Advanced Audio Coding

Advanced Audio Coding - Définition et Explications

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Introduction

Advanced Audio Coding
VLC aac.png
Algorithme de compression audio.

Extension .aac, .m4a, .m4p, .m4b, .mp4, .3gp
Type MIME audio/aac, audio/aacp, audio/x-aac, audio/x-m4a, audio/x-m4p, audio/x-m4b, audio/mp4, audio/mp4a, audio/mp4a-latm, audio/mpga, audio/mpeg4-generic, audio/3gpp, audio/3gpp2
Développé par Fraunhofer (en)
Type de format Compression audio à perte.
Contenu par MPEG, MOV, AVI, MKV, RM, 3GP
Extension du MPEG-2 partie 7, MPEG-4 partie 3
Origine de Allemagne
Standard(s) ISO/IEC 13818-7, ISO/IEC 14496-3

Advanced Audio Coding (Advanced Audio Coding (AAC, 'Encodage Audio Avancé' en français) est un algorithme de compression audio avec perte de données ayant pour but d’offrir un meilleur ratio Qualité/débit binaire que le format...) (AAC, 'Encodage Audio Avancé' en français) est un algorithme de compression audio avec perte de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) ayant pour but d’offrir un meilleur ratio Qualité/débit binaire que le format plus ancien MPEG-1/2 Audio Layer 3 (Le MPEG-1/2 Audio Layer 3, plus connu sous son abréviation de MP3, est la spécification sonore du standard MPEG-1/MPEG-2, du Moving Picture Experts Group (MPEG). C'est un algorithme de compression audio (voir aussi codec) capable...) (plus connu sous le nom de MP3). Pour cette raison, il a été choisi par différentes firmes comme Apple (Apple, Inc. (Apple Computer, Inc. jusqu'en janvier 2007 ; apple signifie « pomme » en anglais) (NASDAQ : AAPL) est une société multinationale dont l'activité principale était de fabriquer et de vendre des...) ou RealNetworks (RealNetworks est un éditeur de logiciels et un fournisseur de services basé à Seattle dans l'État de Washington. Ses activités se concentrent sur les supports...).

Historique

Le AAC a été conçu par le Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen en collaboration avec AT&T, Sony et Dolby pour remplacer le MP3.
Il a été déclaré standard international par le Moving Pictures Expert Group (MPEG) en avril 1997.

Le AAC, est une extension du MPEG-2 (ISO/IEC 13818-7) et a été amélioré avec l'avènement du MPEG-4 Version 1, 2 et 3 (ISO/IEC 14496-3) ; Il fait donc partie des extensions MPEG-2 Partie 7 et MPEG-4 Partie 3.

D'abord nommé AAC, il fut ensuite renommé AAC-LC (Low Complexity (faible complexité)) pour le différentier des profiles HE-AAC et HE-AACv2 plus complexes et ainsi, créer la famille AAC. Dès 2003, la nomenclature de la famille AAC change pour obtenir plus de clarté, on commence à voir apparaître AAC, AAC+, eAAC+ et HD-AAC.

