La maquina del MP3

La maquina del mp3... o ¿qué le está pasando a mi audio?

Por Gary Hall. Traducción de la nota MP3 machine or, what's happening to my audio? De

la revista InternetAudio, de enero de 2001, por Demián Lorenzatti.

El nivel de acceso a la profesionalidad ha subido, hoy en día el material para comprimir es

fácil de bajar y posee generalmente una interfaz fácil de manejar. Pero así y todo queda

un gran interrogante que los soft nunca explican y que persigue nuestra conciencia: ¿Qué

le hace realmente el MP3 a mi audio?

Un poco de Historia

Investigando en la compresión de audio debemos ir muy atrás, cuando esto solo le

importaba a los militares y a las empresas civiles de telecomunicaciones. Las

organizaciones militares estaban interesadas en obtener inteligibilidad en la voz en

terribles condiciones, y esto quiere decir deshacerse de mucha de la información

transmitida. Las organizaciones civiles de telecomunicaciones, por el otro lado, estaban

interesadas en lograr la mayor cantidad de comunicaciones telefónicas posibles en un solo

cable.

A esto se debe adherir una significante falta de investigación por parte de entidades

privadas y académicas acerca de los misterios de la audición humana que parecían

realmente códigos esquemáticos. Por décadas, las investigaciones fijaron su atención en

la inteligibilidad de la voz, pero en los años '80 y en principios de los '90 se hizo posible

por el camino en que una buena cantidad de música podía ser comprimida en una fracción

requerida para un CD de audio.

A principios de los '90, cuando la Internet se hizo popular, los usos de la compresión se

hicieron más importantes y más gente quiso transmitir audio por este medio que posee

limitaciones de velocidad y de ancho de banda. Fue por este tiempo que el estándar de

MP3 fue desarrollado y cobró popularidad.

Abreviaturas y Layers

MP3 es una Abreviatura de una abreviatura (o siglas de siglas), expandido es "MPEG-1

layer 3 Audio". MPEG es estándar del grupo de expertos de películas (Motion Picture

Experts Group), y MPEG-1 es el primero en una serie de estándares para el código de

compresión de audio y video para presentación en varios formatos. MPEG-1 video es

comúnmente usado en el Video CD (de mayor industria en Asia). MPEG-2 es todavía

asociado con DVD, Direct Satelite.

MP3 audio es parte de la especificación original MPEG-1.

Entonces, ¿qué es este Layer 3 y que pasa con los Layers 1 y 2? Cuando la especificación

MPEG-1 fue definida, existieron dos candidatos que prometían, MUSICAM y ASPEC,

intentando ser el estándar para la codificación del audio. Las pruebas de audición no

produjeron un ganador, así que MPEG decidió codificar las tres opciones, y estas fueron

conocidas como los Layers 1, 2 y 3.

Layer significa Capa.

MPEG-1 Layer 1 Audio requiere el mínimo proceso para la codificación y es el que tarda

menos tiempo, o tiene menos retardo (delay). Su aplicación propuesta es la grabación

directa, con codificación en tiempo real. El algoritmo de compresión usado en el Cassette

Compacto Digital, conocido como PASC (Precision Adaptive Subband Coding), es donde

encuentra su aplicación.

MPEG-1 Layer 2 Audio es en principio lo mismo que el Layer 1 pero usa un proceso

más fino de codificación. Layer 2 esta hoy difundido en el uso para DVD (especialmente

en PAL), también en video CD, audio digital y Video Broadcasting.

MPEG-1 Layer 3 Audio (MP3) toma el siguiente paso: el básico trabajo de codificación

de muestra de los Layer 1/Layer 2 es preservado, pero elementos adicionales son

adheridos para una más eficiente compresión. (ver figura 2)

Modos Estéreo

El audio estéreo típicamente tiene una larga porción de información redundante en ambos

canales. Gran eficiencia resulta si esta información redundante es identificada.

La sensibilidad del oído para diferenciar puntos en el espacio en el sonido puede ser

aprovechada. A bajas frecuencias, la localización es débil, y la información diferencial

puede ser combinada en un solo canal. A altas frecuencias, los puntos de desplazamiento

temporal son más importantes que los de amplitud instantánea.

El audio MPEG-1 provee tres modos para la entrada de dos canales: Monofónico-Dual;

estéreo y Joint- Estéreo. El código Monofónico-Dual (Dual-Monofonic) trata cada canal

separadamente, sin ventajas para la redundancia. El modo estéreo directamente

aprovecha solo la redundancia bit a bit. Joint- estéreo usa un más sofisticado análisis y

aplica un rastreo para los distintos rangos de frecuencias.

Un mejor banco de fíltros

MP3 usa un más elaborado diseño para la primer etapa de banco de filtros, utilizando

filtros que son aplicados a intervalos que responden a las bandas criticas del oído, así se

ajustaran mas a las regiones de frecuencias en las que el oído experimentará

enmascaramiento.

Implementaciones y performance de MPEG Layer

Mucha gente ha escuchado cuidadosamente a

MP3 de 128kbps y a quedado satisfecha (Tener en cuenta que hay una diferencia

sustancial entre codificadores) Si Ud. alterna entre un CD original y su codificación en

MP3 con auriculares puestos, no le llevará mucho convencerse que la codificación no es

igual que el original. La meta del estándar es que la diferencia entre el original y su

codificación es perceptible, pero no "terriblemente".

Conclusión

Hemos tenido una suave y rápida mirada al camino de la compresión de datos de audio

MP3. Hay un montón de detalles en el proceso que han sido omitidos para abreviar y

(esperamos) clarificar. Por que los audio filos profesionales gustan de encontrar los limites

de todo esquema de compresión de audio digital, es indisputablemente porque MP3 ha

satisfecho a muchos durante más tiempo. Tal vez la verdad pase porque los esquemas de

código de audio no sean efectivamente el numero de capas (layers) implicados en el

resultado de su aplicación. Sobre esta base, MP3 es un ganador de brazos caídos.
MP3 de baja calidad         bitrate 96KBPS
MP3 de calidad standard   bitrate 128KBPS   (10:1)
MP3 de muy buena calidad  bitrate 192KBPS
MP3 maxima calidad          bitrate 320KBPS   (4:1)