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  1. 1. Vídeo Digital Eduardo Borda D Agua
  2. 2. Vídeo Digital • O Vídeo pode ser definido como sendo: a informação visual dinâmica capturada do mundo exterior. Em contrapartida, a informação visual dinâmica sintetizada pelo computador é designada por Animação. • Adicionalmente, o vídeo poderá, ou não, ser acompanhado pela respectiva faixa de som.
  3. 3. Vídeo Digital • Este media consome um tremendo volume de memória e exige um elevado esforço de processamento. • Assim sendo, o vídeo digital foi o último media a tornar-se acessível e popular no mundo dos computadores pessoais. • Somente a partir do meio da década de 90, é que o vídeo passou a ser comum nos PC.
  4. 4. Vídeo Digital • No entanto, a utilização do vídeo digital apresenta uma série de vantagens: – Fácil edição do vídeo e do respectivo áudio; – Adição de variadíssimos efeitos e filtros; – Restauro e Correcção mais eficaz de defeitos e irregularidades; – Fácil adição de legendas e títulos; – Combinação com gráficos e animações; – Armazenamento e transmissão simplificadas.
  5. 5. cinema amador. • Actualmente, a esmagadora maioria dos filmes, programas de TV e reclames são editados digitalmente. • Com as câmaras digitais cada vez mais baratas, a utilização do vídeo digital, ao nível do utilizador comum, é cada vez mais popular na criação de vídeos domésticos, bem como um grande impulsionador do
  6. 6. • O desenvolvimento do DVD disponibilizou e continua a disponibilizar um vastíssimo leque de filmes, documentários e outros títulos, em formato digital, ao grande público. • Por sua vez, o codec DivX possibilitou um elevado intercâmbio de vídeos digitais através da Internet. Igualmente, as webcams e os telemóveis de última geração possibilitam a comunicação através de vídeo digital.
  7. 7. • Adicionalmente, um aspecto que irá revolucionar a televisão, tal como a conhecemos, e que consiste na Televisão Digital assenta solidamente no domínio do vídeo digital. • Num futuro próximo, a televisão digital será muito comum e extremamente difundida.
  8. 8. Características • As características mais importantes de um vídeo digital são: – Resolução; – Razão de Aspecto; – Profundidade de Cor; – Frame Rate; – Taxa de Compressão; – Formato e Codec.
  9. 9. Características • Também existe todo um conjunto de características associadas a respectiva faixa sonora: – Frequência de Amostragem; – Quantificação; – N.º de Canais e – Codec.
  10. 10. Resolução • A resolução de um vídeo é expressa pelo: n.º de colunas de pixels vezes o n.º de linhas de pixels. • Exemplos: 640 x 480 : Resolução NTSC 320 x 240 : Resolução de ¼ de NTSC 768 x 576 : Resolução PAL 384 x 288 : Resolução de ¼ de PAL
  11. 11. Resolução • Uma resolução mais elevada implica uma qualidade e nível de detalhe superior. • Adicionalmente, se for necessário projectar o vídeo num ecrã de dimensões superiores ou numa tela de projecção, é necessário utilizar uma resolução elevada. Caso contrário, a qualidade visual do vídeo ficará comprometida.
  12. 12. Resolução • Por outro lado, resoluções progressivamente mais elevadas implicam um maior consumo de memória e esforço de processamento. • O processo de edição de um vídeo digital, com uma resolução superior, exige um PC com um desempenho e recursos excepcionais. • A fiabilidade do processo de edição degrada-se com o aumento da resolução.
  13. 13. Razão de Aspecto • A razão de aspecto de um vídeo é a relação de proporção existente entre o n.º de colunas de pixels e o n.º de linhas de pixels, e é expressa por uma fracção. • Exemplos: • 4:3 ou 1.33:1 – Conhecido por Academy Standard, foi utilizado no cinema até à década de 50. É também utilizado pela TV, nos formatos: PAL, NTSC e SECAM.
  14. 14. Razão de Aspecto • Exemplos: • 5:3 ou 1.66:1 – Todas as razões de aspecto superiores ou iguais a esta são classificadas como WideScreen. A partir da década de 50, o cinema adoptou uma série de razões de aspecto WideScreen. • 16:9 ou 1.78:1 – Utilizada pela HDTV (High Definition TV) e pelo formato PAL Plus.
