3.- El Sonido. 3.1. INTRODUCCIÓN. 3.2. PRINCIPIOS DEL SONIDO. 3.3. CARACTERÍSTICAS DE LOS SONIDOS. 3.4. HARDWARE PARA SONIDO 3.4.1. Tarjetas de Sonido. 3.4.2. EL DAC, Sensibilidad, Linealidad y Ruido. 3.4.3. Micrófonos 3.4.4. Altavoces 3.5. DIGITALIZACIÓN DEL SONIDO. 3.6. EDICIÓN DE SONIDO DIGITAL. 3.7. EL ESTÁNDAR M.I.D.I. M.I.D.I. 3.7.1. Descripción del estándar M.I.D.I. M.I.D.I. 3.7.2. Interfaz M.I.D.I. M.I.D.I. 3.7.3. Los canales M.I.D.I. M.I.D.I. 3.7.4. Conexionados M.I.D.I. M.I.D.I. 3.7.5. Mensajes M.I.D.I. M.I.D.I. 3.7.6. Dispositivos usados en M.I.D.I. M.I.D.I.

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

3.- El Sonido. 3.8. FORMATOS DE ARCHIVOS DE AUDIO. 3.8.1. WAV 3.8.2. MP3 3.8.3. VQF 3.8.4. OGG VORBIS 3.9. AUDIO DIGITAL 3.9.1. SRS 3.9.2. DOLBY DIGITAL ACAC-3 3.9.3. SUPER AUDIOAUDIO-CD 3.9.4. HDCD 3.9.5. DVDDVD-Audio 3.9.6. COMPARATIVA DE SISTEMAS DE AUDIO DIGITAL 3.10. SONIDO EN INTERNET 3.10.1. Estrategias de uso del sonido en páginas web 3.10.2. Grabación de sonidos para páginas web 3.10.3. Ejemplos de inserción de sonido en web 3.10.4. Streaming 3.11. HERRAMIENTAS PARA EL TRATAMIENTO DE AUDIO Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

1

Introducción. z

El sonido es un fenómeno físico fundamentalmente analógico.

z

Para tratamiento digital –

Fenómeno físico Æ señ señal elé eléctrica -> señ señal digital

Forma de capturarlo: – Grabación y conversión – Instrumentos musicales electrónicos

z

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

¿Cómo se produce el sonido? z z z

z

El sonido se produce por la interacción de un objeto que vibra, un medio de transmisión y un receptor. Atenuación con la distancia y obstáculos Una onda de presión se transmite a través de un medio, como el aire, y produce una sensación llamada auditiva, al perturbar el estado de reposo de las estructuras del oído. Vibraciones Æ impulsos elé eléctricos

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

2

Generación del sonido El tímpano vibra las partículas de aire que la rodean y provocará la vibración de los huesos del oído interno. Vibraciones -> señales neuronales (acción de la membrana basilar) Grado de intensidad dependiente de la frecuencia -> profundidad de penetración

z

z z

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Características de los sonidos (I). –

INTENSIDAD: AMPLITUD DE LA ONDA SONORA. Muchos sonidos presentan un patrón claro de intensidad que varía con el tiempo. A este patrón se le llama ENVOLVENTE. Ejemplo1: Un piano presenta un fuerte golpe de gran intensidad inicial, que decae más o menos rápidamente hasta desaparecer. z

z

–

Ejemplo2: Una flauta presenta una envolvente más aplanada, ya que no existe golpe inicial, sino una intensidad del sonido mantenida mientras dura la nota. Medida de la intensidad: decibelios (referencia umbral)

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05 FRECUENCIA Y PERIODO: SON DOS

3

Características del sonido (II). –

TONO: CARACTERÍ CARACTERÍSTICA PERCEPTIVA QUE SOLO CAPTAMOS EN LOS SONIDOS PERIÓ PERIÓDICOS: LOS QUE TIENEN UNA FRECUENCIA MÁ MÁS O MENOS CONSTANTE (agudo o grave).

