Almacenamiento de datos en la música

Almacenamiento de datos en la música
Transmisión de datos en la música
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Modificado por última vez en Domingo, 14 Julio 2019 18:29
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Científicos pueden usar datos ocultos en la música para enviar contraseñas Wi-Fi a tu teléfono

Unos investigadores han desarrollado un nuevo método para transmitir datos a los teléfonos inteligentes: incorporándolos en la música. Eso significa que los teléfonos podrían algún día recibir contraseñas de Wi-Fi o información local por medio de melodías que flotan a través de las ondas de aire, sin que se perciba un cambio en el audio que el oído humano pueda percibir.

La innovación será potencialmente más útil en espacios públicos: hoteles, tiendas, museos, centros de transporte y parques, por ejemplo, donde la música de fondo puede transmitir información sobre el lugar o el negocio (y sobre cómo iniciar sesión en la red local de Wi-Fi), así como agregar al ambiente.

Se podría obtener detalles de una exhibición transmitida a tu teléfono por una galería de arte, noticias de ofertas especiales en unos grandes almacenes o los horarios de los próximos trenes, sin tener que tocar tu teléfono.

Los investigadores detrás de la técnica, de ETH Zurich en Suiza, dicen que son imperceptibles los cambios que la transmisión de datos hace a la música. Sin embargo, cuantos más datos se necesiten cambiar, mayor será la modificación del archivo de audio: es posible alcanzar velocidades de alrededor de 200 bits o 25 caracteres por segundo sin un cambio notable.

"En teoría, sería posible transmitir datos mucho más rápido", dice uno de los investigadores, Simon Tanner. "Pero cuanto más alta es la velocidad de transferencia, más pronto los datos se vuelven perceptibles como sonido interferente, o se resiente la calidad de los datos".

No tiene suficiente ancho de banda para transmitir las obras de Shakespeare, pero definitivamente es suficiente para enviar un código de acceso Wi-Fi para que no tengas que escribir uno cuando llegues a un nuevo hotel o centro de conferencias.

Las modificaciones reales se aplican a las notas dominantes de una pieza musical, superponiendo cada nota con dos notas ligeramente más altas y dos más bajas, con un proceso similar aplicado a los armónicos de la nota más fuerte.

"Cuando escuchamos una nota fuerte, no notamos notas más suaves con una frecuencia ligeramente más alta o más baja", dice Manuel Eichelberger, otro de los investigadores de ETH Zurich. "Eso significa que podemos usar las notas fuertes y dominantes en una pieza musical para ocultar la transferencia de datos acústicos".

Para la técnica, funciona mejor la música con muchas notas dominantes, así que piensa en los últimos éxitos del pop en lugar de una sutil música de fondo.

Muestras de audio

Almacenar los datos solo afecta marginalmente a la música en sí. Las diferencias apenas pueden ser escuchadas. Aquí hay una muestra de audio de una actuación de ETH Big Band (© Henning Eckels (comp./arr.)).

Los datos se han incorporado en este flujo de música a una velocidad de 300 bits por segundo. Específicamente, la URL corta de este artículo de noticias http://www.ethz.ch/daten-in-musik se repite cada 0,7 segundos. El algoritmo para recibir los datos todavía no está disponible públicamente como una aplicación para teléfonos inteligentes.

A modo de comparación: la versión original sin cambios.

Un mapa de las notas modificadas se coloca en el rango de frecuencia de 9.8–10 kHz, una parte del espectro de frecuencia que apenas es captada por el oído humano. El último paso del proceso es el micrófono en un teléfono inteligente, que se puede cebar a través de una aplicación para capturar los datos que se envían.

En una industria que se está preparando para la llegada del 5G, es interesante ver algo mucho más lento, pero mucho más conveniente para ser propuesto y demostrado. Incrustar datos en la música podría ser otra forma de mantener nuestros teléfonos conectados en los próximos años.

Referencia: Eichelberger M, Tanner S, Voirol G, Wattenhofer R: Imperceptible Audio Communication [PDF]. 44th IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), Brighton, 12-17 May 2019


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