MPEG-4 ALS
多くの音楽には、楽器などの基本周波数(ピッチ周波数)によって決まる繰り返し成分やハーモニック成分が含まれている。長期予測 (Long-Term Prediction) を追加し、短期予測の残差成分に残るこのような繰り返し成分を係数化することで残差成分の振幅を減少させ、情報の圧縮を行うことができる。
長期予測の係数としては元の信号に対する複数の遅延時間と重み係数の組み合わせが使われる。残差について、過去のサンプル値から現在のサンプル値を最もよく近似できる遅延時間と重み係数の組み合わせが計算され、係数をゴロム・ライス符号で符号化する。
入力信号からさまざまな予測成分を取り除いた残差成分に対しエントロピー符号化を行う。
符号化方式として、比較的演算量が少ないライス符号と、より複雑だが圧縮効率が高いBGMC(Block Gilbert-Moore Code、ブロック ギルバート・ムーア符号)と呼ばれる方法のいずれかを選ぶことができる。
これらの符号は小さい振幅値に短いコードを割り当てるため、それまでのさまざまな予測により振幅が小さくなった残差信号を効率的に圧縮できる。
続く短期予測では線形予測フィルターを用い、線形予測の残差信号を求める。フレーム内の各サンプル間には相関があるため過去のサンプル値からある程度予測ができる。線形予測はそのような信号を効率的に表現するための手法で、予測可能な成分を少数の線形予測係数で表現する。予測しきれなかった残差成分のみを別に符号化することで、情報の圧縮を行う。
線形予測係数はより量子化特性にすぐれたPARCOR係数(偏自己相関係数)に変換された後に量子化と符号化が行われる。
MPEG-4 ALSでの線形予測の次数は0(予測しない)から1023までで、入力信号の性質に応じて適応的に変化する。
MPEG-4 ALSのリファレンス実装はベルリン工科大学のMPEG-4 ALSのウェブページで入手できる。また、ISO/IEC 14496-5:2001/Amd.10:2007でも定義されている。
MPEG-4 ALSをサポートしている代表的ソフトウェアとして、以下のものがある。
FFmpeg
VLCメディアプレーヤー
MPlayer
XMedia Recode
Winamp (Plugin)