Dedico esta entrada de la bitácora a mi buen amigo Edu.

Él me ha mostrado literalmente la importancia de saber escuchar.

Compresión de datos

Probablemente una de las capacidades básicas de la informática es la comprensión de datos. De una manera muy simple, comprimir datos es empaquetarlos para que sean más fácil de mover. Es como poner ropa y otras cosas en maletas para ir de viaje. Para usarlas, tenemos que desempaquetarlas. Algo parecido pasa con los datos que contienen los archivos de ordenador.

Tipos de comprensión

La compresión de datos puede ser de dos clases, dependiendo del tipo de datos que maneje:

  • Sin pérdida.
  • Con pérdida relativa.

En el primer caso, se pueden recuperar todos los datos del archivo comprimido. Piensa en archivos con texto, en los que es esencial que el contenido esté completo. El formato más común de este tipo de archivos es .zip.

En el segundo caso, es posible desechar ciertos datos de manera selectiva sin que el resultado final se resienta. Así son muchos de los formatos de sonido1 y de imagen.

Compresión audiovisual

La comprensión audiovisual funciona porque la percepción humana no es perfecta. El mismo cinematógrafo transmite movimiento por reproducir veinticuatro fotogramas por segundo. Las imágenes pueden reducirse en tamaño sin la información de todos los puntos que la componen. Los sonidos pueden comprimirse armonizando matices y llegando a soluciones funcionales.

En realidad, toda la compresión de imágenes y de sonidos es una solución de compromiso. Asumen una cierta pérdida de calidad, que permite una grandísima reducción en el tamaño de los archivos resultantes.

Por ser más antiguo el caso del sonido, el formato de compresión más conocido es MP3. Al parecer, tenía varias patentes que ya han caducado en todo el mundo.

La calidad del sonido depende básicamente de un valor de calidad2: los kilobits por segundo, expresados en kb/s. Diferentes sonidos necesitan mayor calidad según su riqueza de tonos. La música es el tipo de sonido que más calidad necesita.

Tomando como ejemplo el formato MP3, la mayoría de personas nota una mínima pérdida de calidad a 128 kb/s. A 320 kb/s, la pérdida de calidad en música es mucho mejor. Sin embargo, el compromiso se encuentra en una calidad aceptable con el menor tamaño posible3. El mayor tamaño virtual consume más ancho de banda en la comunicación y mayor espacio de almacenamiento.

Voz grabada

La voz grabada no necesita tanta calidad como la música, por lo que permite una mayor compresión. Dependiendo del dispositivo de reproducción digital y de tu capacidad de escucha, MP3 puede ser aceptable para voz grabada a 32 kb/s o a 64 kb/s4. Con MP3, o la calidad del sonido original es muy mala, o menos de 32 kb/s es inaceptable. La carencia de calidad se advierte por sí misma, sin necesidad de comparación.

Tomando como ejemplo un archivo de sonido con los números en inglés, de cero a nueve5, quiero mostrar los diferentes resultados de compresión y calidad en formatos MP3 y Opus.

kb/s MP3 Opus
8 12.1 KB 11.4 KB
16 24 KB 23.4 KB
24 36.1 KB 32.7 KB
32 48 KB 43.5 KB
64 95.9 KB 79.6 KB
96 143.9 KB 117.9 KB
128 191.8 KB 160 KB

Opus es un formato desarrollado dos décadas después de MP3. A diferencia de éste, aquél no tiene problemas de patentes ni de derechos de regalías. Funciona mucho mejor en calidades bajas con voz grabada.

Notas

  1. Existen formatos de compresión de sonido sin pérdida alguna de calidad, como FLAC —acrónimo de Free Lossless Audio Codec—. 

  2. En realidad, son más factores. Pero la explicación no es incorrecta y así es más fácil de entender. 

  3. Se entiende que un archivo a 320 kb/s es dos veces y media más grande que el mismo archivo a 128 kb/s. Tamaño y calidad del sonido son factores inversamente proporcionales. 

  4. En mi caso personal, por supuesto que noto diferencia entre 32 kb/s y 64 kb/s. Sin embargo, no creo que sea tanta como para duplicar el tamaño del archivo de sonido. 

  5. Grabado por Mike Koenig y bajo licencia Creative Commons Atribución 3.0. Con enlaces directos a los archivos .wav y .mp3