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