MPEG Audio
A finales de los 80 se empezó a notar cierta necesidad en la industria multimedia de conseguir un formato que permitiera grabar pistas de audio en formato digital y con una compresión equiparable al formato, ya por entonces utilizado, JPEG para la grabación y compresión de imágenes.
En respuesta a esta necesidad, en Mayo de 1988 se reunió por primera vez el Moving Pictures Expert Group (MPEG), un grupo de expertos bajo la dirección de ISO (International Estandards Organization) e IEC (International Electrotechnical Communication), que pretendía unificar criterios para la creación de nuevos formatos multimedia.
Mediante la fijación de una serie de estándares, el grupo MPEG admitió distintos formatos de compresión por parte de empresas e individuos particulares para ser revisados. El modelo de verificación utilizado explicaba, sencillamente, el funcionamiento del codificador y el descodificador.
Tras algunas pruebas, se llegó a los estándares MPEG-1 y MPEG-2 que hoy en día se han convertido en los utilizados genéricamente para audio y vídeo. MPEG-1 fue aprobado en 1992 y facilitaba la codificación de audio en tres capas distintas. MPEG-2, fue anunciado en 1994 como el nuevo estándar de codificación de vídeo que permitía seņales de vídeo entrelazadas, audio en multicanal, Dolby 5.1, codificación de audio en frecuencias mas bajas (lo que suponía aún mas compresión que su predecesor MPEG-1), etc.
Hoy en día existen cuatro niveles (MPEG-1,... ,MPEG-4), de los cuales solamente el primero está completamente terminado y el tercero se abandonó:
Tanto MPEG-1 como MPEG-2 describen tres capas o niveles (layers). La diferencia entre cada uno de ellos radica en la complejidad, el retardo, la eficiencia del código del codificador/descodificador y en la calidad del sonido obtenido, que como era de esperar aumentan del nivel I al II y de éste al III: En este apartado veremos el funcionamiento del sistema MPEG-1, definido en la norma ISO 11172-3:
El codificador recibe la señal de entrada, la cual analiza, descompone y filtra. El modelo psicoacústico crea una serie de señales de control para gestionar la codificación. El bloque codificador genera una señal de acuerdo a la información que recibe de los anteriores mecanismos y envía el resultado al último bloque, encargado de ordenar los datos e incluso añadir información adicional, tal como códigos de detección de errores o información del usuario. La información de salida recibe el nombre de "bitstream" (algo así como "flujo de bits").
Formato compresión Kbps
8 a 1
192
12 a 1
112
Con vistas a aceptar futuras mejoras no se ha definido el algoritmo de codificación. Éste puede utilizar enmascaramiento, cuantización variable y escalado, pero debe adaptarse a las especificaciones del codificador. En el dibujo se pueden apreciar las diferentes partes del codificador y el flujo de información entre ellas.
Codificador.
El descodificador es mucho más simple que el codificador, ya que únicamente tiene que descomponer el bitstream y reconstruir la señal.
Descodificador.
Como se puede observar en el gráfico, el bitstream codificado mediante MPEG-1 está formado por una cabecera con una serie de bits para indicar, entre otras cosas el sistema y nivel utilizados, si es original o no, si se usa redundancia, si tiene derechos de autor... , 16 bits de CRC (si se usa), la secuencia de audio (cuyo tamaño puede variar) y los datos adicionales.
Trama MPEG-1.