  15. 15. Razão de Aspecto • Exemplos: • 1.85:1 – Conhecido por Academy Flat. É bastante utilizado no cinema desde a década de 50 até à actualidade. • 2.35:1 – Conhecido por Anamorphic Scope. É, também, muito utilizado no cinema desde a década de 50 até aos dias de hoje. Utilizado pelos sistemas: Panavision e CinemaScope.
  16. 16. Razão de Aspecto 1.33:1 (4:3) Academy Standard 1.85:1 Academy Flat 2.35:1 Anamorphic Scope 1.33:1 (4:3) Academy Standard 1.85:1 Academy Flat 2.35:1 Anamorphic Scope
  17. 17. 1.33:1 – The Wizard of Oz (1939) 1.85:1 – The English Patient (1996) 2.35:1 – The Thin Red Line (1998)
  18. 18. • É possível obter a razão de aspecto de um vídeo a partir da sua resolução: • Resolução: 640x480 1º Método: 640/480 § 1.33 que equivale a 1.33:1 2º Método: 640/480 (se dividir por 10) = 64/48 (se dividir por 8) = 8/6 (se dividir por 2) = 4/3 que equivale a 4:3
  19. 19. • Uma razão de aspecto widescreen permite um melhor aproveitamento do campo visual do espectador. Adicionalmente, em termos cinematográficos é possível criar cenas com maior impacto visual. • A maioria dos monitores continuam a utilizar a razão 4:3. No entanto, já existe um n.º crescente de monitores widescreen.
  20. 20. Profundidade de Cor • A profundidade de cor consiste no n.º de bits associado a cada pixel. Este conjunto de bits é utilizado para definir a cor existente nesse pixel. • Exemplos: 24 bits – Modelo RGB 16 bits – Modelo YUV 4:2:2 12 bits – Modelo YUV 4:1:1
  21. 21. Profundidade de Cor • Quanto maior for a profundidade de cor, ou seja o n.º de bits associado a cada pixel, maior será o n.º de cores disponível. • O modelo RGB associa 24 bits a cada pixel, 8 bits por cada uma das componentes (Vermelho, Verde e Azul), disponibilizando assim um total de aproximadamente 16 milhões de cores.
  22. 22. Profundidade de Cor • No entanto, o modelo YUV é geralmente mais adequado para o vídeo digital e o modelo RGB mais adequado para imagens estáticas, gráficos e animações. • O modelo YUV exige menos memória e em contrapartida disponibiliza uma qualidade visual equivalente ao modelo RGB, no caso de um vídeo digital.
  23. 23. Profundidade de Cor • O modelo YUV baseia-se no facto do olho humano ser mais sensível à diferença do brilho entre dois pixels vizinhos, do que a diferença do tom de cor existente entre esses mesmos pixels. • Nesse sentido, um n.º de bits mais elevado é utilizado para representar o nível de brilho e um n.º de bits mais reduzido é usado para definir o tom de cor.
  24. 24. Frame Rate • Um vídeo digital consiste numa sequência de imagens, que geralmente são designadas por frames. Para obter a ilusão de movimento, é necessário que pelo menos 10 imagens sejam visualizadas por segundo. • O Frame Rate define o n.º de imagens visualizadas por segundo. Quanto maior o valor de Frame Rate mais fluído será o movimento existente no vídeo.
  25. 25. Frame Rate • Exemplos de Frame Rates: 10 fps a 16 fps – Cinema de 1891 a 1930 24 fps – Cinema a partir de 1930 até à actualidade 25 fps – Televisão no sistema PAL e SECAM 30 fps – Televisão no sistema NTSC (aprox.) • Nota: fps (frames per second – imagens por segundo)
  26. 26. Frame Rate • Um vídeo com um frame rate baixo, inferior a 15 fps, produz movimentos pouco fluidos e de certa forma mais artificiais. • Os vídeos com cenas de acção muito rápidas e vertiginosas são as que mais sofrem com um baixo frame rate. • Idealmente, um vídeo deverá possuir um frame rate de 24 fps ou superior. No entanto, 15 fps é muitas vezes um valor aceitável.
