Compression d'un son

[inviteb1d82ffa]

Bonjour,

je me posais une question:

La taille d'un fichier non compressé dépend de la fréquence d'échantillonnage et de la quantification. Mais est-ce que la taille d'un fichier compressé en dépend aussi ?
Est-ce qu'en comprimant un fichier audio, la fréquence d'échantillonnage initiale et la quantification initiale vont être modifiées ? Car à vrai dire, la taille diminue mais est-ce car la fréquence d'échantillonnage diminue aussi ?

Merci de votre aide,
j'essaie de rechercher ce que je peux sur le sujet mais ne trouve rien.
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[jiherve]

bonsoir,
la compression si elle est sans perte ne change rien au signal, avec pertes ce qui est le cas le plus courant on perdra des "details".
La numérisation d'un information et la compression des données résultantes sont deux opération distinctes mais toutes deux influencent la taille du fichier obtenu.
JR

[Pio2001]

Bonjour,

Est-ce qu'en comprimant un fichier audio, la fréquence d'échantillonnage initiale et la quantification initiale vont être modifiées ? Car à vrai dire, la taille diminue mais est-ce car la fréquence d'échantillonnage diminue aussi ?

La fréquence d'échantillonnage n'est pas modifiée par l'opération qui est au coeur du processus de compression, mais la quantification disparaît. Le fichier compressé conserve une fréquence d'échantillonnage définie, mais ne comporte pas d'échantillons à proprement parler. Il faut redéfinir une nouvelle quantification au décodage.

Cependant, la compression d'un fichier audio est une série d'opérations qui peut tout-à-fait inclure un changement de fréquence d'échantillonnage en plus du changement de format, afin de gagner encore de la place.

La taille d'un fichier non compressé dépend de la fréquence d'échantillonnage et de la quantification. Mais est-ce que la taille d'un fichier compressé en dépend aussi ?

Dans le cas d'une compression mp3, Vorbis ou AAC, lorsque la fréquence d'échantillonnage et la quantification dépassent les limites de l'audition humaine, elle n'ont pas ou peu d'effet sur la taille du fichier compressé, car l'encodeur ignore toute information non audible.

En dessous des limites de l'audition, plus la fréquence d'échantillonnage de l'original est faible, plus le fichier compressé sera petit.
Pour la quantification, je ne sais pas.

[GBo]

Bonjour,
j'essaie de rechercher ce que je peux sur le sujet mais ne trouve rien.

Bonsoir, il faut à tout prix que tu précises si tu veux parler de compression avec perte (type MP3) ou sans perte (type FLAC).
cdlt,
GBo

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb1d82ffa]

Bonjour,

Merci de vos réponses.
Il s'agit d'une compression avec perte (format WAV compressé en format MP3).
Si je comprends bien, la quantification est changée (car en compressant on a un fichier de moindre précision) mais la fréquence d'échantillonnage n'est pas modifiée (car elle se trouve initialement (44,1 kHz) au dessus de limite de l'audition humaine qui est de 20 kHz ). Par contre, je n'ai pas très bien compris: il est dit que si la quantification dépasse la limite de l'audition humaine, elle n'est pas modifiée. Mais qu'est que la limite de l'audition humaine par rapport à la quantification ? J'ai ici une quantification initiale de 16 bits.

Merci beaucoup,
Cordialement.

[GBo]

Bonjour
Il existe des fichiers wav en 24 bits, c'est très courant. Il y en a même en 32 bits flottant dernièrement, ça permet d'enregistrer des sons sans besoin d'ajuster les gains lors de la captation (mais il faut 2 chaines de conversion dans l'enregistreur, car aucun converto actuel n'en est capable nativement).
Le 16 bits, c'est la quantification CD, c'est très bien pour consommer (écouter) la musique car on a bien cadré les signaux sur cette dynamique dans le studio de production, mais on n'enregistre plus en 16 bits (ni à 44.1 KHz d'ailleurs, mais plus volontiers à 48 ou 96 voire 192 kHz, même dans un modeste home studio).

[jiherve]

Bonjour,
Il n'y a aucune raison pour que la compression change systématiquement la quantification, c'est toutefois possible mais c'est assez barbare.
JR

[GBo]

Si si, puisqu'on parle du MP3, Pio2001 parle de l'étage du milieu je pense:



https://cs.stanford.edu/people/erobe...allocation.htm

[inviteb1d82ffa]

Donc au final, lors d'une compression avec pertes d'un fichier audio WAV en format MP3, ni le fréquence d'échantillonnage, ni la quantification ne sont modifiées ? Les "détails" détruits durant le processus sont donc ceux non audibles par l'oreille humaine ?

