Gelişmiş Ses Kodlaması ( AAC ), kayıplı dijital ses sıkıştırması için bir ses kodlama standardıdır . Başlangıçta MPEG-2 spesifikasyonunun bir parçası olarak Dolby , AT&T , Fraunhofer ve Sony tarafından geliştirilmiştir , ancak daha sonra MPEG-4 altında iyileştirilmiştir, AAC , MP3 formatının (MPEG-2 Ses Katmanı III) halefi olarak tasarlanmıştır ve genellikle aynı bit hızında MP3’ten daha yüksek ses kalitesi elde eder . AAC kodlu ses dosyaları tipik olarak MP4 kapsayıcısında , en yaygın olarak dosya adı uzantısı kullanılarak paketlenir
AAC, AT&T Labs , Dolby , Fraunhofer IIS (MP3’ü geliştiren) ve Sony Corporation arasındaki işbirliğiyle geliştirilmiştir . AAC, Nisan 1997’de Hareketli Görüntü Uzmanları Grubu tarafından resmi olarak uluslararası bir standart olarak ilan edildi. Hem MPEG-2 standardının 7. Bölümü hem de MPEG-4 standardının 3. Bölümünün 4. Alt Bölümü olarak belirtilmiştir . Daha sonraki yıllarda Bell Labs , LG Electronics , NEC , Nokia , Panasonic , ETRI , JVC Kenwood , Philips , Microsoft ve NTT dahil olmak üzere daha birçok şirket geliştirme çalışmalarına katkıda bulunmuştur .
Standardizasyon
1997 yılında AAC, resmi olarak ISO / IEC 13818-7:1997 olarak bilinen MPEG-2 Bölüm 7 olarak ilk kez tanıtıldı . MPEG-2’nin bu bölümü yeni bir bölümdü, çünkü MPEG-2 zaten resmi olarak ISO/IEC 13818-3: MPEG-2 BC (Geriye Uyumlu) olarak bilinen MPEG-2 Bölüm 3’ü içeriyordu. Bu nedenle, MPEG-2 Bölüm 7, MPEG-1 ses formatlarıyla ( MP1 , MP2 ve MP3 ) uyumlu olmadığı için MPEG-2 NBC (Geriye Uyumlu Değil) olarak da bilinir .
MPEG-2 Bölüm 7 üç profil tanımladı: Düşük Karmaşıklık profili (AAC-LC / LC-AAC), Ana profil (AAC Main) ve Ölçeklenebilir Örnekleme Hızı profili (AAC-SSR). AAC-LC profili, AT&T’nin Algısal Ses Kodlaması (PAC) kodlama formatına çok benzeyen bir temel formattan oluşur, buna zamansal gürültü şekillendirme (TNS), Kaiser penceresi (aşağıda açıklanmıştır), tekdüze olmayan bir niceleyici ve bir bit akışında 16 stereo kanal, 16 mono kanal, 16 düşük frekanslı efekt (LFE) kanalı ve 16 yorum kanalına kadar işlem yapabilmek için bit akışı formatının yeniden işlenmesi eklenmiştir. Ana profil, filtre bankasının her bir kademesinde hesaplanan bir dizi özyinelemeli tahminleyici ekler. SSR , ölçeklenebilir örnekleme hızlarına olanak sağlamak için dört bantlı bir PQMF filtre bankası ve bunu takip eden dört daha kısa filtre bankası kullanır.
1999 yılında MPEG-2 Bölüm 7 güncellenerek MPEG-4 standart ailesine dahil edildi ve MPEG-4 Bölüm 3 , MPEG-4 Ses veya ISO/IEC 14496-3:1999 olarak bilinmeye başlandı. Bu güncelleme çeşitli iyileştirmeler içeriyordu. Bu iyileştirmelerden biri, TwinVQ , CELP , HVXC , konuşma sentezi ve MPEG-4 Yapılandırılmış Ses gibi çeşitli diğer ses formatlarıyla birlikte çalışabilirliği sağlamak için kullanılan Ses Nesnesi Türlerinin eklenmesiydi . AAC standardının bu sürümündeki bir diğer önemli ekleme ise Algısal Gürültü Yerine Koyma (PNS) özelliğidir. Bu bağlamda, AAC profilleri (AAC-LC, AAC Ana ve AAC-SSR profilleri) algısal gürültü yerine koyma ile birleştirilir ve MPEG-4 ses standardında Ses Nesnesi Türleri olarak tanımlanır. MPEG-4 Ses Nesne Türleri dört MPEG-4 Ses profilinde birleştirilmiştir: Ana (MPEG-4 Ses Nesne Türlerinin çoğunu içerir), Ölçeklenebilir (AAC LC, AAC LTP, CELP, HVXC, TwinVQ, Dalga Tablosu Sentezi, TTSI), Konuşma (CELP, HVXC, TTSI) ve Düşük Oranlı Sentez (Dalga Tablosu Sentezi, TTSI).
