MPEG-4 Part 3
MPEG-4 Part 3(エムペグフォー パート 3)は Moving Picture Experts Group(MPEG)が
MPEG-4オーディオの
MPEG-4オーディオは
MPEG-4 は、それ
概要
[ISO/IEC の Moving Picture Experts Group によるオーディオ
MPEG-4 は
また、モバイル
さらに、
詳細
[MPEG-4オーディオは、
ツールは
音声 符号 化 ツール(Speech coding tools)
自然 音声 符号 化 ツール(Natural speech coding)-人間 の音声 を扱 うツール
- MPEG-4 HVXC(Harmonic Vector eXcitation Coding)
- MPEG-4 CELP(Code Excited Linear Prediction)
音声 合成 インタフェース(Text-to-speech interface、TTSI)
- MPEG-4 Hybrid/Multi-Level Scalable TTS Interface
- オーディオ
符号 化 ツール(Audio coding tools)- オーディオ信号 の非 可逆 圧縮 ツール
汎用 オーディオ符号 化 ツール(General Audio coding tools)- MPEG-4 AAC など
- MPEG-4 AAC(Advanced Audio Coding)
- TwinVQ
- MPEG-4 low delay
- MPEG-4 BSAC(Bit Sliced Arithmetic Coding)
- MPEG-4 SBR(Spectral Band Replication、スペクトル
帯域 複製 )- パラメトリックオーディオ
符号 化 ツール(Parametric audio coding tools)-音楽 などをパラメータ化 して表現
- MPEG-4 HILN(Harmonic and Individual Lines plus Noise)
- MPEG-4 SSC(SinuSoidal Coding)
- ロスレスオーディオ
符号 化 ツール(Lossless audio coding tools)- オーディオ信号 のロスレス圧縮 ツール
- MPEG-4 DST(Direct Stream Transfer)
- MPEG-4 ALS(Audio Lossless Coding)
- MPEG-4 SLS(Scalable Lossless Coding)
合成 ツール(Synthesis tools)-再生 側 で音楽 を合成 するツール
- MPEG-4 Structured Audio(SA)
- コンポジションツール(Composition tools)-
各種 オーディオオブジェクトを組 み合 わせるツール- スケーラビリティツール(Scalability tools)- ビットレート
拡張 性 のためのツール- アップストリーム(Upstream)- ストリーミングでのビットレートと
音質 の制御 ツール誤 り耐 性 機能 (Error robustness facilities)-誤 り耐 性 を持 たせるための各種 ツール
MPEG-4オーディオは
サブパート
[ツールの
- Subpart 1 : メイン
- Subpart 2 :
音声 符号 化 (Speech coding)- HVXC - Subpart 3 :
音声 符号 化 (Speech coding)- CELP - Subpart 4 :
汎用 オーディオ符号 化 (General Audio coding)- AAC, TwinVQ, BSAC - Subpart 5 : Structured Audio(SA)
- Subpart 6 :
音声 合成 インタフェース(Text-to-speech interface、TTSI) - Subpart 7 : パラメトリックオーディオ
符号 化 (Parametric Audio Coding)- HILN - Subpart 8 :
高音 質 オーディオ用 パラメトリック符号 化 の技術 的 な説明 - Subpart 9 : MPEG-4 での MPEG-1/MPEG-2 オーディオ
- Subpart 10: オーバーサンプルされたオーディオでのロスレス
符号 化 の技術 的 な説明 (MPEG-4 DST) - Subpart 11: Audio Lossless Coding
- Subpart 12: Scalable Lossless Coding
エディション
[MPEG-4オーディオ
エディション | リリース |
|||
---|---|---|---|---|
1999 | 2001 | ISO/IEC 14496-3:1999[4] | MPEG-4オーディオ バージョン 1 | |
2000 | ISO/IEC 14496-3:1999/Amd 1:2000[8] | MPEG-4オーディオ バージョン 2、 | ||
2001 | 2005 | ISO/IEC 14496-3:2001[11] | ||
2005 | 2008 | ISO/IEC 14496-3:2005[12] | ||
2009 | ISO/IEC 14496-3:2009[2] |
音声 符号 化
[MPEG-4 での
自然 音声 符号 化 ツール
[MPEG-4 の
MPEG-4 HVXC は 2 ~ 4 kbps の
MPEG-4 CELP は2
音声 合成 インタフェース
[MPEG-4 では
MPEG-4 Hybrid/Multi-Level Scalable TTS Interface は
汎用 オーディオ符号 化
[MPEG-2 AAC で