  27. 27. Consumo de Memória • Para calcular a quantidade de memória consumida por um determinado vídeo digital é necessário utilizar a seguinte fórmula: QM=NCxNLxPCxFRx¨t NC = N.º de Colunas NL = N.º de Linhas PC = Profundidade de cor (em bytes) FR = Frame Rate ¨t = Duração (em segundos)
  28. 28. • Exemplo: – Qual a quantidade de memória necessária para armazenar um vídeo digital com uma resolução de 640x480, codificado no modelo RGB, com um frame rate de 30 fps e uma duração de um minuto (sem compressão): QM=NCxNLxPCxFRx¨t QM=640x480x3x30x60=1658880000 bytes QM=1.54495 Gbytes
  29. 29. Taxas de Compressão • Como foi visto, um vídeo digital pode ocupar uma imensa quantidade de memória. Assim sendo, é absolutamente necessário utilizar um algoritmo de compressão que reduza substancialmente o volume de memória necessário. • As taxas de compressão são representadas no formato de uma fracção: • 1:12 – Implica dividir por 12 o volume original.
  30. 30. Compressão de vídeo digital • Um algoritmo de compressão de vídeo digital atinge o seu objectivo removendo: – Correlações Espaciais e – Correlações Temporais. • Existem algoritmos que removem unicamente as correlações espaciais. No entanto, os mais eficientes removem ambos os tipos de correlação.
  31. 31. Compressão de vídeo digital • O algoritmo de compressão, que comprima cada frame individualmente, ou seja, um a um, é considerado um algoritmo que só remove as correlações espaciais do vídeo. • Este algoritmos de compressão são pouco eficientes e nunca são utilizados pelos codecs de distribuição, sendo mais populares entre os codecs de autoria.
  32. 32. • O algoritmo de compressão, que comprima cada frame levando em consideração as semelhanças existentes entre esse frame e os frames vizinhos, é considerado um algoritmo que remove as correlações temporais do vídeo. • Todos os algoritmos que removam este 2º tipo de correlação também removem o 1º tipo.
  33. 33. • Este tipo de algoritmo é consideravelmente mais eficaz. Obtêm-se assim taxas de compressão mais elevadas. • Estes algoritmos são muito populares nos codecs de distribuição, como por exemplo: DivX, Xvid, 3ivx e nas normas MPEG. • No entanto, também são consideravelmente mais exigentes em termos de processamento.
  34. 34. • A remoção das correlações temporais é particularmente útil num vídeo, visto que os vários frames encontram-se interrelacionados ao nível do conteúdo. • Ou seja, o frame actual é geralmente muito parecido com os frames vizinhos (o antecessor e o sucessor). Só quando ocorre um corte cinematográfico, é que o conteúdo altera totalmente.
  35. 35. Formatos de Ficheiros • Um vídeo digital é armazenado na memória auxiliar de um PC num ficheiro com um determinado formato. • Os formatos de ficheiros de vídeo geralmente disponibilizam uma série de Codecs. • Um Codec é um algoritmo de compressão e descompressão do vídeo digital. A escolha do Codec mais adequado é crucial para garantir um consumo de memória aceitável.
  36. 36. Microsoft AVI • O formato AVI (Audio Video Interlaved) foi desenvolvido, pela Microsoft, como o formato standard de vídeo digital para o ambiente Windows. • Inicialmente, o objectivo primário deste formato consistia em suportar um vídeo com uma resolução de 320x240 com um frame rate de 15 fps sem hardware dedicado.
  37. 37. Microsoft AVI • Hoje em dia, este formato disponibiliza um grande conjunto de codecs orientados para os mais diversos fins. • Apesar da Microsoft ter desenvolvido uma tecnologia mais avançada, o Windows Media, que supostamente deveria substituir o AVI, este último continua ainda a ser muito utilizado
  38. 38. Microsoft AVI • Codecs para distribuição: – Microsoft MPEG-4; DivX 3; DivX 6; XviD; 3ivx; Indeo 5 • Codecs para autoria: – DV; Huffyuv1 e Avid AVI 2 • Codecs antigos: – Cinepak; Indeo 4 e 3; DivX 4 e 5; Microsoft RLE; Microsoft Video 1 e etc.
  39. 39. Codecs do AVI • Microsoft MPEG-4: – Este codec é o antecessor dos actuais codecs Windows Media. A partir da versão 3, este codec passou a ser designado por Windows Media 7. – Qualidade visual muito boa; taxa de compressão excelente; bastante comum no Windows 2000 e XP, disponível gratuitamente no site da MS. – Estranhamente, este codec da Microsoft nada tem haver com a norma MPEG-4.
  40. 40. Codecs do AVI • DivX 3: – O infame DivX é provavelmente um dos codecs mais conhecidos e controversos. Muito utilizado por piratas e hackers para a distribuição ilegal de vídeos digitais. – O DivX 3 é fundamentalmente uma versão pirateada e melhorada do MS MPEG-4 v3. – Este codec foi desenvolvido sem autorização da MS e é ilegal, se bem que muito popular.
