Introduction à l'Audio -

Introduction à l'Audio

Notre but est de vous montrer en premier lieu les différents mots techniques de base que vous pourrez rencontrer lors de votre train-train quotidien. Apres les explications du vocabulaire, nous allons vous détailler les variétés de compression audio que vous pouvez retrouver fréquemment dans la vie comme les baladeurs MP3, les GSM ou iPod. Ces variétés de compression audio seront divisées en 2 catégories étant donné qu’on distingue les compressions sans pertes ou avec pertes.

Les audiophiles

Un audiophile est un humain à 4 pattes, qui est passionné de son, au contraire d’un mélomane qui est passionné par la musique. Il recherche toujours la meilleure qualité possible et voir imaginable. Le but recherché

Vocabulaires techniques

Gapless : un format Gapless signifie qu’il n’y aura pas de petite coupure entre deux morceaux.

DRM (Digital Rights Management) : signifie en français la « gestion numérique des droits d’auteur ». Cette technologie permet au propriétaire d’un contenu de le protéger et de contrôler ses droits (diffusion). Les DRM sont protégés par des cryptages, l’accès au contenu n’est autorisé qu’aux personnes disposant d’une licence.

Bitrate : un bitrate est utilisé pour déterminer la qualité d’un fichier audio ou vidéo. Un bitrate est le nombre de bits nécessaire pour encoder une seconde de son ou vidéo, il est exprimé en kilobits par seconde (kbps).

CBR (Constant BitRate) : Quelque soit la difficulté du signal (scène rapide ou lente) à tout moment, le débit de l’encodage restera constant et ne changera donc pas.Par exemple pour une durée de 20 minutes du bande audio ou vidéo d’un bitrate de 1150 kbps, voici la méthode pour calculer la taille du fichier de sortie après encodage CBR :

1150 kpbs = 1150 x 1024 bits

1 octet = 8 bits

1 Kilo octet = 1024 octets

1 Méga octet = 1024 Kilo octet

20 minutes = 1200 secondes

Calcul: 1150 x 1024 x 1200 / 8 / 1024 / 1024 = 168,45 Mo

VBR (Variable Bitrate): Par rapport au CBR, le VBR est justement fait pour faire varier le débit de l’encodage en fonction de la difficulté du signal (scène rapide ou lente). Ce type d’encodage nécessite d’être informé du bitrate minimum et maximum et d’un bitrate moyen que l’on souhaite obtenir. Il est assez compliqué de calculer la taille du fichier de sortie pour un encodage VBR.

ABR (Average BitRate) : voici un encodage dérivé du VBR qui tentera de respecter le bitrate cible qu’on lui aura imposé. La taille du fichier de sortie sera donc plus prévisible qu’un encodage VBR.

Types de compression

Rappel: pour les personnes qui ont malheureusement oublié ce que c’était une compression avec pertes ou non, référez vous à la page des notions sur la vidéo.

Les formats compressés avec pertes (lossy)

MP3

Le MP3 (Motion Picture Experts Group, Audio Layer 3) est un format de compression audio avec perte de données. Il est né en 1992 par l’institue iis Fraunhofer en allemagne avec la participation de Thomson. Ce format est capable de réduire d’environ 10 fois la taille d’un fichier audio sans perte de donnée tout en ne remarquant aucune différence avec l’originel.

Le MP3 souffre de plusieurs problèmes techniques comme sa bande passante qui est limité ainsi que son nombre de canaux (mono et stéréo). Le MP3 n’est pas Gapless et connait un problème de déformation en hautes fréquences. Pour répondre à ces conflits, le MP3pro est sorti.

