אודיו AAC (.aac)

ISO/IEC תקן

Advanced Audio Coding (AAC) הוא קודק שמע מאבד נתונים שתוקנן לאחר MP3. יעילות הדחיסה והאיכות הנתפסת תלויות במקודד, בקצב הסיביות ובתוכן השמע.

ממציא: Fraunhofer IIS, Bell Labs, Dolby, Sony & Nokiaשנה: 1997MIME: audio/aac

המר AAC ל-MP3

ממיר חינמי מ-AAC ל-MP3 פועל בדפדפן. המר קבצים באופן מיידי במכשיר שלך.

בדיקה ומטא-נתונים

מערכות הפעלה ומנתחי קבצים מזהים קבצי AAC על ידי בדיקת רצף הבייטים הבינארי הראשוני:

בחר או גרור קבצים לכאן

פרטי - הקבצים לעולם אינם עוזבים את המכשיר שלך

או הדבק Ctrl+V
הבטחת פרטיות ללא העברת נתונים ברשת: 0 בייט הועלו לשרתים חיצוניים. כל העיבוד התבצע באופן מקומי בארגז החול של הדפדפן שלך.

חתימת כותרת ברמת הבייט (Magic Bytes)

מערכות הפעלה ומנתחי קבצים מזהים קבצי AAC על ידי בדיקת רצף הבייטים הבינארי הראשוני:

חתימת HEX (היסט 0):

FF F1

ייצוג ASCII: ÿñ

תקינה: ISO/IEC 13818-7 / ISO/IEC 14496-3

מפרט טכני

מבנה המכולהזרם סיביות ADTS (Audio Data Transport Stream) או מכולת MPEG-4 Part 14
דחיסההתמרת קוסינוס בדידה מותאמת (MDCT) עם עיצוב רעש בזמן ומידול פסיכואקוסטי
סדר בתים (Endianness)מסגור זרם סיביות בסדר Big-Endian
מרחבי צבעלא רלוונטי (זרם סיביות של שמע)
ערוצים ומבנהעד 48 ערוצי שמע נפרדים עם מיפוי רמקולים שרירותי
ממדים מרבייםקצבי דגימה מ-8 kHz עד 96 kHz (מקור PCM של 16 או 24 סיביות)
שקיפותקידוד תפיסתי עם אובדן נתונים; איכות שקופה מושגת בסטריאו בקצב של כ-192-256 kbps
הזרמה ופרוגרסיביותמילות הסנכרון המקוריות של מסגרות ADTS מאפשרות הזרמה של זרם בתים בכל אורך

מטריצת השוואה טכנית: AAC מול מתחרים

תכונה טכניתAAC (נוכחי)MP3OGGOPUS
יעילות דחיסהגבוהה; סטריאו שקוף ב-128-192 קילוביט לשנייהבינונית; דורשת 192-256 קילוביט לשנייהגבוהה; דומה ל-AAC ב-160 קילוביט לשנייהגבוהה במיוחד; שקוף ב-96-128 קילוביט לשנייה
מקסימום ערוצים48 ערוצים בדידים2 ערוצים (סטריאו) / 5.1 ב-MPEG-2255 ערוצים בדידים255 ערוצים בדידים
האצת חומרהפענוח חומרה זמין במכשירים רבים; התמיכה תלויה במקודד ובחומרהתמיכה מלאה בחומרת מדור קודםשבבי חומרה ייעודיים של DSP מוגבליםתמיכת חומרה גדלה בדפדפנים וב-Android/iOS
שיהוי אלגוריתמיבינוני (כ-100 מ״ש שיהוי חיץ)גבוה (כ-100-150 מ״ש)בינוני (כ-100 מ״ש)נמוך במיוחד (5-26.5 מ״ש, מותאם ל-VoIP)

מצבי השחתה נפוצים ומדריך שחזור הקסדצימלי (Hex)

נגן המדיה מבצע לופ או מייצר פרצי רעש סטטי דיגיטלי בתדר גבוה.

גורם שורש: חוסר סנכרון של כותרות מסגרות ADTS עקב אובדן חבילות או מילות סנכרון של 12 ביט חסרות.

שחזור: לארוז מחדש שמע AAC גולמי לתוך קונטיינר MP4/M4A באמצעות הפקודה ffmpeg -i broken.aac -c:a copy fixed.m4a כדי לבנות מחדש את אינדקס המסגרות.

ניתוח אבטחה ווקטורי תקיפה נגד מנתחי פורמטים (parsers)

מפענחי AAC פועלים בלולאות DSP שמע בעלות תפוקה גבוהה, שבהן אורכי חבילות מעוותים עלולים לעורר גלישות מספר שלם (integer overflows) במימוש התוכנה.