MPEG-4 Bölüm 3 için referans yazılım MPEG-4 Bölüm 5’te, uyumluluk bit akışları ise MPEG-4 Bölüm 4’te belirtilmiştir. MPEG-4 Audio, MPEG-2 Bölüm 7 ile geriye dönük uyumluluğunu korur.
MPEG-4 Ses Sürüm 2 (ISO/IEC 14496-3:1999/Amd 1:2000), yeni ses nesne türlerini tanımladı: düşük gecikmeli AAC ( AAC-LD ) nesne türü, bit dilimli aritmetik kodlama (BSAC) nesne türü, harmonik ve bireysel hat artı gürültü ve hataya dayanıklı (ER) nesne türlerinin sürümlerini kullanan parametrik ses kodlaması. Ayrıca dört yeni ses profili tanımladı: Yüksek Kaliteli Ses Profili, Düşük Gecikmeli Ses Profili, Doğal Ses Profili ve Mobil Ses İnternet Ağı Profili.
HE -AAC Profili (SBR’li AAC LC ) ve AAC Profili (AAC LC) ilk olarak ISO/IEC 14496-3:2001/Amd 1:2003’te standartlaştırılmıştır. HE-AAC v2 Profili (SBR ve Parametrik Stereo’lu AAC LC) ilk olarak ISO/IEC 14496-3:2005/Amd 2:2006’da belirtilmiştir. HE-AAC v2’de kullanılan Parametrik Stereo ses nesnesi türü ilk olarak ISO/IEC 14496-3:2001/Amd 2:2004’te tanımlanmıştır.
AAC standardının mevcut versiyonu ISO/IEC 14496-3:2009’da tanımlanmıştır.
AAC+ v2, ETSI ( Avrupa Telekomünikasyon Standartları Enstitüsü ) tarafından da TS 102005 olarak standartlaştırılmıştır.
MPEG -4 Bölüm 3 standardı, sesi sıkıştırmanın diğer yollarını da içerir. Bunlar arasında kayıpsız sıkıştırma formatları, sentetik ses ve genellikle konuşma için kullanılan düşük bit hızı sıkıştırma formatları bulunur.
AAC’nin MP3’e göre avantajları
Gelişmiş Ses Kodlama, ISO / IEC tarafından 11172-3 ( MPEG-1 Ses) ve 13818-3 ( MPEG-2 Ses) standartlarında belirtilen ve MP3 formatı olarak bilinen MPEG-1 Ses Katmanı 3’ün halefi olarak tasarlanmıştır .
Geliştirmeler şunları içeriyor:
MP3’e (16 ila 48 kHz) kıyasla daha fazla örnekleme hızı (8 ila 96 kHz ) sunar;
48 kanala kadar (MP3, MPEG-1 modunda en fazla iki kanalı ve MPEG-2 modunda en fazla 5.1 kanalı destekler);
Keyfi bit hızları ve değişken çerçeve uzunluğu. Bit rezervuarı ile standartlaştırılmış sabit bit hızı;
Daha yüksek verimlilik ve daha basit filtre bankası . AAC, MP3’ün hibrit kodlamasının (kısmen MDCT ve kısmen FFT idi) aksine, saf bir MDCT (modifiye edilmiş ayrık kosinüs dönüşümü) kullanır ;
Durağan sinyaller için daha yüksek kodlama verimliliği (AAC, 1024 veya 960 örneklemden oluşan bir blok boyutu kullanır ve bu da MP3’ün 576 örneklem bloğuna kıyasla daha verimli kodlama sağlar);
Geçici sinyaller için daha yüksek kodlama doğruluğu (AAC, 128 veya 120 örnekten oluşan bir blok boyutu kullanır ve bu da MP3’ün 192 örneklik bloklarına kıyasla daha doğru kodlama sağlar);
Ana lobun genişlemesi pahasına spektral sızıntıyı ortadan kaldırmak için Kaiser-Bessel’den türetilen pencere fonksiyonunu kullanma olasılığı ;
16 kHz’in üzerindeki ses frekanslarının çok daha iyi işlenmesi;
daha esnek eklem stereo (farklı frekans aralıklarında farklı yöntemler kullanılabilir);
Sıkıştırma verimliliğini artırmak için eklenen ek modüller (araçlar): TNS , geriye doğru tahmin, algısal gürültü ikamesi (PNS) vb. Bu modüller, farklı kodlama profilleri oluşturmak için birleştirilebilir.
Genel olarak, AAC formatı geliştiricilere MP3’e kıyasla kodek tasarlama konusunda daha fazla esneklik sağlar ve orijinal MPEG-1 ses spesifikasyonunda yapılan birçok tasarım seçimini düzeltir. Bu artan esneklik genellikle daha fazla eş zamanlı kodlama stratejisine ve sonuç olarak daha verimli sıkıştırmaya yol açar. Bu durum özellikle çok düşük bit hızlarında geçerlidir; burada üstün stereo kodlama, saf MDCT ve daha iyi dönüştürme pencere boyutları MP3’ü rekabet edemez hale getirir.