–

TIMBRE: CONJUNTO DE FRECUENCIAS QUE SE PUEDEN ENCONTRAR EN UN SONIDO EN MAYOR O MENOR PROPORCIÓN. z

Dos instrumentos musicales distintos, como un violín y una flauta, que estén interpretando la misma nota (frecuencia) con la misma intensidad, son claramente diferenciables -> TIMBRE o FORMA DE ONDA. Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Características del sonido (III). z

En la siguiente tabla podemos ver la intensidad en dB de algunos sonidos representativos. Descripción

Nivel (dB)

Intensidad

Umbral del dolor

130

1013

Concierto heavy metal

120

1012

Martillazos sobre metal

110

1011

Tráfico de vehículos

70

107

Conversación normal

60

106

Restaurante concurrido

50

105

Casa en la ciudad

40

104

Iglesia vacía

30

103

Estudio de grabación

20

102

0

1

Umbral de audición

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

4

Hardware básico para sonido z

Tarjeta de sonido

z

Micrófono

z

Altavoces

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Elementos de una tarjeta de sonido (I)

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

5

Elementos de una tarjeta de sonido (II).

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Elementos de una tarjeta de sonido (III).

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

6

El DAC z

El elemento clave en la digitalización del audio es el conversor analógico / digital o DAC, que transforma la señal de audio en una secuencia de datos binarios.

z

Estos conversores se caracterizan por una serie de propiedades: –

–

– –

FRECUENCIA DE MUESTREO (número de muestras por segundo) RESOLUCIÓN DE LA MUESTRA (número de bits para codificar) UMBRAL DE SENSIBILIDAD Y TOLERANCIA. LINEALIDAD DE LA RESPUESTA Y RUIDO. Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Micrófonos z z z

Energía acústica (sonido)-> energía eléctrica (audio) Amplifica la señal original para ser copiada en forma eléctrica. Calidad de la copia – – – –

z

Perfección del micro Ruido Localización Acústica de la sala

“Tu equipo sonará como suene el peor de los componentes”

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

7

Tipos principales de micrófonos – –

De mano: 30º, separación (seseo) Personal z z

–

Micrófono/Audífono: retransmisiones deportivas (2 señales: audio e indicaciones del director). Inalámbrico: conectado a un radio transmisor. Audio como radio frecuencia. Distancia e interferencias

No visibles z z z

Boom: fijos o móviles, tipo plataforma, controlados a distancia Suspendido: fijados en un lugar, calidad dependiente de posición Oculto: detrás de algún elemento, efecto de proximidad, varios micrófonos ocultos Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Altavoces z z z z

Cubrimiento del espectro audible. Mínimo 2 altavoces (altas y bajas frecuencias) División del espectro en partes (vías) Altavoces de 2,3,4 vías Atendiendo a la gama de frecuencias – – – –

Graves (woofer) Medios (midrange) Agudos (tweeter) Otros para sistemas multivía: subwoofer, midbass

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

8

Altavoces de 2-3 vías

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Sistemas de altavoces z z z

Dependen del número y tipo de altavoces que se empleen. Sonido estéreo: 2 altavoces. Sonido envolvente/3D: – –

z

4 altavoces (2 delanteros y 2 traseros). Mayor realismo.

Virtual Surround: – –

Sonido envolvente 3D con 2 altavoces. Simulación por hardware

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

9

Sistemas de altavoces 5.1 z z z z z z

Dolby Digital, DTS (DVD) Altavoces frontales (estéreo): música y efectos de sonido principalmente Altavoz central: acción principal y diálogos Altavoces surround (envolvente): sensación de profundidad, efectos especiales. Altavoz subwoofer: frecuencias más bajas, sensación más envolvente música y efectos Colocación Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Digitalización del sonido (I)

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

10

Digitalización del sonido (II). La precisión con la que el ADC codifica los valores de la señal (número de bits de la representación digital o tamaño de la palabra del convertidor), tiene una repercusión directa en la calidad de la misma.

z

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Edición de sonido digital (I). z

Una de las mayores ventajas del sonido digital es la enorme flexibilidad que ofrece a la hora de editar el sonido.

z

Podemos clasificar las técnicas de edición de sonido digital atendiendo al aspecto del sonido que modifican: –

MODIFICACIÓN DE LA DIMENSIÓN TEMPORAL: Podemos realizar las siguientes acciones: z z z z

