A) Les caractéristiques du format audio
Un format dit audio est un type de fichier utilisé pour stocker des sons sous format numérique. Ce signal est transformé en fichier puis de nouveau en signal qui est fait grâce à un programme appelé CODEC soit Codeur / Décodeur. Au fil des années de nombreux codec sont apparus avec leurs avantages et spécificités différentes. Il faut tout de même se dire qu'il existe deux groupes de codages qui sont très différents soit le codage destructif et non destructif. Pour ces groupes ils existent de fortes différences: Les techniques de compression destructrices se basent essentiellement sur des méthodes qui exploitent les capacités de l'oreille humaine. Nous savons que nous pouvons percevoir des fréquences de 20Hz à 20KHz (variable selon les individus). Prenons comme exemple un morceau de musique contenant des fréquences hors de cette gamme. Il est donc possible de les supprimées.
Pour aller plus loin, nous savons que les fréquences situées dans la gamme [2 kHz - 5 kHz] son mieux perçus par l'oreille humaine. En effet, moins de 5dB de niveau sonore suffisent pour entendre les fréquences situées dans cette bande alors qu'il faut plus de 20dB pour entendre les fréquences situées en dessous de 100Hz ou au-dessus de 10kHZ. Ces constatations peuvent être exploitées pour réduire la taille des fichiers. On peut par exemple décider que toutes les fréquences au-dessus de 15kHz seront supprimées. Voilà donc une technique de compression rapide et efficace.
Il existe aussi une destruction de sons par rapport à son niveau sonore. En effet, si un son est considéré comme trop faible par rapport à certain il est supprimés ou encore les sons en stéréos sont représenté par un seul et même enregistrement car les 2 bandes de sons étant similaires le codage n'enregistrera qu'une seule bande. Il existe une autre solution plus utilisé qui consiste à faire varier le "niveau de compression" du MP3 en fonction du bitrate (débit de bits). Par exemple, un bitrate de 128 kb/s permet d'obtenir approximativement la qualité des signaux "radio" alors qu’à partir de 160 kb/s le résultat se rapproche de la qualité d'un CD. Ce caractère permet donc de diminuer fortement le volume du fichier. Il existe bien sûr d'autres particularités du codage destructif. Si nous prenons comme exemple un codage non destructif. On considère qu'un son est une fréquence et donc une seconde de musique est une succession de fréquence. Il y a certaines caractéristiques qui permettent de réduire la longueur du codage comme par exemple si un son est répété plusieurs fois à la suite nous pouvons utiliser seulement 2 chiffres soit un pour coder la fréquence et un autre pour le nombre de répétition alors que si un son se répète 15 fois il faudra 15 chiffres soit une forme prenant une place beaucoup plus important. Pour ce type de codage une méthode revient très souvent soit l'algorithme de Huffman. (Ne se limite pas qu’aux sons) Elle repose sur l'utilisation d'un code de longueur variable et la probabilité d'apparition d'une même fréquence. Au final plus une fréquence est utilisée plus son code sera court et le contraire pour une fréquence qui est peu présente (peut de bits utilisés). Le fichier est lu une 1ère fois et on dresse un tableau des fréquences apparaissant et le nombre de fois où elles apparaissent. On en déduit le code approprié. Ce codage est utilisé en dernier lieu. C'est la phase finale de la compression.
Au final on se rend compte que la compression d'un fichier audio est limitée si nous ne voulons pas baisser la qualité de la bande sonore. Il faut donc faire un choix et c'est pourquoi différents codages ont été créés pour répondre au besoin de tous. Nous allons donc vous en présenter les principaux.
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