AAC音频编码解析

度之间进行折衷。
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Principle
❖ 编码开始后首先根据心理感知模型计算输入音频信号的允 许失真，滤波器组采用改进离散余弦变换( MDCT) 把输 入信号从时域变换到频域。在频域，编码器利用声道间冗 余等信号特征对频谱信号进行处理，并依据心理声学模型 计算的允许失真，对MDCT频谱进行非线性量化处理，以 去除主观冗余。
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Principle
❖ 真正的压缩是在量化模块中进行的，前面的处理都是为量 化作的预处理。
❖ 优点：相对于mp3，AAC格式的音质更佳，文件更小。 ❖ 不足：AAC属于有损压缩的格式，与时下流行的
APE[1]、FLAC等无损格式相比音质存在“本质上”的 差距。加之，传输速度更快的USB3.0和16G以上大容 量MP3正在加速普及，也使得AAC头上“小巧”的光环 不复存在了。
❖ 前景：以发展的眼光来看，正如“高清”正在被越来越多 的人所接受一样，“无损”必定是未来音乐格式的绝对主 流。AAC这种“有损”格式的前景不容乐Baidu Nhomakorabea。
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Principle
❖ MPEG－2 /4 AAC 音频编码技术 MPEG－2 /4AAC 是一种感知音频编码算法，通过去除音频信
号的客观和主观冗余达到压缩音频信号的目的，编码的过程是将模拟 音频信号经模数转换( A/D) 后形成的二进制序列PCM( Pulse Code Modulation)压缩编码成ADTS( Audio Data Transport Stream) 码流，压缩比可达到为11 ∶ 1。
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Principle
音频编码流程图
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❖ AAC系统包含了滤波器组、心 理声学模型、量化与编码、预 测、TNS、立体声处理和增益 控制等多种高效的编码工具。 这些模块或过程的有机组合形 成了AAC系统的基本编解码流 程。在实际应用中，并不是所 有的功能模块都是必需的，下 表列出了各模块的可选性：
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Principle
为了能够适应于不同的应用场合，在AAC标准中定义了三种不同复杂度 的框架（Profile）。分别为：
❖
Main Profile：在这种框架具有最高的复杂度，可以用于存储量和计
算能力都很充足的场合。在这种框架中，利用了除增益控制以外的所有编码
LOGO
AAC音频编码 项目报告
谢征 杨诚 刘英玉
1. Introduction 2.Principle 3.Module analyzes 4. Conclusion
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Contents
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Introduction
❖ 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。由诺基亚，苹果等公司共同开发，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。
工具来提高压缩效率。
❖
LC（Low Complexity） Profile：这种框架用于要求在有限的存
储空间和计算能力的条件下进行压缩场合。在这种框架中，没有预测和增益
控制这两种工具，TNS的阶数比较低。
❖
SSR（Scalable Sample Rate） Profile：在这种框架中，使用了
增益控制工具，但是预测和耦合工具是不被允许的，具有较低的带宽和TNS
❖ ADTS （音频传输流） 是AAC 音频码流的封装格式之一。一个ADTS 帧由帧头和帧净
荷组成。帧头定义了音频采样率、声道数和帧长度等关键信息，用于 帧净荷数据的解析和解码。音频经压缩后的AAC 格式码流以原始帧 形式存在，帧净荷主要由原始帧组成，一个ADTS 帧以包含1 至4 个原始帧。
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Introduction
❖ 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，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。
❖ 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」。
阶数。对于最低的一个PQF子带不使用增益控制工具。当带宽降低时，SSR
框架的复杂度也可降低，特别适应于网络带宽变化的场合。
❖
Main和LC框架式变化编码算法，采用MDCT作为其时/频分析模块，
SSR框架则采用混合滤波器组，先将信号等带宽地分成4个子带，再作
MDCT变换。在三种方案里，通过选用不同模块在编码质量和编码算法复杂
工具(模块) 码流打包 无噪声编码 量化器 缩放因子处理 M/S立体声处理
预测 IS(强度立体声) / 耦合声道处理
TNS 滤波器组 增益控制(预处理) 心理声学模型(感 知模块)
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Principle
可选性 必 必 必 必 选 选
选
选 必 选
必
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