Prefazione
Molti lettori di Lithium ci hanno chiesto di trattare il complesso
argomento della compressione dei segnali Audio. Venute alla
ribalta di recente soprattutto grazie all'MP3, queste tecniche
di compressione si stanno facendo strada sempre più
nella vita di tutti i giorni: sui computer, le console,
i decoder satellitari, ovviamente i player MP3
e gli ormai omnipresenti telefonini GSM sono ormai
presenti sofisticate tecniche di compressione della voce e
della musica. Per approfondire quindi questa tecnologia pervasiva
abbiamo preparato uno speciale introduttivo che sarà
poi seguito da una serie di articoli sull'ultimo grido in
fatto di algortmi di compressione. Ma lasciamo adesso la parola
a Lorenzo Marchetti, nuovo collaboratore di Lithium.it,
che ha preparato per voi questa ottima guida...buona lettura!-)
Fabio
Sonnati
Negli ultimi anni abbiamo assistito all'esplosivo sviluppo
di Internet. Definire in poche parole Internet non è cosa
facile : un buon termine riassuntivo dei suoi vari aspetti
può essere quello di Rete delle Reti, intendendo con ciò una
infrastruttura che consente a reti distanti anche migliaia
di Km e che parlano internamente in lingue diverse (più esattamente
che adottano protocolli di comunicazione distinti) di entrare
in contatto fra di loro e di scambiarsi informazioni.
E' evidente che in una struttura così complessa è richiesto
un ingente insieme di risorse per garantire una minima qualità
di servizio (ad esempio un utente che sta scaricando un file
da un sito remoto ha tutto l'interesse a concludere l'operazione
nel più breve tempo possibile), la disponibilità di banda
è un nodo cruciale . Se l'informazione viaggia lungo un doppino
telefonico oppure attraverso una fibra ottica è evidente che
i tempi di transito sono assai diversi.
Un modo per ovviare alla scarsità di banda è la compressione
dei dati. In termini brutali, comprimere i dati sinifica
immagazzinare la medesima quantità di informazione nel minor
spazio (Bytes) possibile. Un modem, per citare un esempio,
prima di trasmettre i dati sul doppino telefonico, li elabora
utilizzando diversi algoritmi di compressione, inclusi nel
protocollo V90.
Questo preambolo serve solo a dare un' idea dei vantaggi
che la compressione dei dati offre, sia ai fini del risparmio
di spazio per l'immagazzinamento, sia per il risparmio dei
tempi di attraversamento nelle reti . Nel campo della ricerca
di nuovi e più efficienti algoritmi di compressione si investono
miliardi in tutto il mondo, e spesso c'è dietro una matematica
avanzatissima. È bene chiarire sin da subito che NON ESISTE
un algoritmo definitivo, unico e perfetto per la compressione
di tutti i tipi di dati . Per fare un esempio, non si può
comprimere una immagine a colori abbastanza efficientemente
se si usa un algoritmo pensato per comprimere file binari
generici. Programmi come lo Zip usano un insieme di tecniche
di compressione che si adeguano a seconda del tipo di file
che deve essere trattato.
Nel corso di questo speciale ci soffermeremo sulla
compressione dei segnali audio, esaminando la basi della conversione
analogico-digitale, le tecniche di compressione più semplici
approfondendo infine le codifiche psico-acustiche che hanno
portato alla realizzazione dell' ormai famosissimo MP3.
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