Bộ chuyển đổi MPEG sang M4A

MPEG (MPEG-1) là tiêu chuẩn nén video và âm thanh nền tảng được công bố vào tháng 8 năm 1993 bởi Moving Picture Experts Group dưới mã ISO/IEC 11172. Đây là tiêu chuẩn quốc tế đầu tiên cho nén mất dữ liệu của hình ảnh chuyển động và âm thanh đi kèm, thiết lập các nguyên tắc và kỹ thuật ảnh hưởng đến hầu hết mọi codec video sau này. Video MPEG-1 đạt được nén thông qua sự kết hợp của dự đoán bù chuyển động, mã hóa biến đổi cosin rời rạc và mã hóa entropy độ dài thay đổi, tổ chức quanh ba loại khung hình: I-frame (mã hóa intra), P-frame (dự đoán) và B-frame (dự đoán hai chiều). Tiêu chuẩn nhắm đến tốc độ bit khoảng 1,5 Mbps cho cả âm thanh và video kết hợp, tạo ra chất lượng tương đương băng VHS ở độ phân giải SIF (352x240 cho NTSC). Mức nén này được chọn cụ thể để phù hợp với thông lượng dữ liệu của ổ CD-ROM tốc độ 1x, tạo điều kiện cho định dạng Video CD đưa video kỹ thuật số đến người tiêu dùng vào đầu những năm 1990. Thành phần âm thanh, đặc biệt là Layer III (MP3), đã trở thành định dạng âm thanh có ảnh hưởng lớn nhất trong lịch sử. Cấu trúc khung hình I/P/B, phương pháp ước lượng chuyển động và mã hóa biến đổi dựa trên khối đã thiết lập khuôn mẫu kiến trúc mà mọi codec video lớn đều tuân theo, từ MPEG-2 qua H.264 và xa hơn nữa. Dù đã bị vượt qua về hiệu suất nén từ lâu, MPEG-1 vẫn được hỗ trợ bởi hầu như tất cả phần mềm phương tiện.

M4A là phần mở rộng tệp ưa thích của Apple cho nội dung chỉ có âm thanh trong container MPEG-4 Part 14, được áp dụng rộng rãi sau khi iTunes Music Store ra mắt năm 2003. Phần mở rộng này phân biệt luồng thuần âm thanh với tệp MP4 có video, báo hiệu cho trình phát rằng không có track video. Bên trong, tệp M4A thường bọc luồng bit AAC-LC (Advanced Audio Coding, Low Complexity), dù payload Apple Lossless (ALAC) cũng sử dụng cùng phần mở rộng. Các tệp M4A mã hóa AAC mang lại chất lượng âm thanh tốt hơn MP3 ở cùng bitrate, nhờ cải thiện sao chép dải phổ, định hình nhiễu theo thời gian và mô hình tâm lý âm học tinh chỉnh. Hỗ trợ tốc độ lấy mẫu lên đến 96 kHz và độ sâu bit lên đến 24-bit. Tích hợp hệ sinh thái Apple hoàn toàn liền mạch — iTunes, Apple Music, iPhone, iPad và macOS đều xử lý M4A nguyên bản — trong khi hỗ trợ bên thứ ba bao gồm VLC, foobar2000, Android và hầu hết hệ thống giải trí ô tô. Ba lợi ích thiết thực định nghĩa định dạng: hiệu suất mã hóa vượt trội so với các codec lossy cũ, siêu dữ liệu phong phú qua cấu trúc atom MP4 (ảnh bìa, chương, lời bài hát), và tính linh hoạt kép phục vụ cả quy trình lossy lẫn lossless.