MPEG (Parte II)

Published On Oct-05-2017

Transcripción

MPEG-1 Layer I

Todo material auditivo tiene una distribución desigual de energía acústica a lo largo de su rango de frecuencias. En la codificación MPEG-1 Layer I, se divide el rango de frecuencias del audio a comprimir en 32 bandas iguales. Posteriormente se analiza la amplitud de las muestras en cada banda. Cuanto menor sea la amplitud, menor cantidad de bits se necesitarán para transmitir apropiadamente la información, lo que permite reducir la longitud de los bytes. Por consiguiente, el tamaño de los bytes transmitidos no es constante, sino que varía de acuerdo a la cantidad de bits requeridos para codificar la amplitud. La suma de los bytes restantes siempre será menor a la suma de los bytes originales. En otras palabras, se redujo el bit rate, obteniendo cierto grado de compresión de la información.

En un caso ideal, las bandas en las que se divide el material a comprimir son más angostas que las bandas críticas del oído humano. Es importante recordar que el ancho de cada banda es constante, por lo que no se adaptan al comportamiento logarítmico de la escala en hercios. Es decir, una banda en las frecuencias bajas abarca más notas musicales que una banda en las frecuencias altas. Por lo tanto, cuanto mayor sea la cantidad de bandas en las que se divide el material, mejores resultados se obtendrán. No obstante, una mayor cantidad de bandas aumenta la complejidad del codificador, además de producir un tiempo de retraso en la señal cada vez mayor. MPEG-1 Layer I logra un balance apropiado al utilizar 32 bandas.

MPEG-1 Layer II

Este estándar de codificación divide el audio en 32 bandas, al igual que MPEG-1 Layer I. No obstante, el proceso de recuantización de Layer II es más complejo que el de Layer I. En este último, los valores de amplitud en todas las bandas son cuantizadas de la misma manera. Por el contrario, Layer II categoriza las bandas como bajas, medias y altas, para tratar cada una de manera diferente. Los valores en las bandas bajas son codificados con bits de 15 longitudes diferentes; los de las bandas medias, con bits de hasta siete longitudes distintas; y los de las bandas altas con bits de tres longitudes diferentes.

MPEG-1 Layer III

La tercera capa del estándar MPEG, también conocida como MP3, es la más compleja. Se utiliza ampliamente en la distribución de música en medios virtuales tales como tiendas en internet. Esta codificación nos permite reducir el bit rate alrededor de diez veces, sin afectar la calidad percibida. Para lograr esto, utiliza un modelo de masking más complejo que las capas uno y dos. En primer lugar, se utilizan bytes de distintas longitudes para la codificación de los valores de amplitud, al igual que la capa dos. Además, se asigna los valores más comunes a los bits más cortos, lo cual resulta en un uso más eficiente del bit rate.

MP3 es capaz de transmitir señales estéreo con bit rates constantes y variables de entre 8 y 320 kilobits por segundo. Es compatible con frecuencias de muestreo de hasta 48 kHz y produce tiempos de latencia máximos de 100 milisegundos.

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