Cortar, copiar y pegar. Cambio de sentido. Eliminar silencios. Insertar silencios. silencios. Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

11

Edición de sonido digital (II). –

MODIFICACIÓN DE LA AMPLITUD MEDIANTE OPERACIONES DE MULTIPLICACIÓN: Podemos realizar las siguientes acciones: z Modificar la ganancia. ganancia. z Silenciar. Silenciar. z Umbral de ruido (“noise gate”). gate”). z Normalizar respecto de la mayor amplitud de onda. onda. z Fundido de entrada y de salida (“fade in” y “fade out”): son dos envolventes muy utilizados, para dar comienzo o final progresivo z Modulación de la amplitud con una señal periódica. z Inversión. Inversión.

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Edición de sonido digital (III). –

MODIFICACIÓN DE LA FRECUENCIA: z

z

z

z

Cambio de la frecuencia de reproducción: si un sonido muestreado a 44,1 khz se reproduce a 22,05 Khz, Khz, sonará una octava más grave y durará el doble de tiempo. Remuestreo: Remuestreo: a partir de las muestras de un sonido digital, aumentar o disminuir su frecuencia de muestreo, añadiendo o eliminando muestras muestras respectivamente. Para pasar de 44,1 Khz a 22,05 Khz, Khz, se elimina una muestra de cada dos. Para pasar de 22,05 Khz a 44,1 Khz, Khz, se crea por interpolación una nueva muestra entre cada dos. Transposición: es un término musical que significa subir o bajar la altura de una melodía uno o más semitonos. La transposición supone una variación variación de la duración del sonido: dura más cuanto más grave, y menos cuanto cuanto más agudo. El “pitch bend” o modificación continua de la frecuencia: es similar a la transposició transposición, pero en vez de realizarse en intervalos discretos (semitonos) se lleva a cabo de forma continua. Se puede definir la evolució evolución de la frecuencia en el tiempo mediante una envolvente.

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

12

El estándar M.I.D.I. z

Musical Instrument Digital Interface (INTERFAZ DIGITAL PARA INSTRUMENTOS MUSICALES) Ù Es un protocolo de comunicaciones de datos, capaz de permitir que que un instrumento musical pueda controlar a otro. Es un mé método para describir la mú música mediante comandos.

z

Su meta inicial era conseguir que desde un teclado central se pudieran pudieran controlar distintos instrumentos musicales electró electrónicos interconectados, pero con el uso de ordenadores, el MIDI se convierte ademá además en una herramienta para distintas aplicaciones musicales: ayuda a la composició composición, docencia, edició edición de partituras...

z

La diferencia entre la informació información de audio y los datos MIDI es comparable a la que existe entre un disco compacto con la novena sinfoní sinfonía de Beethoven y su partitura, con la diferencia añ añadida de que el MIDI trata de partituras que han de ser entendidas entendidas por máquinas, no por seres humanos.

z

El instrumento controlador recibe el nombre de MASTER o MAESTRO, MAESTRO, mientras que el instrumento o instrumentos controlados reciben el nombre de ESCLAVOS. ESCLAVOS.

z

Tambié También es posible desde un ordenador controlar la mayorí mayoría de los instrumentos musicales electró electrónicos y capturar y almacenar la informació información que genera la ejecució ejecución de un inté intérprete sobre un instrumento.

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Tipos de conexiones M.I.D.I. (I). z

Los diferentes tipos de conexiones que nos podemos encontrar entre elementos MIDI son las siguientes: – CONEXIONADO BÁSICO: Consiste en un dispositivo MAESTRO que transmite información y otro ESCLAVO que recibe información.

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

13

Tipos de conexiones M.I.D.I. (II). –

CONEXIONADO ENCADENADO DAISY o SERIE: Consiste en varios dispositivos M.I.D.I. Conectados en serie a través del conector M.I.D.I. THRU.

–

Aunque en teoría la interconexión vía MIDI THRU es transparente, en la práctica se produce una distorsión que puede acarrear la pérdida de mensajes mensajes tras más de tres enlaces. Por ello, en sistemas complejos con muchos dispositivos, dispositivos, es aconsejable utilizar un dispositivo hardware adicional que centraliza centraliza y redistribuye todos los mensajes, denominado MIDI patch bay

Configuración MIDI compuesta por tres sintetizadores (solo el sintetizador A puede actuar como controlador o maestro)

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Tipos de conexiones M.I.D.I. (III).

