Otro trabajo que realicé en grupo para la universidad, en este caso trata de las aplicaciones que el audio puede tener en la plataforma digital para cuestiones de streaming y/o broadcasting.

Toca un poco el MIDI, pero se centra principalmente en estas cuestiones de "difusión online" de un archivo de audio, utilizando algoritmos de compresión específicos, y con programas determinados.





AUDIO Y MIDI EN INTERNET

INTRODUCCIÓN

FUNDAMENTO Y NECESIDAD DE INCLUIR AUDIO EN INTERNET

Anteriormente era común ver páginas electrónicas sin animación ni audio, pero hoy en día es común visualizar una página que tenga una animación o se escuche un sonido; esta “MULTIMEDIAMANÍA” en INTERNET ha obligado tanto a los usuarios como a los diseñadores de páginas a estar al tanto en los diferentes métodos de incrustación de audio en las páginas web, así como las novedades de software de grabación y/o reproducción.

Esta revolución ha hecho que aparezcan aplicaciones de propósito específico; por ejemplo, los reproductores de audio en tiempo real, plugins de audio/video, e incluso el mismo lenguaje de java, cuyo uso facilita la convergencia de multimedia en INTERNET.

Las ventajas y el grado de interacción aumenta cuando se encuentra páginas en donde el audio es incorporado en tiempo real lo que permite interactuar con otras personas e intercambiar estudios de música.

Muchas de las páginas que contienen sonido suelen ofrecer la posibilidad de activarlo o desactivarlo, para que aquellos usuarios que no deseen escuchar el sonido de la página puedan desactivarlo.
Actualmente, se utilizan cuatro formatos principales:

• Archivos MIDI
• Archivos WAV
• Archivos RAM, o secuencias “Realaudio stream”,
• y el mas popular MP3

También hay otros tipos de archivos existentes y que se utlizan también. Lo ideal es incluir dentro de los sitios web archivos de audio que no ocupen mucho espacio , y que no por ello sean de mala calidad.



FORMATOS DE AUDIO QUE SE UTILIZAN EN INTERNET

MIDI

Los archivos MIDI fueron los primeros medios utilizados por los internautas para animar una página Web con música.
La primera razón por la que los internautas utilizaron este formato concierne las limitaciones de la Web: los archivos MIDI son extremadamente pequeños. Un arreglo muy denso excede rara vez los 100Kb.

Sin embargo, el que nunca se pueda verificar la manera en que un visitante oirá una secuencia dado que no se sabe cuál es el tipo de dispositivo que la reproducirá, constituye el principal problema que se presenta con este formato. En efecto, dado que se trata de sólo datos de interpretación, este formato depende enteramente de la calidad y del tipo de sonidos que pueda generar el componente MIDI.


VENTAJAS Y DESVENTAJAS:

Como ya dijimos antes, la principal ventaja es el pequeño tamaño de las secuencias de música, incluso para arreglos muy densos. Insertar un archivo MIDI en una pagina Web es también muy simple y la descarga de la página es sólo ligeramente más lenta. Además muchos archivos de este tipo están disponibles en la Web, de todo estilo de música.

La principal desventaja, además de no conocer el tipo de equipo de reproducción de que dispone el visitante, proviene del diseño del mismo; no se puede enviar ningún archivo de audio en un archivo MIDI. En otras palabras, la línea melódica de un cantante o el sólo de guitarra de un músico deben reproducirse en un instrumento MIDI, lo que carece de realismo en comparación con un CD de audio.

El archivo MIDI no almacena la forma de onda del audio, más bien almacena los códigos de ejecución para que un sintetizador los interprete y los ejecute.
Es por esto, que este tipo de archivos ocupa muy poco espacio de memoria. Por ejemplo 10 segundos de un archivo MIDI puede ocupar 1,5 Kb mientras que 10 segundos de un archivo WAV puede ocupar hasta 500 Kb.

Para que se entienda mejor, los archivos MIDI no pueden almacenar información de voz, solo almacenan códigos que un instrumento “lee” y lo ejecuta, por ejemplo notas, octava, volumen, tiempo, sonido, etc.

