音频编码格式AAC介绍

介绍

AAC（Advanced Audio Coding），中文称为“高级音频编码”，出现于1997年，基于 MPEG-2的音频编码技术。由Fraunhofer IIS、杜比实验室、AT&T、Sony（索尼）等公司共同开发，目的是取代MP3格式。2000年，MPEG-4标准出现后，AAC 重新集成了其特性，加入了SBR技术和PS技术，为了区别于传统的 MPEG-2 AAC 又称为 MPEG-4 AAC。他是一种专为声音数据设计的文件压缩格式，与Mp3类似。利用AAC格式，可使声音文件明显减小，而不会让人感觉声音质量有所降低。

其中，AAC音频编码在不同的领域，分为九种规格：

MPEG-2 AAC Main
MPEG-2 AAC LC (Low Complexity)
MPEG-2 AAC SSR (Scalable Sampling Rate)
MPEG-4 AAC Main
MPEG-4 AAC LC (Low Complexity)
MPEG-4 AAC SSR (Scalable Sample Rate)
MPEG-4 AAC LTP (Long Term Predicition)
MPEG-4 AAC LD (Low Delay)
MPEG-4 AAC HE (High Efficiency) AACPlusV1/V2(3GPP)

AAC音频格式

AAC音频格式有ADIF和ADTS：

ADIF：Audio Data Interchange Format 音频数据交换格式。这种格式的特征是可以确定的找到这个音频数据的开始，不需进行在音频数据流中间开始的解码，即它的解码必须在明确定义的开始处进行。故这种格式常用在磁盘文件中。
ADTS：Audio Data Transport Stream 音频数据传输流。这种格式的特征是它是一个有同步字的比特流，解码可以在这个流中任何位置开始。它的特征类似于mp3数据流格式。

AAC和MP3的关键性不同

AAC是在MP3基础上开发出来的，所以两者的编码系统有一些相同之处。但是对比一下两者的编码流程图，你会发现AAC的编码工序更为复杂。

滤波器组（Filter bank）：
时域噪音修整（Temporal Noise Shaping，TNS）：这项神奇的技术可以通过在频率域上的预测，来修整时域上的量化噪音的分布。在一些特殊的语音和剧烈变化信号的量化上，TNS技术对音质的提高贡献巨大！
预测（Prediction）：对音频信号进行预测可以减少重复冗余信号的处理，提高效率。
量化（Quantization）：AAC的量化过程是使用两个巢状循环进行反复运算。通过对量化分析的良好控制，比特率能够被更高效地利用。
比特流格式（Bit－stream format）：在AAC中，信息的传输都要经过熵编码，以保证冗余尽可能少。此外AAC拥有一个弹性的比特流结构，使得编码效率进一步提高。
长时期预测（Long Term Prediction，LTP）：这是一个MPEG－4 AAC中才有的工具，它用来减少连续两个编码音框之间的信号冗余，对于处理低码率的语音非常有效。
知觉噪音代替（Perceptual Noise Substitution，PNS）：这也是MPEG－4 AAC中才有的工具，当编码器发现类似噪音的信号时，并不对其进行量化，而是作个标记就忽略过去，当解码时再还原出来，这样就提高了效率。

AAC的特点

提升的压缩率：可以以更小的文件大小获得更高的音质；
支持多声道：可提供最多48个全音域声道；
更高的解析度：最高支持96KHz的采样频率；
提升的解码效率：解码播放所占的资源更少；

杜比实验室的结论：

128Kbps的AAC立体声音乐被专家认为不易察觉到与原来未压缩音源的区别；
AAC格式在96Kbps码率的表现超过了128Kbps的MP3格式；
同样是128Kbps，AAC格式的音质明显好于MP3；
AAC是目前唯一一个，能够在所有的EBU试听测试项目的获得“优秀”的网络广播格式。

总的来讲，AAC可以说是极为全面的编码方式，一方面，多声道和高采样率的特点使得它非常适合未来的DVD－Audio；另一方面，低码率下的高音质则使它也适合移动通讯、网络电话、在线广播等领域，真是全能的编码方式。

AAC（高级音频编码）

AAC实际上是高级音频编码的缩写，目前有苹果的硬盘式MP3(IPod)，Nokia手机，Sony MP3等大多数播放器支持这一种格式。AAC是由Fraunhofer IIS-A、杜比和AT&T共同开发的一种音频格式，它是MPEG-2规范的一部分。AAC所采用的运算法则与MP3的运算法则有所不同，AAC通过结合其他的功能来提高编码效率。AAC的音频算法在压缩能力上远远超过了以前的一些压缩算法（比如MP3等）。它还同时支持多达48个音轨、15个低频音轨、更多种采样率和比特率、多种语言的兼容能力、更高的解码效率。总之，AAC可以在比MP3文件缩小30%的前提下提供更好的音质。

AAC（高级音频编码技术 Advanced Audio Coding)，出现于1997年，是基于MPEG-2的音频编码技术。由Fraunhofer IIS、杜比、苹果、AT&T、索尼等公司共同开发，以取代mp3格式。2000年，MPEG-4标准出台，AAC从新整合了其特性，故现又称MPEG-4 AAC，即m4a。
音频压缩算法

作为一种高压缩比的音频压缩算法，AAC通常压缩比为18：1，也有资料说为20：1，远胜mp3，而音质由于采用多声道，和使用低复杂性的描述方式，使其比几乎所有的传统编码方式在同规格的情况下更胜一筹。不过直到2006年，使用这一格式储存音频的并不多，可以播放该格式的mp3播放器更是少之又少，目前所知仅有苹果iPod，而手机支持AAC的相对要多一些，此外电脑上很多音频播放软件都支持AAC格式，如苹果iTunes。
AAC所采用的运算法则

AAC所采用的运算法则与MP3的运算法则有所不同，AAC通过结合其他的功能来提高编码效率。AAC的音频算法在压缩能力上远远超过了以前的一些压缩算法（比如MP3等）。它还同时支持多达48个音轨、15个低频音轨、更多种采样率和比特率、多种语言的兼容能力、更高的解码效率。号称「最大能容纳48通道的音轨，采样率达96 KHz，并且在320Kbps的数据速率下能为5.1声道音乐节目提供相当于ITU-R广播的品质」。

总之，AAC可以在比MP3文件节省大约30%的储存空间与带宽的前提下提供更好的音质。但是在空间上和结构上AAC和mp3编码出来后的风格不太一样，喜欢与否属于仁者见仁智者见智的事情。

AAC+

AAC+也称之为HE-AAC。

HE意思是 "high efficiency"(高效性)。HE-AAC混合了AAC与SBR技术。SBR代表的是Spectral Band Replication(频段复制)。SBR的关键是在低码流下提供全带宽的编码而不会产生多余的信号。传统认为音频编码在低码流下意味着减少带宽和降低采样率（见MP3 FAQ #7）或产生令人不快的噪音信号。SBR解决问题的方法是让核心编码去编码低频信号，而SBR解码器通过分析低频信号产生高频信号和一些保留在比特流中的指导信号（通常码流极低，~2 kbps）。这就是采用无SBR解码器的原因，这样你的带宽(frequency response)(频率响应)会被严重浪费。这也是为什么被叫做Spectral Band Replication的原因，它只是增加音频的带宽，而非重建。