  41. 41. Codecs do AVI • DivX 3: – Existem duas variantes: o Fast-Motion e o Low- Motion. A 1ª variante é orientada para vídeos com movimentos rápidos e vertiginosos, a 2ª variante é orientada para vídeos com menos acção. – Boa Qualidade Visual; Excelente taxa de compressão; instalação obrigatória; existem muitas versões de diferentes origens o que produz sérios problemas de compatibilidade.
  42. 42. Codecs do AVI • DivX 6: – Este codec, lançado em Março de 2006, é uma evolução do DivX 5 e do DivX 4 (que foram desenvolvidos legalmente, sem ligação com a versão 3). – Excelente Qualidade Visual; Taxa de Compressão muito boa; instalação obrigatória; existem ainda poucas variantes, no entanto, possui menos problemas de compatibilidade que o seu “antepassado” ilegal.
  43. 43. Codecs do AVI • XviD: – Muito falado e com uma popularidade crescente. – Uma evolução do MPEG-4, tendo também a particularidade de ser um formato aberto. – Boa Qualidade Visual e Excelente Taxa de Compressão, instalação obrigatória, existem alguns problemas de compatibilidade variáveis de computador para computador.
  44. 44. Codecs do AVI • 3ivx: – Outra evolução do MPEG-4. Disponível em muitas plataformas (Windows, Mac, Linux e Unix). – Qualidade muito boa; Taxa de Compressão excelente. Instalação obrigatória. Compatibilidade muito boa.
  45. 45. Codecs do AVI • Indeo 5: – Codec com um longo historial no Windows. – Não é muito indicado para a distribuição na WWW. No entanto, é bastante adequado para a distribuição em CD-ROM (Jogos e outras aplicações multimédia). – Boa Qualidade Visual; Taxa de Compressão Média. Encontra-se disponível em muitas versões do Windows. Compatibilidade muito boa.
  46. 46. Codecs do AVI • DV: – Codec de autoria; – Usado pelas Câmaras de Vídeo Digital; – Existem os modos: PAL e NTSC; – Disponibiliza um método de compressão relativamente pouco eficaz; – Variantes: AVID DV; Canopus DV; DVSoft e Microsoft DV (do Melhor para o Pior).
  47. 47. Codecs do AVI • Huffyuv: – Codec de autoria; – Utiliza uma técnica de compressão sem perdas, muito rápida, mas com uma fraca taxa de compressão. – Ideal para a captura de vídeo de fontes não DV, ou seja analógicas (TV, VHS, etc.). – Suporta os modelos YUV e RGB.
  48. 48. Codecs do AVI • Avid AVI 2: – Codec de autoria; – Permite a escolha de várias taxas de compressão, ou alternativamente, possibilita o armazenamento do vídeo digital não comprimido; – Fiabilidade pouco elevada; – Indicado somente no caso de se utilizar hardware ou software da AVID.
  49. 49. QuickTime MOV • Este formato foi desenvolvido originalmente para o ambiente Macintosh, mas rapidamente ficou disponível para os PC no ambiente Windows. • É um formato mais avançado e complexo que o AVI, disponibilizando várias pistas de vídeo e de áudio, ao contrário do AVI que disponibiliza uma só pista para vídeo e outra para o áudio.
  50. 50. • O formato AVI, instalado no Windows por defeito, só possui alguns codecs (a maior parte obsoleta). Os codecs mais avançados deverão ser instalados pelo utilizador. • A instalação do QuickTime no Windows já inclui toda uma série de codecs avançados, não sendo necessário a posterior instalação dos mesmos.
  51. 51. • Em temos de compatibilidade, é mais seguro disponibilizar um determinado ficheiro no formato MOV. • Por outro lado, o QuickTime necessita de ser instalado no Windows, ao contrário do AVI que é instalado de origem. • Existe a tendência irritante de perguntar ao utilizador se pretende realizar o update.
  52. 52. • Adicionalmente, a maioria dos codecs disponibilizados são de autoria e poucos são de distribuição. • Os codecs de distribuição são mais populares (e utilizados) do que os codecs de autoria. Assim sendo, a característica anterior poderá ser encarada como uma desvantagem.
  53. 53. • Codecs para distribuição: – Sorenson Video 3; MPEG-4 Video; 3ivx e H.263 • Codecs para autoria: – DV; Animation; Blackmagic 10-bit e 8-bit; Graphics; Motion-JPEG; PNG; Component Video e None. • Codecs antigos: – Cinepack; Video; Sorenson 2; H.261.
