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Il formato MP3 PART3

Tratto da programmazione.it scritto da Leonida Castaldo

Il primo passo del processo di codifica MP3 consiste nell'applicazione di un filtro analizzatore, processo che per il layer2 dello standard MPEG, richiede l'ausilio di algoritmi quali FFT o DCT.

Il motivo per il quale è necessaria l'applicazione del filtro è che potendo presentarsi simultaneamente più suoni, è indispensabile separarli affinché possano essere trattati in modo differente. Il suono entrante viene diviso a tale scopo in 32 sottobande uguali, che consentono un'organizzazione dei diversi tipi di suono in base alla frequenza.

Per stabilire quanto spazio assegnare ai suoni e di conseguenza all'informazione in essi racchiusa, viene definito un ordine di priorità. In base a quest'ordine viene assegnato meno spazio, quantizzato in un numero inferiore di bit per rappresentare l'informazione, ai suoni ritenuti meno rilevanti e viene associato più spazio ai suoni più rilevanti. Il raggruppamento in sottobande dei suoni è eseguita sulla base dei parametri di mascheramento nel dominio del tempo e della frequenza, conosciuti a priori per ogni banda.

Le sottobande nelle quali è stato diviso il suono, sono raggruppate in frame (sezioni). L'assegnazione di priorità alle bande è un processo eseguito in funzione di ipotesi sul dove si presenterà il mascheramento e che richiede un'attenta analisi dei frame. Le zone "mascherate" saranno quelle in cui sarà tollerata la distorsione del suono (il suono non è completamente nascosto), quindi l'informazione che contengono sarà rappresentata con un numero inferiore di bit, cioé il suono sarà ritenuto meno prioritario.

Le sottobande per le quali il mascheramento è completo, quindi quelle in cui i suoni sono coperti completamente da suoni adiacenti più forti, non saranno fatte passare, in altri termini non saranno codificate in quanto non potranno essere percepite. Il numero di bit da assegnare è prestabilito in base alla qualità del suono decisa prima di avviare il processo di codifica. Il primo passo consiste in definitiva nell'applicazione di un metodo, che suggerisce come ripartire correttamente le risorse disponibili eliminando gli sprechi. Le risorse sono rappresentate in questo caso dallo spazio che si è deciso di investire nella compressione.

Stabilite le priorità, il successivo passo è l'assegnazione concreta dei bit per la rappresentazione dell'informazione. Questo processo avviene come detto sulla base degli effetti del mascheramento, è chiaro che sezioni in cui il mascheramento previsto è esiguo, comporterà l'assegnazione di un numero di bit maggiore. Al termine del secondo passo, ciascuna sezione sarà rappresentata da un insieme di dati in forma binaria. La successione di bit usata per rappresentare tali dati è il bit-stream di ingresso o meglio, la sequenza di dati che porterà alla composizione del file MP3 nel dominio della compressione layer3 (bit-stream di uscita).

Per ora siamo ancora nel dominio del layer2 dello standard MPEG1, ma come detto il processo di codifica di tale standard si evolve in funzione del layer precedente, quindi il passo che conduce al layer3 e quindi all'effettiva codifica MP3 è breve e semplice se studiato in funzione del suo predecessore.


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