Audiovisuales en lenguaje binario

2008/02/01 Asurmendi Sainz, Jabier - Informatika-ingeniaria eta Bitarlan-en sortzailea Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Multimedia

Para poder expresar diferentes tipos de información en lenguaje binario se han creado diferentes formatos y estándares. Diferentes y variados. En este artículo se analizan los formatos multimedia y sus diferencias. En cuanto a los formatos multimedia, existe una gran diversidad de dispositivos digitales para el uso de imágenes, sonidos y vídeos. Con la oferta no hay límites, se trata de entender en qué consiste cada formato para saber cuándo utilizarlo.

Fondo de imágenes

Entre los formatos para el uso digital de las imágenes, algunos están asociados a una aplicación concreta, pero otros son generalistas y muy utilizados. Por ejemplo, el formato .psd está relacionado con el programa Photoshop, mientras que los cuatro que se indican a continuación pueden verse en cualquier imagen visualizadora.

Entre los más destacados se encuentra el formato básico BMP. La extensión de fichero .bmp (derivada de las siglas) se ajusta a las imágenes tipo BitMap (mapa de bits). Las imágenes generadas por este formato están formadas por una matriz de píxeles en la que el color de cada píxel se define en función de una profundidad de color. Con una profundidad de veinticuatro bits, a modo de ejemplo, se puede definir más de dieciséis millones de colores en cada píxel, concretamente 2 24. Con una profundidad de ocho bits sólo doscientos cincuenta y seis colores, 2 8. Así, dependiendo de la resolución de la imagen, de la cantidad de píxeles que se defina en la imagen y de la profundidad de color, este formato permite crear imágenes muy pesadas. Hay que guardar la información del color de cada píxel y, para guardar la información del color de cada píxel de la imagen, se necesita más de un byte dependiendo de la profundidad.

Por tanto, el formato BMP no es uno de los más apropiados en caso de problemas o limitaciones de espacio, o para su uso en Internet, por ejemplo, porque el peso de Internet provoca lentitud en el envío de información. Por el contrario, se puede alcanzar un nivel de calidad muy elevado. Por otra parte, las imágenes con este formato pierden calidad al crecer de su tamaño original o hacer un zoom, ya que no son gráficos vectoriales.

Éxito de la reducción

Entre los formatos para el uso digital de las imágenes, algunos están asociados a una aplicación concreta, pero otros son generalistas y muy utilizados.

Existen formatos que permiten la compresión de imágenes para superar problemas de tamaño. Entre ellos el más antiguo es el formato GIF. Las imágenes de tipo Graphics Interchange Format se caracterizan por tener una extensión de archivo .gif y son utilizadas de forma masiva en el ámbito de Internet, tanto en forma de imagen como de animación.

El formato GIF fue creado por Compuserv en 1987 y se hizo muy popular por el algoritmo que utiliza para comprimir imágenes, LZW. Este algoritmo es más eficiente que otros de la época, por lo que las imágenes con este formato son más ágiles, lo que permite subir o bajar más rápido mediante una conexión a Internet. El formato GIF es capaz de comprimir la imagen sin perder calidad, pero hasta un máximo de 256 colores, es decir, 8 bits de profundidad. Si hay más colores, los colores del palet deben reducirse, lo que supone una pérdida de calidad.

Además de la compresión, otras características del formato GIF diferencian este formato de otros formatos gráficos. Una de ellas es la posibilidad de definir las transparencia. En cada píxel se puede determinar si es transparente o no; en los píxeles transparentes se visualizará el color del documento en el que se encuentra la imagen GIF, la página web, el fondo, u otra imagen. La otra es la posibilidad de crear animaciones. Gracias a estas dos características y a la compresión, este formato es muy utilizado en Internet.

Otro formato de gran éxito es JPEG. Joint Photographic Experts Group es el nombre completo de este formato. Este tipo de imágenes utilizan la extensión de archivo .jpeg, aunque se utiliza mayoritariamente el formato .jpg abreviado, ya que algunos sistemas tienen un límite de tres letras para indicar extensiones de archivo. El algoritmo de este formato está pensado para comprimir imágenes de 24 bits de profundidad, es decir, de color real. También imágenes en la escala de grises. Sin embargo, la compresión mediante el algoritmo JPEG también supone una pérdida de calidad. En cualquier caso, el algoritmo JPEG ofrece flexibilidad para determinar el grado de compresión; cuanto mayor sea el grado de compresión, menos memoria necesitará la imagen, pero menor será la calidad.

Al igual que el formato GIF, el formato JPEG también es muy utilizado en Internet. Esto se debe a que en las fotografías de gran profundidad de color el tamaño de las imágenes puede reducirse con una baja pérdida de calidad, utilizando un nivel de compresión adecuado.

Si la variable principal es la calidad, existe la opción de formato PNG. El formato PNG (Portable Network Graphics) está basado en un algoritmo sin pérdida de calidad. Este formato no está sujeto a ninguna patente y fue desarrollado para solucionar las deficiencias del formato GIF. De hecho, el formato PNG permite guardar imágenes de mayor profundidad y transparencia. Sin embargo, a diferencia del formato GIF, el formato PNG no permite la animación (para ello se creó el formato MNG).

