Open source e software libero – 10

Premessa

In questo articolo proseguiremo nella descrizione dei software disponibili per i sistemi Linux, occupandoci dei player multimediali, cioè quei diffusissimi software che permettono di ascoltare musica e vedere video.

Il tutto sarà preceduto da note sul suono e sui tipi di file musicali e video.

Musica su pc

Come è noto il suono è una vibrazione di un mezzo meccanico, aria, raccolta attraverso l’orecchio, che la trasforma in segnale elettrico, il quale, trasmesso al cervello umano, viene da questo interpretato come suono.

La vibrazione è a sua volta generata da una sorgente sonora, ovvero un corpo che vibra e trasmette la vibrazione all’aria che la trasporta fino all’orecchio.

Il suono può essere veicolato da un qualsiasi mezzo meccanico, gas, come aria, metallo, acqua etc., con velocità di propagazione diversa.

Nel caso più semplice un suono può essere visualizzato come un’onda, matematicamente una sinusoide (vedi la figura 1).

La frequenza è misurata in hertz (Hz) che indica il numero di cicli in un secondo, la lunghezza d’onda è invece la distanza fra due creste, mentre l’ampiezza è nient’altro che l’altezza del picco.

Più la frequenza è alta più la lunghezza d’onda è piccola.

Un normale orecchio umano riesce a percepire suoni da circa 20 Hz fino a 16.000 Hz, le frequenze piccole danno un suono grave (basso), mentre quelle grandi un suono acuto (alto), o, almeno, così li percepiamo.

L’ampiezza è percepita dall’uomo come il volume di un suono, in un apparecchio riproduttore alzando il volume si aumenta l’ampiezza lasciando inalterata la frequenza.

Sotto i 20 Hz si parla di infrasuoni mentre sopra i 16.000 di ultrasuoni.

Alcuni animali hanno orecchi più sensibili, ad esempio certi pipistrelli arrivano a 55.000 Hz, ultrasuoni, da loro stessi generati, che sono usati per volare nella notte e non sono uditi dall’uomo, se non usando appositi apparecchi.

Per quanto riguarda l’emissione di suoni ogni strumento musicale ha la propria estensione (intervallo fra la più bassa e la più alta frequenza generabile), il pianoforte le copre tutte.

Anche la voce umana copre solo certe frequenze, tipicamente quella femminile è più acuta, in ogni caso in un singolo individuo ha una estensione vocale (per il musicista, tipicamente due ottave) che non copre tutto il campo delle voci umane.

Un suono sinusoidale si chiama suono puro e non da una piacevole sensazione uditiva, infatti nella realtà un qualsiasi suono non è puro ma l’onda (detta anche spettro acustico) assume una forma frastagliata.

Nella figura 2 è visibile uno spettro di una onda (più) reale.

 Nella realtà gli spettri di strumenti musicali e voci umane sono ancora più frastagliati, come nelle figure 3 e 4.

 Si noti come la frequenza della voce femminile sia quasi due volte quella maschile.

In un pezzo musicale si uniscono più strumenti, anche un centinaio, e talvolta con più voci, cori, ad esempio, tutte le onde generate dalle singole sorgenti, strumenti musicali o voci, si combinano per formare lo spettro, che, in generale, varia da momento a momento durante lo svolgimento del pezzo

Come esempio: ascoltando un pezzo musicale con Vlc (player usatissimo, lo vedremo) e clickando: >Audio >Visualizzazioni >Oscilloscopio si possono vedere gli spettri dei due canali stereo, come riportati in figura 5 e 6.

Come si nota nel primo l’ampiezza è molto piccola infatti inizia a basso volume, in pezzi rock normalmente non ci sono tali differenze, per questo è stato scelto un brano classico.

Ora è opportuno notare come un’onda sonora sia un fenomeno per sua natura continuo, ovvero analogico, infatti la curva dello spettro non ha salti, ma risulta essere una linea continua, diciamo che si può ottenere senza staccare la matita dal foglio.

