aptX

aptX
aptX
QC aptX Vertical Black 4754.png
인터넷 미디어 유형오디오/캡틱스
개발자퀄컴[1][2]
포맷의 종류오디오 코덱

aptX(apt는 오디오 프로세싱[3] 테크놀로지의 약자)는 Qualcomm 소유의 독자적인 오디오 코덱 압축 알고리즘 패밀리이며, 무선 오디오 애플리케이션에 중점을 두고 있습니다.

역사

최초의 aptX 알고리즘은 1980년대에 Dr.에 의해 개발되었습니다.Stephen Smyth는 Queen's University Belfast School of Electronics, Electric Engineering and Computer [4]Science 박사 연구팀의 일부로서, 심리 음향학적 청각 마스킹 기법이 없는 시간 영역 ADPCM 원리에 기초하고 있습니다.

APTX 오디오 코딩은 부품명이 APTX100ED인 커스텀 프로그래밍 DSP 집적회로인 반도체 제품으로 상용 시장에 처음 소개되었으며, 라디오 재생 중 자동 재생을 위해 CD 품질의 오디오를 컴퓨터 하드 디스크 드라이브에 저장하는 수단이 필요했던 방송 자동화 장비 제조업체에 의해 처음 채택되었습니다.예를 들어 디스크자키의 태스크를 치환하는 예를 나타냅니다.

이 회사는 1988년 Solid State Logic에 인수되어 1989년 Carlton Communications [5]plc.의 일부가 되었습니다.1990년대 초, 유럽에서 이루어진 더빙을 확인하기 위해 디즈니 같은 회사들이 ISDN 회선을[6][7] 통해 오디오를 전송하기 위해 APT의 코덱을 사용했다.1999년 [8]12월 23일, Solid State Logic은 Carlton Communications에 의해 3i에 [9][10]매각되었습니다.그 후 2005년 Solid State Logic은 관리직 [4][3]인수에서 APT를 매각했습니다.2005년 3월 1일, APT Licensing Ltd.는 Belfast에 설립되었습니다(2008년 12월 18일까지 Audio Processing Technology Holdings Limited).[11]

실시간 오디오 데이터 압축용 aptX 알고리즘의 범위는 프로페셔널 오디오, TV 및 라디오 방송용 소프트웨어, 펌웨어 및 프로그램 가능한 하드웨어, 가전제품, 특히 무선 오디오, 게임 및 vi용 저레이텐시 무선 오디오용 애플리케이션으로 확장되었습니다.deo 및 Audio over IP.[12]게다가aptX 코덱 SBC, 손실되는 stereo/mono 오디오 스트리밍 BluetoothSIG에 의해 블루투스, aptX 고성능 블루투스 주변 기기에 지원하는 단거리의 무선 개인 지역 네트워크 표준은 고급 오디오 분포 프로파일(A2DP)을 체결에 대한한 것처럼 서브 밴드 적용 부호화 방식의 대안으로 도입되었다.[13][14]

현재 표준 aptX와 확장 aptX(E-aptX)는 APT WorldCast Systems,[15] Tieline Technology, AVT, Harris Corporation, BW Broadcast, DigRAM, MAAH, Prodys, Qbit 등 수많은 방송 기기 제조사의 ISDN 및 IP 오디오 코덱 하드웨어에 사용되고 있습니다.최대 8:1 압축 기능을 제공하는 aptX Live 형식의 aptX 시리즈가 [16]2007년에 도입되었습니다.또, 2009년 [17]4월에 aptX HD는 손실은 있지만 확장성이 뛰어나며 적응성이 뛰어난 "손실이 거의 없는" 오디오 코덱입니다.

회사는 2009년에 분할되어 브로드캐스트 하드웨어 사업은 Audemat에 인수되어 현재의 WorldCast Systems에 속하게 되었습니다.라이센스 사업은 APT 라이선싱이 되어 [18]2010년에 CSR plc에 인수되었습니다.이전에는 apt-X라고 불렸습니다만, 2010년에 CSR에 인수될 때까지, apt-X라고 불렸습니다.CSR는 2015년 [19]8월에 퀄컴에 인수되었습니다.

Android Oreo와 Android 10부터는 aptX/aptX HD와 aptX 적응이 Android Open Source Project에 추가되어 모든 OEM이 [20][21]자유롭게 이러한 표준을 Android 기기에 통합할 수 있게 되었습니다.

