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16 de octubre de 2023
Códecs de audio: qué son, qué tipos hay y cuáles ofrecen mayor calidad sonido
En el vibrante universo de la música digital, los códecs desempeñan un papel esencial actuando como los arquitectos que dan forma a la experiencia sonora de la que disfrutamos hoy en día. Los códecs son los encargados de definir la calidad y el tamaño de nuestros archivos de audio.
En este artículo, nos sumergiremos en el fascinante mundo de los códecs de audio, explorando cómo trabajan, las diferencias entre los enfoques lossless y lossy, y la influencia que ejercen en nuestra forma de consumir música en la era digital.
Qué son los códecs de audio
Los códecs de audio, del inglés, “coder-decoder” o “compresor-descompresor” en español, son algoritmos que, tal y como su nombre indica, comprimen y descomprimen datos de audio. Su función principal es la de reducir el tamaño de los archivos de audio para facilitar su almacenamiento y transmisión sin comprometer demasiado la calidad del sonido.
Por ejemplo, al grabar o generar un archivo de audio, este puede ser bastante grande, sobre todo si es de alta calidad y está compuesto por muchas pistas. Gracias a los códecs de audio, los cuales comprimen estos archivos para hacerlos más manejables, es posible almacenar o transmitir una gran cantidad de archivos de audio ahorrando espacio de almacenamiento o transferencia de datos.
En segundo lugar, los códecs son también los encargados de decodificar o descomprimir estos archivos, lo cual significa que son los encargados de interpretar el contenido del archivo para ofrecer una fiel representación del archivo original.
Tipos de códecs de audio
Si bien existen códecs de video y audio, en este artículo nos centraremos en los segundos.
Principalmente encontramos 3 tipos de códecs de audio: Sin compresión, Compresión lossless (sin pérdida) y Compresión lossy (con pérdida). En este artículo hablaremos principalmente de los 2 últimos al tratarse de los más habituales.
Códecs de audio Lossless (sin pérdida)
Estos códecs comprimen el archivo de audio sin perder ninguna información de calidad. La desventaja es que no reducen el tamaño tanto como los códecs lossy por lo que obtendremos archivos de mayor tamaño.
Algunos ejemplos de códecs sin perdida son:
WAV, FLAC, ALAC (Apple)
Códecs de audio Lossy (con pérdida)
Estos códecs eliminan determinada información de audio como aquellas frecuencias consideradas menos perceptible o no audibles por el oído humano para reducir el tamaño del archivo. Si bien esto resulta en una pérdida de calidad de audio, el resultado es una compresión significativamente mayor que en la de los códecs lossless.
Destacar que la información eliminada en el proceso de compresión no se puede recuperar.
Algunos ejemplos de códecs con pérdida son:
MP3, AAC, WMA
Cada códec tiene sus ventajas y desventajas, y la elección entre uno u otro depende del uso previsto y las preferencias del usuario. Por ejemplo, para la transmisión de música en línea, donde el ancho de banda es crucial, los códecs lossy como el MP3 son los más utilizados. Para almacenamiento de archivos de audio sin pérdida, los códecs lossless son más apropiados.
Es importante señalar que la elección del códec también puede depender de la plataforma o dispositivo que estés utilizando, ya que algunos son más compatibles con ciertos sistemas y aplicaciones.
¿Cuál es la diferencia entre códec y formato?
El códec y el formato son conceptos relacionados y muy a menudo confundidos por muchas personas, básicamente porqué sus nombres se usan tanto para denominar al códec como al formato. Así pues, vamos a intentar arrojar algo de luz al asunto para que después de leer este artículo no los vuelvas a confundir.
Como hemos explicado anteriormente, los códecs son los responsables de reducir el tamaño de los archivos multimedia mediante compresión/codificación para facilitar su almacenamiento y transmisión. En la reproducción, el códec descomprime/descodifica los datos para que puedan ser reproducidos o visualizados.
