ATRAC

ATRAC1 se utilizó por primera vez en el sistema SDDS de Sony para cine en la década de 1990, y en este contexto es un competidor directo de Dolby Digital (AC3) y DTS . SDDS utiliza ATRAC1 con codificación de 8 canales y con una tasa de codificación total en todos los canales de 1168  kbit/s.

Dos filtros de espejo en cuadratura apilados dividen la señal en 3 partes:

• De 0 a 5,5125  kHz
• 5,5125 a 11,025  kHz
• De 11,025 a 22,05  kHz

Codificación estéreo completa (es decir, canal independiente) con una velocidad de datos de 292  kbit/s.

El filtro de paso bajo de alta frecuencia depende de la complejidad del material; algunas codificaciones tienen contenido nítido hasta 22,05  kHz.

El ATRAC1 también se puede utilizar en modo mono (un canal), duplicando el tiempo de grabación.

FFmpeg tiene una implementación ^{[ 9 ]} de un decodificador ATRAC1.

Al igual que ATRAC1 y MP3, ATRAC3 también es un codificador híbrido de subbanda y MDCT , pero con varias diferencias.

En ATRAC3, tres QMF apilados dividen la señal en 4 partes:

• De 0 a 2,75625  kHz (CC a f /16)
• 2,75625 a 5,5125  kHz ( f /16 a f /8)
• 5,5125 a 11,025  kHz ( f /8 a f /4)
• 11,025 a 22,05  kHz ( f /4 a f /2)

Las cuatro subbandas se codifican mediante MDCT utilizando una transformada de longitud fija. A diferencia de casi todos los formatos modernos, la longitud de la transformada no se puede variar para optimizar la codificación de transitorios. En su lugar, se utiliza una técnica de codificación de transitorios más sencilla, denominada control de ganancia , en la que la ganancia de las diferentes subbandas se varía durante un transitorio previo a la MDCT y luego se restablece durante la decodificación tras la MDCT inversa para suavizar los transitorios. Además, antes de la cuantificación , los componentes tonales se restan de la señal y se cuantifican de forma independiente. Durante la decodificación, se reconstruyen por separado y se vuelven a sumar para reformar los coeficientes MDCT originales.

Sony afirma que la principal ventaja de ATRAC3 es su eficiencia de codificación, optimizada para DSP portátiles que ofrecen menor potencia de procesamiento y duración de la batería. Sin embargo, dado que ATRAC es un códec híbrido de subbanda MDCT , algorítmicamente muy similar a MP3 , cualquier ventaja probablemente sea exagerada. En comparación con formatos más recientes como Ogg Vorbis , que utilizan un MDCT simple en lugar de un híbrido, ATRAC3 debe realizar una QMF inversa adicional, computacionalmente costosa , aunque el sistema híbrido reduce significativamente el uso de memoria, lo que probablemente influyó dada la limitada memoria disponible cuando se desarrolló ATRAC por primera vez.

Modo LP2

Este formato utiliza una  tasa de datos de 132 kbit/s, cuya calidad se anuncia como similar a la de MP3 codificado a una tasa de bits similar. Sin embargo, en una prueba independiente a doble ciego (2004/05) sin parámetros de codificación de formato como referencia, comparando con Ogg Vorbis , AAC y LAME VBR MP3 , ATRAC3 quedó en último lugar. ^{[ 10 ]}

Modo LP4

Esto reduce la velocidad de datos a 66  kbit/s (la mitad que la de LP2), en parte gracias al uso de codificación estéreo conjunta y un filtro de paso bajo alrededor de 13,5  kHz. Permite grabar 324 minutos en un MiniDisc de 80 minutos, con el mismo relleno que requiere LP2.

Notas

FFmpeg tiene una implementación ^{[ 11 ]} de un decodificador ATRAC3, que fue convertido a precisión fija e implementado en la serie de firmware Rockbox para procesadores ARM , Coldfire y MIPS . RealAudio8 es una implementación de ATRAC3 de alta tasa de bits (hasta 352,8 kbit/s). Atracdenc es una implementación de código abierto de un codificador compatible con ATRAC3 que también puede usar el contenedor RealAudio.