Un pc per sua natura, trattando grandezze digitali, non può gestire onde continue, ma produce onde a gradini, come visibile in figura 7 nel caso di un suono puro.

E’ facile capire come, quanto più stretti sono i gradini tanto più ci si avvicina alla curva reale, il numero di gradini al secondo si chiama frequenza di campionamento (sampling rate, sample rate, o sampling frequency) ed è misurata in hertz.

Per digitalizzare un brano più la frequenza di campionamento è alta e meglio è anche se, sopra un certo valore, un normale orecchio umano non percepisce la differenza.

E’ anche intuitivo capire che tanto più tale frequenza è alta tanto più voluminoso sarà il file ottenuto.

In genere si usa il bitrate (Kbps = Kbites per secondo), quest’ultimo è legato direttamente al primo, più alto è il bitrate più alta è la frequenza di campionamento.

In generale il bitrate è 32 volte la frequenza di campionamento (per il comune audio stereo a 2 byte).

La teoria e la pratica hanno portato a campionare i brani su un cd a 44,1 kHz ovvero a 44.100 Hz (1 kilohertz = 1000 hertz), ottenendo un suono teoricamente come il reale.

Questi sono i file con estensione .wav (waveform audio file format) presenti negli audio cd.

Fatti i conti un minuto di audio stereo è circa 10 MB (megabyte), ad esempio un brano di 2,50 minuti occupa in .wav 31,1 MB.

Un normale cd con 16 brani può facilmente arrivare a 500 MB circa 0,5 GB, il che non è poco.

Quindi, ancora adesso un lettore portatile da 32 GB può indicativamente contenere una sessantina di brani: un pò poco!

Solo qualche anno fa, poiché la capacità dei lettori era molto inferiore, era praticamente impossibile usare files .wav.

Furono quindi scritti dei software di compressione files che, attraverso opportuni codificatori (coder), basati su algoritmi matematici, permettono di ridurne la dimensione.

In fase di lettura appositi decodificatori (decoder) rendono possibile l’ascolto del brano.

Il termine codec comprende tutti e due i software (coderdecoder).

Quindi, ogni codificatore produce files, con una certa estensione caratteristica, che può essere riprodotto solo attraverso il relativo decoder.

Esistono coder proprietari e liberi, nel primo caso può essere difficile, talvolta impossibile, scrivere il decoder e quindi ascoltare il brano, senza avere la possibilità di accedere al sorgente del coder, tutto ciò, per motivi commerciali, ha favorito la proliferazione di codec proprietari.

Dal punti di vista tecnico i coder possono dividersi in due categorie:

• lossy cioè con perdita di informazioni, pertanto non è possibile da un file lossy tornare all’originale

• unlossy cioè senza perdita di informazioni, pertanto è possibile da un file unlossy tornare all’originale

Naturalmente un brano compresso con un coder lossy perde in qualità, ma non necessariamente il normale orecchio umano è in grado di rilevarne le differenze, il che presuppone, anche e in ogni caso, che la catena acustica usata sia di un sufficiente livello, basti pensare a certe cuffie, auricolari ed altoparlanti, che sono non certo il meglio per una riproduzione fedele.

Fra i codec lossy citiamo:

• mp3 proprietario, è certamente il più famoso estensione .mp3

• vorbis libero “ .ogg

• musepack libero “ .mpc

• Wma (Windows Media Audio) proprietario “ .wma

• AAC proprietario, usato dalla Apple “ .aac

Fra quelli unlossy ricordiamo flac (estensione .flac) e wavpack (estensione .wv), ambedue liberi.

In Wikipedia è reperibile un elenco più completo.

Per fare un paragone, di efficienza e qualità, fra i codec lossy si deve anche tener presente che si può usare un coder a diverso bitrate, che, talvolta, può anche essere dinamico, cioè variare durante la codifica a secondo delle necessità.