El formato, en cambio, se refiere a la estructura específica en la que se organizan los datos en un archivo multimedia. Éste define cómo se almacena la información, la disposición de los datos y la manera en que se accede a ellos. Es decir, es el que dicta la organización y la estructura del archivo. Un formato puede contener datos comprimidos o sin comprimir, y puede incluir información adicional como metadatos.
Digamos que el formato hace referencia al continente mientras que el códec lo hace al contenido.
¿Qué relación guardan entre ellos?
Ambos son fundamentales para la creación, almacenamiento y reproducción de archivos multimedia.
Un formato puede admitir varios códecs, y un códec puede ser compatible con varios formatos. Por ejemplo, el formato MP4 puede contener video codificado con el códec H.264 y audio codificado con el códec AAC
¿Cuáles son los códecs de audio más utilizados?
Con el auge de internet y los servicios de streaming, los códecs lossy o con pérdida se ha convertido en la opción más utilizada en la actualidad. Servicios como Youtube music, Spotify, Tidal o Apple Music han utilizado este tipo de códecs para la reproducción de música en sus plataformas durante muchos años.
A pesar de que algunos de estos servicios han incorporado o lo están haciendo la posibilidad de escuchar música de alta definición, los códecs con pérdida que veremos a continuación continúan siendo los más utilizados por la gran mayoría de usuarios.
MP3
El MP3, además de un formato de archivo de audio conocido de sobra, también es el nombre común para referirse a un códec de audio específico. El término “MP3” se deriva de la abreviatura “MPEG-1 Audio Layer 3”.
Este códec utiliza un algoritmo de compresión con pérdida, lo que significa que reduce el tamaño del archivo eliminando información que, como ya hemos mencionado, el oído humano generalmente no percibe o percibe de manera limitada. A pesar de esta pérdida de datos, el MP3 se ha convertido en uno de los formatos de audio más populares para la distribución de música en línea y el intercambio de archivos de audio.
Su ventaja clave MP3 radica en su capacidad para ofrecer una relación significativa entre la calidad del sonido y el tamaño del archivo. Esto ha permitido a las personas almacenar y compartir grandes cantidades de música de manera más eficiente, facilitando la transmisión en línea y la creación de bibliotecas de música digitales.
AAC
AAC o Advanced Audio Coding (Codificación de Audio Avanzada, en español), además de un formato de archivo de audio también es un códec de audio diseñado para ofrecer una calidad de sonido superior a la del formato MP3 con un menor tamaño de archivo.
Generalmente proporciona una mejor calidad de audio en comparación con MP3 a tasas de bits similares, especialmente a tasas de bits más bajas.
Los archivos AAC suelen tener un tamaño más pequeño que los archivos MP3 equivalentes, manteniendo una calidad de sonido aceptable.
Además, AAC es capaz de soportar más canales de audio que el MP3, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren sonido envolvente o canales de audio adicionales. En el ámbito de la transmisión y la reproducción de audio en dispositivos móviles, AAC acostumbra a ser más eficiente en términos de consumo de energía que algunos otros códecs.
Este formato se utiliza comúnmente en la plataforma y dispositivos de Apple y también es compatible con una gran variedad de dispositivos y reproductores multimedia. Su popularidad ha crecido, especialmente en el contexto de la música en línea y la transmisión de audio, donde la eficiencia de la compresión y la calidad de sonido son factores cruciales.
Vorbis
Vorbis es códec de audio y un formato de archivo de audio de código abierto diseñado para ofrecer una alta calidad de sonido con una menor pérdida de datos comparada a MP3 o AAC. El nombre completo del códec es Ogg Vorbis, y es parte del proyecto Ogg, que también incluye el formato de contenedor Ogg.
La principal característica de Vorbis es que comprime el sonido de manera eficiente con una pérdida mínima de calidad. Es especialmente conocido por proporcionar una calidad de sonido comparable a otros códecs sin pérdida, como FLAC, pero con archivos de tamaño más reducido.
