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Codificación de audio avanzada de alta eficiencia

La codificación de audio avanzada de alta eficiencia ( HE-AAC ) es un formato de codificación de audio para la compresión de datos con pérdida de audio digital definido como un perfil de audio MPEG-4 en ISO / IEC 14496-3. Es una extensión de AAC de baja complejidad (AAC-LC) optimizada para aplicaciones de baja tasa de bits , como la transmisión de audio . El perfil de uso HE-AAC v1 utiliza la replicación de banda espectral (SBR) para mejorar la eficiencia de compresión de la transformada de coseno discreta modificada (MDCT) en el dominio de la frecuencia . [3]El perfil de uso HE-AAC v2 combina SBR con estéreo paramétrico (PS) para mejorar aún más la eficiencia de compresión de las señales estéreo.

Codificación de audio avanzada de alta eficiencia
Extensiones de nombre de archivoContenedor MPEG / 3GPP
  • .m4a, .mp4, .3gp

Contenedor de manzana

  • .m4a, .m4b, .m4p, .m4r, .m4v

Flujo de ADTS - NO sin formato - Contiene encabezados

  • .aac
Tipo de medio de Internetaudio/aac
audio/aacp
audio/3gpp
audio/3gpp2
audio/mp4
Desarrollado porYO ASI
Tipo de formatoFormato de compresión de audio
Contenido porMPEG-4 Parte 14 , 3GP y 3G2 , formato de archivo multimedia base ISO , formato de intercambio de datos de audio (ADIF), flujo de transporte de datos de audio (ADTS)
Extendido desdeCAA
EstándarISO / IEC 14496-3
Estructura jerárquica del perfil AAC, perfil HE-AAC y perfil HE-AAC v2, y compatibilidad entre ellos. El decodificador de perfil HE-AAC es totalmente capaz de decodificar cualquier flujo de perfil AAC. De manera similar, el decodificador HE-AAC v2 puede manejar todos los flujos de perfil HE-AAC, así como todos los flujos de perfil AAC. Basado en la especificación técnica MPEG-4 Parte 3. [1]
Evolución de MPEG-2 AAC-LC (baja complejidad) Perfil y MPEG-4 AAC-LC de tipo de objeto a HE-AAC v2 perfil. [2]

HE-AAC se utiliza en estándares de radio digital como HD Radio , [4] DAB + y Digital Radio Mondiale .

Historia

El progenitor de HE-AAC fue desarrollado por Coding Technologies combinando MPEG-2 AAC-LC con un mecanismo patentado para la replicación de banda espectral (SBR), para ser utilizado por XM Radio para su servicio de radio por satélite. Posteriormente, Coding Technologies presentó su mecanismo SBR a MPEG como base de lo que finalmente se convirtió en HE-AAC.

HE-AAC v1 fue estandarizado como un perfil de MPEG-4 Audio en 2003 por MPEG y publicado como parte de la especificación ISO / IEC 14496-3: 2001 / Amd 1: 2003 [5] .

El perfil HE-AAC v2 se estandarizó en 2006 según ISO / IEC 14496-3: 2005 / Amd 2: 2006. [1] [6]

Partes de la especificación HE-AAC habían sido previamente estandarizadas y publicadas por varios organismos en 3GPP TS 26.401 , [7] ETSI TS 126401 V6.1.0 , [8] ISO / IEC 14496-3: 2001 / Amd.1: 2003 y ISO / IEC 14496-3: 2001 / Amd 2: 2004 . [9]

En ese momento, Coding Technologies ya había comenzado a usar los nombres comerciales AAC + y aacPlus para lo que ahora se conoce como HE-AAC v1, y aacPlus v2 y eAAC + para lo que ahora se conoce como HE-AAC v2.

