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Origen y función del MP3

Origen y función del MP3Era únicamente cuestión de tiempo que apareciese un sistema especializado que permitiese obtener las mismas ventajas que MPEG-1 o MPEG-2 aportan al vídeo, pero esta vez en el terreno del audio musical. Y apareció MP3. Este formato de archivo comprimido fue desarrollado en Alemania por Karlheinz Brandenburg en 1995, que fue cuando este desarrollador usó por primera vez la extensión MP3. Se creó para disponer en un archivo de reducidas dimensiones la información necesaria para que se pudiera escuchar música sin que el oído humano fuera capaz de apreciar la pérdida de calidad. Su gran aceptación como modelo de intercambio de archivos de sonido lo convirtió en muy popular en poco tiempo en Internet y, por ello, los reproductores que sustituyeron al walkman de casete adquirieron su nombre. Con el paso del tiempo otros archivos comprimidos, como OGG o WMA, han adquirido gran relevancia debido a que son capaces de contener mucha información en unas dimensiones muy reducidas.
A partir de 1995 cuando el MP3 comenzó su andadura en Internet, convertiría en pocos años nuestro ordenador en una completa cadena de música.
Años más tarde aparecerían los primeros programas de P2P, como Napster, que cambiarían para siempre el panorama musical.

Primeros reproductores MP3

Su aparición en escena, junto a la proliferación de Internet y las posteriores herramientas de intercambio de ficheros, abrieron nuevas vías. Así, con la excusa de disfrutar de música gratuita, fueron muchos los que se interesaron por la informática. No tardaron en aparecer los primeros reproductores musicales basados en CD y con capacidad para escuchar ficheros MP3.
Los iniciales reproductores MP3 vieron la luz en 1998. Se trataba de sujetos con la ahora irrisoria capacidad de 32 Mbytes, en los que se podía guardar apenas seis canciones en formato comprimido. No sería hasta el apocalíptico año 2000 cuando daría sus primeros pasos el ya mítico Creative Jukebox.
La creación en 1998 de la tecnología MPEG derivó en la aparición, aproximadamente un lustro después, de un algoritmo de compresión que nos permitía complacerse de la música digital de toda la vida, aderezada por la excelente calidad del soporte digital, pero con un tamaño mucho menor al habitual hasta entonces. Como no podía ser de otra forma, nuestros ordenadores fueron los primeros en acoger esta novedosa tecnología. Unos pequeños programas, conocidos como reproductores de MP3, cuyos máximos representantes en cuanto a nivel de popularidad eran Winamp y Sonique, nos permitían disfrutar de todo tipo de música gracias a nuestros amigos electrónicos.

Función del algoritmo MP3

Para comprender qué es lo que realmente hace un reproductor de MP3, es necesario conocer cómo funciona el algoritmo. El elevado índice de compresión se consigue por medio de la supresión, en el audio original, de una serie de frecuencias que el oído humano no es capaz de percibir. Sobre esta base se fueron definiendo un conjunto de capas o versiones del algoritmo que conseguían una mayor relación de compresión, a costa de sacrificar el tiempo invertido en el proceso de codificación. La capa tres, o layer 3, constituyó la culminación de estas mejoras, ya que posibilita una reducción enorme sin una merma de calidad apreciable. Para conseguir esto, es necesario emplear complejas transformaciones matemáticas a partir de la fuente de sonido inicial, como son la DCTF, la FFT o la generación de frames de tamaño variable. Obviamente, para reproducir, es preciso repetir todo este proceso en sentido inverso. Primero, hay que deshacer las transformaciones matemáticas utilizadas durante la compresión, y se debe ser capaz de interpretar la estructura básica de MPEG-1. Como es lógico, este trabajo supone un considerable esfuerzo de computación para nuestra máquina, lo que significa que parte de sus recursos deben dedicarse a esta labor de decodificación.

Funcionamiento del MP3El formato MP3, además de los métodos perceptuales, utiliza también otras técnicas para comprimir la señal o menguar los datos. Una de ellas es el reparto del espacio de almacenamiento. Esto significa que hay sonidos fáciles de comprimir (un silencio o una nota muy suave) y que ocupan poco espacio, mientras que hay otros más complejos que no se pueden reducir tanto. Si se utiliza una compresión constante, a 96 Kbps por ejemplo, esto quiere decir que hay momentos en los que sólo se usan 20 y otros en los que esos 96 Kbps se quedan cortos. Una forma de aprovechar el espacio es reservar parte de esos bits que sobran en algunos instantes para guardar información de un fragmento más complejo, situado un poco más adelante o atrás. Obviamente, cuando se utiliza un esquema de compresión variable, esta estrategia no se aplica.
El segundo método se denomina estéreo común o Joint Stereo. En las grabaciones estéreo suele ocurrir que la información de un canal es diferente a la del otro, con lo que se consigue simular un reparto espacial del audio y que parezca que una guitarra suena a nuestra derecha, a la izquierda o enfrente. Lo que pasa es que hay instantes en que ambos canales resultan muy parecidos o comparten una gran cantidad de información. En estos pasajes se recurre a una táctica muy interesante que consiste en eliminar los dos canales originales (R y L) y sustituirlos por una mezcla de ambos (M/S). En ésta se graba, por una parte, una señal mono de la información que comparten los dos, llamada canal medio (M), y que tiene la misma calidad que tendrían los originales por separado, pero sólo ocupa la mitad. Por otra parte, esos pequeños detalles que se apartan del canal M se almacenan en otra señal llamada canal lateral (S), que necesita menos bits.
La tercera estrategia no es propiamente dicho un método de compresión, sino de codificación. El método Huffman es un algoritmo de almacenamiento de datos sin pérdida, utilizado en muchos formatos de imagen y sonido, que sirve para ordenar la información y guardarla de manera que luego se pueda recuperar sin errores. No sirve para reducir la información, sino para recuperarla. El resultado de aplicar todas estas estrategias es lo que conocemos como MP3 o MPEG Audio Level 3.

Un lanzamiento atrayente

En el CeBIT de marzo del 2007, Philips presentaba como novedad un atractivo reproductor (MP3 Rush!), un dispositivo de 7 x 7 centímetros de tamaño y con un peso de sólo 50 gramos (era el más pequeño del mercado) y que permitía crear, reproducir y transportar todo tipo de música, gracias a que incorporaba el software RealJukebox de RealNetworks. Traía todos los accesorios necesarios: adaptador de CA/CC, auriculares estéreo, cable de conexión al puerto paralelo del PC, tarjeta de memoria Flash y el mencionado software.
El Rush! reproducía, a través del PC, cualquier archivo MP3 digital comprimido de Internet almacenado previamente en la tarjeta Flash (hasta una hora de música con calidad digital) y ofrecía una autonomía de 12 horas de reproducción con dos pilas AAA.

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