AAC

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Codificador de audio AAC


Paulo Vitor C. de Almeida
Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina
Curso Superior de Tecnologia em Sistemas de Telecomunicações


Resumo

Nos próximos tópicos, tentarei esclarecer resumidamente o funcionamento básico do codec de áudio AAC (Advanced Audio Coding), também conhecido como MPEG2-Part 7, ou MPEG4-Part 3. Abordando desde o sistema usado para codificação, até quais os aparelhos e sistemas que ja utilizam a tecnologia atualmente.

Introdução

Este codec foi inicialmente desenvolvido com a intenção de substituir o tão difundido mp3, uma vez que consegue compactar um arquivo de áudio com taxas de bits médias e altas em um tamanho igual ou menor que o mp3, resultando em um arquivo mais fiel ao áudio original, mas mais compacto. Hoje, já se tornou um codec muito utilizado, graças a ampla divulgação da empresa Apple, que o implantou como principal sistema de áudio de toda sua linha de iPODs. Também muito famoso dentre os usuários da internet, o AAC foi adotado pelos internautas como um dos melhores codecs para captura de áudio/vídeo de programas televisivos, como séries, que após exibidas na TV, em alguns minutos já estão disponíveis para download na rede.

Funcionamento do CODEC

Já reconhecido mundialmente em 2003, o AAC foi escolhido para ser utilizado como codec padrão nas transmissões digitais japonesas, que utilizam o sistema digital ISDB-T, e em Abril de 2006, teve uma variação chamada de HE-AAC utilizada em transmissões de aparelhos móveis, como celulares e Pocket TV’s, através da tecnologia 1seg. Está também sendo utilizado nas transmissões digitais brasileiras (ISDB-Tb/SBTVD), uma vez que o sistema adotado no país foi o japonês. No Brasil, a transmissão digital é feita com áudio AAC-LC (5.1), e também com HE-AAC para dispositivos móveis. O AAC utiliza basicamente 2 métodos simples para codificação, que resultam na diminuição de dados necessários para transmissão de áudio digital: 1. As componentes do sinal consideradas irrelevantes são descartadas. 2. Redundâncias do sinal de áudio codificado são eliminadas. Alguns dos principais passos para codificação pelo método AAC são os seguintes:

  • O sinal é convertido do domínio tempo para freqüência, com a

utilização do método MDCT. Isto é feito com uso de filtros que capturam amostras de tempo do sinal e as transformam em amostras de freqüência.

  • O sinal já em domínio de freqüência é quantizado, e então, codificado.
  • É inserido o código de correção de erros.
  • Após isso o sinal é armazenado ou transmitido.

Outro cuidado tomado com o AAC, é o controle de erros, normalmente um código de correção de erros é usados igualmente em todo processo de encode do áudio, mas como determinadas partes do arquivo estão mais sujeitas a erro do que outras, este, não é um método muito eficiente para o encode do AAC. O arquivo de áudio AAC, pode ser subdivido em várias partes de diferentes sensibilidades à erros:

  • Códigos independentes de controle de erros podem ser aplicados em

qualquer uma dessas partes, usando a ferramenta Proteção de Erros (Error Protection [EP] ), disponível no sistema MPEG-4 Áudio padrão.

  • Esta ferramenta permite à correção de erros, a possibilidade de que

partes de diferentes sensibilidades a erro recebamam diferentes tratamentos, a fim de manter o tamanho final do arquivo o mais compacto possível.

  • O Error Protection do MPEG-4 Audio é totalmente compatível com o

codec AAC, mas já existia antes dele, e era usado em outros métodos de codificação. Outra técnica utilizada com o AAC, é a Error Resilient (ER) AAC, técnica utilizada para tornar a codificação por si só, mais robusta contra erros. Três novas técnicas foram desenvolvidas no MPEG-4 Audio para o uso com AAC.

  • Huffman Codeword Reordering (HCR) – Usado para evitar a

propagação de erros dentro do espectro do arquivo.

  • Virtual Codebooks (VCB11) – Usado para detectar erros no espectro

do arquivo.

  • Reversible Variable Length Code (RVLC) – Reduz a propagação de

erro em escalas do arquivo.

Comparação com outros CODECs

Alguns dos avanços do AAC em relação ao mp3, seu principal rival, é a utilização de 48 canais independentes, e a maior taxa de amostragem, que lhe garante a melhor qualidade sonora, o AAC utiliza a faixa de 8kHz à 96kHz, já no mp3 a taxa fica entre 16kHz e 48kHz. Um arquivo encodado com o AAC à 96kbps, pode ter a mesma qualidade, ou melhor, que um arquivo mp3, encodado à 128kbps.

Aplicações

O CODEC AAC, ja é atualmente reconhecido em vários aparelhos, dentre eles:

  • iTunes e iPOD
  • Creative Zen Portátil
  • Microsoft Zune
  • Sony Playstation Portable (PSP)
  • Linha Walkman da Sony Ericsson
  • Consoles como Xbox 360 e Playstation 3

Referências

  1. http://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Audio_Coding
  2. http://pt.wikipedia.org/wiki/Advanced_Audio_Coding