Calidad percibida

Las pruebas indican que el material descodificado de HE-AAC de 64 kbit / s no tiene una calidad de audio similar al material descodificado de MP3 a 128 kbit / s utilizando codificadores de alta calidad. [10] [11] [12] [13] La prueba, teniendo en cuenta la distribución de la tasa de bits y RMSD , es un vínculo entre mp3PRO , HE-AAC y Ogg Vorbis .

Más pruebas controladas por 3GPP durante el proceso de especificación de la revisión 6 indican que HE-AAC y HE-AAC v2 proporcionan una calidad de audio "buena" para música a velocidades de bits bajas (por ejemplo, 24 kbit / s).

En 2011, una prueba de escucha pública [14] que comparó los dos codificadores HE-AAC mejor calificados en ese momento con Opus y Ogg Vorbis indicó una superioridad estadísticamente significativa a 64 kbit / s para Opus sobre todos los demás competidores, y la implementación de Apple en segundo lugar. de HE-AAC como estadísticamente superior a Ogg Vorbis y Nero HE-AAC, que estaban empatados en el tercer lugar.

Los decodificadores MPEG-2 y MPEG-4 AAC-LC sin soporte SBR decodificarán la parte AAC-LC del audio, lo que dará como resultado una salida de audio con solo la mitad de la frecuencia de muestreo, reduciendo así el ancho de banda de audio. Por lo general, esto da como resultado que la parte de agudos o de gama alta de la señal de audio falte en el producto de audio.

Apoyo

Codificación

Orban Opticodec-PC Streaming y File Encoders fueron los primeros codificadores disponibles comercialmente compatibles con AAC-LC / HE-AAC en 2003. Ahora están obsoletos y reemplazados por StreamS Encoders de StreamS / Modulation Index con muchas más funciones, incluida la compatibilidad con xHE-AAC / Codificación unificada de voz y audio . Ahora se utilizan en algunos de los proveedores de contenido más importantes y se consideran el estándar de la industria para la codificación en vivo.

Sony admite la codificación HE-AAC desde SonicStage versión 4.

iTunes 9 admite la codificación y reproducción HE-AAC. [15] [16]

Nero ha lanzado un codificador HE-AAC de línea de comandos gratuito, Nero AAC Codec , [17] y también es compatible con HE-AAC dentro del paquete de software Nero.

Squeeze Compression Suite de Sorenson Media incluye un codificador HE-AACv1 y está disponible para macOS y Windows .

El consorcio 3GPP lanzó el código fuente de un codificador HE-AACv2 de referencia que parece ofrecer una calidad competitiva. [18]

Die Plattenkiste y Winamp Pro también admiten la extracción de música a HE-AAC. Usando un complemento de transcodificación para la biblioteca de medios de Winamp, cualquier archivo se puede transcodificar a HE-AAC. [19]

XLD , un programa de codificación de audio macOS, ofrece codificación desde cualquiera de sus formatos compatibles a HE-AAC.

Nokia PC Suite puede codificar archivos de audio en formato eAAC + antes de transmitirlos al teléfono móvil.

Los codificadores HE-AAC v1 y v2 los proporciona la biblioteca Fraunhofer FDK AAC en Android 4.1 y versiones posteriores. [20]

Descodificación

HE-AAC es compatible con la biblioteca de decodificación de código abierto FAAD / FAAD2 y todos los reproductores que la incorporan, como VLC media player , Winamp , foobar2000 , Audacious Media Player , SonicStage y Die Plattenkiste .

El códec Nero AAC admite la descodificación de HE y HEv2 AAC.

Los clientes de AOL Radio y Pandora Radio también utilizan HE-AAC para ofrecer música de alta fidelidad a bajas tasas de bits.

iTunes 9.2 e iOS 4 incluyen decodificación completa de transmisiones estéreo paramétricas HE-AAC v2.