Configuración MIDI compuesta por tres sintetizadores y un ordenador ordenador (solo el sintetizador A puede actuar como controlador o maestro)

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

14

Tipos de conexiones M.I.D.I. (IV). –

CONEXIONADO PARALELO: Se pueden utilizar elementos como MIDI Thru Box o MIDI Patch Bay que son cajas derivadoras con una entrada y varias salidas (MIDI THRU BOX) o varias entradas y varias varias salidas (MIDI PATCH BAY).

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Formatos de archivo de audio z

WAV

z

MP3

z

VQF

z

OGG VORBIS

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

15

Formatos de archivos de audio z

Históricamente, cada modelo de ordenador o programa definió su propio formato de fichero para almacenar la información de sonido. Algunos de estos formatos han perdurado y se han convertido en los más usados actualmente.

z

Podemos distinguir dos estilos de formato: –

–

Contienen una cabecera que indica los parámetros empleados en la codificación (frecuencia de muestreo, número de bits, stereo/mono, stereo/mono, etc) etc) (ej (ej:: au, au, aif, aif, wav,..) wav,..) De tipo “raw” o crudo que no contienen más información que los propios datos (ej: snd)

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Formato MP3 z

MP3 significa MPEG 1 Layer 3, tercer nivel de compresión del MPEG 1.

z

El proceso de codificación utilizado en MP3 es denominado “codificación perceptual” perceptual” y se basa en las pequeñas imperfecciones del oído humano. Eliminando aquellos datos que no serán percibidos percibidos por el oyente , podemos reducir la cantidad de datos a almacenar.

z

La fundamentación matemática es muy compleja y es un proceso lento.

z

Aplicando las técnicas del MP3, se consigue reducir el tamaño que que ocupa una pieza musical en un factor entre 10 y 12 a 1.

z

Según el cálculo anterior, reducimos el espacio necesario para almacenar 1 minuto de música estéreo de alta calidad de 10MB a 1MB. 1MB.

z

Almacenamiento MP3 en CDCD-ROM, más de ¡11 horas! con “calidad casi de CD” CD”. Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

16

Compresión MP3 (I) El formato MP3 utiliza unos cuantos trucos para comprimir el sonido, fundamentalmente técnicas de codificación de percepción que aprovechan la manera en la que el oído humano percibe el sonido. Algunas claves son:

z

–

UMBRAL MÍNIMO DE AUDICIÓN: El umbral mínimo de audición humano no es lineal. De acuerdo con la ley de Fletcher y Munsen, Munsen, se representa por una curva entre 2 y 5 KHz. KHz. Cualquier sonido situado fuera de este margen puede no codificarse, ya que no será percibido percibido de todas formas.

–

EFECTO MÁSCARA: Hay una serie de propiedades de ocultación (masking efects) efects) del oído humano, de forma que los sonidos fuertes no dejan oír a los débiles. Para conseguir aprovechar esta característica, mp3 filtra los sonidos más débiles cuando hay sonidos sonidos muy fuertes a la vez. Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Compresión MP3 (II) –

RESERVA DE BYTES: MP3 usa partes de los fragmentos que pueden codificarse en un tamaño inferior para almacenar parte de los que que requieren un número determinado de bytes/seg.

–

FUSIÓN DE ESTÉREO: En muchas músicas, en frecuencias determinadas, el oído humano no puede distinguir el origen espacial espacial de los sonidos de un canal u otro del estéreo. En este caso, MP3 puede puede fusionar las dos señales en una sola (mono).

–

CODIFICACIÓN DE HUFFMAN: El código Huffman se aplica al final de la compresión.

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

17

Creación de un archivo MP3 z

1.1.- Conversión a audio digital sin comprimir. Para convertir una pieza a formato MP3 debemos partir de una copia copia digital, que puede obtenerse a partir de un disco compacto, o mediante una una grabación convencional (conversión de analógico a digital). Este proceso de convertir una pieza de formato de CD Audio a Audio Audio Digital en disco duro se realiza mediante ripeadores (Windac, Windac, CD DA, CD extractor o similares).

