Compresión de técnicas de audio.

TÉCNICAS DE AUDIO

Hoy vamos a hacer una comparación entre diferentes técnicas de audio.

A partir de la canción "Your body" de Christina Aguilera la hemos descargado por VidtoMP3 y después mediante Audacity he realizado cambios en la frecuencia del proyecto en 11025 Hz y la frecuencia de muestreo original de 44kHz a 11kHz , finalmente hemos exportado la canción en diferentes formatos ( WAW, OGG, MP3) obteniendo el mismo resultado en cuanto a audición pero ocupando diferente, en conclusión, no hay diferencia auditiva entre las 5 muestras de la misma canción.Al descargarla en formato MP3 se pierde calidad de audición , pero como partimos de esta, en las demás transformaciones de formato no se ven diferencias en el audio.

Primero sólo hemos pasado de MP3 a WAV sin realizar más cambios, siendo el que más ocupa( con frecuencia de muestreo de 44kHz y sin comprimir) ocupando 49,4 MB.

En las demás ya se ha pasado a una frecuencia de muestreo de 11kHz y una frecuencia del proyecto de 11025 Hz.

Después se encuentra el segundo formato de WAV ya más editado , teniendo una extensión de 12,4 MB.

Después se encuentra el formato original de MP3 descargada desde VitoMP3 ocupando 4,5 MB.

A continuación se encuentra el formato MP3 (editado) con 2,2 MB de espacio.

Por último, se encuentra el formado OGG ocupando sólo 2,0 MB , siendo el que menos.

Es decir, a nivel de usuario lo más recomendable es utilizar el formato OGG ya que se consigue el mismo efecto de sonido y ocupa menos.

A pesar de esto , lo más utilizado es el formato MP3 , ocupando más , perdiéndose calidad en las primeras fases ya que el algoritmo de compresión del MP3 se basa en las limitaciones del oído humano, que sólo es capaz de captar frecuencias entre 20Hz-20Khz (siendo más sensible entre 2-4Khz), eliminando las frecuencias inaudibles conservando lo primordial del sonido. Al obtener un MP3 es posible seleccionar el nivel de codificación y compresión que se quiera. Claramente, a mayor compresión, menor calidad. 
A 128Kbits/44khz se consigue un acetable equilibrio entre compresión-calidad y es el nivel que encontraremos por defecto en los compresores y en las canciones disponibles en la red.Es decir es un sistema de compresión con pérdida.

Compresión de datos

El método de compresión de datos permite comprimir datos que al ser descomprimidos no son exactamente como los originales. En contra de los métodos de compresión sin pérdida de datos, donde la información descomprimida se recupera.
Por regla general, la compresión con pérdida de datos es usada en datos multimedia, también llamada compresión con pérdida de calidad (ya que se ve afectada) y es acumulativa.
A pesar de estas desventajas este tipo de compresión ofrece mayor compresión que la de sin pérdida significando que ocupará menos bytes de almacenamiento
Por ejemplo, la compresión de audio puede llegar a permitir que el archivo ocupe una décima parte del original sin comprimir.Para las imágenes, también puede lograrse una alta tasa de compresión. En tanto en videos, la compresión con pérdida puede lograr que ocupe 1/300 parte del original.

Los métodos de compresión con pérdida de datos se basan en las percepciones humanas para lograr su cometido. Su objetivo es conseguir que las personas no perciban el cambio del original. Por ejemplo, las compresiones de MP3 son muy buenas sin apenas apreciar cambios en ellos al igual que en las imágenes en formato JPG (pudiendo elegir entre un rango de 0 a 100). A número más alto mayor calidad, ocupando el archivo final ocupa más espacio. Una calidad aceptable es 80.

Compresión de imágenes con pérdida de calidad
• Compresión por fractal
• JPEG
• JPEG 2000
• Compresión Wavelet
• JBIG2
• Cartesian Perceptual Compression (CPC)
• DjVu
• ICER
• HAM

Compresión de videos/animación con pérdida de calidad:
• Flash
• MNG
• MotionJPEG
• H.261
• H.263
• MPEG, MPEG-1 Part 2, MPEG-2 Part 2 MPEG-4 Part 2, H.264/MPEG-4 AVC
• Ogg Theora
• Sorenson video codec
•VC-1

Compresión de música con pérdida de calidad:
•AAC
•ADPCM
•ATRAC
•Dolby AC-3
•MP2
•MP3
•Musepack
•Ogg Vorbis
•WMA

Compresión de voz con pérdida de calidad:
•CELP
•G.711
•G.726
•Harmonic and Individual Lines and Noise (HILN)
•AMR (usado en celulares GSM como los T-Mobile)
•Speex

A continuación una serie de ejemplos de imágenes en distintos formatos partiendo de una imagen en BMP. ( Compresión con pérdida ).

FORMATO: PNG COMPRESIÓN 5.

 

FORMATO: JPG COMPRESIÓN 10%.

Formato:	BMP	JPG	JPG	PNG	GIF
Compresión:	No	90%	10%	5	Escala de colores
Espacio:	223,2 KB	16,1 KB	2,4 KB	44,5 KB	21,3 KB

Finalizando, el formato más adecuado es PNG obteniendo gran calidad y sin diferenciarse apenas de BMP y eso sí, ocupando menos espacio (Ej:21,3 KB frente a 223,2 KB) y el peor es JPG con compresión al 10% perdiendo mucha calidad, eso sí, ocupando poquísimo espacio; pero he de decir que prefiero antes una calidad aceptable (PNG) antes de que ocupe poco en mi ordenador (JPG 10%).

Quizás el formato JPG se ha convertido en el más utilizado hoy en día debido a que poca poco espacio y porque con un alto porcentaje de compresión deja una calidad medianamente mala , con la cual muchos usuarios se conforman.