C'est quoi les kilo-bits/seconde ?


Dans notre exemple précédent, le signal mélangeant 440 et 880 Hz avait l'apparence suivante:

(GIF 8 ko)
signal mélangeant 440 et 880 Hz

 

On avait choisit d'enregistrer les fréquences 440 et 880.

Si on choisit de ne garder que 880, on peut reconstituer le signal suivant:

(GIF 6 ko)
signal à 880 Hz

Ce signal est assez proche du précédent (les courbes se ressemblent, et les sons sont assez proches). On pourrait donc choisir de n'enregistrer que 880 pour mémoriser ce signal. Ce n'est pas très précis, mais à l'oreille, le son est assez proche.

C'est exactement ce qui se passe en MP3 : on enregistre plus ou moins de fréquences dans le fichier MP3.

On enregistre que les fréquences les plus audibles. Les sons les moins audibles sont supprimés. A l'oreille, la différence ne se fera pas beaucoup sentir.

 

Quand on augmente la quantité de fréquences enregistrées dans le fichier MP3, on augmente aussi la taille du fichier MP3 et on augmente la qualité. (exemple ici : 2 valeurs (880 et 440)).

Moins on enregistre de fréquences, moins le fichier est gros et moins la qualité est bonne. (exemple ici : seulement la valeur 880).

  nombre de fréquences augmente taille du fichier augmente qualité du son augmente  
         
  nombre de fréquences diminue taille du fichier diminue qualité du son diminue  

 

Quand on créé un fichier MP3, on peut choisir le débit en bits par seconde, c'est à dire la quantité de 0 et de 1 qu'on utilise pour noter les fréquences. On utilise que des 0 et des 1 car on est en base 2. Exemple:

  Décimal (base 10) Binaire (base 2)  
  0 0  
  1 1  
  2 10  
  3 11  
  4 100  
  5 101  
  27 11011  

 

Avec 4000 à 8000 bits/seconde, on peut reconstituer la voix. Elle n'est pas de bonne qualité, mais elle est compréhensible.

On trouve souvent la musique sur Internet à 128 000 bits/seconde (ou 128 kilo-bits/s.). Celle qualité est un choix raisonnable entre qualité et taille du fichier.

La qualité CD n'est vraiment atteinte qu'avec 256 000 bits/s.

Le maximum pour le format MP3 (MPEG-1 Layer 3) est de 320 000 bits/s.

Ceci permet de gagner beaucoup de place. Par exemple pour 1 seconde de musique:

En CD-Audio ou fichier WAV :
176 000 octets
En MP3 (à 128 kbits/sec.) :
16 000 octets

Faites la division : cela permet de mettre à peu près 11 CD Audio sur 1 CD-Rom !

Il faut savoir le format MP3 supprime toutes les fréquences au delà de 16 000 Hz. Ce choix permet de gagner de la place (les hautes fréquences nécessitent beaucoup plus de bits par seconde).

On estime qu'une (bonne) oreille humaine peut percevoir jusqu'à 20 000 ou 22 000 Hz (selon les tests). Le format MP3 a été testé auprès des "oreilles d'or" de la planète (une dizaine de personnes : chanteurs, ingénieurs du son) qui sont réputés pour avoir une excellente oreille, et ils ont jugé la qualité du son tout à fait satisfaisante.

Il existe d'autres formes d'encodage comme OGG, WMA, MP3 Pro, MPEG AAC, MPEG-4, Wavelets, WMA ou Sony VQF.

Même si ces nouvelles techniques de compression sont techniquement supérieures au MP3 (meilleure qualité sonore, fichiers plus compacts), le MP3, de par sa popularité, a encore de très beaux jours devant lui.

Il existe une mouture spéciale du MP3: le VBR (Variable Bit Rate) ou ABR (Adaptable Bit Rate). Au lieu de choisir un débit fixe (n bits par seconde), le débit varie avec la musique. Là où la musique le nécessite, on utilise plus de bits.

Avantage du VBR: une meilleure qualité.
Inconvénient : on ne peut pas prévoir la taille du fichier.

Certains baladeurs MP3 et lecteur DVD ne supportent pas les MP3 VBR ou ABR.

 

Pour poursuivre:

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