Compresión y Streaming de Multimedia: Códecs, Formatos y Arquitecturas

Compresión y Streaming de Multimedia

Códecs

Los codecs son aplicaciones de software que codifican y decodifican información multimedia, guardándola en un archivo con un formato específico. No deben confundirse con los formatos de archivo. Los codecs transforman archivos multimedia para su transporte por la red y su reproducción local. El proceso habitual implica transformar un archivo con un codec, transmitirlo por la red como un flujo de bits (stream) y, al llegar al destino, restaurarlo usando el mismo codec. La mayoría de los codecs comprimen los datos, reduciendo significativamente el tamaño del archivo codificado.

Tipos de Códecs de Compresión

• Sin pérdida (lossless): Aplican algoritmos que eliminan la redundancia de los datos originales.
• Con pérdida (lossy): Asumen cierta pérdida de calidad en la compresión, pero reducen drásticamente el tamaño de los datos.

Audio

Para almacenar audio, se utiliza un muestreo de la señal determinado por:

• Frecuencia de muestreo: Mide cada cuánto tiempo se toma una referencia del valor de la señal (en Hz).
• Resolución del muestreo: Mide el número de bits empleados para cada muestra (típicamente 8, 16 y 32 bits).

Formatos de Audio

• Sin comprimir: AIFF, WAV
• Comprimido sin pérdidas: FLAC, MPEG-4 SLS, MPEG-4
• Con pérdidas: MP3, WMA, AAC

Imagen

Para almacenar una imagen, se consideran:

• Profundidad de color: Número máximo de colores para cada píxel (en bits, comúnmente 8, 16, 24 y 32).
• Resolución: Cantidad de puntos al digitalizar la imagen (en megapíxeles o dimensiones).

Video

El video se define por:

• Resolución y profundidad de color: Un video es una serie de imágenes consecutivas.
• Frames: Número de imágenes por segundo (fps).

Streaming

El streaming permite el intercambio de archivos multimedia desde un servidor a un cliente. A diferencia de otros servicios (descarga completa + reproducción), el streaming proporciona un flujo continuo de datos, permitiendo la reproducción a medida que se recibe (play-as-you-get). Los archivos fragmentados se reensamblan y sincronizan en el cliente, utilizando un búfer para almacenar el contenido a medida que llega.

Arquitecturas de Streaming

• Cliente/Servidor: Un servidor de audio/video y clientes que acceden a sus recursos.
• Sin cliente (Client-less): La aplicación cliente está incrustada en otra (ej. animaciones Flash o applets de Java).
• Sin servidor (Server-less): Se usa un servidor web, emulando el streaming mediante HTTP (falso streaming o pseudo-streaming). No permite interactividad ni control del cliente.

Tipos de Streaming

• En directo (live): El servidor controla la transmisión.
• Bajo demanda (On Demand): Los clientes controlan la transmisión.
• Casi bajo demanda (Near On Demand): Simula un servicio bajo demanda.