4. AUDIO Y VIDEO DIGITAL

INFORMÁTICA 4º ESO

1. Sonido digital. Los formatos y su captura

• Sonido: vibración de las partículas en el aire perceptible en el oído humano. Características: frecuencia, amplitud, longitud onda, etc.
• Sonido digital: toda la información almacenada como información binaria (0 y 1)
• Captura y digitalización del sonido:
• Proceso
• El micrófono recoge la onda del sonido y la transmite al equipo electrónico (señal analógica)
• Se codifica y transforma en una señal digital mediante un programa (en CD o disco duro)
• El equipo reproductor la descodifica y la transforma en una señal analógica que llega a los auriculares
• En los auriculares se vuelve a convertir en sonido
• La grabadora de sonidos graba en formato digital las capturas del sonido. En Windows XP: Inicio/Todos los programas/Accesorios/Entretenimiento/Grabadora de sonidos
• En Linux Ubuntu: Aplicaciones/Sonido y video/Grabador de sonidos

Características del sonido digital:

• Frecuencia de muestreo: número de muestras por que se toma de un sonido analógico para digitalizarlo. Idea de la calidad. Calidad CD: 44 100 Hz; calidad media: 22 050 Hz
• Canales: número de pistas que componen un sonido. Mono (1), Estéreo (2), sonido 5.1 (5)
• Tamaño de la muestra: cantidad de bits de información que ocupa cada muestra. Calidad estándar: 16 bits.

Tamaño o peso de un archivo de audio:

• Sin comprimir:
• Tamaño=Frecuencia X Canales X Tamaño de la muestra X Segundos de duración
• Ejemplo: Calcular el tamaño o peso de un archivo de sonido de 5 s de duración grabado con un solo canal (mono) y su tamaño de muestra es 8 bits. Suponer frecuencia de calidad media.
• Tamaño=22 050 X 1 X 8 X 5 = 882 000 = 861 kB

ACTIVIDADES

• Calcula el tamaño que ocupará un archivo de sonido digital sin comprimir, sabiendo que dura 10 segundos, es estéreo y tiene calidad de CD audio
• Dibuja una onda de 20 Hz durante una décima de segundo. Dibuja otra onda de 200 Hz con la misma amplitud que la anterior dibujando otro color y superponerla a la primera. ¿Puedes deducir cuál de ellas tendrá un sonido más grave? ¿Cómo crees que variaría la onda si se escuchará a un volumen superior?
• Abre la grabadora de sonidos de Windows y graba la frase: “Grabación de tres segundos”. Guarda el archivo resultante en los siguientes formatos e indica el tamaño, en bits que ocupa:
• PCM 44,100 kHz; 16 bits; estéreo
• PCM 8,000 Hz; 8 bits; mono
• PCM 12,000 Hz; 16 bits; estéreo

2. Los distintos formatos de audio

Existen distintos algoritmos de compresión que permiten convertir el sonido analógico en digital. Los formatos de audio más usados son:

• WAV: sin compresión de datos. Microsoft e IBM. Archivos mono y estéreo. Extensión .wav. Ocupan mucho espacio y lentos. Reconocido por todos los programas edición audio.
• MIDI: protocolo de comunicación entre instrumentos musicales y ordenador. Extensión .mid. No trabajan los editores de onda.
• CD-A. Da una calidad CD digital. Reconocible por equipos de música domésticos (también reconocen cada vez más los MP3)
• MP3:formato de audio comprimido con pérdidas de la parte que no es capaz de diferenciar el oído humano. Ligado a los archivos de compresión de vídeo (MPEG-4, MPEG-4 ó Divx)

Importancia por escaso tamaño archivos, que permite descarga por Internet, almacenamiento en soportes portátiles, y reconstrucción del archivo .wav sin pérdidas.

• WMA: formato de audio comprimido con pérdidas, desarrollado por Microsoft para el reproductor Windows Media. Mayor calidad que el MP3, información del autor añadida para evitar el tráfico de autor. Se basa en la compresión de vídeo Windows Media Vídeo (WMV)
• OGG VORBIS: carácter libre y gratuito. Mayor calidad que anteriores, no en electrónica de consumo.
• REAL AUDIO (RM): para reproducción en tiempo real en Internet. No descarga en el ordenador, sino en la localización de archivo en el servidor. No puede ser copiado ni compartido. Reprodudible con el reproductor Real Player.

