El Sonido y el Vídeo Digital: Una Exploración Completa
Sonido Digital
La vibración de las partículas del aire es captada por nuestro oído y crea una sensación en nuestro cerebro que llamamos sonido. La vibración del aire describe un movimiento ondulatorio y se caracteriza por magnitudes físicas como: la frecuencia, la amplitud, la longitud de onda, etc. Estas permiten definir distintos tonos, timbres y duraciones de los sonidos. El sonido digital es aquel que almacena información de las ondas en forma binaria. La velocidad del sonido es de 340 m/s.
Características del Sonido Digital
- Frecuencia de muestreo: Número de muestras por segundo que se toma de un sonido analógico para convertirlo en digital. El oído humano capta entre 20 y 20.000 Hz (los que están por debajo se denominan infrasonidos y por arriba ultrasonidos). Un CD de audio tiene una frecuencia de muestreo de 44.100 Hz, la radio 22.000 Hz.
- Canales: Número de pistas que componen un sonido. El sonido estéreo tiene 2 pistas y el 5.1 tiene 4 estéreo y 1 para graves.
- Tamaño de la muestra o resolución: Cantidad de bits de información que ocupa cada muestra. Un CD de audio tiene 16 bits.
Cálculo del tamaño de un archivo de audio:
Tamaño = Frecuencia x canales x tamaño de la muestra x segundos de duración
- La amplitud: Indica la intensidad del sonido y se mide en decibelios (dB). A partir de 85 dB el ruido puede provocar daños de audición.
- La longitud de onda: Es la separación entre las crestas de la onda e indica la distancia que recorre el sonido en un intervalo de tiempo.
- La frecuencia: Es el número de oscilaciones por segundo y se mide en hercios (Hz). A mayor frecuencia, menor longitud de onda.
Captura y Digitalización del sonido
- Un cantante emite el sonido.
- Un micrófono recoge la vibración del sonido y lo transmite a un equipo eléctrico.
- El equipo codifica esa vibración en información binaria.
- Un equipo reproductor digital descodifica la información binaria.
- Los auriculares reproducen la información obtenida del reproductor.
Formatos de audio:
- WAV: Normalmente sin compresión, admite mono y estéreo. Almacena información sobre la forma de la onda.
- CD-A: Archivo WAV de 16 bits, estéreo y 44.100 Hz. Sin compresión.
- MIDI: Protocolo de comunicación entre instrumentos digitales y ordenador. Procesa información del instrumento que se toca, no de la onda de sonido. Sin compresión.
- MP3: Formato comprimido con pérdidas. Mediante algoritmos matemáticos elimina la parte de los sonidos que no es capaz de detectar el oído humano. Su tamaño de archivo es 1/12 más pequeño que los WAV, lo que lo ha popularizado para uso con dispositivos móviles.
- WMA o WMP: Formato de Windows similar a MP3 pero con mayor calidad que almacena información del autor.
- OGG: Códec o algoritmo de compresión con pérdidas. De mayor calidad que los anteriores y libre, no se ha popularizado.
- REAL AUDIO (rm): Utilizado para la reproducción en tiempo real desde Internet, evita la descarga.
Captura y edición de audio
- Trabaja con ficheros WAV, MP3 u OGG además de poder grabar sonidos desde la aplicación o desde Windows o captar sonidos con un minijack de entrada de audio.
- Podemos aplicar efectos: cambiar el ritmo, el tono, eco, desvanecer, amplificar sonido, quitar silencios, etc.
- Convertir formatos.
- Mezclar sonidos y pistas.
Vídeo Digital
Un vídeo es una secuencia de imágenes (frames o fotogramas) que, al reproducirse a determinada velocidad (frecuencia), generan en el cerebro una sensación de movimiento.
El ojo humano ve con una cadencia de 10 imágenes por segundo, que el cerebro enlaza como una imagen móvil continua.
Características del Vídeo Digital
- Fotogramas por segundo (FPS): Frecuencia a la que el reproductor muestra las imágenes. Ejemplos: Dibujos animados (15 fps), Cine (24 fps), Televisión y vídeo (PAL: 25 fps y NTSC: 29,97 fps).
- Relación de aspecto: Proporcionalidad entre anchura y altura. Ejemplos: 4:3, 16:9, 21:9. Si el almacenamiento se realiza usando relación anamórfica, el reproductor adaptará la imagen sin deformación.
- Sistema de barrido:
- Vídeo entrelazado: Solo se muestra la mitad de las líneas de una imagen, en un fotograma las pares y en el siguiente las impares. (Ej.: 1080i).
- Vídeo progresivo: Muestra todas las líneas por lo que produce menos cansancio a la vista. (Ej.: 1080p)
- Vídeo 3D: Se basa en que el ojo izquierdo y el derecho ven dos imágenes levemente diferentes que, al ser procesadas por el cerebro, producen una visión estereoscópica dando sensación de profundidad.
- Resolución: Define el detalle (calidad) que se puede obtener de las imágenes y se expresa como producto de píxeles. Ejemplos: DVD (720×576), HD Ready (1280×720), Full HD (1920×1080) y 4K UHDV (3840×2160).
- Tasa de transferencia: También conocida como bitrate o flujo de datos, indica la cantidad de bits de información por unidad de tiempo que transmite un archivo de vídeo. La TV HD oscila entre 15 y 30 Mbps.
Tasa de transferencia = píxeles x FPS x profundidad de color
Formatos de vídeo:
Al ser archivos de gran tamaño (pueden contener aparte de imágenes: distintas pistas de audio en distintos idiomas, subtítulos, capítulos, etc.) suelen ir comprimidos mediante codecs. Los más usados son:
- AVI: Trabaja con flujo de datos de vídeo y audio independientes. Puede usarse con o sin compresión.
- MOV: Desarrollado por Apple para visualizarse con QuickTime. Usado en streaming y publicación web.
- WMV: Formato de Microsoft, contienen metadatos de autor y sus derechos.
- Real Video: Formato especializado en streaming, sin pérdida de datos.
- MP4: Formato de compresión con pérdidas .mp4 (convierte DIVX en AVI).
- FLV: Películas realizadas con Flash. Usado por YouTube y Google Videos.
Captura de vídeo
- Dispositivos analógicos: Para digitalizar un vídeo VHS o la imagen de TV, por ejemplo, nuestro equipo informático deberá contar con una tarjeta capturadora de vídeo con conectores RCA o Super Video.
- Cámaras de vídeo digitales: Se conectan directamente al ordenador o almacenan la información en distintos soportes. Ejemplos: Mini DV, DVD, de memoria (flash) o smartphones.
- Webcams: Integradas o no en el equipo, sirven para realizar videoconferencias entre otras cosas.
Edición de vídeo
Existen distintas aplicaciones para la edición de vídeo como Windows Live Movie Maker, OpenShot, PiTiVi o PowToon (cómic), con ellas podemos recortar vídeos, añadir distintas pistas de audio, añadir subtítulos, incluir imágenes, aplicar efectos y transiciones entre fotogramas. Existe también software para crear un DVD con menús y otros para crear simuladores interactivos en entorno Flash.
Redes de intercambio de vídeo
Red P2P en la que el servidor solo conecta a nodos que comparten datos. Estas redes se basan en el principio de que el que más comparta, más privilegios tiene y, por tanto, antes dispondrá de los contenidos que desee.
Tener en cuenta los aspectos legales de las descargas y compartición de obras con derechos de autor, ya que si no incurriremos en delitos.
Podemos compartir vídeos a través de la plataforma YouTube.