Códec

Un códec es un componente de hardware o software de computadora que codifica o decodifica un flujo de datos o señal . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} Códec es una palabra compuesta de codificador/decodificador . ^{[ 4 ]}

En comunicaciones electrónicas, un endec es un dispositivo que actúa como codificador y decodificador en una señal o flujo de datos, ^{[ 5 ]} y por lo tanto es un tipo de códec. Endec es una palabra compuesta por codificador/decodificador .

Un codificador codifica un flujo de datos o una señal para su transmisión o almacenamiento, posiblemente encriptada , y la función de decodificación revierte la codificación para su reproducción o edición. Los códecs se utilizan en videoconferencias , transmisión de contenido multimedia y aplicaciones de edición de vídeo .

Originalmente, a mediados del siglo XX, un códec era un dispositivo de hardware que codificaba señales analógicas en formato digital mediante modulación por impulsos codificados (PCM). Posteriormente, el término también se aplicó al software para la conversión entre formatos de señal digital, incluyendo funciones de compresión y expansión .

Un códec de audio convierte las señales de audio analógicas en digitales para su transmisión o las codifica para su almacenamiento. Un dispositivo receptor convierte las señales digitales de nuevo a formato analógico mediante un decodificador de audio para su reproducción. Un ejemplo de esto son los códecs que se utilizan en las tarjetas de sonido de los ordenadores personales. Un códec de vídeo realiza la misma función para las señales de vídeo.

Al implementar el protocolo Infrared Data Association (IrDA), se puede utilizar un endec entre la UART y los sistemas optoelectrónicos . ^{[ 6 ]}

Entre los ejemplos de códecs de hardware se incluyen Intel QSV y Azalia Audio ; entre los ejemplos de códecs de software se incluye FFmpeg (y su Libavcodec ).

Además de codificar una señal, un códec también puede comprimir los datos para reducir el ancho de banda de transmisión o el espacio de almacenamiento. Los códecs de compresión se clasifican principalmente en códecs con pérdida y códecs sin pérdida .

Los códecs sin pérdida se utilizan a menudo para archivar datos comprimidos, conservando toda la información del flujo original. Si preservar la calidad original del flujo es más importante que eliminar el aumento de tamaño de los datos, se prefieren los códecs sin pérdida. Esto es especialmente cierto si los datos se van a procesar posteriormente (por ejemplo, editar ), ya que la aplicación repetida del procesamiento (codificación y decodificación) con códecs con pérdida degradará la calidad de los datos resultantes hasta el punto de que ya no sean identificables (visualmente, auditivamente o ambas). El uso sucesivo de más de un códec o esquema de codificación también puede degradar significativamente la calidad. La disminución del coste de la capacidad de almacenamiento y del ancho de banda de la red tiende a reducir la necesidad de códecs con pérdida para algunos medios.

Muchos códecs populares son con pérdida. Reducen la calidad para maximizar la compresión. A menudo, este tipo de compresión es prácticamente indistinguible del sonido o las imágenes originales sin comprimir, dependiendo del códec y la configuración utilizada. ^{[ 7 ]} La técnica de compresión de datos con pérdida más utilizada en medios digitales se basa en la transformada discreta del coseno (DCT), utilizada en estándares de compresión como imágenes JPEG , vídeo H.26x y MPEG , y audio MP3 y AAC . Los conjuntos de datos más pequeños alivian la carga sobre subsistemas de almacenamiento relativamente costosos como la memoria no volátil y el disco duro , así como formatos de escritura única y lectura múltiple como CD-ROM , DVD y Blu-ray Disc . Las tasas de datos más bajas también reducen el costo y mejoran el rendimiento cuando los datos se transmiten, por ejemplo, a través de Internet.

En los códecs se utilizan dos técnicas principales: la modulación por impulsos codificados (PCM) y la modulación delta . Los códecs suelen diseñarse para enfatizar ciertos aspectos del contenido que se va a codificar. Por ejemplo, un vídeo digital (que utiliza un códec DV ) de un evento deportivo necesita codificar bien el movimiento, pero no necesariamente los colores exactos, mientras que un vídeo de una exposición de arte necesita codificar bien el color y la textura de la superficie.

Los códecs de audio para teléfonos móviles necesitan una latencia muy baja entre la codificación de la fuente y la reproducción. En cambio, los códecs de audio para grabación o transmisión pueden usar técnicas de compresión de audio de alta latencia para lograr una mayor fidelidad con una tasa de bits menor.

Existen miles de códecs de audio y vídeo, con precios que van desde gratuitos hasta cientos de dólares o más. Esta variedad de códecs puede generar problemas de compatibilidad y obsolescencia. El impacto es menor para los formatos más antiguos, para los que existen códecs gratuitos o casi gratuitos desde hace mucho tiempo. Sin embargo, los formatos antiguos suelen ser poco adecuados para las aplicaciones modernas, como la reproducción en dispositivos portátiles pequeños. Por ejemplo, el audio PCM sin comprimir (44,1  kHz, estéreo de 16 bits, como se representa en un CD de audio o en un archivo .wav o .aiff) ha sido durante mucho tiempo un estándar en múltiples plataformas, pero su transmisión a través de redes es lenta y costosa en comparación con formatos comprimidos más modernos, como Opus y MP3.

Muchos flujos de datos multimedia contienen audio y vídeo , y a menudo metadatos que permiten la sincronización de ambos. Cada uno de estos tres flujos puede ser gestionado por diferentes programas, procesos o hardware, pero para que los flujos de datos multimedia sean útiles, ya sea almacenados o transmitidos, deben encapsularse juntos en un formato contenedor .

Los códecs de menor tasa de bits permiten la conexión de más usuarios, pero también generan mayor distorsión. Además del aumento inicial de la distorsión, estos códecs logran sus bajas tasas de bits mediante algoritmos más complejos que parten de ciertas suposiciones, como las relativas al medio y la tasa de pérdida de paquetes. Otros códecs pueden no partir de esas mismas suposiciones. Cuando un usuario con un códec de baja tasa de bits se comunica con un usuario con otro códec, se introduce distorsión adicional en cada transcodificación .

El formato Audio Video Interleave (AVI) a veces se describe erróneamente como un códec, pero en realidad es un formato contenedor, mientras que un códec es una herramienta de software o hardware que codifica o decodifica audio o video en o desde algún formato de audio o video. El audio y el video codificados con muchos códecs pueden colocarse en un contenedor AVI, aunque AVI no es un estándar ISO . También existen otros formatos contenedores conocidos, como Ogg , ASF , QuickTime , RealMedia , Matroska y DivX Media Format . MPEG transport stream , MPEG program stream , MP4 y el formato de archivo multimedia base ISO son ejemplos de formatos contenedores estandarizados por ISO.

Los códecs falsos se utilizan cuando un usuario en línea toma un tipo de códec e instala virus y otromalwareen los datos que se están comprimiendo, usándolo como disfraz. Este disfraz se presenta como una descarga de códec a través de una alerta emergente o un anuncio. Cuando un usuario hace clic o descarga ese códec, el malware se instala en la computadora. Una vez instalado un códec falso, a menudo se utiliza para acceder a datos privados, corromper todo un sistema informático o continuar propagando el malware. Una de las formas más utilizadas anteriormente para propagar malware eran las páginas falsas de antivirus, y con el auge de la tecnología de códecs, ambas se han utilizado en combinación para aprovecharse de los usuarios en línea. ^{[ 8 ]} Esta combinación permite que los códecs falsos se descarguen automáticamente en un dispositivo a través de un sitio web vinculado en un anuncio emergente, alertas de virus/códecs o artículos.