A compactação baseada na percepção para dados de áudio aproveita as limitações da audição humana para reduzir o tamanho dos arquivos de áudio sem impactar significativamente a qualidade percebida. Em vez de simplesmente descartar os dados de maneira uniforme, eles remove ou reduz de maneira inteligente informações que é improvável que seja notado pelo ouvinte. Isso é alcançado através de várias estratégias importantes:

* máscara : Este é o princípio central. Ele depende do fato de que nossos ouvidos são menos sensíveis a sons mais silenciosos quando sons mais altos estão presentes simultaneamente. Os sons mais altos "máscara" mais silenciosos. Os codecs baseados na percepção identificam as frequências mascaradas por outras mais altas e reduzem sua taxa de bits ou as eliminam completamente. Isso é particularmente eficaz na redução dos dados necessários para componentes de alta frequência, que geralmente são mascarados por frequências mais baixas.

* quantização: Isso envolve reduzir a precisão dos dados de áudio. Em vez de representar cada amostra com um número muito alto de bits, os codecs baseados na percepção usam menos bits, principalmente para partes menos perceptivamente importantes do sinal. O ruído da quantização introduzido é frequentemente mascarado por sons mais altos.

* Modelos psicoacústicos: Estes são modelos matemáticos que simulam o sistema auditivo humano. Eles prevêem quais partes do sinal de áudio provavelmente serão mascaradas e, portanto, podem ser compactadas de maneira mais agressiva. Modelos diferentes existem com níveis variados de complexidade e precisão.

* Processamento do domínio de frequência: Muitos codecs baseados perceptivamente funcionam no domínio da frequência (usando transformados como a transformação de cosseno discreto ou a transformação de cosseno discreto modificado), o que facilita a identificação e a manipulação de frequências mascaradas.

Exemplos de codecs usando compressão baseada em percepção:

* mp3: Um exemplo amplamente usado. É relativamente eficiente, mas pode introduzir artefatos perceptíveis em taxas de compressão muito altas.
* aac (codificação avançada de áudio): Geralmente considerado para fornecer melhor qualidade que o MP3 na mesma taxa de bits.
* Opus: Um codec mais moderno projetado para áudio e fala, oferecendo alta qualidade em taxas de bits baixas.
* Vorbis: Outro codec de código aberto conhecido por sua boa qualidade e compressão eficiente.

Limitações:

Embora altamente eficaz, a compressão baseada na percepção não é perfeita. Com taxas de compressão muito altas, os artefatos podem se tornar perceptíveis, principalmente como sibilantes, zumbidos ou enlouquecidos no som. A qualidade da compressão também depende muito da complexidade do modelo psicoacústico usado e da implementação do codec.

Em resumo, a compactação de áudio baseada perceptivamente reduz drasticamente os tamanhos de arquivo, explorando as limitações da audição humana, oferecendo um bom equilíbrio entre redução de dados e qualidade de áudio percebida. O sucesso reside em sua capacidade de descartar ou reduzir de forma inteligente informações que têm menos probabilidade de serem percebidas pelo ouvinte.