Fecha:
23 de Noviembre 2015
Tema: Multimedia (COMPRESIÓN DE VÍDEO Y COMPRESIÓN DE AUDIO)
INTRODUCCIÓN
La tecnología multimedia en actualidad y en el futuro tiene muchas características por ejemplo en
una sola computadora, multimedia a
menudo significa reproducir una película pregrabada de un DVD, ya sean las películas digitales, los clips de video y
la música se están convirtiendo en una forma cada vez más común de presentar
información y entretenimiento mediante el uso de una computadora.
Multimedia es un área de aplicación de las computadoras
con amplio crecimiento. Debido al gran tamaño de los archivos de multimedia y
sus estrictos requerimientos de reproducción en tiempo real, los sistemas
operativos diseñados para texto no son óptimos para multimedia.
Lo
cual estudiaremos los temas como son compresión de video y compresión de audio
MARCO
COMPRESIÓN DE
Es la reducción del
número de datos usado para representar de imagenes de video digital es una combinación de la compresión
espacial de imágenes y compensación de movimiento temporal.
Todos los sistemas de compresión requieren dos algoritmos: uno
para comprimir los datos en el origen, y otro para descomprimirlos en el
destino
ü Algoritmos de codificación
ü Algoritmo decodificación
Estos algoritmos tienen ciertas simetrías que son importantes de
comprender.
PRIMERA
ASIMETRÍA: Utilizada para muchas aplicaciones, en un documento multimedia
como una película sólo se codifica una vez cuando se almacena en el servidor de
multimedia pero este se decodificará miles de veces cuando lo
vean los clientes.
vean los clientes.
SEGUNDA
ASIMETRÍA: El proceso de codificación y decodificación no necesita ser 100%
invertible es decir, al comprimir un archivo, transmitirlo y después
descomprimirlo, el usuario espera ver el original otra vez, con una precisión
de hasta el último bit.
NOTA: Todos los
sistemas de compresión utilizados para multimedia tienen pérdidas, debido a que
proporcionan una compresión mucho mejor.
ESTÁNDARES DE COMPRESIÓN DE VÍDEO
ESTÁNDAR JPEG (Grupo de Expertos Unidos
en Fotografía)
Mediante compresión JPEG se obtienen muy buenos resultados en la reducción del tamaño de cada imagen sobre todo en tipos de imágenes de la vida real, como fotos o imágenes digitalizadas desde una cámara. Este formato solo introduce la llamada compresión espacial dentro de una misma imagen, y no tiene en cuenta la redundancia de información entre dos imágenes consecutivas de un mismo vídeo.
No es realmente un estándar de vídeo sino que es de una
extensión para vídeo del estándar de la ITU/ISO JPEG para imágenes estáticas;
Lo cual se basa simplemente en transmitir vídeo como una sucesión de imágenes
codificadas en formato JPEG, es decir, como si enviáramos una tira de fotos de
manera consecutiva.
ESTÁNDAR
MPEG (Grupo de Expertos en Películas)
Los estándares MPEG son los principales algoritmos utilizados
para
comprimir videos y han sido estándares internacionales desde 1993.
comprimir videos y han sido estándares internacionales desde 1993.
Define un conjunto de formatos de codificación utilizadas para
el almacenamiento de información audiovisual, incluyendo vídeo y audio en
formato digital comprimido.
MPEG-1
(Estándar Internacional 11172)
Se diseñó para una salida con calidad de grabadora de video (352
x 240 para NTSC), utilizando una velocidad de bits de 1.2 Mbps.
El Estándar MPEG-1 guarda una imagen, la compara con la
siguiente y almacena solo las diferencias, alcanzando así grados de compresión
muy elevados.
MPEG-2
(Estándar Internacional 13818)
Se
diseñó para comprimir el video de calidad de transmisión en 4 o 6 Mbps, para
que pudiera caber en un canal de transmisión NTSC o PAL.
Con
el Estándar MPEG-2 pueden conseguirse elevadas tasas de compresión de hasta
100:1 dependiendo de las características del propio vídeo.
Ambas versiones aprovechan los dos tipos de redundancias que
existen en las películas el espacial y temporal.
NOTA: El
algoritmo que utiliza MPEG, además de comprimir imágenes estáticas mediante
JPEG, compara los fotogramas presentes con los anteriores y los futuros para
almacenar sólo las partes que cambian.
COMPRESIÓN DE AUDIO
Es un proceso por el cual
permite reducir la tasa de bits de una señal digital de audio buscando como
resultado la reducción de su peso en disco.
Los algoritmos de
compresión de audio normalmente son llamados códec de audio existen dos tipos
de compresión, basados en el algoritmo de compresión sin perdida y el algoritmo
de compresión con perdida
La
compresión de audio se puede realizar en las siguientes formas de codificación:
ü
Codificación
de formas de onda
ü
Codificación
perceptual
CODIFICACIÓN DE FORMAS DE
ONDA
La señal se transforma
matemáticamente mediante una transformada de Fourier en sus componentes de
frecuencia la amplitud de cada componente se codifica en forma mínima.
Presentan una degradación aceptable en presencia de ruido y
errores de transmisión. La codificación se puede llevar a cabo tanto en el
dominio del tiempo como de la frecuencia.
El objetivo es reproducir la forma de onda con precisión en el
otro extremo, con la menor cantidad posible de bits.
Los codificadores de forma de onda se dividen en dos grupos:
ü Dominio del tiempo
ü Dominio de la frecuencia
CODIFICACIÓN PERCEPTUAL
En esta codificación es
un algoritmo como el estándar MP3 de MPEG usado para comprimir audio
digital removiendo
información extraña no perceptible por la mayoría de las personas.
El audio digital, se comprime mu y poco usando métodos sin pérdidas convencionales dado que existen
muy pocas redundancias en la corriente de bits.
Las técnicas de codificación perceptual se han desarrollado de
extensos estudios psicoacusticos como el oído humano y el cerebro detectan e
interpretan el sonido.
En los sistemas de codificación perceptual tenemos los Dolby
Digital aunque esta última afirma que su sistema apenas tienes perdidas y que
no necesita sistemas de codificación perceptual.
CONCLUSIONES
§
La
comprensión de audio y video nos facilita reducir su tamaño a nuestros archivos
ya sean videos e imágenes entre otros; a la hora de comprimirlos y así mantener
una mejor calidad de ellos lo cual no nos ocupe mucho espacio en las
computadoras o nuestros dispositivos como los celulares.
BIBLIOGRAFIA
Tanenbaum, A. 2009. Sistemas operativos modernos.
Pearson educación de México. 3 ed. México. p 478-487
