Format WAV : Format audio non compressé, qualité CD.
Taille fichier : \( \text{Taille} = \text{Durée} \times \text{Débit binaire} \)
Durée = 4 min = 240 s, \( f_e = 44100 \) Hz, \( n = 16 \) bits, 2 canaux
Débit = \( f_e \times n \times \text{nombre de canaux} \)
Débit = \( 44100 \times 16 \times 2 = 1411200 \) bits/s
Taille = \( 1411200 \times 240 = 338688000 \) bits
Taille = \( 338688000 / 8 / 1024 / 1024 \approx 40.4 \) Mo
Le fichier WAV fait environ 40.4 Mo pour 4 minutes en qualité CD
• Formule : Taille = Durée × Débit binaire
• Débit : Débit = \( f_e \times n \times \text{canaux} \)
• Conversion : 1 octet = 8 bits, 1 Mo = 1024² octets
Format MP3 : Compression avec perte basée sur la psychoacoustique.
Taux de compression : \( \frac{\text{Taille originale}}{\text{Taille compressée}} \)
4 min = 240 s, 44.1 kHz/16 bits/stéréo → 40.4 Mo (exercice 1)
Bitrate = 128 kbps = 128000 bits/s
Taille = \( 128000 \times 240 = 30720000 \) bits = 3.7 Mo
Taux = \( \frac{40.4}{3.7} \approx 10.9 \)
Le MP3 est environ 11 fois plus petit que le WAV original
Le taux de compression est d'environ 11:1 pour MP3 128 kbps
• Taux : \( \frac{\text{Taille originale}}{\text{Taille compressée}} \)
• MP3 128 kbps : Compression ~10:1
• Qualité : Acceptable pour l'écoute courante
Bitrate : Quantité de données par seconde (kbps).
Qualité : Plus élevé = meilleure qualité mais fichier plus lourd.
Qualité acceptable pour l'écoute courante, taux de compression ~10:1
Qualité proche du CD, taux de compression ~7:1
Qualité quasi imperceptiblement inférieure au CD, taux ~4:1
128 kbps pour mobile, 192 kbps pour écoute régulière, 320 kbps pour haute qualité
Plus le bitrate est élevé, meilleure est la qualité mais plus le fichier est lourd
• 128 kbps : Qualité acceptable, bon compromis taille/qualité
• 192 kbps : Qualité bonne, proche du CD
• 320 kbps : Qualité excellente, presque sans perte
FLAC : Free Lossless Audio Codec, compression sans perte.
Avantages : Réduction de taille sans perte de données.
FLAC compresse de ~2:1 sans perte de qualité
FLAC préserve la qualité originale, MP3 perd des informations
Idéal pour l'archivage, compatible avec la plupart des lecteurs
Fichier plus petit que WAV mais plus gros que MP3
FLAC offre une compression sans perte, idéale pour l'archivage de qualité
• Compression : ~2:1 sans perte
• Compatibilité : Supporté par la plupart des lecteurs
• Usage : Archivage de qualité, backup de fichiers originaux
Psychoacoustique : Étude de la perception auditive.
Compression : Exploitation des limitations de l'audition humaine.
Un son fort masque les sons faibles à proximité fréquentielle
Un son masque les sons proches dans le temps
L'oreille est moins sensible aux très basses et très hautes fréquences
Les algorithmes suppriment les informations inaudibles
La compression exploite les limitations de l'audition humaine pour supprimer les données inutiles
• Masquage : Son fort masque les sons faibles
• Limites : Oreille moins sensible aux extrêmes fréquences
• Exploitation : Suppression des données inaudibles
Débit de téléchargement : Vitesse nécessaire pour un flux audio en continu.
Calcul : Doit être supérieur au bitrate du fichier audio.
Le fichier audio a un bitrate de 320 kbps
320 kbps = 320 000 bits/seconde
320000 / 8 = 40000 octets/s = 40 ko/s
Il faut prévoir une marge pour les variations de débit
Un débit de téléchargement de 40 ko/s minimum est nécessaire pour MP3 320 kbps
• Débit minimum : Doit égaler le bitrate du fichier
• Conversion : 1 ko/s = 8 kbps
• Marge : Prévoir 10-20% supplémentaire pour la fluidité
Archivage musical : Conservation à long terme des fichiers audio.
Choix : Dépend de la qualité souhaitée et de l'espace disponible.
Qualité maximale pour l'archivage, compatibilité à long terme
WAV : qualité maximale mais très volumineux, FLAC : qualité maximale compressée
FLAC est open-source et largement supporté
FLAC pour l'archivage, WAV pour les traitements professionnels
FLAC est le format idéal pour l'archivage musical : qualité sans perte avec compression
• Archivage : Privilégier les formats sans perte
• FLAC : Qualité maximale avec réduction de taille
• Compatibilité : Format open-source bien supporté
AAC : Advanced Audio Coding, successeur de MP3.
Avantages : Meilleure efficacité de compression.
AAC offre meilleure qualité à bitrate égal que MP3
AAC 128 kbps ≈ MP3 160-192 kbps en qualité
MP3 plus universellement supporté que AAC
AAC pour iOS/Android, MP3 pour compatibilité maximale
AAC est techniquement supérieur à MP3 mais MP3 est plus universellement compatible
• Efficacité : AAC > MP3 à bitrate égal
• Compatibilité : MP3 plus répandu que AAC
• Usage : AAC pour mobiles, MP3 pour large diffusion
Psychoacoustique : Étude de la perception auditive.
Exploitation : Algorithmes utilisent les limitations de l'audition.
Suppression des données inaudibles par l'oreille humaine
Un son fort masque les sons faibles à proximité fréquentielle
L'oreille est moins sensible aux très basses et très hautes fréquences
Les codecs identifient et suppriment les données inutiles
La compression exploite les limitations de l'audition humaine pour réduire la taille sans perte perçue
• Masquage : Utilisation des limitations auditives
• Algorithme : Identification des données inaudibles
• Objectif : Réduction sans perte perçue
Compromis : Relation entre qualité audio et taille de fichier.
Choix : Dépend de l'utilisation et des contraintes techniques.
WAV : qualité maximale, très volumineux; FLAC : qualité sans perte, taille réduite
MP3 128 kbps : bon compromis, 320 kbps : qualité proche CD
Streaming : formats compressés, Archivage : sans perte
Le choix dépend de l'usage, de la qualité requise et des contraintes techniques
Le choix du format dépend de l'usage : qualité vs taille, compatibilité, contraintes techniques
• Usage : Streaming → formats compressés, Archivage → sans perte
• Contraintes : Espace, bande passante, compatibilité
• Compromis : Adapter le format à l'usage prévu
