MPEG-AAC家族介紹

      AAC音頻編碼格式,完整名稱叫做"高級音頻編碼(Advanced Audio Codec)”。這種先進而高級的編碼規範,是由Fraunhofer IIS公司(前MP3標準的制定者)、Dolby、AT&T、索尼、蘋果等產業巨頭共同開發的。AAC音頻編碼技術早在1997年就制定成型,當時在MPEG-2中作爲了MPEG2-AAC音頻編碼規格之一,後來,在2000年被用在MPEG-4中(ISO 14496-3 Audio),所以現在變更爲MPEG-4 AAC標準,也就是說,AAC已經成爲MPEG4家族的主要成員之一,它是MPEG4第三部分中的音頻編碼系統。AAC可提供最多48個全音域音頻通道。

      其中,AAC音頻編碼在不同的領域,主要分爲九種規格:

1、MPEG-2 AAC Main

2、MPEG-2 AAC LC (Low Complexity)

3、MPEG-2 AAC SSR (Scalable Sampling Rate)

4、MPEG-4 AAC Main

5、MPEG-4 AAC LC (Low Complexity)

6、MPEG-4 AAC SSR (Scalable Sample Rate)

7、MPEG-4 AAC LTP (Long Term Predicition)

8、MPEG-4 AAC LD (Low Delay)

9、MPEG-4 AAC HE (High Efficiency)    AACPlusV1/V2(3GPP)

      14496-3標準,裏面定義的profile除了上述的一些規格,還有如Scalable 、TwinVQ、CELP、HVXC等更多其他的profile。後來也看了14496-3標準,裏面定義的profile除了上述的一些規格,還有如Scalable、TwinVQ、CELP、HVXC等更多其他的profile。

      其中,前三種估計很難用到,後六種中,LC和HE兩種比較常用,因此就主要介紹這兩種:
      MPEG-4 AAC LC (Low Complexity) 是最常用的規格,我們叫“低複雜度規格”,我們簡稱“LC-AAC”,這種規格在中等碼率的編碼效率以及音質方面,都能找到平衡點。所謂中等碼率,就是指:96kbps-192kbps之間的碼率。因此,如果要使用LC-AAC規格,請儘可能把碼率控制在之前說的那個區間內。在這個區間內,LC-AAC 可以完全打敗同碼率的用LAME最高質量慢速編碼模式的MP3。我認爲,不論是隨身聽,還是互聯網音樂傳播,都建議採用128kbps-192kbps規格的LC-AAC編碼規格。

      MPEG-4 AAC HE (High Efficiency) AACPlusV1/V2(3GPP),我們叫“高效性規格”,我們簡稱爲“HE-AAC”或者“AACPlus”,這種規格適合用於低碼率編碼,因爲這種規格也融入了Mp3Pro中的那種SBR技術。當您需要編碼32kbps-96kbps之間的音頻文件時,建議首選“HE-AAC”編碼規格。使用這種規格,在相同碼率下,在這個區間內,您可以輕易把WMA9以及WMAPro等微軟的格式給幹掉。如果您是有聲小說愛好者,或者廣播劇愛好者,不妨考慮He-AAC規格,即使很低的碼率,也能提供非常清晰的人聲對白效果。

      那麼,如果您需要編碼相對較高碼率的AAC(192kbps-384kbps,或更高),應該如何選擇?如果您的碼率不超過256kbps(如:192kbps-256kbps),“LC-AAC”同樣可以適用。如果實在需要更高的碼率,請選擇Main(主規格)編碼。在高碼率下,AAC同樣可以輕易戰勝那個炒得很火熱的Lame MP3,即使320kbps CBR的MP3,也根本不是Mian-AAC的對手。甚至不少人認爲,中碼率的LC-AAC,192kbps CBR已經達到了320 CBR Lame MP3的音質。當然,能和高碼率AAC抗衡的,也只有MPC格式,不過MPC格式通用性太差了。話說回來,其實沒必要用高碼率的AAC,而且Main- AAC在某些通用的播放器或解碼器會存在問題,因爲之前說的LC-AAC音質已經足夠好了,並且通用性好,如果您是發燒友,乾脆直接用無損,比如FLAC等。
      MPEG4-AAC音頻編碼家族如此優秀,因此比較有前景,而且很多“大腕”商家都極力支持。比如如今比較火熱的H.264(包含X.264)視頻編碼的最佳搭檔就是MPEG4-AAC音頻編碼。同時,高端的主流移動音樂平臺,比如:蘋果的iPod、iPhone;索尼的PSP遊戲機;以及諾基亞、索愛等等多媒體手機;大部分山寨多媒體手機也開始支持了;甚至不少高端的MP4視頻播放器都提供AAC音頻格式支持。還有,高清視頻(720P/1080P等)播放器以及藍光設備,同樣會大量使用AAC音頻編碼去配合H.264的高清視頻編碼方案。一些高清視頻播放機器和遊戲機(PS3等),也提供支持。您在互聯網下載的一些高清電影(X.264),有相當多的是用AAC音頻編碼的。即X.264+AAC 封裝於MKV容器或者MP4容器之中。

      AAC的編碼器也是相當多(Fraunhofer IIS FHG AAC、NERO AAC、QuickTime/iTune AAC、Psytel、Coding Technologies、Dolby AAC、FAAC等等..),其中有商業性質的編碼器,也有公用性質的,同時還有開源免費的。同時,AAC的擴展名也有好幾種,比如:mp4、m4a、aac等等,因功能不同(ADTS、ADIF等文件頭)以及容器不同,會有所差異。注: *.aac擴展名不屬於MPEG4-AAC規格,而是MPEG2-AAC,現在應該很少用了。官方定義的擴展名爲 *.MP4 ,MP4容器可以裝載形如H.264視頻以及AAC音頻,也可只裝載沒有聲音的視頻(單獨H.264等),或者裝載沒有圖像的音頻(單獨AAC)。不過,蘋果把只包含音頻的AAC擴展名定義爲*.M4a,當然,用*.MP4作爲AAC擴展名也是可以的,說明是沒有視頻部分的MP4音頻文件。如果只有音頻部分,那麼MP4和M4a二者可以互相安全改名。

      常用的軟件中AAC編碼器:在Adobe Audition 3.0 中使用NERO AAC 或 FAAC 編碼AAC音頻文件;在千千靜聽播放器中使用 NERO AAC 編碼;在Foobar2000中使用 NERO AAC命令行編碼。

      AAC的音頻文件格式有以下兩種:

      一、ADIF:Audio Data Interchange Format 音頻數據交換格式。這種格式的特徵是可以確定的找到這個音頻數據的開始,不需進行在音頻數據流中間開始的解碼,即它的解碼必須在明確定義的開始處進行。故這種格式常用在磁盤文件中。

      二、ADTS:Audio Data Transport Stream 音頻數據傳輸流。這種格式的特徵是它是一個有同步字的比特流,解碼可以在這個流中任何位置開始。它的特徵類似於mp3數據流格式。

      簡單說,ADTS可以在任意幀解碼,也就是說它每一幀都有頭信息。ADIF只有一個統一的頭,所以必須得到所有的數據後解碼。且這兩種的header的格式也是不同的,具體的組織結構在這裏就不詳說了。

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