Comunque, per avere una idea, un brano R&B di 2,50 secondi occupa in

• .waw 31,1 MB

• .mp3 4,5 “ a 203 Kbps

• .ogg 4,2 “ “ 224 “

• .mpc 3,4 “ “ 154 “

• .aac 4,7 “ “ 211 “

• .wv 8,8 “ lossless

• .flac 18,8 “ “

In generale .ogg è considerato superiore a .mp3 a parità di bitrate, dando, fra l’altro, files più piccoli, come in questo caso, 0,3 MB in meno pur con bitrate superiore.

Anche in questo campo gli approcci commerciali dei produttori di software proprietari hanno modo di rivelare tutta la loro potenza, ad esempio, ancora oggi non molti lettori, cosiddetti mp3, non supportano i files .ogg e .flac, eppure il relativo decoder è liberamente disponibile.

Comunque molti lettori Samsung, Majestic e probabilmente altri sono in grado di riprodurre anche quest’ultimi (no, non ho alcuna azione di queste società!).

Per quanto riguarda gli smartphone, Android non è in grado di riprodurli nativamente, ma sono disponibili app in grado di farlo, una di queste, gratis, è Mortplayer che è disponibile anche per Windows Mobile .

Non saprei dire per gli iPad e, in generale, per i prodotti Apple.

Video su pc

Per la riproduzione video le cose si fanno più complicate.

Un file audiovideo, diciamo un film per esemplificare, è composto da una parte audio e una video.

Per quanto riguarda l’audio esso può essere codificato in uno qualsiasi dei codec già visti.

La parte video è invece una sequenza di foto che cambiando con un certa frequenza danno l’impressione del movimento per il fenomeno della persistenza delle immagini sulla retina dell’occhio.

Nei film classici si trattava di una pellicola con fotogrammi che scorreva a scatti e veniva proiettata otticamente sullo schermo.

Il video digitale si basa sullo stesso principio, solo che i fotogrammi sono digitalizzati (foto digitali) e inviati su un monitor oppure ad un proiettore ottico-digitale.

La frequenza di cambio fotogramma digitale è circa 30 fotogrammi/secondo.

E’ facile capire come, volendo mantenere un buon livello di qualità, un film raggiunge facilmente qualche GB.

Per fare un esempio un film come Amadeus è di 7,6 GB per una durata di circa 1 ora e 50 minuti, pertanto è masterizzato su un dvd doppio strato.

Analogamente all’audio esistono molti formati video o, meglio, audiovideo, una disanima può trovarsi qui.

Il formato libero per eccellenza è il Theora, per la verità non molto diffuso, purtuttavia usato per i filmati di Wikipedia, i files codificati con questo formato hanno estensione .ogv (ogg video).

Uno dei formati moltissimo usato per le animazioni e lo streaming video è flash (estensione .swf, ShockWave Flash), che è proprietario (della Adobe), impiegato tipicamente per i video di Youtube, in futuro l’uso di flash dovrebbe essere abbandonato, essendo la gestione di video già inserita nativamente in HTML5.

La necessità di ridurre le dimensioni si pone, a maggior ragione, anche per i files audiovideo, forse il più impiegato metodo di compressione è il divx che è usato moltissimo poiché è in grado di creare files piccoli (rispetto ad un normale dvd), un film riesce a stare in un cd, usando determinati parametri di compressione.

Divx è proprietario, per cui il suo stesso ideatore ha creato xvid che è libero.

Il problema della riproduzione si pone anche nei video, infatti, se, in generale, sul pc è possibile vedere in qualsiasi formato, eventualmente caricando l’opportuno coder, non così nei lettori dvd o anche direttamente sui televisori, ormai dotati di porte usb e relativi player.

Per inciso notiamo che l’usatissimo formato .avi in realtà è un contenitore, una specie d’archivio, non un formato vero e proprio, infatti la codifica di film .avi può essere diversa, pur avendo la stessa estensione, e quindi, talvolta, non risultare riproducibile da tutti i lettori.

I files multimediali o anche semplicemente musicali oltre al file vero e proprio, contengono anche altre informazioni che non sono strettamente necessarie per la riproduzione, come: titolo, autore, album, genere, data d’uscita etc..

Purtuttavia sono informazioni spesso molto importanti e utili, ad esempio è normale vedere nel lettore il titolo e l’autore del pezzo in esecuzione.

