Edición de Audio y Vídeo

Edición de audio

Frecuencia de muestreo: Es el número de muestras por segundo que se toma de un sonido analógico para convertirlo a digital. Nos da una idea de la calidad del sonido digital. Un sonido digital en calidad de CD audio tiene una frecuencia de muestreo o sampling rate de 44100 Hz (Hertzios), es decir se toman 44100 muestras por segundo.

Canales: Número de pistas que componen un sonido. Un sonido mono tiene una pista, uno estéreo dos pistas y uno 5.1 cinco pistas.

Tamaño de muestra: Indica la cantidad de bits de información que ocupa cada muestra. Una calidad estándar CD audio tiene 16 bits.

Cálculo del tamaño de un archivo de audio:
Tamaño = Frecuencia de muestreo X Canales X Tamaño de la muestra X Segundos de duración

El tamaño de los archivos de audio se puede reducir si empleamos los formatos de compresión.

Los formatos de audio más utilizados son:

• WAV: Normalmente sin compresión. Admite mono y estéreo. Ocupa mucho espacio y no es válido para Internet. Todos los editores de audio lo reconocen. Su extensión es .wav
• CD Audio: Es un archivo wav de calidad CD digital. De 16 bits, estéreo y con frecuencia de muestreo de 44100 Hz.
• MIDI: Es un protocolo de comunicación entre instrumentos musicales digitales y el ordenador. Es información sobre notas musicales de un instrumento reproducidas en un periodo de tiempo. Su extensión es .mid. Los editores normales no trabajan este tipo de archivos, solo los editores de música.
• MP3: Es un formato de audio comprimido con pérdidas. Se elimina la parte del sonido que el oído humano no es capaz de diferenciar. Es el estándar para Internet. Permite convertir a wav casi sin pérdidas.
• WMA: Es un formato comprimido con pérdidas realizado para reproducirse en el Reproductor de Windows Media.
• OGG VORBIS: Es un formato comprimido de códec libre y gratuito que supera a los anteriores en calidad.

Edición de vídeo

Cuando vemos un DVD o televisión digital, en realidad estamos viendo una composición de puntos o píxeles.

La proporcionalidad es la razón entre la anchura y la altura de la imagen. También se llama relación de aspecto. En los televisores tradicionales era de 4:3 y la nueva es de 16:9. En Cinemascope es de 2,35:1.

El almacenamiento de una película en un DVD se realiza usando la relación anamórfica. Esto permite que el reproductor seleccione la salida 16:9 o 4:3 sin deformar la imagen. Algunos reproductores antiguos no la entienden y deforman la imagen.

La resolución es la cantidad de píxeles de ancho y alto de la captura.

El flujo de bits o bit rate indica la cantidad de bits de información que se transmite. Se mide en bits/s. Puede ser constante CBR o variable VBR. El primero solo se utiliza en películas con poco movimiento y cambios de plano.

Una calidad DVD es 720 x 576 PAL (Europa) ó 720 x 480 (América) y 15000 kbits/s si es calidad media.

Fotograma por segundo indica la cantidad de imágenes fijas que muestra un vídeo por segundo. PAL utiliza 25 fps.

Códec: es el código de algoritmo que comprime la información de un archivo de audio o vídeo con el fin de que ocupe menos espacio de disco y pierda la menor calidad posible. Para poder visualizar ese archivo de vídeo necesitamos tener instalado en el ordenador el mismo códec con el que se codificó el archivo. Éste se descomprime en tiempo real al ser visualizado. Los códecs más utilizados en vídeo son DV, DIVX, XVID y MPEG-2.

Tipos de archivos de vídeo más utilizados:

• AVI: puede utilizarse sin comprimir, aunque lo más normal es utilizar un códec de compresión.
• MOV: es el formato de vídeo nativo en los Mac y necesita el reproductor Quicktime que es un programa multiplataforma.
• WMV: formato nativo para el reproductor Windows Media.
• MPEG: es un formato de compresión con pérdidas. Consiste en eliminar fotogramas intermedios que son muy similares a sus adyacentes y que apenas aportan información. MPEG-1 se utiliza en VideoCD y MPEG-2 se utiliza en DVD y alta definición, con extensión .mpg. MPEG-4 se utiliza para contener los archivos AVI comprimidos en DIVX y formato AVI, con extensión .mp4.
• FLV: es el formato de las películas realizadas con software Flash. Se necesita tener instalado el accesorio Flash Player.

