Por Victor Manuel Martinez Mtz.
"You have read about mp3 on the newspapers, now hear
what this thing is about"
mp3.com
El tener música con calidad digital no es algo nuevo, de hecho los Compact Disc y mas recientemente los DAT son una viva demostración de ello, en el ámbito de la computación la idea tampoco es nueva, de hecho es posible en una computadora almacenar la información que conforma el sonido digital... desde hace mucho tiempo, ¿ y entonces por que no se había hecho? Buena pregunta, espero tener una respuesta igual de buena... principalmente no se hacia por el "tamaño" (aquí el tamaño SI importa), veamos por que con un pequeño ejemplo, digamos que queremos guardar en nuestro disco duro una muestra de nuestra canción de 1 minuto favorita, como queremos calidad de CD, necesitamos que se haga la muestra a 44,100 khz, estéreo y con 16bits por muestra. 44100 Khz significa que tendremos 44100 valores por segundo viniendo de nuestra tarjeta de sonido (o de nuestro archivo), multipliquemos esto por 2 puesto que tenemos dos canales (estéreo, ¿recuerdan?), multipliquemos esto otra vez por 2 (eso es lo que significa 16bit) y entonces tenemos:
muestras de 44100 x 2 canales * 2bytes /muestra x 60 segundos = cerca de 10 MB
En otras palabras que 1 minuto de sonido nos ocupa algo menos que 10 MB de disco duro! Ahora quien sea algo observador habrá notado por ahí en los comentarios, o habrá leido que un CD tiene capacidad para 650 MB o 74 minutos (¡ahora sabemos el por que de esta equivalencia!), si tenemos en cuenta que en 1995 el tamaño promedio de un disco duro era de 1.2 GB, podríamos entonces haber copiado a nuestro disco duro tal vez nuestros dos discos compactos favoritos. En la actualidad con los discos de 10 y mas Gigas podríamos copiar algo mas de 10 de nuestros discos favoritos, ¡Ah! Pero aquí entra en escena algo interesante.
En 1987, el ISS (Fraunhofer Institut Inegrierte Schaltungen) comenzó a trabajar en un método de codificación de audio "perceptual", en cooperación con la Universidad de Erlangen (Profesor Dieter Seitzer), el ISS finalmente desarrollo un poderoso algoritmo que se volvió el estándar ISO-MPEG Audio Layer 3 (IS 11172-3 e IS 13818-3). Ahora si tenemos en cuenta que por 1987 lo común para el usuario promedio era tener una 386 y un disco que no llegaba al Giga podemos comprender el por que de la importancia de la "compresión de audio", bueno y si esta disponible este algoritmo desde mediados de los 80, ¿por que hasta ahora se oye de el? ¡ah! Por una sencilla razón, debido a la cantidad y tipo de cálculos necesitados para llevar a cabo la compresión una el mínimo para trabajar con MP3 es un Pentium a 75Mhz, ahora imaginemos a las 386 (¡sin coprocesador matemático!).
Bueno ya tenemos nuestros rápidos procesadores, nuestros
discos gigantescos ¿y ahora?, ¡ah! Ahora por ejemplo mediante el
algoritmo MPEG 1 Layer 3 podemos obtener hasta una compresión del orden
de 1 a 10 conservando una calidad "similar" a Compact Disc, digamos
nuestra canción de "Desire" con duración de 2:58min
que en WAV sería de algo mas de 28 Megas, una vez convertida a MP3 ¡nos
ocupa solo 2.73 Megas!
¿Pero como funciona esto?
¿Es acaso magia?, ¿de veras suena igual?, es copia digital a digital
¿es como si tuviera la canción del CD, no? Buenas preguntas, las
respuestas son: no (bueno casi), si, no exactamente. Pero bueno tratemos de
explicar una por una estas cuestiones, de entrada no es magia, pero si cuando
trabajábamos en nuestras 386 con 100Megas de disco duro y el sonido a
través del altavoz integrado al gabinete me hubieran dicho de esto, ¡seguro
que hubiera jurado que solo con magia se podría!, pero en realidad en
lo que se basa la compresión MPEG es en explotar las características
"imperfectas" de nuestros oídos (es decir el como percibimos
el sonido). La compresión de audio en realidad consiste en dos partes,
la primera llamada "codificación" (o para los hispanohablantes
"compresión") que seria la transformación la señal
original de audio, que reside digamos en un archivo de onda (WAV) en un una
forma de archivo altamente comprimido llamado "bitstream" (o datos
de audio codificados). La segunda parte, el reproducir el sonido en la tarjeta
de sonido de nuestra PC, llamada "decodificación" simplemente
toma el archivo "bitstream" y lo reconstruye en un archivo WAV.
Para lograr la codificación se usan los mentados algoritmos (que dicho sea de paso consumen mucho tiempo del procesador o pongámoslo de esta forma hacen que nuestra maquina trabaje como no lo hará en ningún momento nuestro procesador de palabras), estos explotan las redundancias y las irrelevancias en un dominio de frecuencias basado en el modelo auditivo humano, esto que suena bastante complejo (y que la explicación larga tal vez suene mas) básicamente significa que la señal original contiene elementos que quedan fuera de la capacidad del oído humano para ser escuchados, además de tener señales repetitivas las cuales por decirlo de una forma sencilla se guardan como en los cancioneros "se repite" y no una y otra vez físicamente.
Ahora ¿De veras suena igual? Y es copia digital a digital ¿es como si tuviera la canción del CD, no?, bueno digamos que para efectos prácticos suena igual a un CD, pero para la segunda pregunta, no, en realidad no es como si tuviéramos la canción del CD, ¿por que? ¡ah! Por que simplemente, bueno con lo que terminamos al final del proceso de codificar el sonido ya no es "exactamente" el mismo archivo de sonido que con el que empezamos, por decirlo así toda la información superflua ha sido eliminada (para ser precisos: las partes redundantes y las irrelevantes), el archivo WAV reconstruido difiere del original, pero suena igual (bueno, mas o menos, dependiendo de que tanta compresión se le haya aplicado).
A ultimas fechas ha existido mucha controversia al respecto de si es valido o no que alguien "grabe" un CD y lo convierta a MP3, según las leyes de Copyright Norteamericanas, si uno posee el CD tiene derecho a hacer una copia de "respaldo", para uso personal e intransferible. Como es ya de todos conocido esto no suele suceder y existe gran polémica al respecto, pero desde otro punto de vista diferente es hasta este momento y gracias al MP3 que se abre la posibilidad (como en la industria del Software, pero esto es tema para otro articulo) de ya no participar en el ciclo tradicional de producción / reproducción del capital, es gracias a esta compresión que un artista ahora esta en la posibilidad de dar a conocer sus canciones a través de la World Wide Web y ya hasta se esta pensando en que el cliente solo pague por la canción que le agrade, es decir brinda a los artistas la posibilidad de vender su música en cualquier mercado, donde ellos lo deseen.