CORSO DI TECNOLOGIE BIOMEDICHE C.d.L. INGEGNERIA ELETTRONICA A.A. 2007/08
Tecnologie Multimediali a.a. 2016/2017
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Tecnologie Multimedialia.a.2016/2017Docente:DOTT.SSAVALERIAFIONDA
Rappresentazione digitaledell’audio
ILCAMPIONAMENTOELAQUANTIZZAZIONE
Idatimultimedialivengonodigitalizzatiattraversodueprocessi:
1.CAMPIONAMENTOà vengonoprelevatideicampionirappresentativideldatomultimedialeadintervalliregolariditempo.
2.QUANTIZZAZIONEà siapprossimaognicampioneconilvaloredigitalepiùvicinorappresentabiledalcalcolatore.
Dopoogniperiododicampionamento:
à siprelevauncampioneà siquantizzailsegnaleanalogicoinquell’istante(QUANTIZZAZIONE)à siproduceunasequenzadiparolebinariechecorrispondonoall’andamentodelsegnale(CODIFICA).
• CODIFICAIlBITRATE èilvalorecheindicaquantibitvengonousatipercodificareunsecondodimusica:siesprimeinbitpersecondo(bit/s).
• Perottenereilbitratesiconsidera:- Frequenzacampionamento:campione/secondo=44,1kHz- Quantizzazione:numerodibitpercampione=16bit
...quindiilBITRATE(numerodibitpersecondo)diunfileè:44,1kHzx16=705600bps=0,67Mbps.
- ma...44,1kHzx16=0,67Mbpsà TROPPOSPAZIO!
PercuivengonoutilizzatiiMETODIDICOMPRESSIONE.Coniltermine«compressionedati»siindicalatecnicadielaborazionedatiche,attuataamezzodiopportunialgoritmi,permettelariduzionedellaquantitàdibitnecessariallarappresentazioneinformadigitalediun'informazione.
Imotividellacompressionesono:- occupareminorspazioinfasediimmagazzinamento.- impiegareminortempoinfaseditrasferimentodati.
METODIDICOMPRESSIONE:LOSSYELOSSLESS
Esistonoduetipidicompressione:
1.LOSSYà compressionedeidatiattraversounprocessoconperditad'informazione: l’informazionecontenutanelfilecompressoèminorediquellacontenutanelfilediorigine.(percentualedicompressionemaggiore,maascapitodellaqualitàsonora).
2.LOSSLESSàcompressionedeidatiattraversounprocessosenzaperditad'informazione: percentualedicompressionedecisamenteminorerispettoaquellalossy.
COMPRESSIONELOSSLESS
COMPRESSIONELOSSY
Nellacompressioneaudio...
• Uncodec audioèunprogrammaoundispositivoelettronicosviluppatopercodificareunflussoaudiosottoformadidatinumerici.à algoritmodicodifica.• Inaltriterminisitrattadiunostrumentodicodifica/decodificadiflussididatiaudioe/odi compressione deglistessiperridurnelospaziodimemorizzazione.
• Unformato audiopuòessereconsideratocomeun«contenitore»incuiunsegnaleaudiopuòessereripostoutilizzandounparticolarecodec.
FORMATILOSSYpiùcomuni:MP3,WMA,OGG,AAC,
FORMATILOSSLESSpiùcomuni:FLAC,ALAC,WAV,AIFF
1.FORMATILOSSY
• MP3(MPEG-1)à Algoritmodicompressioneaudiochenasceall'iniziodeglianni'90edal1998rappresentalostandardperladiffusionedelsegnaleaudiodigitale.Eliminaisuoninonudibilidall'orecchioumano,senzaalcunarilevanteperditadiqualità.
• WMA (WindowsMediaAudio)à TecnologiadicompressionesviluppatadaMicrosoft.Ifilecompressiinquestoformatosonodicircail20%piùpiccolidegliMp3- ècostituitoda4distinticodec:1.WMAoriginale(comeconcorrentedell'mp3)2.WMAPro(altarisoluzione)3.WMAlossless4.WMAvoice
1.FORMATILOSSY
• OGG(Vorbis)à Formatoopensourcechesupportalacodificaaudiodavaricodec eriesceadarerisultatimiglioridell'mp3soprattuttoabitrate bassi(maggiorqualitàinminorspazio).
• AAC(AdvancedAudioEncoding)à FornisceunaqualitàaudiosuperiorealformatoMP3aparitàdifattoredicompressione(almomentounodeimigliorialgoritmiallivelloqualitativo).
• FLAC(FreeLossless AudioCodec)à Formatoopensourcedicodificamoltocomune,chenonmodificailsegnaleaudioeilsuonorisultaidenticoall'originale.