Redes Locales

Una red informática es un conjunto de ordenadores y dispositivos, conectados entre sí, con el propósito de compartir información y recursos.

En cualquier sistema de comunicación nos encontramos con los elementos: emisor, codificador, línea, decodificador y receptor. En las redes informáticas, los ordenadores u hosts son emisores y receptores al mismo tiempo. Tanto el emisor como el receptor deben hablar el mismo lenguaje, que se denomina protocolo. El más utilizado hoy es TCP/IP, que es el propio de Internet.

Según su extensión las redes pueden ser:

• PAN (red de área personal) conecta dispositivos en el entorno de usuario, con alcance de escasos metros.
• LAN (de área local) abarca como máximo un edificio.
• MAN (metropolitana) una ciudad.
• WAN (amplia) conectan equipos en distintas ciudades y países.

Dependiendo de su propiedad:

• Públicas: con acceso público, por ejemplo Internet.
• Privadas: restringidas al propietario o a sus usuarios. Si utilizan las herramientas típicas de Internet se llaman intranets. Si se unen varias intranets entre sí utilizando la red Internet, se llaman extranets. De forma más general, redes privadas virtuales (VPN).

Según el medio físico utilizado:

• Alámbricas: utilizan cables.
• Inalámbricas: usan ondas electromagnéticas para transmitir la señal.
• Mixtas.

Según su relación funcional:

• Redes cliente-servidor:
  Un ordenador central (servidor) gestiona la red y el acceso a recursos y dispositivos. El resto de los ordenadores se denominan clientes o terminales. Pueden ser PC autónomos, o terminales puros solamente con periféricos y sin CPU.
  El servidor o servidores puede que sólo funcionen como tales y se llaman servidores dedicados o en modelo networking. Un servidor dedicado sólo lo pueden gestionar los informáticos administradores de sistemas. Se encuentran en salas acondicionadas llamadas CPD (centros de procesamiento de datos) o data centers.
• Redes punto a punto, peer to peer o redes entre iguales:
  Todos los nodos o estaciones de trabajo se comportan simultáneamente como clientes y como servidores. Se utilizan en redes pequeñas y simples. Las redes P2P permiten el intercambio directo de información, en cualquier formato, entre los ordenadores interconectados. El hecho de que sirvan para compartir e intercambiar información de forma directa entre dos o más usuarios ha propiciado que se utilicen para intercambiar archivos cuyo contenido está sujeto a las leyes de copyright, lo que ha generado una gran polémica entre defensores y detractores de estos sistemas. Las redes peer-to-peer aprovechan, administran y optimizan el uso del ancho de banda de los demás usuarios de la red por medio de la conectividad entre los mismos, y obtienen así más rendimiento en las conexiones y transferencias que con algunos métodos centralizados convencionales, donde una cantidad relativamente pequeña de servidores provee el total del ancho de banda y recursos compartidos para un servicio o aplicación.

Por su topología:

• En bus:
  Comparten el mismo canal de transmisión, llamado bus. Es la más sencilla, pero tiene los problemas de un posible fallo en el cable central y la acumulación de tráfico en este soporte.
• En anillo:
  Un ordenador recibe un paquete de información con un código de destinatario; si no es él, manda el paquete al siguiente y así sucesivamente. Si uno de los ordenadores falla, se pierde la red. Una variante es el doble anillo.
• Estrella:
  Su ventaja es el funcionamiento independiente de cada nodo. Todos los ordenadores están conectados a un hub o switch central. El hub envía los datos que recibe a todos los equipos conectados a él, por lo que cuando trabajan todos los equipos simultáneamente se ralentiza la red. Para solucionar este problema se utiliza un conmutador o switch que envía la información solo a aquel nodo al que va destinado.
• Árbol:
  O topología jerárquica. Es una combinación de redes en estrella en la que cada switch se conecta a un switch principal o a un servidor.
• Malla:
  Cada nodo está conectado al resto por más de un cable. Es una red muy segura ante un fallo, pero de instalación más compleja.

Estándares

Existe un modelo de referencia para la interconexión en sistemas abiertos, que se llama modelo OSI, el cual no es normativo, aunque se sigue por recomendación del ISO (Instituto de Internacional de Normalización). Consta de siete capas que intervienen en el proceso de transmisión de información. El usuario sólo interactúa con la primera y la última capa.

