WavPack

WavPack est un format de fichier ainsi qu'un outil de compression audio permettant d'encoder (et de restaurer) un flux PCM sans perte ou avec pertes et même de cumuler les deux aspects (format hybride, voir ci-dessous). Le format est ouvert, et l'outil est libre, distribué selon les termes de la licence BSD.

Les modes d'encodages

WavPack est constitué de trois modes d'encodages.

• Le mode dit «sans perte» (fréquemment désigné par l'anglicisme lossless) utilise des techniques identiques à celles utilisées par des encodeurs généralistes tels que Zip ou 7z. Sa finalité réside dans la compression de données. Ce mode d'encodage présente pour intérêt majeur de n'occasionner aucune espèce de dégradation des données : une fois décodé, le flux audionumérique est rigoureusement semblable à celui précédent l'encodage. Appliquées à l'audio, ces techniques de compression sans perte se révèlent par conséquent parfaites pour l'ensemble des travaux scientifiques (généalogie, océanologie... ) ou ceux concernant l'archivage; l'encodage sans perte est aussi prisé pour une utilisation audiophile particulièrement stricte. En contrepartie, le taux de compression atteint est plus faible que celui obtenu par des encodeurs de type «avec pertes» (lossy) tels que le MP3. Généralement, l'encodage avec WavPack sert à diminuer de moitié le volume original du fichier source. Ces performances peuvent atteindre -80% avec des fichiers plus compressibles (fichiers monophoniques, ou ceux présentant un spectre sonore tronqué) et peuvent descendre à -20% à peine pour les cas les plus extrêmes.

• Le mode dit «avec pertes» (l'anglicisme lossy est souvent employé) est une caractéristique originale de WavPack. Le mode autorise l'utilisateur de spécifier le débit d'encodage et donc de prévoir la taille finale, qui est par nature imprédictible en lossless. Ce mode d'encodage peut être rapproché du MP3 en ce qu'il occasionne une dégradation irrémédiable du signal. Cependant, WavPack lossy s'en démarque d'un point de vue technique, car il n'exploite pas la majorité des ressources utilisées par les encodeurs perceptuels (MP3, WMA, Vorbis, AAC…) respectant les traditions, se rapprochant davantage d'encodeurs reposant sur la pure quantification tel que l'ADPCM. C'est pourquoi WavPack lossy est inadapté aux bas débits d'encodage (le débit minimal est d'environ 200 kbps pour une source PCM 44.1KHz/16 bit), tout en devenant théoriquement supérieur aux encodeurs perceptuels à des débits plus élevés (350…400 kbps).

• Le mot dit «hybride» sert à combiner les deux modes d'encodages précédent. Son fonctionnement consiste en l'encodage d'un premier fichier avec perte, et d'un second l'accompagnant et qui comprend l'ensemble des données de correction nécessaires à la restauration idéale du signal d'origine. L'utilisation à la lecture de cette annexe dite de «correction» est optionnelle. Un utilisateur pourra par exemple lire depuis un réseau un fichier dégradé pour en économiser les ressources, ou activer la correction si besoin est . Autre forme d'utilisation : le téléchargement depuis internet d'un fichier imparfait nécessitant peu de bande passante, avec en cas de satisfaction la possibilité d'y ajouter les "données manquantes". La forme "avec pertes + correction" présente un débit particulièrement faiblement majoré (1% au plus) comparé à un encodage simplement "sans perte", pour un résultat (ou qualité) rigoureusement semblable. Cette forme d'encodage permet ainsi aux utilisateurs de bénéficier simultanément d'un double encodage lossy et lossless, mais géré de manière plus efficace (pas de redondance par conséquent moins d'espace consommé) qu'avec une combinaison de type "MP3 + sans perte".