–

–

z

2.2.- Codificación a MP3. –

Para esto podemos emplear programas como MP3 compresor o similares. similares.

–

Se puede instalar un CODEC en ciertos programas para realizar esta esta conversión. Un CODEC es un algoritmo de compresión y descompresión que suele instalarse y pueden usarlo todas las aplicaciones que lo necesiten. necesiten. El proceso de compresión es un proceso lento debido a la complejidad complejidad de los cálculos que deben realizarse

– –

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

VQF z

z

- popular que MP3, - tamaño, + calidad, + recursos

VENTAJAS: – –

z

Los archivos VQF son aproximadamente un 3030-35% más pequeños que los archivos MP3. La calidad del sonido es mucho mejor que MP3, ya que tiene un 99% de la calidad del CD original.

INCONVENIENTES: –

–

Los archivos MP3 ocupan un 1515-20% de la capacidad de procesamiento del ordenador y un archivo VQF ocupa un 30%. Son difíciles de encontrar todavía.

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

18

OGG VORBIS z z z z z z

GNU Mayor calidad que MP3 para un mismo tamaño de fichero Usa principios matemáticos diferentes a MP3 Genera archivos más pequeños que MP3 para VBR No tiene límite de muestreo teórico Múltiples canales (MP3 -> 2)

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Creación de un archivo OGG VORBIS 1. Obtener el fichero en formato WAV (Para ello se puede hacer uso de programas tipo CD-EX) 2. Normalización Si fuimos conservadores en el volumen de grabación es muy probable que nuestra grabación no haya aprovechado todo el rango dinámico disponible. En este caso es recomendable aumentar el nivel de la grabación para que el máximo pico use el máximo valor posible. (CD-EX permite normalizar el audio al extraerlo, NormalizeGUI) 3.Codificar usando un codec para OGG (oggenc) Existen programas que directamente generan ficheros OGG a partir de un CD de audio (Audiograbber, CDEX) Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

19

Sistemas de Audio z

SRS

z

Dolby AC-3

z

Super Audio CD

z

HDCD

z

DVD-Audio Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

SRS (I). z

En los últimos años han proliferado algunos sistemas de grabación grabación de sonido que persiguen una reproducción más fiel, que envuelve al oyente como lo hacen los sonidos naturales.

z

El sonido estéreo de dos canales ha alcanzado unas cotas de calidad calidad excepcionales y puede reproducir en cierta forma algunos elementos elementos de movimiento de sonido Ù SIN EMBARGO, NO SIRVE PARA DISTINGUIR SI EL SONIDO NOS VIENE DESDE ATRÁ ATRÁS O POR ARRIBA.

z

El sistema SRS es un sistema de reproducción (no de grabación) que que aprovecha las grabaciones estéreo para producir un efecto de lateral. El sonido parece que adquiere cuerpo al activar activar un filtro SRS.

z

En realidad, el sonido sigue siendo estéreo, ya que es imposible obtener un efecto de volumen con sólo dos altavoces, pero el oído es más sensible a las altas frecuencias que a las bajas y a los sonidos laterales que a los frontales. Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

20

SRS (II). z

Por tanto, el SRS toma las diferencias entre las señales izquierda y derecha y . Esta elevación de volumen de ciertas frecuencias hacen que el cerebro crea que viene de los lados, cuando en realidad vienen de frente.

z

FILTROS DE RUIDO: El ruido siempre está presente en mayor o menor medida.

z

Se soluciona con un fenómeno conocido como ENMASCARAMIENTO (como reductor de ruido) que oculta frecuencias de ruido con otras de un espectro más amplio y potente. Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Sistema Dolby Surround Prologic z

Sistema de gestión y control de sonido envolvente más difundido a nivel doméstico

z

5 altavoces independientes más subwoofer

z

Sonido compatible con estándar estereofónico y separado por un DSP

z

Sistema analógico Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

21

Dolby Digital AC-3 (I). z

Compresión+ codificación multicanal

z

Por medio de la codificación multicanal se consigue una mejor percepción de las diferentes frecuencias que se obtienen en un solo sonido.

z

Los algoritmos de compresión se fundamentan en dos fenómenos principalmente: – –

La curva de sensibilidad del oído. El fenómeno de enmascaramiento. Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Dolby Digital AC-3 (II) 6 CANALES DE AUDIO (5.1) • Frontal izquierdo (20Hz a 20Khz). • Frontal derecho (20Hz a 20Khz). • Central (20Hz a 20Khz). • Surround trasero izq. (20Hz a 20Khz). • Surround trasero der. (20Hz a 20Khz). • Subwoofer de baja frecuencia (limitado a graves).

