Códecs predictivos

Published On Oct-05-2017

Transcripción

Todas las señales contienen porciones “obvias”, las cuales se pueden deducir con base en valores previos. Por lo tanto, es posible omitir estas secciones, si el decodificador es capaz de reconstruirlas posteriormente. Este tipo de sistema es conocido como códec predictivo. Un material de audio altamente impredecible es considerado “difícil” para el códec.

Una señal como el ruido blanco es aleatoria, por lo que es prácticamente impredecible. Por lo tanto, ningún códec debe ser puesto a prueba con este tipo de señales. Esto conlleva una implicación importante: cualquier tipo de ruido en la señal, incluyendo ruido analógico de cintas o tubos, puede afectar el desempeño del códec. Por consiguiente, muchos dispositivos de compresión aplican algún tipo de reducción de ruido antes de codificar la señal. Además, la cantidad de compresión aplicada a la señal debe ser reducida.

Es importante tener en cuenta que todos los procesos de reducción de ruido degradan la señal de audio. La razón es que, a la fecha, resulta imposible que el dispositivo identifique por completo qué parte de la información es ruido y cuál sí es parte de la señal original. Por lo tanto, al atenuar el ruido, inevitablemente, se afectará también parte de la señal original.

En un códec predictivo, el codificador analiza los valores discretos de la señal para poder extrapolar el siguiente valor. Luego, se resta el valor calculado al valor real. El valor resultante, denominado error de predicción o residuo, es transmitido hacia el decodificador. El decodificador, a su vez, vuelve a analizar los valores anteriores para extrapolar el siguiente. Luego, se suma el residuo al valor calculado por el decodificador. El resultado es el valor original que ingresó al codificador.

En este punto, es necesario diferenciar los conceptos bit rate o tasa de transferencia de bits y tasa de transferencia de información. La información es definida como el registro de un suceso nuevo. Por lo tanto, si una onda es totalmente predecible (como lo es una onda sinusoidal), no habrá sucesos nuevos, por lo que la onda no acarrea información, aunque sí haya un flujo de bits.

El bit rate al reproducir un disco compacto es de 1 411 200 bits por segundo. Supongamos que el disco compacto contiene silencio total. Al colocarlo en un reproductor de CD, no escucharemos nada. Esto no significa que el disco no esté siendo leído, los bits sí están siendo reconocidos. Sin embargo, la información que cada bit contiene es nula, correspondiente al silencio total. Con base en esto, podemos concluir que la tasa de transferencia de bits y la tasa de transferencia de información no son sinónimos.

La tasa de transferencia de información nunca será mayor a la tasa de transferencia de bits, pero sí puede ser menor. Esto constituye la base de funcionamiento de los códecs predictivos. La diferencia entre el valor calculado de la siguiente muestra y el valor real contiene menos información que la magnitud original de la muestra correspondiente. El códec predictivo únicamente los resultados de las restas desde el codificador hacia el receptor, reduciendo el flujo de información.

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