Advanced Audio Coding

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Advanced Audio Coding
Image illustrative de l'article Advanced Audio Coding
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 (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 plus ancien MPEG-1/2 Audio Layer 3 (plus connu sous le nom de MP3). Pour cette raison, il a été choisi par différentes firmes comme Apple ou RealNetworks.

Historique[modifier | modifier le code]

Le AAC a été conçu en 1997 par le Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen en collaboration avec AT&T, Sony et Dolby pour remplacer le MP3[1]. En qualité d'audition, la comparaison avec son homologue le MP3 est souvent sujet à controverse ; car une telle comparaison n'est toujours que subjective et dépend du matériel à comparer (genre musical). La presse indique qu'un fichier AAC en 128 kb/s est équivalent à un fichier MP3 en 256 kb/s[1], mais l'article n'est accompagné d'aucun résultat d'expérience concret. Un célèbre forum d'audiophile fournit régulièrement de telles expériences, et place régulièrement l'AAC derrière le MP3, se basant sur des tests à double aveugle[2].

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 NBC (pour Non Backward Compatible, il n'était pas compatible avec MPEG-1) il fut ensuite baptisé AAC. Son profil le plus employé est nommé AAC-LC (Low Complexity (faible complexité)) et a été augmenté par l'adjontion d'outils supplémentaires, lors d'amendements à la norme, pour créer les profils HE-AAC (en ajoutant le SBR, 2003) et HE-AACv2 (en ajoutant le PS en 2004).

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.

En 2007, Apple a lancé une version AAC en 256 kb/s sous le nom de iTunes Plus[1].

Versions et Profils[modifier | modifier le code]

Evolution des différentes versions d'AAC.
Nom Profil Codec Date Commentaire
- - AAC 1997 Codec AAC à ses origines.
- Main 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 Sélection 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 (Latence).
- Mobile Audio Internetworking ER-AAC-LC, ER-AAC-LD, ER-AAC-Scalable 2000 Sélection d'extensions optimisées pour le réseau.
... ... ... ... Remise à niveau pour clarifier noms des profils et des codecs.
AAC AAC AAC-LC 2003 AAC à faible complexité.
AAC+ HE-AAC AAC-LC + SBR 2003 AAC avec Reconstruction de Bande Spectrale.
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 qui contient à la fois le flux AAC-LC à perte et le flux SLS (en) sans perte. Ce caractère évolutif le rend lisible même avec un lecteur ne prenant pas en charge 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 Replication
    • SLS : Scalable Lossless Coding  ·
    • SSR : Scalable Sample Rate

Les trois profils déployés massivement sont:

  • Le profil AAC-LC;
  • Le profil HE AAC (appelé AAC+ ou aacPlus au 3GPP), sur la TNT notamment, HE AAC fait partie des décodeurs audio requis sur un décodeur TNT. Il est aussi utilisé par la radio numérique (normes DAB+ et DMB);
  • Le profil HE AACv2 (appelé eAAC+ ou enhanced aacPlus au 3GPP) pour l'audio sur mobile (supporté par les smartphones, Android, iOS etc.).

Les autres profils sont utilisés de façon marginale.

  • Ces profils sont inter-compatibles. Le décodeur HE AAC est capable de décoder les flux AAC. De même, le décodeur HE AACv2 peut décoder les flux HE AAC et AAC.

Inversement, le décodeur AAC peut lire les flux HE AAC et HE AACv2 mais sans les extensions de leurs profils respectifs.

Technique[modifier | modifier le code]

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 de canaux : jusqu’à 48 ;
  • une efficacité de codage 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 (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 (VBR) sont conservées.

Ces avancées techniques devant apporter à l’auditeur un message audio d’une qualité et d’une stabilité accrue par rapport au MP3 à débit 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 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 matérielle.

Utilisation[modifier | modifier le code]

AT&T, Dolby Laboratories, Fraunhofer IIS et Sony Corp sont à l’origine de la norme 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 fichiers audio supporté par Apple au sein de son baladeur numérique iPod et de son logiciel iTunes. Pour ce qui est de son service de vente musicale en ligne iTunes Store, 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 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 DSi qui a intégré un lecteur musical dans la console permet de lire des fichiers musicaux uniquement au format AAC.

La Nintendo Wii, après la mise à jour 1.1 de la chaîne photos, lit le AAC à la place du MP3 dans les diaporamas.

La Sony PSP et la Sony PS VITA permettent de lire le format audio AAC.

Les téléphones portables Nokia lisent le AAC en standard.

Perte de données[modifier | modifier le code]

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 de stockage égale, le AAC provoque moins de variations perceptibles que le MP3[3][réf. insuffisante], mais plus que le Musepack[4].[réf. insuffisante] La qualité d'écoute d'un morceau de musique standard (pop) codé en eAAC+ 48 kb/s est juste légèrement en deçà d'un codage MP3 en 128 kb/s[3]. C'est pour cette raison qu'on trouve de plus en plus de radios internet diffusant en eAAC+ avec un débit de 48 kb/s. Pour obtenir une qualité équivalente à du MP3 codé en 128 kb/s, un codage eAAC+ en 56, voire 64 kb/s est nécessaire.

Références[modifier | modifier le code]

  1. a, b et c Sophian Fanen, « Itunes Store, Qobuz : la musique sort du saccage », Libération,‎ 29 février 2012 (lire en ligne)
  2. http://www.hydrogenaudio.org/forums/index.php?showtopic=36465
  3. a et b Gabriel Bouvigne, « 48kbps AAC public test results », mp3-tech.org,‎ 2006 (consulté le 1er juin 2011)
  4. CF2M, « Comparatif des formats audio FLAC/APE/MP3/MP3PRO/MPC/OGG/WMA » (ArchiveWikiwixArchive.isGoogleQue faire ?), cf2mweb.phpnet.org. Consulté le 1er juin 2011

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]