• ALAC(AppleLossless AudioCodec)à CodecaudiosviluppatodaAppleInc.chememorizzaidatiinuncontenitoreMPEG-4conestensione.m4a
• WAV(Wave FormAudioFileFormate),AIFF(AudioInterchange FileFormat)
à FormatinoncompressicreatirispettivamentedaMicrosoft-IBMeApple,chesibasanosullatecnicaPCM:sonocioè,unaregistrazionefedeledeisuoniinformatodigitale.Entrambioccupanounanotevolequantitàdimemoria,circa10MBperminuto,esonoutilizzatialivelloprofessionale.
• TABELLARIASSUNTIVA:Standardà QUALITA’
VANTAGGI:DIGITALE>ANALOGICO• COPIAdelsegnale- Analogico:produceunadegradazionesempremaggioredellaqualitàdel
segnale.- Digitale:lacopiadinumerinoncomportaalcunerroreoalterazionidellacurva.
• MANIPOLAZIONEdelsegnale- Analogico:possibilesoloattraversodispositivielettronici.- Digitale:semplicioperazioniaritmetiche.
• CORREZIONEdeglierrori- Analogico:nonèpossibile,inquantononsièingradodidistinguereun
segnalecorrettodaunoerrato.- Digitale:èpossibilecorreggereglierroriattraversol’introduzionedi
informazioniaggiuntiverispettoalsegnalevero.
REGISTRAZIONEDELSEGNALEAUDIO
• MONO:ècompostodaunsolosegnaleelettrico.Puòessereottenutograzieadunprocessodiregistrazioneeffettuatodaundispositivodiacquisizionepostoinunospecificopuntodell’ambiente.Apparecomeunasolatracciaaudio.• MULTICANALE:ècompostodapiùdiunsegnaleelettrico.Ottenutograzieall’unionedipiùsegnaliaudiomono.Puòessereottenutocollocandodueopiùdispositividiregistrazioneinpuntidifferenti.Apparecomeuninsiemeditracceaudio,unaperognicanale.
REGISTRAZIONEDELSEGNALEAUDIO
L’audioelaboratodalnostrocervellocom’è?
Multicanaleaduecanali,ottenutoattraversol’unionedelsegnalemonocanaledestroediquellosinistro
REGISTRAZIONEDELSEGNALEAUDIO
• STEREO:segnaleaudiomulticanalecompostodaduemonocanaliunoperlesorgentiaudiodispostesulladestraeunoperlesorgentiaudiodisposteasinistra.
L’EVOLUZIONEDEISUPPORTIAUDIO
VINILE MUSICASSETTA CD MP3
1948 196319802000
78GIRI: Analogico
• Primotipodidiscofonologicoinventatonel1888.
• Registratoinmonotonia
• Ilsuonoèpercepito‘’caldo’’.
• Laqualitàèbassa.Vieneprodottounrumoredifondo.
VINILE(33girie45giri):Analogico
• Registratiinstereofonia
• Nascenel1948 negliStatiUniti,comeevoluzionedeidischi78giri.
• Ilsuonoècaratterizzatodadistorsionicherendonolamusica‘’gradevoleenaturale’’.
MUSICASSETTA:Analogico
• Lamusicassettaèstataintrodottasulmercatonel1963 dallaPhilipserimarràunmustfinoaglianni‘90.
• Iprimimodellisonomonofonici:unaregistrazioneperlato,
- poisisviluppanoimodelli stereofonici:duetracceperlato,
- perfinireconlesemiprofessionali:quattrotraccesuunlato.
ciaoMA COMESIASCOLTAVAUNAMUSICASSETTA?
• Comodamentecolwalkman: • Amplificandoilsuonoconlostereo:
MUSICASSETTA:Digitale
• Nonsfruttaunnastromagnetico.
• Attraversoilcavojack..prelevailsegnaleelettricodaunafontequalsiasi,
- lotrasformainsegnalemagneticolettodallatestinadellacassetta,
- quivieneritrasformatoinsegnaleelettrico einviatoall’amplificatore.
• Lacatenadiconversioneproduceunaperditadiqualità.
COMPACTDISC:Digitale• IlCDaudio(CompactDiscDigitalAudio)
èstatointrodottodaSonyePhilipsnel1980.à Neglianni80-90hasostituito,alivellocommerciale,primailvinileepoilamusicassetta.
• Datiordinatisecondouna..strutturaaspirale.Suonocampionato.conquantizzazionedi16bitefrequenzaa44100campioni/s,perunaduratamassimadi74min.à Qualitàaudioèelevataecaratterizzatadaunaudioestremamentepulitoedettagliato.
• SiascoltavanoconilettoriCD.
LETTOREMP3:Digitale
• IlprimodispositivoelettronicoperascoltaremusicadigitaleinformatoMp3(lettoreMp3)ful'MPMan F10presentatonel1998.
