aptX
В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
Тип интернет-СМИ | аудио/aptx |
---|---|
Разработано | Квалкомм [1] [2] |
Тип формата | Аудиокодек |
aptX ( apt означает технологию обработки звука [3] ) — семейство проприетарных алгоритмов сжатия аудиокодеков , принадлежащих Qualcomm , с упором на беспроводные аудиоприложения.
История [ править ]
Оригинальный алгоритм сжатия был разработан в 1980-х годах доктором Стивеном Смитом в рамках его докторской диссертации. исследования в Королевского университета в Белфасте Школе электроники, электротехники и информатики [4] его конструкция основана на во временной области ADPCM принципах без методов психоакустической слуховой маскировки .
Затем алгоритм был коммерциализирован под названием aptX и впервые представлен на коммерческом рынке как полупроводниковый продукт, специально запрограммированная интегральная схема DSP с наименованием детали APTX100ED, которая первоначально была принята производителями оборудования для автоматизации вещания , которым требовались средства для хранения данных CD-качества. компьютера аудио на жестком диске для автоматического воспроизведения , например, во время радиошоу, тем самым заменяя работу диск -жокея .
Компанию купила Solid State Logic ок. 1988 г. и стала частью Carlton Communications plc. [5] в 1989 году. В начале 1990-х кодеки APT использовались для передачи звука по ISDN . линиям [6] [7] такими компаниями, как Disney, для проверки дубляжа, сделанного в Европе. 23 декабря 1999 г. [8] Solid State Logic была продана компанией Carlton Communications компании 3i . [9] [10] Затем, в 2005 году, Solid State Logic продала APT путем выкупа менеджментом. [4] [3] 1 марта 2005 года компания APT Licensing Ltd. была зарегистрирована в Белфасте (до 18 декабря 2008 года называлась Audio Processing Technology Holdings Limited ). [11]
Диапазон алгоритмов aptX для сжатия аудиоданных в реальном времени расширился благодаря тому, что интеллектуальная собственность стала доступной в виде программного обеспечения, встроенного ПО и программируемого оборудования для профессионального аудио , теле- и радиовещания , а также бытовой электроники , особенно приложений для беспроводного аудио, беспроводной связи с малой задержкой. звук для игр и видео, а также звук по IP . [12] Кроме того, кодек aptX был представлен в качестве альтернативы SBC , схеме поддиапазонного кодирования для потоковой передачи стерео/моно аудио с потерями, требуемой Bluetooth SIG для расширенного профиля распределения звука ( A2DP ) Bluetooth ближнего действия , персонального беспроводного устройства . стандарт локальной сети . aptX поддерживается в высокопроизводительных периферийных устройствах Bluetooth. [13] [14]
Сегодня стандартный aptX и расширенный aptX (E-aptX) используются в оборудовании аудиокодеков ISDN и IP от многочисленных производителей вещательного оборудования. Дополнение к семейству aptX в виде aptX Live, обеспечивающее сжатие до 8:1, было представлено в 2007 году; [15] и aptX HD, масштабируемый, адаптивный аудиокодек качества «почти без потерь» с потерями, был анонсирован в апреле 2009 года. [16]
Компания распалась в 2009 году; бизнес по производству оборудования для вещания был приобретен Audemat и стал частью того, что сейчас называется WorldCast Systems , а бизнес по лицензированию стал APT Licensing и был приобретен CSR plc в 2010 году. [17] aptX ранее назывался apt-X , пока не был приобретен CSR в 2010 году. Впоследствии CSR была приобретена Qualcomm в августе 2015 года. [18]
Варианты [ править ]
