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Enseignement scientifique 1re

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ACTIVITÉ DOCUMENTAIRE


3
La compression des fichiers




Questions

1.
ORAL
Synthèse Vous souhaitez envoyer par Internet des fichiers audio à votre ami afin de les partager. Quel format de fichiers allez-vous lui envoyer ? Argumentez votre réponse. ?
Enregistreur audio


2. Synthèse Votre ami possède une chaîne hi-fi restituant avec une grande fidélité le son, sans le déformer. Lors d’une fête, pourra-t-il écouter les musiques que vous lui avez envoyées dans de bonnes conditions sur sa chaîne hi‑fi ? Expliquez votre réponse.

Doc. 3
Compression avec perte : le format MP3

Le MP3 est un format de compression destructrice de données, qui permet d’obtenir des fichiers plus légers. Dans cette technique de compression, les caractéristiques des sons, mais également celles de l’ouïe sont exploitées. On parle de modèle psychoacoustique.

Dans un premier temps, la compression consiste à supprimer les sons que l’oreille humaine est incapable de discerner. Pour simplifier, l’algorithme va supprimer les fréquences non comprises entre 20 Hz et 20 kHz.

Le format MP3 exploite également l’effet de masquage. Celui-ci se produit lorsqu’un son fort couvre un son d’intensité plus faible. Avez-vous déjà discuté lorsqu’un camion de pompier passe devant vous ? Lors de la compression, les sons d’intensité plus faible seront supprimés.

Chaque jour, une quantité considérable de fichiers sont échangés sur Internet, dont des fichiers audio. Malgré les progrès constants en termes de vitesse de transfert, il est nécessaire de compresser les fichiers pour pouvoir les envoyer.

➜ Quel est le principe de la compression et quelles en sont les conséquences ?



Doc. 1
Qu’est-ce que la compression de données ?

Compresser, c’est réduire la quantité de données stockées à l’aide d’un algorithme et donc réduire la taille du fichier.

Certaines techniques de compression conservent les informations identiquement à l’original : on parle de technique de compactage lossless, ou sans perte. Par exemple, les formats WMA, ALAC, FLAC.

Compression des données MP3


Certaines techniques sont destructrices. Si l’on décompresse le signal qui a été compressé, on ne retrouve pas le signal de départ. C’est une compression avec perte. Par exemple, les formats AAC et MP3.

Compression des données WAV

Doc. 4
Alors, que choisir ?

Une compression destructive, non destructive, aucune compression ? Les professionnels du son vous le diront tous : la compression destructive est une calamité. En effet, pourquoi se fatiguer à travailler le mix d’un morceau en finesse, l’échantillonner en 24 bits / 96 KHz, faire attention à la qualité du son dans les moindres détails, si c’est pour finalement utiliser une compression destructive et ainsi perdre tous les détails du morceau ?
Et pourtant, la télévision et la radio numériques, de même que la transmission de médias sur Internet, utilisent la compression destructive pour permettre d’envoyer le flux d’informations en temps réel.

« Petit tour des méthodes employées pour réduire la taille des fichiers audio », fr.audiofanzine.com, 18-10-2002.

Doc. 2
Format sans perte : le FLAC

Pour comprendre le principe de la compression FLAC (Free Lossless Audio Codec), vous devez vous souvenir qu’un son est un ensemble de fréquences, fondamentales et harmoniques. Si certaines fréquences sont présentes plusieurs fois dans le signal (par exemple 5 fois), au lieu de stocker 5 informations, un algorithme stocke une seule information, ainsi que le nombre de fois où elle se répète. Finalement, il y aura besoin de stocker deux données : la fréquence et le nombre de répétitions.
Le format FLAC est un format relativement lourd.

Ce que j’ai déjà vu

  • La fréquence d’échantillonnage
  • La quantification du signal
  • Son audible
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