知覚符号化
人間の耳は音を神経刺激に変換する際に周波数スペクトルへの分解を行う。この解析は内耳の蝸牛にある基底膜の機械的な特性と内耳神経による処理とで行われ、これらはバンドパスフィルタの集まりと見なすことができる。バンドパスフィルタの特性は非対称、非線形で、周波数ごとに決まる固有の帯域幅(臨界帯域)を持つ。
知覚符号化アルゴリズムで用いられる人間の聴覚心理学上の特性として以下のものがある 。
MPEG-2 BC/LSF は後方互換性のため圧縮率はMPEG-1オーディオと変わらず、マルチチャネル化した場合のビットレートが高くなるため実用的ではなかった。MPEG-2 AAC(Advanced Audio Coding)は、より現実的なビットレートを実現するため圧縮率を向上させた方式である。原音と区別のつかない音質の 5 チャネルのサラウンド信号を 384 kbps以下で符号化することを目標に開発が行われ、実際に採用された規格では 320 kbps(64 kbps/チャネル)で目標の音質を実現できた。
MPEG-2 AACはMPEG-2 BC/LSFと異なり、32個のサブバンド分割フィルタを無くしMDCTのみを高分解能のフィルタとして用い、より単純で効率が良い。その他、変換係数の予測処理の追加、ステレオ・コーディングでの柔軟性の向上、ハフマン符号化での圧縮率の改善など、 MPEG-2 BC/LSF と比べ多くの改善が行われている。
MPEG-2 AACとそれを拡張したMPEG-4 AACは、地上デジタル放送やBSデジタル放送、Blu-ray Disc(BDAV)、iPodなどの携帯型音楽プレーヤー、携帯電話での音楽配信など多くの分野で使われている。
MPEG-4 AACはMPEG-2 AACをベースに拡張を行ったもので、MPEG-2 AACで標準化されたAAC Main、AAC LC、AAC SSRの各方式に加え、低ビットレート符号化のための TwinVQ(Transform-domain Weighted Interleave Vector Quantization)、リアルタイム通信などの用途向けに符号化遅延を小さくしたAAC LD(Low Delay)、ビットストリームを階層化してビットレート拡張性を持たせたBSAC、高域成分を少数のパラメータで表現することで圧縮率を向上させるSBR(Spectral Band Replication)やステレオ成分のパラメータ化を行うPS(Parametric Stereo)などの機能拡張を含む。
また、AACより低ビットレートで符号化を行うため、正弦波符号化方式を採用したMPEG-4 HILN やMPEG-4 SSCの規格が含まれる。