High-Efficiency Advanced Audio Coding

High-Efficiency Advanced Audio Coding

MIME	audio/aacp, audio/3gpp, audio/3gpp2
Разработан	ISO
Тип формата	Формат сжатия звука
Содержится в	3GP, MP4, .dvb
Расширен из	AAC
Стандарт(ы)	ISO/IEC 14496-3[1]

Иерархическая структура профилей AAC, HE-AAC и HE-AAC v2, и совместимости между ними. Декодер потока профиля HE-AAC полностью совместим с декодером профиля AAC. Аналогично декодер HE-AAC v2 может работать с о всеми потоками профиля HE-AAC также как и с потоками профиля AAC. См. технические спецификации MPEG-4 Part 3.^[2]

Развитие формата начиная с профилей MPEG-2 AAC LC (Low Complexity) и MPEG-4 AAC LC и заканчивая профилем HE-AACv2.^[3]

HE-AAC (англ. High-Efficiency Advanced Audio Coding — высокоэффективное усовершенствованное аудиокодирование) — формат сжатия звука с потерями, определен как профиль MPEG-4 Audio (Part 3) в стандарте ISO/IEC 14496-3^[1]. Формат является расширением профиля Low Complexity AAC (AAC LC), оптимизированным для приложений с низким потоком передачи данных цифрового потока. В профиле HE-AAC версия 1 (HE-AAC v1) используется технология восстановления высоких частот SBR (англ. Spectral band replication — Репликация спектральной полосы) для повышения эффективности кодирования в частотной области. В профиле HE-AAC версия 2 (HE-AAC v2) технология SBR объединена с технологией Параметрического кодирования стереопанорамы (англ. Parametric Stereo) для повышения эффективности кодирования стереосигналов. Это стандартизованная и улучшенная версия аудиокодека AACplus.

HE-AAC используется в стандартах цифрового радиовещания DAB+ и Digital Radio Mondiale

История

• HE-AAC версия 1 был стандартизован как профиль MPEG-4 Audio в 2003 году группой MPEG и опубликован как часть MPEG-4 в документе ISO/IEC 14496-3:2001/Amd 1:2003^[4]
• HE-AAC версия 2 был стандартизован в 2006 году как ISO/IEC 14496-3:2005/Amd 2:2006.^[2][5].
• Технология Параметрического кодирования стереопанорамы (PS), используемая в HE-AAC v2 была стандартизована в 2004 году группой MPEG и опубликована в документе ISO/IEC 14496-3:2001/Amd 2:2004.^[6]
• HE-AAC версия 2 был также стандартизован под именем Enhanced aacPlus консорциумом 3GPP для 3G мультимедиа сервисов UMTS в сентябре 2004 (3GPP TS 26.401). Аудиокодек Enhanced aacPlus основан на технологиях кодирования AAC LC, SBR и Parametric Stereo и определен в стандарте MPEG-4 Audio.
• Предшествующими технологии HE-AAC были разработки Coding Technologies, известные под торговой маркой CT-aacPlus. Кодек CT-aacPlus был получен путем объединения MPEG-2 AAC LC с разработанной Coding Technologies технологией восстановления высоких частот (SBR). CT-aacPlus используется в спутниковом радиовещании XM Radio. Впоследствии Coding Technologies предложила SBR группе MPEG как основу HE-AAC.
• Позже, но до стандартизации HE-AAC v2 группой MPEG, Coding Technologies предложила объединить HE-AAC v1 с технологией Параметрического кодирования стереопанорамы 3GPP под названием Enhanced AAC+. В результате, aacPlus v2 и eAAC+ сейчас наиболее известные товарные знаки технологии HE-AAC v2. AAC+ и aacPlus — товарные знаки технологии HE-AAC v1.

Особенности кодирования

Принцип работы технологии SBR. Создание высокочастотного диапазона с помощью транспозиции (слева). Восстановление высокочастотного диапазона (справа).

Технологии AAC, SBR и Parametric Stereo являются основными компонентами профиля MPEG-4 HE-AAC v2.

