MP3と修正離散コサイン変換

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MP3と修正離散コサイン変換の違い

MP3 vs. 修正離散コサイン変換

MP3（エムピースリー、MPEG-1 Audio Layer-3）は、音響データを圧縮する技術の1つであり、それから作られる音声ファイルフォーマットでもある。ファイルの拡張子は.mp3」である。. 修正離散コサイン変換（しゅうせいりさんコサインへんかん）または変形離散コサイン変換 (modified discrete cosine transform; MDCT) とは、離散時間信号のサンプル値の系列を時間領域から周波数領域へ変換する離散時間信号処理技法の一種である。 主にMP3やAAC、Vorbisといった音声圧縮などで用いられている。 逆変換は逆修正離散コサイン変換 (IMDCT) である。 MDCTは、窓を半分ずつ重複させながら変換を行う重複直交変換において、変換後のデータ量が増加しないように設計されている。 具体的には、Nの信号からN/2の係数列を出力する（信号は2回ずつ使われる）。 このような重複直交変換はELT(Extended Lapped Transform)で一般化されている。 完全再構成条件として、窓関数はPrincen-Bradley条件を満たす必要がある。 このような窓関数としてはMP3に用いられているsine窓や、Vorbis窓がある。 また、任意の分析用窓関数から条件を満たすMDCT用窓関数を導出する方法もあり、AACではカイザー窓を積和して得られるカイザー・ベッセル派生窓（KBD窓）が用いられている。 高速演算法としては、係数列をDCT-IVに変換する方法と、FFTに変換する方法がある。順変換、逆変換ともにN/2のバッファで実装可能である。.

AAC

Advanced Audio Coding (AAC) は、不可逆のディジタル音声圧縮を行う音声符号化規格のひとつである。MP3の後継フォーマットとして策定され、一般的にAACは同程度のビットレートであればMP3より高い音声品質を実現している。 AACはISOとIECにより、MPEG-2およびMPEG-4仕様の一部として標準化された。MPEG-4 Audio内のHE-AAC(High Efficiency Advanced Audio Coding)として知られるAACの一部は、DAB+やDigital Radio Mondiale、モバイルテレビジョン規格のDVB-やATSC-M/Hのようなディジタル無線規格においても採用されている。 AACは一つのストリームに、48の全帯域幅(最大96kHz)音声チャンネルを持たせることができ、さらに、16の低周波効果音(LFE、120Hzまで)チャンネルと16の対話チャンネル、および16のデータストリームも含めることができる。ステレオの音質は96kbpsのジョイントステレオモードで適度な要件を満たすことができるが、Hi-Fi透明性（低雑音性）のためには、少なくとも128kbpsのデータレート(VBR)が必要である。MPEG-4 Audioによる検証では、AACが128kbpsのステレオおよび320kbpsの5.1チャンネルオーディオにおいてITUが「透明的」として規定している要件を満たしていることが示されている。 AACはYouTube、iPhone、iPod、iPad、Nintendo DSi、Nintendo 3DS、iTunes、DivX Plus Web Player、PlayStation 3、ノキアのSeries 40携帯電話における既定もしくは標準の音声フォーマットである。PlayStation Vita、Wii、 ソニーのウォークマンMP3シリーズとその後継機種でもサポートされている。AACはインダッシュの車載オーディオシステムのメーカによってもサポートされている。 AAC（Advanced Audio Coding, 先進的音響符号化）とは1997年にISO/IEC JTC 1のMoving Picture Experts Group (MPEG) において規格化された音声圧縮方式のことである。.

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周波数領域

周波数領域（しゅうはすうりょういき、Frequency domain）とは、関数や信号を周波数に関して解析することを意味する用語。 大まかに言えば、時間領域のグラフは信号が時間と共にどう変化するかを表すが、周波数領域のグラフは、その信号にどれだけの周波数成分が含まれているかを示す。また、周波数領域には、各周波数成分の位相情報も含まれ、それによって各周波数の正弦波を合成することで元の信号が得られる。 周波数領域の解析では、フーリエ変換やフーリエ級数を使って関数を周波数成分に分解する。これは、任意の波形が正弦波の合成によって得られるというフーリエ級数の概念に基づいている。 実際の信号を周波数領域で視覚化するツールとしてスペクトラムアナライザがある。.

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MP3

MP3（エムピースリー、MPEG-1 Audio Layer-3）は、音響データを圧縮する技術の1つであり、それから作られる音声ファイルフォーマットでもある。ファイルの拡張子は.mp3」である。.

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Vorbis

Vorbis（ヴォルビス、ヴォービス）は、Xiph.orgが開発したフリーの音声ファイルフォーマット。.

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