Qual è il bit rate minimo per la trasmissione video e audio compressa?
doc-16867
Solo negli anni' 80 è stato possibile realizzare reti di trasmissione della telefonia digitale, come ad esempio le reti ISDN, garantendo un bit rate minimo (di solito 128 kilobits/s) per la trasmissione video e audio compressa. Durante questo periodo, c' è stata anche la ricerca su altre forme di comunicazione audio e video digitale. Molte di queste tecnologie, come ad esempio lo spazio Media, non sono oggi ampiamente utilizzate come la videoconferenza, ma costituiscono ancora un importante settore di ricerca. I primi sistemi dedicati cominciarono ad apparire sul mercato con l' espansione delle reti ISDN in tutto il mondo. Uno dei primi sistemi di videoconferenza commerciale venduti alle aziende proviene da PictureTel Corp., che aveva un' Offerta Pubblica Iniziale nel novembre 1984.
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doc-10370
L' uso di compressione lossy è stato progettato per ridurre notevolmente la quantità di dati necessari per rappresentare la registrazione audio e ancora suonare come una riproduzione fedele dell' audio originale non compresso per la maggior parte degli ascoltatori. Un file MP3 creato utilizzando l' impostazione di 128 kbit/s risulterà in un file di circa 1/11 della dimensione del file CD creato dalla sorgente audio originale (44.100 campioni al secondo × 16 bit per campione? × 2 canali = 1.411.200 bit/s; MP3 compresso a 128 kbit/s: 128.000 bit/s[1 k = 1.000, non 1024, perché è un bit rate). Rapporto: 1,411,200/128,000 = 11,025). Un file MP3 può anche essere costruito a velocità di trasmissione superiori o inferiori, con una qualità superiore o inferiore.
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doc-10401
Con un bit rate troppo basso, gli artefatti di compressione (cioè i suoni che non erano presenti nella registrazione originale) possono essere udibili durante la riproduzione. L' audio è difficile da comprimere a causa della sua casualità e dei suoi attacchi acuti. Quando questo tipo di audio è compresso, di solito si sentono artefatti come suonerie o pre-eco. Un campione di applausi compresso con un bit rate relativamente basso fornisce un buon esempio di artefatti di compressione.
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doc-10400
Quando si esegue la codifica audio lossy, come la creazione di un file MP3, c' è un compromesso tra la quantità di spazio utilizzato e la qualità del suono del risultato. Tipicamente, il creatore è autorizzato a impostare un bit rate, che specifica quanti kilobits il file può utilizzare per secondo di audio. Più alto è il bit rate, più grande sarà il file compresso e, in generale, più si avvicina al file originale.
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doc-10407
Nello standard MPEG-1 Audio Layer III sono specificate diverse velocità di trasmissione: 32,40,48,56,64,64,80,96,112,112,128,160,192,192,224,256 e 320 kbit/s, con frequenze di campionamento disponibili di 32,44,1 e 48 kHz. MPEG-2 Audio Layer III consente bit rate di 8,16,24,32,40,48,56,64,64,80,96,112,128,144,160 kbit/s con frequenze di campionamento di 16,22,05 e 24 kHz. MPEG-2.5 Audio Layer III è limitato ai bit rate di 8,16,24,32,40,40,48,56 e 64 kbit/s con frequenze di campionamento di 8,11,025 e 12 kHz.
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doc-9001
Il suono può essere memorizzato in formato analogico o digitale e in una varietà di formati audio surround; i dischi NTSC possono contenere due tracce audio analogiche, più due tracce audio digitali PCM non compresse (EFM, CIRC, sample rate a 16 bit e 44,056 kHz). I dischi PAL potevano portare una coppia di tracce audio, analogiche o digitali e le tracce digitali su un disco PAL erano a 16 bit 44,1 kHz come su un CD; nel Regno Unito, il termine "LaserVision" è usato per riferirsi a dischi con suono analogico, mentre "LaserDisc" è usato per quelli con audio digitale. Il segnale audio digitale in entrambi i formati è codificato EFM come nel CD. Dolby Digital (chiamato anche AC-3) e DTS - che ora sono comuni sui titoli DVD - la prima volta è diventato disponibile su LaserDisc, e Star Wars: Episode I - The Phantom Menace (1999) che è stato rilasciato su LaserDisc in Giappone, è tra le prime uscite home video mai includere 6,1 canali Dolby Digital EX Surround. A differenza dei DVD, che trasportano l' audio Dolby Digital in formato digitale, i LaserDiscs memorizzano il Dolby Digital in una forma modulata in frequenza all' interno di una traccia normalmente utilizzata per l' audio analogico. L' estrazione di Dolby Digital da un LaserDisc richiedeva un lettore dotato di una speciale uscita "AC-3 RF" e di un demodulatore esterno oltre ad un decoder AC-3. Il demodulatore era necessario per convertire le informazioni modulate a 2,88 MHz AC-3 sul disco in un segnale da 384 kbit/s che il decoder poteva gestire. L' audio DTS, se disponibile su un disco, ha sostituito le tracce audio digitali; l' ascolto del suono DTS richiedeva solo una connessione digitale compatibile S/PDIF ad un decoder DTS.