(для справки) | @ 279 кбит/с | @ 420 кбит/с | (для справки) | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
разное. | Запуск | ? | < 2009 г. [20] | 2012 [21] | 2016 [20] | 2018 [20] | 1980-е годы | |
Торговая марка | – | Квалкомм (до августа 2015 года: CSR , до июля 2010 года: APT Licensing Ltd. , до марта 2005 года: Solid State Logic ) | – | |||||
Связанные патенты | ЕР 0400755B1 [22] (истекший) | ЕР 0398973B1 [23] (отменено) | aptX, США 9398620B1 [24] (истекший) | aptX | ? | – | ||
Бесплатные реализации | FFmpeg , libsbc | FFmpeg , libopenaptx | FFmpeg , libopenaptx | FFmpeg , libopenaptx | Н/Д | – | ||
Собственные реализации | Несколько | Qualcomm libaptX [25] | Никто | Qualcomm libaptXHD [25] | ? | – | ||
Чип | – | CSR8635 | CSR8670 | CSR8675 | КСС5100 | – | ||
Аудио Кодирование | Глубина слова | ? | 16-битный | 16-битный | 16-битный 24-битный | 24-битный | 16-битный | |
Частота выборки | 44,1 кГц 48 кГц | 44,1 кГц 48 кГц | 44,1 кГц 48 кГц | 44,1 кГц 48 кГц | 44,1 кГц 48 кГц 96 кГц | 44,1 кГц | ||
Битрейт | 345 кбит/с (@ 48 кГц) | 352 кбит/с (@ 44,1 кГц) 384 кбит/с (@ 48 кГц) | 352 кбит/с (@ 48 кГц) | 576 кбит/с (24 бит при 48 кГц) | 279 кбит/с | 420 кбит/с | 1411 кбит/с (@ 44,1 кГц) | |
Постоянный | Постоянный | Постоянный | Постоянный | Переменная | Постоянный | |||
Задержка кодека | ? | 1,8 – 2,0 мс | ? | 1,8 – 2,0 мс | 1,4 – 2,0 мс | – | ||
аппаратного передатчика Задержка | ? | ? | ≈ 40 мс [26] (с использованием специальной антенны) | ? | ≈ 80 мс [27] | – | ||
передатчика Программная задержка (большинство телефонов) | 200 – 500 мс [28] в зависимости от передающего устройства | – | ||||||
Обратная совместимость с | – | СБК [ нужна ссылка ] | СБК, aptX | СБК, aptX | SBC, aptX, aptX HD | ? | ||
Звук качество | КНИ+Ш при 1 кГц | −67 дБ [29] или −85 дБ? [19] | −85 дБ | -80 дБ [30] или −90 дБ? [19] | −90 дБ | −100 дБ | ||
Многотональный @ 1 кГц | −100 дБ | ? | −100 дБ | −90 дБ | −100 дБ | |||
Многотональный @ 10 кГц | −65 дБ | ? | −90 дБ | −85 дБ | −95 дБ | |||
Перекрестные помехи | −120 дБ | ? | −155 дБ | −90 дБ | −200 дБ | |||
SNR @ 1 кГц | 93 дБ | 93 дБ | 129 дБ | 130 дБ | 135 дБ | |||
ПИК ОДГ | −0.18 [29] или -0,08? [19] | ? | 0.05 [30] или 0,04? [19] | −0.06 | 0.045 | |||
Частотная характеристика по BT | 20 Гц – 22,7 кГц | 20 Гц – 22,7 кГц | 20 Гц – 22,7 кГц | 20 Гц – 22,7 кГц |
aptX [ править ]
Аудиокодек aptX используется для потребительских и автомобильных беспроводных аудиоприложений, в частности для потоковой передачи стереозвука с потерями в реальном времени через соединение/сопряжение Bluetooth A2DP между «источником» устройства (например, смартфоном, планшетом или ноутбуком) и компьютером. аксессуар «раковина» (например, стереодинамик Bluetooth, гарнитура или наушники). Эта технология должна быть встроена как в передатчик, так и в приемник, чтобы получить звуковые преимущества кодирования звука aptX по сравнению с кодированием поддиапазона по умолчанию (SBC), предусмотренным стандартом Bluetooth. Продукты с логотипом CSR aptX сертифицированы на совместимость друг с другом. [31]
Улучшенный aptX [ править ]
Улучшенный aptX обеспечивает кодирование со степенью сжатия 4:1 для профессиональных приложений аудиовещания и подходит для AM, FM, DAB, HD Radio и 5.1. Улучшенный aptX может обрабатывать до 4 стереопар аудио AES3 и сжимать для передачи до 1 потока AES3. Расширенный aptX поддерживает разрядность 16, 20 или 24 бита. Для звука, дискретизированного с частотой 48 кГц, скорость передачи данных для E-aptX составляет 384 кбит/с (двухканальный), 768 кбит/с (четырехканальный), 1024 кбит/с (5.1-канальный) и 1280 кбит/с ( 5.1 каналов плюс стерео). Его самая низкая скорость передачи данных составляет 60(?) кбит/с для монофонического звука, дискретизированного с частотой 16 кГц, что обеспечивает частотную характеристику около 7,5 кГц, чуть ниже, чем у широкополосных телефонных кодеков (которые обычно работают с частотой дискретизации 16 кГц). [32]