  54. 54. Codecs do MOV • Sorenson Video 3: – Um dos codecs mais populares do MOV e um dos mais utilizados pelos profissionais; – Um dos melhores codecs de distribuição; – Qualidade Visual muito boa; uma boa Taxa de Compressão e um nível muito bom de Compatibilidade.
  55. 55. Codecs do MOV • MPEG-4: – Baseado na norma com o mesmo nome, ao contrário de muitos impostores do AVI e alguns poucos do MOV. – No entanto, este codec é inferior ao codec anterior (Sorenson Video 3). – Boa Qualidade Visual, uma Boa Taxa de Compressão e um nível de Compatibilidade muito bom.
  56. 56. Codecs do MOV • 3ivx: – Equivalente ao codec 3ivx do AVI. – Consultar o respectivo acetato, para mais informações.
  57. 57. Codecs do MOV • H.261: – Baseado num standard para vídeo-conferência. – Limitado a baixa resoluções: 352x288 e inferiores. – Boa Qualidade Visual (desconsiderando a baixa resolução), uma Boa Taxa de Compressão e um nível de Compatibilidade muito bom.
  58. 58. Codecs do MOV • DV: – Codec de autoria; – Usado pelas Câmaras de Vídeo Digital; – Existem os modos: PAL e NTSC; – Disponibiliza um método de compressão relativamente pouco eficaz; – Variantes: AVID DV; DV-PAL/NTSC (do Melhor para o Pior).
  59. 59. Codecs do MOV • Animation: – Codec de autoria orientado para animações; – Método de Compressão sem perdas, rápido mas com taxas de compressão baixas. – Disponibiliza um canal alpha (transparência).
  60. 60. • BlackMagic 10-bits: – Codec de autoria orientado para vídeo de alta qualidade de imagem; – Desenvolvido pela DeckLink; – Exige instalação à parte da instalação do QuickTime; – Ideal para ser utilizado por placas de captura de vídeo de alta qualidade; – Existe uma versão de 8-bits para vídeo digital com qualidade normal.
  61. 61. • Graphics: – Codec de autoria orientado para animações simples e que não sejam foto-realistas. – Limitado a 256 cores (profundidade de cor de 8 bits). – Método de Compressão sem perdas, rápido mas com taxas de compressão baixas. – Disponibiliza um canal alpha (transparência).
  62. 62. • M-JPEG: – Um dos Codecs de autoria mais antigos; – Comprime cada frame, independentemente dos frames vizinhos, utilizando o algoritmo de compressão do JPEG. – Método de compressão com perdas pouco eficiente para vídeo e animação. – Muito popular no passado. No entanto, caiu progressivamente em desuso.
  63. 63. • PNG: – Codec de autoria; – Comprime cada frame, independentemente dos frames vizinhos, utilizando o algoritmo de compressão do PNG. – Método de compressão sem perdas.
  64. 64. • Component Video: – Codec de autoria; – Codificação em YUV 4:2:2, Sem Compressão. • None: – Codec de autoria; – Codec standard do DirectShow. – Codificação em RGB, Sem Compressão.
  65. 65. MPEG • O MPEG é um conjunto de normas para a codificação de vídeo digital e respectiva faixa de áudio. • A sigla MPEG é constituída pelas iniciais de Motion Picture Expert Group. • Este grupo é composto por uma série de organizações (aprox. 350), com interesse profissional ou académico no domínio do vídeo digital.
  66. 66. MPEG • Existem as seguintes normas (standards) MPEG: • MPEG-1; • MPEG-2; • MPEG-3; • MPEG-4; • MPEG-7; • MPEG-21.
  67. 67. MPEG-1 • Norma inicial para a compressão de vídeo e áudio digital. • Qualidade visual equivalente ao VHS. • Suporta, unicamente, vídeo não-interlaçado. • Adoptado pelo standard Video CD e pelo MP3 (adaptado da 3ª Camada de Áudio). • A norma MPEG-1 é composta por 5 partes.
  68. 68. MPEG-1 • Partes da norma MPEG-1: 1. Sincronização do Vídeo e Áudio; 2. Codec de Compressão para sinal de vídeo não- interlaçado; 3. Codec de Compressão com perdas para o sinal de áudio: • MP1 (MPEG-1 Part 3 Layer 1); • MP2 (MPEG-1 Part 3 Layer 2); • MP3 (MPEG-1 Part 3 Layer 3);
  69. 69. MPEG-1 • Partes da norma MPEG-1 (cont.): 4. Procedimentos para teste de conformidade e 5. Software de Referência. • O MPEG-1, como norma de vídeo digital, caiu em desuso, sendo rapidamente ultrapassada pela norma MPEG-2.
