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統一語音和音訊編碼

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統一語音與音訊編碼 (USAC) 是一種音訊壓縮格式與編解碼器，用於在 12 至 64 kbit/s 的極低位元率下處理音樂、語音或任何語音與音訊的混合內容。它由動態影像專家小組 (MPEG) 開發，並作為國際標準 ISO/IEC 23003-3 (亦稱為 MPEG-D Part 3) 發布，同時也於 2012 年在 ISO/IEC 14496-3:2009/Amd 3 中作為 MPEG-4 音訊物件類型發布。

它對語音訊號片段使用時域線性預測與殘差編碼工具 (類 ACELP 技術)，對音樂訊號片段使用轉換編碼工具 (基於 MDCT 的技術)，並能夠以訊號響應的方式在這些工具集之間動態切換。其開發目標是成為單一、統一的編碼器，在廣泛的位元率範圍內，其效能等同或超越專用的語音編碼器與音樂編碼器。MPEG-4 頻譜複製 (SBR) 與 MPEG-D MPEG 環繞聲參數化編碼工具的增強版本被整合進 USAC 編解碼器中。

增強型 HE-AAC

MPEG-D USAC 標準 (ISO/IEC 23003-3) 定義了增強型高效率 AAC 設定檔 (Extended High Efficiency AAC profile)，其中包含了 HE-AAC v2 設定檔的所有工具，再加上 Baseline USAC 設定檔的單聲道/立體聲功能。因此，根據增強型高效率 AAC 設定檔建構的解碼器也能夠解碼為先前 AAC 系列設定檔所建立的位元流。增強型高效率 AAC 設定檔專為需要在低資料速率下保持一致效能的應用而設計，同時能夠解碼所有現有的 AAC-LC、HE-AAC 與 HE-AACv2 內容。

xHE-AAC

Fraunhofer 將 xHE-AAC 編解碼器定義為增強型高效率 AAC 設定檔與 MPEG-D DRC 響度控制設定檔 (Loudness Control Profile) 或動態範圍控制設定檔 (Dynamic Range Control Profile) 適當部分的組合。xHE-AAC 將編解碼器的操作範圍擴展至立體聲訊號的 12 到 300 kbit/s，並允許在此範圍內的位元率之間無縫切換，以實現自動調整位元率傳輸 (例如使用 MPEG-DASH 或 HLS 等標準)。xHE-AAC 還包含 MPEG-D DRC 強制性響度控制，以一致的音量播放內容，並提供新的動態範圍控制設定檔，以適用於嘈雜環境下的聆聽。

雖然 xHE-AAC 解碼器能夠解碼為先前 AAC 系列設定檔所建立的位元流，但 xHE-AAC 編碼器通常旨在編碼帶有 MPEG-D DRC 響度元資料的 MPEG-D USAC 音訊物件類型 (AOT 42)，儘管有些編碼器可能支援編碼舊有的 AAC 物件類型。

xHE-AAC 是世界數位廣播標準 (Digital Radio Mondiale) 中的強制性音訊編解碼器，並且是 Fraunhofer 的商標。

2016 年 4 月，Via Licensing 宣布為 2016 年啟動一項 xHE-AAC 專利池授權計畫。2018 年，xHE-AAC 被納入 Via Licensing 的 AAC 專利池，且無須額外費用。

2021 年 1 月，Fraunhofer 宣布為 xHE-AAC 提供測試服務與商標計畫，並宣布 Netflix 正在使用該編解碼器。Netflix 報告指出，在使用 xHE-AAC 取代 HE-AAC 播放高動態範圍內容時，使用者因音質不佳或音量不足而從喇叭切換到耳機的頻率減少了 16%。Netflix 也解釋說，xHE-AAC 讓他們能夠開始向 Android 裝置以自動調整音訊位元率進行串流。Fraunhofer 也宣布向 MainConcept、Poikosoft 與 LG 授權 xHE-AAC。Bento4 DASH/HLS 封裝程式支援 xHE-AAC。2022 年 1 月，MainConcept 建立了一個網路編碼服務來測試 xHE-AAC。2022 年 10 月，Windows 11 與 Xbox 裝置新增了 xHE-AAC 解碼功能。

相容性

自 Android Pie 與 iOS 13 起，Android 與 iOS 開始支援 xHE-AAC。官方已宣布將其新增至 watchOS 7，並已授權給 Microsoft。在 foobar2000 中，可透過使用附加的 AAC 解碼器來支援播放 xHE-AAC 音訊檔案，並在 2.25 Release Preview 版本中原生支援。2022 年 10 月，Windows 11 在 22H2 更新中新增了對 xHE-AAC 的支援。

參見

  • Opus (codec) – 一種用於類似用途的免版稅、低延遲的替代編解碼器

參考資料

外部連結

  • Fraunhofer xHE-AAC 網站
  • Fraunhofer AAC 音訊播放測試網站
  • 適用於 Windows 7/8/10/11 的 xHE-AAC 編碼器
  • Fraunhofer xHE-AAC 商標計畫
  • Fraunhofer xHE-AAC 編解碼器測試服務
  • Netflix 技術部落格：透過 xHE-AAC 優化 Android 裝置上的聽覺體驗

Category:音訊編解碼器 Category:MPEG Category:受專利保護的開放標準

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