Format audio

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Cette page a pour ambition de rassembler des informations sur les différents formats numériques utilisés pour l'enregistrement audio. Il s'adresse aux personnes qui désirent pouvoir comparer ces formats. Aujourd'hui nous sommes confontés à la numérisation et à la sauvegarde de nos enregistrements sonores. Quel format utiliser, pour quelle application et comment obtenir le meilleur résultat.

Voici quelques informations qui vous permettront de mieux comprendre les différents formats audio, ainsi que leurs taux de compression et leurs caractéristiques.
Ces fichiers répondent à des algorithmes de compression/décompression codec différents (MP3,AIFF,WMA,OGG,AAC,VQF,FLAC, …).

Dans un format donné, les fichiers sont déclinés en plusieurs taux de compression (bitrate exprimé en kbps) qui induisent des niveaux de qualité sonore et des poids de fichier très différents. En théorie, plus le bitrate est haut, moins le fichier est comprimé. La qualité de ce fichier comprimé s'approche de la celle du fichier non comprimé. Par contre, plus le bitrate est bas, plus le rendu sonore perd de sa qualité. Nous constaterons que le bitrate ne constitue pas à lui seul l'assurance d'une conversion de qualité.
D'autre part, certains formats sauvegardent d'autres informations que des données sonores. Ainsi, on trouve souvent dans le fichier des informations complémentaires, comme par exemple le nom de l'auteur, un titre, voire une protection (le copyright), on les appelle les Tag. Ceux-ci ne sont lisibles que par certains logiciels.

[modifier] Comparaison des numérisations du son

[modifier] CDA (Compact Disc Audio)

Il s'agit simplement de l'extension qui apparaît sur les pistes des CD audio lorsqu'ils sont insérés dans le lecteur CD-ROM. Les CD audio du commerce répondent à la norme professionnelle "red book". (voir Disque compact)

Pour le calcul du poids : 44100*2(2octets=16bits)*2(stéréo)*60(secondes)

Le suffixe des fichiers créés est .cda

Pour	Non comprimé, forcément qualité CD
Contre	Volumineux, Pas de gestion de Tag (certains CD sont CD text)

[modifier] WAV (Waveform Audio Vector)

Mis au point par Microsoft et IBM, ce format mono ou stéréo est l'un des plus répandus. Le format "Disque compact" 44.1 kHz, 16 bits et stéréo nous servira de référence pour le calcul du poids et ratio des autres formats.

Pour le calcul du poids : 44100*2(octets=16bits)*2(stéréo)*60(secondes)+ en-têtes = 11 300 kilooctets/minute

Le suffixe des fichiers créés est .wav

Pour	Non comprimé (pour la version PCM)
Contre	Pas de gestion de Tag (certains CD sont CD text), limité à 2 Gio

(voir également généralités Wav)

[modifier] Ogg (ou OGG Vorbis)

Le Ogg (ou Ogg vorbis) est un format libre fruit de la fondation Xiph.org. L'OGG se différencie des MP3, WMA et autres AAC par son algorithme. Il segmente les sources audio en paquets successifs, l'algorithme de compression agissant dans un premier temps sur chaque paquet indépendamment des autres. Cela lui permet d'avoir très peu de faiblesses sur certaines fréquences et de conserver la même qualité quel que soit le type de musique.

Le suffixe des fichiers créés est .ogg

Pour	Comprimé, meilleure qualité que le MP3, open source, très bon pour le streaming, supporte 255 canaux
Contre	long à l'encodage

[modifier] AIFF (Audio Interchange Format File)

Equivalent du format Wav dans le monde Macintosh. Les résolutions 8, 16, 20, 24 et 32 bits (à virgule flottante) sont acceptées.

Le suffixe des fichiers créés est .aif

Pour	Non comprimé,
Contre	Très volumineux, une variante l'AIFF-C permet de comprimer la taille jusqu'à 6x.

[modifier] AAC (Advanced Audio Coding) ou MPEG-2 AAC

Il fait partie des successeurs du MP3. L'AAC, est une extension du MPEG-2 et a été amélioré en MPEG-4, MPEG-4 Version 2 et MPEG-4 Version 3. Il a été reconnu fin avril 1997.

Le suffixe des fichiers créés est .aac, .mp4, .m4a

Pour	Très bon codec destructif (mieux que MP3 et WMA),pas de trous (Gapless), mode 5.1 ou plus .
Contre	Durée d'encodage importante

Apple et l'ACC : Apple l'a choisi comme codec prévilégié, on le retrouve dans son iPod et son logiciel iTunes. Pour la vente musicale en ligne iTunes Music Store, la norme AAC ne proposant pas de système de gestion des droits numériques (DRMs), Apple a développé son propre système, appelé FairPlay. Notons qu'il est lisible sur Mac et PC.

[modifier] MP3 (MPEG-1 Layer III)

Star incontestée des codecs, MP3 est l'abréviation de Mpeg- 1 Audio Layer 3. Cet algorithme de compression prend naissance en 1987. L'ISO en fera un standard dans les années 92-93. La couche (Layer) III est la couche la plus complexe. Elle est dédiée à des applications nécessitant des débits faibles d'où une adhésion très rapide du monde internet à ce format de compression. Les taux de compression (ratio) sont d'ordinaire de 1 pour 10 (1:10) (1:4 à 1:12). Très rapide à l'encodage. Des royalties importantes sont à payer pour exploiter la licence MP3. Utiliser le MP3 lame dernier version la qualité peut etre comparer au AAC.

Le suffixe des fichiers créés est .mp3

type de compression : constant ou variable (VRB)

Pour	Grande compatibilité, gestion des tag ID3.
Contre	Compression destructive avec problèmes dans les aiguës, lors d'un ré-encodage on passe par un fichier .wav .

