Formato MP3: qué es y características

MP3 (MPEG Audio layer 3) es un formato de compresión de datos de audio con pérdida, desarrollado por la Organización Internacional de Normalización (ISO). Este formato se utiliza para comprimir formatos de audio normales (WAV o CD audio) en una relación de 1:12.

¿En qué consiste la compresión MPEG Layer 3 (MP3)?

Gracias a la compresión, este formato de audio permite almacenar el equivalente a 12 CD-ROM de álbumes de música en el espacio de un solo CD. Es más, el formato mp3 casi no altera la calidad del sonido para el oído humano. La compresión MPEG Layer 3 consiste en quitar los datos que corresponden a las frecuencias inaudibles para un oyente medio bajo condiciones de audición normales. Esta compresión analiza los componentes espectrométricos de una señal de audio, y les aplica un modelo psicoacústico para preservar solamente el sonido "audible".

El oído humano es capaz de discernir, de media, sonidos entre 0,02 kHz y 20 kHz, con una sensibilidad máxima de frecuencias que oscila entre 2 y 5 kHz (la voz humana se sitúa entre 0,5 y 2 kHz), siguiendo la curva de la ley de Fletcher y Munson. La compresión MPEG consiste en determinar aquellos sonidos que no oímos y suprimirlos. Por lo tanto es una "compresión con pérdida" donde se destruyen algunos datos.

¿En qué consisten los procedimientos?

El efecto de "enmascaramiento"

Gabriel Bouvigne explica: "Cuando miramos al sol y un pájaro pasa frente a nosotros, no podemos verlo porque la luz del sol brilla excesivamente. La acústica es similar. Cuando hay sonidos altos, no se pueden escuchar los bajos. Por ejemplo, el órgano: Cuando el músico no está tocando se puede escuchar el silbido en los tubos; sin embargo, cuando está tocando, no se escucha porque está enmascarado. Por este motivo no es necesario grabar cada sonido, este es el principio que se utiliza en el formato MP3 para ahorrar espacio."

La reserva de bits

A veces, ciertos pasajes de una grabación de música no se pueden codificar sin cambiar la calidad del sonido. Por lo tanto, el formato mp3 utiliza una pequeña reserva de bits que se dedica a los pasajes que pueden codificarse en un índice de bits más bajo que el resto de los datos.

¿De qué se trata la codificación joint stereo?

La mayoría de los sistemas de alta fidelidad utilizan un "boomer" (que reproduce los graves). Sin embargo, nos parece que el audio no proviene del boomer sino de los otros altavoces. Por debajo de una determinada frecuencia, el oído humano no puede distinguir de dónde provienen los sonidos. El formato mp3 puede, opcionalmente, tomar ventaja de este fenómeno utilizando el método joint stereo. Esto significa que ciertas frecuencias se graban en mono, pero incluyen datos adicionales para que suenen como una configuración de varios altavoces.

¿Qué es el código Huffman?

El algoritmo Huffman es un algoritmo de codificación (no de compresión), que tiene su efecto al final del proceso de compresión, al crear códigos de longitud variable sobre un gran número de bits. Los códigos tienen la ventaja de un aplicar un único prefijo, pero pueden ser decodificados correctamente a pesar de ser de longitud variable y esto se puede hacer rápidamente utilizando unas tablas. Este tipo de codificación ahorra, como promedio, algo menos del 20% del espacio que ocupa.

El algoritmo Huffman es muy efectivo cuando los sonidos son "puros" (cuando no hay enmascaramiento), ya que los sonidos digitalizados contienen muchos sonidos redundantes.

¿Cuáles son los resultados de la compresión MP3?

Con la compresión MP3, un minuto de un CD de audio (a una frecuencia de 44,1 kHz, 16 bits, estéreo) ocupa sólo 1 MB. Una canción ocupa de media 3 o 4 MB, esto permite su descarga incluso cuando se utiliza un módem.

La descompresión de un archivo MP3 (es decir, la reproducción) se realiza en tiempo real con una CPU Pentium 166, pero monopoliza los recursos del sistema. Por este motivo no se recomienda ejecutar otra aplicación que demande mucha memoria mientras se reproduce, a menos que se disponga de un equipo de gran rendimiento.

¿Qué dice la legislación del formato MP3?

El formato MP3 es sólo una forma de comprimir datos digitalmente, por lo tanto, no es ilegal. Sin embargo, su uso puede serlo algunas veces. Cuando utilices MP3, ten cuidado de cumplir con todas las leyes de derechos de autor: Se puede hacer una copia de seguridad de una canción si se posee el original, pero no se puede descargar música de un artista si está sujeto a las leyes de propiedad intelectual. No es pues muy probable que aquella canción que deseas tanto descargar (canción escuchada en a radio) pueda ser descargada legalmente.