변종

aptX[22] 바리안트
SBC aptX aptX LL aptX HD aptX 적응형 오디오 CD
@ 279 kbit/s @ 420 kbit/s (참고용)
기타 시작하다 ? < 2009년[23] 2012[24] 2016[23] 2018[23] 1980년대
상표 – 퀄컴
(2015년 8월까지 : CSR, 2010년 7월까지 : APT Licensing Ltd, 2005년 3월까지 : Solid State Logic)		 –
관련 특허 EP 0400755B1 (기한 만료) EP 0398973B1(취소) aptX,
US 9398620B1(만료)		 aptX ? –
무료 구현 BlueZ libsbc
PulseAudio, PipeWire		 FFmpeg, libopenaptx, PulseAudio, PipeWire FFmpeg, libopenaptx, PipeWire FFmpeg, libopenaptx, PulseAudio, PipeWire 없음 –
독자 사양의 실장 복수 퀄컴 libaptX[28] 없음. 퀄컴 libaptXHD[28] ? –
작은 조각 – CSR8635 CSR8670 CSR8675 QCC5100 –
오디오
부호화		 단어 깊이 ? 16비트 16비트 16비트
24비트		 24비트 16비트
샘플링 레이트 44.1kHz
48 kHz
 44.1kHz
48 kHz
 44.1kHz
48 kHz
 44.1kHz
48 kHz
 44.1kHz
48 kHz
96 kHz		 44.1kHz

비트레이트 345 kbit/s (@48 kHz) 325 kbit/s (@ 44.1kHz)
384 kbit/s (@48 kHz)		 352 kbit/s (@48 kHz) 576 kbit/s (48kHz에서 24비트) 279 kbit/s 420 kbit/s 1411 kbit/s (@ 44.1kHz)
일정한 일정한 일정한 일정한 변수 일정한
코덱 레이텐시 ? 1.8 ~ 2.0 밀리초 ? 1.8 ~ 2.0 밀리초 1.4 ~ 2.0 밀리초 –
하드웨어 송신기 레이텐시 ? ? ms 40 ms[29]
(전용 안테나 사용)		 ? ms 80 ms[30] –
소프트웨어 송신기 지연(대부분의 전화기) 200 ~ 500 밀리초[31]
송신 장치에 따라서는		 –
하위 호환성 – SBC SBC, aptX SBC, aptX SBC, aptX, aptX HD ?
소리
퀄리티		 THD+N(1kHz시) -67dB[32] 또는 -85dB?[22] −85 dB -80dB[33] 또는 -90dB?[22] −90 dB - 100 dB
멀티톤(1kHz) - 100 dB ? - 100 dB −90 dB - 100 dB
멀티톤(10kHz시) - 65 dB ? −90 dB −85 dB −95 dB
크로스 토크 - 120 dB ? - 155 dB −90 dB - 200 dB
SNR(1kHz시) 93 dB 93 dB 129 dB 130 dB 135 dB
콩 -0.18[32] 또는 -0.08?[22] ? 0.05인가[33] 0.04인가?[22] −0.06 0.045
BT를 통한 주파수 응답 20Hz ~ 22.7kHz 20Hz ~ 22.7kHz 20Hz ~ 22.7kHz 20Hz ~ 22.7kHz

aptX

aptX 오디오 코덱은 소비자 및 자동차 무선 오디오 애플리케이션, 특히 "소스" 장치(스마트폰, 태블릿 또는 노트북)와 "싱크" 액세서리(예: 블루투스 스테레오 스피커, 헤드셋 또는 헤드폰) 사이의 Bluetooth A2DP 연결/페어링을 통해 손실된 스테레오 오디오를 실시간으로 스트리밍하는 데 사용됩니다.Bluetooth 표준이 요구하는 디폴트 서브밴드 코딩(SBC)에 비해 aptX 오디오 코딩의 소닉 이점을 얻으려면 이 기술을 트랜스미터와 리시버 양쪽에 통합해야 합니다.CSR aptX 로고가 부착된 제품은 [34]상호 운용성이 인정됩니다.

확장 aptX

향상된 aptX는 전문 오디오 방송 애플리케이션을 위한 4:1 압축률의 코딩을 제공하며 AM, FM, DAB, HD 라디오 및 5.1에 적합합니다.확장 aptX는 최대 4개의 스테레오 쌍의 AES3 오디오를 처리할 수 있으며 전송을 위해 1개의 AES3 스트림으로 압축할 수 있습니다.확장 aptX는 16, 20 또는 24비트의 비트 깊이를 지원합니다.48kHz로 샘플링된 오디오의 경우 E-aptX의 비트환율은 384kbit/s(듀얼채널), 768kbit/s(쿼드채널), 1024kbit/s(5.1채널 및 스테레오)입니다.최저 비트레이트는 16kHz로 샘플링된 모노오디오의 경우 60(?)kbit/s로 광대역텔레포니코덱(보통 16kHz [35]샘플링 레이트로 동작)의 바로 아래에 약 7.5kHz 주파수 응답을 제공합니다.

