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El sistema operativo LINUX: libre y gratuíto
¿Qué es...? El sistema operativo LINUX: libre y gratuíto -------------------------------------------------------------------------------- Posiblemente Linux sea uno de los mejores y más potentes sistemas operativos que hay, con la particularidad de que es gratis y se puede copiar libremente sin incurrir en responsabilidades legales, por lo que constituye una seria alternativa frente a otros sistemas operativos Linux es clónico de Unix (con 30 años ya de historia) que funciona en múltiples plataformas y, así, existen versiones de Linux para PC, Macintosh, Amiga, Sparc, Alpha, PowerPC, etc. Su creador es el finlandés Linus B. Torvalds que, en 1991, en la Universidad de Helsinki, comenzó a programar un núcleo (o kernel) de un sistema operativo basado en Minix (otro clónico de Unix, creado por Andy Tanenbaum), con el objetivo de obtener un sistema operativo que funcionase en ordenadores basados en procesadores Intel 386 o superiores y que fuera completamente libre para que cualquier usuario pudiera adquirirlo y usarlo. En 1994 la versión 1.0 del kernel Linux vio la luz, en septiembre de 1999 la versión alcanza la 2.3, y los desarrollos continúan, contando con más de 10 millones de usuarios. Prueba del éxito de Linux es el número de fabricantes que lo están adoptando, entre otros IBM, HP, Oracle, Informix, Corel, Sun, Dell, Netscape, Intel, Silicon Graphics o Computer Associates que están comercializando sus servidores, estaciones de trabajo y equipos de sobremesa con alguna de las versiones de Linux; portan sus aplicaciones a Linux, proporcionan algunos servicios o invierten en empresas relacionadas con ese entorno. La mascota oficial de Linux es el Pingüino Linux, elegida especialmente por Linus Torvalds para representar el sistema operativo abierto que había creado. ¿Qué es LiNUX ? Se puede decir, con ciertos matices, que Linux es un Unix para procesadores de Intel, los más extendidos entre los PC y que está probando ser una alternativa viable para Windows NT. Cuando se dice que es un ordenador con sistema operativo Linux se están considerando varias cosas: por un lado el kernel (esto es, el Linux propiamente dicho), programas del sistema (típicamente software GNU) y, casi siempre, un sistema de ventanas X.11. Estos tres componentes son lo suficientemente diferentes como para estar cubiertos por licencias distintas, aunque todas ellas comparten más o menos el concepto del software libre que se encuentra en el origen del sistema operativo Unix. Linux está registrado bajo la licencia GPL (GNU Public License) que otorga el derecho a utilizar el software y a distribuirlo a cualquier persona junto con su código fuente; por tanto, es posible modificarlo para añadirle mejoras, siempre que la distribución se realice bajo la licencia GPL. En la actualidad, Linus Torvalds continua con el desarrollo de Linux, pero el autor principal es un gran grupo de programadores (posiblemente más de 1000) que ha contribuido para su desarrollo en Internet. El Proyecto GNU comenzó en 1984 para desarrollar un sistema operativo tipo Unix completo y libre: El sistema GNU. Variantes del sistema GNU, utilizando Linux como kernel, se usan ampliamente y, aunque frecuentemente se llaman "Linux", más exactamente habría que llamarlas sistemas GNU/Linux. La gran mayoría de los programas comerciales sigue el modelo centralizado y cerrado donde sólo hay un equipo trabajando en el mismo proyecto, y no se comercializa una nueva versión hasta que esté totalmente probada y libre de errores, una situación que da lugar a largos periodos de tiempo entre versiones. Casi siempre, la última versión de este tipo de software es de mejor calidad para el público, pero la velocidad de desarrollo es lenta. Por el contrario, el desarrollo de Linux sigue un modelo abierto y distribuido, lo que significa que la versión está actualmente en desarrollo y siempre está disponible para que, el que lo desee, pueda usarla. Presenta el riesgo de que en cuanto se añada una nueva funcionalidad y se obtenga una nueva versión, ésta tendrá errores, pero con la ventaja de que serán detectados y corregidos rápidamente ya que hay mucha gente que permanentemente trabaja en ello. Características de Linux Destaca que es un sistema basado en texto, sobre el cual se dan las siguientes características: es multiusuario, es decir que pueden estar trabajando varias personas al mismo tiempo, ya sea localmente o en forma remota, además es multitarea puesto que las personas que se conecten pueden trabajar o correr varias aplicaciones al mismo tiempo y, por supuesto, es multiplataforma y multiprocesador ya que corre sobre varias de ellas. Linux es absolutamente compatible con Unix ya que cualquier programa escrito para SCO, Solaris, HP-UX, Unixware, puede ser compilado en Linux, además de encontrarnos con ambientes totalmente idénticos a cualquier Unix comercial. Corre sobre arquitectura x86 de Intel, lo que es lo mismo que decir que corre en cualquier ordenador personal, llevando de esta forma la potencia de Unix y el entorno real multiusuario a la plataforma de ordenadores mas extendida en el mundo en la actualidad (386, 486 y Pentium); también, existen versiones para Alpha, ARM, MIPS, SPARC, PowerPC/Macintosh, etc. Linux viene cargado con muchos lenguajes y utilidades para desarrollar aplicaciones Java, C, C++, Pascal, Perl, etc., los cuales incluyen cientos de librerías, compiladores y código fuente para facilitar el desarrollo de programas, y lo mejor de todo es que mientras para tener, por ejemplo, en Windows estos programas hay que pagar miles de pesetas, aquí es completamente gratis. Si se desea un sistema completamente estable, Linux es una muy buena opción ya que el servidor Linux que tiene el récord actual es de casi 500 días sin caerse. Esto es un tremendo cambio si se compara con los servidores Windows NT que suelen tener varias caídas al mes. Esto no quiere decir que Linux no tenga problemas o bugs, pero cuando se encuentra uno el parche para solucionarlo suele estar disponible, en muchos casos, antes de 24 horas. Como se ha mencionado, Linux es un sistema operativo de 32 bit, multiusuario y multitarea, es decir, asigna un espacio de trabajo a cada usuario, independientemente de los programas que esté ejecutando y aprovecha al máximo la capacidad del ordenador. Información completa y respuesta a las preguntas y problemas mas comunes que un principiante se hace antes de instalar y al empezar a trabajar con Linux (FAQs) se encuentra en http://linux-es.uio.no/Faq/, un sitio muy interesante para visitar, con información en castellano. Destacan, entre otras muchas, las siguientes características: 1. Proporciona protección de memoria entre procesos, de manera que, si un proceso se vuelve inestable, no afecta a todo el sistema. 2. Memoria unificada para los programas de usuario y el caché de disco. 3. Carga de ejecutables por demanda. Permite leer y cargar en memoria únicamente las partes que se utilizan de un programa y no su totalidad. 4. Maneja memoria virtual usando paginación a disco. Por tanto, no se transfieren todos los procesos al disco, sino sólo los necesarios. 5. El código fuente está disponible, incluyendo el núcleo completo y todos los drivers, las herramientas de desarrollo y los programas de usuario. 6. Emulación del 387 (coprocesador) en el núcleo, de manera que los programas no tengan que hacer su propia emulación matemática. 7. Soporta múltiples consolas virtuales permitiendo diferentes sesiones, hasta un máximo de 64, que se crean dinámicamente. 8. Acceso transparente a particiones MS-DOS mediante un sistema de archivos especial, sin requerir ningún comando específico para ello. 9. Esta dotado de un sistema de archivos especial llamado «UMSDOS» que permite que Linux sea instalado en un sistema de archivos DOS. 10. Diversos protocolos de comunicaciones incluidos en el kernel, entre ellos TCP/IP, SLIP, X.25 y es válido para FTP, Telnet, NFS, etc. Existen varias distribuciones (un paquete que incluye un núcleo de Linux, las utilidades básicas y una serie de programas), que pueden bajarse de la Red vía FTP o pedirse en CD-ROM a muy bajo coste, siendo las más conocidas las siguientes: Caldera, Debian, Red Hat, Slackware, y SuSE. La distribución más conocida de todas es la de Slackware, por ser la primera, aunque las más recomendadas son Red Hat y Debian debido a que ofrecen un amplio y variado conjunto de utilidades adicionales. Linux nació como la idea de una persona pero se desarrolló gracias a la colaboración de millares de voluntarios a través de Internet, el mejor sitio para informarse de todo lo relativo a él . Podemos encontrar listas de software, empresas que comercian con Linux y manuales y libros de todas clases, tanto genéricos como específicos. Linux se construye por un equipo de desarrolladores independientes de todas partes del mundo que intercambian su información a través de la red Internet y en lo que se refiere al núcleo central del Sistema Operativo, el kernel, se encuentra coordinado por Linus Torvalds. Por estas razones la licencia de Linux se acoge a la Licencia Publica General (GPL) y de la Fundación de Software Libre (FSF), lo cual permite que el código fuente de sus programas no pueda ser propiedad de ningún particular y pueden ser modificados siempre que se haga publico el nuevo código. Linux fue construido en Internet, es decir que desde el inicio tuvo capacidades de red. Por ser un clónico de Unix tiene todos los elementos y programas necesarios para comunicarse entre cliente-servidor, interactuando con otros sistemas operativos. Existen unas suites similares a Office 97, que tienen la ventaja de ser gratis para uso personal y un costo muy bajo para uso comercial, facilitando el intercambio de información por medio de filtros de los programas mas utilizados, entre los cuales destacan el de poder manejar los creados o editados en MS Office 95 y 97. Elementos de Linux El kernel El kernel (núcleo en castellano), aunque posee un conjunto muy limitado de comandos (por ejemplo es incapaz de mostrar el contenido de un directorio), hace un trabajo realmente complicado, pues gestiona absolutamente todo el hardware de la máquina: desde el teclado hasta los servicios de red TCP/IP. Linus Torvalds quería saber como funcionaba un 386, a la vez que intentaba desarrollar un Unix. En un momento dado decidió buscar y aparecieron miles de voluntarios, dispuestos a invertir parte de su tiempo en sacar el proyecto adelante. Ahora mismo colaboran en él compañías tan importantes como Sun, Compaq o Silicon Graphics, aunque sea de modo parcial. Pero, a pesar de la colaboración de grandes firmas el proyecto sigue siendo totalmente abierto y mucho más que gratuito, pues Linux decidió ir un paso mas allá del espíritu GNU: la licencia del kernel especifica que las fuentes serán públicas en todo momento y que está prohibido hacer dinero con él; como todo el software, el libre también viene con licencia, aunque ésta sea muy diferente a la habitual. Y, en contra de lo que pudiera parecer, proliferan (la mayoría en Estados Unidos) las empresas que se dedican a este negocio, ya que aunque no se pueda vender el sistema operativo si se pueda cobrar por servicios de instalación, documentación, consultoría o desarrollo de software. El software GNU El proyecto GNU nació en 1984 impulsado por Richard Stallman con la idea de llegar a ser algo parecido a lo que hoy es Linux: un sistema Unix totalmente público y gratuito. Se había desarrollado todo lo necesario, pero faltaba un componente, el más complicado de todos: el kernel. En ese sentido, si no hubiera sido por la iniciativa de Linus Torvalds, es posible que el proyecto GNU no se hubiera completado o hubiera tardado bastante más tiempo, debido a la forma muy diferente de trabajo de ambos grupos. Pero el Linux nunca habría llegado a ser lo que ahora es si no hubiera contado desde sus comienzos con todo un conjunto de utilidades indispensables en un sistema Unix, las cuales ya había desarrollado el proyecto GNU, y eran públicas. Mucha gente prefiere hablar de GNU/Linux, puesto que eliminando cualquiera de los componentes nos quedamos sin sistema operativo. En términos de licencias, el proyecto GNU inventó algo llamado copy-left (por oposicion al copy-right) que viene a decir que las fuentes son modificables y redistribuibles, con o sin beneficio económico pero que en ningún momento, por muchas modificaciones que se realicen, pueden quedar ocultas. Se puede vender software desarrollado a partir del de GNU (incluso sin modificar), pero se está obligado a suministrar el código fuente a partir del cual se ha compilado el producto. El sistema X windows (X11) El protocolo X-windows fue desarrollado a mediados de los años 80 como respuesta a la necesidad de un interfaz gráfico transparente, independiente de la plataforma, sobre todo para sistemas Unix. Actualmente, un sistema operativo no vale para nada si no dispone de ventanas y dispositivos apuntadores (típicamente ratones). Para eso sirve el X11 (el 11 es el número de la versión) que fue desarrollado en el Xerox Palo Alto Research Center en California con las aportaciones del Massachusets Institute of Technology. A pesar de lo que pueda parecer, el X11 no es, ni nunca ha pretendido ser, un sistema de ventanas. El X11 es en realidad un protocolo de comunicación diseñado pensando en sistemas de ventanas (podríamos decir que sus objetos son las ventanas), pero es incapaz de manejar las ventanas propiamente dichas, lo que se hace con el Windows Manager, un programa cliente que le dice al servidor donde colocarlas. X-windows es el encargado de visualizar la información de manera gráfica y es totalmente independiente del sistema operativo (Unix y Linux pueden trabajar en modo texto). La gran diferencia entre X-windows y el interfaz gráfico de otros sistemas operativos es que X-windows distribuye el procesamiento de aplicaciones, especificando un enlace cliente-servidor. El cliente X especificará "Que hacer" al servidor X, que se encargara de "Como se hace". -------------------------------------------------------------------------------- José Manuel Huidobro Ingeniero Superior de Telecomunicación Responsable de Business Analysys en Ericsson España [email protected]