Queste informazioni sono i cosiddetti tag (etichetta), che non vengono usati solo nei files multimediali ma anche in molti altri, (esempio: autore data in un documento scritto con Libreoffice Writer).

Lettori audio e audiovideo

Linux è dotatissimo di questa tipologia di software, c’è veramente l’imbarazzo della scelta.

Possiamo dividere i lettori in tre categorie

• LA lettori audio

• LAM lettori audio multimediali che, oltre all’audio, riproducono anche immagini (tipiche quelle delle copertine degli album)

• LV lettori video detti talvolta semplicemente multimediali

Oltre i video tutti possono riprodurre anche solamente brani musicali.

Ancora, molti di essi, oltre alla capacità di riprodurre cd e dvd, hanno anche altre funzionalità come ascolto di radio internet, podcast, codifica etc., inoltre è spesso possibile cambiare l’interfaccia e/o personalizzarla (tramite le skins = pelli) e aggiungere particolari funzionalità (plugins), modificare tag etc..

Alcuni hanno anche la capacità di trasmettere sulla rete propri contenuti multimediali, creandosi una propria radio o TV, ammesso, ovviamente, di avere una sufficiente capacità di upload, ma in genere non è così, infatti una normali linea adsl (Asymmetric Digital Subscriber Line) proprio perché asimmetrica, ha una bassa velocità di invio.

Trasmettendo solo su una lan (local area network, cioè una rete locale), diciamo una normale rete casalinga, la velocità di invio può essere molto più alta ottenendo, quindi, buoni risultati.

Va da se che, essendo, talvolta, i lettori scritti per uno specifico ambiente desktop (Gnome, KDE, etc.), ciò non toglie che, in generale, possano funzionare anche in altri ambienti, caricandone eventualmente le librerie.

E, finalmente, di seguito troviamo una lista, sicuramente non esaustiva, con i link per i dettagli:

• Abraca semplice LM

• Amarok LAM completo, è di default per KDE

• Banshee LAM completo ben integrato in Gnome

• Bangarang LAM semplice e leggero, scritto per KDE

• Clementine LAM, è un fork (derivazione) di Amarok

• Juk LAM anch’esso per KDE, in figura 9 ne è riportata una schermata, si noti l’immagine della copertina del disco

• Kscd Semplice lettore di cd per KDE

• LXmusic semplice LM per l’ambiente desktop Lxde

• Minirok LM minimale

• Smplayer LV completo, supporta moltissimi formati, si basa su Mplayer (a linea di

  comando), in figura 10 sono riportati due riquadri, in quello di sinistra si vede l’aspetto grafico di default, a destra invece come appare appena dopo il cambiamento del il set icone e dello stile rispettivamente in Gartoon e Motiv (ancora è presente il box cui si accede da >Opzioni >Preferenze >Interfaccia >Interfaccia).

  

  Figura 10. Due diversi aspetti grafici di Smplayer.

• MOC LM semplice e scarno (figura 11) basato sulle librerie grafiche ncurses, pertanto molto vintage, ad esempio su MOC (Music On Console) non funziona il mouse, ma si gestisce tramite combinazioni di tasti (come una volta!), per altro funziona egregiamente ed è anche in grado di riprodurre anche flussi da internet, quali radio, musica etc.

Esistono altri lettori del genere quali: Cmus, Mp3blaster, Pytone

 Rhythmbox LAM completo, di default su Ubuntu, è dotato di un corposo set di
plugins molti compresi nei repo.

• Fino a iOS 6 compreso gestiva anche i prodotti Apple, ora, con la versione 7, uscita a settembre 2013, la casa della mela ha fatto in modo che non fosse più possibile, almeno fino a quando qualche hacker non riuscirà nell’impresa.

  In figura 10 è visibile in riproduzione

Si notino, nel riquadro laterale le voci:

• podcast
• radio, per ascoltare radio che trasmettono su internetLe radio disponibili di default sono una trentina, ed è comunque possibile aggiungerne altre posto di avere l’URL (indirizzo internet) di trasmissione
• Last.fm un servizio musicale su internet, non più disponibile in Italia
• Libre.fm sostituto libero di Last.fm

 

e sotto la copertina dell’album.

