Codificación de audio avanzada de alta eficiencia
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. /CEI 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 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. El perfil de uso HE-AAC v2 combina SBR con estéreo paramétrico (PS) para mejorar aún más la eficiencia de compresión de señales estéreo.
HE-AAC se utiliza en estándares de radio digital como HD Radio, 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 replicación de banda espectral (SBR), para ser utilizado por XM Radio para su servicio de radio satelital. 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 audio MPEG-4 en 2003 por MPEG y publicado como parte de la especificación ISO/IEC 14496-3:2001/Amd 1:2003.
El perfil HE-AAC v2 se estandarizó en 2006 según ISO/IEC 14496-3:2005/Amd 2:2006.
Partes de la especificación HE-AAC habían sido estandarizadas y publicadas previamente por varios organismos en 3GPP TS 26.401 , ETSI TS 126 401 V6.1.0 , ISO/IEC 14496-3:2001/Amd.1:2003 y ISO/IEC 14496-3:2001/Enm. 2:2004.
En ese momento, Coding Technologies ya había comenzado a utilizar 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 decodificado a partir de HE-AAC de 64 kbit/s no tiene una calidad de audio similar al material decodificado desde MP3 a 128 kbit/s utilizando codificadores de alta calidad. La prueba, teniendo en cuenta la distribución de la tasa de bits y RMSD, es un empate entre mp3PRO, HE-AAC y Ogg Vorbis.
Pruebas controladas adicionales realizadas por 3GPP durante su proceso de especificación de revisión 6 indican que HE-AAC y HE-AAC v2 proporcionan calidad "buena". Calidad de audio para música a velocidades de bits bajas (por ejemplo, 24 kbit/s).
En 2011, una prueba de escucha pública que comparó los dos codificadores HE-AAC mejor calificados en ese momento con Opus y Ogg Vorbis indicó que Opus tenía una superioridad estadísticamente significativa a 64 kbit/s sobre todos los demás competidores, y Apple, que ocupaba el segundo lugar. La implementación de HE-AAC de #39;es 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. Esto generalmente da como resultado que la parte de gama alta o agudos de la señal de audio falte en el producto de audio.
Soporte
Codificación
Los codificadores de archivos y streaming Opticodec-PC de Orban fueron los primeros codificadores disponibles comercialmente compatibles con AAC-LC/HE-AAC en 2003. Ahora están obsoletos y reemplazados por codificadores StreamS de StreamS/Modulation Index con muchas más funciones, incluida la compatibilidad. 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 la versión 4 de SonicStage.
iTunes 9 admite codificación y reproducción HE-AAC.
Nero ha lanzado un codificador HE-AAC de línea de comandos gratuito, Nero AAC Codec, y también admite HE-AAC dentro del paquete de software Nero.
Squeeze Compression Suite de Sorenson Media incluye un codificador HE-AACv1 y está disponible tanto para macOS como para Windows.
El consorcio 3GPP publicó el código fuente de un codificador HE-AACv2 de referencia que parece ofrecer una calidad competitiva.
Winamp Pro también admite la extracción de música a HE-AAC. Usando un complemento de transcodificación para la biblioteca multimedia de Winamp, cualquier archivo se puede transcodificar a HE-AAC.
XLD, un programa de codificación de audio de macOS, ofrece codificación desde cualquiera de sus formatos compatibles a HE-AAC.
Nokia PC Suite puede codificar archivos de audio al 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.
Decodificación
HE-AAC es compatible con la biblioteca de decodificación FAAD/FAAD2 de código abierto y todos los reproductores que la incorporan, como el reproductor multimedia VLC, Winamp, foobar2000, Audacious Media Player y SonicStage.
Nero AAC Codec admite la decodificación HE y HEv2 AAC.
HE-AAC también lo utilizan los clientes de AOL Radio y Pandora Radio para ofrecer música de alta fidelidad a bajas velocidades 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 otoño 2009 Los iPods tienen soporte para la reproducción HE-AAC para la versión 1 sin estéreo paramétrico.
- Las versiones más antiguas de Apple iTunes, iPod Touch y iPhone reproducirán archivos HE-AAC a una fidelidad reducida porque ignoran la replicación de banda espectral e información estereométrica, en lugar de reproducirlos como si fueran archivos estándar de AAC-LC sin la alta frecuencia, o "treble", información que sólo está presente en la parte SBR de la señal. Estos reportarán la longitud de la pista el doble de su longitud real.
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 además de HE-AAC v2:
- Capacidad para generar e insertar de forma inteligente la normalización de ruido reversible y los metadatos de rango dinámico en el archivo/stream codificado; estos metadatos pueden utilizarse para optimizar la experiencia de reproducción basada en la aplicación y/o dispositivo.
- Capacidad para insertar metadatos personalizados en el archivo codificado, y extraer estos metadatos en la reproducción
Dolby también ha lanzado un decodificador para 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. La decodificación la realiza Fraunhofer FDK AAC desde la versión 4.1 de Android.