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ACTIVIDADES

4. Localiza en Internet la página oficial de tu emisora de radio favorita, entra en su sección de escucha on-line y conéctate. Describe el formato de audio que utilizan y analiza la calidad y la velocidad de reproducción en caso de que te ofrezcan varios formatos de reproducción.

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5. Visita la página web el poder de la palabra (http://www.epdlp.com/) selecciona el album de la semana y pulsa el botón escuchar. ¿Qué reproductor de audio se abre? ¿Qué tipo de archivo crees que estás escuchando?

2. Edición de audio digital�Audacity

• El programa de software libre es Audacity.
• Versiones en Windows, Linux y MacOs: http://audacity.sourceforge.net
• 1. Abrir o capturar archivos:
• En formato WAV, MP3, OGG.
• Para realizar una captura de sonido presionar sobre botón Grabar y para detener, el botón Parar.
• 2. Efectos de sonido:
• Seleccionar la parte de la onda presionando y arrastrando el ratón.
• Barra de menús: Efectos (Cambiar de tono)
• Para guardar: Archivo/Exportar como (WAV, MP3, OGG VORBIS)
• Para guardar la parte de la onda seleccionada (Archivo/Exportar selección como WAV, MP3, OGG)

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Ejercicios

• 6. Realiza una grabajación de sonido, con tu voz, diciendo: “Esta es una grabación increíble”. Selecciona la parte de la onda que corresponde a las palabras “esta es una grabación”, ve al menú Efectos y pulsa sobre Cambiar tono. En la ventana de3l efecto, arrastra la barra porcentual hasta el valor -50 y aplica el efecto. Realiza la misma operación con la parte correspondiente a la palabra “increíble” pero utiliza un valor de 80. Escucha el resultado y exp´´ortalo en MP3 para entregárselo a tu profesor.

3. Mezcla de archivos

Cuando trabajamos con sonidos, a veces necesitamos mezclar varias pistas de audio que se reproduzcan simultaneamente o unir varias ondas en una misma pista.

• Mezcla de varias pistas de audio que se reproducen simultáneamente.
• Si queremos tener una voz en off con nuestra narración mientras de fondo se escuche alguna música.
• Abrimos la pista de fondo musical.
• Comenzamos a grabar nuestra voz en off, reduciendo la pista de fondo.
• Exportar el archivo resultante.
• Mezcla de varias ondas en la misma pista.
• Seleccionar sobre la parte que queremos copiar, copiarla.
• Abrir pista de destino, mover el cursor de la línea de tiempo hasta el punto donde insertarla.
• Pegar la parte copiada.
• Aplicar efectos fade in y fade out en los extremos de la parte pegada.

3. Vídeo digital. Formatos y características

• Imagen analógica (película VHS o TV analógica)/ Imagen digital (DVD o TV digital)
• Si queremos que un video digital se pueda reproducir en un TV doméstico mediante reproductor DVD hay que considerar:

• Proporcionalidad
• Razón entre la anchura y la altura de la imagen (relación de aspecto ó aspect ratio)
• En TV tradicionales: 4:3 (1,33:1); la panorámica (1,78:1) y en cine (CinemaScope) 2,35:1.
• Para almacenar una película en DVD se usa la relación anamórfica permitiendo que el reproductor seleccione la salida 16:9 ó 4:3 sin deformar la imagen. Si no “comprende” esta relación, se deforma la imagen. Las películas en DVD incorporan la relación anamórfica y los TV detectan el formato de emisión y permiten cambiarlos de unos a otros.

