Entre los formatos multimedia más populares y utilizados, sin duda están los archivos MP3 de audio y los vídeos MP4. Aquí nos adentramos en el mundo del MPEG, para que los conozcas a fondo y conozcas también cuáles son las diferencias entre ambos formatos.
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¿Qué es Moving Picture Experts Group (MPEG)?
El Moving Picture Experts Group (MPEG) es un comité de expertos en codificación de audio y video que desarrolla estándares para la compresión, transmisión y almacenamiento de medios digitales, es decir codecs. Fue creado en 1988 como una iniciativa conjunta de la Organización Internacional de Normalización (ISO) y la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC).
MPEG define algoritmos y formatos que permiten reducir el tamaño de los archivos de audio y video sin una pérdida significativa de calidad, facilitando su almacenamiento y transmisión a través de redes. Gracias a estos codecs, se ha permitido compatibilidad y soporte para estos formatos en multitud de dispositivos, desde móviles, hasta reproductores multimedia, pasando por televisores, y más. En otras palabras, ha sido clave para la evolución de los formatos multimedia.
Por poner algunos ejemplos de estándares que han desarrollado, tenemos:
- MPEG-1 (1993): creado para la compresión de video en CD y transmisión de baja calidad. De él deriva el formato tan conocido de audio, como es MP3 del que más adelante veremos con detenimiento.
- MPEG-2 (1995): mejor calidad de compresión para televisión digital, DVD y transmisión por satélite. En base a él se han creado sistemas como DVB en Europa o ATSC en EE.UU., que seguro conocerás por el TDT, ya que se usa para transmisiones SD y HD.
- MPEG-4 (1999): mejora la compresión y calidad respecto a MPEG-2. Ha servido de base para codecs tan importantes como H.264/AVC, muy usados en streaming, Blu-Ray, etc. Todo ello gracias a la introducción de técnicas avanzadas como codificación de objetos audiovisuales.
- MPEG-H (2013): incluye H.265/HEVC, sucesor de H.264, con mejor eficiencia de compresión. Estándares de audio 3D como MPEG-H 3D Audio, y con soporte para resoluciones 4K y 8K.
- MPEG-I (en desarrollo): estándar para realidad virtual (VR), video en 360° y experiencias interactivas. Gracias a él, futuros proyectos de gafas o gadgets tendrán formatos de compresión mejorados para contenido inmersivo.
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¿Qué es MP3?
MP3 (MPEG-1 Audio Layer III) es un formato de compresión de audio con pérdida basado en el estándar MPEG-1 (y posteriormente en MPEG-2). Fue desarrollado por el Fraunhofer Institute en colaboración con el Moving Picture Experts Group (MPEG).
Para comprender mejor qué es, hay que decir que MP3 utiliza compresión perceptual para reducir el tamaño de los archivos de audio, eliminando partes del sonido que el oído humano no percibe fácilmente. Esto se logra mediante los siguientes procesos:
- Transformación a dominio de frecuencia: se utiliza la Transformada de Fourier de Tiempo Corto (STFT) o el banco de filtros polifásicos para descomponer la señal en bandas de frecuencia. Se aplican filtros para dividir la señal en sub-bandas según la psicoacústica humana.
- Modelo psicoacústico: basado en el enmascaramiento auditivo, donde los sonidos débiles cercanos a sonidos fuertes en frecuencia y tiempo se eliminan. Reduce la cantidad de información almacenada sin afectar la percepción auditiva significativamente.
- Cuantización y codificación entrelazada: se realiza una cuantización no uniforme, asignando más bits a las frecuencias perceptibles y menos a las que no lo son. Se aplica codificación Huffman para reducir aún más el tamaño del archivo.
Por último, me gustaría agregar que MP3 puede utilizar bitrates constantes (CBR – Constant Bit Rate) o variables (VBR – Variable Bit Rate). Los bitrates comunes son 128 kbps, 192 kbps y 320 kbps (a mayor bitrate, mejor calidad y mayor tamaño de archivo). En palabras más sencillas, el bitrate o tasa de bits, es la cantidad de bits que se transmiten por unidad de tiempo. Por tanto, mientras más cantidad de bits por segundo, mejor calidad sonora, pero más ocupará el archivo .mp3.
¿Qué es MP4?
MP4 (MPEG-4 Part 12/14) es un contenedor multimedia basado en el estándar MPEG-4, desarrollado en 2001 por el MPEG Group. No es un formato de audio ni de video por sí mismo, sino un formato de empaquetado que puede contener múltiples flujos de datos, como video, audio, subtítulos y metadatos. Esto es algo que confunde mucho, pero que es básico para diferenciar entre formato de archivo, extensión, codec, contenedor, etc. De hecho, bajo MP4 puede haber muchos codecs compatibles, formas de codificar los datos del contenido multiemdia, como pueden ser AVC, HEVC, MP3, ALAC, AC3, AAC, VTT, SRT, etc.
En cuanto a las características técnicas del MP4, tenemos una estructura contenedor como podemos ver en la imagen que he puesto en la parte superior y que se basa en la ISO Base Media File Format (ISO/IEC 14496-12). Utiliza una estructura de cajas (atoms) para almacenar diferentes tipos de datos (ej: moov, mdat, ftyp).
Además, MP4 soporta transmisión en red y permite reproducción progresiva (streaming). En cuanto a la compresión y su calidad, el estándar no define una compresión específica, ya que depende del códec utilizado…
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MP3 vs MP4: diferencias
Para finalizar, y comparar MP3 y MP4, decir que mientras MP3 es un formato de audio comprimido, MP4 es un contenedor multimedia que soporta tanto audio como video, además de subtítulos. Por tanto, aunque veas archivos con extensiones .mp3 y .mp4, no debes confundir esto, no se trata de dos versiones, sino cosas distintas.
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