Asymétrie

Un encodage est dit asymétrique quand le temps indispensable à sa réalisation est entièrement décorélé avec le temps indispensable au décodage. La majorité des formats de type lossless sont en effet «symétriques» : un encodage particulièrement lent (forte compression) aura pour contrepartie un décodage particulièrement lent, et si l'encodage est rapide (compression plus faible) le décodage nécessitera moins de ressources processeur. WavPack présente de manière optionnelle des optimisations asymétriques (appelées par la commande -x) donnant la possibilité l'obtention d'un taux de compression plus élevé sans porter atteinte à la vitesse de décodage (paradoxalement perfectionnée avec ce mode)

Caractéristiques détaillées de WavPack

• gestion complète du PCM (8-, 16-, 20-, 24-bit; 32-bit flottant; mono, stéréo, multicanal (triphonie, quadraphonie, 5.0, 5.1, 7.1... ) ; fréquences d'échantillonnage comprises entre 6 et 192 KHz)
• format multiplateforme (Windows, Linux, MacOS, Solaris, BSD, PA-RISC et architectures 64-bit sont aujourd'hui supportés)
• format libre et ouvert, régit par la licence non-restrictive de type BSD
• navigation instantanée et gestion du streaming
• format orienté bloc facilitant le décodage logiciel et matériel
• mode asymétrique
• signature md5 intégrée (facilitant vérification et identification des fichiers)
• utilisable en vidéo (avec ou sans perte & hybride)
• pleinement supporté dans le conteneur Matroska
• mode hybride
• mode avec perte donnant la possibilité le codage à 2.25 bit par échantillon et plus
• executables de taille réduite (programme indépendant de toute application surdimensionnée)
• rétrocompatibilité totale avec les version antérieures (WavPack 1.0 à 3.97)
• gestion des archives auto-extractibles (un fichier WavPack auto-extractible est transformable en fichier WAV sans besoin d'un autre fichier/programme sous Windows)
• support de ReplayGain
• support des tags au format ID3v1 et APEv2
• enchaînement dit gapless (littéralement, «sans blanc»)
• gestion du piping (autorise un réencodage à la volée dans un autre format, par exemple)

Histoire

Le développement de WavPack débute au milieu de l'année 1998 avec la sortie par David Bryant de la version 1.0, aux performances déjà remarquables. La version 2.0 ne tarde pas à suivre et , reprenant une idée déjà introduite par Monkey's Audio (un autre format de compression lossless), présente à ses utilisateurs un mode d'encodage avec pertes. La version 3.0 est lancée l'année suivante, et parmi les innovations offertes par cette nouvelle version, on peut citer : un mode d'encodage rapide, la gestion des fichiers PCM "brut" (raw) ainsi qu'un mécanisme de détection d'erreurs (CRC 32 bit). Ces innovations ne suffisent cependant pas à séduire les utilisateurs, dont une large majorité continuera de préférer des formats plus performants tels que Monkey's Audio ou FLAC. Il est vrai que le mode de navigation (seeking) des plus poussif de WavPack 3 (latence pouvant atteindre une dizaine de secondes pour aller d'un point à un autre !) n'était guère attrayant...

Cinq années de gestation et de maturation seront indispensable pour qu'arrive, enfin, une version 4.0 du format riche en fonctionnalités. Pourvu d'un mode de navigation plus performant, gérant le multicanal, les sources particulièrement haute définition codées en virgule flottante, présentant un mode avec perte beaucoup perfectionné, la signature md5, le codage asymétrique.

Performances

comparaisons chiffrées

• Comparatif de Speek - 10 albums (dernière mise à jour : 2005)
• Comparatif de Hans Heijden - 7 albums (dernière mise à jour : 2006)

comparaisons textuelles

• comparison Wiki d'hydrogenaudio. org
• Présentation détaillée des formats sans perte - par Kurtnoise

Voir aussi

• Free Lossless Audio Codec
• Monkey's Audio

Liens externes

• (en) Site officiel
• (en) Manuel d'utilisation
• (en) Logiciels gèrant WavPack (liste non exhaustive)
• (en) Compilations pour diverses plateformes logicielles

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