MDCT - Modified Discrete Cosine Transform : La technique de compression avec perte la plus largement utilisée dans la compression de données audio.

cr  25.06.2021      r+  25.06.2021      r-  08.05.2024      Pierre Pinard.         (Alertes et avis de sécurité au jour le jour)

Le MDCT (« Modified discrete cosine transform », en français : « Transformée en cosinus discrète modifiée ») est une transformée basée sur la « Transformée en cosinus discrète de type IV » (« type-IV discrete cosine transform » - DCT-IV), avec la propriété supplémentaire d'être chevauchée. Elle est conçue pour être effectuée sur des blocs consécutifs d'un ensemble de données plus grand, où les blocs se chevauchent de sorte que la dernière moitié d'un bloc coïncide avec la première moitié du bloc suivant. Ce chevauchement, en plus des qualités de compactage énergétique du DCT, rend le MDCT particulièrement attractif pour les applications de compression de signal, car il permet d'éviter les artefacts provenant des limites de bloc. En raison de ces avantages, le MDCT est la technique de compression avec pertes la plus largement utilisée dans la compression de données audio. Il est utilisé dans la plupart des normes de codage audio modernes, notamment MP3, Dolby Digital (AC-3), Vorbis (Ogg), Windows Media Audio (WMA), ATRAC, Cook, Advanced Audio Coding (AAC), Codage (HDC), LDAC, Dolby AC-4, et MPEG-H 3D Audio, ainsi que les normes de codage de la parole telles que AAC-LD (LD-MDCT), G. 722.1, G.729.1, CELT, et Opus.

La transformée en cosinus discrète (DCT) a été proposée pour la première fois par Nasir Ahmed en 1972, et démontrée par Ahmed avec T. Natarajan et KR Rao en 1974. Le MDCT a ensuite été proposé par John P. Princen, A.W. Johnson et Alan B. Bradley à l'Université de Surrey en 1987, à la suite des travaux antérieurs de Princen et Bradley (1986) pour développer le principe sous-jacent du MDCT d'annulation d'aliasing dans le domaine temporel (TDAC). Il existe également une transformée analogue, la MDST, basée sur la transformée sinusoïdale discrète, ainsi que d'autres formes, rarement utilisées, de la MDCT basées sur différents types de DCT ou de combinaisons DCT/DST.

En MP3, le MDCT n'est pas appliqué directement au signal audio, mais plutôt à la sortie d'une banque de filtres en quadrature polyphasée (PQF [Polyphase Quadrature Filter]) à 32 bandes. La sortie de ce MDCT est post-traitée par une formule de réduction de repliement pour réduire le repliement typique du banc de filtres PQF. Une telle combinaison d'un banc de filtres avec un MDCT est appelée un banc de filtres hybride ou un MDCT de sous-bande. AAC, d'autre part, utilise normalement un MDCT pur; seule la variante MPEG-4 AAC-SSR (rarement utilisée) (par Sony) utilise une banque PQF à quatre bandes suivie d'un MDCT. Semblable au MP3, ATRAC utilise des filtres miroirs en quadratures empilées (QMF) suivies d'un MDCT.

Source : Wikipédia (en)

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