30 oct 2015
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La mensajería electrónica en Internet
¿Qué es...? La mensajería electrónica en Internet -------------------------------------------------------------------------------- Una de las principales aplicaciones que tiene Internet es la de servir para el intercambio de mensajes entre los millones de usuarios que se conectan a ella cada día; es decir, se utiliza como medio para establecer un correo electrónico (e-mail) entre las personas, en competencia directa con otros sistemas de mensajería electrónica, como son X.400 y EDI, y con el correo postal tradicional Ello es posible, de una manera muy sencilla y sin dificultad alguna, gracias a la normalización del procedimiento que hace que, independientemente de la aplicación que se esté utilizando, el formato del mensaje -cabecera y contenido- sea estándar. Los sistemas de correo electrónico ofrecen un medio -no interactivo, es decir no se necesita contacto directo en el tiempo entre origen y destino- para la comunicación entre los usuarios de una red, válido tanto para el intercambio de textos simples como de documentos más complejos que pueden incluir figuras y elementos multimedia de cualquier tipo. Los primeros estándares que sirvieron de base al correo electrónico se establecieron en 1982 y, aunque supusieron un avance significativo, actualmente están desfasados. Los estándares de 1982 permitían enviar mensajes con las siguientes restricciones: - El mensaje sólo podía contener caracteres en código ASCII. - El mensaje no podía exceder una determinada longitud. - El mensaje no podía contener partes con tipos distintos. La aparición de elementos multimedia en los últimos años y la popularidad del correo electrónico ha obligado a la creación de nuevos estándares que ofrecen una mayor flexibilidad. De todos los protocolos usados hoy en día para el correo electrónico sobre Internet destacan los cinco siguientes: - SMTP: Simple Mail Transfer Protocol. - (S) MIME: (Secure) Multi-purpose Internet Mail Extensions. - POP: Post Office Protocol. - IMAP: Internet Messaging Access Protocol. - LDAP: Lightweight Directory Access Protocol. Veamos brevemente las características más significativas de cada uno. SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). El transporte básico de mensajes SMTP representa el estándar para el intercambio de mensajes utilizando el protocolo TCP/IP, tanto en una Intranet como en Internet. Se encuentra definido en los estándares del IETF (Internet Engineering Task Force) RFC 821 y RFC 822. El RFC 821 describe el protocolo seguido por los ordenadores de la Internet para intercambiar correo de una manera robusta, fiable y eficiente, y el RFC 822 describe el formato de los mensajes que se intercambian entre ellos. Según el estándar RFC 822 cada mensaje consta de dos partes: - Sobre, que contiene toda la información necesaria para que el mensaje pueda ser transmitido y entregado al destinatario. - Contenido, que es la información que debe ser entregada al destinatario, formados por líneas de texto. Para incluir imágenes u otro tipo de información, se debe utilizar un filtro. Cada mensaje contiene parte de la información en formato estándar, denominada cabecera, con varios campos, y parte en formato libre, denominada cuerpo. Algunos campos importantes son aquellos que definen la fecha de envío del mensaje, la dirección de origen, la de destino, referencias, objeto del mensaje, etc. Especial importancia tiene el campo de dirección, que identifica a cada usuario de manera unívoca, que tiene ese formato que nos resulta ya tan familiar: Usuario@dominio en donde el dominio es el nombre oficial y registrado de una red o de un ordenador de la Red, que puede estar estructurado en varios subdominios, y el usuario es el nombre de la persona dentro de ese dominio. Existen pasarelas para el intercambio de mensajes SMTP con otros sistemas de correo electrónico propietarios, de manera que los usuarios pueden enviar y recibir mensajes a/desde otras redes distintas a la que están conectados, aunque algunas veces el funcionamiento no es del todo correcto y pueden producirse errores, bastante habituales en algunos casos, como por ejemplo sucede entre Lotus Notes y Microsoft Exchange. (S) MIME: (Secure) Multi-purpose Internet Mail Extensions. El protocolo MIME está definido en la RFC 1521 y se ha desarrollado para poder transmitir mensajes multimedia a través de las redes IP. Es pues una ampliación de e-mail para la transmisión de información multimedia, que convierte en texto cualquier clase de información y que la regenera al formato original en el destino. MIME (Extensiones Multipropósito para Correo en Internet) es, actualmente, el protocolo más utilizado para enviar textos con formato no ASCII a través de Internet. Antes de que se estableciera MIME no era posible crear ni leer mensajes que no fueran de texto de una manera fácil; la única posibilidad era codificar los mensajes en un formato propietario, perdiéndose la información no textual si las pasarelas intermedias en la Red no lo soportaban. Con MIME se conserva todo tipo de información y se muestra íntegramente el contenido al receptor. El estándar de seguridad S-MIME que se utiliza para hacer seguro el envío de mensajes y las transacciones electrónicas -incluye firma digital y cifrado basado en el algoritmo RSA de clave pública- , es un serio competidor de otras técnicas como PGP (Pretty Good Privacy), que se comentará después, y PEM (Privacy Enhanced Mail), también conocidos como PGP-MIME y PEM-MIME o MOSS/Mime Object Security Standard, respectivamente. El estándar. MIME fue creado en junio de 1992 por IETF (Internet Engineering Task Force). El objetivo de MIME es permitir a los clientes de correo electrónico enviar y recibir mensajes de texto plano y, también, textos con formatos y figuras, ficheros ejecutables, sonidos, imágenes, etc. El protocolo anterior a MIME, SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), estaba limitado al juego de caracteres ASCII americano, y causaba problemas a los usuarios de otros países que necesitaban caracteres con tilde y símbolos especiales. Sin embargo, con MIME los mensajes de correo electrónico pueden contener: - Múltiples objetos en un mensaje simple. - Texto de longitud ilimitada. - Conjuntos de caracteres (distintos de ASCII), permitiendo lenguajes diferentes al inglés. - Mensajes con fuentes múltiples. - Archivos binarios o de aplicación específicos. - Mensajes con imágenes, audio, vídeo y multimedia. - Campos de encabezado. MIME define los siguientes campos de encabezado, que son utilizados por los clientes de correo electrónico para enviar/recibir los mensajes: El campo de versión MIME, que especifica la versión del estándar MIME que se ha utilizado en el mensaje. El campo de «Content type», que se utiliza para especificar el tipo y subtipo de los datos en el cuerpo del mensaje. Las aplicaciones que reciben información MIME manejan una tabla de definiciones, que asocia a cada tipo MIME su nombre, las extensiones de ficheros que habitualmente utilizan y la aplicación encargada de su tratamiento. Por ejemplo, los archivos de imágenes en formato «gif» corresponden al tipo «image» y subtipo «gif». En Internet existen determinadas convenciones sobre el significado de las extensiones de los diferentes ficheros; así, cada tipo MIME tiene una o varias extensiones asociadas y, basándose en estas asociaciones, los clientes web identifican los tipos de información que son capaces de representar de forma directa (ficheros HTML, imágenes GIF o JPEG, etcétera), los tipos para los que se dispone de un visor externo adecuado o los archivos de tipo desconocido quesólo es posible salvar en un fichero. El campo de codificación. Éste especifica cómo se codifican los datos. Existen varias clases de algoritmos de codificación de información que permiten intercambiar ficheros independientemente del tipo de ordenador que interviene. Los sistemas «quoted-printable» (acotación imprimible) y «Base64», utilizan el juego ASCII americano para representar cualquier tipo de dato, incluyendo caracteres especiales y datos que no sean texto. En el sistema de acotación imprimible, los caracteres especiales son sustituidos por el símbolo igual (=) seguido por el código que define el carácter especial. En este formato no se permiten líneas con más de 76 caracteres. Si un mensaje tiene una línea más larga de lo permitido, ésta se dividirá en dos y se colocará el símbolo (=) al final de la primera de ellas. El sistema «Base64» es más apropiado para datos que no sean texto. MIME es un sistema que se basa en parámetros y, por tanto, el conjunto de pares Tipo/Subtipo irá creciendo con el tiempo. Además, muchos otros campos MIME irán adquiriendo nuevos valores. Para garantizar que el desarrollo de estos valores se realiza de forma ordenada, MIME consta de un proceso de registro supervisado por IANA (Internet Assigned Numbers Authority. POP: Post Office Protocol. Este es el mas antiguo protocolo para la mensajería cliente/servidor sobre Internet, cuya versión POP3 está recogida en la RFC 1225. Es un cliente ampliamente extendido en entornos de PC y proporciona la transferencia de mensajes para aquellos servidores que utilizan SMTP. El conjunto POP3/SMTP constituye el servicio básico de correo de muchos ISP. IMAP: Internet Messaging Access Protocol. Ampliamente aceptado por toda la industria, es un protocolo de servicio de correo Internet avanzado, que aporta funciones de almacenamiento y envío, permite acceder a los usuarios a sus buzones desde cualquier estación de trabajo, realiza búsquedas, etc. Su última versión, IMAP4 se recoge en la RFC 1730 y permite a los usuarios una gestión muy eficiente de su correo, pudiendo moverse entre varios terminales, y optimizar el ancho de banda en situaciones críticas, así como trabajar on-line y off-line, por lo que se ve como el sustituto de POP en un futuro próximo. LDAP: Lightweight Directory Access Protocol. Los servicios de directorio permiten a los usuarios y las aplicaciones obtener las direcciones y encaminar los mensajes hacia su destino. LDAP, definido en la RFC 1777, proviene del DAP de OSI, modificado para funcionar sobre redes TCP/IP y soportar también directorios que no estén basados en X.500. Puede ser implementado tanto en Clientes como en Servidores de una manera muy sencilla y requiere de menos recursos de proceso y memoria que si se utilizase X.500 ya que utiliza unos métodos de codificación menos complejos, por lo que está siendo adoptado rápidamente por la mayoría de fabricantes. PGP. SEGURIDAD EN LA RED Existe la creencia generalizada de que la transmisión de datos confidenciales a través de Internet ofrece poca seguridad. El problema no es tanto el hecho de que el mensaje pueda “perderse” sin alcanzar su destino, sino algo más grave: que un tercero obtenga una copia de los datos y los manipule sin que nosotros lo sepamos. Si realizamos una compra o un contrato a través de Internet, casi con toda seguridad, tendremos que rellenar un formulario o enviar un mensaje con nuestros datos personales, incluyendo el nombre, número de la tarjeta de crédito, etc. No es demasiado difícil, aunque si poco probable, que alguien pueda “interceptar” esa información, con el riesgo consiguiente para nuestra cuenta bancaria. El problema es el mismo tanto si enviamos los datos rellenando un formulario de una página Web o si enviamos un mensaje de correo electrónico. Para protegerse cabe la posibilidad de emplear un sistema de encriptación de forma que sólo los que tengan la clave adecuada puedan descifrarlo. Un mensaje cifrado no tiene ninguna utilidad para quien lo intercepta, puesto que no lo puede interpretar si antes no lo descifra. En este campo se está trabajando profusamente ya que constituye una de las claves para el despegue del comercio electrónico, existiendo ya algunos estándares como son PGP y SET, entre otros muchos. PGP (Pretty Good Privacy o Intimidad Bastante Buena), es el sistema de codificación más extendido para correo electrónico y uno de los primeros en aparecer (escrito en su primera versión por Philip R. Zimmermann en el año 1991), mientras que SET (Secure Electronic Transaction) se utiliza mayormente para operaciones de comercio electrónico a través de Internet utilizando una tarjeta de crédito, como es Visa. El principio de funcionamiento de PGP es sencillo y se basa en una clave doble: para cada usuario existe una clave pública que se puede divulgar sin problemas, y también existe una clave privada que es realmente secreta y que nunca es enviada a otros. Cuando se desea enviar un mensaje confidencial, se codifica con la clave pública del destinatario, que es conocida; así, el mensaje se transmite encriptado y solo es posible leerlo si previamente se descodifica con la clave privada del receptor. El sistema PGP, basado en clave pública (PKI/Public Key Infrastructure) está pensado para las transmisiones de correo electrónico (admite la firma digital pero no trata información multimedia), aunque también es aplicable, en algunos casos, a los formularios del Web, pero de manera más incómoda y limitada. PGP es un sistema tan seguro que está prohibido en varios países, donde sus gobiernos alegan que sería un método de proteger las transmisiones de los delincuentes evitando la vigilancia policial. La seguridad del sistema El sistema PGP es seguro frente a los sistemas que realizan de manera sencilla la desencriptacion, puesto que el código fuente es publico y ha sido analizado por mucha gente competente, aunque tiene su back door o puerta trasera para que los gobiernos, con potentes sistemas, puedan descifrarlo. La ultima versión del programa: la 6.5.2 ya está disponible, aunque existen dos versiones, una para uso en Estados Unidos y Canadá (la Criptografia que no cumple determinados requisitos es clasificada como “arma” y por lo tanto su