AAC 音频编码

AAC 音频编码

AAC 是高级音频编码(Advanced Audio Coding)的缩写,出现于 1997 年,最初是基于 MPEG-2 的音频编码技术,目的是取代 MP3 格式。2000 年,MPEG-4 标准出台,AAC 重新集成了其它技术(PS,SBR),为区别于传统的 MPEG-2 AAC,故含有 SBR 或 PS 特性的 AAC 又称为 MPEG-4 AAC。

AAC 是新一代的音频有损压缩技术,它通过一些附加的编码技术(比如 PS,SBR 等),衍生出了 LC-AAC,HE-AAC,HE-AACv2 三种主要的编码。其中 LC-AAC 就是比较传统的 AAC,相对而言,主要用于中高码率(>=80Kbps),HE-AAC(相当于 AAC+SBR)主要用于中低码(<=80Kbps),而新近推出的 HE-AACv2(相当于 AAC+SBR+PS)主要用于低码率(<=48Kbps)。事实上大部分编码器设成<=48Kbps 自动启用 PS 技术,而>48Kbps 就不加 PS,就相当于普通的 HE-AAC。

AAC 编码规格简述

AAC 共有 9 种规格,以适应不同的场合的需要:

  • MPEG-2 AAC LC 低复杂度规格(Low Complexity)注:比较简单,没有增益控制,但提高了编码效率,在中等码率的编码效率以及音质方面,都能找到平衡点
  • MPEG-2 AAC Main 主规格
  • MPEG-2 AAC SSR 可变采样率规格(Scaleable Sample Rate)
  • MPEG-4 AAC LC 低复杂度规格(Low Complexity)—现在的手机比较常见的 MP4 文件中的音频部份就包括了该规格音频文件
  • MPEG-4 AAC Main 主规格 注:包含了除增益控制之外的全部功能,其音质最好
  • MPEG-4 AAC SSR 可变采样率规格(Scaleable Sample Rate)
  • MPEG-4 AAC LTP 长时期预测规格(Long Term Predicition)
  • MPEG-4 AAC LD 低延迟规格(Low Delay)
  • MPEG-4 AAC HE 高效率规格(High Efficiency)—这种规格适合用于低码率编码,有 Nero ACC 编码器支持

目前使用最多的是 LC 和 HE(适合低码率)。流行的 Nero AAC 编码程序只支持 LC,HE,HEv2 这三种规格,编码后的 AAC 音频,规格显示都是 LC。HE 其实就是 AAC(LC)+SBR 技术,HEv2 就是 AAC(LC)+SBR+PS 技术;

  • HE:“High Efficiency”(高效性)。HE-AAC v1(又称 AACPlusV1,SBR),用容器的方法实现了 AAC(LC)+SBR 技术。SBR 其实代表的是 Spectral Band Replication(频段复制)。简要叙述一下,音乐的主要频谱集中在低频段,高频段幅度很小,但很重要,决定了音质。如果对整个频段编码,若是为了保护高频就会造成低频段编码过细以致文件巨大;若是保存了低频的主要成分而失去高频成分就会丧失音质。SBR 把频谱切割开来,低频单独编码保存主要成分,高频单独放大编码保存音质,“统筹兼顾”了,在减少文件大小的情况下还保存了音质,完美的化解这一矛盾。

  • HEv2:用容器的方法包含了 HE-AAC v1 和 PS 技术。PS 指“parametric stereo”(参数立体声)。原来的立体声文件文件大小是一个声道的两倍。但是两个声道的声音存在某种相似性,根据香农信息熵编码定理,相关性应该被去掉才能减小文件大小。所以 PS 技术存储了一个声道的全部信息,然后,花很少的字节用参数描述另一个声道和它不同的地方。

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