AAC音频编码格式介绍

一、概述及分类

AAC“Advanced Audio Coding”的缩写，中文称为“高级音频编码”，被手机界称为“21世纪数据压缩方式”，AAC所采用的运算方式是与MP3的运算有所不同，AAC同时可以支持多达48个音轨，15个低频音轨，更多种取样率和比特率与及有多种言语的兼容能力，更高的译码效率，总括来说，AAC可以在对比MP3文件缩小30%的前题下提供更好的音质。

AAC帧与帧之间编码完全独立，所以其广泛运用于流媒体。

AAC音频编码技术早在1997年就制定成型，当时在MPEG-2中作为了MPEG2-AAC音频编码规格之一，后来，在2000年被用在MPEG-4中 （ISO 14496-3 Audio），所以现在变更为MPEG-4 AAC标准，也就是说，AAC已经成为MPEG4家族的主要成员之一，它是MPEG4第三部分中的音频编码系统。

由于对AAC有重要贡献的公司比较多，如Fraunhofer，Dolby, Sony和AT&T，导致AAC子格式多，很容易搞混。他们是共分为9种规格，以适应不同场合的需要：

a) MPEG-2 AAC LC 低复杂度规格 (Low Complexity)

b) MPEG-2 AAC Main 主规格

c) MPEG-2 AAC SSR 可变取样率规格 (Scaleable Sample Rate)

d) 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

e) MPEG-4 AAC Main 主规格

f) MPEG-4 AAC SSR 可变取样率规格 (Scaleable Sample Rate)

g) MPEG-4 AAC LTP 长时期预测规格(Long Term Predicition)

h) MPEG-4 AAC LD 低延迟规格(Low Delay)

i) MPEG-4 AAC HE 高效率规格(High Efficiency)(即AAC+，含SBR)

上述的规格中，主规格“Main”包含了除增益控制之外的全部功能，其音质是最好，而低复杂度规格则是比较简单，没有了增益控制，但提高了编码效率，至“SSR”对“LC”规格大体是相同，但是多了增益的控制功能，另外，MPEG-  4/AAC/LTP/LD/HE，都是用在低码率下编码，特别是“HE”是有Nero ACC编码器支持，是近来多用的一种编码率种，不过通常来说，Main规格和LC规格的音质相差是不大。

MPEG-4 AAC LC (Low Complexity) 是最常用的规格，我们叫“低复杂度规格”，我们简称“LC-AAC”，这种规格在中等码率的编码效率以及音质方面，都能找到平衡点。所谓中等码率，就是 指：96kbps-192kbps之间的码率。因此，如果要使用LC-AAC规格，请尽可能把码率控制在之前说的那个区间内。在这个区间内，LC-AAC 可以完全打败同码率的用LAME最高质量慢速编码模式的MP3。我认为，不论是随身听，还是互联网音乐传播，都建议采用128kbps-192kbps规 格的LC-AAC编码规格。

MPEG-4 AAC HE (High Efficiency) AACPlusV1/V2(3GPP)，我们叫“高效性规格”，我们简称为“HE-AAC”或者“AACPlus”，这种规格适合用于低码率编码，因为这 种规格也融入了Mp3Pro中的那种SBR技术。当您需要编码32kbps-96kbps之间的音频文件时，建议首选“HE-AAC”编码规格。使用这种 规格，在相同码率下，在这个区间内，您可以轻易把WMA9以及WMAPro等微软的格式给干掉。如果您是有声小说爱好者，或者广播剧爱好者，不妨考虑 He-AAC规格，即使很低的码率，也能提供非常清晰的人声对白效果。

以上规格的划分是比较官方的分发，wiki上也是如此划分。事实上MPEG-4与MPEG-2 AAC流除了在文件头(header)上并没有什么区别。只是一些应用软件象QuickTime并不承认MPEG-2 AAC。Real的解码程序中，并未对这2种进行区分。所以从编解码来看，按如下划分更清晰

a)LC profile:最简单的profile,苹果iTune使用这种格式（iTune也使用Apple LosslessAAC ，不过似乎没有划分到AAC家族中，一个文件通常上20M）。

b) MAIN profile: LC profile + 后向预测(backwards prediction)

c) SRS: sample-rate scalability,submitted by Sony and reportedly

d) LTP:long term prediction, main profile + forward prediction

e)HE-AAC: high efficiency AAC,又叫aacPlus，使用SBR,可能使用PS.AAC + SBR(Spectral Band Replication)aacPlusv1, AAC + SBR + PS(Parametric Stereo)aacPlus v2.  如图所示：

其中，aacPlus v1已被运动图像专家组MPEG指定为其标准MPEG-4 HE AAC.