exportación esta restringida) y otra para uso Internacional cuyo código fuente se encuentra disponible en algunos servidores FTP. Con respecto a la seguridad propia del sistema, como todos los de cifrado, depende de la longitud de la clave, aunque con la ultima versión existen dos algoritmos de generación de claves, el RSA/Rivest- Shamir-Adleman (no disponible en las versiones comerciales de PGP 5.x) que permite elegir entre 256, 512 y 1024 bits, y el DSS/Diffie-Helman (solo disponible a partir de la versión 5.0). Con PGP los mensajes electrónicos son completamente privados y también sirve para la identificación digital (realiza una firma digital) de un usuario asegurando que el mensaje procede de él y además asegura que no se ha realizado la mas mínima modificación en el texto del mensaje, pero esto plantea el problema de saber con certeza que la clave publica de X que se tiene es valida. Para poder asegurar que la clave publica de una persona es valida tenemos dos opciones. - Que se conozca a la persona en cuestión y nos la haya proporcionado ella misma. - Que conozcamos a una persona que conozca personalmente a la primera y nos confirme la clave publica de la primera. En otros sistemas de seguridad, como SET, existen las entidades certificadoras de claves, pero aquí no hay nadie en concreto que autentique aunque existen Servidores de Claves, una red de ordenadores interconectados en la que se encuentran almacenadas las claves publicas, que en España se accede vía WWW en la dirección http://www.rediris.es/cert/ keyserver. Por estos servidores podemos acceder a una base de datos en la que se encuentran miles de claves publicas y si lo deseamos incluso podemos enviar la nuestra que en pocas horas será conocida por el resto de servidores distribuidos por el mundo. Para utilizar PGP en sus últimas versiones no es necesario introducir opciones por la línea de teclado, basta simplemente con instalar el programa (se puede obtener gratuitamente en la dirección http://www.pgpi.com , .org o .net, o la versión comercial en http://www.pgpinternational.com) y utilizar los menús, eso sí, lo primero que hay que hacer es generar el par de claves (pública y privada) y guardar la clave privada en un lugar seguro.. -------------------------------------------------------------------------------- José Manuel Huidobro Ingeniero Superior de Telecomunicación Responsable de Business Analysys en Ericsson España [email protected]
30 oct 2015
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El formato MP3
¿Qué es...? El formato MP3 -------------------------------------------------------------------------------- A todos nos gusta la música, en mayor o menor grado y unos estilos u otros, y ya depende del tiempo, de las ganas que tengamos y de los que nos cueste el que la escuchemos con más o menos asiduidad Dejando aparte la difusión por radio o TV de la música y la audición en directo, frente a los tradicionales formatos en que se suele presentar las canciones: casetes, CDs, DVDs, ficheros WAV (el formato utilizado para reproducir ficheros musicales en el ordenador), etc. para reproducción individual, hay uno que empieza a tener una gran importancia y difusión, desde hace unos pocos años, el denominado MP3, que se corresponde con el estándar MPEG1-Layer3 (MPEG/Moving Picture Experts Group trabaja bajo la dirección conjunta de ISO y el IEC y tiene su home page en http://www.cselt.stet.it/mpeg/). Existen otros formatos, pero no están tan extendidos como MP3. Información detallada sobre este y otros estándares relacionados se encuentra en http://153.96.172.2/ amm/techinf/layer3/index.html Como de todos es sabido, el sonido puede almacenarse en formato analógico o digital, siendo la gran ventaja del segundo modo la mayor calidad de las copias ya que es idéntica para todas ellas y no se deteriora con las audiciones, algo que si sucede con el formato analógico. De aquí viene el éxito de los Discos Compactos o CDs, que han desplazado al vinilo y a la tradicional cinta de casete. Por otra parte, si el sonido está en formato digital puede ser tratado como cualquier otra información y enviarse a través de cualquier red de comunicaciones, como por ejemplo Internet, y ser almacenado, procesado y reproducido en un ordenador con un procesador Pentium, Mac Power PC o similar. La comercialización de música se puede hacer a través de los canales habituales y, también, de Internet, en donde es muy sencillo pedir el CD con las canciones de nuestro grupo preferido y en muy pocos días lo tenemos en casa, pagándolo con la tarjeta de crédito o contrareembolso, de igual manera que haríamos para pedir un libro. Pues bien, un paso más allá consiste en descargar directamente de la Red las canciones en las que estamos interesados. Esto es tan sencillo como hacer doble clic en la que hayamos seleccionado y, si tenemos instalado además un programa, como por ejemplo es Real PlayerG2, inmediatamente empezaremos a escucharla en nuestro PC si dispone de tarjeta de sonido tipo Soundblaster y los altavoces correspondientes. ¿Que sucede en este caso? La respuesta es muy simple: la calidad del sonido no es muy buena, ya que al escuchar la canción en tiempo real estamos limitados por la capacidad de transferencia del enlace establecido hasta el servidor donde está alojada, que en la mayoría de los casos no supera los 9,6 kbit/s (aunque el módem admita mucho más). Con MP3 la situación es bastante diferente ya que, por una parte el fichero original está comprimido sin pérdida de calidad apreciable, con lo que ocupa mucho menos espacio y, por otra, la reproducción no se hace mientras estamos descargando el fichero, sino a posteriori ya que se requiere un proceso de descompresión (típico de 1 a 10… 12, como si fuera un ZIP), y así, podemos tener una calidad de sonido equivalente a la de un CD audio (44 kHz –el doble que para radio–, 16 bits, estéreo). Esto significa que hemos de bajar la versión de Internet, salvarla en el disco duro y utilizar una aplicación para escucharla, igual que hacemos con un fichero WAV, o AVI si es video. Algunas aplicaciones permiten escuchar una canción mientras se baja, ofreciéndose la modalidad HiFi, para acceso por cable y de banda ancha y LoFi si disponemos de un módem y nos conectamos por RTC. Varias son las aplicaciones comerciales para PC, que se pueden ver en http://members. tripod.com/harlem76/MP3Benginner/Player.html, entre las que destaca WinAmp, una de las primeras, muy fácil de configurar y que soporta otros formatos de ficheros audio además del MP3. Todas ellas ocupan muy poco. Algunas de las disponibles para distintos sistemas operativos, que pueden bajarse de Internet gratuitamente, son las que aparecen en la tabla, aunque hay muchas más. En un CD podemos almacenar en torno a 12 horas de música (150 canciones) y una canción ocupa, típicamente, unos 4 o 5 MB, frente a los 50 MB que ocuparía la misma en formato WAV. El programa que se necesita en el PC ocupa unos 500 KB y realiza la descompresión y la ejecuta en tiempo real utilizando la memora del mismo. También, podemos transferirla del disco duro del PC (deseable que sea a más de 100 kbytes/s) a un reproductor portátil MP3 similar a un walkman, de los muchos que hay aunque todavía su precio no es muy asequible, y escucharla a nuestra conveniencia, en cualquier lugar en que nos encontremos. Genéricamente, estos reproductores se conocen como MPMan, nombre del primer reproductor portátil, lanzado por Saeham, que ha contribuido a la expansión de este formato entre todos los Internautas adictos a la música. La capacidad de almacenamiento de uno de estos dispositivos suele estar entre 32 y 64 MB, que permiten almacenar una media de 10 canciones, aunque con dispositivos auxiliares (p.e. tarjetas SmartMedia) este número se multiplica llegando incluso hasta 80 horas. En la pantalla del reproductor se muestra el título de la canción y el autor, que proviene de la etiqueta ID3 de la que están dotados internamente los archivos MP3, así como la velocidad de transferencia y otros datos útiles. La descarga de Internet, en formato comprimido, hace que el tiempo que necesitamos se reduzca en el mismo factor que en el que se ha utilizado para comprimir, lo que repercute significativamente en el tiempo de conexión y el coste de la transmisión, que puede ser de unos 4 minutos con un módem de 56 kbit/s. Algunos sites de Internet como son http://www.mp3.com/ http://www. weblisten.com/ y http://www.vitaminic.es tienen pequeños fragmentos de algunas de las canciones que ofrecen para su evaluación antes de adquirirlas, si es que nos gustan y bonos para ir comprando canciones, sin necesidad de tener que adquirir un CD completo. También, recientemente, varios fabricantes de teléfonos móviles como Ericsson, Samsung y Sony desarrollan reproductores musicales MP3 integrados en sus terminales, capaces de almacenar varias canciones. Windows Macintosh Unix/Linux RealPlayer 7 Basic RealPlayer 7 Basic X11Amp Quicktime4 Quicktime4 Xaudio MusicMatch MacAmp DigitalDJ Sonique Soundjamp MP Real Jokebox WinAmp Windows Media Player Lyra uno de los mejores reproductores de MP3 Todo lo dicho hasta ahora no son más que ventajas para el formato MP3, pero también tiene sus desventajas, sobre todo para las casas discográficas y el propietario del copyright de las canciones ya que estas pueden distribuirse por canales no autorizados con el consiguiente perjuicio económico, por la disminución de ventas, para las casas comerciales que actúan legalmente. Ya que evitarlo en su totalidad es imposible, la solución pasa porque sean estas mismas casas las que comercialicen música en este nuevo formato y a un precio asequible, que desanime al interesado a recurrir a "canales piratas". Aún así, dada la facilidad que tiene el formato digital para ser reproducido cuantas veces se quiera sin pérdida de calidad, es muy difícil evitar que se sigan haciendo copias ilegales de CDs y archivos MP3, a pesar de todos los esfuerzos para luchar contra este tipo de fraude. Entre las medidas consideradas, además de las legales, hay varias propuestas, como es la de incorporar una "marca de agua" en las canciones originales que permita identificar al reproductor las copias piratas evitando así su reproducción. La distribución a través de Internet tiene un gran alcance y los sellos discográficas la están utilizando masivamente, siendo numerosos los sitios que ya ofrecen contenido MP3, existiendo buscadores especializados en encontrar música en este formato (de hecho la búsqueda de música en Internet ya ha superado a la de pornografía). El perjuicio que tienen con las copias piratas se ve compensado con el aumento tan notable de las ventas La familia de estándares MPEG MPEG se creó a principios de 1988 en los laboratorios de CSELT de Turín con el propósito de obtener un estándar mundial para las imágenes en movimiento, audio, y las imágenes combinadas con audio. Existen varias versiones del estándar, hablándose ya de MPEG7, que son: MPEG1: codifica un combinado audiovisual a una tasa de bits (bit rate) de aproximadamente 1,5 Mbit/s y con un nivel de calidad inferior al de la Televisión, adecuado para CDs. El espacio del archivo está alrededor de 1.2 MB por segundo de video y 0.3 MB por segundo de sonido estéreo. Las especificaciones de audio, son: Frecuencia de muestreo: 32, 44.1 y 48 kHz. ;Número de canales: 1 o 2. ;Modos: mono, dual-mono, estéreo, joint-stereo. Tasa de bit: 32-210 kbit/s por canal. 192 kbit/s para calidad buena. - Tres niveles (generalmente llamados " layers "), de compresión: - Nivel-1: el más simple (tasa de bits>128 kbit/s, compresión baja 1:4). - Nivel-2: complejo (tasa de bits=128 kbit/s, compresión media 1:6-1:8). - Nivel-3: el más complejo (tasa de bits=64 kbit/s, compresión alta 1:10-1:12). MPEG2: compresión genérica de imágenes en movimiento con audio a una tasa de bits de aproximadamente 6 Mbit/s con la calidad de Televisión. Introduce el canal de producción con efecto surround, es decir 5 cauces de audio (izquierdo, centro, derecho, izquierdo surround, derecho surround) más un canal suplementario para el bajo. MPEG3: diseñado para el uso con la Televisión de la alta-definición (HDTV), nunca se desarrolló totalmente al ser absorbido por las especificaciones de MPEG2. MPEG4: codificador para objetos. Como con audio, ahora se ven las imágenes como si fueran varios objetos. Esto se diseña para permitir las comunicaciones audiovisuales. Así, el usuario puede decidir escuchar un concierto, oyéndolo como si esté fuera en el mar, en las montañas o en su salón y también decide el ángulo desde el que grabar y qué sonidos resaltar, o incluso elimina todos los sonidos salvo uno. La estandarización de MPEG4 se ha terminado recientemente. El algoritmo de compresión para MPEG1 tiene en cuenta para los cálculos más que el módulo el modelo psico-acústico y las sub-bandas de un nivel al siguiente. En MP3 (MPEG1-Nivel 3) la idea ha sido reducir el flujo de los datos tanto como sea posible, lo que ha llevado a una estructura más compleja que los niveles 1 o 2, con tiempos más largos de codificación. Características del estándar MP3 Como se ha mencionado, la codificación de la señal de audio se hace aprovechando la percepción auditiva del ser humano y su distinta respuesta a ciertos parámetros y frecuencias, de tal manera que la pérdida de calidad sea mínima. MPEG especifica una familia de tres esquemas de codificación, simplemente llamados Nivel-1, Nivel-2 y Nivel-3, compatibles hacia abajo y más complejos y de mayor rendimiento conforme el número se incrementa. Para cada uno de los niveles, el estándar especifica el formato de la trama de datos y el decodificador, pero para permitir una mayor libertad en los nuevos desarrollos no especifica el codificador, aunque si da ejemplo de un codificador para cada uno de los niveles, existiendo varios en el mercado (los algoritmos más conocidos son los de Fraunhofer - salva los sonidos a 20 KHz, y Xing - elimina por encima de 16 KHz, por lo que es más rápido); dependiendo de cual se escoja y partiendo de un mismo fichero WAV el resultado será algo diferente, incluso aunque