Compresion de sonido

COMPRESIÓN DE SONIDO

INTRODUCCIÓN 

    La compresión de audio es una forma de compresión de datos, específicamente en la reducción del tamaño de los archivos de audio. Los algoritmos de compresión de audio normalmente son llamados codecs de audio Existen dos tipos de compresión, basados en algoritmo de compresión sin perdida  o algoritmo de compresión con perdida.El sonido son oscilaciones que se transmiten por un medio material, medio que normalmente es el aire. Cuando hablamos de audio estamos hablando de una adaptación del sonido a otro medio, el paso a un soporte. Existen diferentes soportes de audio como pueden ser el vinilo, las cintas magnéticas o un formato digital como WAV, MP3 u OGG.La compresión de audio es un proceso por el cual se reduce la tasa de bits de una señal digital de audio buscando como fin la reducción de su peso en disco. El audio más cercano o fidedigno con respecto al sonido real es el normalmente el WAV de 32 bits y 192 Khz. A medida que se comprime el audio se reducen estos valores, con lo cual se pierde fidelidad con respecto al sonido físico. Cuando se crea un audio las ondas son representadas en los ejes con un numero limitado de puntos pero intentando un grado de exactitud tal que el sonido reproducido sea lo más fiel posible al sonido grabado. La compresión de audio consiste de una forma esquemática en una reducción de la cuadricula de los ejes coordenados, lo que se traduce en una menor cantidad de puntos y por ende una más baja fidelidad de sonido, pero a la vez ese menor número de puntos significa una menor cantidad de datos y por ende el archivo de audio resultante tiene un peso menor.

COMPARACIÓN DE FORMATOS

• versiones reducidas :

HALL OF FAME. WAV 8.669 MB  a 11KHz

HALL OF FAME. MP3 1.575 MB  a 11KHz

HALL OF FAME. OGG 1.472 MB  a 11KHz

• versiones originales :

HALL OF FAME ORIGINAL. MP3 6.291 MB  a 44KHz

HALL OF FAME ORIGINAL. WAV 35.5 MB  a 44kHz

Como podemos observar en los datos anteriores se puede ver que los formatos WAV tienen un mayor tamaño en comparación con los formatos MP3 y OGG tanto en las versiones originales como en las versiones reducidas.
Los archivos WAV al tener mayor tamaño son menos frecuentes por lo que son mas empleados los archivos MP3 y OGG por su menor tamaño y por eso estos archivos pueden circular por internet con mayor facilidad aún siendo los archivos WAV los que tienen mayor calidad.
Además los formatos con la frecuencia reducida tienen una calidad peor que teniendo la frecuencia original ya que a menos frecuencia, la onda de sonido tiene que hacer un ciclo mayor en reproducir un sonido por lo cual se pierde calidad al disminuir la frecuencia y es por eso por lo que la mayoría de los archivos tienen una frecuencia de 44kHz y no de 11KHz por ejemplo. Pero esta calidad no se aprecia al oido humano, por lo tanto se llegan a escuchar igual.

Existen dos tipos de compresión, basados en algoritmo de compresión sin pérdida y el algoritmo de compresión con pérdida. En el caso del MP3 utiliza el algoritmo de compresión con pérdida . Es decir, el sonido original y el que obtenemos posteriormente no son idénticos. Esto se debe a que MP3 aprovecha las deficiencias del oído humano y elimina toda aquella información que no somos capaces de percibir.

Comparación de técnicas de compresión

     COMPRESIÓN CON PÉRDIDA 

 

  Se denomina algoritmo de compresión con pérdida a cualquier procedimiento de codificación que tenga como objetivo representar cierta cantidad de información utilizando una menor cantidad de la misma, siendo imposible una reconstrucción exacta de los datos originales.

La compresión con pérdida sólo es útil cuando la reconstrucción exacta no es indispensable para que la información tenga sentido. La información reconstruida es solo una aproximación de la información original. Suele restringirse a información analógica que ha sido digitalizada (imágenes, audio, video, etc.), donde la información puede ser "parecida" y, al mismo tiempo, ser subjetivamente la misma. Su mayor ventaja reside en las altas razones de compresión que ofrece en contraposición a un algoritmo de compresión sin imagen.

Existen dos técnicas comunes de compresión con pérdida:

• Por códecs de transformación: los datos originales son transformados de tal forma que se simplifican (sin posibilidad de regreso a los datos originales). Creando un nuevo conjunto de datos proclives a altas razones de compresión sin pérdida.

• Por códecs predictivos: los datos originales son analizados para predecir el comportamiento de los mismos. Después se compara esta predicción con la realidad, codificando el error y la información necesaria para la reconstrucción. Nuevamente, el error es proclive a altas razones de compresión sin pérdida.

En algunos casos se utilizan ambas, aplicando la transformación al resultado de la codificación predictiva.

• Compresióm fractal
• JPEG
• Compresión Wavelet.

  TABLA DE VALORES 

IMAGEN	TAMAÑO
BMP	217,0 kB (217.014 bytes)
90% jgp	24,5 KB
10% JGP	3,0 KB
5% PNG	128,6 kb
escala de colores	39,2KB

Diferenciaremos entre dos tipos de imágenes, que servirán de ejemplo sobre el tema tratado :

• Compresión con perdida del 5% PNG.

• Compresion con perdida del 10% JGP.

CONCLUSIÓN

  Los formatos mas recomendables dependen del tipo de imagen que queramos manipular, pues cada tipo de formato se utiliza para una cosa distinta. Por ejemplo el formato JPEG nos sirve para manipular y compartir archivos de imagen de tipo fotográfico en cambio el formato PNG nos servirá para imágenes con efectos como brillos y sombras que requieran transparencia. Pero el formato mas utilizado a día de hoy es el formato JGP, ya que es mejor para fotografía digital, ademas su compresión de imagen se utiliza tanto en tonos grises como a color y con alta calidad. En cambio los formatos GIF y PNG son mejores para imágenes gráficas.