Así, el formato PNG también es muy apropiado para su uso en Internet. Sin embargo, la expansión se ha retrasado por diversos motivos. Los navegadores más antiguos, por ejemplo, no conocen el formato PNG, pero ya apenas se utilizan. El navegador MS Internet Explorer 6 necesitaba también un suplemento para mostrar correctamente el formato PNG en caso de transparencia, pero MS Explorer 7 tiene solucionado el problema y muestra correctamente los PNG transparentes.

Aunque la estrella es el mp3, otros formatos que ofrecen mayor calidad con la misma capacidad de compresión han entrado en competencia.

Para escuchar no solo MP3

Entre los formatos de audio la estrella es el formato MP3. Más conocido como MP3, su nombre completo es MPEG-1 Audio Layer 3, un formato de compresión de sonido --por pérdida de calidad en la compresión. Moving Picture Experts Group (MPEG) creó MPEG para codificar audio en formato vídeo.

Este formato ha sido muy utilizado para comprimir audio de alta calidad, ya que este formato permite reducir más de diez veces los ficheros y reducir la pérdida de calidad gracias a la eliminación de la información que el oído humano no escucha. La pérdida de calidad será mayor o menor en función del nivel de calidad elegido para la compresión.

Este formato se hizo muy popular porque gracias a su fuerte compresión permitió el intercambio de ficheros de audio a través de Internet. A modo de ejemplo, si una canción sin comprimir tiene 56 MB, podría tener un tamaño inferior a 5 MB después de ser comprimida en este formato. Así, cuando la banda ancha de Internet no estaba tan extendida como en la actualidad, se convirtió en la única vía de intercambio de ficheros de audio a través de Internet, sin perder la paciencia o la mente. Hoy en día, además de en Internet, el formato MP3 es muy utilizado en dispositivos portátiles para escuchar música.

Este formato de audio sigue siendo el más utilizado, pero otros formatos que ofrecen mayor calidad con la misma capacidad de compresión, como Windows Media Audio y Ogg Vorbis, que además no tiene ninguna patente, lo que facilita el camino.

Ogg Vorbis es un formato de audio libre. A los ficheros de este formato se les concede la extensión de fichero .ogg incluido en el proyecto multimedia Ogg donde se recogen los formatos de audio y video. Existe una gran flexibilidad para comprimir en diferentes calidades. Por ejemplo, con un bajo nivel de compresión se puede almacenar un archivo musical de gran calidad y comprimir mucho una conversación telefónica que no requiera tanta calidad. Por lo tanto, también en este caso, la compresión se obtiene a costa de la calidad.

Lo mismo ocurre con Windows Media Audio, que recientemente ha desarrollado la posibilidad de comprimir sin pérdidas. Este formato es propiedad de Microsoft y, a diferencia de Ogg Vorbis, ofrece una vía para restringir el uso de ficheros de audio. Permite que el audio generado en un sistema no pueda ser utilizado en otros sistemas.

Los formatos principales para guardar el vídeo son AVI y OGM.

G. Roa

Entre los formatos sin compresión destaca Waveform Audio Format. Más conocido como WAV, son las letras de la extensión de ficheros correspondiente a este formato. Al tratarse de un formato de audio sin compresión, no presenta pérdidas de calidad, pero este tipo de ficheros de audio tienen un gran tamaño. Una canción normal puede tener casi 50 MB, por ejemplo. Cada minuto de grabación requiere unos 5 megabytes. Además, tiene una limitación dimensional: No se pueden almacenar audios superiores a 4 gigabytes, es decir, unas 6 horas y media. Esto es así porque en la cabecera del propio fichero se especifica su tamaño mediante 32 bits, por lo que el tamaño máximo que se puede determinar es de 2 32, es decir, 4 gigabytes. El formato WAV es propiedad de Microsoft e IBM.

Escuchar y ver

Para completar la lista de formatos multimedia faltan los formatos de vídeo AVI y OGM. Audio Video Interleave es el nombre completo del formato AVI, que permite almacenar un vídeo fluyente y varios flujos de audio en cualquier formato. Por eso se dice que es un formato de gabinete. El formato AVI permite almacenar varios flujos de audio, por ejemplo, en una película se puede guardar el sonido en varios idiomas y en el reproductor multimedia seleccionar el idioma en el que se quiere escuchar la película.

El formato de gabinete OGM o Ogg Media también puede almacenar varios tipos de flujo de audio, de vídeo y de subtítulos. El audio normalmente se guarda en formato Ogg Vorbis y el vídeo en formato Xvid o DivX. Su tolerancia a los errores es mayor que la AVI, mientras que necesita algo más de espacio para los mismos tamaños y duraciones que la AVI.

¿Qué es un píxel?

La palabra pixel proviene de las palabras inglesas Picture ³, la unidad más pequeña de la imagen digital. De hecho, cualquier imagen digital --es una foto, un dibujo, un vídeo - es una matriz de píxeles. Cada píxel puede ser blanco, negro, gris escala o color. Así pues, la imagen se obtiene cuando todos estos píxeles se ven juntos y sus colores.

(Foto: De archivo)

Estos píxeles definen la resolución de una imagen. Cuantos más píxeles, más definición tendrá una foto del mismo tamaño. Por ello, cuando la resolución de una imagen o el número de píxeles es mayor, se puede imprimir o ver en un tamaño mayor sin modificarla o distorsionarla. Si la resolución es baja, cuando una imagen aumenta demasiado se ven cuadrados como un mosaico, que son píxeles.