El videojuego de PlayStation 3 Race Driver: Grid utiliza 224 flujos simultáneos de audio comprimido ATRAC3, con entre uno y ocho canales por flujo a frecuencias de muestreo entre 24 y 48  kHz, cada uno filtrado mediante 512 bandas de frecuencia de ecualización adaptativa, enrutado a través de seis unidades de reverberación que se ejecutan en el mismo coprocesador SPU (uno de los ocho en el chip Cell de la PS3), junto con una mezcla Ambisonic híbrida de tercer orden de 7.1 canales . ^{[ 12 ]}

Este códec se utiliza en dispositivos Sony Hi-MD Walkman (por ejemplo, "Hi-LP y Hi-SP"), reproductores Network Walkman , reproductores Memory Stick , VAIO Pocket, consolas PS3 y PSP , y reproductores de CD ATRAC . Es un códec híbrido de subbanda/ MDCT basado en un QMF de 16 canales seguido de un MDCT de 128 puntos . Antes de la codificación MDCT, se utiliza el Análisis Armónico Generalizado (GHA) para extraer los componentes tonales, una versión mejorada del proceso utilizado en ATRAC3. Al igual que en versiones anteriores de ATRAC, se utiliza el control de ganancia para controlar el preeco en lugar de transformadas de tamaño variable, aunque aparentemente son posibles diferentes ventanas MDCT.

SonicStage versión 3.4, lanzada en febrero de 2006, ^{[ 13 ]} introdujo la extracción de CD con tasas de bits de 320 y 352. ^{[ 14 ]} Las tasas de bits disponibles son: 48, 64, 96, 128, 160, 192, 256, 320 y 352  kbit/s. Las tasas de bits más recientes no siempre son compatibles con todos los decodificadores de hardware antiguos; sin embargo, se ha descubierto que algunos de los dispositivos antiguos son compatibles con ciertas tasas de bits ATRAC3plus más recientes.

Los MiniDiscs grabados en este formato son incompatibles con los reproductores antiguos.

En una prueba realizada por una empresa independiente, pero financiada por Sony, se concluyó que ATRAC3plus a 64  kbit/s tiene una calidad de sonido subjetiva equivalente a la de un codificador MP3 obsoleto a 128  kbit/s. ^{[ 15 ]} No se evaluó su rendimiento frente a codificadores MP3 modernos de alta calidad.

ATRAC Advanced Lossless es un códec de audio sin pérdidas "escalable" que graba una señal ATRAC3 o ATRAC3plus con pérdidas y la complementa con una secuencia de información de corrección almacenada en el propio archivo, lo que permite reproducir la señal original, si se desea. Un reproductor/decodificador puede extraer y usar solo los datos ATRAC3 o ATRAC3plus, o combinarlos con la secuencia de corrección para reproducir perfectamente la información de audio original. Esto permite decodificar el archivo como sin pérdidas o con pérdidas. Su implementación permite que el tamaño del archivo sea menor que el de las versiones sin comprimir o comprimidas del mismo archivo. La compresión es aproximadamente del 30 al 80 % del archivo original. Entre las ventajas de la compresión escalable se incluyen la compatibilidad con versiones anteriores, de modo que los dispositivos antiguos que no son compatibles con AAL pueden reproducir la señal ATRAC3 sin necesidad de comprender el formato AAL, y una mayor velocidad de transferencia entre dispositivos de audio portátiles y PC. ^{[ 16 ]}

ATRAC Advanced Lossless es compatible con la mayoría de los reproductores Walkman antiguos y con SonicStage versión 4 o posterior. SonicStage 4 permite descargar ATRAC Advanced Lossless a reproductores MiniDisc, PlayStation Portable y PlayStation 3. Los reproductores Walkman más recientes no son compatibles con ATRAC Advanced Lossless/ATRAC.

El uso que hace AAL de un flujo "núcleo" (con pérdida) y un flujo "residual" (de corrección) es similar a la idea detrás de Opus , MPEG-4 SLS , DTS-HD Master Audio , Dolby TrueHD y la reducción de la tasa de bits de Ogg Vorbis . De hecho, AAL fue el primero en lanzarse al mercado comercial con este esquema para garantizar la retrocompatibilidad.

El modo híbrido WavPack y OptimFROG DualStream pertenecen a la misma categoría, pero almacenan el flujo de corrección en un archivo separado.

Según Sony, ATRAC9 es un códec de audio de alta compresión optimizado para juegos, que ofrece baja latencia (granularidad) y bajo uso de CPU y memoria. Se utiliza en las consolas PS5 , PS4 y PS Vita . El middleware de audio como FMOD y Audiokinetic Wwise lo admite. ^{[ 17 ] [ 18 ]} ATRAC9 se utiliza fuera del ámbito de los juegos para la transmisión de audio Bluetooth; esta variante se conoce comercialmente como LDAC .

FFmpeg tiene una implementación ^{[ 19 ]} de un decodificador ATRAC9.