ambos ficheros finales lleguen a tener el mismo tamaño. Como se ha comentado, MP3 es MPEG1 Nivel-3, y no MPEG3, algo así como el tercer nivel de almacenamiento de MPEG1, el formato que se emplea en las películas de vídeo para CD y, aunque no es tan sofisticado como el otro (nunca utilizado), permite alcanzar tasas de muestreo suficientemente altas para igualar, o incluso superar, a la calidad de un CD estándar de música. Con MP3 se puede seleccionar el grado de compresión requerido, en función del tamaño que ha de ocupar el fichero, y consecuentemente de la calidad deseada en la reproducción, ya que los dos parámetros que son importantes a la hora de crear un fichero digital de música son el número de muestras que se toman por segundo (frecuencia, que ha de ser al menos el doble del ancho de banda) y el de bits con que se codifica cada una de estas muestras (valor típico 16), tantos más cuanto mayor calidad se desee obtener. Con MP3 se tiene una calidad CD estéreo con una tasa de bits de 128 kbit/s (equivalente a 2 canalesx64kbit/s). La frecuencia de muestreo para los tres niveles de MPEG son 32, 44.1 o 48 kHz y la velocidad de transmisión va desde 32 kbit/s hasta 420 (Nivel-1) o 320 (Nivel-3). En MP3 lo habitual es escoger 44 KHz y 128 kbit/s pero si se quiere una calidad tan buena como la de un CD se necesita una tasa de bits algo superior, por ejemplo 192 o 256 (el límite es 320) ya que la información está comprimida y siempre pierde algo, cosa que no sucede en un CD audio, pero entonces el tamaño del fichero será algo mayor. A los programas que permiten salvar canciones como archivos WAV se les llama "rippers", mientras que a los que crean los archivos WAV comprimidos se les llama "encoders ". "Grab" un CD o una canción significa transformarla en un archivo de audio comprimido, y todas las aplicaciones que pueden hacer esto (es decir sin tener que hacer un archivo WAV antes) se llaman " Grabbers " Si el fichero de música no se baja de la red, sino que se obtiene directamente de un CD grabado, o de un casete conectado a la tarjeta de sonido del PC, mediante un software –ripper– se puede transformar en un fichero WAV y pasarlo al disco duro del PC, y una vez allí y en este formato editarse con cualquiera de las aplicaciones existentes, y comprimirse mediante un codificador MP3; a partir de ahora se pueden pasar las canciones, utilizando el puerto paralelo o el bus USB. al reproductor portátil y el resultado es el mismo que si se hubiesen bajado de Internet; podemos por tanto elegir las canciones que más nos gustan de varios CD y tenerlas disponibles en nuestro MPMan para escucharlas cuando nos apetezca. -------------------------------------------------------------------------------- José Manuel Huidobro Ingeniero Superior de Telecomunicación Responsable de Business Analysys en Ericsson España [email protected]
30 oct 2015
Artículo BIT
El Dolby Digital
¿Qué es...? El Dolby Digital -------------------------------------------------------------------------------- El público, cada vez más, acude masivamente al cine para ver las películas que se estrenan y, aunque tiene la opción de comprar o alquilar una cinta de vídeo al poco tiempo de salir y verla tranquilamente en su casa, no lo hace La razón no es tanto la pérdida que se produce al cambiar el formato de la pantalla panorámica de la sala de exhibición a la reducida de su televisión, sino sobre todo la pérdida de efectos sonoros, ya que el sonido digital y sus efectos sitúan al espectador en el centro de la acción, haciéndole sentir protagonista. Las mejoras que el sonido digital ofrece frente al analógico no se refieren solo a los efectos dramáticos del alto volumen (carreras de coches, aviones sobrevolando por nuestra cabezas, explosiones, etc.), sino que son más sutiles con diálogos más nítidos , ambientes más realistas y reproducción más precisa de la música. En España, haciendo un poco de historia, las primeras emisiones públicas de televisión tuvieron lugar hace ya cincuenta años. Desde entonces hemos pasado de una sola cadena de televisión (TVE1) emitiendo unas pocas horas diarias a más de 20 cadenas, nacionales y autonómicas, emitiendo casi todo el día; del blanco y negro al PAL color; del televisor de 19 pulgadas al de 28 ó 55 pulgadas; de la emisión obligada en directo a disponer de miles de horas grabadas por el propio usuario con vídeo doméstico; o del formato 4:3 al formato 16.9. Pero en un aspecto seguimos prácticamente igual que al principio, ya que una buena parte de las horas de televisión que se consumen tienen sonido monoaural. Esta situación está empezando a dejar de tener sentido. Hoy en día, todas, o casi todas, las cadenas de televisión tienen la posibilidad de emitir en estéreo; y para que quede claro desde el principio: si se emite en estéreo, se emite en "surround". Pero vamos por partes. En los años sesenta hubo una revolución en el mundo del disco: el estéreo, que empezó siendo algo así como dos canales casi completamente separados, hasta que finalmente pasó al auténtico estéreo. Actualmente, es inconcebible un disco o un equipo HiFi que no sea estéreo. Esta revolución, pronto pasó a la radio, sobre todo a la de programación musical y en la actualidad casi todas las emisoras de FM emiten en estéreo. En esta época se intentó sin éxito implantar un sistema de cuatro canales para los discos (un sistema cuadrafónico, que precisaba de dos altavoces colocados a la espalda del oyente). Estos dos canales extra iban codificados en los dos canales del estéreo, pero problemas de compatibilidad entre fabricantes y un mercado poco maduro hizo que el sistema fracasara. Curiosamente, en el cine se había ya experimentado desde los años 50 más de dos canales de audio, cuatro en el CinemaScope (35 mm) y hasta seis canales en el Todd-AO (70 mm), que se grababan en las bandas magnéticas adosadas a cada una de las copias de las películas, una técnica habitual desde los años 30 para incorporar el sonido mono. Los altavoces extra colocados en la parte posterior de las salas de cine se alimentaban con lo que se conocía como "canal de efectos" que, como su nombre indica, se utilizaba preferentemente para determinados efectos (por ejemplo, el ruido de una montaña rusa en una de las principales películas de demostración que se realizaron en Cinerama). A mediados de los 70 los Laboratorios Dolby (http://www.dolby. com/) introdujeron un nuevo formato óptico (frente al magnético usado hasta entonces) denominado Dolby Stereo que conseguía codificar cuatro canales en una señal estéreo mediante un sistema muy parecido a la técnica matricial del sonido cuadrafónico doméstico antes mencionado. Este sistema y sus versiones mejoradas, está actualmente implantado en todo el mundo, y es una de las causas del renacimiento de las salas de cine, en dura lucha con la televisión desde los años cincuenta. Esta revolución en el sonido del cine corría en paralelo con otra revolución: los aparatos de vídeo domésticos. Al principio sólo se utilizaban para grabar programas de televisión para poder verlos en un momento más adecuado, pero pronto la industria del cine empezó a sacarle provecho. De hecho, muchas películas recaudaban más en el sector del alquiler o compra de vídeos, y hay películas hechas específicamente para el mundo del vídeo. Aunque los primeros vídeos comerciales disponían de un sonido mono de baja calidad, pronto el consumidor, acostumbrado a su equipo HiFi estéreo y al cine con sonido surround (envolvente a 3600), empezó a exigir lo mismo en su vídeo, y empezaron a comercializarse equipos y películas en estéreo, emitiendo muchas cadenas de televisión en Europa y Estados Unidos, sobre todo las de cable, con sonido en estéreo (Dolby Surround) de manera habitual. En 1982 se empezó a comercializar el Dolby Surround (3 canales: izquierdo, derecho y surround), que es a la televisión y el vídeo lo que el Dolby Stereo es al cine. Con este sistema existe la posibilidad de crear todo un nuevo mundo sonoro (si la cadena de televisión y el vídeo doméstico emite/reproduce en estéreo): dos altavoces delanteros (valen los altavoces del equipo HiFi) más uno central (no imprescindible) y dos altavoces traseros que pueden ser pequeños y de precio asequible, todos alimentados por un amplificador con decodificador (muchos amplificadores actuales ya lo llevan incorporado), o un decodificador adicional si ya se dispone de un buen equipo HiFi. La señal surround va codificada en la señal estéreo, y es el equipo doméstico el que se encarga de descodificar la señal. En la instalación hay que tener especial cuidado con el cableado, que ha de ser de calidad, y la ubicación de los altavoces en la habitación. El Dolby Digital (AC-3) En el cine, durante mucho tiempo, sólo existió el sonido multicanal, hasta que apareció el Dolby Stereo, codificado en dos pistas de audio de las fuentes estéreo normales y ya en 1986 se introdujo un nuevo proceso llamado Dolby SR (Spectral Recording). Para el hogar, al Dolby Surround le siguió el Dolby Surround Pro-Logic (es decir, se incorporó un canal central para conseguir una mayor colocación de los efectos sonoros) y el THX (Lucas Film). Lo último para el cine es el Dolby Digital (AC-3) cinco canales más uno totalmente independientes y discretos de sonido digital, que se utilizó comercialmente, por primera vez, en el año 1992. Cuando se monta, en la película de 35 mm se imprime la banda sonora digital en forma de bloques de datos, directamente, entre las perforaciones y también, se proporciona en la misma película una banda de sonido analógico de 4 canales de alta calidad (un sólo canal de sonido ambiente), con lo que se permite la proyección de la cinta en todas las salas de cine. La señal digital se decodifica por un procesador digital, dividiéndola en seis canales de sonido que, a continuación, se mandan a través de los respectivos amplificadores de potencias a los altavoces colocados en la sala de exhibición. No solamente el cine y la televisión de alta definición (HDTV), sino los nuevos formatos (DVD, plataformas digitales, DTV, vídeojuegos, etc. ) están preparados para dar hasta 5+1 canales de sonido: dos delanteros laterales, uno delantero central, dos traseros envolventes y un canal especial para graves profundos (subwoofer). Tanto la tecnología de codificación adaptativa (AC-3) (Dolby Digital) como el formato MPEG2 están pensados con esa idea en mente, siempre teniendo en cuenta la compatibilidad con los equipos actuales, de tal modo que el espectador oirá el sonido en casa, según el sistema que tenga instalado, en mono, en estéreo o en surround, y si dispone de decodificador AC3 ó MPEG2, con 5+1 canales de sonido. En los CDs y Laser Discs, lo habitual es disponer de audio digital en formato PCM. En esta codificación con 16 bits se muestrea la onda analógica 44.100 veces por segundo, consiguiéndose una gama dinámica de 96 dB (adecuada para una sala de exhibición pero excesiva para reproducción en casa). Sin embargo, este proceso crea una cantidad inmensa de datos (1,4 Mbits/s) que es excesiva para los sistemas multicanal. Por tanto, debe utilizarse una forma de reducción de datos digitales para reducir la cantidad total de información sin degradar la calidad del sonido; de ahí la introducción del Dolby Digital (tercera generación). Para almacenar 5+1 canales separados de información, una forma de reducir la cantidad resultante de bits podría ser reduciendo el número de bits de cuantificación (es decir, de 16 bits a 10 bits), pero ello ocasiona un aumento del nivel de ruido del sistema y una reducción de la gama dinámica. Una resolución de 16 bits permite 2x32 k estados posibles, mientras que una resolución de 10 bits solamente permite 2x0.5 k, con lo que se reduce de este modo la precisión general de cada muestra. En lugar de hacer esto, el sistema Digital Dolby varia la velocidad de transmisión de forma instantánea en función de la frecuencia, para controlar la resolución general de la banda sonora. Con la utilización de algoritmos complejos, calcula la distribución óptima de los bits sin ninguna degradación audible del sonido. La compresión digital produce de forma inherente más ruido que la transmisión de datos sin compresión. Cuanto menos son los bits utilizados para describir una señal de audio, mayor es el ruido. De modo que el sistema Dolby Digital compensa esta reducción de información de dos modos: por filtrado digital y por enmascaramiento El filtrado digital tiene lugar en las primeras etapas del proceso donde la información es fragmentada en 256 bandas de frecuencia. Pasando la información de audio a través de una serie de filtros de paso de banda para cada uno de los cinco canales, se suprime la mayor parte del ruido al limitar la respuesta de frecuencia (agudos y graves de 12 dB por octava) pero estos filtros no son lo suficientemente pronunciados para reducir totalmente el ruido residual que se crea con una velocidad de bits tan baja; por ello, Dolby utiliza, conjuntamente, técnicas de enmascaramiento para reducir el ruido audible. En la etapa de salida se aprovecha el fenómeno de enmascaramiento de unas frecuencias sobre otros para reducir el ruido (sin señal de audio se elimina el ruido y con señal, se enmascara). Como se ha mencionado, el Dolby Digital AC-3 es un sistema denominado de 5,1 canales debido a que proporciona 5 canales independientes (izquierdo, derecho, central, surround izquierdo y sourround derecho); todos ellos reproducen una gama de 20 a 20.000 Hz, frente al Dolby Surround cuya gama va de los 100 a los 7.000 Hz. Además, el sistema puede proporcionar un canal subwoofer (3-120 Hz) opcional. Independiente. A pesar de que los cinco canales proporcional un ancho total de banda que abarca todo el espectro audible, se añade un canal para los efectos sonoros de Baja Frecuencia (LFE, el canal ,1) para aquellos aficionados que exigen sonidos graves particularmente poderosos, que casi se perciben físicamente. Además, el sistema Dolby Digital mejora la separación entre canales y la capacidad de que sonidos individualizados lleguen desde múltiples direcciones al oyente, permitiendo caminar sónicamente por toda la habitación). Los muestreos de frecuencia son opcionales entre 32 kHz, 44,1 kHz y 48 kHz, con una velocidad de datos que va desde 32 kbit/s a 640 kbit/s dependiendo del uso. Con películas, este dato es normalmente de 320 kbit/s para canales 5.1. Tratándose de equipos domesticos el promedio es de 384 kbit/s para canales 5.1 y de 192 kbit/s para audio estéreo. -------------------------------------------------------------------------------- José Manuel Huidobro Ingeniero Superior de Telecomunicación Responsable de Business Analysys en Ericsson España [email protected]