aptX 라이브

APTX Live는 저복잡도의 오디오 코덱으로, 라이브 퍼포먼스(일명 A.k.a) 등 대역폭이 제한된 시나리오에서 디지털 무선 마이크 채널 밀도를 최대화하도록 특별히 설계되었습니다.프로그램 제작 및 특별 이벤트(Program Making and Special Events), 무선 기반 장치(무선 마이크, 인이어 모니터링, 토크백 시스템)의 스펙트럼 효율성이 주요 운영 고려사항이 되고 있다.APTX Live는 음향 무결성(약 120dB 다이내믹 범위)을 유지하면서 최대 8:1의 24비트 해상도의 디지털 오디오 스트림을 압축하고 48kHz 샘플링 속도로 약 1.8ms의 지연을 보장합니다.또한 aptX Live에는 Bit Error Rate(BER; 비트 오류율)가 지나치게 높은 상황에서 연결을 지원하는 기술도 포함되어 있습니다.

aptX LL

aptX LL 또는 aptX 저레이텐시는 Bluetooth A2DP 오디오프로파일 표준을 사용하여 단거리 무선으로 청취자에게 스테레오 오디오를 전송할 때마다 쾌적한 오디오 비디오 동기화가 필요한 비디오 및 게임 어플리케이션용입니다.이 테크놀로지는 블루투스 상에서 32밀리초의 엔드 투 엔드 레이텐시를 제공합니다.이에 비해 표준 블루투스 스테레오의 레이텐시는 시스템의 구현과 버퍼링에 따라 크게 다릅니다.표준 SBC 인코딩/디코딩을 사용하여 엔드 투 엔드 지연을 40 ms 미만으로 실현하는 솔루션을 이용할 수 있습니다.브로드캐스트TV에서 오디오와 비디오의 동기화에 권장되는 지연은 +40밀리초와 -60밀리초 이내(각각 비디오 [36]전후의 오디오)입니다.그러나 AptX Low Latency는 전용 무선 안테나가 필요하기 때문에 스마트폰에서 많이 채택되지 않았고 퀄컴에 의해 AptX [37]Adaptive로 교체되었습니다.주요 경쟁사는 LLAC이다.

aptX HD

aptX HD 또는 aptX High Definition의 비트 전송률은 576 kbit/s입니다.최대 48kHz의 고화질 오디오 샘플링 레이트와 최대 24비트 샘플 분해능을 지원합니다.이름과는 달리 코덱은 여전히 [38]손실된 것으로 간주되지만, 평균 또는 피크 압축 데이터 레이트를 제한된 수준에서 제한해야 하는 애플리케이션에 대해서는 "하이브리드" 코딩 방식을 사용할 수 있습니다.여기에는 대역폭 제약으로 인해 완전히 무손실 코딩이 불가능한 오디오 섹션에 대해 "무손실" 코딩을 동적으로 적용하는 것이 포함됩니다."Near lossless" 코딩은 최대 20kHz의 오디오 주파수와 최소 120dB의 다이내믹 범위를 유지하면서 고화질 오디오 품질을 유지합니다.경쟁사는 소니와 LHDC가 개발한 LDAC 코덱이다.

aptX HD의 또 다른 확장 가능한 파라미터는 지연시간을 코딩하는 것입니다.압축 수준 및 계산 복잡도 등 다른 매개 변수와 동적으로 거래할 수 있습니다.aptX HD 코덱의 레이텐시는 다른 설정 가능한 파라미터 설정에 따라 48kHz 샘플링된 오디오에 대해1 ms까지 작게 스케일링할 수 있습니다.aptX HD는 특히 다른 무손실 코덱에 비해 뛰어난 성능을 발휘하기 때문에 지연에 민감한 코덱에 특히 적합합니다.ractive 오디오응용 프로그램

많은 무손실 코덱은 MP3나 AAC 등 기존의 무손실 코덱에 비해 계산 오버헤드가 낮다는 장점이 있습니다.이것은 특히 저전력 모바일 디바이스에서 실행되는 내장 오디오 어플리케이션에서 중요합니다.APTX HD는 압축 및 코딩 지연 수준과 같은 다른 운영상의 제약 조건을 준수하면서 오디오의 각 짧은 세그먼트에 대해 가장 간단한 코딩 함수를 동적으로 선택함으로써 낮은 계산 오버헤드를 촉진합니다.다른 측정 가능한 파라미터 설정에 따라 aptX HD는 신호 처리 확장을 갖춘 최신 RISC 프로세서에서 10 MIPS만을 사용하여 48kHz 16비트 스테레오 오디오 스트림을 인코딩할 수 있습니다.대응하는 디코더는 같은 플랫폼 상에서6개의 MIPS만을 나타냅니다.