Versions et Profils

Evolution des différentes versions d'AAC.
Nom Profil Codec (Un codec est un procédé capable de compresser et/ou de décompresser un signal numérique. Ce procédé peut être un circuit imprimé ou un logiciel.) Date Commentaire
- - AAC 1997 Codec AAC à ces origines.
- Main (La main est l’organe préhensile effecteur situé à l’extrémité de l’avant-bras et relié à ce dernier par le poignet....) AAC AAC-LC, AAC-LTP, AAC-Main, AAC-Scalable, AAC-SSR 1999 Ajout de plusieurs nouvelles extensions.
- Scalable AAC AAC-LC, AAC-LTP, AAC-Scalable 1999 Selection d'extensions évolutives.
- High Quality AAC AAC-LC, AAC-LTP, AAC-Scalable, ER-AAC-LC, ER-AAC-LTP, ER-AAC-Scalable 2000 Ajout d'une extension de prédiction d'erreurs.
- Low Delay AAC ER-AAC-LD 2000 Ajout d'une extension à faible délai (Un délai est d'après le Wiktionnaire, « un temps accordé pour faire une chose, ou à l’expiration duquel on sera tenu de faire une certaine chose.  ».) (Latence).
- Mobile Audio Internetworking ER-AAC-LC, ER-AAC-LD, ER-AAC-Scalable 2000 Sélection d'extensions optimisées pour le réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit...).
... ... ... ... Remise à niveau pour clarifier noms des profils et des codecs.
AAC AAC AAC-LC 2003 AAC à faible complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par exemple par Anthony Wilden ou Edgar Morin), en physique, en biologie (par exemple par Henri Atlan), en sociologie, en...).
AAC+ HE-AAC AAC-LC + SBR 2003 AAC avec Reconstruction de Bande Spectrale (En astronomie, une bande spectrale désigne une partie du spectre électromagnétique que laisse passer un filtre standard. Une bande spectrale est ainsi déterminée par son...).
eAAC+ HE-AACv2 AAC-LC + SBR + PS 2006 AAC avec Reconstruction de Bande Spectrale et Stéréo Paramétrique.
HD-AAC HD-AAC AAC-LC + SLS 2009 Codec hybride (En génétique, l'hybride est le croisement de deux individus de deux variétés, sous-espèces (croisement intraspécifique),...) qui contient à la fois le flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus précisément le terme est employé dans les domaines...) AAC-LC à perte et le flux SLS sans perte. Ce caractère évolutif le rend lisible même avec un lecteur de prenant pas en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour...) le HD-AAC.
Structure hiérarchique des profils AAC.
  • Abréviations :

ER : Error Resilience  · HD : High Definition
HE : High Efficiency  · LC : Low Complexity
LD : Low Delay  · LTP : Long Term Predictor
PS : Parametric Stereo  · SBR : Spectral Band Reconstitution
SLS : Scalable Lossless Coding  · SSR : Scalable Sample Rate

  • Le profil AAC avec le codec AAC-LC est le plus utilisé et est de meilleure qualité omis le profil HD-AAC.
  • Ces profils sont inter-compatibles. Le décodeur AAC+ est capable de décoder les flux AAC. De même, le décodeur eAAC+ peut gérer les flux AAC+ et AAC. Inversement, le décodeur AAC peut lire les flux AAC+ et eACC+ mais sans les extensions de leur profil respectif.
  • Le profil HE-AACv2 est utilisée par la radio (A supprimer) numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information ayant été quantifiée et échantillonnée, par...) (normes DAB+ et DMB).

Technique

Les améliorations apportées par l’AAC par rapport au MP3 touchent notamment :

  • les fréquences d’échantillonnage : de 8 kHz à 96 kHz (MP3 officiel : 16 à 48 kHz) ;
  • le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de canaux : jusqu’à 48 ;
  • une efficacité de codage (De façon générale un codage permet de passer d'une représentation des données vers une autre.) améliorée pour les signaux stationnaires (la taille des blocs a été portée de 576 à 1 024 échantillons) ;
  • une efficacité de codage améliorée pour les signaux de transition (la taille des blocs a été réduite de 192 à 128 échantillons) ;
  • une meilleure gestion des fréquences au-delà de 16 kHz ;
  • une jonction stéréo (joint-stereo) plus souple (distincte pour chaque bande) ;
  • une compatibilité de gestion des droits numériques (La gestion des droits numériques ou GDN (en anglais : Digital Rights Management - DRM) a pour objectif de contrôler l'utilisation qui est faite des...) (DRM) pour contrôler l’utilisation des fichiers dans ce format ;
  • l'ajout de nouveaux modules de compression qui peuvent être combinés pour constituer des profils.

Les techniques d'encodage à bits constant (CBR) et d'encodage à bits variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou un algorithme. En...) (VBR) sont conservées.

Ces avancées techniques devant apporter à l’auditeur un message (La théorie de l'information fut mise au point pour déterminer mathématiquement le taux d’information transmis dans la communication d’un message par un...) audio d’une qualité et d’une stabilité accrue par rapport au MP3 à débit (Un débit permet de mesurer le flux d'une quantité relative à une unité de temps au travers d'une surface quelconque.) équivalent ou inférieur.

