Martes, 12 de septiembre de 2006
Actualmente, las t?cnicas eficientes de codificaci?n son una necesidad en el proceso de digitalizaci?n de audio y video en computadoras. La reducci?n y compresi?n del video y del sonido es una tecnolog?a indispensable para cualquier aplicaci?n, con limitaciones en la transmisi?n y almacenamiento.

En los ?ltimos a?os se ha alcanzado mucho progreso con respecto a este tema. Existen todav?a muchos formatos para codificaci?n de audio y video. El cuerpo de estandarizaci?n de la ISO/IEC ha establecido una norma internacional con herramientas poderosas para la codificaci?n de audio y video.

Sin reducci?n de datos, las se?ales digitales de audio t?picas consisten en muestras de 16 bits, muestreadas a dos veces el ancho de banda del audio. As? se puede llegar a ver que m?s de 1400 Kbit representan s?lo un segundo de m?sica est?reo con calidad de CD. Comprimi?ndo el sonido original por un factor de 12, 24 e incluso m?s se mantiene una calidad de sonido mejor que la que se obtendr?a reduci?ndo la rata de muestreo a la resoluci?n de ellas. B?sicamente, ?sta se realiza por medio de t?cnicas de codificaci?n perceptual, direccionadas por la percepci?n de las ondas de audio que capta el oido humano.


INTRODUCCI?N

Visionar im?genes en movimiento o escuchar cualquier tipo de sonido utilizando un ordenador, presenta varios inconvenientes que hace falta resolver de la forma mas eficiente posible. El primero de ellos consiste en convertir las im?genes o el audio al formato binario, es decir, cadenas de unos y ceros, que es el ?nico lenguaje que entiende un ordenador. Es lo que se conoce con el nombre de digitalizaci?n. El sonido, tal como se muestra en la naturaleza, no es m?s que una onda que se propaga por distintos medios, como el aire o el agua.

La digitalizaci?n del sonido se compone de dos fases: muestreo y cuantizaci?n. El muestreo consiste en decidir cada cuanto tiempo se va a tomar una muestra del sonido. Estos intervalos de tiempo dan lugar a la frecuencia del sonido, medida en hertzios (Hz). En cada uno de esos intervalos se toma el valor de la amplitud de la onda que forma el sonido, operaci?n que se conoce como cuantizaci?n. Al digitalizar un sonido s?lo se toman medidas cada cierto tiempo, por lo que se pierde informaci?n y calidad a no ser que esas medidas se realicen cada poco tiempo. Para que esa p?rdida de calidad no se produzca, la frecuencia debe ser al menos el doble que la m?xima medici?n permitida. Puesto que el o?do humano s?lo reconoce frecuencias situadas entre los 20 Hz y los 20 KHz, una frecuencia de muestreo adecuada ser? 40 KHz. El sonido con calidad CD, por ejemplo, dispone de una frecuencia de 44.1 KHz.

Este es el proceso mas b?sico de digitalizaci?n del sonido, pero existen distintas variaciones. Tambi?n es posible utilizar intervalos de tiempo desiguales, por medio de funciones de densidad que se aprovechan de la especial concepci?n del o?do humano.

Para reducir el tama?o del video ? el audio, se utilizan distintos m?todos de compresi?n. Estos no son mas que sofisticados algor?tmos que se aprovechan de las deficiencias de la vista y el o?do humano para eliminar informaci?n redundante que ambos sentidos son incapaces de detectar. El resultado es que esas im?genes y ese sonido parecen exactamente iguales que el original, pero ocupan mucho menos.

A lo largo de los a?os, en funci?n de la potencia de los ordenadores y su capacidad gr?fica y sonora, han existido innumerables sistemas de compresi?n. En el caso del audio, son famosos los est?ndares WAV y VOC. Pero por encima de ?stos, destaca el est?ndar MPEG, que ofrece la m?xima calidad con un ancho de banda reducido, adem?s de ser ?til para comprimir tanto audio como video.[1]



DIVERSAS COMPRESIONES

La gran cantidad de compresiones existentes impide hablar de ellas en profundidad. No obstante, hay que dedicar unas l?neas, al menos, a sistemas tan conocidos como los compresores de audio, los duplicadores de RAM y la compresi?n en los modems.