[GBo]

Les détails omis sont sensés être inaudibles selon des modèles psychoacoustiques moyens, mais le fait est qu'ils ne le sont pas dans certaines conditions (notamment si on prend un mauvais codeur ou qu'on compresse trop, pour certains morceaux etc...).
Bref, pour la musique en tout cas on ne devrait plus avoir à s'embêter avec du MP3 à notre époque où un HDD de 1 To coute dans les 50 Euros. Et même les walkman lisent le WAV ou AIFF (non compressés) ou FLAC (compressé sans pertes) de nos jours...

[inviteb1d82ffa]

D'accord, mais du coup je ne comprend pas comment on peut déterminer, lors d'une compression avec pertes, si la fréquence d'échantillonnage et la quantification ont été modifiées ? Ce n'est le cas que si le taux de compression est trop élevé ?

[jiherve]

re

Si si, puisqu'on parle du MP3, Pio2001 parle de l'étage du milieu je pense

Oui tu as raison la réponse de l'oreille aide bien dans ce cas , je raisonnais en changement brutal ce que je fais avec SOX pour obtenir des fichiers audio "jouables" par de petits µC, là je fait dans le radical Raw 8bits et entre 10kHz et 20kHz, cela fonctionne pas trop mal pour de la voix type robot.
JR

[GBo]

D'accord, mais du coup je ne comprend pas comment on peut déterminer, lors d'une compression avec pertes, si la fréquence d'échantillonnage et la quantification ont été modifiées ? Ce n'est le cas que si le taux de compression est trop élevé ?

En gros, la question, c'est comment fonctionne le codage MP3.

[agitateur]

On peut voir la chose autrement:
Bien malin celui qui arrivera ( et encore: dans des conditions parfaites ) à différencier un MP3 avec un codec récent ( 192 VBR minimum par exemple ), même sur un fragment de morceau précis bien discriminant, d'un wav....
Celui qui arrivera sur du 320 n'est a priori pas encore né.
De fait, pourquoi stocker du lourd pour rien ?

[GBo]

C'est ce que j'ai cru jusqu'à que j'investisse dans un casque de studio.

[inviteb1d82ffa]

En effet, je ne suis pas très calée sur le sujet... je connais les caractéristiques du format MP3 (compression avec perte d'informations, n'altère que faiblement les sons pour l'oreille humaine...). Seulement, en compressant au format MP3 on peut aboutir à diverses fréquences d'échantillonnages (cela dépend du taux de compression), non ? Quant à la quantification je n'ai pas réellement d'infos vis-à-vis du format MP3. Il faut savoir qu'il s'agit d'exercices de mise en pratique (je suis encore au lycée) que j'essaie d'approfondir. Merci de toutes vos informations.

[inviteb1d82ffa]

Ainsi, je pense qu'en compressant en format MP3, sauf si spécifié, le fréquence d'échantillonnage et la quantification ne sont pas modifiés. Sinon, cela altérerait de trop le fichier (or le format MP3 altère faiblement le son pour l'oreille humaine). Est-ce correct ?

Merci,
Cordialement.

[GBo]

Non ce n'est pas correct, car la quantification est totalement retravaillée comme Pio l'a dit

[inviteb1d82ffa]

Donc, ma toute première proposition était correcte: la quantification est modifiée, mais pas la fréquence d'échantillonnage ?

[inviteb1d82ffa]

Du coup ? est-ce bien cela ?

[obi76]

Donc, ma toute première proposition était correcte: la quantification est modifiée, mais pas la fréquence d'échantillonnage ?

Sans perte (FLAC etc) : rien n'est modifié.
Avec perte (MP3 etc) : ça peut modifier l'un et/ou l'autre (la qualité) pour gagner de la place

Pour le WAV ce n'est pas un format compressé : ce sont les données brutes.

[Pio2001]

Donc, ma toute première proposition était correcte: la quantification est modifiée, mais pas la fréquence d'échantillonnage ?

Un fichier mp3 possède une fréquence d'échantillonnage donnée.

A la compression, cette fréquence peut être modifiée. Par exemple, lorsque j'ai encodé une série d'extraits audio en mp3 à trois taux de compression différents, le taux de compression le plus faible a donné des fichiers dont le taux d'échantillonnage était identique à l'original (44100 Hz), mais les taux de compressions plus forts ont modifié ce taux et l'ont baissé à 32 kHz (compression moyenne) et 16 kHz (forte compression).

Par contre, un fichier mp3 n'a pas de quantification définie. Il faut choisir à quelle quantification on souhaite le décoder. Typiquement 16 ou 24 bits.

Par contre, je n'ai pas très bien compris: il est dit que si la quantification dépasse la limite de l'audition humaine, elle n'est pas modifiée. Mais qu'est que la limite de l'audition humaine par rapport à la quantification ? J'ai ici une quantification initiale de 16 bits.

16 bits correspondent à peu près à la limite de l'audition.

Mais je n'ai pas dit que la quantification ne serait pas modifiée si elle était supérieure à 16 bits. J'ai dit que le fichier mp3 résultant serait à peu près le même que si elle avait été de 16 bits seulement.