音视频值AAC编码初始(九)
AAC编码
AAC(Advanced Audio Coding, 译为: 高级音频编码)，是由Fraunhofer IIS、杜比实验室、AT&T、Sony、Nokia等公司共同开发的有损音频编码和文件格式。
对比MP3
AAC被设计为MP3格式的后继产品，通常在相同的比特率下可以获得比MP3更高的声音质量，是iPhone、iPod、iPad、iTunes的标准音频格式。 AAC相比较于MP3的改进包含:
- 更多的采样率选择: 8kHz ~ 96kHz，MP3为16kHz ~ 48kHz
- 更好的声道数上限: 48个，MP3在MPEG-1模式下最多为双声道，MPEG-2模式下5.1声道
- 改进的压缩功能: 以较小的文件大小提供更高的质量
- 改进的解码效率: 需要较少的处理能力进行解码
规格
AAC是一个庞大的家族，为了适应不同场合的需要，它有很多种规格可供选择。下面列举其中的9中规格(Profile):
- MPEG-2 AAC LC: 低复杂度规格(Low Complexity)
- MPEG-2 AAC Main: 主规格
- MPEG-2 AAC SSR: 可变采样率规格(Scaleable Sample Rate)
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MPEG-4 AAC LC: 低复杂度规格(Low Complexity)
- 现在的手机比较常见的MP4文件中的音频文件使用了该规格
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MPEG-4 AAC Main: 主规格
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MPEG-4 AAC SSR: 可变采样率规格(Scaleable Sample Rate)
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MPEG-4 AAC LTP: 长时期预测规格(long Term Predicition)
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Mpeg-4 AAC LD: 低延迟规格(Low Delay)
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Mepg-4 AAC HE: 高效率规格(High Efficiency)
最早是基于MPEG-2标椎，称为: MPEG-2 AAC。后来MPEG-4标准在原来基础上增加了一些新技术，称为: MPEG-4 AAC。虽然上面列举了9种规格，但我们目前只需要把注意力放在常用的LC和HE上。
LC
LC适合中等比特率，比如96kbps ~ 192kbps之间。
MPEG-4 AAC LC 等价于
- MPEG02 AAC LC + PNS
- PNS (Preceptual Noise Substitution)译为: 感知噪声替代。
- PNS可以提交AAC的编码效率
HE
HE有v1和v2两个版本，适合低比特率:
- v1: 适合48kbps ~ 64kbps - v2: 适合低于32kbps，可在低至32kbps的比特率下提供接近CD品质的声音
v1
MPEG-4 AAC HE v1的别名:
- aacPlus v1
- eAAC
- AAC+
- CT-aacPlus(Coding Technologies)
- Coding Technologies是瑞典一家技术公司，率先在AAC中使用了SBR技术
- 在2007年，被杜比实验室(Dolby Laboratories)以2.5亿美元收购
MPEG-4 AAC HE v1 等价于:
- MPEG-4 AAC LC + SBR
SBR(Spectral Band Replication)译为: 频段复制。
- 是一种增强的压缩技术
- 可以将高频信号存储在少量的SBR data中
- 解码器可以根据SBR data恢复出高频信号
v2
MPEG-4 AAC HE v2的别名:
- aacPlus v2
- AAC++
- eAAC+、Enhanced AAC+
MPEG-4 AAC HE v2等价于:
- MPEG-4 AAC HE v1 + PS
PS(Parametric Stereo)译为: 参数立体声。
- 是一种有损的音频压缩算法，可以进一步提高压缩率
- 可以将左右声道信号组合成单声道信号，声道之间的差异信息存储到少量的PS data中(大概占2 ~ 3kbps)
- 解码器可以根据PS data中恢复出立体声信号
编解码器
如果想对PCM数据进行AAC编码压缩，那么就要用到AAC编码(encoder)。
如果想将AAC编码后的数据解压出PCM数据，那么就要用到AAC解码器(decoder)。
这里只列举几款常用的AAC编解码器:
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Nero AAC
- 支持LC/HE规格
- 目前已经停止开发维护了
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FFmpeg AAC
- 支持LC规格
- FFmpeg官方内置的AAC编解码器，在libavcodec库中
- 编解码器名字叫做libfaac
- 在开发过程中通过这个名字找到编解码器
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FAAC(Freeware Advandes Audio Coder)
- 支持LC规格
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可以集成到FFmpeg的libavcodec中
- 编解码器名字叫做libfaac
- 在开发过程中通过这个名字找到编解码器，最后调用FAAC库的功能
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从2016年开始，FFmpeg已经移除了对FAAC的支持
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Fraunhofer FDK AAC
- 支持LC/HE规格
- 目前质量最高的AAC编解码器
- 可以集成到FFmpeg的libavcodec中
- 编解码器名字叫做libfdk_aac
- 在开发过程中通过这个名字找到编解码器，最后调用FDK AAC库的功能
编码质量排名: Fraunhofer FDK AAC > FFmpeg AAC > FAAC