aptX Live [ править ]
aptX Live — это аудиокодек низкой сложности, специально разработанный для максимизации плотности каналов цифрового беспроводного микрофона в сценариях с ограниченной полосой пропускания, таких как живые выступления (также известные как создание программ и специальные мероприятия), где эффективность использования спектра радиоустройств ( беспроводные микрофоны, ушной мониторинг, системы двусторонней связи) становится основным эксплуатационным фактором. aptX Live обеспечивает сжатие цифровых аудиопотоков с разрешением до 8:1, сохраняя при этом акустическую целостность (динамический диапазон около 120 дБ) и обеспечивая задержку около 1,8 мс при частоте дискретизации 48 кГц. Кроме того, в aptX Live также реализованы методы, которые помогают установить соединение в ситуациях, когда частота ошибок по битам (BER) слишком высока.
aptX LL [ править ]
aptX LL или aptX Low Latency предназначены для видео- и игровых приложений, требующих удобной синхронизации аудио-видео всякий раз, когда стереозвук передается по радиоканалу ближнего действия слушателю(ям) с использованием Bluetooth A2DP стандарта аудиопрофиля . Технология обеспечивает сквозную задержку 32 мс по Bluetooth. Для сравнения, задержка стандартного стерео Bluetooth сильно варьируется в зависимости от реализации системы и буферизации. Доступны решения, использующие стандартное кодирование/декодирование SBC, обеспечивающее сквозную задержку менее 40 мс. Рекомендуемая задержка для синхронизации аудио-видео в телевещании находится в пределах +40 мс и −60 мс (звук до/после видео соответственно). [33] Однако для AptX Low Latency требуется выделенная беспроводная антенна, поэтому она не получила широкого распространения в смартфонах и была отменена Qualcomm в пользу aptX Adaptive. [34] [35] Его основным конкурентом является LLAC .
aptX HD [ править ]
aptX HD или aptX High Definition имеет скорость передачи данных 576 кбит/с. Он поддерживает звук высокой четкости с частотой дискретизации до 48 кГц и разрешением до 24 бит. В отличие от названия, кодек по-прежнему считается кодеком с потерями; [36] однако он допускает «гибридную» схему кодирования для приложений, в которых средняя или пиковая скорость передачи сжатых данных должна быть ограничена на ограниченном уровне. Это предполагает динамическое применение кодирования «почти без потерь» для тех разделов аудио, где кодирование полностью без потерь невозможно из-за ограничений полосы пропускания. Кодирование «почти без потерь» обеспечивает качество звука высокой четкости, сохраняя звуковые частоты до 20 кГц и динамический диапазон не менее 120 дБ. Его основными конкурентами являются кодек LDAC, разработанный Sony, и LHDC .
Еще одним масштабируемым параметром aptX HD является задержка кодирования. Его можно динамически обменивать на другие параметры, такие как уровни сжатия и вычислительная сложность. Задержку кодека aptX HD можно масштабировать до 1 мс для дискретизированного звука 48 кГц, в зависимости от настроек других настраиваемых параметров. aptX HD особенно хорошо работает по сравнению с другими кодеками без потерь, когда задержка кодирования ограничена небольшой величиной, например 5 мс или меньше, что делает его особенно подходящим для чувствительных к задержке интерактивных аудиоприложений.
