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ATRAC3のエンコードは帯域分割フィルターとMDCT(変形離散コサイン変換)を組み合わせ、4つの周波数帯域(0〜5.51/〜11.03/〜16.54/〜22.05kHz)に分割した信号をスペクトル信号に変換した上でトーン信号を抽出し、残りの非トーン成分と個別に信号の特性に応じて符号化する。
前半はmp3と同様だが、後半の符号化手法のおかげで「mp3エンコーダーより軽い処理で」音質を落とさずにエンコードが可能なのが特徴の一つである。
また、ATRAC3ではステレオ信号の左右の位相差を利用して圧縮率を高めるジョイントステレオにも対応している。
ビットレートは132kbps/105kbps/66kbpsから選択可能である。
MIMEタイプ名は「audio/vnd.sony.atrac3」である。
ファイルの拡張子は通常は「.aa3」だが、OpenMG(MagicGate)で暗号化されたものは「.oma」または「.omg」となる。
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