Audio Digitale: Compressione del segnale audio

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Tra le manipolazioni che possono essere fatte su un segnale audio campionato merita un discorso a parte la compressione. Abbiamo visto come l'operazione di campionamento eseguita con i parametri utilizzati per i CD (16 bit, 44.1 KHz) produca 172.26 Kb ogni secondo, dunque anche pochi minuti di musica equivalgono ad una elevata quantità di dati.

In alcuni contesti questo può essere un problema come per esempio il caso in cui si desideri memorizzare una gran quantità di brani o il caso in cui si acceda ad un brano memorizzato su un computer utilizzando una postazione remota [36 ]. Nel primo caso, maggiore è la quantità di dati che dobbiamo memorizzare, maggiore è la dimensione del supporto che utilizziamo e dunque maggiore è il suo costo. Nel secondo caso, il trasferimento di dati su una rete avviene a velocità relativamente ridotte e dunque trasferire un singolo brano richiederebbe tempi estremamente lunghi oltre che impegnare pesantemente le risorse della rete. Per questi motivi si ricorre spesso ad una compressione dei dati ottenuti dal segnale audio. Prima di addentrarci nel discorso della compressione è necessario specificare che esistono due tipi di compressione: loseless (senza perdita di informazione) e lossy (con perdita di informazione). Il primo tipo di compressione permette di ricostituire i dati originari in maniera esatta; in altre parole, applicando una decompressione ai dati compressi, si recuperano esattamente i dati di partenza. Il secondo tipo applica una compressione più drastica eliminando parte dei dati che vengono considerati meno significativi con il risultato che in fase di decompressione avremo una versione solo approssimata dei dati di partenza. Naturalmente la compressione di tipo lossy permette di ottenere valori notevolmente maggiori per il rapporto di compressione [37 ] rispetto al tipo loseless. Vi sono casi in cui una compressione di tipo lossy è completamente inaccettabile come per esempio il caso di un documento di testo in cui è necessario in fase di decompressione ritrovare esattamente i dati originari. Nel caso di un'immagine [38 ] o di un suono è invece ammissibile una compressione di tipo lossy in quanto valori approssimati in fase di decompressione possono restituire un risultato comparabile (anche se non uguale) all'originale.



[35 ] A scanso di equivoci è bene puntualizzare che la compressione che viene analizzata in questa sezione è completamente diversa dalla compressione intesa come intervento sull'ampiezza del segnale che viene descritta in una sezione dedicata [Compressore ]

[36 ] Una postazione remota consiste di un computer collegato ad una rete informatica (che può anche coincidere con un solo computer).

[37 ] È una misura del grado di compressione raggiunto. Si ottiene calcolando il rapporto tra la quantità di dati originari e la quantità di dati compressi. Per esempio se un brano musicale occupa un lunghezza di 3.45 Mb prima della compressione e dopo occupa 890Kb il rapporto vale: 3.969, diremo che abbiamo effettuato una compressione con un rapporto di compressione di 4:1 (di 4 a 1).

[38 ] I formati di compressione per le immagini sono molteplici e con scopi diversi: GIF (utilizzato per immagini generate al computer), JPEG (utilizzato per immagini importate dal mondo reale), TIFF (utilizzato per immagini con elevata definizione).