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Alta definición: el audio

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Luis Llana nos da una larga pincelada sobre los formatos de audio venideros con la alta definición.

Texto: Luis Llana

La consolidación del formato DVD-Video en un periodo de tiempo relativamente corto y la consiguiente eclosión de sistemas para cine en casa han supuesto una revolución de tal magnitud que, probablemente, no tenga parangón en toda la historia de la electrónica de consumo. Su implantación en nuestro continente se retrasó más tiempo del deseado, como consecuencia del empeño de la multinacional Philips para que su codec MPEG Audio Multichannel (MPEG-2 Audio Layer II) fuera adoptado en la zona PAL (casi toda Europa) como audio obligatorio en el DVD-Video. Pero finalmente se impuso la cordura, y en diciembre de 1997 el DVD Forum designó a Dolby Digital como opcional para los discos de la zona PAL y obligatorio en los lectores y procesadores, por lo que el DVD-Video pudo ver la luz por estos lares, con casi dos años de retraso respecto a los EEUU.

Un par de procesadores y un número testimonial de películas fue todo el éxito de MPEG Audio Multichannel, pero se rumoreó que la cesión de Philips no fue gratis y que la futura televisión en alta definición en Europa disfrutaría de sonido con el codec de Philips. Ciertas informaciones delatan que se va en esa dirección, pero la única certeza al día de hoy es la amenaza para nuestro bolsillo, con el solo anuncio de un nuevo formato. Es lícito que quien adquiera un procesador para los nuevos codecs de audio que trataremos en este artículo, pretenda utilizarlo para el sonido de la futura televisión en alta definición, pero tendrá un problema si finalmente se implementa MPEG Audio Multichannel en nuestra futura HDTV y su procesador no incluye el descodificador adecuado.

Antes de la aparición del DVD-Video, algunos aficionados con

instalaciones de cierto nivel ya disfrutábamos del cine en casa con imágenes de alta calidad de origen Laser Disc y sonido Dolby Surround, pero esperábamos con expectación al nuevo formato por las promesas de una superior calidad de imagen, con el añadido de cinco canales de sonido digital discreto (de rango completo, entre 20 Hz y 20 kHz), más un canal específico para bajas frecuencias. Lo que nos haría estremecer en nuestra butaca, aunque algunos ya disfrutábamos de subwoofer gracias a los circuitos THX implementados en los procesadores de alta gama de la época, con descodificación Dolby Pro Logic. Ciertamente, el DVD-Video aventajó al Laser Disc, pero las previsiones de la superior calidad de Dolby Digital no cumplieron con nuestras expectativas en lo referente a las cualidades musicales del nuevo estándar.

La separación entre canales y el rango dinámico de Dolby Digital son muy superiores, con el añadido de los eficaces canales de efectos de rango completo, lo que confiere a las escenas de acción de las películas una espectacularidad e impacto del que carece un Dolby Surround más comedido. Pero el cine posee un alto componente musical y con ciertas bandas sonoras, o espectáculos audiovisuales, Dolby Digital ofrece un sonido un tanto analítico y frío, poco apropiado para una reproducción musical de alto nivel. Aunque no les descubra nada nuevo, Dolby Digital es un formato de los llamados de compresión con pérdidas, en el que unos algoritmos, basados en las características de percepción del oído humano, deciden cual es la información irrelevante y la eliminan, con un nivel de compresión de casi 12:1 y una tasa de transferencia máxima de 640 Kpbs, que para DVD-Video queda limitada a 448 Kpbs.

No es casual que los DVD-Video con conciertos de música clásica y óperas incluyan indefectiblemente una pista con PCM lineal (LPCM), o lo que es lo mismo, el sonido del CD-Audio, además de la obligada pista con Dolby Digital. Incluso suelen añadir una más con audio DTS, otro formato de compresión de datos con pérdidas, aunque muy versátil y escalable —opcional en el DVD-Video— basado en la codificación LPCM. Su mayor tasa de transferencia se encuentra limitada por razones de espacio en disco a 1536 Kpbs para el DVD-Video, aunque un servidor ha constatado tasas alrededor de los 2600 Kpbs en discos DVD-Video no comerciales de DTS para demostraciones.

En cualquier caso, mis críticas hacia Dolby Digital y DTS las hago desde un punto de vista puramente musical, y no albergo la menor duda acerca de su idoneidad para las bandas sonoras de King Kong o La Guerra de los Mundos, por poner dos ejemplos. La vertiente estrictamente musical del DVD se encuentra en el formato DVD-Audio que utiliza el algoritmo MLP, Meridian Lossless Packing, desarrollado por la británica Meridian Audio, que permite reducir el tamaño de archivo con una relación de compresión de 1,85:1, mediante técnicas de empaquetado —compresión a fin de cuentas— pero sin pérdidas. La tasa de transferencia es de 9,6 Mbps a 192 kHz, pero puede llegar a los 13,824 Mbps con seis canales a 24 bits y 96 kHz. Incluye un método para confirmar que la señal reconstruida es idéntica bit a bit a la original, por lo que se podría codificar y descodificar en sucesión ilimitada de veces, con la garantía de que los datos de salida siempre serían una réplica exacta del original.