Clientes
| Aplicación | Plataforma | Descripción |
|---|---|---|
| AIMP | Windows | Un jugador de música alternativo de Winamp. |
| Adobe Flash Player | Windows, macOS, ChromeOS, Linux | Enchufe del navegador. Admite AAC+ de cualquier fuente RTMP. Los flujos vivos envueltos en un contenedor ADTS no son soportados nativamente y tienen que ser re-enrollados. (por ejemplo, Icecast KH puede servir streams en un contenedor de flv, que es compatible con Flash.) |
| Amarok (software) | Windows, Linux | Reproductor de música de código abierto. |
| Audaces medios Player | Windows, Linux | Reproductor de música de código abierto. |
| Deadbeef | Linux, Android | Reproductor de música de código abierto. |
| Die Plattenkiste | Windows | Aplicación de radio de Internet Freeware (en alemán). |
| foobar2000 | Windows | Reproductor de música Freeware. |
| fre:ac | Windows, macOS, Linux | convertidor de audio de código abierto. |
| FStream | macOS, iOS | Aplicación de radio en Internet. |
| GuguRadio | iOS | Aplicación de radio en Internet. |
| Internet Radio Player | Android | Reproductor de radio de Internet. |
| Internet Radio Box Archivado 2012-08-25 en la máquina Wayback | iOS | Aplicación de radio en Internet. |
| iTunes | Windows, macOS | Reproductor de música Freeware. Pre-instalado en ordenadores Mac. |
| JetAudio | Windows, Android | Reproductor de medios. |
| MediaHuman Audio Converter | Windows, macOS | Conversor de audio de Freeware. (Conversión de fondos de MP3, AAC, AIFF, WAV, etc.) |
| MPlayer | Windows, macOS y Linux | Reproductor de medios de código abierto. |
| Mpv (media player) | Windows, macOS y Linux | Reproductor de medios de código abierto. |
| Rockbox | Diversos medios portátiles | Firmware alternativo para varios reproductores portátiles de medios, como Apple iPod y Creative Zen. |
| QuickTime X | macOS | Reproductor multimedia preinstalado en Mac OS X Snow Leopard o posterior. |
| RealPlayer | Windows, macOS, Linux, Android | Freemium media player. (HE-AAC v2 sólo jugará en mono) |
| Rhythmbox | Linux | Reproductor de música de código abierto. |
| Snowtape | macOS | Aplicación de radio de Internet Shareware. |
| streamWriter | Windows | Aplicación de radio de código abierto. |
| StreamS HiFi Radio | iOS | Reproductor de radio de Internet de pago. |
| Radio Tunein | iOS, Android, Windows Phone, Blackberry | Reproductor de radio de Internet. |
| VLC media player | Windows, macOS, Linux, iOS, Android | Reproductor de medios de código abierto. |
| Winamp | Windows, macOS, Android | Reproductor de medios de Freeware. |
| XiiaLive | Android, iOS | Reproductor de radio de Internet. |
| Kodi | Windows, Linux, macOS, Android | Reproductor de medios de código abierto. |
| Media Player Classic | Windows | Reproductor de medios de código abierto |
Aspectos de promoción
Marcas comerciales y etiquetado
HE-AAC se comercializa bajo la marca comercial aacPlus por Coding Technologies y bajo la marca Nero Digital por Nero AG. Sony Ericsson, Nokia y Samsung utilizan AAC+ para etiquetar el soporte HE-AAC v1 y eAAC+ para etiquetar el soporte HE-AAC v2 en sus teléfonos. Motorola utiliza AAC+ para indicar HE-AAC v1 y "AAC+ Mejorado" para indicar HE-AAC v2.
Licencias y patentes
Las empresas que poseen patentes para HE-AAC han formado un grupo de patentes administrado por Via Licensing Corporation para proporcionar un punto único de licencia para 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. A diferencia del formato MP3 antes del 23 de abril de 2017, los propietarios de contenido no están obligados a pagar tarifas 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. El perfil HE-AAC v2 (HE-AAC con estéreo paramétrico) se especificó por primera vez en ISO/IEC 14496-3:2005/Amd 2:2006. 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.
La versión actual de MPEG-4 Audio (incluidos los estándares HE-AAC) está publicada en ISO/IEC 14496-3:2009.
AacPlus mejorado es un formato de compresión de audio requerido en las especificaciones técnicas 3GPP para servicios multimedia 3G UMTS y debe ser compatible con el subsistema multimedia IP (IMS), el servicio de mensajería multimedia (MMS), el servicio de transmisión/multidifusión multimedia (MBMS) y el terminal transparente. Servicio de transmisión por conmutación de paquetes (PSS) de extremo a extremo. La versión 2 de HE-AAC fue estandarizada con el nombre de Enhanced aacPlus por 3GPP para servicios multimedia 3G UMTS en septiembre de 2004 (3GPP TS 26.401).
La codificación de audio HE-AAC y HE-AAC v2 para aplicaciones DVB está estandarizada por TS 101 154. AacPlus v2 de Coding Technologies también está estandarizada por ETSI como TS 102 005 para servicios satelitales a dispositivos portátiles (DVB-SH) a continuación 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 Subprograma móvil 1Seg.
Versiones
El siguiente es el resumen de las diferentes versiones de HE-AAC:
| Versión | Nombres comerciales comunes | Función de Codec | Normas |
|---|---|---|---|
| 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 |
- LC medios baja complejidad
- SBR medios réplica de banda espectral
- PS medios estéreo paramétrico
- USAC medios lenguaje unificado y codificación de audio
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