  70. 70. MPEG-2 • Norma para a compressão de vídeo e áudio digital orientada para TV digital difundida por cabo ou por satélite. • Suporta vídeo interlaçado e vídeo não- interlaçado. • Elevada Qualidade visual. • Adoptado pelo DVD e pela HDTV.
  71. 71. MPEG-2 • Utiliza um algoritmo de compressão, designado por compensação de movimento, que remove as correlações temporais e as espaciais do vídeo digital. • O MPEG-2 codifica os frames em grupos, segundo a estrutura GOP (Group of Pictures). • Cada frame é classificado como sendo: um I-Frame, um P-Frame ou um B-Frame.
  72. 72. Compensação de Movimento • Este algoritmo assenta no seguinte princípio: – Para um determinado intervalo de tempo, os frames são similares entre si e, assim sendo, um determinado frame poderá ser construído a partir dos seus vizinhos. • Nesse sentido, um Reference Frame é um frame a partir do qual os outros frames são construídos.
  73. 73. F1 F2 F3
  74. 74. • Parte do conteúdo do frame F2 pode ser obtido do frame F1 (a lebre e a tartaruga). • Assim sendo, o frame F1 é o Reference Frame do frame F2. F1 F2
  75. 75. • O conteúdo, comum a frames vizinhos, é designado por macrobloco. • Um macrobloco é um quadrado de 16x16 pixels contendo parte do conteúdo visual do vídeo que é comum aos dois frames. • O conteúdo de um macrobloco consiste geralmente num padrão de pixels dificilmente identificado pelo o olho humano.
  76. 76. • Vector de Movimento: – Este vector indica a translação espacial que um determinado macrobloco sofreu entre frames consecutivos. F1 F2 Macrobloco
  77. 77. • I-Frame (Intracoded Frame): – O I-Frame é um frame que não é construído à custa de outros frames. – O frame F1 não é construído a partir de outro frame, sendo assim, toda a informação necessária para construir o frame F1 existe no próprio frame. – Nestas condições o frame F1 é um I-frame.
  78. 78. • Por definição, nenhum frame pode ser um Reference Frame de um I-Frame. • Um I-Frame dá um excelente Reference Frame visto que possui toda a informação relativa ao seu conteúdo e não necessita de aceder a outro frame para obtê-la. • Assim sendo, um I-Frame é quase sempre um Reference Frame, no entanto, um Reference frame nem sempre é um I-Frame.
  79. 79. • P-Frame (Predicted Frame): – O P-Frame é um frame que é construído à custa de um frame antecedente. – O frame F2 é construído a partir de frame F1, e nesse sentido, o frame F2 é um P-frame. – O macrobloco é removido do F2, sendo substituído por uma referência ao macrobloco existente no F1 e pelo respectivo vector de deslocação.
  80. 80. • B-Frame (Bidirectional Frame): – O B-Frame é um frame que é construído à custa de um frame antecedente e de um frame precedente. F1 F1 ou F3 F3 F1 F2 F3
  81. 81. • Em termos de consumo de memória: – Um P-frame ocupa em média 10% da memória necessária para armazenar um I-frame; – Um B-frame ocupa em média 2% da memória necessária para armazenar um I-frame. • Quanto maior for a percentagem de I-Frames, no vídeo, maior será a qualidade final e menor será a taxa de compressão.
  82. 82. • A estrutura GOP agrupa os frames em conjuntos de 15 frames: I BB P BB P BB P BB P BB • Também existem variantes com 12 frames: I BB P BB P BB P BB
  83. 83. • O exemplo da “Tartaruga e da Lebre” encontra-se extremamente simplificado, quando comparado com a realidade. • O principal objectivo deste exemplo é o de facilitar a compreensão do algoritmo da Compensação de Movimento. • Na realidade, as diferenças entre frames seriam mais subtis e eram necessários muitos mais frames para representar todo o vídeo.
  84. 84. MPEG-3 • Norma para a compressão de vídeo e áudio digital orientada originalmente para a HDTV (High Definition TV – Televisão de Alta- Definição). • No entanto, esta norma foi abandonada em favor da norma MPEG-2, quando se decidiu que esta última seria adequada para a HDTV. • Não confundir MPEG-3 com MP3.