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

22

Super Audio CD z

Evolución del CD (Sony & Philips)

z

Codificación Direct Stream Digital

z

Tipos de Super Audio CDs – – –

1 capa (lector SACD) Doble capa (lector SACD) Híbridos (lector CD)

z

Disco multicanal

z

Protección de contenido – – –

PSP-PDM (huella invisible) Acceso contenido/disco: datos encriptados, uso de huella, reproductores específicos Control reproducción: requiere huella Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Comparativa CD - SACD Aspecto

Super Audio CD

CD

Diámetro (mm)

120

120

Grosor (mm)

1’2

1’2

Tamaño pista(micras)

0’74

1’6

Capacidad (Mbytes)

4700

780

Longitud de onda (nm)

650

780

Apertura numérica

0’6

0’45

Codificación Audio

DSD

PCM Lineal

Frecuencia de muestreo (kHz)

2822’4

44’1

Tamaño unidad sampleo (bit)

1

16

Canales

2,3,3.1,4,4.1,5,5.1

2

Pistas

255

99

Índices

255

99

Tiempo de reproducción estéreo

109

74

Tiempo de reproducción multicanal

70-80

-

Datos adicionales (kbps)

73-900

43’2

Rango de frecuencias (Hz)

DC-100000 (DSD)

5-20000

Rango dinámico (dB)

>120

96

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

23

HDCD z

Mejorar calidad CD permitiendo compatibilidad

z

Cuantificación 20 bits (CD 16 bits)

z

Rango dinámico 120 dB (CD 96 dB)

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

DVD-Audio: Características z z z z z z z z

Audio multicanal con protección anticopia Reproducción CDs Niveles de calidad y canales flexibles Extensibilidad Contenidos multimedia Sistema de navegación amigable Conectividad a Internet Codificación – –

LPCM (Linear PCM) MLP (Meridian Lossless Packaging) Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

24

Comparativa: sistemas digitales de audio HDCD

CD

SACD

DVD-Audio

Codificación

PCM

PCM

PDM (Basado en DSD)

Cuantificación

16 bits

16 bits

1 bit

PCM 12 / 16 / 20 ó 24 bits

Capacidad

650Mb

650Mb

1,9Gb – Monocapa 3,9Gb – Bicapa 2,6Gb - Híbrido

Canales

2 (estéreo)

2 (estéreo)

Hasta 6

Hasta 6

Respuesta en Frecuencia

5 - 20KHz

5 -22KHz

0 -100KHz

0 - 96KHz (max)

Dinámica

96dB

120dB

120 dB

144dB

Frecuencia de Muestreo (estéreo)

44,1KHz

44,1KHz

2.882,4KHz

44,1 / 88,2 / 176,4KHz ó 48 / 96 / 192KHz

Frecuencia de Muestreo (multicanal)

no disponible

no disponible

2.882,4KHz

44,1 / 88,2KHz ó 48 / 96KHz

Velocidad de Transferencia de Datos

1,4Mbps

1,4Mbps

2,8Mbps

Variable hasta 9,6 Mbps

4,7Gb – Monocapa 8,5Gb – Bicapa 17Gb – Bicapa de Doble Cara

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Sonido en Internet (I) Ventajas

a).- Al abrir la página

• •

Archivos Transportables desde el servidor al cliente

• • b) - A elección • •

Presentación audible mientras el usuario visualiza la página La calidad del sonido no se pierde, se reproducen como fueron creados

La pagina no se vuelve lenta El usuario puede saber si cuenta con el software necesario para la reproducción Dan la opción al usuario de elegir el archivo que desea escuchar cuando el desee La calidad del sonido no se pierde, se reproducen como fueron creados