Con estos antecedentes, a la vuelta de la esquina tenemos los nuevos estándares de vídeo en alta definición, HD DVD y Blu-ray, dos formatos incompatibles que probablemente llegan para quedarse entre nosotros ¿por mucho tiempo? Me lo pregunto porque no se puede descartar que en la mesa de diseño de alguna sesuda multinacional ya se encuentre algún bosquejo de un hipotético futuro estándar, con tanta definición y tan real como la vida misma. Pero una nueva guerra de formatos siempre es una mala noticia que, desafortunadamente, puede disuadir a bastantes aficionados hasta que comprueben la evolución de los acontecimientos, por si alguno sale victorioso de la batalla. Aparecerán en el mercado nuevos lectores compatibles con los dos nuevos estándares e incluso con todos los anteriores, cuya diversidad y cuantía será todo un reto para los mecanismos de lectura. Con HD DVD y Blu-ray se mantienen los actuales codecs de audio Dolby Digital y DTS a los que se suman nuevas versiones derivadas de los mismos, con los que son retrocompatibles, pero más potentes y versátiles, cuyas características más relevantes les comentamos seguidamente. Nuestra publicación les dará cumplida cuenta en breve de lo que ofrecen los nuevos estándares en lo que respecta al apartado de vídeo.



Dolby Digital Plus



También conocido como E-AC-3, según Laboratorios Dolby se trata de una nueva tecnología de codificación, construida como una extensión de Dolby Digital que ofrece una mayor tasa de transferencia capaz de alcanzar los 6 Mbps, aunque el máximo publicado para Dolby Digital Plus es de 3 Mbps para HD DVD y 1.7 Mbps para Blu-ray. Posee una gran eficiencia a bajos ratios de transferencia, lo que le permite cubrir las necesidades de anchos de banda críticos, como aplicaciones por IP, por satélite (DBS), comunicaciones terrestres y un largo etcétera. Puede soportar hasta 14 canales de audio con una resolución de 24 bit, frecuencias de muestreo de 32, 44,1, 48 y 96 kHz, y por su baja latencia es capaz de convertir señales Dolby Digital Plus a los 640 Kbps de Dolby Digital y enviarlas al procesador a través de una conexión S/PDIF por lo que, a este nivel, es compatible con todo el parque de procesadores actuales que incluyan descodificación para Dolby Digital. Laboratorios Dolby soporta la transmisión de Dolby Digital Plus sobre las actuales interfaces HDMI, IEEE1394 y las que la industria pueda demandar en el futuro.

Dolby Digital Plus hereda los inconvenientes de la compresión con pérdidas de Dolby Digital, pero también la ventaja de sus metadatos —término que se refiere a datos sobre los mismos datos— y añade tres tecnologías clave que definen su superioridad. Transient Pre-Noise Processing, que mejora de forma audible las señales transitorias codificadas a bajo nivel. Enhanced Channel Coupling supone una mayor eficiencia en la codificación de las señales de alta frecuencia, al tiempo que mejora la reproducción de Dolby Digital Plus, dos canales, procesado como Pro Logic II. Finalmente, Adaptive Hybrid Transform Processing añade un segundo filtrado para optimizar la codificación de las señales con transitorios, o de alta frecuencia, mediante la asignación de más datos, con una mejora evidente en la limpieza del sonido. Dolby Digital Plus ha sido designado por el DVD Forum como obligatorio para el HD DVD, mientras que el consorcio Blu-ray lo ha adoptado como una opción y a Dolby Digital como obligatorio.



Dolby TrueHD



Con un “do de pecho” por todo lo alto, Laboratorios Dolby lanza su primer sistema de codificación comprimido, pero 100 % libre de pérdidas, lo que garantiza la mejor fidelidad sonora posible. Dolby TrueHD es un desarrollo del algoritmo MLP, Meridian Lossless Packing, utilizado por el formato DVD Audio que, según comenté unas líneas más arriba, se basa en el empaquetado de datos sin pérdidas, por lo que garantiza una exacta reproducción bit a bit del contenido del máster de estudio. Dolby TrueHD puede soportar una configuración variable de canales, aunque se encuentra limitado a los ocho actualmente definidos para las arquitecturas HD DVD y Blu-ray, con resoluciones entre 16 y 24 bit, frecuencias de muestreo de 48, 96 y 192 kHz en función del número de canales y una tasa de transferencia de 18,64 Mbps. Soporta prestaciones añadidas de Dolby Digital, como los metadatos, la normalización de diálogos que permite mantener el mismo nivel cuando se cambia entre Dolby Digital y Dolby TrueHD, así como el control del rango dinámico para la escucha nocturna, con el objeto de no molestar a los vecinos. Es compatible con cualquier procesador de A/V actual, con las lógicas limitaciones derivadas de la retrocompatibilidad. Ha sido seleccionado por el DVD Forum como obligatorio para el HD DVD, mientras que Blu-ray lo ha adoptado como una opción.