  85. 85. MPEG-4 • Norma para a compressão de vídeo e áudio digital orientada para: a Web, o videofone, a difusão de TV e para a distribuição por CD. • Geralmente, é utilizada com o intuito de possibilitar o streaming video (vídeo em tempo real), através da Internet e da rede de telemóveis.
  86. 86. MPEG-4 • Suporta VRML, o que possibilita a combinação do vídeo com rendering 3D (gráficos e animações). • É uma norma orientada ao objecto, possibilitando objectos de: vídeo; áudio e VRML. • Suporta, igualmente, a especificação: Digital Rights Management (direitos de cópia).
  87. 87. MPEG-4 • O codec Microsoft MPEG-4 disponível no AVI não é compatível com a norma MPEG- 4, apesar da semelhança entre as designações. O grupo MPEG não aceitou a proposta da Microsoft para o MPEG-4. • No entanto, o codec MPEG-4 disponível no QuickTime MOV já é compatível com a norma MPEG-4.
  88. 88. MPEG-7 • Ao contrário das normas anteriores, a norma MPEG-7 não é orientada para a compressão de vídeo e áudio digital. • Esta norma é orientada para a descrição multimédia do conteúdo de um determinado vídeo. Esta descrição pode estar associada a um determinado evento no vídeo ou a um dado instante ou intervalo temporal.
  89. 89. MPEG-7 • Num determinado vídeo de um filme, a descrição associada poderia ser: o nome dos actores e personagens em cena, o local em que a cena se desenrola e outro tipo de informação pertinente sobre o vídeo em causa. • As legendas são outro exemplo de descrição que pode estar associada ao vídeo.
  90. 90. MPEG-7 • Esta norma permite associar um imenso volume de informação ao vídeo. Estas informações são designadas por meta-dados. • A norma MPEG-7 define: – Uma série de esquemas de descrição; – Uma linguagem para definir as descrições, designada por DDL (Description Definition Language); – E um esquema de codificação da descrição.
  91. 91. MPEG-7 • A norma MPEG-7 é extremamente útil para uma pesquisa eficiente de grandes arquivos de vídeo digital. • A BBC está a desenvolver uma gigantesco arquivo de vídeo digital de todo o seu imenso espólio de vídeo analógico. Este arquivo recorre à norma MPEG-7 para a criação das descrições.
  92. 92. MPEG-7 • Como exemplo: um profissional da BBC poderá indicar ao computador que pretende todos os vídeos, de 1939 a 1945, em que Winston Churchill (1º Ministro Britânico) apareça. • Poderá refinar essa escolha, indicando que só pretende os vídeos filmados nos Estados Unidos da América.
  93. 93. MPEG-21 • A norma MPEG-21, tal como a norma anterior, não é orientada para a compressão de vídeo e áudio digital. • Esta norma tem como objectivo definir uma estrutura de trabalho para criação de aplicações multimédia. • Assim sendo, será possível criar uma aplicação multimédia, de raiz, seguindo todas as especificações contidas nesta norma.
  94. 94. Suportes de Vídeo Digital • DVD (Digital Versatile Disc); • HD-DVD (High Density DVD); • Blu-ray Disc; • HVD (Holographic Versatile Disc); • EVD (Enhanced Versatile Disc); • VCD (Video CD);SVCD (Super Video CD); • MiniDVD; CD-i.
  95. 95. DVD • O DVD é uma abreviatura de Digital Versatile Disc ou de Digital Video Disc. A 1ª designação é a mais utilizada, no entanto, a segunda é a designação original. • Actualmente, o DVD é o suporte para vídeo digital mais popular em todo o mundo. Os preços dos leitores, dos gravadores e dos próprios DVD têm vindo a diminuir progressivamente.
  96. 96. DVD • O DVD é um disco de plástico, com 120 mm de diâmetro, bastante semelhante a um CD, mas com um formato distinto e uma densidade de dados consideravelmente superior. • Um DVD poderá armazenar vídeo, áudio e outros media (texto, imagens, gráficos e animações), bem como disponibilizar menus com um certo nível de interactividade.
  97. 97. DVD • No início da década de 90, existia uma competição acesa entre dois novos formatos para o disco óptico de alta densidade. • De um lado estava o Multimedia Compact CD, defendido pela Philips e Sony e do outro lado estava o Super Disc, defendido pela Toshiba, Time-Warner, Pioneer, JVC e outros.