• Кодек AAC используется для кодирования диапазона низких и средних частот.
• В основе технологии восстановления высоких частот (SBR) лежит выявленная строгая взаимосвязь между характеристиками высокочастотного и низкочастотного диапазонов звукового сигнала. Таким образом, весьма адекватного восстановления высокочастотного диапазона оригинального звукового сигнала можно достигнуть транспозицией (сдвигом) из низкочастотной области в высокочастотную. Перед кодированием осуществляется анализ диапазона высоких частот (выше 7 кГц) в исходном цифровом аудиосигнале и извлекается информация о некоторых его параметрах: например, спектральной огибающей входного сигнала. Затем, после устранения лишних высокочастотных частотных составляющих, на кодер передается небольшой поток данных об устраненных высоких частотах, необходимых для их восстановления, а кодируются только оставшиеся низкие и средние частоты.^[7]
• Параметрического кодирование стереопанорамы метод повышающий эффективность кодирования стереосигналов при передаче звуковых данных с низким битрейтом. Входной стереосигнал микшируется в моносигнал, при этом выполняется анализ параметров, описывающих стереопанораму. Стерео параметры требуют незначительную часть (2-3 кбит/с) суммарного выходного потока, необходимого для передачи моносигнала приемлемого качества. Два параметра, используемые для описания стерео информации — панорамы и окружения. Параметр панорамы содержит информацию различия между правым и левым каналов в разных частотных полосах. Аналогично и параметр окружения описывает стереоокружение для группы частотных полос. Для кодирования обоих параметров применяется схожие принципы статистического кодирования в частотно-временной области, применяемые и для SBR-огибающих. Также применяется квантование.^[7]

Версии

Сравнение версий кодеков HE-AAC:

Версия	Основной товарный знак	Особенности кодека	Стандарт
HE-AAC v1	aacPlus v1, eAAC, AAC+, CT-aacPlus	AAC LC + SBR	ISO/IEC 14496-3:2001/Amd 1:2003
HE-AAC v2	aacPlus v2, eAAC+, AAC++, Enhanced AAC+	AAC LC + SBR + PS	ISO/IEC 14496-3:2005/Amd 2:2006

См. также

• Цифровые звуковые форматы
• Advanced Audio Coding
• MPEG-4

Примечания

1. ↑ ^{1 2} ISO ISO/IEC 14496-3:1999 - Information technology -- Coding of audio-visual objects -- Part 3: Audio. ISO (1999). Архивировано из первоисточника 16 февраля 2012. Проверено 16 марта 2011.
2. ↑ ^{1 2} ISO/IEC JTC1/SC29/WG11/N7016 (2005-01-11), «Text of ISO/IEC 14496-3:2001/FPDAM 4, Audio Lossless Coding (ALS), new audio profiles and BSAC extensions», <http://www.itscj.ipsj.or.jp/sc29/open/29view/29n6475t.doc>. Проверено 16 марта 2011. 
3. ↑ Fraunhofer IIS, «MPEG-4 Audio and Video Technology», <http://www.itu.int/dms_pub/itu-r/oth/0A/07/R0A0700001F0001PDFE.pdf>. Проверено 16 марта 2011. 
4. ↑ ISO Bandwidth extension, ISO/IEC 14496-3:2001/Amd 1:2003. ISO (2003). Архивировано из первоисточника 16 февраля 2012. Проверено 16 марта 2011.
5. ↑ ISO Audio Lossless Coding (ALS), new audio profiles and BSAC extensions, ISO/IEC 14496-3:2005/Amd 2:2006. ISO (2006). Архивировано из первоисточника 16 февраля 2012. Проверено 16 марта 2011.
6. ↑ ISO Parametric coding for high-quality audio, ISO/IEC 14496-3:2001/Amd 2:2004. ISO (2004). Архивировано из первоисточника 16 февраля 2012. Проверено 16 марта 2011.
7. ↑ ^{1 2} Spectral Band Replication (SBR) Technology and its Application in Broadcastin

Ссылки

• Технология SBR — восстановление высоких частот
• Музыка в формате MPEG-4 AAC HE v2