MP3pro

Voici la version amélioré du MP3 crée par Thomson Multimedia. Le MP3pro est révolutionnaire car il permet d’obtenir une meilleure qualité sonore qu’un MP3 basique et un fichier de taille deux fois plus petite que qu’un fichier MP3 actuel. Par exemple pour garantir une qualité sonore assez correct avec une compression MP3, vous devez encoder vos fichiers avec un bitrate minimum de 128 kbits, mais pour une compression MP3pro, un bitrate de 64 kbits suffit. Pour les audiophiles qui possède par exemple 100 giga de fichier MP3, ils pourraient gagner 50 giga de place, ce qui est assez intéressant. Le seul problème est que vous devez disposer d’un player qui permettera de décompresser (ou compresser pour encoder) le format et donc, de lire vos musiques. Allez sur http://www.mp3prozone.com/download.htm pour télécharger le player (codec fournit avec).

WMA

Voici le WMA (Windows Media Audio) qui est un format de compression audio dérivé du MPEG4 de Microsoft. Le taux de compression du WMA est supérieur à celui du MP3 mais fut vite laissé derrière avec l’arrivée du MP3pro. Le WMA est équipé d’un DRM, ce qui est assez logique quand c’est développé par Microsoft (MS-DRM), mais il fut cracké par "Beale Screamer" que je salut.

VQF

Le VQF, inconnu de tous est un format de compression audio développé par Yamaha qui surpasse quand même le MP3. Il reste très lent à l’encodage et fut vite oublié.

AAC

L’AAC est un format de compression audio standardisé par l’ISO basé sur les nomes du MPEG-4, d’ou son nom MP4. Il fut conçu dans l’optique d’être le successeur du MP3 et donc de permettre la diffusion en ligne (Streaming cf: notions vidéos) et de supporter jusqu’à 48 canaux son. Malgré que l’AAC n’égalise pas le MP3, sa qualitée est supérieur à plus faibles débits. D’ailleur il fut choisit entre le MP3, le WMA et l’Atrac pour résider sur les DVD. L’ACC est Gapless et est le format utilisé par quelques baladeurs dont iPod.

Atrac3

L’atrac3 est un format de compression audio propriétaire de Sony qui ne peut être lu que sur les lecteurs MD compatible MDLP. Ce format a été conçu dans le but de multiplier par deux (LP2) ou par quatre (LP4) la capacité d’un MD. Etant un format propriétaire, l’Atrac3 est restreind par un DRM qui n’est pas à ma connaissance cracké. L’extension des formats Atrac3 sont en "*.omg", à ne pas confondre avec les conteneurs OGM.

OGG Vorbis

Le Vorbis, ainsi apellé est un nouveau format de compression et de diffusion distribué en Open Source qui permet de faire du streaming. Au niveau qualité sonore, un Vorbis et un MP3 auront la même qualité à bitrate égale mais le fichier du Vorbis sera plus petit que celui du MP3. L’encodage du vorbis est plus lent que celui du MP3, c’est pour cela qu’on pourrait dire qu’ils se valent. Les tags ID3 sont extensibles et le Vorbis supporte jusqu’à 255 canaux son. De plus, ce format est totalement libre et gratuit.

MPC

Le MPC est un format de compression audio basé sur le format vidéo MPEG-2 d’où ses surnoms Mpeg Plus ou MP+. Pour les audiophiles, le MPC est le format qui offre la meilleur qualité d’encodage audio. Ce format est gratuit, très rapide au niveau de l’encodage et il est Gapless.

Les formats compressés sans pertes (lossless)

Les formats compressés sans pertes ne sont pas beaucoup employé, c’est pour cela que nous ne détaillerons pas l’ensemble de ces formats. Voici une liste des formats compressés sans pertes accompagnés de leurs addresses officielles:

APE sur http://www.monkeysaudio.com/

optimFROG sur http://ghido.shelter.ro/

FLAC sur http://flac.sourceforge.net/

LPAC sur http://www-ft.ee.tu-berlin.de/~liebchen/lpac.html

RKAU sur http://rksoft.virtualave.net/rkau.html

WavPack sur http://www.wavpack.com/

Shorten sur http://www.softsound.com/Shorten.html

Vous pouvez retenir que le meilleur de catégorie est l’APE qui se fait concurrencer par un petit nouveau du nom d’optimFROG.

 

William BORIES

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