aac, mp4, m4a, m4b, m4p, m4r.

Для обоих форматов используется одинаковый контейнер, но в случае ALAC информация не теряется.

AAC (Advanced Audio Coding) изначально создавался как преемник MP3 с улучшенным качеством кодирования. 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.

Как работает AAC

1. Удаляются не воспринимаемые человеком составляющие сигнала.
2. Удаляется избыточность в кодированном аудиосигнале.
3. Затем сигнал обрабатывается по методу МДКП согласно его сложности.
4. Добавляются коды коррекции внутренних ошибок.
5. Сигнал сохраняется или передаётся.

• .m4a - Стандартное расширение;
• .m4b - файл AAC, поддерживающий закладки; используется для аудиокниг и подкастов ;
• .m4p - защищённый файл AAC; используется для защиты файла от копирования при легальной загрузке защищённой авторскими правами музыки в онлайн-магазинах, например в iTunes Store ;
• .m4r - файл рингтона , используемый в Apple iPhone .

См. также

Напишите отзыв о статье "Advanced Audio Coding"

Примечания

Расширение файла	.aac
Категория файлов
Файл-пример	(1,2 MiB)
Связанные программы	Windows Media Player iTunes KMPlayer RealPlayer VideoLAN VLC Media Player

Разделы MPEG-1 Разделы MPEG-2 Разделы MPEG-4 Разделы MPEG-7 Разделы MPEG-21 Разделы MPEG-D

Кодеки Речь/голос Без потерь Стандарты и форматы

Видео/аудио Аудио Музыка Графические форматы (сжатие) Растровые Векторные Комплексные

Аналоговое Скрытые сигналы Ныне неиспользуемые форматы Цифровое – Соня! Соня! – послышался опять первый голос. – Ну как можно спать! Да ты посмотри, что за прелесть! Ах, какая прелесть! Да проснись же, Соня, – сказала она почти со слезами в голосе. – Ведь этакой прелестной ночи никогда, никогда не бывало. Соня неохотно что то отвечала. – Нет, ты посмотри, что за луна!… Ах, какая прелесть! Ты поди сюда. Душенька, голубушка, поди сюда. Ну, видишь? Так бы вот села на корточки, вот так, подхватила бы себя под коленки, – туже, как можно туже – натужиться надо. Вот так! – Полно, ты упадешь. Послышалась борьба и недовольный голос Сони: «Ведь второй час». – Ах, ты только всё портишь мне. Ну, иди, иди. Опять всё замолкло, но князь Андрей знал, что она всё еще сидит тут, он слышал иногда тихое шевеленье, иногда вздохи. – Ах… Боже мой! Боже мой! что ж это такое! – вдруг вскрикнула она. – Спать так спать! – и захлопнула окно. «И дела нет до моего существования!» подумал князь Андрей в то время, как он прислушивался к ее говору, почему то ожидая и боясь, что она скажет что нибудь про него. – «И опять она! И как нарочно!» думал он. В душе его вдруг поднялась такая неожиданная путаница молодых мыслей и надежд, противоречащих всей его жизни, что он, чувствуя себя не в силах уяснить себе свое состояние, тотчас же заснул. На другой день простившись только с одним графом, не дождавшись выхода дам, князь Андрей поехал домой. Уже было начало июня, когда князь Андрей, возвращаясь домой, въехал опять в ту березовую рощу, в которой этот старый, корявый дуб так странно и памятно поразил его. Бубенчики еще глуше звенели в лесу, чем полтора месяца тому назад; всё было полно, тенисто и густо; и молодые ели, рассыпанные по лесу, не нарушали общей красоты и, подделываясь под общий характер, нежно зеленели пушистыми молодыми побегами. Целый день был жаркий, где то собиралась гроза, но только небольшая тучка брызнула на пыль дороги и на сочные листья. Левая сторона леса была темна, в тени; правая мокрая, глянцовитая блестела на солнце, чуть колыхаясь от ветра. Всё было в цвету; соловьи трещали и перекатывались то близко, то далеко. «Да, здесь, в этом лесу был этот дуб, с которым мы были согласны», подумал князь Андрей. «Да где он», подумал опять князь Андрей, глядя на левую сторону дороги и сам того не зная, не узнавая его, любовался тем дубом, которого он искал. Старый дуб, весь преображенный, раскинувшись шатром сочной, темной зелени, млел, чуть колыхаясь в лучах вечернего солнца. Ни корявых пальцев, ни болячек, ни старого недоверия и горя, – ничего не было видно. Сквозь жесткую, столетнюю кору пробились без сучков сочные, молодые листья, так что верить нельзя было, что этот старик произвел их. «Да, это тот самый дуб», подумал князь Андрей, и на него вдруг нашло беспричинное, весеннее чувство радости и обновления. Все лучшие минуты его жизни вдруг в одно и то же время вспомнились ему. И Аустерлиц с высоким небом, и мертвое, укоризненное лицо жены, и Пьер на пароме, и девочка, взволнованная красотою ночи, и эта ночь, и луна, – и всё это вдруг вспомнилось ему. «Нет, жизнь не кончена в 31 год, вдруг окончательно, беспеременно решил князь Андрей. Мало того, что я знаю всё то, что есть во мне, надо, чтобы и все знали это: и Пьер, и эта девочка, которая хотела улететь в небо, надо, чтобы все знали меня, чтобы не для одного меня шла моя жизнь, чтоб не жили они так независимо от моей жизни, чтоб на всех она отражалась и чтобы все они жили со мною вместе!» Возвратившись из своей поездки, князь Андрей решился осенью ехать в Петербург и придумал разные причины этого решенья. Целый ряд разумных, логических доводов, почему ему необходимо ехать в Петербург и даже служить, ежеминутно был готов к его услугам. Он даже теперь не понимал, как мог он когда нибудь сомневаться в необходимости принять деятельное участие в жизни, точно так же как месяц тому назад он не понимал, как могла бы ему притти мысль уехать из деревни. Ему казалось ясно, что все его опыты жизни должны были пропасть даром и быть бессмыслицей, ежели бы он не приложил их к делу и не принял опять деятельного участия в жизни. Он даже не понимал того, как на основании таких же бедных разумных доводов прежде очевидно было, что он бы унизился, ежели бы теперь после своих уроков жизни опять бы поверил в возможность приносить пользу и в возможность счастия и любви. Теперь разум подсказывал совсем другое. После этой поездки князь Андрей стал скучать в деревне, прежние занятия не интересовали его, и часто, сидя один в своем кабинете, он вставал, подходил к зеркалу и долго смотрел на свое лицо. Потом он отворачивался и смотрел на портрет покойницы Лизы, которая с взбитыми a la grecque [по гречески] буклями нежно и весело смотрела на него из золотой рамки. Она уже не говорила мужу прежних страшных слов, она просто и весело с любопытством смотрела на него. И князь Андрей, заложив назад руки, долго ходил по комнате, то хмурясь, то улыбаясь, передумывая те неразумные, невыразимые словом, тайные как преступление мысли, связанные с Пьером, с славой, с девушкой на окне, с дубом, с женской красотой и любовью, которые изменили всю его жизнь. И в эти то минуты, когда кто входил к нему, он бывал особенно сух, строго решителен и в особенности неприятно логичен.

