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Le secret de la compression audio : quelle technologie étonnante se cache derrière le MP3 et l'AAC ?
Dans le monde de l'audio numérique, les formats d'encodage audio tels que MP3 et AAC font désormais partie de notre vie quotidienne. Non seulement ces formats nous permettent de stocker et de transférer de la musique de manière pratique, mais ils utilisent également une technologie sophistiquée pour rendre la perte de qualité sonore pendant le processus de compression pratiquement inaudible. Quelle technologie étonnante se cache derrière ces formats ?
Concepts de base des formats de codage audio
Le format de codage audio est un format de représentation de contenu utilisé pour stocker ou transmettre de l'audio numérique. Ces formats peuvent réduire efficacement la taille des fichiers et faciliter le streaming en ligne. Par exemple, MP3 et AAC sont les formats de codage audio les plus courants, qui utilisent tous deux des algorithmes de transformation en cosinus discret modifiée (MDCT) et de codage perceptif.
Une fois le contenu audio encodé, il est généralement enveloppé dans un format conteneur, de sorte que l'utilisateur n'a pas de fichier AAC brut, mais plutôt un fichier audio .m4a, qui est un conteneur MPEG-4 Part 14 contenant Audio codé AAC. .
Choisir entre les formats de compression avec et sans perte
Les formats d'encodage audio peuvent généralement être divisés en formats sans perte et en formats avec perte. Les formats sans perte réduisent les données audio à la quantité totale de données nécessaires pour représenter le son, mais peuvent être décodés dans leur forme originale non compressée. En revanche, les formats avec perte réduisent encore davantage la résolution binaire de l’audio, ce qui peut réduire considérablement la quantité de données mais entraîne une perte irréversible de la qualité sonore.
La plupart des fichiers audio transmis (streaming) utilisent généralement un codage audio avec perte, car des tailles de fichier plus petites facilitent leur distribution.
Contexte historique de l'évolution technologique
L'histoire de la technologie de codage audio remonte aux années 1950, lorsque Bell Labs a déposé un brevet pour la modulation par impulsions codées différentielles (DPCM). Au fil du temps, de nombreuses techniques de codage perceptif ont été développées, notamment le codage prédictif linéaire (LPC) et l'algorithme de prédiction linéaire excitée par code (CELP) proposé dans les années 1980.
Vers 1974, la transformée en cosinus discrète (DCT) a été développée, qui a ensuite fourni la base de la transformée en cosinus discrète modifiée (MDCT) utilisée dans les formats de compression audio modernes tels que MP3 et AAC.
Principes techniques du MP3 et de l'AAC
MP3 et AAC peuvent réaliser une compression audio efficace car ils tirent parti de la perception du son par l'oreille humaine et suppriment les données inutiles grâce à un modèle de codage perceptif. La principale caractéristique du MP3 est qu'il existe sous la forme d'un flux de données, tandis que l'AAC est considéré comme un format d'encodage plus moderne et plus efficace, qui peut fournir une meilleure qualité sonore, en particulier à des débits binaires élevés.
Comme de nombreux autres formats de codage audio, MP3 et AAC suivent le principe du codage perceptif, en essayant de supprimer certaines données de la source sonore d'une manière imperceptible à l'oreille humaine.
Perspectives d'avenir des formats de codage audio
Les formats d’encodage audio continueront d’évoluer à mesure que la technologie progresse. Les technologies émergentes telles que l’audio circulaire et les techniques de compression sans perte plus efficaces suscitent de plus en plus d’attention. À l’avenir, des normes d’encodage plus efficaces pourraient émerger, améliorant la qualité sonore tout en réduisant davantage l’espace de stockage requis.
ConclusionComprendre les formats d’encodage audio tels que MP3 et AAC nous aide non seulement à mieux apprécier la musique, mais rend également les gens curieux de la technologie qui les sous-tend. Par conséquent, l’évolution du codage audio et les avancées technologiques continuent de remettre en question notre compréhension de la qualité sonore et de la facilité de stockage. Pouvons-nous nous attendre à voir émerger d’autres technologies audio étonnantes à l’avenir ?