  • iTunes 9 a 9.1, iPhone OS 3.1 y los iPods de otoño de 2009 son compatibles con la reproducción HE-AAC para la versión 1 sin estéreo paramétrico.
  • Las versiones anteriores de Apple iTunes , iPod Touch y iPhone reproducirán archivos HE-AAC con una fidelidad reducida porque ignoran la replicación de la banda espectral y la información estéreo paramétrica, y en su lugar los reproducen como si fueran archivos AAC-LC estándar sin la alta frecuencia. , o "agudos", información que solo está presente en la parte SBR de la señal. [21] Estos informarán la longitud de la pista como el doble de su longitud real. [ cita requerida ]

Dolby lanzó los decodificadores y codificadores Dolby Pulse en septiembre de 2008. HE-AAC v2 es el núcleo de Dolby Pulse, por lo que los archivos y transmisiones codificados en Dolby Pulse se reproducirán en decodificadores AAC, HE-AAC v1 y v2. Por el contrario, los archivos y transmisiones codificados en AAC, HE-AAC v1 o v2 se reproducirán en decodificadores Dolby Pulse.

Dolby Pulse proporciona las siguientes capacidades adicionales más allá de HE-AAC v2:

  • Capacidad para generar e insertar de manera inteligente metadatos de normalización de sonoridad reversibles y de rango dinámico en el archivo / flujo codificado; estos metadatos se pueden utilizar para optimizar la experiencia de reproducción en función de la aplicación y / o dispositivo.
  • Capacidad para insertar metadatos personalizados en el archivo codificado y extraer estos metadatos durante la reproducción

Dolby también ha lanzado un decodificador de PC como SDK adecuado para la integración en aplicaciones de PC que requieren capacidades de reproducción Dolby Pulse, HE-AAC o AAC.

Los decodificadores HE-AAC v2 se proporcionan en todas las versiones de Android. [20] La decodificación está a cargo de Fraunhofer FDK AAC desde la versión 4.1 de Android.

Clientela

Solicitud Plataforma Descripción
AIMP Ventanas Un reproductor de música alternativo similar a Winamp. [22]
Adobe Flash Player Windows, macOS, Chrome OS, Linux Plugin para el navegador. [23] [24] Admite AAC + desde cualquier fuente RTMP .
Las transmisiones en vivo envueltas en un contenedor ADTS no son compatibles de forma nativa y deben volverse a envolver. (por ejemplo, Icecast KH puede servir transmisiones en un contenedor .flv , que es compatible con Flash). [a]
Amarok (software) Windows, Linux Reproductor de música de código abierto.
Reproductor multimedia audaz Windows, Linux Reproductor de música de código abierto.
Carne de res muerta Linux, Android Reproductor de música de código abierto.
Die Plattenkiste Ventanas Aplicación gratuita de radio por Internet (en alemán).
foobar2000 Ventanas Reproductor de música freeware.
fre: ac Windows, macOS, Linux Convertidor de audio de código abierto.
FStream macOS, iOS Aplicación de radio por Internet.
GuguRadio iOS Aplicación de radio por Internet.
Reproductor de radio por Internet Androide Reproductor de radio por Internet.
Caja de radio por Internet iOS Aplicación de radio por Internet.
iTunes Windows, macOS Reproductor de música freeware. Preinstalado en computadoras Mac.
JetAudio Windows, Android Reproductor multimedia shareware.
MediaHuman Audio Converter Windows, macOS Convertidor de audio freeware.
(Admite conversión de MP3, AAC, AIFF, WAV, etc.)
MPlayer Windows, macOS y Linux Reproductor multimedia de código abierto.
Mpv (reproductor multimedia) Windows, macOS y Linux Reproductor multimedia de código abierto.
Rockbox Varios dispositivos multimedia portátiles Firmware alternativo para varios reproductores multimedia portátiles, como Apple iPod y Creative Zen.
QuickTime X Mac OS Reproductor multimedia preinstalado en Mac OS X Snow Leopard o posterior.
Un jugador verdadero Windows, macOS, Linux, Android Reproductor multimedia Freemium.
(HE-AAC v2 solo se reproducirá en mono) [26]
Rhythmbox Linux Reproductor de música de código abierto.
Snowtape Mac OS Aplicación de radio por Internet shareware.
streamWriter Ventanas Aplicación de radio por Internet de código abierto.
StreamS Radio de alta fidelidad iOS Reproductor de radio por Internet Paidware.
Tunein radio iOS, Android, Windows Phone, Blackberry Reproductor de radio por Internet.
Reproductor de multimedia VLC Windows, macOS, Linux, iOS, Android Reproductor multimedia de código abierto.
Winamp Windows, macOS, Android Reproductor multimedia gratuito.
XiiaLive Android, iOS Reproductor de radio por Internet.
Kodi Windows, Linux, macOS, Android Reproductor multimedia de código abierto.
Reproductor multimedia clasico Ventanas Reproductor multimedia de código abierto