Аббревиатура аудиоформата HE-AAC расшифровывается как High-Efficiency Advanced Audio Encoding. Д ословно это можно перевести как Высоко Эффективное Расширенное Кодирование Звука. Еще одно название этого формат — aacPlus. Рассмотрим его более подробно.

Что такое аудио формат HE-AAC

Это цифровой аудиоформат в котором осуществляется сжатие с потерями. Формат оптимизирован под использование с потоковыми аудиоприложениями, в которых используются низкие скорости передачи данных. Примерами таких сервисов могут быть онлайн-радио и потоковые музыкальные сервисы.

Существуют две версии этого формата: HE-AAC и HE-AAC v2. Вторая версия отличается расширенными функциями и более стандартизирована, чем первая.

Поддержка формата HE-AAC

Программные медиаплееры

iTunes и Winamp pro поддерживает кодирование и декодирование. Однако многие другие популярные программы, такие как Foobar2000 и VLC Media Player, поддерживают только воспроизведение аудиофайлов, кодированных в HE-AAC.

Потоковая музыка

Интернет-музыкальные сервисы, такие как Pandora, используют систему сжатия HE-AAC для большей эффективности потока, и более высококачественного звука для пользователей.

Используя этот формат, требования к пропускной способности потоковой передачи намного ниже, чем для других кодеков. В большинстве случаев приемлемый звук может передаваться при скорости потока от 32 Кбит / с.

Интернет-радио

Поскольку этот формат эффективен при низких скоростях передачи данных, эта схема сжатия идеально подходит для радиостанций для трансляции своих передач особенно в режиме реального.

Первая версия HE-AAC

Разработчиками формата является компания Coding Technologies. В первой версии формата разработчики интегрировали технологию SBR в кодек AAC-LC.

На Википедии нет статьи про технологию SBR на русском языке. Вот описание технологии на английском .

Технология Spectral Band Replication (SBR) может быть объединена с любым кодеком сжатия звука. При этом сам кодек передает нижнюю и среднюю частоты спектра, а SBR реплецирует высокочастотную составляющую путем транспонирования гармоник из нижней и средней частоты в декодере. Это значительно улучшает звучание высоких частот.