Многие кодеки без потерь обладают преимуществом низких вычислительных затрат по сравнению с известными кодеками с потерями, такими как MP3 и AAC . Это особенно важно для глубоко встроенных аудиоприложений, работающих на мобильных устройствах с низким энергопотреблением. aptX HD обеспечивает низкие вычислительные затраты за счет динамического выбора простейших функций кодирования для каждого короткого сегмента звука, одновременно соблюдая другие эксплуатационные ограничения, такие как уровни сжатия и задержки кодирования. В зависимости от настроек других масштабируемых параметров aptX HD может кодировать 16-битный стереоаудиопоток с частотой 48 кГц, используя всего 10 MIPS на современном RISC- процессоре с расширениями обработки сигналов . Соответствующий декодер представляет всего 6 MIPS на той же платформе.
Метаданные пользователя и специальные данные синхронизации могут быть включены в сжатый формат с настраиваемой скоростью. Последнее обеспечивает быструю повторную синхронизацию декодера в случае повреждения или потери данных по каналам связи, где качество обслуживания (QoS) может быстро меняться. В зависимости от настроек параметров ресинхронизация декодера может происходить в течение 1–2 мс. [37] [38]
aptX Адаптивный [ править ]
aptX Adaptive — это динамически настраиваемый аудиокодек нового поколения, предназначенный для обеспечения высочайшего качества звука и малой задержки. Битрейт aptX Adaptive динамически масштабируется от 279 до 420 кбит/с. Он также работает с общей, а не выделенной беспроводной антенной. [34] Qualcomm утверждает, что их новый алгоритм сжатия обеспечивает степень сжатия от 5:1 до 10:1. Это позволяет aptX Adaptive со скоростью 279 кбит/с и 420 кбит/с воспроизводить такое же качество звука, как aptX со скоростью 352 кбит/с и aptX HD со скоростью 576 кбит/с. aptX Adaptive поддерживает глубину 16 и 24 бита при частотах дискретизации 44,1, 48 и 96 кГц. Однако фактическая поддержка 96 кГц зависит от фактической аппаратной реализации продукта. Например, B&O H95 поддерживает максимальную частоту только 48 кГц даже с поддержкой AptX Adaptive. Аппаратный aptX Adaptive имеет сквозную задержку 80 мс. [27] но большинство телефонов используют программный передатчик, который не имеет преимуществ по задержке по сравнению с другими кодеками. [39] aptX Adaptive также обратно совместим со старыми кодеками aptX и aptX HD, но не с aptX LL. [34] [40] [41] [42]
aptX Voice [ править ]
aptX Voice — это новая функция aptX Adaptive, предназначенная для значительного улучшения качества голоса для тех, кто использует аксессуары Bluetooth для совершения голосовых вызовов. Это достигается за счет обеспечения качества голосовых вызовов 32 кГц в профиле Bluetooth Hands-Free . [43]
Режим работы [ править ]
Пример потока 16-бит 44 кГц CD-качества (полоса сигнала до 22 кГц) разделен двумя слоями 64-отводного QMF ( квадратурного зеркального фильтра ) на четыре 16-битных поддиапазона по 11 кГц (полоса сигнала до 5,5 кГц). каждый). Первый 64-отводный QMF делится на два диапазона (диапазоны 0–11 кГц и 11–22 кГц), а затем каждый из них подается в другой 64-отводный QMF, разделяющийся на четыре полосы: 0–5,5 кГц, 5,5–11 кГц, 11–16,5 кГц и 16,5–22 кГц. Обычно ожидается, что уменьшенная дисперсия будет обнаружена в более высоких полосах по сравнению с более низкими, поэтому ADPCM используется для оптимального распределения битов.
Каждая полоса кодируется с помощью ADPCM с использованием распределения битов: 8 бит для полосы 1 (спектр 0–5,5 кГц), 4 бита для полосы 2 (5,5–11 кГц), по 2 бита для полос 3 и 4 (11–16,5 кГц и 16,5 кГц). –22 кГц). Рассматривается будущая модификация с адаптивным перераспределением битов на основе дисперсионного анализа каждого поддиапазона, например 9, 2, 3, 2 и т. д.