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doc-10409
L' audio non compresso memorizzato su un CD audio ha una velocità di trasmissione di 1.411,2 kbit/s (16 bit/campione × 44100 campioni/secondo × 2 canali / 1000 bit/kilobit), quindi i bitrate 128,160 e 192 kbit/s rappresentano rapporti di compressione rispettivamente di circa 11:1,9:1 e 7:1.
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doc-4148
Poiché la compressione interframma copia i dati da un fotogramma all' altro, se il fotogramma originale viene semplicemente tagliato (o perso nella trasmissione), i seguenti fotogrammi non possono essere ricostruiti correttamente. Alcuni formati video, come DV, comprimono ciascun fotogramma in modo indipendente utilizzando la compressione intraframe. Fare' tagli' in video intraframe-compresso è quasi facile come modificare video non compresso: si trova l' inizio e la fine di ogni fotogramma, e semplicemente copia bit per bit ogni fotogramma che si vuole mantenere, e scarta i fotogrammi che non si desidera. Un' altra differenza tra compressione intraframe e interframma è che, con i sistemi intraframe, ogni frame utilizza una quantità simile di dati. Nella maggior parte dei sistemi di interframmi, alcuni fotogrammi (come "I frame" in MPEG-2) non sono autorizzati a copiare i dati da altri fotogrammi, quindi richiedono molti più dati rispetto ad altri fotogrammi nelle vicinanze.
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doc-10403
Il tipo più semplice di file MP3 utilizza un bit rate per l' intero file: questo è noto come costante bit rate (CBR) codifica. L' utilizzo di un bit rate costante rende la codifica più semplice e veloce. Tuttavia, è anche possibile creare file in cui il bit rate cambia in tutto il file. Questi file sono noti come file VBR (Variable Bit Rate). L' idea alla base di questo è che, in qualsiasi pezzo audio, alcune parti saranno molto più facili da comprimere, come il silenzio o la musica che contiene solo pochi strumenti, mentre altre saranno più difficili da comprimere. Quindi, la qualità complessiva del file può essere aumentata utilizzando un bit rate inferiore per i passaggi meno complessi e uno superiore per le parti più complesse. Con alcuni encoder, è possibile specificare una determinata qualità e l' encoder varierà di conseguenza il bit rate. Gli utenti che conoscono una particolare "impostazione di qualità" che è trasparente per le loro orecchie possono utilizzare questo valore durante la codifica di tutta la loro musica, e in generale non è necessario preoccuparsi di eseguire test di ascolto personale su ogni pezzo di musica per determinare il bit rate corretto.
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doc-10408
Una frequenza di campionamento di 44,1 kHz è quasi sempre utilizzata, perché questo viene utilizzato anche per l' audio CD, la sorgente principale utilizzata per la creazione di file MP3. Una maggiore varietà di bit rate sono utilizzati su Internet. La velocità di 128 kbit/s è comunemente utilizzata, con un rapporto di compressione di 11:1, offrendo una qualità audio adeguata in uno spazio relativamente piccolo. Poiché la disponibilità della larghezza di banda Internet e le dimensioni delle unità disco rigido sono aumentate, sono diffuse velocità di trasmissione fino a 320 kbit/s più elevate.
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doc-4137
La compressione audio persa viene utilizzata in un' ampia gamma di applicazioni. Oltre alle applicazioni dirette (lettori MP3 o computer), i flussi audio compressi digitalmente vengono utilizzati nella maggior parte dei DVD video, della televisione digitale, dei media in streaming su Internet, della radio satellitare e via cavo e sempre più spesso nelle trasmissioni radio terrestri. In genere, la compressione Lossy ottiene una compressione molto maggiore rispetto alla compressione lossless (dati compresi tra il 5% e il 20% del flusso originale, piuttosto che tra il 50% e il 60%), scartando i dati meno critici.
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