Existen distintos formatos que se agrupan en dos grandes grupos, dependi?ndo si almacena m?sica o efectos sonoros. As?, tenemos los formatos CMF, MID, y MOD para la m?sica, y, WAV y VOC para el almacenamiento del sonido. Mientras que CMF almacena m?sica en formato FM, MID lo hace en formato MIDI, mas avanzado. El formato FM no es m?s que una simulaci?n de los instrumentos originales, mientras que MIDI utiliza muestras reales de esos instrumentos, siendo el sonido mucho mas perfecto. El formato MOD es probablemente el mas popular, ya que proviene del ordenador Commodore Amiga. Los archivos MOD contienen muestras de audio digitalizadas de instrumentos reales. Cuando se descomprime un archivo MOD, cada nota se toca tocando la muestra de sonido instrumental para esa nota.

WAV por su parte, es el est?ndar de Microsoft, cuya caracter?stica mas destacable es que no suele comprimirse pr?cticamente nada; de ah? que estos archivos ocupen bastante espacio. VOC acepta varias relaciones de compresi?n - 4:1, 3:1 y 2:1 en 8 bits, y 4:1 y 2:1 en 16 bits -. El sistema de compresi?n se llama ADPCM y se basa en colocar marcadores en lugar de los trozos repetidos, no s?lo en la reproducci?n del sonido, sino tambi?n en las zonas de silencio.

La compresi?n tambi?n se utiliza en la transmisi?n de datos a trav?s del modem, para acelerar el intercambio de informaci?n. El est?ndar utilizado es el V.42 bis que usa una variante del algor?tmo LZW. Su principal caracter?stica es que, antes de enviar los datos, comprueba si merece la pena comprimirlos. En el caso de que ya lo est?n - por tratarse de ficheros ZIP, por ejemplo - no aplica el algoritmo, ahorrando tiempo.

El funcionamiento de los duplicadores de RAM es an?logo al de los duplicadores de disco duro, pero aplicado a la memoria RAM. Lo que hacen estos programas es destinar una porci?n de la memoria como buffer RAM. En ciertos momentos, en los que no hay mucha actividad se comprimen los datos de este buffer liberando espacio. El efecto que produce es que dispone de m?s memoria. Pese al "boom" inicial, producido hace un par de a?os, los duplicadores de memoria se han estancado en los ?ltimos tiempos, debido a que la mejora obtenida no es muy significativa, y el costo de los m?dulos ha descendido dr?sticamente. [2]



COMPRESION MPEG

Este est?ndar de compresi?n ha sido creado por el Grupo de Expertos en Im?genes en Movimiento (MPEG), de quien toma el nombre. Se trata de un organismo perteneciente a la Organizaci?n Internacional de Est?ndares (ISO). Aunque los padres del invento son el italiano Leonardo Chairiglione y el japon?s Hirashi Yasuda, en la actualidad el grupo est? formado por m?s de 300 expertos, que se re?nen cuatro veces al a?o para perfeccionar las reglas y a?adir nuevas posibilidades. MPEG ofrece tres familias de algor?tmos de codificaci?n, conocidas como esquemas de audio I, II y III. Las diferencias t?cnicas entre dichos esquemas son las siguientes:




Esquema I: Divide la se?al del sonido en 32 subbandas. Utiliza filtros polif?sicos y modelos psicoac?sticos FFT (Transformaci?n R?pida de Fouriershy) de 512 puntos. La cuantizaci?n es fija. Los mejores resultados se obtienen cuando se utiliza un flujo de datos de 384 Kbps. Es muy ?til en tareas relacionadas con la grabaci?n y reproducci?n de m?sica en discos duros y unidades de almacenamiento est?ndar.