30 oct 2015
Artículo BIT
Java
¿Qué es...? Java -------------------------------------------------------------------------------- A principios de la pasada década la compañía Sun (http://www.sun.com/) creó un grupo de trabajo para desarrollar un sistema para controlar electrodomésticos y pequeños ordenadores personales (PDAs) que, además, permitiera la conexión a redes de ordenadores Su objetivo era crear un hardware polivalente, con un Sistema Operativo eficiente (SunOS) y un lenguaje de desarrollo denominado Oak, el precursos de Java. El proyecto finalizó en 1992 y resultó un completo fracaso debido al excesivo coste del producto, con relación a alternativas similares, tras lo cual el grupo se disolvió, quedando como resultado del proyecto, únicamente, el lenguaje Oak. Es en esta época cuando empieza a aparecer a nivel comercial Internet, con el navegador Mosaic para acceso al WWW y, gracias a la acertada decisión de distribuir Oak por Internet, éste se popularizó y consiguió que una gran cantidad de programadores lo depurasen y terminasen por perfilar la forma y usos del mismo, de manera similar a lo que está sucediendo con Linux. A partir de ese momento el lenguaje se difunde a una velocidad vertiginosa, añadiéndosele más funcionalidad y compatibilidad para TCP/IP, pero gracias a ese gran éxito hubo que cambiarle el nombre, ya que existía otro con el mismo. El nombre de Java surgió en una sesión de brainstorming, y no es ningún acrónimo, simplemente es el nombre de algo que les gusta mucho a los programadores: una taza de café caliente (java en argot americano). Así que, Sun lanzó las primeras versiones de este lenguaje a principios de 1995, fomentando su uso en la comunidad informática, concediendo licencias sin problemas y extendiendo las especificaciones y funcionalidad del lenguaje. Java es un lenguaje de desarrollo, orientado a objetos, de propósito general desarrollado por Sun Microsystems, y como tal es válido para realizar todo tipo de aplicaciones, aunque es más conocido por un tipo particular de aplicaciones que ejecutan los navegadores de Internet. Incluye una combinación de características que lo hacen único y está siendo adoptado por multitud de fabricantes como herramienta básica para el desarrollo de aplicaciones comerciales de gran repercusión. Información sobre el lenguaje Java, y unos buenos tutoriales se puede encontrar en http://www.dcc.uchile.cl/~lmateu/Java/Apuntes/java.htm , en http://members.es.tripod.de/froufe/introduccion/indice.html y http://tutorjava.8k.com . Desde esta última dirección se puede bajar un fichero Zip de unos 5.3 MB que contiene las más de 700 páginas HTML que componen el Tutor, junto con todos los ficheros de gráficos, de código fuente, de clases, etc. ¿Qué lo hace distinto de los demás lenguajes? Una de las características más importantes es que los programas "ejecutables", creados por el compilador de Java, son independientes de la arquitectura. Se ejecutan indistintamente en una gran variedad de equipos con diferentes microprocesadores y sistemas operativos. De momento, es público y puede conseguirse un JDK (Java Developer’s Kit) o Kit de desarrollo de aplicaciones Java gratis en http://java.sun.com/. Permite escribir Applets (pequeños programas que se insertan en una página HTML) y se ejecutan en el ordenador que la está visualizando. Se pueden escribir aplicaciones para intranets, aplicaciones cliente/servidor, aplicaciones distribuidas en redes locales y en Internet. Es fácil de aprender y está bien estructurado. Las aplicaciones son fiables. Puede controlarse su seguridad frente al acceso a recursos del sistema y es capaz de gestionar permisos y criptografía. También, según Sun, la seguridad frente a virus a través de redes locales e Internet está garantizada, aunque, al igual que ha ocurrido con otras tecnologías y aplicaciones, se han descubierto, y posteriormente subsanado, "agujeros" en la seguridad de Java que han sido solucionados más tarde. Java tiene una gestión de memoria automática que reduce la complejidad de la tarea de programación; la memoria no es accesible directamente, lo que reduce la cantidad de virus y bugs en el programa. Los navegadores actuales incorporan los mecanismos para poder conceder permisos extraordinarios a algunos applets que vengan firmados digitalmente por entidades de confianza (certificados digitales como los empleados en España por la Fábrica de Moneda y Timbre para facilitar la entrega de la declaración de la renta). ¿Qué se puede programar con Java? Java es un lenguaje de propósito general y puede programarse en él cualquier cosa: Aplicaciones independientes. Como con cualquier otro lenguaje de propósito general. Applets. Pequeñas aplicaciones que se ejecutan en un documento HTML, siempre y cuando el navegador soporte Java, como ocurre con los navegadores HotJava y las últimas versiones de Netscape Navigator e Internet Explorer de Microsoft. Servlets. Son aplicaciones que se ejecutan en los servidores web para automatizar tareas y procesar peticiones de los clientes. (La alternativa Java a las páginas ASP en servidores de Microsoft, pero con ventajas muy interesantes). Para el colectivo de programadores que conocen la programación orientada a objetos, el cambio a Java puede ser realmente sencillo. Es un lenguaje bien estructurado, sin punteros y sin necesidad de tener que controlar la asignación de memoria a estructuras de datos u objetos. Para los programadores en C++ también es sencillo el cambio, ya que la sintaxis es prácticamente la misma que en este lenguaje. Para todo aquel que no conozca la programación orientada a objetos, este lenguaje es ideal para aprender todos sus conceptos, ya que en cada paso de su aprendizaje se va comprobando que las cosas se hacen en la forma natural de hacerlas, sin sorpresas ni comportamientos extraños de los programas. A medida que se va aprendiendo, se va fomentando en el programador, y sin esfuerzo, un buen estilo de programación orientada a objetos. En realidad, no puede ser de otra forma, ya que Java impide "hacer cosas extrañas" y, además, no permite "abandonar" la programación orientada a objetos, como ocurre con otros lenguajes de programación. Esto es bastante conveniente, de lo contrario, un programador que está aprendiendo puede sentir la tentación de "volver" a lo que conoce (la programación tradicional). Como ayuda, Java dispone de una extensa librería de clases para administrar el interface de los usuarios, manipular o crear programas, acceso a bases de datos, para seguridad, establecer comunicaciones, etc.; ésta acelera el desarrollo del programa, ya que el programador puede utilizar lo que ya está escrito y funcionando, sin necesidad de hacerlo todo él mismo. Otra gran ventaja que se manifiesta es que sólo es necesario transferir por la red programas pequeños, puesto que la librería ya existe en las plataformas Java. Las Piezas Java (Java Beans) es la norma en la que se basan todos los componentes Java, y el programador puede crear aplicaciones rápidamente uniendo piezas ya creadas. El API JavaBeans permite escribir componentes software en Java, que son unas unidades reutilizables y auto-contenidas que pueden unirse visualmente en componentes compuestos, applets, aplicaciones y servlets utilizando herramientas visuales de desarrollo de aplicaciones. Características del lenguaje Es intrínsecamente orientado a objetos. Funciona perfectamente en red. Aprovecha características de la mayoría de los lenguajes modernos evitando sus inconvenientes. En particular los del C++. Tiene una gran funcionalidad gracias a sus librerías de clases. No tiene punteros manejables por el programador, aunque los maneja interna y transparentemente. El manejo de la memoria no es un problema, la gestiona el propio lenguaje y no el programador. Genera aplicaciones con pocos errores posibles. Incorpora Multi-Threading (para permitir la ejecución de tareas concurrentes dentro de un mismo programa). El lenguaje Java puede considerarse como una evolución del C++. La sintaxis es parecida a la de este lenguaje. A pesar de que puede considerarse como una evolución del C++ no acarrea los inconvenientes del mismo, ya que Java fue diseñado "partiendo de cero", es decir, no necesitaba ser compatible con versiones anteriores de ningún lenguaje como ocurre con C++ y C. Gracias a que fue diseñado "partiendo de cero" ha conseguido convertirse en un lenguaje orientado a objetos puro, limpio y práctico. No permite programar mediante otra técnica que no sea la programación orientada a objetos (POO) y, una vez superado el aprendizaje de la programación orientada a objetos, es realmente sencillo aprender Java. Aunque estrictamente hablando el lenguaje Java es interpretado, necesita de un proceso previo de compilación. Una vez "compilado" el programa, se crea un fichero que almacena lo que se denomina bytecodes o j_code (pseudocódigo prácticamente al nivel de código máquina). Para ejecutarlo, es necesario un "intérprete", la JVM (Java Virtual Machine) máquina virtual Java. De esta forma, es posible compilar el programa en una estación UNIX y ejecutarlo en otra con Windows95 utilizando la máquina virtual Java para Windows95. Esta JVM se encarga de leer los bytecodes y traducirlos a instrucciones ejecutables directamente en un determinado microprocesador, de una forma bastante eficiente. La JVM se convierte en algo intermedio entre el código de bits y un sistema operativo, de esta forma, desde la perspectiva del código de bits, siempre se está trabajando en el mismo ordenador Que el programa deba ser "interpretado" no hace que sea poco eficiente en cuanto a velocidad, ya que la interpretación se hace prácticamente al nivel de código máquina. Por ejemplo, es mucho más rápido que cualquier otro programa interpretado como por ejemplo Visual Basic, aunque es más lento que el mismo programa escrito en C++. Esta deficiencia en cuanto a la velocidad, puede ser aminorada por los compiladores Just-In-Time (JIT). Un compilador JIT transforma los bytecodes de un programa o un applet en código nativo de la plataforma donde se ejecuta, por lo que es más rápido. Suelen ser incorporados por los navegadores, como Netscape o Internet Explorer. El lenguaje Java es muy robusto. Las aplicaciones creadas en este lenguaje son susceptibles de contener pocos errores, principalmente porque la gestión de memoria y punteros es realizada por el propio lenguaje y no por el programador. Bien es sabido que la mayoría de los errores en las aplicaciones vienen producidos por fallos en la gestión de punteros o la asignación y liberación de memoria. Además, el lenguaje contiene estructuras para la detección de excepciones (errores de ejecución previstos) y permite obligar al programador a escribir código fiable mediante la declaración de excepciones posibles para una determinada clase reutilizable. La Máquina Virtual Java (JVM) La máquina virtual Java es la idea revolucionaria del lenguaje. Es la entidad que proporciona la independencia de plataforma para los programas Java "compilados" en byte-code. Un mismo programa fuente compilado en distintas plataformas o sistemas operativos, genera el mismo fichero en byte-code. Esto es lógico, ya que se supone que el compilador de Java traduce el fichero fuente a código ejecutable por una máquina que únicamente existe en forma virtual (aunque se trabaja en la construcción de microprocesadores que ejecuten directamente el byte-code). Evidentemente, si un mismo programa en byte-code puede ser ejecutado en distintas plataformas es porque existe un traductor de ese byte-code a código nativo de la máquina sobre la que se ejecuta. Esta tarea es realizada por la JVM. Existe una versión distinta de esta JVM para cada plataforma. Esta JVM se carga en memoria y va traduciendo "al vuelo", los byte-codes a código máquina. La JVM no ocupa mucho espacio en memoria, piénsese que fue diseñada para poder ejecutarse sobre pequeños electrodomésticos como teléfonos, televisores, etc. Por tanto, una de las características que diferencia a Java de otros lenguajes es que no se necesita volver a escribir el código fuente para diferentes sistemas operativos ni para nuevos procesadores. JavaScript JavaScript es una variación del lenguaje Java. Desarrollado por Netscape y Sun, fue diseñado para simplificar la creación de contenidos interactivos en páginas web sin necesidad de tener que programar applets en Java. En lugar de ello se utilizan técnicas más sencillas mediante el lenguaje JavaScript que es más flexible, aunque mucho menos potente. El lenguaje JavaScript es totalmente interpretado por el navegador. El código fuente se incluye como parte de la página web en HTML y es el navegador el encargado de "interpretar" el código fuente. Esto mismo podría hacerse en Java, pero no de una manera tan sencilla como con JavaScript, ya que este lenguaje fue pensado para acercar Java a programadores inexpertos y creadores de contenidos HTML sin conocimientos avanzados de programación. Diferencias entre Java y Java Script: Java es compilado, mientras que JavaScript es totalmente interpretado. Java es orientado a objetos. JavaScript utiliza objetos, pero no permite la programación orientada a objetos. En JavaScript no es necesario declarar las variables y en Java sí. En JavaScript, las comprobaciones de validez de referencias a objetos se realizan en tiempo de ejecución, mientras que en Java se realiza en tiempo de compilación. JavaScript tiene un número limitado de tipos de datos y clases. Los applets Java se transmiten como código aparte de la página Web. En JavaScript, los applets se transmiten conjuntamente con la página web (embebidos en ella). -------------------------------------------------------------------------------- José Manuel Huidobro Ingeniero Superior de Telecomunicación Responsable de Business Analysys en Ericsson España [email protected] Miguel Sánchez López Licenciado en Informática Universidad Politécnica de Valencia