Para ejecutar un archivo MIDI se necesita del sintetizador apropiado que hoy por hoy es casi cualquier placa de audio, más sin embargo, existe un software que puede hacer esta función, lógicamente no con la misma calidad pero si aceptables.

Como este tipo de archivo puede almacenar melodías musicales completas y ocupar muy poco espacio de memoria, muchas personas guardan en su pc una variedad de estos archivos de sus melodías preferidas para escucharlas mientras trabajan en alguna otra tarea.

Los programadores principiantes de Internet utilizan estos archivos para ambientar sus páginas ya que pueden ser transportados más rápidamente que los archivos WAVE y con la gran ventaja que la mayoría de los visualizadores reconocen de este tipo de formato.

Para concluir, la secuencia de un archivo MIDI es la manera perfecta para añadir música de fondo a su página web o para proporcionar un breve interludio musical.


WAVE

Es un archivo con extensión “.wav” creado por Microsoft, que soporta canales mono y estéreo con una resolución de 8 y 16 bits, y con múltiples sampling rates o muestras por segundo.

Fue introducido en Windows 3.1, estos archivos son de los mas usuales y debido a esto, múltiples softwares lo pueden reconocer y procesar. Estos archivos ocupan una cantidad considerable de espacio en disco ya que almacenan la información de la conversión A/D de la forma de, por ejemplo, un archivo de un minuto de alguna melodía musical que puede ocupar mas de 1 Mb.
Ofrecen una buena calidad de sonido, son compatibles con numerosos navegadores y no requieren ningún plug-in. Se pueden grabar desde un CD, una cinta, a través de un micrófono, etc. Sin embargo, el gran tamaño de archivo limita considerablemente la duración de los clips de sonido que se pueden utilizar en los sitios web.

Lógicamente la cantidad de espacio y la calidad del audio dependen de las características del muestreo con el que fueron creados los archivos.
Aún cuando este tipo de formatos fue introducido por Microsoft para sus aplicaciones en Windows, muchos programadores de Internet lo utilizan para agregar audio en sus páginas, esto es adecuado siempre y cuando los archivos sean pequeños (menor de 1Mb) pues de lo contrario se dificulta su transportación por la red.


RAM o Real Audio Stream

Este es el formato más usado junto a un streaming en Internet por su capacidad de reproducir en tiempo real (real time)
lo que significa que mientras es descargado el archivo, este es tocado, así que cuando termina de "bajar", ya fue completamente reproducido. Aunque la calidad no es muy alta, el ahorro en tiempo lo convierte en uno de los formatos favoritos para los creadores de páginas en la Web. Este formato fue desarrollado por RealNetworks.

Con su locación el Seattle, está empresa a desarrollado e introducido al mercado software y servicios que permitan al usuario ejecutar, recibir o enviar real time media (tanto en video como en audio) Esta empresa está dentro de las 100 empresas más influyentes en el ámbito computacional; el crecimiento y desarrollo a través del Internet, a puesto al RA (Real Audio) a la altura de formatos tan usados como el WAV o incluso el MIDI. Empero, la gran ventaja de este formato es también su lado flaco, ya que a pesar de que normalmente funciona de manera óptima, la reproducción se ve "cortada" cuando se encuentran interrupciones en la señal de datos; esto usualmente pasa cuando el usuario está conectado a un modem lento o existe mucho tráfico en la red dependiendo del tipo de conexión; el resultado en una reproducción con pausas y poco satisfactoria.

Aun así, las últimas versiones incluyen un bitrate variable según la velocidad de conexión, que permite al cliente recibir el media strem con menores interrupciones. A su vez, los últimos codecs desarrollados permiten reducir considerablemente el paquete de datos a transmitir, logrando requerir menor ancho de banda para efectuar correctamente la conexión.


MP3

Es un formato comprimido que reduce considerablemente el tamaño de los archivos de sonido. La calidad de sonido es excelente: si se graba y se comprime correctamente, su calidad es equiparable a la de un CD. La tecnología MP3 permite reproducir el archivo en un flujo de modo que el visitante no tenga que esperar a que se descargue todo el archivo para escucharlo. Sin embargo, el tamaño del archivo es superior al de un archivo Real Audio, por lo que una canción entera puede tardar bastante en descargarse en una conexión de módem de acceso telefónico (línea telefónica) típica.

El principio de compresión MP3 está basado en el hecho de que el oido humano no puede oir todas las frecuencias de audio que un equipo musical puede generar actualmente.
El codificador MP3 comprime el sonido de manera que la reproducción suene como el original, dado que el oído humano no puede distinguir la eliminación de datos.

En realidad somos más sensibles a las frecuencias situadas en la parte media del espectro sonoro que a aquellas que se encuentran en los extremos, es decir, en los niveles bajo y alto. Así, el proceso de reducción MP3 comienza con las frecuencias que no oímos.

Después, continúa con datos de audio más sutiles: los efectos de ocultación. Nuestros oídos no perciben muy bien los sonidos bajos reproducidos al mismo tiempo que sonidos fuertes. De allí que el equipo de proyecto MP3 haya tenido rápidamente la idea de eliminar estos sonidos.

Un melómano bien informado percibirá por supuesto algunas diferencias en comparación con una grabación de audio no comprimida. Pero la calidad global de un archivo de audio comprimido en formato MP3 es simplemente formidable, incluso la muy buena relación tamaño/definición y la tasa de compresión (hasta 1:12) obtenida. Así, un minuto de un extracto estéreo sólo ocupará 1Mb (en comparación con 10 Mb de una secuencia de audio no comprimida de un minuto).

Actualmente, el éxito de MP3 se ha extendido más allá del escritorio y en el mercado han aparecido lectores de MP3, que fueron seguido inmediatamente por un equipo especializado que se conecta a un sistema Hi Fi y autorradios especializados. Algunos lectores ofrecen también funciones que permiten descargar archivos MP3 de Internet.

Algunos sitios de Internet están construídos en asociación con los principales actores de las industrias de grabación, radio y televisión para ofrecer un alojamiento legal, es decir, comercial a los archivos MP3.


WMA

Los archivos en formato WMA ("asf” –Advanced Streaming File”- ó "asx" en su nomenclatura técnica) es el apócope de Windows Media Audio, y es un formato de compresión de audio desarrollado por Windows con el que se puede almacenar música con una calidad de audio cercana a la de un CD, pero en una fracción de su espacio. Este formato –que es más reciente y avanzado que el mp3- es soportado por muchas aplicaciones y reproductores portátiles y se adapta a diferentes velocidades de conexión en caso de que se reproduzca desde Internet algún tema en tiempo real.

A diferencia del formato MP3 (formalmente Mpeg 1 layer 3), el formato WMA posee una arquitectura tecnológica que protege el Copyright de los autores e intérpretes en la manera y cantidad de reproducciones que se permita hacer.
Por otro lado un archivo WMA ocupa menos lugar que su MP3 equivalente, siendo su relación entre espacio y calidad auditiva muy buena; como referencia un tema de alrededor de 4 minutos que ocuparía unos 50 MB en un CD se reduce a cerca de 2 MB en WMA.




OTROS FORMATOS:

Existen diversos tipos de formatos nuevos y que constantemente se van actualizando y desarrollando dia a dia. Muchos superan y ofrecen mejores prestaciones que los ya descriptos pero por una cuestión de importancia nos limitamos a los ya expuestos anteriormente.


CÓMO INSERTAR ARCHIVOS DE AUDIO EN UNA PAGINA WEB
Al entrar a una página www que contenga audio pueden presentarse las siguientes opciones:
1. Que el audio se active automáticamente al momento de tener acceso a la página. Muchas páginas activan automáticamente un archivo de audio en el momento que el usuario la consulte, con la finalidad de proporcionarle un ambiente agradable o comunicar un mensaje que hace referencia a algún suceso que la persona puede esperar.
2. Que el audio se active mediante la selección de un icono. Es la opción más común, ya que el transportar un archivo de audio desde una PC a otra además de ocupar espacio de disco, ocupa un considerable tiempo, entonces, esta estrategia da la opción a la persona de elegir cuando desea escuchar el archivo de audio.
3. Que el archivo de audio tenga que ser transportado desde la PC fuente hacia la PC del usuario. Esta ejecución generalmente es lenta y depende de la velocidad de la conexión, además requiere de un plugin apropiado (por ejemplo el reproductor establecido por Windows).
4. Que el archivo de audio al que se hace referencia sea un archivo que pueda ser reproducido en tiempo real. Esta clase de archivos a diferencia de los mencionados con anterioridad, son reproducidos casi al instante en que se llaman, requieren aplicaciones que se obtienen en INTERNET y generalmente son freeware.


En la Tabla siguiente se analizan las ventajas y desventajas que para el usuario representan estas opciones; ya que serán de gran ayuda para seleccionar la forma más conveniente de incorporar el audio en las páginas Web.


En la Tabla puede observarse que la opción más ventajosa para el usuario es la 1.b, archivos de tiempo real a elección del usuario, pero desde el punto de vista del diseñador de la página esta opción implica invertir en el codificador adecuado. La mayoría de los decodificadores (reproductores) son gratuitos, no obstante los encoder (grabadores) son de diferentes costos.
Es recomendable trabajar con las ultimas versiones de grabadores/reproductores de archivos de audio con el fin de poder utilizar los últimos formatos disponibles, por ejemplo actualmente el MP3pro.



REPRODUCTORES


¿QUÉ ES UN REPRODUCTOR (PLAYER)?

Un reproductor (o player, en ingles) es el nombre dado a los programas que leen y ejecutan archivos multimedia, es decir, archivos que almacenan datos de sonido y/o video, haciendo posible a los usuarios el acceso a información de este tipo colocada en redes.

Existe actualmente una gran variedad de estos programas, tanto para Windows como para Macintosh. Los más populares son:

• Real Audio
• Winamp
• Quicktime
• Window media player
• Flash Player



Real Audio

Programa creado por la compañía Real Networks; se especializa principalmente en archivos de audio y video de tipo .wav, .ram o rm. Fue uno de los primeros reproductores conocidos en Internet, siendo actualmente uno de los mas populares. Su resolución es regular en cuanto a reproducción de ambos formatos.

Este programa funciona con un accesorio (o en inglés, plug-in) con su navegador y su conexión a internet, es decir, aparece automáticamente cuando se requiere.
Funciona mejor si la velocidad de conexión es alta, pues la información es trasmitida más rápidamente y la reproducción no tiene interrupciones.


Winamp

Es un reproductor diseñado específicamente para archivos MP3. Inicialmente sólo era compatible con sistemas Windows pero actualmente está disponible también para sistemas Macintosh. Winamp funciona además como lector de CD de audio y puede ejecutar archivos .wma el cual fue diseñado exclusivamente para uso del reproductor Windows media.

Quicktime

Es un reproductor de audio, video e imagen de excelente fidelidad. Permite dar vida al diseño de páginas web mediante la inserción de archivos de sonido que funcionan como parte de la página web; otra de sus bondades es la interacción con ambientes tridimensionales.


Windows Media Player

Es un producto de la compañía Microsoft compatible con Macintosh. Permite reproducción de audio y video en formato .wma, soporta también archivos en formato .wav y mp3.
La última versión de este programa ofrece también la posibilidad de cambios de apariencia y accesorios similares a los del winamp.


Adobe Flash Player

Es un reproductor multimedia creado y distribuido por Macromedia (una división de Adobe System). Permite reproducir archivos SWF que pueden ser creados con la herramienta de autoría Macromedia Flash, con Macromedia Flex o con otras herramientas de Macromedia y de terceros. Estos archivos se reproducen en un entorno determinado (en un sistema operativo tiene el formato de aplicación del sistema, mientras que si en el entorno es un navegador, su formato es el de un Plugin u obeto Active-x).

Soporta un lenguaje de programación denominado ActionScript.

Las plataformas que soporta son : GNU/Linux x86 , Windows, Mac OS9/X, Solaris, HP-UX, Pocket PC, OS/2, Symbian, Palm OS, BeOS, pipe PSP (versión no oficial).


Adobe Shockwave

O simplemente Shockwave, es un plug-in para navegadores web que permite la reproducción de contenidos interactivos como juegos, presentaciones, aplicaciones de formación, etc. A menudo es confundido con el plug-in de la misma casa Adobe Flash Player. Esto se debe a una agresiva campaña publicitaria lanzada al final de los noventa. Shockwave es el primer plugin desarrollado por Macromedia y el que, relativamente, menos éxito ha obtenido. En un intento por aumentar su presencia en el mercado y ayuda a promover otros formatos multimedia, todos los players de Macromedia empezaron a utilizar Shockwave en sus nombres, como el Shockwave Flash. Esto llevo a que la línea de cada producto se confundiera. Actualmente Macromedia dispone de 3 plugins diferentes (Macromedia Authorware, Macromedia Shockware y Macromedia Flash Player).


Sobre Flash y Shockwave…

Aunque flash es ahora mismo el más extendido, popular y sobre el que más se desarrolla, Shockwave mantiene una fuerte posición por el número de ordenadores donde está instalado. El motor 3D de Shockwave es todavía el líder indiscutible en su mercado, y hacen que este plugin sea muy popular con un gran número de desarrolladores de juegos online y de jugadores. Los archivos Flash (SWF) pueden ser ejecutados en Shockwave, pero no a la inversa. Otras características no incorporadas por flash incluyen un motor render mucho más rápido, junto con aceleración 3D por hardware, acceso directo a píxel en imágenes bitmap, diferentes modos de filtrado para composiciones en capas de los gráficos y soporte para diversos protocolos de red, incluido Internet Relay Chat. Además, a través de los Xtras, los desarrolladores pueden ampliar la funcionalidad de Shockwave con aplicaciones hechas a medida.

• Macromedia Shockwave Player, instalado en un 50% de los navegadores. Ficheros con extensión “.DCR” desarrollados con Macromedia Director
• Macromedia Flash Player, instalado en un 98% de los navegadores. Utiliza ficheros con extensión “.SWF” desarrollados con Macromedia Flash, Macromedia Frenad, Generador y otras aplicaciones.


Fenómenos como YouTube y demás servicios de streamin, multimedia y demás aplicaciones online; utilizan primordialmente los recursos provistos por las tecnologías creadas por Macromedia. Su fuerte flexibilidad a nivel programación, su alta calidad gráfica, y su reducido tamaño lo hacen hoy por hoy el reproductor de medios mas popular del mercado en internet.


Audio por Internet

Una de las formas mas comunes para trasmitir audio por Internet es a través de la tecnología streaming (tecnología de los medios audiovisuales en Internet).

La estructúra general y básica de Streaming es por lo general la siguiente:
• Fuente auditiva - Micrófono, Cd, WAV, MP3, etc. Este es el contenido a transmitir.
• Procesador de Audio - Filtros, efectos, compresores, etc. Preparan la señal a transmitir para que coincida con los requerimientos del medio.
• Codificadores – Software, Hardware o sistemas híbridos de codificación. Se encargan de reducir el tamaño de los audios ya procesados.
• Servidor de Streaming – Codifica el audio comprimido y manda los bits del contenido a través de un enlace de datos hacia el cliente (host)
• Reproductor de Streaming (Cliente) - Reensambla y decodifica los bits y reproduce la señal auditiva

Ahora bien, el concepto fundamental del streaming pasa por una cuestión de acceso al material solicitado, mas que por la calidad del audio recibido. Esto significa que cuando una persona desea escuchar una radio por internet, no importa tanto el grado de calidad del audio, siempre que sea entendible y que no sea entrecortado.


Como bien vimos, varios reproductores como el Real Player utilizan un medio de transmisión por el cual se envían paquetes de datos que se reproducen al momento de ser recibidos. El problema surge cuando el tamaño de los paquetes es excesivo y la conexión a internet lenta, provocando cortes de señal. Estos cortes serán poco molestos quizá para un streaming “offline”, donde ante estas interrupciones la reproducción se detendrá hasta que nuevos datos arriben. Pero para transmisiones en vivo, como puede ser la radio, perder información implica perder contenido. De manera de lograr la mayor calidad y con la mejor compresión, el audio es sometido a una serie de procesos que faciliten y disminuyan estos cortes.

Los procesadores de audio se encargarán de que la señal de la fuente auditiva sea lo mas clara y sonora posible. Esto significa que dependiendo de la aplicación a transmitir, el audio pasará por ecualizadores, compresores, y reductores de ruido para lograr la mejor calidad de sonido, asi como aumentar la relación señal/ruido y demás parámetros que sean críticos para la aplicación.

Luego los codificadores tomarán esa señal “óptima” para aplicarles un proceso de compresión que permita reducir el tamaño del archivo de audio lo suficiente como para ser factible el streaming en el menor tiempo posible. El tipo de codificación y parámetros utilizados para la misma, determinarán la relación calidad/tamaño. Por supuesto, todo esto depende íntegramente del codec utilizado, y la aplicación que elijamos para esto pautará el mismo. Real Player utilizará un tipo de codificación; Windows Media otro, y Quicktime el suyo. Todos buscan lo mismo: reducir tamaño y ganar calidad. Una vez lograda esta utópica misión, el audio ya está comprimido para ser transmitido.

Los servidores alojan finalmente el archivo comprimido del audio. Ahora que el audio esta listo para transmitirse, depende todo del tipo de protocolo de transferencia que se elija para esto. Así como el codec viene según el programa utilizado, el “como” se transmite también. Nuevamente, Real elegirá un protocolo determinado que considere optimo para su aplicación, mientras que el resto puede optar por variantes que le sean mas convenientes. El hincapié en el tipo de protocolo va a fijar el tipo de acceso que tenga el cliente al audio, por lo que es tan (sino mas) importante como la codificación. Un protocolo o tipo de transmisión erróneamente elegido, puede provocar que cuando miles de usuarios accedan al audio se encuentren con tanto tráfico en la red que terminen con el mismo problema que al principio: cortes de audio. Para estos casos se aplica un concepto de “multicast”, donde el audio original es copiado cada vez que un usuario lo requiere. De esta forma, para 1000 usuarios van a existir 1000 copias del archivo original, y todas ellas son transmitidas por un canal de datos exclusivo que evita el congestionamiento y “cuellos de botella” en la red.

Y el audio entonces llega al cliente. Aquí todo es mas sencillo, ya que el programa para reproducir el contenido suele ser el mismo que codificó y transmitió el audio originalmente. El programa recibe los datos, los decodifica y entrega la versión con perdidas (recordemos que la compresión en estos casos siempre es con perdida). De esta forma, el usuario solo tiene que tener instalado el programa en cuestión (o su plug-in) para recibir el audio y escucharlo.

Todo lo expuesto entonces resalta en una cuestión: se establece una prioridad de la velocidad de transferencia por sobre la calidad del material a transmitir. Es mejor escuchar distorsiones y modulaciones a siquiera escuchar el contenido. Por supuesto, siempre se busca la mejor calidad sin que estos problemas ocurran, pero afortunadamente existe una solución para cada tipo de velocidad de conexión que permite esta flexibilidad en el streaming


CONCLUSIONES

Teniendo en conocimiento de los distintos tipos de formatos de audio desarrollados, al menos los mas utilizados, para Internet, de los distintos reproductores de los mismos, y a su vez, la forma en que se disponen en el diseño de un sitio web; notamos una cierta orientación o tendencia que impone la industria informática (fabricantes, programadores, diseñadores, etc) hacia un formato de audio de mayor calidad sonora y con un menor peso o capacidad, para facilitar la interacción con el usuario en un sitio web y mejorar el trafico de archivos por Internet.
En cuanto a MIDI observamos que tiene una gran vinculación con el diseño sonoro de un sitio web y su principal ventaja es el pequeño tamaño que ocupa en las secuencias de música.
La transmisión de audios vía Internet es una de las maneras mas rápidas de difusión de música por la red.
Los fenómenos multimedia como Flash Player y Shockwave (en 3D) están marcando la tendencia firme de lo ya expuesto, logrando claramente una aceptación global del mercado por parte del usuario y a nivel empresa.


BIBLIOGRAFÍA

• Música y sonidos : Presentación general – Eric Chautrand
• Audio en Internet – César Guerra y Fernando Elizondo
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