Tanto el códec como el formato de archivo son de código abierto, lo que significa que el código fuente está disponible para el público y puede ser modificado y distribuido libremente.
A pesar de que Vorbis es compatible con una variedad de reproductores multimedia y softwares de reproducción, su adopción no es tan amplia como algunos otros formatos, como MP3 o AAC.
WMA
WMA (Windows Media Audio) es un formato de archivo y un códec de audio desarrollado por Microsoft. Fue diseñado para ser una alternativa al formato MP3 y forma parte del conjunto de tecnologías multimedia de Microsoft, que incluye también formatos como WMV (Windows Media Video). El formato WMA se utiliza comúnmente para la compresión de archivos de audio y se integra estrechamente con el reproductor multimedia de Microsoft, Windows Media Player.
Al igual que el formato MP3, WMA utiliza compresión con pérdida para reducir el tamaño de los archivos de audio. Esto implica eliminar cierta información que se considera menos perceptible para el oído humano.
A lo largo del tiempo, Microsoft ha lanzado varias versiones del códec WMA, cada una con mejoras en la calidad de sonido y eficiencia de compresión. Algunas de las versiones incluyen WMA, WMA Pro y WMA Lossless.
Debido a su relación directa con los productos y sistemas operativos de Microsoft, WMA ha sido comúnmente utilizado en entornos Windows y con dispositivos y servicios que soportan tecnologías de Microsoft, aunque ha ganado cierta compatibilidad con reproductores multimedia y dispositivos de otras marcas a lo largo del tiempo.
A pesar de que WMA es compatible con una variedad de dispositivos y servicios, no es tan ampliamente utilizado como algunos otros formatos de audio, como MP3 o AAC
Códecs de audio bluetooth
Cuando escuchamos música a través de nuestros auriculares o altavoces bluetooth, estamos transmitiendo música de manera inalámbrica desde una fuente (pc, smartphone, reproductor…) a un receptor. Y para ello, de nuevo, es necesario comprimir/descomprimir el archivo de audio empleando los ya conocidos códecs.
Para la transmisión de audio inalámbrica a través de conexiones bluetooth se utilizan códecs específicos. Es importante resaltar que las velocidades de transferencia o ancho de banda a través de conexiones bluetooth, si bien se están viendo incrementadas con las nuevas versiones, no llegan ni por asomo a las que se puede obtener a través de otro tipo de conexiones, por ejemplo, las cableadas.
Es por ello que los códecs de audio bluetooth se encargan de comprimir todo lo posible los archivos de audio para así lograr una conexión estable y sin cortes durante la reproducción, sin comprometer demasiado la calidad de sonido.
La elección del códec depende entre otros factores de la compatibilidad entre dispositivos. Si ambos dispositivos admiten un códec específico, utilizarán ese códec para la transmisión de audio. La calidad de audio, la latencia y otros factores pueden variar según el códec utilizado. Además, la compatibilidad con ciertos códecs puede depender del sistema operativo y la marca de los dispositivos. Es importante verificar las especificaciones de los dispositivos Bluetooth para conocer qué códecs son compatibles y ajustar según las preferencias de calidad de audio.
Otros aspectos a valorar a la hora de elegir un códec u otro son sus parámetros. Y es que éstos se definen por una serie de parámetros que los distinguen entre ellos. Veamos pues los 3 parámetros destacados en los que debemos fijarnos
- Bitrate o Velocidad de bits: El bitrate nos dice la cantidad de datos que es capaz de transmitir este códec en megabits por segundo.
- Frecuencia de muestreo: Es el número de muestras de audio por unidad de tiempo (normalmente segundos). Ésta se mide en kHz
- Profundidad de bits: es el número de bits o información que contiene cada muestra de audio. A mayor profundidad/cantidad, mayor precisión.