Aspectos de promoción

Marcas comerciales y etiquetado

HE-AAC se comercializa con la marca comercial aacPlus de Coding Technologies y con la marca comercial Nero Digital de Nero AG. Sony Ericsson, Nokia y Samsung usan AAC + para etiquetar el soporte para HE-AAC v1 y eAAC + para etiquetar el soporte para HE-AAC v2 en sus teléfonos. Motorola usa AAC + para indicar HE-AAC v1 y "AAC + Enhanced" para indicar HE-AAC v2. [ cita requerida ]

Licencias y patentes

Las empresas titulares de patentes para HE-AAC han formado un grupo de patentes administrado por Via Licensing Corporation [27] para proporcionar un único punto de licencia a los fabricantes de productos.

Se requieren licencias de patente para las empresas de productos finales que fabrican productos de hardware o software que incluyen codificadores y / o decodificadores HE-AAC. [28] A diferencia del formato MP3 antes del 23 de abril de 2017, [29] los propietarios de contenido no están obligados a pagar derechos de licencia para distribuir contenido en HE-AAC.

Estándares

El perfil HE-AAC se estandarizó por primera vez en ISO / IEC 14496-3: 2001 / Amd 1: 2003. [5] El perfil HE-AAC v2 (HE-AAC con estéreo paramétrico) se especificó por primera vez en ISO / IEC 14496-3: 2005 / Amd 2: 2006. [1] [6] [30] La herramienta de codificación estéreo paramétrica utilizada por HE-AAC v2 se estandarizó en 2004 y se publicó como ISO / IEC 14496-3: 2001 / Amd 2: 2004. [9] [7]

La versión actual de MPEG-4 Audio (incluidos los estándares HE-AAC) se publica en ISO / IEC 14496-3: 2009.

AacPlus mejorado es un formato de compresión de audio requerido en las especificaciones técnicas 3GPP para los servicios multimedia 3G UMTS y debe ser compatible con el subsistema multimedia IP (IMS), el servicio de mensajería multimedia (MMS), el servicio de difusión / multidifusión multimedia (MBMS) y la transparencia de un extremo a otro. Servicio de transmisión por secuencias con conmutación de paquetes (PSS). [31] [32] [33] [34] HE-AAC versión 2 se estandarizó bajo el nombre Enhanced aacPlus por 3GPP para servicios multimedia 3G UMTS en septiembre de 2004 (3GPP TS 26.401). [35]

La codificación de audio HE-AAC y HE-AAC v2 para aplicaciones DVB está estandarizada por TS 101 154. [36] [37] AacPlus v2 por Coding Technologies [38] también está estandarizada por ETSI como TS 102 005 para servicios satelitales a dispositivos portátiles (DVB-SH) por debajo de 3 GHz.

En diciembre de 2007, Brasil comenzó a transmitir el estándar DTV terrestre llamado International ISDB-Tb que implementa codificación de video H.264 con audio AAC-LC en el programa principal (simple o múltiple) y video H.264 con audio HE-AACv2 en el sub móvil 1Seg. -programa.

