El Adaptive Transform Acoustic Coding (ATRAC, podría traducirse al español como Codificación según una transformación acústica adaptativa) es un conjunto de codecs de audio desarrollados por la compañia japonesa Sony a principios de los 90. Fue diseñado para ser usado junto con los reproductores portátiles de audio basados en MiniDisc(lanzados en 1992), los cuales utilizaban un disco óptico similar a un CD-Rom (ambos utilizan un láser de lectura de 780nm) pero de 6.4 cm de diametro en lugar de los 12cm de un CD-Rom. En un MiniDisc se pretendía almacenar el mismo tiempo de audio que en un CD-Audio tradicional(hasta 80 minutos) pero un minidisc sólo tiene 160Mb de capacidad (si en vez de audio se almacenan datos, en un MiniDisc se puede almacenar solo hasta 140 Mb)mientras que en un CD-Rom se pueden almacenar hasta 700Mb,luego es necesario comprimir ese audio con algún tipo de códec: el códec creado fue el ATRAC. Además, el bitrate máximo que era capaz de soportar un MiniDisc es de 292KBps frente a los 1411KBps.
En la siguiente imagen puede verse una imagen del primer MiniDisc comercial, el Sony MZ1:
En un principio nacieron como un soporte para la grabación de audio, pero a mediados de los 90 varias discográficas (principalmente Sony Music) empezarón a vender MiniDisc comerciales ya grabados, del mismo modo que se distribuían los CD-Audio. Esto revitalizó la venta de MiniDisc pero a pesar de ello jamás llegaron a tener una gran repercusión fuera del mercado japonés, a pesar de que aventajaban a los reproductores portátiles basados en CD-Audio(conocidos como DiscMan) en tamaño y portabilidad y además incorporaban un sistema "Anti-Skip" para que la música no se interrumpiese con el movimiento del reproductor. En la siguinte imagen puede verse un reproductor de MiniDisc actual
Desde comienzos de década hasta el último año Sony posicionó a los reproductores de MiniDisc como la máxima competencia a los reproductores portatátiles de MP3. Sin embargo, el gran público se decantó por estos últimos y Sony abandonó casi totalmente el MiniDisc y comenzó a vender reproductores portátiles de MP3 que, por supuesto, permitían la reproducción de su códec propietariao ATRAC(además del WMA de Microsoft, que aunque a los reproductores portátiles se les denomine "reproductores de MP3", más del 90% de estos permiten WMA).
En el año 2004 nació un nuevo formato MiniDisc: el HI-MD, con una capacidad máxima de 1Gb, tanto para audio como para datos.Como códecs de audio incorporaban PCM(códec sin pérdida que permitía hasta 94 minutos de audio), HI-SP(hasta 8 horas de audio) y HI-LP(hasta 34 horas de audio en un HI-MD) además de ATRAC (unas 16 horas) y MP3(solo en las últimas versiones, también hasta 16 horas de audio).La siguiente figura muestra uno de esos discos de alta densidad:
Ahora que ya sabemos porqué se creó el ATRAC hablemos de el:
Al igual que otros códecs como MP3 o AAC, ATRAC realiza una codificación perceptual de la señal de audio aprovechando los "defectos" del odio humano para eliminar sonidos inaudibles por este, como aquellos que están fuera del rango frecuencial 20-20.000Hz y los tonos que están por debajo del umbral de enmascaramiento(un tono estará enmascarado si tiene la misma frecuencia que otro y este otro tiene mayor potencia). Gracias a esto puede reducirse el bitrate con respecto al del CD-Audio como muestra la siguiente tabla:
CD-Audio (usa PCM)(estéreo) | ATRAC1(estéreo) | ATRAC3(estéreo) | ATRAC3plus(estéreo) | |
Bitrate | 1411Kbps(44100muestras/segundo*16bits/muestra/2canales) | 292Kbps | 132Kbps | 64Kbps |
Tamaño de una canción de 4 minutos | 41.33MB(1411kbps/8Bits/byte/1024KB/MB*60s/minuto*4minutos) | 8.55MB(292/8/1024*60*4) | 3.86MB(132/8/1024*60*4) | 1.875MB(64/8/1024*60*4) |
Como se ve en la tabla se han desarrollado 4 versiones de ATRAc a lo largo de la historia:>
En la siguiente figura(cortesia de Wikipedia.org) puede verse este proceso graficamente:
Posteriormente se hace un análisis similiar al de ATRAC1 (MDCT,análisis psicoacústico y del umbral de enmascaramiento...) pero ahora se usa una
codificación entrópica, en la que se asigna un código a cada simbolo en función de la probabilidad de que este ocurra(a mayor probabilidad, simbolo más
corto). En concreto, la longitud del código asociado a un simbolo es igual a
ATRAC3plus: Es un nuevo avance hacía la perfección del códec ATRAC y actualmente se usa en los aparatos de Sony HI-MD, la serie de reproductores de audio portátiles Walkman,todos los DiscMan actuales, los ordenadores de mano VAIO Pocket y las consolas PlayStation 3 y PlayStation Portable.
Las mejores con respecto a versiones anteriores vienen del uso de 16 subbandas(en lugar de las 4 de ATRAC3 o las 3 de ATRAC) y el uso de una MDCT con ventanas de 4096() muestras y del uso de algoritmos de asignación de bits más eficientes. Además, en esta versión es posible seleccionar un bitrate de entre la lista compuesta por 48, 64, 96, 128, 160, 192, 256, 320, y 352 Kbps. Los últimos valores de bitrates son ligeramente excesivos pues según algunos estudios ATRAC3plus a 64 Kbps ya presenta una calidad similar al MP3 a 128Kbps, calidad que se considera transparente para la mayoría de las personas.
ATRAC3 Advanced Lossless: Es la última incorporación a la gama de códecs ATRAC y es un algoritmo de códificación sin pérdida que consigue un tamaño de archivo de entre el 30 y el 80% del original, dependiendo de la pista en cuestión.
Este algoritmo es una ampliación de ATRAC· y ATRAC3plus pues lo que hace es simplemente almacenar la información de la señal original que los 2 anteriores desechaban y guardarla de forma separada. De esta forma está información se puede desechar y estar en los casos anteriores o añadir y así tener un algoritmo sin pérdida alguna. Gracias a esto se favorece la compatibilidad hacia atrás.