DTS-HD Master Audio



Presentado en el CES, Consumer Electronics Show, de Las Vegas en este 2006, DTS-HD Master Audio es la solución más avanzada y potente de DTS, diseñada como un juego de extensiones al muy flexible algoritmo Coherent Acoustics que abarca a DTS Digital, DTS-ES 6.1 Discrete, DTS Neo: 6 y DTS 96/24. Una tecnología de compresión sin pérdidas cuyos datos, bit a bit, son idénticos a los del máster de la pista sonora de la película. Ofrece un máximo de ocho canales a 48 ó 96 kHz o hasta 6 canales a

192 kHz, con una precisión de entre 16 y 24 bit y una tasa de transferencia de 24,5 Mbps. Aunque DTS-HD Master Audio ha sido seleccionado como una opción, tanto para HD DVD como para Blu-ray, todos los lectores deberán incorporar de forma obligatoria un descodificador, o al menos un núcleo de DTS, para asegurar la compatibilidad.

El futuro más inmediato está servido en bandeja de plata. ¿Ustedes gustan? Quedamos a la espera de acontecimientos y del primer desembarco de material en alta definición, tanto hardware como software en nuestro país, pero entre tanto sólo nos resta elucubrar, suponer, imaginar y algunos infinitivos más, pues lo único cierto hasta la fecha es que todo lo relativo a la alta definición puede ser un buen tema para una larga sesión de sobremesa. En su defecto, permítanme una especie de "monólogo" y algunas consideraciones. Es incuestionable que se precisa, para empezar, un visualizador de imágenes a la altura de las circunstancias, bien sea un plasma o LCD, al menos con la etiqueta "HD Ready", o un proyector de vídeo con una resolución de 1280 x 720 píxeles, pues, no nos engañemos, el vídeo en alta definición llega con una resolución de 1.920 x 1.080 y a partir de ahí podemos hacer cuantas concesiones cualitativas se nos ocurran.

Probablemente, la primera generación de lectores ya dispondrá de descodificación integrada para los nuevos codecs y salidas analógicas 7.1, por lo que los procesadores actuales con entradas 7.1 serán perfectamente válidos. Pero los más antiguos, con entradas 5.1, deberán conformarse con perder la información de dos canales periféricos, salvo que el lector permita realizar downmix —mezcla hacia abajo— desde 7.1 a 5.1 canales. No obstante, se puede añadir un amplificador integrado estéreo a la instalación para no perder esos dos canales, pero es una solución un tanto engorrosa puesto que su nivel de salida habrá que regularlo en el integrado, de forma independiente del resto de canales con el control de volumen del amplificador 5.1. De ahí que no sea válida una etapa de potencia para esta solución.

En otro orden de cosas, los circuitos de post procesado de THX siempre se han localizado en los previos-procesadores y nunca en un lector —que a mí me conste— con descodificadores, aunque no exista ningún impedimento técnico. Si su procesador, estimado lector, está certificado THX y quiere aprovechar sus entradas 5.1 ó 7.1 para los nuevos estándares, olvídese de su preciado THX, dado que esas entradas van directamente al control de volumen y de éste a los circuitos de potencia. Por otro lado ¿liberará THX nuevas especificaciones?

Las interfaces digitales, eléctrico S/PDIF y óptico EIAJ-TosLink, de los actuales procesadores no están habilitadas para los datos en alta resolución, tanto por las limitaciones en su ancho de banda como por las restricciones —frecuencia de muestreo en los lectores—impuestas por el DVD Forum, derivadas de la salvaguardia de los derechos de copyright, léase medidas antipiratería. Aun así, las mencionadas interfaces serán perfectamente operativas entre lector y procesador como una solución puntual para Blu-ray, cuando opere exclusivamente con Dolby Digital o DTS, codecs obligatorios para dicho estándar. No obstante, los futuros lectores y procesadores utilizarán interfaces HDMI, actualmente en su versión 1.1, capaces de transportar toda la información de audio de HD DVD y Blu-ray, excepto la de los codecs sin pérdidas, Dolby TrueHD y DTS-HD Master Audio, cuyo ancho de banda supera a las especificaciones de HDMI 1.1. Cuando lean este artículo, es probable que ya se hayan publicado las correspondientes para HDMI 1.3. Sólo nos resta decirles que en CEC quedamos a la expectativa de acontecimientos para mantenerles puntualmente informados.