4 Creare contenuti per il web - Andrea Giachetti
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Mbyte! Un CD musicale, in effetti, su un supporto che può contenere 640 Mbyte, non può<br />
contenere più di una quindicina di canzoni. Per poter trasmettere l'audio e memorizzare più dati<br />
nei comuni supporti sono state sv<strong>il</strong>uppate anche in questo caso tecniche di compressione. Come<br />
nel caso delle immagini queste tecniche possono essere sia lossless (senza <strong>per</strong>dita) che lossy<br />
(con <strong>per</strong>dita). Un modo <strong>per</strong> limitare le dimensioni dei f<strong>il</strong>e è certamente quello di limitare la<br />
qualità al tipo di dato e applicazione richiesti. Se, infatti, <strong>per</strong> avere la qualità del CD musicale<br />
occorre un campionamento a 44 KHz e 16 bit di profondità, se vogliamo riprodurre audio alla<br />
qualità della radio possiamo ut<strong>il</strong>izzare un campionamento a 22 KHz ed eliminare l'effetto<br />
stereo, ottenendo una riduzione di un fattore 4. Per riprodurre bene <strong>il</strong> parlato, in cui <strong>il</strong> range<br />
dinamico (rapporto tra livello più alto e più basso di volume) è basso e le frequenze sono<br />
limitate, basta campionare a 11 KHz e usare 8 bit <strong>per</strong> la binarizzazione, ottenendo quindi un<br />
ulteriore fattore 4 di riduzione.<br />
I principali formati usati <strong>per</strong> memorizzare l'audio PCM supportano diverse frequenze e<br />
profondità. Tra questi ricordiamo quello standard su Internet .au, supportato dai browser anche<br />
se in disuso, <strong>il</strong> .wav di Microsoft Windows e .aiff di Apple.<br />
Nel tempo si sono poi sv<strong>il</strong>uppati metodi efficaci <strong>per</strong> comprimere ulteriormente i f<strong>il</strong>e audio.<br />
Quelli lossless consentono di comprimere i f<strong>il</strong>e del 50-60% e quindi non raggiungono<br />
prestazioni adatte <strong>per</strong> la trasmissione in rete o <strong>per</strong> l'uso nei lettori portat<strong>il</strong>i. Essi <strong>per</strong>ò consentono<br />
di ridurre <strong>il</strong> tempo di scaricamento dei brani senza ridurre la qualità e vengono quindi usati<br />
dall'industria musicale <strong>per</strong> la distribuzione via rete dei CD audio. Un esempio di formato di<br />
compressione audio lossless è flac.<br />
In genere <strong>per</strong>ò, quando parliamo di codifica audio compressa pensiamo sicuramente a mp3 ed<br />
affini, cioè a tecniche lossy, basate su teorie di psicoacustica.<br />
Senza andare nel dettaglio dei vari algoritmi, diciamo quali sono i principi ut<strong>il</strong>izzati <strong>per</strong> ottenere<br />
la compressione:<br />
• la <strong>per</strong>cezione umana delle frequenze non è uniforme: si può quindi ridurre l'accuratezza<br />
negli intervalli di frequenza peggio <strong>per</strong>cepiti;<br />
• un suono ad alta intensità ne “maschera”, cioè ne rende im<strong>per</strong>cettib<strong>il</strong>e un altro con frequenza<br />
vicina, ma intensità più bassa. Si possono quindi eliminare le frequenze mascherate dal<br />
segnale;<br />
• la <strong>per</strong>cezione spaziale (stereo) non è uniforme alle varie frequenze (alle basse non si<br />
<strong>per</strong>cepisce, ed è <strong>il</strong> motivo <strong>per</strong> cui <strong>il</strong> subwoofer, cioè l'altoparlante riservato ai bassi degli<br />
impianti audio cinematografici è unico, mentre quelli <strong>per</strong> gli alti sono diversi e distribuiti<br />
spazialmente) e si può, quindi, memorizzare segnali distinti <strong>per</strong> destra e sinistra solo in<br />
determinate regioni di frequenza.<br />
Come accennato, <strong>il</strong> primo metodo di codifica basato su sim<strong>il</strong>i principi è stato MPEG 1-Layer 3,<br />
meglio noto con <strong>il</strong> nome dell'estensione dei f<strong>il</strong>e, cioè .mp3. Questo formato ha rivoluzionato <strong>il</strong><br />
mondo dell'intrattenimento digitale, consentendo la distribuzione della musica online. Esso<br />
consente la riduzione di un fattore 10 della dimensione dei f<strong>il</strong>e senza compromettere in modo<br />
evidente la qualità audio (comunque degradando <strong>il</strong> dato originale!). Il formato .mp3 non è un<br />
formato libero, anche se esistono software liberi <strong>per</strong> codifica e decodifica. Esso supporta<br />
l'aggiunta al f<strong>il</strong>e di metainformazione (ad esempio titoli, genere musicale, autore) mediante i