• EsistonodiversetipologiedilettoriMp3:
1. LettoriCd/Mp3:lettoriCd ingradodileggereidatiinformatodigitale(Cd-Rom).
2. LettoriMp3conmemoriaflash:sonodispositividipiccoledimensioniconcapacitàdimemorizzazioneridottarispettoaquellicondiscofisso(max 64GB).
3. LettoriMp3condiscofisso:rappresentanol'ultimaevoluzionedeilettoriMp3;piùchedilettoriMp3sitrattadiverieproprilettorimultimediali(audio,video,foto...).Hannoelevatecapacitàdimemorizzazione(max 80GB).
L’ultima(almenoperilmomento)innovazionechehainteressatoilmercatodiscograficoèrappresentatadallepiattaformediSTREAMING.
.PASSATO
• SiascoltavalamusicaINCASA
• SiusavaunSUPPORTOFISICO
• SiavevaunaLIMITATAsceltamusicale
PRESENTE
• SiascoltalamusicaOVUNQUE
• Lamusicaè«liquefatta/LIQUIDA»:smaterializzazione.
• SidisponedimoltaQUANTITA’dimusicaemoltigenerimusicalitraiqualiscegliere
• STREAMING:CrescitaalivelloglobaleDatidelDigitalMusicReport2015(IFPI,2015):nel2014,perlaprimavoltagliintroitidellamusica“fisica”(dunqueCDevinili)sonostatiraggiuntidaquellidellamusicadigitale.
SIPUÒPARLAREDIUNRITORNOALVINILE?• Ilfuturodellamusicapotrebbepassareperilcaldosuonodellapuntinadiungiradischi;l’analogico,infatti,adettadimolticonservauncaloreinibitoallecontropartidigitali.
à “Anovembre2015ilvinilehafattoregistraresoloinItaliaunnotevole+74% rispettoalloscorsoannoenoncistupiremoseraggiungesseinqualcheannoil10%delmercato. ”
à“negliUSA,mercatochegeneranumeribensuperioriainostri, ilvinileèal9%dellevenditetotalidisupportifisici.”
à“Nel2016idischiinvinilehannoraggiuntolevenditedel1991”
Podcast
CULTURAPARTECIPATIVA• Secondounrecentestudionell’ambitodelprogettoPew Internet&AmericanLife(Lenhardt&Madden,2005),piùdellametàdegliadolescentihacreatocontenutimultimedialiecircaunterzodegliadolescenticheusanoInternethannocondivisocontenutichehannoprodotto.• Barriererelativamentebasseall'espressione artisticaealcoinvolgimentocivico
• Fortesupportopercreareecondividerelepropriecreazioniconglialtri
• Imembricredonocheilorocontributisianoimportanti• Imembrisentonouncertogradodilegamesociale(almenosipreoccupanodicosapensanolealtrepersoneriguardoaciòchehannocreato)
PODCAST• iPod + Broadcast = Podcast• Radioamatoriale• Podcastingè il metodo perladistribuzionedifilemultimediali su Internetutilizzando i formati diSyndicationRSSperlariproduzionesu dispositivimobili epersonalcomputer.
• I podcast consentono di condividere le proprieconoscenze e competenze con gli altri attraverso unafonte creativa.• Il podcasting è un modo per archiviare uncontributo
per l’utilizzo futuro.
PODCAST1. Record your audio file. (Audacity)2. Edit your audio (Effect > Normalize)3. Add and credit legally useable music (optional)4. File > Save Project.5. File > Export as MP3 > Edit ID3 Tags6. Upload the MP3 file to a web server. (GCast)
Manipolazione dell’audioattraverso DAER
DigitalAudioEditorandRecorder- DAER
• UnDAEè unsoftwareingrado dieffettuare leprincipali attivitànecessarie inuna sessione diproduzione diunbrano.• Nell’ambito diunDAERsi definisce unprogetto:unfileconunproprionome.• Ilformato nativo delDAER(estensione delfiledelprogetto)nonènessuno dei formati conosciuti.• Ilprogettoèuncontenitoredimolteplicicontributiaudiodetticlipchesivoglionoutilizzarenellacreazionedelbrano.• Unprogettosicomponedipiùtraccesovrappostelungol’assedeltempoeognitracciapuòcontenereunoopiùclip.
DigitalAudioEditorandRecorder- DAER
• Leattività principali che si svolgono quando si vuole eseguire unasessione diregistrazione eproduzione audiosono elencate diseguito:1. Registrazione disegnali audiodigitali.2. Modifica della lineadeltempo,attraverso lamodifica deltempodiinizio,
tempodifineedurata.3. Applicazionedifiltri tra cuiamplificazione,normalizzazione, riduzione del
rumore.4. Miscelazione (Mixing) dipiù sorgenti audio.5. Creazione delbranorisultantedallamiscelazione.6. Conversioneindiversiformatidigitali.7. Riproduzione
Audacity
• http://www.audacityteam.org/• http://manual.audacityteam.org/man/tutorials.html