AAC
[AAC(Advanced Audio Coding)の
- AAC Main
高音 質 の AAC方式 。AAC LC の機能 を含 み、AAC LC より演算 量 が多 い。- AAC LC(Low Complexity)
- AAC Main から
後方 予測 (backward prediction)の機能 を除 いた方式 。同 じビットレートでの音質 は AAC Main より劣 るが演算 量 が少 なく伝送 誤 りに強 い。 - AAC SSR(Scalable Sample Rate)
周波数 帯域 の拡張 性 を持 たせるため、4帯域 の帯域 分割 フィルターを使 い帯域 ごとに符号 化 を行 う方式 。同 じビットストリームから帯域 の異 なる復号 結果 を得 ることができ、用途 に応 じて演算 量 の調節 ができる。
MPEG-4オーディオでは、
TwinVQ
[TwinVQ(Transform-domain Weighted Interleave Vector Quantization、
BSAC
[BSAC(Bit-Sliced Arithmetic Coding)は、ビットストリームを
BSAC では、AACと
ビットレートを、ネットワーク
BSAC は DMB(Digital Multimedia Broadcasting)で
AAC LD
[AAC LD(Low Delay)は
AAC での
HE-AAC
[AAC LC をコアに SBR(Spectral Band Replication、スペクトル
SBR は、
PS は、ステレオ
また、Moving Picture Experts Group による HE-AAC と HE-AAC v2 の MUSHRA
パラメトリックオーディオ符号 化
[パラメトリックオーディオ
MPEG-4 HILN は、
MPEG-4 SSC(SinuSoidal Coding)は MPEG-4 HILN と
Structured Audio
[Structured Audio(
Structured Audio は
- SAOL(Structured Audio Orchestra Language)
合成 と制御 のアルゴリズムを記述 するためのデジタル信号 処理 言語 。シンタックスはC言語 に近 い。楽器 やオーディオエフェクトを定義 しそれらの関係 を記述 。- SASL(Structured Audio Score Language)
単純 な楽譜 と制御 のための言語 。実際 に音 を生成 するために SAOLで定義 されたアルゴリズムの使 い方 を記述 する。楽譜 に相当 する。- SASBF(Structured Audio Sample Bank Format)
- ウェーブテーブル
合成 で使用 する波形 テーブルの集 まりを記述 するフォーマット。 - MIDI
- SASL の
代 わり、あるいは SASL と組 み合 わせてGeneral MIDIを使用 できる。
- General MIDI - MPEG-4 のビットストリームやファイル
内 で General MIDI を使用 - ウェーブテーブル
合成 - SASBF で記述 された波形 テーブルにより任意 の音 を生成 - アルゴリズム
合成 (Algorithmic Synthesis)- SAOL でアルゴリズムを記述 することでユーザ定義 の合成 と制御 が可能 - オーディオエフェクト - SAOL でアルゴリズムを
記述 することで合成 音 /自然 音 に対 するオーディオエフェクトを実現 汎用 構造 化 オーディオ(Generalized Structured Audio)- SAOL によるアルゴリズム記述 により様々 なデコーダーのエミュレーションが可能
ロスレスオーディオ符号 化
[- MPEG-4 DST(Direct Stream Transfer)
- スーパーオーディオCDで
使 われるロスレス圧縮 方式 。オーバーサンプリングされた1ビットオーディオ信号 を対象 とする。 - MPEG-4 ALS(Audio Lossless Coding)
- スタジオ
編集 などでも使 える高音 質 のマルチチャネルオーディオ信号 を扱 うことができるロスレス圧縮 方式 。量子 化 ビット数 32ビットまでの PCM に対応 し、任意 のサンプリング周波数 や最大 65536 チャネルまでのマルチチャネル/マルチトラックが扱 えるなど[28]、柔軟 性 が高 い。 - MPEG-4 SLS(Scalable Lossless Coding)
- スケーラブルなロスレス
圧縮 方式 。既存 の非 可逆 圧縮 方式 である AAC をコアとして用 い、既存 の方式 で符号 化 できなかった誤差 信号 を段階 的 に符号 化 することで、データの欠落 が少 なく音質 の高 いニアロスレス信号 から、オリジナルのオーディオ信号 とまったく同 じロスレス信号 まで、様々 な音質 の信号 を同 じ符号 化 結果 から取 り出 すことができる。
コンポジションツール
[MPEG-4オーディオでは
コンポジションツールを
さらに
誤 り耐 性 機能
[MPEG-4 は
オーバヘッドを
また、これ
- Virtual CodeBooks tool(VCB11)- コードブックにより MDCT
係数 の誤 りを検出 。 - Reversible Variable Length Coding tool(RVLC、リバーシブル
可変長 符号 )-逆 方向 にも復号 が可能 な可変長 符号 。ハフマン符号 の代 わりに使用 。 - Huffman codeword reordering(HCR)- ハフマン
符号 化 結果 の並 べ替 えにより優先 度 の高 い係数 を固定 位置 に配置 。
