mardi 16 mai 2017

La vraie histoire du MP3

Suite à cet article de The Next Web annonçant la mort définitive du MP3, le Fraunhofer Institute ayant décidé de mettre fin à son programme de licence, je republie une enquête parue en 2006 sur mon blog d'alors, qui restituait la véritable origine (essentiellement française) de cette technologie de compression audionumérique.




Digital Jukebox | Vendredi 19 Mai 2006

C'est à tort que l'on attribue communément la paternité de la technologie MP3 au Fraunhofer Institute en Allemagne. En réalité, il n'a contribué que très marginalement à la troisième couche de la norme internationale MPEG Audio, dont les deux premières couches et une portion de la troisième doivent beaucoup plus aux recherches algorithmiques d'un laboratoire français commun à TDF et France Telecom qui n'existe plus en tant que tel aujourd'hui : le CCETT. C'est à l'occasion d'un reportage réalisé en Bretagne que j'ai retrouvé la trace de l'un des pères français du MP3.

Quelle ne fut pas ma surprise lorsque la revue bretonne Résonnance, qui me commandait il y a deux mois un reportage sur la manière dont les acteurs régionaux de la filière musicale vivaient, à leur échelle, la révolution Internet, m'a demandé de prévoir un encadré sur le thème : « La Bretagne, berceau du MP3 ». Certes, la Bretagne, terre de traditions vivantes, est aussi une terre d'innovation, qui héberge de nombreux laboratoires de recherche publics et privés et des dizaines de milliers de chercheurs. Sauf que dans mon esprit, le MP3 avait vu le jour dans les laboratoires du Fraunhofer Institute à Hanovre, en Allemagne. C'est du moins ce que dit l'histoire officielle de cette technologie de compression audionumérique née au début des années 90, qui devait bouleverser par la suite toute l'industrie musicale.

Mon premier réflexe a été de rechercher la trace d'un laboratoire de R&D de Thomson dans les environs de Rennes Atalante (technopole régionale réputée), sachant que cette compagnie française avait été associée aux travaux du Fraunhofer Institute dans le développement de la fameuse norme ISO Mpeg1 - Layer III. Mais de requêtes Google en coups de téléphone à Paris et en province, à la recherche du nom d'un chercheur français ayant participé à cette aventure, j'ai dû me rendre à l'évidence. Ce n'était pas du côté de Thomson qu'il fallait chercher, mais du CCETT (Centre commun d'études sur les télédiffusions et les télécommunications) : un centre de R&D commun à TDF et à France Télécom, qui n'existe plus en tant que tel aujour'd'hui.

C'est finalement chez TDF, à Cesson-Sévigné près de Rennes, que j'ai pu joindre par téléphone Yves-François Dehéry, dont j'avais déniché le nom dans un article de Wikipedia sur l'histoire du MP3. Aujourd'hui responsable chez TDF de la propriété intellectuelle des brevets développés au sein du CCETT, celui qui fut l'un des grands alchimistes de la technologie MP3 s'est fait un plaisir, vous imaginez bien, de restaurer sa part de vérité.

ASPEC vs. MUSICAM 

"A l'époque, nous travaillions dans le cadre du programme européen EUREKA sur le projet de radio numérique DAB [Digital Audio Broadcast, ndr] qui visait à développer un système de diffusion sonore numérique pour remplacer la FM. Deux algorithmes étaient en compétition : l'ASPEC [Adaptive Spectral Perceptual Entropy Coding, ndr], développé par Thomson et le Fraunhofer Institute et Musicam [Masking Pattern Adapted Universal Subband Integrated Coding and Multiplexing, ndr], que nous avions développé avec Philips et l'IRT [Institut für Rundfunktechnik, ndr]", m'a d'abord expliqué Yves-François Dehery. Les deux algorithmes furent proposés à l'ISO (Organisation internationale de normalisation) en vue de contribuer à la normalisation de la norme MPEG Audio. "Musicam était beaucoup plus avancé et a été choisi pour sa simplicité, sa résistance aux erreurs et une moindre exigence en puissance de calcul", a poursuivi le chercheur français. "Des tests très détaillés ont été menés, sur la qualité audio comparée à différents niveaux de compression, sur l'architecture du décodeur et le nombre de transistors nécessaires, sur la granularité des algorithmes, c'est à dire la capacité à faire du copier-coller audio, et sur la robustesse aux erreurs de transmission". Musicam, qui introduisait l'idée d'un découpage en plusieurs couches algorithmiques, fut finalement retenu pour constituer les niveaux 1 et 2 de la norme MPEG 1 Audio, qui fut approuvée en septembre 1991.

"Autour de la table, il y avait quantité d'ingénieurs qui étaient très frustrés, et des compagnies américaines comme Apple, IBM et consorts qui faisaient vraiment grise mine", m'a raconté Yves-François Dehery. "Hans-Georg Mussman, qui présidait le groupe d'experts, m'a dit : "C'est très bien pour Philips, TDF, France Telecom, l'IRT et Matsushita [qui a aussi contribué au projet Musicam, ndr], mais il faut donner un peu de grain à moudre aux autres". Je lui ai alors personnellement proposé de rajouter un niveau de compression plus élevé et de relancer un complément de normalisation, à condition que soient reconnue la base des niveaux 1 et 2 de Musicam. Ce n'était pas très bon pour la transmission, qui était alors notre préoccupation principale, mais ça ne posait pas de problème pour le stockage."

Des Français présents jusque dans le niveau 3 

Tout le monde tombera finalement d'accord pour introduire dans cette troisième couche la méthode de codage entropique issue de l'algorithme ASPEC, qui avait été retoquée pour s'être révélée trop sensible aux erreurs de transmission. En revanche, aucune technologie américaine ne sera retenue, mais le CCETT et Philips contribueront une nouvelle fois à l'élaboration du troisième niveau de la norme MPEG Audio, avec l'apport d'un nouvel algorithme de « joint-stereophoning », qui permettait de reproduire de manière artificielle une stéréophonie de très bonne qualité. "A la surprise des ingénieurs, qui n'y croyaient pas, le nouvel algorithme à trois niveaux se comportait bien mieux. Il fallait du 192 Kbits pour obtenir un son de qualité avec Musicam, alors qu'en ajoutant la couche 3 aux deux premières, on pouvait se contenter de 128 Kbits voire de 96 Kbits", reconnaissait Yves-François Dehery lors de notre entretien. "Mais nous n'avons donné notre accord à cette troisième couche que parce qu'elle respectait la structure binaire de Musicam et l'obligation d'en utiliser les couches 1 et 2".

De fait, la contribution du Fraunhofer Institute aura été assez marginale, si ce n'est qu'on lui doit l'invention de l'extension de fichier .mp3 et l'apport d'un algorithme de codage entropique dans la couche 3. "Je peux vous certifier que TDF touche beaucoup plus de droits sur les brevets du MP3 que n'importe qui d'autre, qu'il s'agisse de Thomson ou du Fraunhofer Institute", m'a affirmé celui qui est aujoud'hui responsable de la propriété intellectuelle du groupe français. On peut seulement regretter que ce « cocorico » tardif ne parvienne pas à masquer toutes les bonnes raisons que nous avons de nous interroger sur le fait que le fruit de ces recherches, financées entièrement sur fonds publics français et européens pour ce qui concerne le MP3 - sauf optimisation ultérieure des algorithmes dans les universités américaines -, ait essentiellement profité à l'industrie américaine. Somme toute une assez vieille rengaine...

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