 

• Spotify Un software LAM per l’accesso al relativo servizio musicale su internet, il programma è proprietario e scaricabile da qui

• VLC LAM completo, usatissimo, anche in ambienti Windows e Mac, dotato
  di un vastissimo set di comandi testuali e di codec integrati).

  Vlc ha anche capacità di trasmissione di contenuti multimediali.

  Nella figura 13 lo vediamo impegnato nella riproduzione televisiva, il cui segnale in entrata è ottenuto attraverso un’apposita scheda di costo modesto (ne esistono molte sul mercato, anche sotto forma di semplici pennette USB)

Si noti l’icona di Vlc in versione natalizia con cappello da Babbo Natale.

Una semplice scheda, sotto forma di scheda vera e propria da inserirsi nella sulla scheda madre in uno slot pci o pennetta USB da collegarsi ad una relativa porta, permette di fare diventare il pc una televisione digitale a tutti gli effetti
Non tutte le schede DVBT (digital video braodcast terrestial, trasmissione video digitale terrestre) sono riconosciute da Linux, sempre per il già, più volte citato, problema dei driver.

Quando compatibili tali schede funzionano egregiamente posto di avere un buon segnale tv, in pratica devono essere collegate via cavo ad una normale presa tv casalinga, non essendo sufficiente la piccola antenna in dotazione.

Esistono anche, ma meno diffuse, schede DVBS (digital video braodcast satellitar , trasmissione video digitale satellitare) e, forse, anche integrate con i due sistemi.

Oltre al risparmio economico, con una pennetta da 25-30 € si ha disponibile oltre a un apparecchio tv con videoregistratore integrato nel pc, visibile a schermo intero oppure in finestra di dimensioni volute sempre in primo piano, come visibile in figura 14.

Inoltre l’uso di una scheda separata permette di non caricare la CPU e non occupare banda internet, a differenza dello streaming, quindi, di navigare in contemporanea in rete senza rallentamenti

• Kaffeine LAM completo, ben integrato in KDE, spesso la prima scelta per la visione TV, sempre tramite le suddette schede

Due note importanti

Come si può vedere iTunes, il lettore multimediale della Apple, non appare nella lista ma ne esistono di molto simili, come Rhythmbox, il quale, come già detto, hanno però un difetto: gestisce apparati Apple con sistema operativo solo fino al iOS 6 compreso, il che è una notevolissima limitazione per gli appassionati della mela morsicata.

La ragione è ovviamente principalmente, ma, forse, solamente, commerciale con l’unico scopo di fidelizzare il consumatore legandolo in tutti i modi ai propri prodotti, hardware e software, mantenendolo all’interno del mondo Apple e isolandolo da altri mondi o isolando gli altri mondi, a secondo dei punti di vista.

Un po’ come dicevano gli abitanti della Gran Bretagna quando la nebbia sulla Manica impediva i contatti con la terraferma: il continente è isolato!

Avendo elencato e commentato brevemente tutti questi programmi, ci si potrebbe domandare:

ma quale è il migliore?

O, meglio:

quale è il più adatto alle mie esigenze?

Naturalmente non c’è una risposta, ma, dal momento che sono tutti pacchetti disponibili nei repo delle principali distribuzioni (e non solo), ognuno può liberamente provarli tutti e scegliere quello o quelli che più sono adatti alle proprie esigenze e ai propri gusti.

Personalmente uso Vlc per tv e video mentre per ascoltare musica adotto Moc, quest’ultima scelta sicuramente non è condivisibile dai più, non avendo tale player tutte le fantasmagoriche funzionalità di molti altri, per altro spulciando sul forum di MOC si capisce che il progetto è vivo e vegeto.

Quanto sopra non vuole assolutamente essere una spinta ad usare tali pacchetti, ma semplicemente un esempio di scelta personale.

☼

Tullio Bertinelli