Advanced Audio Coding

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Advanced Audio Coding
Dateiendung:	.aac, .3gp, .mp4, .m4a, .m4b
MIME-Type:	audio/aac, audio/aacp
Entwickelt von:	MPEG
Art:	Verlustbehaftete Audiodatenkompression
Enthalten in:	MPEG-2
Standard(s):	ISO/IEC 13818-3:1998/Amd 1:1999 ISO/IEC TR 13818-5:1997/Amd 1:1999 ISO/IEC 13818-7:1997

Advanced Audio Coding (AAC) ist ein von der MPEG-Arbeitsgruppe des ISO, Moving Picture Experts Group (Mitglieder sind Dolby, Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen in Erlangen, AT&T, Nokia, Sony u.v.a.m.), entwickeltes, verlustbehaftetes Audiodatenkompressionsverfahren, das als Weiterentwicklung von MPEG-2 Multichannel im MPEG-2-Standard spezifiziert wurde.

Geschichte

Bei der Entwicklung des Codecs wurden die Schwächen des MP3-Verfahrens verringert, dessen Kodierungsverfahren verbessert und mit neuen Verfahren (sogenannten tools) ergänzt: So werden zum Beispiel tonale und geräuschhafte Elemente im Eingangssignal effektiver erkannt und kodiert oder das Pre-Echo-Problem (vor einem lauten, plötzlichen Geräusch, etwa einem Schlagzeug, sind klirrend-metallische Artefakte hörbar) entschärft.

Container

Neben dem Kompressionsschema wurde auch das Containerformat MP4 definiert, das unter anderem die Übermittlung von Metadaten (Tagging) oder die Verwendung eines Kopierschutzverfahrens (siehe Digitale Rechteverwaltung) erlaubt.

Profile

Die Spektralanalysen von ~128 kbit/s LC-AAC und HE-AAC im Vergleich mit anderen verlustbehafteten Kompressionsverfahren und der unkomprimierten Musikdatei des Liedes The Power of Thy Sword, auffällig ist der oberhalb von 15.000 Hz weniger ausgeprägte Frequenzgang, was allerdings nicht sofort heißt, dass die Klangqualität sich drastisch verschlechtert hat

Um den Hardwareherstellern die Unterstützung des Formats zu erleichtern, wurden verschiedene Profile definiert, unter anderem:

• Low Complexity (LC) – für mittlere bis hohe Bitraten. Es wird bei den meisten AAC-Implementierungen (auch Hardware) sowie den Online-Musikgeschäften von Apple und Real Networks verwendet.
• Low Delay (LD) − für geringe Verzögerungszeiten (20 ms) bei mittleren bis hohen Bitraten. Anwendung im Kommunikationsbereich zum Beispiel in Videokonferenzsystemen.
• Main Profile
• High Efficiency (HE) – für niedrige bis sehr niedrige Bitraten. Durch die zusätzliche Nutzung von Spektralband-Replikation (SBR) und Parametric Stereo hat es unterhalb von etwa 96 kb/s Vorteile, erreicht jedoch keine Transparenz, da SBR hohe Frequenzen nur synthetisch erzeugt. Siehe auch: aacPlus.
• Scalable Sample Rate (SSR) – für Streaming. Es ermöglicht die ungestörte Wiedergabe von Streams durch eine Verringerung der Bitrate, wenn die verfügbare Bandbreite plötzlich abfällt, ist aber bisher in keiner Implementierung öffentlich erhältlich.

Bedeutung und Verbreitung

Als Format zur verlustbehafteten Audiokomprimierung, das von der ISO als Standard aufgenommen wurde, tritt es in Konkurrenz zu anderen Formaten wie MP3, WMA und Vorbis. So findet AAC unter anderem Verwendung in Online-Musikgeschäften wie iTunes Store oder Real Music Store und wird dort manchmal mit DRM-Systemen wie FairPlay von Apple verbunden. Die Apple-Geräte iPod, iPhone und iPad können AAC abspielen. Auch Online-Radios verwenden für ihre Streams AAC, um bei gleicher oder geringerer Datenübertragungsrate eine mit MP3 vergleichbare Qualität anbieten zu können. Nokia, HTC, Samsung, Sony Ericsson und andere unterstützen auf vielen Mobiltelefonen ebenfalls AAC. AAC hat eine höhere Kompressionsrate als vergleichbare Formate (maximal 1:16) und erreicht bereits ab 64 kbit/s akzeptable, wenn auch eingeschränkte Stereo-Qualität. 96 kbit/s entsprechen guter UKW-Qualität und 128 kbit/s weisen eine hohe Transparenz nach. Bitraten ab 192 kbit/s bzw. 224 kbit/s sind vergleichbar mit dem verlustfreien CDDA-Format. Auch Nintendo entschied sich, ab Dezember 2007 auf der Wii-Konsole im Fotokanal nicht mehr auf das MP3-, sondern auf das AAC-Format zu setzen. Auch der Handheld Nintendo DSi unterstützt nur dieses Format. Nintendo verwendet ansonsten weiterhin MP3, so werden beispielsweise in Spielen Musikstücke ausschließlich als MP3 abgespielt.

Lizenzen und Patente

Um AAC-komprimierte Inhalte zu verbreiten, sind keine Lizenzzahlungen notwendig.^[1] Das macht AAC im Vergleich zu MP3 zu einem attraktiven Format, besonders für Internet-Streaming. Allerdings müssen Hersteller einer Implementierung von AAC eine Lizenz erwerben.^[2] Aus diesem Grund wird freie Software, die den Codec implementiert, oft nur im Quelltext verbreitet, um Patentverletzungen zu vermeiden.

Literatur

• Roland Enders: Das Homerecording Handbuch. 3. Auflage, Carstensen Verlag, München 2003, ISBN 3-910098-25-8.
• Thomas Görne: Tontechnik. 1. Auflage, Carl Hanser Verlag, Leipzig 2006, ISBN 3-446-40198-9.

Weblinks

 Commons: Advanced Audio Coding – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Beschreibung des MPEG-2-Standards (englisch)
• Lizenzrechtliche Fragen: Via Licensing Corporation – Advanced Audio Coding (AAC) (englisch)

Einzelnachweise

1. ↑ AAC Licensing FAQ Q5, Via Licensing (englisch)
2. ↑ AAC License Fees (englisch), Via Licensing