В результате для моноканала входной сигнал 16 бит при 44,1 кГц = 705,6 кбит/с преобразуется в (4×16) 64 [email protected] кГц = 705,6 кбит/с, а затем в (8+4+2+2). 16 бит @ 11,025 кГц = 176,4 кбит/с.
кратковременный анализатор RMSE Опционально (добавляет небольшую задержку) используется для уменьшения динамического диапазона и, таким образом, более эффективного распределения битов во время тихих проходов (т. е. формата с потерями).
Для стереосигнала стандартный поток PCM 1,4 Мбит преобразуется в поток aptX со скоростью 352 Кбит/с.
Подробности можно найти в EP0398973B1. [44] патент. Основная причина заключается в том, что изменение сигнала уменьшается на более высоких частотах, что делает его пригодным для кодирования с помощью таких кодеков, как ADPCM.
См. также [ править ]
- Список кодеков
- LDAC (кодек) (кодек конкурента)
- LHDC и LLAC (кодек конкурента)
- Сжатие данных с потерями
Ссылки [ править ]
- ^ «Музыкальный аудиокодек aptX Bluetooth» . ООО «КСР» . Архивировано из оригинала 25 июля 2016 г. Проверено 23 июля 2016 г.
- ^ «Об aptX» . Проверено 23 июля 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Твердотельная логика продает APT (технологию обработки звука)» . mixonline.com . 12 мая 2005 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Приключения местных менеджеров, взявшихся за больших мальчиков, закончились» . irishtimes.com . 3 августа 2010 г. Проверено 30 сентября 2019 г.
- ^ «Профиль компании и справочная информация о Carlton Communications PLC» . Архивировано из оригинала 28 сентября 2019 г. Проверено 25 ноября 2021 г.
{{cite web}}
: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка ) - ^ «История aptX» . aptx.com . Архивировано из оригинала 28 сентября 2019 года . Проверено 28 сентября 2019 г.
- ^ «Об АПТ-Х» . Архивировано из оригинала 28 сентября 2019 года . Проверено 28 сентября 2019 г. Автор является членом Общества аудиоинженеров ( aes.org ).
- ^ «BA сокращает долю в Equant» . TheGuardian.com . 23 декабря 1999 года. Архивировано из оригинала 28 сентября 2019 года . Проверено 28 сентября 2019 г.
- ^ «Карлтон продает твердотельное устройство» . разнообразие.com . Архивировано из оригинала 28 сентября 2019 года.
- ^ «Карлтон Коммуникейшнс» . Руководство Грейс .
- ^ APT Licensing Limited в Регистрационной палате
- ^ «Программа, четверг, 12 февраля» . Общество аудиоинженеров. 12 февраля 2009 г. Проверено 23 июля 2016 г.
- ^ Алексис Сантос (04 декабря 2012 г.). «Soundmatters представляет Bluetooth-динамик foxLv2 aptX по цене 199 долларов» . Engadget . Проверено 23 июля 2016 г.
- ^ Крис Бернс (4 мая 2012 г.). «Galaxy S III — новейшая модель со звуком Bluetooth apt-X» . slashgear.com . Проверено 23 июля 2016 г.
- ^ «APT представит apt-X Live на NAB 2007» . mixonline.com. 26 марта 2007 г. Проверено 23 июля 2016 г.
- ^ «APTX повышает качество цифрового звука высокой четкости с помощью apt-X Lossless» . 20 апреля 2009 г. Архивировано из оригинала 8 мая 2012 г. Проверено 23 июля 2016 г.
- ^ «Разработчик кода apt-X приобретен CSR» . Радио Мир . 28 июля 2010 г. Архивировано из оригинала 3 июня 2016 г. Проверено 24 июля 2016 г.
- ^ «Qualcomm завершает приобретение CSR за 2,4 миллиарда долларов» . Квалкомм . 13 августа 2015 г. Архивировано из оригинала 17 октября 2016 г. Проверено 24 июля 2016 г. [ мертвая ссылка ]
- ^ Перейти обратно: а б с д и Краткое описание продукта aptX Adaptive со сравнительной таблицей (ссылка в формате PDF)
- ^ Перейти обратно: а б с История aptX : Sennheiser выпустила первую в истории Bluetooth-гарнитуру с aptX.
