4.2       Les autres formats courants

D’autres formats de fichiers que WAV offrent l’insertion des « Tags ». Ce sont des informations complémentaires sur la piste audio dont nous avons parlé dans l’introduction du chapitre, à savoir un ensemble d’informations utilisées pour l’identification précise du morceau.

4.2.1     Format de compression destructif, dit « avec pertes »

Certains formats, pour économiser de la place, restreignent en compressant les échantillons sonores également la bande passante effective. C’est le cas par exemple du format MP3, qui va écrêter les fréquences en répondant bien, cela dit, aux appareils courants du commerce, comme baladeurs et mini chaînes.

Sur un CD classique de 80 minutes pour 737 Mo, la vitesse de lecture est d’environ 1,24 Mbit/s. En utilisant le format de compression MPEG Layer III (MP3), la réduction en taille est de l’ordre de 3,88 (à 320 Kbit/s) à 155 (à 8 Kbit/s).

Un flux d’échantillon audio au format PCM occupera donc ainsi de 3,88 à 19,4 (64 Kbit/s) fois moins d’espace une fois compressé.

De ce fait, n’étant pas pointu en matière de reproduction du son, il ne fera pas grand cas des micro-informations. Les sons les moins audibles seront perdus dans l’opération de compression. Notons tout de même que sur des musiques courantes dont l’enregistrement est moyen, il est parfois difficile de faire la différence objective entre une version WAV 16 bits à 44.1 KHz (qualité CD) et sa version MP3 compressé à 320 Kbit/s. Notons également que sur les enregistrements acoustiques, ambiances de salles et plus généralement performances classique/jazz, lorsque l’enregistrement est de qualité, la différence est flagrante, tout comme celle avec les plages haute résolution à 24 bits.

4.2.2     Format de compression non destructif, dit « sans pertes »

Le principe de compression d’un échantillon audio est assez différent de celui utilisé pour compresser des données informatiques. En mode informatique de données, l’algorithmique se base simplement sur la répétition des données pour les compresser (protocole LZH par exemple), alors que dans le domaine audio l’algorithmique se base sur des données relatives aux fréquences reproduites.

A l’heure actuelle, les formats proposant un taux de compression de l’ordre de 30 % à 40 % sont FLAC (format ouvert), ALAC (format Apple) et WMA Lossless (Format Microsoft). Le stockage dans l’un de ses trois formats vous garantit une livraison conforme à l’original capturé de vos plages musicales sans aucune erreur au logiciel de lecture.

Naturellement, lors de la reproduction, l’opération de décompression à la volée ajoutée au décodage du format PCM vient consommer un ensemble de ressources complémentaires de l’ordinateur. Notons toutefois que cette quantité est négligeable au regard de la performance des machines sur le marché actuellement.

4.2.2.1     FLAC

Free Lossless Audio Codec (FLAC) est un format de compression sans perte libre de droit pour les flux audio. Le taux de compression varie de 30 % à 70 % par rapport  à l’original selon son contenu. La réduction en taille dépend donc de la source : plus le signal est constitué d’ondes régulières, meilleure est la compression. A contrario, un ensemble de signaux aléatoires se compressera moins bien et occupera donc plus d’espace.

4.2.2.1.1     Technique

Le format FLAC utilise une méthode appelée prédiction linéaire pour convertir les échantillons audio en série de blocs non-corrélés d’environ 100 ms. Il utilise également une méthode appelée « codage par plage » pour des blocs d’échantillons identiques, tels que par exemple les passages blancs. Les blocs sont stockés en utilisant le codage de Golom-Rice (http://en.wikipedia.org/wiki/Golomb_coding)

Le codeur FLAC supporte les formats de codage sur 16, 24 bits et les échantillonnages de fréquences jusqu’à 192KHz.

4.2.2.1.2     Portabilité

FLAC est porté sur un grand nombre de systèmes d’exploitation tels que Microsoft Windows, Linux ou encore Apple OS X. De nombreux lecteurs logiciels informatiques et intégrés implémentent son décodage. Reconnu de nos jours comme un standard du monde libre de droit, il est un excellent candidat comme format de stockage pérenne à l’instar des formats propriétaires qui peuvent évoluer sans crier gare au bon gré des éditeurs.