Gracias a estos tres parámetros podemos conocer la calidad máxima de audio que es capaz de ofrecer un códec. Y es que cada códec tiene un bitrate, una frecuencia de muestreo y una profundidad de bits diferentes para adaptarse a las necesidades de cada usuario o dispositivo.
Códecs de audio bluetooth más usados
Como ya hemos comentado, uno de los grandes inconvenientes de los códecs es el tema de compatibilidad, ya que por mucho que nos compremos unos altavoces o auriculares último modelo, si la fuente emisora no es capaz de enviar la señal con la codificación adecuada, el resultado no será el deseado.
A continuación os dejamos un listado con los códecs más utilizados por los dispositivos bluetooth y con mayor compatibilidad entre dispositivos:
SBC
(Low Complexity Subband Coding):
Este es el códec de audio básico o por defecto además de obligatorio en todos los dispositivos Bluetooth para garantizar la compatibilidad entre dispositivos. Aunque es el códec más común de todos en la actualidad por permitir su uso en dispositivos con poca potencia, ofrece una calidad de audio aceptable, pero no la mejor.
AAC
(Advanced Audio Codec):
AAC es un códec bastante conocido por su asociación con los productos de Apple, aunque también se utiliza en dispositivos Bluetooth. Dada su alta eficiencia, se usa en la mayoría de las retransmisiones que se hacen por internet. Ofrece una calidad de audio superior a SBC.
aptX
Este códec, desarrollado por Qualcomm, busca mejorar la calidad de audio a través de conexiones Bluetooth. Ofrece una reproducción de sonido más cercana a la calidad de audio sin comprimir que otros códecs Bluetooth.
aptX también proporciona una latencia más baja en comparación con algunos otros códecs, lo cual se traduce en una mejor sincronización entre audio y video, algo especialmente importante en aplicaciones de video y juegos.
Al igual que el códec AAC, aptX utiliza técnicas de compresión avanzadas para reducir el tamaño de los archivos de audio sin degradar significativamente la calidad. Esto facilita la transmisión eficiente de audio a través de conexiones Bluetooth.
El códec aptX está disponible en varias versiones, como aptX, aptX HD y aptX Low Latency. La disponibilidad de estas versiones puede variar según el dispositivo y el fabricante. aptX HD, por ejemplo, permite la transmisión de audio de alta resolución, mientras que aptX Low Latency mejora la sincronización en aplicaciones sensibles a la latencia.
Es importante tener en cuenta que, aunque aptX es una opción popular para mejorar la calidad de audio en conexiones Bluetooth, existen otros códecs como aptX HD, aptX Low Latency y LDAC, cada uno con sus propias características y niveles de rendimiento. La compatibilidad entre dispositivos es crucial para garantizar que se aprovechen estas características.
LDAC
Este códec desarrollado por Sony está diseñado para ofrecer una calidad de audio de alta resolución, lo que significa que puede transmitir audio en formatos de alta fidelidad sin pérdida de calidad significativa. Es capaz de transmitir tasas de bits de hasta 990 kbps, permitiendo una reproducción más fiel del audio.
Otra característica de LDAC es que utiliza un bit rate adaptable para ajustarse dinámicamente según las condiciones de la conexión Bluetooth. En entornos con mayor ancho de banda disponible, LDAC puede aumentar la tasa de bits para proporcionar una calidad de audio aún mejor.
En cuanto a latencia se refiere, la baja latencia no es su característica principal, aunque puede ofrecer latencias ajustables, lo que puede resultar útil en aplicaciones que requieren sincronización, como ver videos o jugar a videojuegos.
Al igual que ACC, LDAC es capaz de transmitir audio en varios canales, lo que beneficia aquellos dispositivos de audio que admiten sonido envolvente o configuraciones de altavoces múltiples.
Durante los últimos años, el códec LDAC ha sido adoptado por varios fabricantes convirtiéndose en un códec Bluetooth ampliamente compatible con muchos dispositivos y marcas.
