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Compression du SonMP3 |
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Après avoir découvert les standarts de compression pour les données multimédia des images, nous allons nous intéresser à celles du son. |
| Codage MP3 |
Le MP3 "MPEG Audio layer 3" est un format de compression de données audio par destruction de données audio développée par l'organisation de
standardisation internationale (ISO). Ce format permet de compresser à un taux de 1:12 les formats audio habituels (WAV ou CD audio).
Vous pouvez donc mettre l'équivalent de douze albums de musique sur un seul CD de mp3. De plus, le format mp3 n'altère pas le son pour
l'oreille humaine.
En fait la compression MPEG layer 3 consiste à retirer des données audio les fréquences inaudibles par l'oreille humaine. Il s'agit d'analyser les composantes spectrométriques d'un signal audio, et de leur appliquer un modèle psycho-accoustique pour ne conserver que les sons audibles. L'oreille humaine est capable de discerner des sons entre 0.20Khz et 20Khz, sachant que sa sensibilité est maximale pour des fréquences entre 2 et 5Khz (la voix humaine est entre 0.5 et 2Khz), suivant une courbe donnée par la loi de Fletcher et Munsen. La compression consiste à déterminer les sons que nous n'entendons pas et à les supprimer, on perd ainsi des données. |
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| Principe |
Effet de Masque : Gabriel Bouvigne explique: "Lorsque vous regardez le soleil et qu'un oiseau passe dans son axe, vous ne le voyez pas car la lumière provenant du soleil est trop importante. En acoustique, c'est similaire. Lorsqu'il y a des sons de fort volume sonore, vous n'entendez pas les sons faibles. Prenez l'exemple d'un orgue: lorsqu'un organiste ne joue pas, vous entendez le souffle dans les tuyaux, et quand il joue, vous ne l'entendez plus car il est masqué. Il n'est donc pas essentiel d'enregistrer tous les sons, c'est la première propriété utilisée par le format MP3 pour gagner de la place." Réservoir de bytes : Souvent, certains passages d'une musique ne peuvent pas être encodés sans altérer la qualité. Le mp3 utilise donc un petit réservoir de bytes qui agit en utilisant des passages qui peuvent être encodés à un taux inférieur au reste des données. Joint Stereo : Dans beaucoup de chaines hi-fi, il ya un boomer (ce qui produit les basses) unique. Cependant on n'a pas l'impression que le son vient de ce boomer mais plutôt des haut-parleurs satellites. En effet, en dessous d'une fréquence donnée l'oreille humaine est incapable de localiser l'origine du son. Le format mp3 peut exploiter (en option) cette astuce en utilisant la méthode du joint stereo. C'est-à-dire que certaines fréquences sont enregistrées en mono mais elles sont accompagnées d'informations complémentaires afin de restituer un minimum d'effet spatial. Codage de Huffman : Voir codage de Huffman |
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| Structure |
La structure d'un fichier MP3 est légèrement différente d'un fichier wav standart. On retrouve ainsi : 
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| Résultat |
Ainsi, une minute d'un CD-audio (à une fréquence de 44.1 khz, 16 bits, stéréo) ne prendra qu'un seul Mo.
Une chanson fait donc en moyenne 3 ou 4 Mo, ce qui rend son téléchargement possible par modem.
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