사용자 메타데이터 및 특수 동기화 데이터를 구성 가능한 속도로 압축 포맷에 통합할 수 있습니다.후자를 사용하면 Quality of Service(QoS; 서비스 품질)가 급속히 변화할 수 있는 통신 링크를 통한 데이터 파손 또는 손실 시 디코더 재동기화가 고속화됩니다.파라미터 설정에 따라 디코더 재동기화는 1~2밀리초 [39][40]이내에 발생할 수 있습니다.

aptX 적응형

aptX Adaptive는 고품질의 오디오 품질과 낮은 레이텐시를 목적으로 하는 차세대 동적 조정 가능한 오디오 코덱입니다.aptX Adaptive의 비트 전송률은 279kbps에서 420kbps 사이에서 동적으로 확장됩니다.전용이 아닌 공유 무선 안테나에서도 [37]동작합니다.퀄컴은 새로운 압축 알고리즘이 5:1에서 10:1 사이의 압축률을 제공한다고 주장하고 있습니다.이를 통해 279kbps 및 420kbps의 aptX Adaptive는 352kbps의 aptX 및 576kbps의 aptX HD와 동일한 음질을 낼 수 있습니다.APTX Adaptive는 44.1, 48 및 96kHz 샘플링 속도로 16 및 24비트 깊이를 지원합니다.그러나 실제 96KHz 지원은 실제 제품 하드웨어 구현에 따라 달라집니다.예를 들어 B&O H95는 AptX Adaptive를 지원하더라도 최대 48KHz만 지원합니다.하드웨어 aptX 적응형에서는 엔드 투 엔드 레이텐시가 [30]80밀리초이지만 대부분의 전화기는 소프트웨어 송신기를 사용하고 있습니다.이것은 [41]다른 코덱에 비해 레이텐시의 이점이 없습니다.aptX 적응형은 오래된 aptX 및 aptX HD 코덱과의 하위 호환성도 있지만 aptX [37][42][43][44]LL과는 호환되지 않습니다.

aptX 음성

APTX Voice는 aptX Adaptive의 새로운 기능으로, 블루투스 액세서리를 사용하여 음성 통화를 하는 사용자의 음질을 크게 향상시키도록 설계되었습니다.이를 위해서는 Bluetooth 핸즈프리 [45]프로파일 내에서 32kHz의 음성 콜 품질을 제공합니다.

동작 모드

CD 품질의 16비트 44kHz(최대 22kHz 신호 대역폭) 스트림은 64탭 QMF(Quadrature Mirror Filter)의 2개 레이어에 의해 11kHz(각각 최대 5.5kHz 신호 대역폭)의 4개의 16비트 서브밴드로 분할됩니다.첫 번째 64탭 QMF는 2개의 밴드(0~11kHz 및 11~22kHz 대역)로 분할된 후 각각 다른 64탭 QMF에 공급되어 4개의 밴드(0~5.5kHz, 5.5~11kHz, 11~16.5kHz 및 16.5~22kHz)로 분할됩니다.일반적으로 낮은 대역에 비해 높은 대역에서 분산이 감소될 것으로 예상되기 때문에 ADPCM을 사용하여 비트를 최적으로 할당합니다.

각 대역은 대역 1(0-5.5kHz 스펙트럼), 대역 2의 4비트(5.5~11kHz), 대역 3과 4의 각 2비트(11~16.5kHz 및 16.5~22kHz)의 비트 할당을 사용하여 ADPCM으로 부호화됩니다.각 서브밴드(예를 들어 9, 2, 3, 2 등)의 분산 해석에 근거한 적응 비트 재할당에 의해 장래의 변경이 검토된다.

그 결과, 모노 채널의 경우, 16비트 @44.1kHz=705.6kbit/s의 입력을 (4×16)64비트 @11.025kHz=705.6kbit/s로 변환한 후 (8+4+2+2)16비트 @11.025kHz=124.4k/s로 변환한다.

옵션으로(작은 지연을 추가) 단기 RMSE 분석기를 사용하여 동적 범위를 줄이고, 따라서 조용한 경로(즉, 손실 형식)에서 더 효과적으로 비트를 할당합니다.

스테레오 신호의 경우 표준 PCM 1.4-Mbit 스트림을 352Kbit/sec aptX 스트림으로 변환한다.

자세한 내용은 EP0398973B1[46] 특허를 참조하십시오.주된 이유는 높은 주파수에서 신호의 변동이 감소하기 때문에 ADPCM과 같은 코덱을 사용한 코딩이 가능하기 때문입니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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외부 링크