- ^ Rayson BTM-770G : один из первых продуктов с чипом Qualcomm CSR8670 и aptX LL.
- ^ JB Rault, YF Dehery, JY Roudaut, AAM Bruekers, RNJ Veldhuis, «Система цифровой передачи с использованием поддиапазонного кодирования цифрового сигнала», Номер публикации: ЕР 0400755B1
- ^ SMF Смит, «Метод и устройство для кодирования электрического сигнала», Номер публикации: ЕР 0398973B1
- ^ Дж. Дж. Лаззерони, М. К. Каревич, Дж. Д. Верц, П. Х. Хаузер, С. Дж. Кингстон, «Одновременный голосовой и аудиотрафик между двумя устройствами в беспроводной персональной сети», Номер публикации: США 9398620B1
- ^ Перейти обратно: а б Интеграция кодеков aptX и aptX-HD для исходника A2DP , Android Open Source Project , 4 января 2017 г.
- ^ «Синхронизированный звук Qualcomm aptX с низкой задержкой» . Проверено 6 апреля 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Технология адаптивного аудиокодека Qualcomm aptX» . Проверено 6 апреля 2021 г.
- ^ «Задержка Bluetooth в Android нуждается в серьезном пересмотре» . Звуковые Ребята . 6 марта 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Qualcomm® aptX™ Audio | Беспроводные аудиотехнологии и продукты» . www.aptx.com .
- ^ Перейти обратно: а б «Qualcomm® aptX™ HD | Технология звука высокого разрешения» . www.aptx.com .
- ^ «Аудио Qualcomm aptX» . www.aptx.com . Проверено 22 сентября 2019 г.
- ^ «Расширенный aptX» . ООО «КСР» . Проверено 24 июля 2016 г.
- ^ «Синхронизированный звук Qualcomm aptX с низкой задержкой» . www.aptx.com . Проверено 22 сентября 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «aptX Adaptive: новый король Bluetooth?» . Звуковые Ребята . 30 ноября 2018 г. Проверено 22 сентября 2019 г.
- ^ «Прямой эфир РТЛ» . Проверено 22 июня 2023 г.
- ^ «aptX HD — без потерь или с потерями?» . AVHub . 22 ноября 2016 г. Проверено 13 января 2018 г.
- ^ «Аудио Qualcomm aptX HD» . www.aptx.com . Проверено 22 сентября 2019 г.
- ^ «AptX HD — что это такое и почему меня это должно волновать?» . Администрация Андроида . 30 августа 2017 г. Проверено 22 сентября 2019 г.
- ^ «aptX Adaptive нас шокировал! «Обзор» Vivo TWS Neo!» . Ютуб . 10.09.2020. Архивировано из оригинала 15 декабря 2021 г. Проверено 06 апреля 2021 г.
- ^ «Технология адаптивного аудиокодека Qualcomm aptX» . www.aptx.com . Проверено 22 сентября 2019 г.
- ^ «Новая адаптивная технология aptX от Qualcomm, разработанная для обеспечения динамичного беспроводного звука премиум-класса нового поколения для игр, видео и музыки» . Квалкомм . 29 августа 2018 г. Проверено 22 сентября 2019 г.
- ^ «Адаптивный Bluetooth-кодек AptX сжимает звук с переменным битрейтом» . xda-разработчики . 31 августа 2018 г. Проверено 22 сентября 2019 г.
- ^ «Qualcomm представляет технологию голосового аудио aptX для более высокого качества голосовых вызовов» . Qualcomm . 06.01.2020 . Проверено 27 марта 2020 г.
- ^ «EP0398973B1: Способ и устройство для кодирования электрического сигнала» . Проверено 7 января 2019 г.
Внешние ссылки [ править ]
- Официальный сайт
- Статья пропускает второе семейство кодирования , Radio World 09.12.2007
- «Развлекательная техника, том 6, выпуск 6: Лицензируемая интеллектуальная собственность на цифровое аудио высокой четкости» (PDF) . Архивировано из оригинала 16 февраля 2012 года . Проверено 29 июня 2009 г.
{{cite web}}
: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )