NUEVOS ESTANDARES PARA COMUNICACIÓN DE SONIDO COMPRIMIDO

Palabras clave: música, compresión, MP3, a2b, EPAC, MSAudio, EMMS, Liquid, Audio, MP4, VQF, MagicGate, OpenMG.

La música en formato digital ha tomado el ciberespacio por asalto. Mucha de esta música ha sido contrabandeada y esta siendo ilegalmente copiada y distribuida, privando a los artistas y compañías discográficas de sus ingresos por derechos de autor.

La industria de la música y las compañías que desarrollan tecnologías han formado alianzas para desarrollar equipos y software que permitan distribución segura de música sobre Internet.

The digital encoding of music has taken cyberspace by storm. Much of this music has been bootlegged, and is being illegally copied and distributed, depriving artists, their labels and their lawyers of royalty revenues.

Music Industry and leading technology vendors are forming alliances to develop hardware and software that allow a secure way to distribute music over the Internet.

Key words: music, compression, MP3, a2b, EPAC, MSAaudio, EMMS, Liquid, Audio, MP4, VQF, MagicGate, OpenMG.

Los nuevos formatos de música digital han permitido que todos aquellos que cuenten con un PC y acceso a Internet, puedan descargar sus canciones favoritas y construir una rockola binaria, con la misma calidad en sonido que un compact disk o DVD convencional.

La industria discográfica tiene como meta destituir el formato MP3 (MPEG1 audio Layer 3), el cual se ha convertido en el estándar de facto para la distribución de música en la WEB y que ha elevado la indignación de artistas y disqueras debido a lo fácil que resulta descargar y transferir archivos de audio. Consideran el formato MP3 una violación de los derecho de autor, ya que se copian canciones de CD y se ponen a disposición de todos en la red sin respetar el "copyright" de los compositores e interpretes. Como alternativa la industria discográfica esta apoyando tecnologías que estén en la búsqueda de formatos de remplazo que puedan ser controlados.

La Organización Internacional de Estandarización (ISO) fundó el MPEG o "Moving Picture Experts Group" que se encarga del desarrollo de algoritmos de comprensión, descompresión, procesamiento y representación codificada de imágenes en movimiento, audio y sus combinaciones y que trabaja bajo la dirección de la ISO y de la International Electro-Technical Commission (IEC) con el propósito de desarrollar y estandarizar estos algoritmos.

MPEG-1: estándar para almacenamiento y recuperación de imágenes en movimiento y audio, oficialmente denominado ISO/IEC 111172 en 5 partes.

MPEG-2 AAC (Advanced Audio Coding): estándar para aplicaciones digitales (televisión), oficialmente denominado ISO/IEC 13818 en 9 partes.

MPEG-4: estándar para aplicaciones multimedia, que oficialmente alcanzo el estatus de Estándar Internacional en Febrero de 1999, con el ISO número 14496.

Sin reducción de la data, las señales de audio digitales típicamente consisten de muestras de 16 bits grabadas al doble del actual ancho de banda de audio (es decir, 44.1 kHz para CD). De tal forma que se necesitan más de 1.400 Mbits para representar solo un segundo de música estéreo con calidad de CD. Utilizando codificación de audio MPEG es posible reducir la data del sonido original de un CD en una rata de 1:12, sin pérdida subjetiva en la calidad del sonido. Esta eficiencia se logra con algoritmos que explotan las redundancias del sonido y las irrelevancias en la frecuencias basados en el modelo del sistema auditivo humano.

Rata	MPEG Layer
1:4	Layer 1 (corresponde con 384 KBPS para señal stereo),
1:6...1:8	Layer 2 (corresponde con 256.192 KBPS para señal stereo),
1:10...1:12	Layer 3 (corresponde con 128.112 KBPS para señal stereo),

MPEG Layer 3 es la más poderosa de la familia de codificación de audio MPEG, utiliza una representación codificada que puede ser utilizada para comprimir secuencias de audio en mono o estéreo. El algoritmo es ilustrado a continuación. El mapping crea un subconjunto filtrado de la señal de audio de entrada. Un modelo sicoacústico crea un conjunto de data para controlar el cuantificador y codificador. El bloque del cuantificador y codificador genera un conjunto de símbolos codificados de las muestras de entrada. El bloque de empaquetamiento ensambla el flujo de bits obtenidos de los otros bloques y agrega otra información como bits de corrección de errores.

Calidad de sonido	Bandwidth	Modo	Bitrate	Rata de reducción
Sonido telefónico	2.5 kHz	mono	8 KBPS	96:1
Mejor a Radio AM	7.5 kHz	mono	32 KBPS	24:1
Similar a Radio FM	11 kHz	stereo	56...64 KBPS	26...24:1
Cercano a CD	15 kHz	stereo	96 KBPS	16:1
CD	>15 kHz	stereo	112…128 KBPS	14...12:1

La tecnología de a2b basada en MPEG Advanced Audio Coding (AAC) con Laboratorios AT & T, provee a los consumidores la habilidad de descargar música con calidad de CD y realizando una distribución segura a través de Internet.

Utiliza el AT & T Proprietary Compression Algorithms el cual puede comprimir música a una rata de 20:1 sin una perdida porcentual de calidad. El release 2.0 provee mayor velocidad al descargar y mantiene la calidad del sonido, el cual es virtualmente imposible distinguir de un CD. Una canción de 3 minutos tomara solo 2,25 MB de memoria y de 7 a 9 minutos para descargar con un módem de 56 Kbps.

Posee el CryptoLib Security Library, el cual provee una variedad de algoritmos de criptografia (incluyendo RSA y DES) para encriptar la música comprimida, haciéndola segura para transmisión sobre Internet. Utilizando CryptoLib a2b crea una única clave de canción para cada canción y la utiliza para encriptar la música comprimida. Solamente el reproductor de música a2b puede tocar esta música encriptada una vez que se obtiene la clave que corresponde con la canción al momento de comprarla.

Además contiene un componente llamado Policymaker, que es un sistema de licencia electrónico el cual puede controlar como la música es utilizada y distribuida a través de la red. Policymaker verifica que la firma digital concuerde con la de la licencia. Además que incluye controles para la licencia como: privilegios para copiar, número de reproducciones, etc. Esto capacita a a2b para proveer nuevos servicios musicales como tocar una sola vez, alquiler de canciones, venta y reventa.

e.digital Corp. anuncio el 21/04/99 que se encuentra trabajando con Lucent Technologies en el desarrollo de un nuevo dispositivo para oír música bajada de Internet.

El nuevo dispositivo utilizara el Lecent Enhanced Perceptual Audio Coder (EPAC) y empleara el sistema patentado de manejo de archivos MicroOS. El dispositivo eDigital utilizara la nueva clase de procesadores de señales digitales fabricados por Texas Instruments. A diferencia de otros equipos en el mercado que reproducen música descargada utilizando el formato MP3, el equipo eDigital ejecuta archivos EPAC.

Lecent’s New Ventures Group ha trabajado en conjunto con la industria de la música y es un miembro fundador de la Secure Digital Music Initiative (SDMI), que constituye el esfuerzo a nivel mundial en el desarrollo de un sistema abierto de acceso seguro a música en formato digital.

EPAC es la nueva versión del Codificador de Audio Percentual desarrollado por Laboratorios Bell, el cual es un algoritmo de compresión con alta calidad de audio a bajas ratas de bits. A 128 kilobits por segundo y a una rata de compresión de 11:1, EPAC ofrece sonido estéreo transparente.

Microsoft anuncio su nuevo formato de audio el MSAudio 4.0 que será parte de la plataforma Windows Media Player, el cual continuara soportando el MP3 y otros formatos de audio populares. El mecanismo de seguridad que Microsoft está desarrollando en Windows 2000 trabajara con MP3 y otros formatos además de MSAudio 4.0. De esta forma el proceso de encriptar será independiente del proceso de comprimir, así en la medida que formatos nuevos se creen, Windows continuara trabajando con ellos. Los mayores reproductores de la industria perfilan planes para utilizar la última versión que ofrece a los consumidores accesos sin precedentes a música y videos en Internet.

La plataforma Windows Media Technologies 4.0 se enfoca hacia descargas más rápidas y mayor calidad de música. Así como ofrece manejo de derechos digitales, reporta características de calidad de audio superior y descargas el doble de rápidas que consumen la mitad del espacio con una muy alta calidad de sonido.

IBM a comenzado a trabajar para que la industria de la música adopte su EMMS (Electronic Music Management Systems) autorizando y distribuyendo tecnología que también se dirija a dar a las disqueras y artistas control sobre cómo y a quién es distribuida su música a través de Internet. EMMS ya ha ganado soporte de las mayores compañías como Sony Music, BMG, EMI, Universal Music y Warner Music.

IBM el 19/04/99 anuncio un trato con RealNetworks para integrar la tecnología del popular reproductor RealNetworks también como su codificador de audio en su EMMS. El trato da a IBM acceso a una audiencia de mas de 50 millones de usuarios.

Liquid Audio es la primera y única compañía en Internet enfocada exclusivamente en las necesidades de la industria de la música. Provee a la industria de la música con las herramientas de software necesarias en el creciente mundo en línea para la distribución de títulos de música con calidad profesional. Ofrece a los consumidores la posibilidad de avances y ventas con calidad de CD mientras asegura la protección de los derechos y las regalías.

En enero de 1.999, Liquid Audio Inc, anuncio que encabeza la lista en las compañías de música y tecnología para ofrecer a disqueras y artistas una forma de colocar una marca digital en la música distribuida en formato MP3.

El Genuine Music Mark, es un código inaudible introducido en canciones comprimidas con MP3 que por si misma no previene la piratería de la música en Internet, pero podría dar a los consumidores una forma de informarles si la canción que bajaron de Internet es legal. Liquid Audio esta tratando de colocar una tranca en la popularidad de MP3.

Liquid Audio no ha tenido éxito en colocar su tecnología propietaria Liquid Tracks como un estándar para la distribución de música digital. Liquid Tracks codifica música que solo puede reproducirse utilizando el software Liquid Audio.

CMM y GMO’S realizaron el lanzamiento de MP4 el cual ha obtenido un éxito controversial con relación a los derechos de GMO sobre el uso del termino MP4.

MP4 tiene las siguientes ventajas para los músicos y los amantes de la música sobre el formato MP3.

- Cada canción MP4 contiene una marca digital de Solana Technologies que puede ser identificada y localizada aún sobre señal AM/FM normal.

- MP4 pueden ser seleccionados en grupos y con un click reproducir secuencialmente en un orden específico.

VQF es un nuevo formato de compresión de audio creado por los laboratorios de la empresa nipona NTT y distribuido por YAMAHA muy similar a MP3 en el sentido que toma grandes archivos de sonido y los comprime dejándolos muy pequeños. Sin embargo, trabaja mucho mejor que MP3.

La calidad del sonido de los archivos VQF es mucho mejor que la de los archivos MP3, siendo casi tan bueno como los archivos WAV originales. Un archivo VQF de 80 Kbps es casi tan bueno como un archivo MP3 de 128 Kbps. Un archivo VQS de 96 Kbps tiene casi tanta calidad que un archivo de 256 Kbps y es un cuarto del tamaño.

La utilización de CPU para los archivos VQF es más pesadas que para los MP3. Por ejemplo la utilización de CPU para reproducir un archivo MP3 de 128 Kbps en un computador típico toma entre 15 a 20% y para VQF es cerca del 30%.

- Codificador relativamente lento como consecuencia de que a mayor rata de compresión se utiliza mayor "thinking time". Una vez que YAMAHA lo optimice será mucho mejor.

Sony ha anunciado el lanzamiento de 3 nuevas tecnologías para evitar la piratería musical.

Basándose en la idea de que un archivo musical siempre debe ser movido y no copiado, de manera que cuando una canción pase de un equipo a otro la versión original del archivo se borre automáticamente, la compañía ha desarrollado MagicGate, OpenMG, Super Magic Gate.

MagicGate es una tecnología diseñada para equipos que utilizan circuitos integrados para grabar música y requiere que se inserte un chip tanto en el reproductor como en el grabador. Asimismo, este chip verifica si los equipos y el archivo están autorizado a realizar la copia o la transferencia. Después, los datos almacenados o transferidos se encriptaran para evitar que los archivos sean copiados ilegalmente.

Por su parte OpenMG cuenta con una aplicación de hardware que se instala en el puerto serial del PC y permite solo la transmisión de música a reproductores autorizados, por ultimo Super Magic Gate es un servidor que incluye los medios necesarios para llevar a cabo la distribución de la música a través de Internet garantizando la protección contra la piratería.

La industria discográfica está en pie de guerra. Para las compañías grabadoras, el MP3 es una amenaza al derecho de propiedad intelectual de la obra. Aunque algunas empresas venden canciones en formato MP3 a través de Internet, no hay forma de controlar la creación y distribución de copias no autorizadas. Como alternativa la industria esta apoyando tecnologías como Liquid Audio o a2b, pero ninguna ha alcanzado la popularidad de MP3. Si unimos la facilidad de bajar canciones MP3 a través de Internet con los costos de un reproductor de CD y con la popularización de reproductores de MP3 portátiles el futuro del MP3 es muy alentador.

Carmen Patricia Magne, Ing en Computación, graduada en la Universidad Simón Bolívar en el año 1987, trabaja actualmente como especialista de software en el Banco de Venezuela.