Desventajas • Ocupan tiempo antes de presentar la página, esto pueden desesperar al usuario. • Ocupan espacio de disco duro. • Puede ser que el archivo sea de un formato que el visualizador no pueda reproducir

• El usuario tiene que esperar a que el archivo sea transportado en su totalidad, esto implica tiempo

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

25

Sonido en Internet (II) a).- Al abrir la página

•La página no se vuelve lenta y casi es visualizada en el momento en que se escucha el audio

2.Archivos en tiempo real

•La pagina no se vuelve lenta b)- A elección •Dan la opción al usuario de elegir el archivo que desea escuchar cuando el desee •Algunos reproductores tienen la opción de adelantar - retroceder o detener en el momento que se desee

•Puede que no se cuente con el software necesario para la reproducción, cosa que se soluciona fácilmente ya que la mayoría de los reproductores son gratuitos y se encuentran con facilidad en la Web •La calidad del sonido varía según el propósito, y la velocidad de la red • Puede que no se cuente con el software necesario para la reproducción, cosa que se soluciona fácilmente ya que la mayoría de los reproductores son gratuitos y se encuentran con facilidad en la Web • La calidad del sonido varía según el propósito, y la velocidad de la red

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Inserción de sonido en web z

Comandos HTML

z

Atributos – – – – –

z

Frontpage – –

z

SCR. Localización del archivo ALIGN. Alinea el objeto en la página (top, middle, bottom, baseline) HEIGHT. Altura del objeto WIDTH. Ancho del objeto Autostart. Permite decidir la ejecución automática o manual. Insertar/Sonido de Fondo Insertar /Objeto/ Archivo de Sonido

Dreamweaver Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

26

Streaming z z

Tecnología de transmisión y emisión de audio/vídeo a través de Internet Proceso de streaming – – –

z

Compresión (con/sin pérdida) Troceado envío por Internet

Protocolos de streaming – –

RTSP/UDP HTTP

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Formatos de Streaming z

RealMedia/Real Audio – – – – – – –

z

Netshow – – –

z

UNIX/Windows Múltiples tipos de medios como ficheros separados de forma simultánea Velocidad adaptada a la conexión del usuario Buffering, detección y compensación de errores Multicast Inicio por petición del usuario Requiere tiempo de espera, no muy adecuado para sonidos interactivos y bucles de sonido Windows NT/2000, no soporta SMIL Todos los medios en un fichero ASF. Integración con herramientas de Microsoft (Media Player, Media Server, …)

QuickTime – – – –

Mac/Windows RTSP con Mac OS X Server, HTTP; RTP Arquitectura de códecs básicos + adicionales que se descargan en segundo plano Acepta MP3, Flash, MIDI y casi cualquier formato de audio.

z

Liquid Audio Flash

z

Beatnik Rich Music Format

z

–

– – –

Streaming Audio MP3, alta integración con Real Media. Animaciones combinando ambas tecnologías Basado HTML Bandas sonoras y composiciones que cambian por acciones del usuario Usa MIDI (menos tamaño que Flash)

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

27

Elección del formato adecuado z z z

Sonidos interactivos: Flash, Beatnik Reproducción continua: RealMedia, MP3, Windows Media, QuickTime Coste: – – –

z z z

Software cliente Software y hardware servidor Ancho de banda necesario

Curva de aprendizaje: RealMedia mucha documentación y herramientas automatizadas. Escala de distribución Rendimiento para ancho de banda reducidos –

Adaptabilidad de conexión z z

–

Tamaño paquetes z

z

Bueno: RealMedia Malo: Flash, Shockwave Bueno: Beatnik

Rendimiento servidor: Eventos en directo, codificación en tiempo real y streaming – – –

Líderes: RealMedia, WindowsMedia, Shoutcast (MP3) RM/WM negocian ancho de banda lo que asegura reproducción continua Subcontratación de distribución de contenidos para transmisiones a gran escala

Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

Herramientas z

Editores – – – –

z

Compresores/conversión – –

z

WaveLab Goldwave Soundforge Audacity (prácticas) RazorLame (prácticas) Besweet( prácticas)

Streaming –

Shoutcast (prácticas) Tecnologías para los Sistemas Multimedia - Curso 2004/05

28