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Deformada

2. Resolución

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• La cantidad de píxeles de ancho y alto que tiene el video definen el tamaño máximo al que puede ser visualizado sin pérdida de calidad.
• Si la resolución de captura es pequeña, aparecen los pixelados (resolución muy pequeña de YouTube)
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• http://www.youtube.com/watch?v=0O9yE7dtDC8
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3. Flujo de bits

• Flujo de bits o bit rate es la cantidad de bits de información que se transmite en el vídeo. Se mide en bits por segundo (bit/s).
• Distintos tipos de flujo de bits:
• Flujo constante de bits (CBR): para películas poco movimiento y pocos cambios de plano, fotogramas muy parecidos.
• Flujo variable de bits (VBR): en películas con mucho movimiento y cambios de plano, fotogramas muy distintos entre sí.

Ejercicio

• Calcula el tamaño o peso de un archivo de video de calidad HD de alta definición y 10 minutos de duración.

4. Fotogramas por segundo

Fotogramas por segundo (FPS) es el parámetro que indica la cantidad de imágenes fijas o fotogramas que muestra un video digital por segundo.

Valores estándares existentes para:

• Dibujos animados: 15 fps
• Cine: 24 fps
• Formato TV o video PAL: 25 fps
• Formato TV o vídeo NTSC: 29 fps
• Los sistemas de TV en el mundo son:
• PAL: en Europa, África, Asia.
• NTSC: en EEUU, América y Japón
• SECAM: Francia.

5. Tipos de archivo de vídeo

• AVI (Audio Video Interleave): formato originario de Windows que trabaja con capas de video y audio independientes. Sin comprimir o con algún codec:
• (CODEC: código o algoritmo que comprime la información (menor espacio, máxima calidad). Para ser visualizado precisa tener instalado en el ordenador el mismo códec y se descomprime a tiempo real)
• MOV. Formato originario del sistema Macintosh y útil con sistemas Windows y Linux; funciona con reproductor Quicktime Player
• WMV (Windows Media Video). Formato originario de Windows que incorpora información del autor al archivo de sonido.

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• RV. (Real Video): Especializado en la emisión por Internet que precisa su reproductor específico Real Player
• MPEG (Moving Picture Expert Group): Formato de compresión con pérdidas que ha desarrollado niveles de compresión y consiguiente pérdida de calidad (MPEG1, MPEG2, MPEG4). El último se usa para convertir los archivos comprimidos DIVX en formato AVI.
• DIVX: programa de compresión de vídeo, que precisa para su visualización el mismo códec (programa), con el que se comprimió. Extensión .avi. XDIV: de distribución gratuita.+
• FLV (Flash Video): formato del programa FLASH que reduce el archivo para ser emitido por Internet.

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EJERCICIO

8. Realiza una tabla resumen en la que expongas los distintos tipos de archivos de vídeo, su característica principal y su extensión de archivo.

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9. Descarga un archivo de YouTube de dos minutos de duración, conviértelo a formato .avi con el programa Ares tube y anota su tamaño o “peso” final.

4. Captura de vídeo digital

Captura de vídeo: digitalización del vídeo para guardarlo en el ordenador.

Dispositivos:

• Analógicos: desde una cámara de vídeo no digital o desde la TV. Necesaria una tarjeta capturadora de vídeo con entradas de tipo conectores RCA o Super-Vídeo, acompañadas de un Software.

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• Cámaras de vídeo digital: Tres tipos.
• Cámaras miniDV: con cinta magnética miniDV y transferencia puerto FireWire (IEEE1394)
• Cámaras DVD: almacenan en un Minid DVD regrabable y reproducibles en un reporoductor doméstico. Transmisión por puerto USB o lectura del DVD grabado
• Cámaras de memoria: con memorias internas tipo SD o de disco duro. Transmisión USB o Fire Wire
• http://www.pixmania.com/videocamaras-digitales/eses2_5_pm.html

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Otros dispositivos:

• Webcam: conectada directamente al ordenador y captura a tiempo real por puerto USB. Baja calidad de vídeo
• Teléfonos móviles: almacén en memoria interna o tarjeta de memoria. Formato MPEG-4.

5. Edición de vídeo digital

• Programas comerciales: Adobe Premiere, Windows Movie Maker, Pinacle Studio.
• Software libre: Jahshaka (Windows) y Cinelerra (Linux)