30 oct 2015
Artículo BIT
Bluetooth
¿Qué es...? Bluetooth -------------------------------------------------------------------------------- La inquietud de empresas de informática y de telecomunicaciones por desarrollar una interface abierta y de bajo coste para facilitar la comunicación entre dispositivos sin la utilización de cables, aprovechando la movilidad de los dispositivos inalámbricos, dio como resultado una iniciativa cuyo nombre clave fue "Bluetooth" ¿Porqué este nombre tan raro? Los nombres en clave que se dan a los proyectos secretos siempre tienen alguna relación con el mismo. Si nos imaginamos el gran problema que surge cuando se empiezan a conectar periféricos a un ordenador, o cuando conectamos otros dispositivos electrónicos en el hogar (el vídeo con el televisor y con la cadena de música y con el PC, y con…), con una maraña de cables que se hace difícil de controlar, entonces nos ponemos a pensar en lo fácil que sería si todas estas conexiones se hicieran utilizando otros medios distintos a los cables físicos, como pueden ser los infrarrojos, la radio o las microondas. Pues bien, esto ya se le ha ocurrido a mucha gente y los resultados están en el mercado; pero ahora surge otro problema y es que son muchos los estándares y las tecnologías que existen, incompatibles entre sí, con lo cual el problema inicial de la maraña de cables queda sin solucionar, a menos que tengamos numerosos receptores y emisores, perfectamente instalados, pero como cada uno necesita su alimentación, estamos en las mismas, a menos que tengamos un dispositivo universal, válido para la conexión de todo tipo de periféricos, y que funcione de manera transparente para el usuario. Eso es Bluetooth (http://www.bluetooth.com/). Explicamos el porqué del nombre. La razón es que en el siglo X el rey vikingo Harald II de Dinamarca, apodado Blåtand o "diente azul" (Bluetooth) a causa de una enfermedad que le daba esta coloración a su dentadura, reunificó bajo su reinado numerosos pequeños reinos que existían en Escandinavia y que funcionaban con reglas distintas, … lo mismo que hace la tecnología Bluetooth, promovida por Ericsson (Suecia) y Nokia (Finlandia), dos países escandinavos. Bluetooth es una especificación abierta para la industria de la Informática y Telecomunicaciones que describe como se pueden interconectar dispositivos como teléfonos celulares, Asistentes Personales Digitales (o sus siglas en Inglés PDA), ordenadores (y muchos otros dispositivos) ya sea en el hogar, en la oficina, en el automóvil, etc. utilizando una conexión inalámbrica de corto alcance, que no necesita de visión directa entre los dispositivos que se conectan. Frente a otras tecnologías en uso, como es la de infrarrojos promovida por la IrDA (Infrared Data Association) o DECT, Bluetooth cuenta con el apoyo de la industria de Informática y de Telecomunicaciones, lo que en cierta medida garantiza su éxito. Aunque hay un alto número de fabricantes que incorporan el interface IrDA (algunas veces llamado redtooth) en sus teléfonos, incluidos Ericsson, Motorola y Nokia, su uso resulta frustrante para muchos usuarios que tratan sin éxito descargar información desde sus PC o PDAs hasta sus teléfonos móviles, o viceversa. Los dispositivos que incorporan Bluetooth se reconocen y se hablan de la misma forma que lo hace un ordenador con su impresora; el canal permanece abierto y no requiere la intervención directa y constante del usuario cada vez que se quiere enviar algo. El bajo precio que se espera alcancen estos productos (en torno a 5 dólares, frente a los 20 o 30 actuales), hará que su inclusión en cualquier dispositivo suponga un coste asumible para el fabricante y el usuario, dando algunas estimaciones una cifra superior 1000 millones de unidades en el año 2005. Esta especificación surgió, a principio de 1998, de la colaboración de varias empresas líderes de la industria de las TIC: Ericsson, Nokia, Intel, IBM, Toshiba, Motorola y, más tarde, 3Com (Palm), que constituyeron el SIG (Special Interest Group), al que actualmente ya pertenecen mas de 1.600 empresas, que han adoptado esta tecnología para desarrollarla con sus propios productos, que empezarán a salir al mercado a finales del año 2000. Cada nueva compañía miembro del SIG recibe de las otras una licencia para implantar la especificación 1.0, libre de royalties. ¿Como Funciona? Cada dispositivo Bluetooth deberá estar equipado con un microchip (tranceiver) que transmite y recibe en la frecuencia de 2.45 GHz (2,402 hasta 2,480 en saltos de 1 MHz) que esta disponible en todo el mundo (con algunas variaciones de ancho de banda en diferentes países, como pasa en España, Francia y Japón) y que no necesita licencia. Además de los canales de datos, están disponibles tres canales de voz a 64 kbit/s. Cada dispositivo tiene una dirección única de 48 bits, basada en el estándar IEEE 802.11 para LAN inalámbricas, que le permite formar, temporalmente, parte de una piconet. Las conexiones son uno a uno con un rango máximo de 10 metros, aunque utilizando amplificadores se puede llegar hasta los 100 metros, pero se introduce alguna distorsión. Para la transmisión de voz se utiliza el método CVSD (Continous Variable Slope Delta Modulation) que consigue una calidad de audición bastante buena, incluso con tasas de error de hasta el 4% y nunca se retransmiten los paquetes enviados. Los datos se pueden intercambiar a velocidades de hasta 1 Mbit/s en la v1.0 de 1999, cuyo documento incluye dos partes: Foundation Core (especificaciones de diseño) y Foundation Profile (guías para la interoperabilidad), y se esperan 2 Mbit/s por segundo en la v2.0, compatible con la anterior). Un esquema de "frequency hop" (saltos de frecuencia aleatorios) permite a los dispositivos comunicarse inclusive en áreas donde existe una gran interferencia electromagnética (el hecho de que los paquetes sean más cortos y los saltos más rápidos reducen el impacto nocivo de los hornos de microondas u otros dispositivos que trabajen en la misma banda); además de que se provee de mecanismos de encriptación (con longitud de la clave de hasta 64 bits) y autenticación, para controlar la conexión y evitar que cualquier dispositivo, no autorizado, pueda acceder a los datos o modificarlos. El manejo de la clave se hace a nivel de la capa de aplicación. Bluetooth se ha diseñado para operar en un ambiente multi-usuario. Los dispositivos pueden habilitarse para comunicarse entre sí e intercambiar datos de una forma transparente al usuario. Como se utilizan 3 bits para la dirección MAC, hasta ocho usuarios o dispositivos pueden formar una "piconet" y hasta diez "piconets" pueden co-existir en la misma área de cobertura. Dado que cada enlace es codificado y protegido contra interferencia y pérdida de enlace, Bluetooth puede considerarse como una red inalámbrica de corto alcance muy segura. En cuanto a interferencias con otros dispositivos, hay que tener cuidado con los que operan en la misma banda. Por ejemplo, lo mismo que está prohibido el uso de teléfonos móviles en los aviones, se puede prohibir el uso de cualquier otro dispositivo que incorpore un chip Bluetooth, ya que podría interferir con los elemento de navegación, pero esto es más complicado puesto que ha sido diseñado para mantener una comunicación continua, incluso en movimiento, y dentro de maletines, no percibiéndose el usuario. Especificaciones : Banda de Frecuencia: 2.4 GHz (Banda ISM/Industrial Scientific Medical) Potencia del transmisor: 1 mW (0 dBm) para 10 metros, y 100 mW (+20 dBm) para 100 metros. Tecnología: Espectro Expandido (Spread Spectrum), Secuencia Directa Híbrida y Saltos en Frecuencia (Hybrid Direct sequence and frequency hopping) Canales máximos de voz: 3 por piconet Canales máximos de datos: 7 por piconet Velocidad de datos: hasta 721 kbit/s por piconet Rango esperado del sistema: 10 metros (40 pies) Número de dispositivos: 8 por piconet y hasta 10 piconets Seguridad: Si, en la capa de enlace Alimentación: 2,7 voltios Consumo de potencia: desde 30 uA aparcado hasta 8-30 mA transmitiendo Tamaño del Módulo: 0.5 pulgadas cuadradas (9x9 mm) Interferencia: Bluetooth minimiza la interferencia potencial al emplear saltos rápidos en frecuencia÷1600 veces por segundo La topología que se usa en una red puede ser, o bien punto a punto entre dispositivos, o punto multipunto. Cualquier unidad en una piconet puede establecer una conexión con otra piconet para formar lo que se llama una Scatternet (varias piconet independientes unidas). En una piconet no se requiere ninguna planificación predefinida, como ocurre en una red tradicional. Es una red de igual-a-igual; una vez conectados todos los dispositivos tienen igual derecho de acceso, pero hay uno que se define como maestro (su reloj y salto de frecuencia, sirve para sincronizar los otros dispositivos) y los otros como esclavos. El protocolo bandabase que utiliza Bluetooth combina las técnicas de conmutación de circuitos y de paquetes y para asegurar que los paquetes llegan en orden, hasta 5 slot se reservan para las transmisiones síncronas. La velocidad para un canal asimétrico de datos puede llegar a 721 kbit/s en un sentido y 57,6 kbit/s en el otro, o 432, 6 kbit/s en ambos sentidos si el enlace es simétrico. Un aspecto muy importante, dado lo reducido chip (9x9 mm), ya que va a ir incorporado en dispositivos portátiles y alimentado con baterías, es que tenga un consumo de potencia muy reducido (hasta un 97% menos que un teléfono móvil). Para ahorrar energía los dispositivos Bluetooth establecen el modo "hold" en el que no intercambian datos, también pueden activar el modo "sniff" en el que se escucha con un nivel bajo; en el modo standby los dispositivos no conectados en una piconet indagan por mensajes cada segundo y medio. Si un dispositivo quiere establecer una conexión con otro y conoce su dirección MAC, le envía un mensaje; si no la conoce envía una petición seguida de un mensaje. El modo "activo" se produce cuando hay un intercambio de información. Algunas aplicaciones Todo lo que ahora se conecta con cables, puede conectarse sin cables. Esto es más o menos lo que permite Bluetooth, pero además se va mas allá. No solamente es conectar el ratón, una impresora o un escáner al PC, o tener un manos libres del teléfono sin necesidad de cable, sino que permite la sincronización entre dispositivos de una materia totalmente automatizada. Así, podemos tener la agenda del móvil y la del PC actualizadas, intercambiando información cada vez que uno de los dispositivos entra en el área de influencia del otro. Permite conectar cámaras de vigilancia, servir con mandos a distancia, permite utilizar un teléfono celular como inalámbrico, para abrir puertas, conectar electrodomésticos, pasar ficheros MP3 del móvil al PC, etc. y, por supuesto, para conectar todo tipo de dispositivos a Internet, formando puntos de acceso, por ejemplo, con un módem V.92 conectado a la RTC. Encuentra aplicación en la industria de automoción (casi todos los coches en el futuro llevarán un chip Bluetooth que permitirá un control telemático de su funcionamiento), en medicina para monitorización de los enfermos sin necesidad de tener cables conectados a su cuerpo, automatización del hogar, lectura de contadores, asociado a un lector de código de barras; podremos subir al autobús o el metro y sentarnos mientras el billete nos es facturado a nuestro monedero electrónico; o pagar la compra en el hiperpermercado enviando la información de la tarjeta de crédito directamente a la cajera. Un ejemplo muy significativo seria el de poder confirmar una reserva de un vuelo y obtener la tarjeta de embarque, simplemente, con entrar en el recinto del aeropuerto. Si tenemos encendido el móvil, éste se comunicaría con el ordenador del aeropuerto, daría nuestra identificación y confirmaría la plaza, dato que se transmitiría al nuestro teléfono móvil y serviría para realizar el embarque, sin necesidad de tener que hacer ninguna cola ni sacar ningún papel. Otro ejemplo, el de un ejecutivo que al llegar a su puesto de trabajo o a cualquier lugar de su empresa se conecta con la red local y recibe en su portátil todos los mensajes que tiene en su buzón de correo. Además, su teléfono, con un dispositivo Bluetooth, le serviría para acceder a determinadas zonas sin necesidad de tarjeta de identificación; o cuando entra al ascensor, automáticamente, le sube a la planta en la que trabaja, si es que no da ninguna indicación en contra. Como se ve, las aplicaciones de Bluetooth son muchas y permiten cambiar radicalmente la forma en la que los usuarios interactúan con los teléfonos móviles y otros dispositivos. Una de las primeras compañías en lanzar un producto Bluetooth ha sido Ericsson. Se trata de un teléfono móvil que se vende con unos auriculares que se activan mediante la voz. De esta manera, se puede llevar el teléfono en el bolsillo o dejarlo en la guantera del automóvil mientras se hacen y reciben llamadas. También, IBM y Toshiba trabajan intensamente para incorporar en sus ordenadores portátiles una tarjeta Bluetooth fabricada por Motorola que permitirá intercambiar datos con otros portátiles, PC, impresoras, etc. Alianzas como las de Nokia y Fuji permitirán a los propietarios de cámaras digitales hacer fotos para luego transmitirlas a través del móvil a la impresora situada en casa o al disco duro del ordenador. Mientras, compañías como Motorola y JVC desarrollan conjuntamente tecnologías aún más avanzadas que harán estos avances extensibles al vídeo o al DVD, y Sony tiene planes para introducir chips Bluetooth en toda su gama de productos Home RF Existe otra tecnología, que no es estrictamente competidora de Bluetooth, pero que tiene ciertas similitudes con ella: la denominada Home RF (Home Radio Frequency), que proporciona interconexión entre productos electrónicos de consumo, dentro del hogar, para diferentes aplicaciones. Utiliza, también, la misma banda de 2,4 GHz, pero no interfiere con Bluetooth gracias al método de salto de frecuencia, que en este caso es de 50 por segundo. Información adicional se encuentra en http://www.homerf.org Las principales aplicaciones que encuentra Home RF son en la conexión inalámbrica de un PC a otros dispositivos electrónicos de consumo, como son vídeos, electrodomésticos, juguetes avanzados, impresoras, centralitas, teléfonos inalámbricos, etc., con un rango de distancia que alcanza hasta los 50 metros. Al igual que Bluetooth, Home RF utiliza el salto de frecuencia para evitar interferencias; admite la comunicación de datos hasta 2 Mbit/s y permite conectar hasta un total de 127 dispositivos. Soporta comunicación de voz y datos, permitiendo hasta 6 conversaciones. El grupo de trabajo (HRFWG), formado en marzo de 1998 por compañías como Compaq, Ericsson, Hewlett-Packard, IBM, Intel, Microsoft, Motorola, entre más de 100, han desarrollado el protocolo SWAP (Shared Wireless Access Protocol), basado en el estándar IEEE 802.11 para datos y en DECT para voz, que se usará en esta aplicación. -------------------------------------------------------------------------------- José Manuel Huidobro Ingeniero Superior de Telecomunicación Responsable de Business Analysys en Ericsson España [email protected]