Notez que le support de FLAC par les outils Microsoft est volontairement compliqué et peu commode. Il est nécessaire d’ajouter un plugin au système Microsoft Windows 7 pour un support fonctionnel mais somme toute assez basique. Vous le trouverez à l’adresse suivante :

http://www.hack7mc.com/wp-content/plugins/download-monitor/download.php?id=35

4.2.2.2     ALAC

Apple Lossless Audio Codec (ALAC) est un format d’encodage développé par Apple pour combler la lacune de la norme MPEG-4. Selon les cas, le taux de compression varie de 40 % à 50 % par rapport à l’original. Le taux de compression varie a priori essentiellement en fonction des variations de volume sur la plage. L’expérience montre que son efficacité est moindre par rapport à la concurrence en matière de taux de compression. Le format ALAC est avant tout pensé essentiellement pour sa portabilité sur les dispositifs divers de lecture de la marque (Airplay, Airport Express, iPod, iPhone, etc.).

4.2.2.2.1     Technique

Le codec ALAC (http://www.applelossless.com/), comme nombre d’autres formats non destructifs, utilise une méthode appelée prédiction linéaire pour compresser les échantillons audio. Aucun élément technique précis n’est à ce jour publiquement disponible pour expliquer en détail son fonctionnement. On trouve quelques travaux de reverse engineering çà et là sur Internet, mais en tout état de cause rien d’officiel.

Le codeur ALAC supporte les formats de codage sur 16, 24 bits et les échantillonnages de fréquences jusqu’à 192KHz. Notez qu’il permet également le stockage des enregistrements Home Cinema multi-pistes.

4.2.2.2.2     Portabilité

Le codec ALAC est essentiellement disponible sur les périphériques de lecture et les systèmes Apple Mac sous OS X ou Microsoft Windows via Apple iTunes. Sur ce dernier système, on trouve nombre de lecteurs logiciels qui implémentent tout de même son décodage.

Notons qu’il est par contre peu répandu en lecture sur les disques multimédia d’autres marques qui mettent en avant essentiellement le support FLAC.

4.2.2.3     WMA Lossless

Windows Media Audio Lossless (WMA) est un format sans pertes développé par Microsoft. Selon les cas, le taux de compression varie de 50 % à 70 % par rapport à l’original. Il utilise la méthode de compression issue du codeur WMA simple en réglant son débit variable VBR (Variable Bit Rate) à 100 %.

4.2.2.3.1     Technique

Le codeur WMA est, quant à lui, basé sur une technique différente de codage en comparaison de ses deux principaux rivaux. Le débit change à plusieurs reprises selon la nature des échantillons audio à compresser. Lorsque ceux-ci sont complexes, comme par exemple lors de variations importantes dans le haut du spectre, le débit est élevé. A l’inverse, si les variations sont simples, comme par exemple sur des modulations de base ou des blancs, le débit est réduit.

Dans ce dernier cas, le nombre d’échantillons résultants est donc plus faible. Le débit varie effectivement souvent entre 420 Kbit/s et 1100 Kbit/s.

Le codeur WMA Lossless supporte les formats de codage sur 16, 24 bits et les échantillonnages de fréquences jusqu’à 192KHz. Notons qu’il est particulièrement bien adapté au stockage des plages Home Cinema.

Dans ce format, il est également possible de stocker des informations de  DRM (Digital Rights Management) en vue de protéger le contenu audio contre la copie illicite. Pour plus d’information sur la protection des données, référez-vous au site suivant :

http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_rights_management

4.2.2.3.2     Portabilité

Le codec WMA Lossless est essentiellement disponible sur les systèmes d’exploitation et logiciels Microsoft. Sur ces systèmes, les principaux lecteurs logiciels implémentent tout de même son décodage. Il est cependant difficile de trouver à l’heure actuelle des périphériques portables indépendants totalement compatibles avec ce format.