Las especificaciones IEEE 802 normalizan los niveles más físicos de las redes. La norma 3, se denomina Ethernet. Está basado en un método de acceso al medio denominado CSMA/CD (acceso múltiple con escucha de portadora y detección de colisiones) la estación está a la escucha a la vez que emite, de forma que si detecta que se produce una colisión, detiene inmediatamente la transmisión.

El Protocolo TCP/IP

Se llama protocolo de comunicación al lenguaje que utilizan los ordenadores para compartir la información y los recursos de una red. Es la última capa del modelo estándar OSI, la parte lógica de la estructura de comunicación. El protocolo de Internet es el TCP/IP y la práctica totalidad de las redes LAN lo usan.

TCP/IP es la unión de dos protocolos: Transmission Control Protocol/Internet Protocol. IP trabaja a nivel de red, realiza el direccionamiento de la información y selecciona el puerto donde se recibirá. TCP trabaja a nivel de transporte, que se realiza mediante paquetes, denominados datagramas, que incluyen en la cabecera la dirección IP de origen y destino, así como el puerto de origen y destino.

Cada nodo o host, debe estar identificado mediante una dirección IP exclusiva. La forman cuatro cifras decimales de un byte (de 0 a 255) separadas por puntos.
Ejemplo: 195.235.165.37

Como en una red puede haber varias subredes, se utilizan las máscaras de red (de subred) para diferenciarlas. Se componen también de cuatro octetos.

Hay tres clases de direcciones IP: A=Servidores de Internet, B=Medianas o grandes empresas con ordenadores por todo el mundo y C=Redes LAN o Intranets.

En muchas empresas y organizaciones, sólo un equipo tiene conexión a Internet y el resto de los equipos acceden a Internet a través de aquél (se trata de un PC proxy o de un router). Entonces, sólo el equipo conectado a la red necesita reservar una dirección IP con el ICANN (organización que garantiza que sólo exista una IP con ese número). En la mayoría de las redes LAN se usa un identificador de red típico 192.168.1x o 192.168.0.x con x entre 1 y 255.

Enrutamiento o puerta de enlace

Cada vez que una LAN sale a Internet, el proveedor de Internet (ISP) asigna a esa LAN una dirección IP dentro de su propia red. Esta dirección es una IP de clase A que puede obtenerse de forma dinámica (puede cambiar en cada conexión) o fija (siempre será otorgada la misma IP). El dispositivo que obtiene la dirección pública es un router o un PC que hace de pasarela (gateway). El router o la pasarela tienen dos direcciones IP. Una es para comunicarse con el resto de los nodos de la red LAN (dirección de puerta de enlace) y la otra es la dirección IP obtenida del IAP. Se llaman IP LAN e IP WAN.

Para hacer coincidir una dirección IP pública con otra de red privada interna, el router o el gateway usan un sistema de traducción de direcciones denominado NAT.

Cuando se utiliza un PC como pasarela, es necesario configurar dentro de él un software que realice el trabajo de NAT. A este software se lo denomina servidor proxy. Se puede elegir un proxy en lugar de un router con el objeto de filtrar webs y contenidos, o para ahorrar tráfico en peticiones ya realizadas.

El servicio de resolución de nombres (DNS)

En lugar de recordar una IP, podemos conectar con un host mediante su nombre DNS (Domain Name System). Por ejemplo, es lo mismo 147.96.1.15 que www.ucm.es. Normalmente el proveedor de Internet es al mismo tiempo el servidor DNS. En las redes cliente-servidor, el servidor hace las funciones de resolución DNS para las direcciones internas y encamina hacia el servidor del ISP para resolver las externas.

El servicio DHCP (Protocolo de configuración de host dinámico)

Permite a los nodos de una red obtener sus parámetros de configuración IP automáticamente.

Servicios de TCP con puerto fijo (mail, FTP, …)

Diversos programas basados en TCP/IP pueden ejecutarse simultáneamente en Internet. Por ejemplo podemos abrir varios navegadores a la vez, mientras se descarga un archivo de un FTP. A cada una de estas aplicaciones se le asigna una combinación (dirección IP+puerto) denominado socket.

El TCP/IP y la red telefónica

Los datagramas de TCP/IP deben enmascararse mediante un protocolo para poder trabajar con líneas telefónicas. A esto se le llama encapsulamiento, y el protocolo más utilizado es el PPP.