二、AAC的编码器

a) FhG Fraunhofer IIS研发的权威编码器，拥有很好的音质，不对外开放

b) Nero AAC可能是目前最完美的AAC编码器了，同时支持"LC AAC/HE AAC"规格，Nero AAC编码器提供了品质最好的"VBR LC AAC"格式，同时亦对面"HE AAC"规格保证了在低码率下也有良好的表现，千千静听 + Nero插件，就可以编码AAC文件了，我当初就这么做测试向量的，哈哈。

c) QuickTime/iTune Apple公司的两款Media软件都提供了AAC编码功能，其编码技术来自“DolbyLaboratories”，是目前音质最好的中码编率编码器，它编码的48kbps立体声音质比其它AAC编码器好20 - 25%，甚至64 kbps的Dolby AAC音效可媲美128 kbps的MP3。

d) FAAC：免费，开源，郑重推荐。

三、文件后缀名

用aac编码的文件可能使用这三种后缀名：aac、m4a、mp4.

AAC：以aac为后缀的文件无文件头，由一些列的帧组成文件，帧头分ADIF和ADTS两种。

M4A：用MP4作为container，这种MP4文件里面只有音频帧，无视频帧。由MP4文件头+一系列的帧组成，帧头比AAC为后缀的文件要短。所以在保持压缩数据不变的情况下，将AAC转为M4A，文件会小一些，因为每帧省几个字节，合起来省下的字节数通常比MP4文件头还大。

MP4：可以同时有视频帧和音频帧，也可以只有音频或视频帧。

aac扩展名不属于MPEG4-AAC规格，而是MPEG2-AAC，现在应该很少用了。官方定义的扩展名为 .mp4，mp4容器可以装载形如H.264视频以及AAC音频，也可只装载没有声音的视频（单独H.264等），或者装载没有图像的音频（单独AAC）。不过， 苹果把只包含音频的AAC扩展名定义为*.m4a，当然，用*.mp4作为AAC扩展名也是可以的，说明是没有视频部分的MP4音频文件。如果只有音频部分，那么mp4和m4a二者可以互相安全改名。

四、AAC格式应用

那么，如果您需要编码相对较高码率的AAC（192kbps-384kbps，或更高），应该如何选择？如果您的码率不超过256kbps（如： 192kbps-256kbps），“LC-AAC”同样可以适用。如果实在需要更高的码率，请选择Main（主规格）编码。在高码率下，AAC同样可以 轻易战胜那个炒得很火热的Lame MP3，即使320kbps CBR的MP3，也根本不是Mian-AAC的对手。甚至不少人认为，中码率的LC-AAC，192kbps CBR已经达到了320 CBR Lame MP3的音质。当然，能和高码率AAC抗衡的，也只有MPC格式，不过MPC格式通用性太差了。话说回来，其实没必要用高码率的AAC，而且Main- AAC在某些通用的播放器或解码器会存在问题，因为之前说的LC-AAC音质已经足够好了，并且通用性好，如果您是发烧友，干脆直接用无损，比如FLAC 等。

MPEG4-AAC音频编码家族如此优秀，因此比较有前景，而且很多“大腕”商家都极力支持。

比如如今比较火热的H.264(包含X.264)视频编码的最佳搭档就是MPEG4-AAC音频编码。同时，高端的主流移动音乐平台，比如：苹果的 iPod、iPhone；索尼的PSP游戏机；以及诺基亚、索爱等等多媒体手机；大部分山寨多媒体手机也开始支持了；甚至不少高端的MP4视频播放器都提供AAC音频格式支持。

还有，高清视频（720P/1080P等）播放器以及蓝光设备，同样会大量使用AAC音频编码去配合H.264的高清视频编码方案。一些高清视频播放机器和游戏机（PS3等），也提供支持。您在互联网下载的一些高清电影(X.264)，有相当多的使用AAC音频编码的。即 X.264+AAC 封装于MKV容器或者MP4容器之中。

当然，我们在这里，主要是谈在家用PC中去欣赏AAC音频格式的音乐，以及使用了AAC音轨的电影，于是，只要考虑如何在电脑去播放和编码就行了。

很幸运的是，目前非常主流的音频播放软件都非常轻易的支持AAC音频文件的解码，比如：国产的“千千静听”和国外的“Foobar2000”。

我估计您的机器一定有它们的存在吧？因此，播放AAC音频绝对不是问题。
如果您需观看H.264+AAC的电影，也不必担心，目前的“完美解码”和“终极解码”两种主流的高清视频解码包都提供完美的支持。因此，只要下载这两种 工具的其中之一，就行了。据说“暴风影音”也是可以支持的。
说完了如何放AAC，就简单说说AAC编码器。

因为AAC的优秀，因此关于AAC的编码器也是相当多（Fraunhofer IIS FHG AAC、NERO AAC、QuickTime/iTune AAC、Psytel、Coding Technologies、Dolby AAC、FAAC等等..），其中有商业性质的编码器，也有公用性质的，同时还有开源免费的。