AAC で MDCT
リバーシブル
オーディオオブジェクトタイプ
[MPEG-4オーディオでのサウンドトラックは、
オブジェクトタイプID | オーディオオブジェクトタイプ | ||
---|---|---|---|
1 | AAC Main | 1999 | AAC LC を |
2 | AAC LC(Low Complexity) | 1999 | MPEG-2 Part 7 Low Complexity profile(LC)に PNS(Perceptual Noise Substitution)を |
3 | AAC SSR(Scalable Sample Rate) | 1999 | MPEG-2 Part 7 Scalable Sampling Rate profile(SSR)に PNS(Perceptual Noise Substitution)を |
4 | AAC LTP(Long Term Prediction) | 1999 | AAC LC を |
5 | SBR(Spectral Band Replication) | 2003[33] | "High Efficiency AAC Profile"(HE-AAC v1)でAAC LC と |
6 | AAC Scalable | 1999 | |
7 | TwinVQ | 1999 | |
8 | CELP(Code Excited Linear Prediction) | 1999 | |
9 | HVXC(Harmonic Vector eXcitation Coding) | 1999 | |
10 | (Reserved) | ||
11 | (Reserved) | ||
12 | TTSI(Text-To-Speech Interface) | 1999 | |
13 | Main synthesis | 1999 | ウェーブテーブル |
14 | Wavetable synthesis | 1999 | General MIDI を |
15 | General MIDI | 1999 | |
16 | Algorithmic Synthesis and Audio Effects | 1999 | |
17 | ER AAC LC | 2000 | |
18 | (Reserved ) | ||
19 | ER AAC LTP | 2000 | |
20 | ER AAC Scalable | 2000 | |
21 | ER TwinVQ | 2000 | |
22 | ER BSAC(Bit-Sliced Arithmetic Coding) | 2000 | AAC をベースに BSAC(Bit-Sliced Arithmetic Coding)と |
23 | ER AAC LD(Low Delay) | 2000 | |
24 | ER CELP | 2000 | |
25 | ER HVXC | 2000 | |
26 | ER HILN(Harmonic and Individual Lines plus Noise) | 2000 | |
27 | ER Parametric | 2000 | |
28 | SSC(SinuSoidal Coding) | 2004[34][35] | |
29 | PS(Parametric Stereo) | 2004[36], 2006[37] |
"HE-AAC v2 Profile" で AAC LC、MPEG-4 SBRと |
30 | MPEG Surround | 2007[39] | MPEG Spatial Audio Coding(SAC)の |
31 | (Reserved) | ||
32 | MPEG-1/2 Layer-1 | 2005[43] | |
33 | MPEG-1/2 Layer-2 | 2005[43] | |
34 | MPEG-1/2 Layer-3 | 2005[43] | "MP3 on MP4" の |
35 | DST(Direct Stream Transfer) | 2005[44] | スーパーオーディオCD(SACD)で |
36 | ALS(Audio Lossless Coding) | 2006[38] | オーディオ |
37 | SLS(Scalable Lossless Coding) | 2006[45] | オーディオ |
38 | (Reserved) | ||
39 | ER AAC ELD(Enhanced Low Delay) | 2008[46] | |
40 | SMR(Symbolic Music Representation)Simple | 2008 | シンボル |
41 | SMR Main | 2008 | MPEG-4 Part 23(ISO/IEC 14496-23:2008)で |
42 | USAC(Unified Speech and Audio Coding) | ||
43 | SAOC(Spatial Audio Object Coding) | ||
44 | LD MPEG Surround |
オーディオプロファイル
[MPEG-4オーディオでは、
オーディオプロファイル | オーディオオブジェクトタイプ | リリース |
---|---|---|
AAC Profile | AAC LC | 2003 |
High Efficiency AAC Profile | AAC LC, SBR | 2003 |
HE-AAC v2 Profile | AAC LC, SBR, PS | 2006 |
Main Audio Profile | AAC Main, AAC LC, AAC SSR, AAC LTP, AAC Scalable, TwinVQ, CELP, HVXC, TTSI, Main synthesis | 1999 |