Esquema II: Se basa en los modelos psicoac?sticos FFT de 1024 puntos, lo que aumenta la calidad y resoluci?n del sonido. Adem?s, incluye codificaci?n adicional, factores de escala y tramas diferenciadas. La calidad se mantiene alta dentro del rango 64 - 256 Kbps. Se utiliza en aplicaciones multimedia y televisi?n.

Esquema III: Los bancos de filtros son h?bridos, utilizando una mezcla de m?todos polifase y DCT (Transformaci?n Discreta del Coseno). El modelo psicoac?stico est? basado en la predicci?n polin?mica, y se utiliza cuantizaci?n variable as? como codificaci?n entr?pica. Ofrece la m?xima calidad con la m?nima tasa de bits: 64 Kbps. Se utiliza para transmitir m?sica en tiempo real en redes de alta velocidad (ISBN o LAN). Muchas emisoras de radio v?a sat?lite lo emplean para difundir sus programas.


En los ?ltimos meses, se ha puesto muy de moda entre los usuarios el formato MPEG Esquema III, tambi?n llamado MP3. Gracias a ?l, es posible distribuir m?sica a trav?s de Internet, o almacenarla en un CD-ROM. Este est?ndar presenta la gran ventaja de que mantiene una calidad de sonido equiparable a la de los CD musicales, ocupando muy poco.

Su efecto en el mundo de la m?sica ha sido impactante. pese a que no presenta ning?n m?todo revolucionario de compresi?n. Simplemente, emplea determinados trucos que explotan la capacidad de procesamiento de los sistemas modernos, como son la multiplicaci?n de la resoluci?n, la codificaci?n entr?pica, los filtros h?bridos, las tramas variables y las mejoras de los m?todos joint est?reo.

Mientras que 1 minuto de m?sica en formato CD puede tardar hasta 1 hora en transmitirse a trav?s de Internet, utilizando un modem est?ndar a 28.8 Kbps, esa misma m?sica comprimida en formato MP3, sin perder calidad, tan s?lo tarda 7 minutos. Asi se abre las puertas a la distribuci?n de canciones de tres o cuatro minutos de duraci?n con un tiempo de espera razonable, y por un precio muy reducido.

Ya existen cientos de p?ginas Web de compa?ias independientes o aficionados a la m?sica, que ofrecen canciones en formato MP3. Igualmente, diversas empresas, como Opticom y Cerberus, est?n aprovechando este nuevo sistema para ofrecer m?sica a la carta, vendiendo canciones sueltas de grupos mundialmente conocidos, almacenables en el disco duro, o a trav?s de un CD-ROM. Puesto que 1 minuto de audio ocupa algo menos de 1 Mb, un CD-ROM puede almacenar hasta 150 canciones de 5 minutos de duraci?n, frente a las 15 ? 20 de un CD musical tradicional.

Lamentablemente, MP3 est? siendo aprovechado por los inevitables piratas, que pueden distribuir toda la discograf?a de un grupo, en un ?nico CD. Al existir codificadores y decodificadores MP3 gratuitos y grabadoras de CD-ROM de bajo precio es f?cil darse cuenta de la importancia del problema. Igualmente, est?n a punto de ponerse en venta reproductores MP3 port?tiles, que permitir?n disfrutar de esta m?sica comprimida en cualquier lugar, sin necesidad de disponer de un ordenador. [3]

OTRAS APLICACIONES DE MPEG ESQUEMA III

La tecnolog?a MPEG Esquema III tiene un gran espectro de aplicaciones, pr?cticamente cualquier sistema con una capacidad limitada en sus canales se ve beneficiado con esta tecnolog?a. Entre otras, est?n las siguientes:


En 1992, radio FFN, una emisora privada en Nidersachen, Alemania, reemplazaron las l?neas telef?nicas por ISDN y codificadores de Layer 3. Este cambio les retribuy? m?s de 300.000 $ por a?o.