[modifier] MP3pro

Fruit de la collaboration entre Thomson Multimédia et l'Institut Fraunhofer, sorti à la fin de 2001, ce format combine l'algorithme MP3 et un système améliorant la qualité des fichiers comprimés appelé SBR pour Spectral Band Replication. A noter qu'un fichier MP3pro 64 kbps a le même poids qu'un fichier MP3 à 128 kbps pour une qualité similaire.

Le suffixe des fichiers créés est .mp3

Pour

Gain de place.

Contre

Doit obligatoirement être relu avec un lecteur mp3pro. un fichier 64 kbps relu avec un mp3 classique équivaut à un fichier mp3 de 60 kbps (coupure à 11 kHz). Moins bon que le mp3 (coupure avant 16kHz). - 64 kbps, qualité moyenne due à l’écrasement des pics, moins bon que l'ACC+, le seul encodeur gratuit supportant le MP3 Pro ne code qu'en 64 kbps, lors d'un ré-encodage on passe par un fichier .wav . Altération définitive des fichiers codés.

[modifier] VQF ou TwinVQ (Transform-domain Weighted Interleave Vector Quantization)

Développé par NTT Cyber Space Laboratories et soutenu par Yamaha. Dans le même esprit que le MP3. Il comprime encore plus et avec une meilleure qualité. On regrettera une durée d'encodage un peu trop longue, près de 10x face au MP3. De plus, arrivé bien plus tard, et distribué sous une licence très restrictive, il a eu peu d'adeptes…

Le suffixe des fichiers créés est .vqf,.vql ou .vqe

[modifier] WMA (Windows Media Audio)

Créé par Microsoft à partir des recommandations MPEG 4 en 1999, ce format est utilisé par le logiciel Windows Media Player. Ce format est lié à une gestion pointue des droits d'auteurs (DRM ou Digital Right Management) qui permet de définir par exemple une durée de vie limitée pour les fichiers ou d'interdire les possibilités de gravure. Il existe plusieurs versions du codec (wma7.1, wma9, wma pro)

Le suffixe des fichiers créés est .wma

Pour	bonne compatibilité, gestion des tag, meilleure compression que le MP3.
Contre	Souvent illisible sur lecteurs portable, à cause de la gestion des droits et des restrictions dans le format wma.

[modifier] AU

Format assez bien répandu grâce à Unix et Linux. La fréquence d'échantillonnage est comprise entre 1 kHz et 200 kHz. Mais les players ne lisent principalement que trois fréquences d'échantillonnage: 8012.821 (codec entré), 22050 et 44100 hertz.

Le suffixe des fichiers créés est .au

Pour
Contre

Les résolutions 8, 16, 20, 24 et 32 bits (flottant) sont acceptées.

[modifier] ASF Advanced Streaming Format

Conteneur de Microsoft servant au streaming audio et vidéo

Pour
Contre	Conteneur propriétaire très fermé (Microsoft)

D'autres explications: http://fr.wikipedia.org/wiki/Advanced_Streaming_Format

[modifier] Choix de la norme pour l'enregistrement

[modifier] Choix de la norme pour l'archivage d'un enregistrement

[modifier] Choix de la norme pour la diffusion d'un enregistrement

[modifier] Norme appliquée à un support

[modifier] Norme appliquée au streaming

[modifier] Au delà de la qualité CD

Aujourd'hui, la norme CD a prouvé ses limites, tant au niveau de sa fréquence d'échantillonnage, que dans sa définition de 16 bits. Aidé par les nouveaux supports informatiques, le son peut être numérisé en 24 bits, voir 32 bits. La fréquence quand à elle est passée à 96 ou 192khertz. Cette avancée nous permet d'avoir un son plus clair, plus défini.

[modifier] Avant la numérisation

[modifier] Les supports

[modifier] Liens actuels sur wikipédia

MOS : abréviation de Mean Opinion Score, ou Note d'opinion moyenne. Il s'agit d'une note donnée à un codec audio pour caractériser la qualité de la restitution sonore. La note peut varier entre 0 (très mauvais) et 5 (excellent, comparable à la version d'origine)

A2DP : Advanced Audio Distribution Profile est un profil Bluetooth.

SBC: Low Complexity Subband Codec est un codec de compression audio et vidéo spécialement conçu pour les applications audio et vidéo de Bluetooth

encodage : ou codage, il consiste à transformer une source vidéo ou audio en un format informatique déterminé, à l'aide de codecs. Le terme de codage est un terme plus général, mais l'usage veut que encodage désigne plus particulièrement les données multimédias.

compression audio : a pour but de réduire la taille d'un fichier audio.

G.711: est une norme de compression audio utilisé pour la visioconférence en H.323 et H.320.

G.723 : il faisait autrefois référence à une norme de codec audio de type ADPCM… G.723.1 désigne une autre norme de codec audio de type vocodeur.

G.726 : encore un codec pour le téléphone

G.729 : utilisé pour le codage de la partie audio d'une visioconférence

SHN : diminutif de shorten, ce qui signifie « court » en anglais, est un format audio sans perte de qualité.

VBR : Variable bit rate, terme anglais que l'on peut traduire en français par : « taux d'échantillonnage variable »

CBR : Constant bit rate, terme anglais que l'on peut traduire en français par : « taux d'échantillonnage fixe »

ALAC : Apple Lossless Audio Codec est un format d'encodage sans perte (lossless)

Voix sur réseau IP : La voix sur réseau IP, parfois appelée téléphonie IP ou téléphonie sur Internet, et souvent abrégée en « VoIP » (abrégé de l'anglais Voice over IP)

Traitement de la parole : notion sur le son et son traitement dans la communication par le téléphone

[modifier] Liens externes

[1] dbpoweramp.com : site pour charger les derniers codecs

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