30 oct 2015
Artículo BIT
El protocolo IPv6
El protocolo IPv6 Todos sabemos lo que es el protocolo IP, o al menos lo utilizamos, aunque no nos demos cuenta, cada vez que accedemos a Internet, enviamos un e-mail o hacemos un FTP; pero si hablamos de IPv6 ya muchos dudarían acerca de que significa. A lo largo de este artículo vamos a explicar en que consiste y cuáles son las razones que han llevado a su consideración por parte de la comunidad internacional l estándar de facto TCP/IP (Transmission Control Protocol/InternetProtocol) es un conjunto de protocolos programados para la interconexión de ordenadores, que ofrece un sistema de intercambio de información en redes con las mas variadas arquitecturas y sistemas operativos. Existen productos TCP/IP para la mayoría de los entornos informáticos, que proveen transferencia de archivos, correo electrónico, emulación de terminales, servicios de transporte, administración de redes y otros. TCP/IP es un conjunto de protocolos (no-propietarios) cuya arquitectura es la que se aprecia en la figura. Aunque no cumple estrictamente con OSI, los protocolos de TCP/IP se pueden agrupar dentro de las diferentes capas de OSI. Los protocolos y servicios más importantes incluyen: – TCP (Transmission Control Protocol) – IP (Internet Protocol) – UDP (User Datagram Protocol) – ICMP (Internet Control Message Protocol) Y los servicios: – Telnet – FTP (File Transfer Protocol) – SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) La historia de TCP/IP (El TCP creado por VInton Cerf y Bob Kahn) se remonta a 1969, año en el que el departamento de defensa de los Estados Unidos (DoD) inició la construcción de una red de ordenadores para el apoyo de proyectos de investigación militar y científica. La red creció y llegó a incluir varias de las universidades mas importantes de los Estados Unidos. Diez años más tarde ya se habían ensayado varias versiones y para 1980 el conjunto TCP/IP era estable y confiable, facilitando la interconectividad de los ordenadores de Arpanet. En 1983 TCP/IP se instaló en todos los ordenadores de Arpanet y se convirtió en el estándar de esta red, que daría origen más tarde a Internet, continuando su desarrollo. Desde un principio, TCP/IP tuvo en cuenta aspectos como: La interconectividad entre redes, conectividad LAN-WAN, gestión de redes y la provisión de servicios de información. Debido a que fue el gobierno quien patrocinó el desarrollo de este conjunto de protocolos, el código fuente de los mismos pertenece al dominio público, lo que ha incentivado su utilización por parte de cientos de proveedores de equipos y de software. La estructura jerárquica multinivel de TCP/IP, en la una red central une varias redes y hosts independientes permite que los usuarios de las redes puedan comunicarse entre sí sin afectar el funcionamiento del resto de la red. El Protocolo TCP (Transmission Control Protocol ó Protocolo para el Control de la Transmisión) es un protocolo que actúa en el nivel 4 del modelo de referencia OSI. Define los procedimientos para la formación de los datagramas a partir de los datos, se asegura que los datagramas lleguen al destino correcto y sin errores, y una vez recibe los datagramas en el ordenador destino, los vuelve a ordenar en el orden correcto para que así se vuelvan a tener los datos originales. El UDP (User Datagram Protocol ó Protocolo para Datagramas del Usuario) es un protocolo que funciona en el nivel de transporte. Es bastante eficiente y no tiene un overhead tan grande como TCP, pero su servicio es de bajo nivel y no asegura la entrega de los datos. Al contrario que TCP, UDP no está orientado a la conexión y, normalmente, se utiliza con el TFTP (Trivial File Transfer Protocol ó Protocolo Trivial para la Transferencia de Archivos) ó con el RCP (Remote Call Procedure ó Procedimiento de Llamada Remota). Como no está orientado a la conexión, el transmisor no recibe indicación de que el datagrama haya llegado bien. Tampoco hay control de flujo ni corrección de error, por lo que se debe confiar en que otras capas hagan estas funciones. Las aplicaciones de las capas superiores se comunican con UDP mediante un número de puerto que identifica la aplicación de la capa superior. Internet Protocol. Protocolo para interredes. Los protocolos IP son de vital importancia en la interconexión de redes. Transmiten información entre redes autónomas e independientes (Como Ethernet, X.25 y RDSI). Los protocolos IP definen la forma en que las subredes se interconectan y la manera en que funcionan los dispositivos de interconexión. IP define la manera que se enrutan los paquetes entre las redes. Cada nodo en cada una de las redes tiene una dirección IP diferente. Para garantizar un correcto enrutamiento, IP agrega su propio encabezado a los datagramas. Este proceso se apoya en tablas de enrutamiento que son actualizadas permanentemente. En caso de que el paquete de datos sea demasiado grande, los protocolos IP lo fragmentan para poderlo transportar. IP es un protocolo que no está orientado a la conexión y no es confiable, por lo que se usa con TCP, que ofrece la confiabilidad que hace falta. Para efectuar su labor, los protocolos IP se apoyan en diversos conceptos como son: – DNS (Domain Name Servers) – Direcciones Internet (Direcciones IP) – Paquetes IP – Enrutamiento IP/Protocolos de Enrutamiento – ICMP (Internet Control Message Protocol) El protocolo actual IP presta servicio desde el nacimiento de Internet, es decir, desde los años 70, lo que viene a demostrar, sin género de dudas, su flexibilidad y capacidad. Cuando el IP se creó, se consideró que un espacio de direcciones de 32 bits era más que suficiente, pero debido al crecimiento de Internet y analizando esta tendencia, es probable que hacia el año 2005 el número de direcciones necesarias superará a las disponibles, dado que serán muchas las máquinas conectadas, no solamente humanos. Además de estos motivos debemos incluir otros como la aparición de nuevos servicios que operan con vídeo y audio en tiempo real, dispositivos siempre conectados y la demanda de una mayor seguridad en las comunicaciones, para que sea necesaria la creación de otro protocolo (IPv6). Actualmente, en Internet se utiliza mayoritariamente la versión 4 del protocolo IP (IPv4) que tiene, entre otras funciones, la de designación de las direcciones de todos y cada uno de los nodos que componen la red. La identificación de cualquier usuario, conectado a Internet, viene dada por un conjunto de 4 bytes o 32 bits (232 direcciones posibles), único, dentro de los subgrupos de direcciones Clase A, B o C. Este conjunto de direcciones, que en un principio parecía más que suficiente, parece estar a punto de agotarse y es por ello que se hace necesario incrementar el rango de dirección, aumentándolo mediante el uso de 128 bits para el espacio de direcciones (340 sextillones) origen y destino, lo que viene a resolver la nueva versión IPv6 (también llamado IPng o IP next generation), cuyo estudio comenzó ya hace 6 años dentro del seno del IETF. Esta nueva versión, que ya es operativa, puede ser instalada como una actualización software en dispositivos tales como routers y nodos de acceso, siendo interoperable con el actual IPv4, por medio de mecanismos de tunelización, habiéndose reservado en torno a un 15% del espacio de direccionamiento para permitir una fácil transición entre IPv4 y IPv6 y para otros mecanismos requeridos por el propio protocolo. Características de IPv6 IPv6 (RFC2460 especificaciones básicas) es una evolución lógica de IPv4, que introduce mejoras sustanciales como es el aumento de la capacidad de direccionamiento, una característica esencial para soportar el gran aumento de dispositivos -humanos y máquinas entre sí- conectados a Internet, vía un terminal fijo o móvil, y soporte para las nuevas aplicaciones multimedia en tiempo real. Con esta nueva versión se elimina la necesidad de espacios privados de direcciones ya que la disponibilidad es tan abundante que lo hace innecesario. Además, aporta capacidad para la autenticación de las transacciones de comercio electrónico y privacidad en las comunicaciones, garantizando la integridad de los datos y su confidencialidad (IPsec). Permite ofrecer Calidad de Servicio (QoS) y Clases de Servicio (CoS), lo que es equivalente a velocidad y servicios diferenciados, ya que el formato del paquete IPv6 tiene un nuevo campo de identificación de flujo que se puede utilizar para este fin. Otro aspecto muy importante, cuando se accede desde un terminal móvil, es que IPv6 permite las comunicaciones entre redes fijas y móviles, permitiendo la movilidad del terminal que mantiene su dirección original y genera una secundaría basada en su posición, con lo que la dirección original no se ve afectada. De hecho, el foro 3GPP lo ha adoptado para la construcción de las redes de 3ª Generación. Al igual que ocurría con IPv4, IPv6 sigue permitiendo que cada datagrama sea enrutado de manera independiente, que cada usuario determine el tamaño del mismo y el número máximo de saltos que el datagrama puede dar antes de llegar al destino. Los cambios introducidos en el IPv6 se pueden dividir en cinco grupos: • Direcciones más largas: este es el cambio más importante. El espacio de direcciones pasa a ser de 128 bits, lo cual da un número de direcciones muy amplio (3,4x1038 direcciones únicas), virtualmente ilimitado. • Formato de cabecera flexible: IPv6 usa un formato de datagrama completamente nuevo. En IPv4 las cabeceras tienen un formato fijo, mientras que ahora se dispone de un número de cabeceras opcionales. La longitud de la cabecera es de 40 bytes, el doble que en IPv4. • Opciones mejoradas: como en IPv4, IPv6 permite incluir información de control en el datagrama (clase de tráfico y etiqueta de flujo); además permite otras opciones que proporcionan facilidades no disponibles en el IPv4, como son la de Multicast (envío de un mismo paquete a un grupo de receptores) y Anycast (envío de un paquete a un receptor dentro de un grupo). • Soporte para reparto de recursos: con esta mejora se soportan aplicaciones tales como vídeo en tiempo real que requiere garantías de ancho de banda y retardo. • Posibilidad de extensión de protocolo: la capacidad de extensión da al IETF la posibilidad de adaptar el protocolo a cambios de en las redes y en los servicios. El espacio de direcciones de 128 bits soluciona el agotamiento del número de direcciones, pero provoca la aparición de otro problema: si empleamos la notación usada para IPv4 la dirección resulta demasiado extensa para trabajar con ella; así, para que las direcciones aparezcan de forma más compacta se representan cada 16 bits en hexadecimal y separados por dos puntos (:), permitiéndose su abreviación mediante el uso de (::) para representar grupos consecutivos de 16 bits cero. El foro IPv6 Como sucede con otras tantas tecnologías, se ha creado el Foro IPv6, un consorcio mundial con casi 80 empresas, cuyo objetivo es fomentar el uso de esta nueva versión, nuevas aplicaciones y soluciones globales, resolviendo problemas y compartiendo conocimientos y experiencias entres sus miembros. Su home page se encuentra en www.ipv6 forum.com Este sitio web contiene información útil elaborada por diversos especialistas entre los que se encuentra Vinton Cerf, el padre fundador de Internet. La suscripción a este Foro cuesta 2.500 dólares al año, y resulta imprescindible para aquellas empresas que necesitan estar puntualmente informadas sobre el nuevo protocolo. Periódicamente organiza simposios y seminarios para informar a los expertos y al público en general. Otra serie de direcciones de Internet relativas a IPv6 son: www.6bone.net un banco de pruebas experimental para IPv6. www.internet2.edu tecnología Internet avanzada. www.6ren.net iniciativa para enlazar redes de investigación sobre IPv6 www.ipv6.org Página de información sobre IPv6 Prueba del interés que despierta este protocolo y el compromiso de la Industria con él, ha sido la celebración recientemente en Madrid del Global IPv6 Summit, con la asistencia de numerosas personalidades, como Vinton Cerf padre de Internet, Latif Ladid presidente del IPv6 Forum (Ericsson-Telebit) y Anna Birulés, ministra de Ciencia y Tecnología. En conclusión, se puede decir que poco a poco la nueva versión del protocolo IP, auténtica base de la nueva Internet, se irá imponiendo y es solo una cuestión de tiempo decir cuando la versión actual IPv4 se verá totalmente reemplazada por la nueva. No es un capricho, es una necesidad incuestionable que se va haciendo más urgente conforme el rango de direcciones IP actuales se va consumiendo.