Uno de los primeros ensayos en el mundo fue cuando se us? los codificadores Layer 3 en todas las estaciones privadas de Alemania para la transmisi?n de los ol?mpicos.

Internet es una red mundial de intercambios de informaci?n entre computadoras, ?sta se une por varios sistemas desde el ISDN con 2 Mbps o ATM con hasta 2 Gbps. Sin embargo, la mayor?a de los consumidores se conectan a Internet por medio de la red telef?nica con modems de 28.8 Kbps o menores, ?sto sin tener en cuenta que la comunicaci?n nunca es cont?nua. Si no existiera la compresi?n de audio, la transferencia de un archivo de audio de 3 minutos est?reo con calidad de CD usando Internet podr?a durar por lo menos 2 horas.

En Septiembre de 1996, Telos y Apple introdujo el Audio Acribe, el cual transmite el sonido de emisoras en tiempo real v?a Internet. Esto se logra utilizando codificadores que usan MPEG Layer 3. El codificador es un hardware que se encuentra conectado a la emisora, y el decodificador es un software que se encuentra en el PC destino. [4]
FORMATO MP3 VS. DERECHO DE AUTOR

La guerra declarada ente las grandes compa?ias discogr?ficas y las distribuciones ilegales de m?sica en formato MP3 a trav?s de Internet, ya es una realidad. Tras unos meses de observaci?n pasiva y toma de contacto, los sellos discogr?ficos han decidido denunciar a todos los piratas que se dedican a distribuir, ya sea de forma gratuita ? cobrando una m?dica cantidad de dinero, los ?ltimos exitos de la industria, protegidos por "copyright".

La existencia de codificadores y reproductores MP3 gratuitos ha propiciado que cientos de p?ginas en Internet ofrezcan todas las canciones de los m?sicos mas famosos, haciendo un simple click con el rat?n y pagando lo que cuesta los 5 ? 10 minutos de conexi?n que consume la descarga de una canci?n.

Tambi?n son frecuentes los buscadores MP3, que localizan cualquier tema introduci?ndo el t?tulo de la canci?n ? el nombre del autor. Incluso, es posible adquirir CDs que contienen hasta 150 canciones elegidas a la carta, por el precio de un CD comercial.

En una entrevista concedida a la CNN, Frank Creighton, director antipirater?a de la Asociaci?n Americana de la Industria del Disco (RIAA), considera que descargar un fichero MP3 de m?sica protegida por "copyright" es lo mismo que entrar en una tienda de discos, coger un CD y marcharse sin pagar.

Las grandes multinacionales discogr?ficas ya est?n trabajando conjuntamente para introducir sistemas de encriptaci?n en los CDs musicales, que impidan cualquier conversi?n digital a un formato inform?tico.

Pese a todos estos inconvenientes, cuando se utiliza de forma legal, MP3 es un excelente veh?culo para que los m?sicos j?venes puedan darse a conocer. Un buen n?mero de compa?ias entre las que destaca Kosmic distribuyen gratuitamente decenas de canciones de grupos que est?n empezando, y que se sirven de la facilidad de acceso y calidad de MP3 para publicar su m?sica por todo el mundo. Igualmente, la Asociaci?n General de Autores y Editores participa en un proyecto europeo que, a lo largo de este a?o, pondr? a disposici?n de los aficionados m?s de 250.000 canciones. El cliente podr? escuchar un fragmento de las canciones que le interesen, y adquir?rlas por un precio m?dico, bi?n baj?ndoselas a su disco duro, o por medio de un CD que recibir? por correo.


::: FUENTE: Canaldinamic :::

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Publicado por zameex @ 1:14 PM  | [email protected]
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Comentarios
Publicado por Participante
Lunes, 07 de junio de 2010 | 2:33 PM
solo me gustaria que tu pantalla de lectura fuese mas clara para, pra claro una mejor lectura es todo....... adios