ווקטורי תקיפה ידועים

  • גלישת מספר שלם בשדות אורך מסגרת של ADTS הגורמת לקריאת יתר של חיץ במפענחי C++ שלא עברו תיקון.
  • סיביות הגדרת ערוצים מעוצבות המפעילות כתיבות זיכרון לא חוקיות במהלך מיקסום מטה (downmixing) של מספר ערוצים.
  • הקצאת ערימה (heap) מחוץ לגבולות במהלך ניתוח טבלת סינתזה של SBR (שכפול פס תדרים).

שיטות מומלצות להגנה: פענח קובצי AAC במרחבי זיכרון מבודדים (sandboxed) תוך שימוש בספריות WASM בטוחות לזיכרון או במסגרות עבודה של מדיה במערכת ההפעלה.

היסטוריה ואבני דרך

2003אפל קומפיוטר בוחרת ב-AAC כפורמט האודיו המוגדר כברירת מחדל עבור חנות iTunes וקו מוצרי iPod.
1999משולב בתקן MPEG-4 בתור ISO/IEC 14496-3 עם פרופילי HE-AAC (קידוד שמע מתקדם ביעילות גבוהה).
1997תוקנן במסגרת תקן ISO/IEC 13818-7 בתור MPEG-2 חלק 7, ועקף את MPEG-1 Layer III בכל קצבי הביטים.

יתרונות מרכזיים

  • שקיפות שמע טובה יותר בהשוואה ל-MP3 בקצבי סיביות זהים או נמוכים יותר (למשל, 128 kbps לעומת 192 kbps).
  • תמיכה מובנית בעד 48 ערוצי אודיו ברוחב פס מלא עבור סביבות עבודה של צליל היקפי ו-Dolby Pro Logic.
  • פענוח חומרה זמין במכשירים עדכניים רבים; התמיכה תלויה במקודד, במערכת ההפעלה ובחומרה.

מגבלות טכניות וחסרונות

  • קידוד הפסדי תפיסתי משליך תדרים הרמוניים שאינם נשמעים, ולכן הוא אינו מתאים למאסטרינג של אודיו.
  • בזרמי ביטים מסוג ADTS אין טבלאות חיפוש מוטמעות כשהם אינם עטופים בקונטיינרי MP4 (M4A).
  • רישוי מאגר פטנטים המנוהל על ידי Via Licensing Corporation האט היסטורית את החדשנות בקוד פתוח של מקודדים.

עובדות טכניות מעניינות

  • יוטיוב קובע כברירת מחדל קידוד AAC ב-128 קילוביט לשנייה עבור זרמי אודיו של סרטוני סטריאו רגילים.
  • מילת הסנכרון של ADTS מורכבת מ-12 אחדות בינאריות רצופות (0xFFF), המאפשרות למקלטים להינעל על שידורים חיים באמצע הזרם.
  • סוני אימצה את AAC כפורמט הדחיסה המוגדר כברירת מחדל עבור האודיו של PlayStation 3, PlayStation Portable ו-Vita.

שאלות טכניות נפוצות

מדוע פורמט AAC נשמע טוב יותר מ-MP3 בקצב של 128 kbps?

פורמט AAC משלב רזולוציית תדרים גבוהה יותר (עד 96 kHz), מסנני MDCT טהורים, עיצוב רעש זמני (TNS), וכלי חיזוי סטריאו גמישים יותר המבטלים את ארטיפקטים ה-pre-echo הנפוצים ב-MP3.

מה ההבדל בין AAC גולמי (raw AAC) לבין M4A?

AAC גולמי משתמש במסגור ADTS פשוט ללא אינדקסים של פרקים או מטא-דאטה. M4A עוטף את אותו נתון אודיו של AAC בתוך מעטפת ISO Base Media (MP4) הכוללת מטא-דאטה, עטיפת אלבום וטבלאות חיפוש (seek tables).

האם AAC תומך בדחיסת אודיו ללא אובדן איכות (lossless)?

לא. פורמט AAC הרגיל הוא אובדני (lossy) לחלוטין. חברת Apple פיתחה את Apple Lossless (ALAC) עבור אודיו נטול אובדן סיביות בתוך אותה מעטפת M4A.

זוגות המרה קשורים ל-AAC

AAC אל MP3

המרת קובצי Advanced Audio Coding (AAC) ל-MPEG-1 Audio Layer III מאפשרת לנגן מוזיקה ופודקאסטים בנגני שמע ישנים ובמערכות סטריאו ישנות לרכב.

MP3 אל AAC

המרת קובצי MP3 ל-AAC מעדכנת שמע ישן בדחיסה מאבדת לקידוד מודרני ויעיל יותר, לקבלת צליל טוב יותר בקבצים קטנים יותר.

M4B אל AAC

המרת קובץ שמע מסוג M4B לקובץ AAC מסירה את נתוני המעטפת המורכבים וסימני הפרקים, ומייצרת זרם שמע גולמי שמתנגן בנגני מדיה בסיסיים.