Scalable Audio Profile | AAC LC, AAC LTP, AAC Scalable, TwinVQ, CELP, HVXC, TTSI | 1999 |
Speech Audio Profile | CELP, HVXC, TTSI | 1999 |
Synthetic Audio Profile | TTSI, Main synthesis | 1999 |
High Quality Audio Profile | AAC LC, AAC LTP, AAC Scalable, CELP, ER AAC LC, ER AAC LTP, ER AAC Scalable, ER CELP | 2000 |
Low Delay Audio Profile | CELP, HVXC, TTSI, ER AAC LD, ER CELP, ER HVXC | 2000 |
Natural Audio Profile | AAC Main, AAC LC, AAC SSR, AAC LTP, AAC Scalable, TwinVQ, CELP, HVXC, TTSI, ER AAC LC, ER AAC LTP, ER AAC Scalable, ER TwinVQ, ER BSAC, ER AAC LD, ER CELP, ER HVXC, ER HILN, ER Parametric | 2000 |
Mobile Audio Internetworking Profile | ER AAC LC, ER AAC Scalable, ER TwinVQ, ER BSAC, ER AAC LD | 2000 |
HD-AAC Profile | AAC LC, SLS[53] | 2009[54] |
ALS Simple Profile | ALS( |
保存 /転送 形式
[MPEG-4 では、
MPEG-4 が
オブジェクトベースの
トランスポート
ISO/IEC 14496-1 | MPEG-4 Multiplex scheme(M4Mux) | |
ISO/IEC 14496-3 | Low Overhead Audio Transport Multiplex(LATM) | |
ISO/IEC 14496-3 、 ISO/IEC 13818-7 がオリジナル |
Audio Data Interchange Format(ADIF)- AAC のみ | |
ISO/IEC 14496-12 | MPEG-4 ファイルフォーマット(MP4) / ISOベースメディアファイルフォーマット | |
ISO/IEC 14496-3 、 ISO/IEC 13818-7 がオリジナル |
Audio Data Transport Stream(ADTS)- AAC のみ | |
ISO/IEC 14496-3 | Low Overhead Audio Stream(LOAS)、LATM がベース |
注釈 ・出典
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参考 文献
[- Andreas Spanias, Ted Painter, Venkatraman Atti (ed). Audio signal processing and coding. Wiley-Interscience, John Wiley & Sons, Inc., 2006. ISBN 978-0471791478.
- ISO/IEC. Information technology — Coding of audio-visual objects — Part 3:Audio. ISO/IEC 14496-3:2005, Third edition, 2005.
- ISO/IEC. Information technology — Coding of audio-visual objects — Part 3:Audio. ISO/IEC 14496-3:2009, Fourth edition, 2009.
関連 項目
[音声 符号 化 - オーディオ
圧縮 可逆 圧縮 - AAC(Advanced Audio Coding)
- MP4
- MPEG-4
- MPEG-4 ALS
- MPEG-4 CELP
- MPEG-4 DST
- MPEG-4 HILN
- MPEG-4 HVXC
- MPEG-4 SLS
外部 リンク
[- The MPEG Home Page -
公式 MPEG ウェブページ - MPEG-4 Audio Lossless Coding (ALS) - ベルリン
工科 大学 の MPEG-4 ALS ウェブページ - Fraunhofer - Fraunhofer IIS のオーディオ
関連 ウェブページ - Overview of MPEG-4 Audio and its Applications in Mobile Communications MPEG-4オーディオとアプリケーションの
概要 (PDF, 130 kByte,英語 ) - RFC 3016 - RTP Payload Format for MPEG-4 Audio/Visual Streams
- RFC 3640 - RTP Payload Format for Transport of MPEG-4 Elementary Streams
- RFC 4281 - The Codecs Parameter for "Bucket" Media Types
- RFC 4337 - MIME Type Registration for MPEG-4