* mascheramento: Questo è il principio fondamentale. Si basa sul fatto che le nostre orecchie sono meno sensibili ai suoni più silenziosi quando sono presenti suoni più forti contemporaneamente. Suoni più forti "maschera" più silenziosi. I codec basati percettivamente identificano le frequenze mascherate da quelle più forti e riducono il bitrate o li eliminano del tutto. Ciò è particolarmente efficace nel ridurre i dati necessari per i componenti ad alta frequenza, che sono spesso mascherati da frequenze più basse.
* Quantizzazione: Ciò comporta la riduzione della precisione dei dati audio. Invece di rappresentare ciascun campione con un numero molto elevato di bit, i codec basati percettivamente utilizzano meno bit, in particolare per parti meno percettivamente importanti del segnale. Il rumore di quantizzazione introdotto è spesso mascherato da suoni più forti.
* Modelli psicoacustici: Questi sono modelli matematici che simulano il sistema uditivo umano. Prevedono quali parti del segnale audio hanno maggiori probabilità di essere mascherate e quindi possono essere compresse in modo più aggressivo. Esistono diversi modelli con diversi livelli di complessità e precisione.
* Elaborazione del dominio della frequenza: Molti codec basati percettivamente funzionano nel dominio di frequenza (usando trasformazioni come la trasformata discreta del coseno o la trasformazione del coseno discreta modificata), il che rende molto più semplice l'identificazione e la manipolazione delle frequenze mascherate.
Esempi di codec usando la compressione basata percettiva:
* mp3: Un esempio ampiamente usato. È relativamente efficiente ma può introdurre artefatti evidenti con rapporti di compressione molto elevati.
* AAC (codifica audio avanzata): Generalmente considerato per fornire una qualità migliore di MP3 allo stesso bitrate.
* opus: Un codec più moderno progettato sia per l'audio che per il linguaggio, che offre alta qualità a bassi bitrati.
* Vorbis: Un altro codec open source noto per la sua buona qualità ed efficiente compressione.
Limitazioni:
Sebbene la compressione altamente efficace, basata percettivamente non è perfetta. Con rapporti di compressione molto elevati, gli artefatti possono diventare evidenti, in particolare come sibilanti, ronzanti o confusi nel suono. La qualità della compressione dipende anche fortemente dalla complessità del modello psicoacustico utilizzato e dall'implementazione del codec.
In sintesi, la compressione audio basata percettivamente riduce drasticamente le dimensioni dei file sfruttando i limiti dell'udito umano, offrendo un buon equilibrio tra riduzione dei dati e qualità audio percepita. Il successo risiede nella sua capacità di scartare in modo intelligente o ridurre le informazioni che hanno meno probabilità di essere percepite dall'ascoltatore.
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