パラメトリックステレオ

パラメトリックステレオ（略称PS）^[1]は、デジタルオーディオのオーディオコーディング形式として使用されるオーディオ圧縮アルゴリズムです。これは、低帯域幅ステレオオーディオメディアのコーディング効率を高めるために役立つ、 MPEG-4パート3 （MPEG-4オーディオ）のオーディオオブジェクトタイプと見なされています。パラメトリックステレオは、オーディオをモノラルとして保存し、少量の追加情報とともに保存することで、ステレオオーディオ信号をデジタルコーディングします。この追加情報（「パラメトリックオーバーヘッド」と定義）は、モノラル信号が両方のステレオチャネルでどのように動作するかを示し、再生時に信号が真のステレオで存在することを可能にします。

AAC LC ( Advanced Audio Coding Low Complexity) と SBR ( Spectral Band Replication )、および PS (Parametric Stereo)を組み合わせたものがHE-AAC v2として定義されました。HE-AAC v1 デコーダーは、HE-AAC v2 ビットストリームをデコードするときにモノラル サウンドのみを生成します。パラメトリック ステレオは空間領域でスパース コーディングを実行します。これは、SBR が周波数領域で行うものと多少似ています。AAC HE v2 ビットストリームは、エンコーダーでステレオ オーディオをモノラルにダウンミックスし、2～3 kbit/s のサイド インフォメーション (パラメトリック ステレオ情報) を追加することで取得されます。これは、デコーダーでの空間強度ステレオ生成とアンビエンス再生を記述するためのものです。パラメトリック ステレオ サイド インフォメーションをモノラル オーディオ ストリームと共に持つことで、デコーダー (プレーヤー) は、非常に低いビットレートで元のステレオ パノラマの忠実な空間近似を再生できます。パラメトリック ステレオでは、パラメトリック サイド情報とともに 1 つのオーディオ チャネルのみが送信されるため、24 kbit/s にコード化されたパラメトリック ステレオ信号は、従来の方法でコード化された個別のステレオ オーディオ信号に比べて品質が大幅に向上します。単一のモノラル チャネルに費やされる追加のビットレート (一部の PS サイド情報と組み合わせて) により、同様のビットレートの標準ステレオ ストリームに比べて、オーディオの知覚品質が大幅に向上します。ただし、この手法は、最低のビットレート (約 16～48 kbit/s、DRMで使用されるxHE-AACでは最低 14.4 kbps) でのみ、良好なステレオ印象を与えるのに有効です。そのため、非常に低いビットレートで知覚品質を向上させることはできますが、通常、透明性は達成されません。これは、この手法によるオーディオのステレオ ダイナミクスのシミュレートには限界があり、ビットレートに関わらず知覚品質が一般的に低下するためです。

パラメトリックステレオは、低帯域幅ステレオメディアのオーディオのコーディング効率をさらに高める必要性から開発されました。さまざまな反復と改良を経てきましたが、MPEG-4オーディオの機能セットに含まれたときに初めてアルゴリズムとして標準化されました。^{[1]パラメトリックステレオは、もともとスウェーデンのストックホルムで}フィリップスとコーディングテクノロジーズによって開発され、2004年にイタリアのナポリで開催された第7回国際デジタルオーディオ効果会議（DAFx'04）で初めて発表されました。^[2]

MPEG-4 の実装は、ミックスされたモノラル オーディオの各周波数帯域ごとに左右のチャンネルの相対量、遅延、相関 (コヒーレンス) を指定することに基づいています。このアプローチでは許容できない遅延が発生するため、過渡信号には特別な処理が行われます。遅延や相関を記録しない強度ステレオ コーディングと比較して、PS はより多くのアンビエンスを提供できます。^[2]

PS への変更は引き続き提案されています。

• 2006年の会議報告では、ダウンミックスにおける振幅の損失を軽減する方法が説明されています。^[3]
• 2009年の論文ではPSにパイロットベースのコーディングが追加されている。^[4]
• 2011年の会議論文では、PSアーティファクトを記録して除去するための追加の「残留情報」の使用について説明されています。^[5]

MPEG Surround はPS に関連する技術を使用します。

• MPEG-4 パート 3