30 oct 2015
Artículo BIT
El Streaming
El Streaming Conforme las redes aumentan su capacidad para soportar más tráfico, los servidores son más potentes y con más capacidad de almacenamiento, la información es digital y el uso de Internet es masivo. La inclusión de información gráfica en los mensajes es cada vez más habitual Los documentos electrónicos no sólo llevan texto e imágenes, sino que muchos de ellos llevan vídeos incorporados, que pueden ser vistos en tiempo real mientras se descargan, o tienen enlaces a servidores donde obtenerlos. A la hora de diseñar una página Web o preparar un documento electrónico, que combine distintos formatos y medios (hipermedia), se deben tener en cuenta algunas consideraciones para conseguir el efecto deseado. Veamos cada uno de los medios: • Texto: Debe ser sobre todo legible, con unas fuentes (font) y de un color que permita leerlo fácilmente cuando esté sobre un fondo, sin forzar la vista. • Gráficos: Deben ayudar a la comprensión del mensaje que se quiere dar y no sólo distraer la atención. En este punto es muy importante elegir el formato que tendrá la imagen, debido al limitado ancho de banda disponible en general para los usuarios de Internet. Generalmente, es una buena opción algún formato con perdida de información para comprimir más las imágenes; así, por ejemplo, los jpg son buenos para fotos con colores de 24 bit y los gif son ideales para gráficos con pocos colores. No se debe dejar de considerar formatos vectoriales como las imágenes en Flash, que se caracterizan por su calidad y su poco tamaño, lo que contribuye a que la carga de páginas Web se haga con rapidez. El plug-in Flash de la empresa Macromedia, además de movimiento y animación en los gráficos vectoriales, incorpora también la tecnología streaming audio, con lo que podemos incluir en los documentos flash sonidos y música de fondo, todo ello con la posibilidad de que el usuario interactúe con flash desplegando menús, activando animaciones, desplazando objetos, etcétera. • Sonidos: Pueden tener el efecto de enriquecer imágenes, dar algún tipo de retroalimentación, indicar transiciones, etc. Dependiendo de que se necesite sonidos o música, y también del ancho de banda disponible, se pueden usar formatos MIDI (Musical Instrument Digital Interface), WAV (Audio for Windows), etc., dándose preferencia a los que tengan menor tamaño y una mayor capacidad de compresión. Un caso especial es el streaming audio, que se verá más adelante. • Animaciones: Son importantes para la mejor comprensión de procesos dinámicos. Una alternativa es hacerlas con “gifs animados”, y dependiendo del nivel de complejidad e interactividad que se le quiera dar, se puede usar herramientas como Java o Flash, por ejemplo, siendo los métodos antiguos como el push-pull dejados de lado. • Videos: Al igual que las animaciones, los videos son especiales para explicar procesos dinámicos, o eventos especiales, con un alto grado de realismo. Los formatos usados son AVI (Audio Visual Interleave), QuickTime (Macintosh), MPEG (Moving Pictures Experts Group), etc. donde son preferidos los formatos como mpg por su menor tamaño. Por sus características, se tiende actualmente a usar mas el streaming vídeo. Los medios audiovisuales son realmente entretenidos y enriquecen mucho un documento que tan sólo contenga texto, pero tienen un inconveniente, que es el gran tamaño que ocupan y espacio en disco que se requiere para su almacenamiento. Si, además, esa información se va a transmitir, entonces se añade la limitación de ancho de banda del canal de comunicación por el que ha de pasar. Streaming Audio y Vídeo Nuestra cultura se caracteriza por preferir lo visual a lo escrito (ya lo dice el refrán: ”más vale una imagen que mil palabras”), pero el limitado ancho de banda que se tiene en la mayoría de las conexiones a Internet y en las redes corporativas impiden el uso masivo del vídeo, por su gran volumen de información y su dificultad de funcionar en tiempo real. Hay que considerar que el resultado de la producción digital de vídeo resulta en algo más de 200 MB por minuto en calidad de broadcast, suficiente para transmitirse por televisión, pero totalmente inadecuada para difundirse por Internet, ya que nadie estaría dispuesto a bajarse un vídeo de 10 minutos de duración, que superaría los 2 GB, a las velocidades que hoy se consiguen. Así, pues, es necesario reducirlo de tamaño y comprimirlo para poderlo colgar después de un servidor Web, pero los formatos tradicionales como AVI y MPEG aún no consiguen la reducción suficiente, por lo que se requieren nuevas técnicas. Una solución parcial a este problema es el vídeo/audio en “flujo” o “corriente” (stream), también llamada canalización, donde continuamente se solicitan datos de vídeo, o de audio, al servidor, y no se espera a que lleguen todos para poder ver las imágenes u oír el sonido, sino que se va viendo el vídeo y/o escuchando la canción conforme van llegando los datos que lo componen al cliente. Normalmente, el servidor (escalable) adapta el flujo de información a las características de la línea -módem RTC, ADSL, RDSI, etc.- y la capacidad del proceso del cliente Con la técnica de streaming, la reproducción comienza a partir del momento en el que el reproductor recibe los primeros datos, de manera que el usuario puede ver/escuchar el material al tiempo que éste se carga. El servidor, en lugar de enviar los archivos lo más rápidamente que pueda, lo que hace es mantener un flujo más o menos constante hasta llegar al final del archivo. Esto significa que, siempre y cuando el receptor pueda asimilar la información a esa velocidad, el tamaño de los ficheros no tiene importancia. Implementando la tecnología streaming las empresas incrementan el valor de sus contenidos en el Web al incorporar audio y vídeo; pueden desarrollar nuevos modelos de comunicación corporativa y mejorar aplicaciones para comunicación a distancia, por ejemplo, utilizando videoconferencia. Utilizando una tecnología de este tipo una audiencia potencialmente mundial pueda presenciar cualquier tipo de evento, como por ejemplo: acontecimientos deportivos, ceremonias de inauguración, conciertos, congresos y conferencias, seminarios y asambleas, programas de radio o de televisión, etc. Cualquier persona con un ordenador conectado a Internet puede presenciar en directo la retransmisión con sólo acceder al sitio Web del evento con su navegador y tener instalado el software gratuito de reproducción, por ejemplo, RealPlayer de RealNetworks o Mediaplayer de Microsoft, que están ampliamente difundidos y pueden bajarse de Internet fácilmente en unos pocos minutos. Transcurridos unos segundos, el programa comienza a reproducir la información audiovisual que llega al ordenador, al tiempo que continua cargando el resto del fichero, y para contrarrestar los posibles cambios de velocidad que se puedan dar en la línea, por sobrecarga de la red, una parte de la información (varios segundos) queda cargada en el buffer y el ordenador hace uso de ella en el momento en que se produce un descenso de velocidad para compensar la bajada y que el usuario no lo aprecie. En cualquier caso, la información de audio prevalece sobre la de vídeo ya que es más sensible a pérdidas y retardos. Algunas corporaciones han implementado videos en formato MPG-1 (por ser uno de los primeros formatos con compresión cuando aparecieron los CD-ROM), pero como éste ocupa un gran ancho de banda, tiende a desaparecer. Actualmente, existen formatos de videos con menor tamaño (aunque claro está que son con pérdida de información y de menor calidad) pero que permiten que las redes no se sobrecarguen, con la ventaja que ello supone para dar servicio a muchos usuarios simultáneamente. Los actuales sistemas de streaming vídeo, sin estar libres de fallos, permiten por ejemplo conversar cara a cara con otra persona en pequeñas ventanas en la pantalla de trabajo del PC sin mayores problemas, o en un futuro cercano con un teléfono móvil, ya que está previsto que la Release 4 del 3GPP para UMTS ya soporte esta facilidad (audio o vídeo sobre GPRS para un terminal móvil). Como trabaja el streaming vídeo Los productos de streaming vídeo deben comprimir los datos de vídeo, para que éstos viajen por la red más rápidamente, usando un codec (COder/DECoder), también llamado encoder o compresor, que reducen el tamaño del vídeo reemplazando los cuadros originales (del vídeo) con versiones más pequeñas usando algoritmos matemáticos como wavelet, fractales, y transformadas discretas de coseno (DCT/Discrete Cosine Transform). Algunos encoders están basados en estándares como MPEG-1 y H.263. En este punto varía la calidad de la imagen, inversamente, con el grado de compresión que se alcance. Los decoders o reproductores, descomprimen y reproducen el vídeo. Cuando el bajo ancho de banda limita la capacidad del cliente para recibir datos, la tecnología escalable se asegura de no romper el flujo de audio regulando la cantidad de vídeo transmitido. La forma más simple de lograrlo es mediante el algoritmo wavelet, donde se envía menos información por cuadro, perdiendo detalle de la información, pero preservando la tasa de cuadros por unidad de tiempo. Para visualizar información multimedia en un navegador Web, Netscape o Explorer, se necesita tener instalado algún plug-in, que es un programa, o componente de software, que amplia las capacidades del navegador y permite visualizar e interpretar ficheros de texto, de vídeo o de sonido, de distinto formato. Con ellos se puede visualizar tanto animaciones o gráficos. La característica principal de estos programas es que, una vez instalados, son transparentes para el usuario que los utiliza y están totalmente integrados en las páginas web. Diversas empresas desarrollan estas aplicaciones (por ejemplo, Shockwave de Macromedia, Quick Time de Apple y Real Audio de Progressive Networks y Real Player de Real Networks) y su instalación es rápida y sencilla. Para instalarlos, si es que no los traen ya incorporado el navegador, sólo es necesario importar el fichero comprimido, que puede conseguirse de forma gratuita en la red, y ejecutar su rutina de instalación en nuestro ordenador. Los productos que implementan streaming de vídeo y/o sonido más conocidos, que cuentan con cientos de millones de usuarios en todo el mundo, son: • Crescendo por LiveUpdate http://www.liveupdate.com/ Streaming MIDI y MP3. Los reproductores musicales Web (plug-in) son descargables para los navegadores de Netscape y Microsoft. • Quick Time de Apple http://www.apple.com/quicktime/ Streaming Multimedia, que puede incluir texto, gráficos, sonido, música, animaciones, vídeo e incluso escenas de realidad virtual (creadas en ordenador y que simulan un entorno real) en 360º. • Flash y Shockwave de Macromedia http://www.macromedia.com/ Streaming Animation & Video • Mediaplayer http://www.microsoft.com Streaming Video de Microsoft • Real Player de Real Network http://www.real.com/ , Streaming Audio & Video, el más popular, que fue lanzado al mercado en 1995 y que va por la versión 8.0.
30 oct 2015