Les formats audio (Part.2)

Écrit par MixCorner le 7 janvier 2016, dans - Audio - Dossier. | 22 visites pour cet article.

PRÉSENTATION

La dernière fois, nous avons abordé les formats lossy qui ont le grand désavantage d’avoir une incidence sur l’intégrité d’un fichier audio. Prenez un fichier audio en wav, convertissez le en MP3 puis remettez le en wav et ce n’est plus le même fichier. Il est irrémédiablement modifié par la conversion en MP3. Avec le Lossless, nous n’avons pas ce phénomène mais bien sûr, ça a un « cout ».

UN PEU DANS LE DETAILS

Les formats Lossless utilisent des algorithmes différents de ceux des formats Lossy. Ils vont donc également compressés l’audio mais il sera possible de le décompresser à tout moment pour récupérer un fichier totalement identique à celui d’origine. Et toutes la différence est là, dans les algorithmes. Ils sont à l’audio ce que le format Zip est aux données. Lorsque, par exemple, vous compressez un fichier texte en Zip, vous retrouverez votre fichier intact, aucune phrase ne va manquer. Et bien là, c’est la même chose mais appliqué à l’audio. Alors, pourquoi ne pas utiliser que des formats Lossless me direz-vous ? Je vous en parle juste après ..

LE REVERS DE LA MEDAILLE

La raison est très simple. La taille des fichiers obtenus. Là, ou le MP3 peut réduire de 8 et 10 fois la taille d’un fichier non compressé, un Codec Lossless ne réduit que de 2 fois environ la taille voir moins.
Concrètement, sachant qu’une minute d’audio stéréo en wav pèse environ 10 Mo, voici le résultat que j’ai obtenu avec ce petit test que j’ai réalisé à partir d’un fichier wav (16 bit/44,1 kHz stéréo) qui pèse au départ 10,8 Mo.

Plus en détails, voici les réglages de compression de chaque Codec :
MP3 : (Réglages par défaut)

FLAC : (Réglages par défaut)

Ici, on voit très clairement l’impact du type de Codec sur la taille du fichier. On comprend pourquoi les plateformes de téléchargement légales optent presque systématiquement pour des formats comme le MP3 et le AAC.
Le deuxième problème des formats Lossless, c’est leur manque de compatibilité. Ne pensez pas mettre un fichier FLAC dans un iPhone pour ne citer que lui. La plupart des appareils MP3 n’en seront pas capables. Ce sont en général des formats réservés aux personnes « averties » comme les audiophiles par exemple.

LES FORMATS AUDIO LOSSLESS

Voici une liste (non exhaustive) :

  • FLAC (.flac) est certainement le plus connu et le plus supporté des formats Lossless. Il est également open source. FLAC désigne à la fois le format et le Codec utilisé par ce format. Développé à partir de 2000 par Josh Coalson, il connaitra de longs moments de stagnation mais une version 1.0 voit le jour en 2001 tout de même. En 2003, la fondation Xiph (Vorbis, Ogg) dont je vous parlais dans l’article sur les formats Lossy et Josh Coalson annoncent l’intégration de FLAC au projet de Xiph.org. Le développement continue et en 2013, une nouvelle version du Codec (1.3.0) voit le jour. Il est depuis arrêté.
  • ALAC (.m4a)(Apple Lossless Audio Codec) a été développé en 2004 par Apple pour son logiciel iTunes pour permettre aux utilisateurs de copier leurs CDs en haute qualité. Depuis 2011, ce n’est plus un format propriétaire, il est maintenant gratuit et open source.
    Le ALAC aussi appelé simplement Apple Lossless supporte jusqu’à 8 canaux à 16/20/24/32 bit avec une fréquence d’échantillonnage allant jusqu’à 384 kHz. Le taux de compression obtenu varie de 40 à 60% selon le type de musique compressée. L’extension de fichier utilisée est identique au AAC (.m4a) mais on en peut en aucun cas les comparer, l’un n’étant absolument pas le déviré de l’autre.
  • MPEG-4 SLS (.m4a) Encore un format qui inclue la très active fondation Fraunhofer (conjointement à l’Institute for Infocomm Research). Le MPEG-4 SLS (MPEG-4 Scale to Lossless) est une extension du MPEG-4 Audio dont la particularité est de permettre une compression adaptable pouvant rejoindre les spécifications Lossy. Les fichiers résultant sont bien encodés en Lossless mais jouable sur un appareil capable de lire du MPEG-4 Audio comme un iPod. Une partie de ce standard sera commercialisé par Fraunhofer sous le nom HD-AAC. L’extension utilisée est encore une fois le .m4a. Il y a de quoi compliquer les choses ….
  • Monkey’s Audio (.ape) Ce format existe depuis 15 ans et est toujours en développement actuellement. Il est développé par Matthew T. Ashland. Les principaux avantages sont un meilleur taux de compression que la plupart des autres formats Lossless et le support du Multithreading / Multi coeur. Cependant, il utilise un algorithme symétrique qui a pour désavantage d’utiliser autant de ressources pour encoder que pour décoder ce qui le rend inutilisable avec des appareils portables. Le Monkey’s Audio est totalement supporté sur Windows seulement. Sur les autres plateformes, seul le décodage est supporté.
  • WavPack (.wv) Ce qui est notable avec ce format, ce sont les différences de performances selon le style de musique. Ca peut varier de 30 à 70% de compression pour des musiques actuelles mais c’est sur les musique ayant une grande plage dynamique comme le classique que le WavPack fonctionne le mieux. Il existe la possibilité de créer des fichiers hybrides Lossless/Lossy comme avec le MPEG-4 SLS. WavPack est open source.
  • Shorten (.shn) Format un peu plus ancien dont la version finale (3.6.1) est sortie en 2007, il est maintenant « dépassé » par FLAC et WavPack (notamment) dont les développements sont encore actifs. Il est cependant encore un peu utilisé car, passé un temps, il a été officiellement utilisé pour des enregistrements de concert.
  • WMA Lossless (.wma) Sorti en 2003, ce format a été pensé pour l’archivage de CDs avec des taux de compression de 1,7:1 à 3:1. Les tailles obtenues pour un CD après compression varient de 206 Mo à 411 Mo (contre 650 non compressé) avec des débits allant de 470 à 940 kbit/s (données Microsoft). WMA Lossless ne fonctionne qu’en VBR (Variable Bit Rate).
  • ATRAC Advanced Lossless (.aa3) Comme MPEG-4 SLS et WavPack, cette version de l’ATRAC fonctionne de manière hybride. Le fichier est encodé en ATRA3/ATRAC3plus (donc en format à perte) mais il est accompagné d’un flux de correction de données stocké dans le fichier lui-même ce qui permettra à un lecteur compatible de lire au choix le fichier en Lossless ou pas. Ce format est utilisé par les Minidisc ainsi que les consoles PSP et PlayStation 3.

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