В 2003 году HE-AAC v1 был одобрен отделом MPEG организации международной стандартизации ISO и включен в документацию MPEG-4 в качестве аудиостандарта.

Вторая версия HE-AAC

HE-AAC v2 был также разработан в Coding Technologies. Он является расширенной версией ранее выпущенного HE-AAC и был официально назван компанией как Enhanced AAC+. Вторая версия включает в себя усовершенствование, называемое параметрическим стерео (PS).

Википедия опять не балует, опять можно почитать только на английском .

Параметрическое стерео (Parametric Stereo) выполняет разреженное кодирование в пространственной области. Битовый поток HE-AAC v2 получается путем сведения боковой информации стереофонического звука в моно-дорожку при кодировке со скоростью 2-3 кбит/с.

Когда декодер (плеер) использует эту дополнительную пространственную информацию вместе с монофоническим потоком. При этом можно точно и эффективно воспроизвести стереофонический сигнал во время воспроизведения, максимально сохраняя при этом битрейт потокового аудио.

Т.е. параметрический стерео инструмент работает, создавая боковую информацию о различиях между левым и правым каналами. Затем эта дополнительная информация используется для описания пространственного расположения стереопанорамы в аудиофайле HE-AAC v2. Т.е. для создания стерео.

HE-AAC v2 имеет в своем арсенале и некоторые другие улучшения такие как скрытие ошибок и повторная выборка. С момента утверждения и стандартизации экспертной группой MPEG он стал широко известен как HE-AAC v2 , aacPlus v2 или eAAC+ .

Расширение файлов : .m4a , .aac , .mp4

Технические характеристики наиболее распространённого режима AAC LC:

Формат является частью стандарта MPEG Audio ISO/IEC 13818-7 . Он был создан немецким институтом Fraunhofer IIS и представляет собой дальнейшее развитие формата MP3 .

Сам по себе формат является проприетарным и требует приобретения лицензии для использования в коммерческих целях.

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.

В общих чертах хронология развития формата выглядит следующим образом:

• 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).

HE-AAC является форматом, ориентированным на низкие битрейты. Комбинация из AAC LC и SBR , используемая в нем, дает неплохое качество на битрейтах от 32 до 48 kbit/s. Естественно, HE-AAC поддерживает многоканальность и допускает богатый выбор частот дискретизации. HE-AAC также известен как aacPlus .

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

Профили

• LTP / Long Term Prediction, только в MPEG-4

Некоторые профили обладают низкой сложностью, поэтому они более предпочтительны для портативных устройств, но они также дают немного более слабое качество. Тем не менее, наиболее распространенный профиль в настоящее время - , так как другие более требовательные профили (Main , LTP) не дают настолько большего качества насколько являются более требовательными к вычислительным ресурсам.

Заголовки

В AAC существует 4 вида заголовков:

• 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 / LOAS, которые предназначены для мобильной передачи AAC.

ADTS

qaac

Существует реализация обёртки с открытым исходным кодом для AAC из Core Audio и ALAC под названием qaac от разработчика nu774 , она работает только под Windows. На момент обновления статьи, это наиболее актуальный AAC кодек.

Nero Digital Audio

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 (схожа с mp3PRO), и если плеер понимает эту технологию, то может быть декодирована дополнительная частотная информация, иначе половина аудио качества пропадает во время воспроизведения. На данный момент кодек значительно устарел и его качество уступает реализации от Apple. 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

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

Югославская компания Psytel Research работала над улучшением стандарта MPEG-2/4 AAC. Она была основана приблизительно в 1998 году программистом Иваном Димковичем.

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 кодировщик, 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.

FAAC (Freeware Advanced Audio Сoder)

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 © 2003-2004 M. Bakker, Nero Software AG. За лицензированием необходимо обращаться к Nero Software AG.

HomeBoy AAC

HomeBoy, так называлась группа программистов, которая создала первый ISO публично доступный AAC кодировщик 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. Кодировщик представляет 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.

Версии

Dicas/zPlane Compaact!

AAC кодек Compaact! был разработан немецким инженером DSP, Александром Лерхом (Alexander Lerch). Релиз состоялся в 2003 году. Кодек хорошо приняли после релиза. Также он содержал некоторые интересные возможности. Там было три уровня качества (от быстрого до высококачественного кодирования), поддерживал и Main профили, имелась возможность включать или отключать такие технологии 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 сжатия. По неизвестным причинам, проект был остановлен в 2005 году.

Версии

MBsoft AAC

Проект начался приблизительно в 1998, когда немецкий программист Менно Бэккера (Menno Bakker) начал свою работу над исходными кодами AAC. Кодировщик mbaacenc был в той или иной степени сборкой 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.