L’AAC adopte une approche modulaire du codage : en fonction de la complexité du flux à coder, de la qualité visée et de la taille du fichier ( Un fichier est un endroit où sont rangées des fiches. Cela peut-être un meuble, une pièce, un bâtiment, une base de données informatique. Par exemple : fichier des patients d'un médecin, fichier des ouvrages...) que l’on souhaite obtenir. L’utilisateur peut créer des profils afin de définir l’outil qu’il souhaite utiliser parmi le jeu de réglages prédéfinis.

L'algorithme AAC (AAC-LC) est l'un des meilleurs de sa catégorie sur le rapport Qualité/Compression/Espace Disque et bénéficie d'une accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique,...) matérielle.

Utilisation

AT&T, Dolby Laboratories, Fraunhofer IIS et Sony Corp sont à l’origine de la norme (Une norme, du latin norma (« équerre, règle ») désigne un état habituellement répandu ou moyen considéré le...) AAC.

L’AAC est le format audio utilisé pour le réseau radio numérique japonais ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting).

L’AAC est le format des fichier audio supporté par Apple au sein de son baladeur numérique iPod et de son logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements effectués automatiquement par un appareil informatique. Y sont inclus les instructions de traitement, regroupées sous forme de programmes, des...) iTunes. Pour ce qui est de son service de vente musicale en ligne iTunes Store (L’iTunes Store, d’abord appelé l’iTunes Music Store (iTMS) est un service d’achat de musique et autres contenus en ligne proposé par...), la norme AAC ne proposant pas de système de gestion des droits numériques, Apple a développé son propre système, appelé FairPlay. Les créateurs de la cassette (Philips) et du baladeur CD (Sony) ont acheté, lors de problèmes financiers connus de la Société InterTrust, la Technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) InterTrust DRM concurrente d’Apple.

L’extension de fichier généralement adoptée est .mp4 (pour MPEG-4) et .aac, Apple a introduit les extensions .m4a (pour MPEG-4 audio) ou .m4p (pour MPEG-4 protégé). Apple a aussi créé l'extension .m4b pour les livres audio.

La Nintendo (Nintendo Company, Limited (??????? Nintend? Kabushiki-kaisha) (NASDAQ : NTDOY.PK,TYO : 7974) est une entreprise multinationale fondée en 1889 par Fusajiro Yamauchi près de Kyoto au Japon. À ses débuts, la...) DSi qui a intégré un lecteur musical dans la console permet de lire des fichiers musicaux avec seul format audio, le AAC.

La Nintendo Wii, après la mise à jour (Une mise à jour, souvent abrégé en MAJ ou MàJ, est l'action qui consiste à mettre « à jour », ou bien « à niveau », un outil...) 1.1 de la chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) photos, lit le AAC à la place du MP3 dans les diaporamas.

La Sony PSP aussi permet de lire le format audio AAC.

Perte de données

L’AAC étant un format de compression avec perte de données, il provoque une perte de qualité notable par rapport aux formats sans perte de données (le FLAC par exemple). Néanmoins à mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.) de stockage égale, le AAC provoque moins de variations perceptibles que le MP3, mais plus que le Musepack. La qualité d'écoute (Sur un voilier, une écoute est un cordage servant à régler l'angle de la voile par rapport à l'axe longitudinal du voilier et en conséquence l'angle d'incidence du vent...) d'un morceau de musique standard (pop) codé en eAAC+ 48 kbps est juste légèrement en deçà d'un codage MP3 en 128 kbps. C'est pour cette raison qu'on trouve de plus en plus de radios internet (Internet est le réseau informatique mondial qui rend accessibles au public des services variés comme le courrier électronique, la messagerie instantanée et le World Wide Web, en utilisant le protocole de communication...) diffusant en eAAC+ avec un débit de 48 kbps. Pour obtenir une qualité équivalente à du MP3 codé en 128kbps, un codage eAAC+ en 56, voire 64kbps est nécessaire.

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