Versiones

El siguiente es el resumen de las diferentes versiones de HE-AAC:

Versión Nombres comerciales comunes Característica de códec Estándares
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 ++, AAC + mejorado AAC-LC + SBR + PS ISO / IEC 14496-3: 2005 / Amd 2: 2006
xHE-AAC aacPlus v2, eAAC +, AAC ++, AAC + mejorado AAC-LC + SBR + PS + USAC ISO / IEC 23003-3: 2012 / Amd 2: 2012
[39]

Ver también

  • Codificación de audio avanzada
  • Radio digital Mondiale

Notas

  1. ^ Para ofrecer transmisión de audio, los datos AAC probablemente se transmitan en el formato de intercambio de datos de audio (ADIF) o mediante el flujo de transporte de datos de audio (ADTS). Puede analizar estos contenedores y crear etiquetas de audio FLV para utilizar el archivo de audio con el modo de generación de datos. [25]

Referencias

  1. ^ a b c ISO / IEC JTC1 / SC29 / WG11 / N7016 (2005-01-11), Texto de ISO / IEC 14496-3: 2001 / FPDAM 4, Codificación sin pérdida de audio (ALS), nuevos perfiles de audio y extensiones BSAC , archivado desde el original (DOC) de 12.05.2014 , recuperado 2009-10-09
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  3. ^ Herre, J .; Dietz, M. (2008). "Codificación AAC de alta eficiencia MPEG-4 [estándares en pocas palabras]". Revista de procesamiento de señales IEEE . 25 (3): 137-142. doi : 10.1109 / MSP.2008.918684 .
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enlaces externos

  • Stream.Media Radio Streaming Provider que proporciona todas las transmisiones en HE-AACv2
  • MPEG-4 HE-AAC v2: codificación de audio para el mundo de los medios digitales de hoy , artículo en la revista técnica de la EBU (01/2006) que ofrece explicaciones sobre HE-AAC.
  • Lista de Tuner2.com de emisoras de radio por Internet que utilizan aacPlus
  • RadioFeeds UK & Ireland (AAC +) Emisoras de radio terrestre del Reino Unido que transmiten en línea en formato aacPlus
  • aacPlus explicado
  • Códec AAC de código abierto FAAC (codificador) y FAAD2 (decodificador)
  • Codificador HE-AAC reelaborado aacplusenc (el binario de Windows aacplusenc.exe solo llega a 51 kbit / s).
  • SNG 1.3 Front-end para Nero Encoder, p. Ej., AAC-LC, HE-AAC, HE-AACv2, p. Ej. (El HE-AAC de Van Halen en Panamá con un máximo de 205 kbit / s)
  • neroAacEnc.exe : el back-end de Nero Encoder para el front-end de SNG 1.3.
  • Winamp.com Reproductor / extractor de audio que le permite copiar CD en HE-AAC y convertir otros archivos de audio en HE-AAC (con un complemento gratuito).
  • EZ CD Audio Converter CD Ripper, Audio Converter y CD Burner que le permite copiar a AAC-LC y HE-AAC, convertir a AAC-LC y HE-AAC y grabar AAC-LC y HE-AAC en un CD de audio.
  • Die Plattenkiste Albumplayer, Ripper, Converter y CD Burner que le permite copiar a AAC y aacPlus, convertir a AAC y aacPlus y grabar AAC y aacPlus en CD de audio sin espacios.
  • mp3PRO vs MP3 : incluye gráficos que comparan el rendimiento de alta frecuencia para MP3pro (similar a HE-AAC +)
  • Sitio web oficial de MPEG
  • A través de Licensing Corporation - HE-AAC Patent Pool
  • RFC  4281 - El parámetro de códecs para tipos de medios "Bucket"
  • Sitio de prueba Fraunhofer AAC

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