  98. 98. • Com um intuito de evitar um custoso confronto de formatos, como sucedeu no início da década de 80 entre o VHS e o Betamax, a IBM propôs a fusão dos dois formatos. • O resultado desta fusão foi o DVD. Que foi lançado em finais de 1996. Ao longo dos anos, o preço foi decrescendo e as vendas aumentado.
  99. 99. • O DVD é constituído por um conjunto de formatos: DVD-Video; DVD-Audio; DVD- ROM e uma série de formatos graváveis (DVD-R/RW; DVD-RAM e DVD+R/RW). • Um DVD pode ter informação num dos lados, ou em ambos os lados, do disco e, adicionalmente, poderão existir uma ou duas camadas de informação.
  100. 100. • Assim sendo, existem os seguintes tipos: • DVD-5 – Um lado e uma camada, 4.7 GB; • DVD-9 – Um lado e duas camadas, 8.5 GB; • DVD-10 – Dois lados e uma camada em cada lado, 9.4 GB; • DVD-14 – Dois lados e uma camada num lado e duas camadas no outro, 13.3 GB; • DVD-18 – Dois lados e duas camadas de cada lado, 17.1 GB.
  101. 101. • A taxa de transferência original de um DVD é igual a 1350 KB/s. Assim sendo, um leitor de DVD, com uma velocidade de 16x, terá uma taxa de transferência de 21.09 MB/s. • Uma velocidade de DVD corresponde a nove velocidades de CD. Ou seja, um leitor de DVD de 8x equivale a um leitor de CD de 72x, em termos de transferência de dados.
  102. 102. • O DVD utiliza a norma MPEG-2 para a compressão e codificação do vídeo e áudio. • As resoluções máximas suportadas são: – 720x576 (PAL) e 720x480 (NTSC). • Estas resoluções são superiores as resoluções originais do PAL e do NTSC. No entanto, também são suportadas várias resoluções inferiores (por questões de compatibilidade).
  103. 103. • As razões de aspecto suportadas são: • 4:3 (Academy Standard) e • 16:9 (WideScreen). • Em termos de frame rate: • 25 fps (PAL) e • aprox. 30 fps (NTSC). • A cor de cada pixel é codificada no modelo YUV 4:2:2.
  104. 104. • Os DVD e os respectivos leitores possuem um código regional. Ou seja, os leitores comercializados numa determinada região do globo possuem um dado código, o que impede esses leitores de ler um DVD que possua um código de outra região. • Este sistema possibilita um maior controlo dos preços de venda de região para região.
  105. 105. • Region Codes: • 0 – Universal, compatível com todas as regiões; • 1 – EUA e territórios sobre o domínio dos EUA, Canada e Bermudas; • 2 – Europa, Japão, Médio Oriente, Egipto, Africa do Sul, Gronelândia, Lesoto e Suazilândia; • 3 – Sudoeste Asiático, Coreia do Sul, Taiwan, Hong-Kong e Macau;
  106. 106. • Region Codes: • 4 – México e restante América Central, América do Sul, Oceânia; • 5 – África (restantes países), Europa de Leste, Índia, Mongólia e Coreia do Norte; • 6 – China; • 7 – Reservado para uso futuro; • 8 – Usado a bordo de aviões e navios com rotas internacionais.
  107. 107. HD-DVD • O High Density DVD (HD-DVD) é um novo formato de DVD para o armazenamento de vídeo digital de alta definição. • Este formato é promovido pela: Toshiba, NEC, Sanyo e por vários estúdios de cinema de Hollywood e encontra-se em competição acérrima com um formato promovido pela Sony e que é designado por: Blu-ray Disc.
  108. 108. HD-DVD • O HD-DVD é um disco de 120 mm (semelhante a um CD ou DVD), utiliza um sistema de leitura óptica baseada na nova tecnologia Blue Laser. • Esta tecnologia possibilita uma maior densidade de dados, ou seja, será possível armazenar um maior volume de dados no mesmo espaço (o disco de 120 mm).
  109. 109. HD-DVD • Um HD-DVD, de um só lado e com uma só camada, poderá armazenar até 15 GB de dados, que é mais do triplo que um DVD equivalente poderia armazenar. • Um HD-DVD Dual Layer (2 Camadas) poderá armazenar até 30 GB de dados. • Adicionalmente, um leitor de HD-DVD será também capaz de ler um DVD.
  110. 110. HD-DVD • Em termos de compressão, são usadas as seguintes tecnologias: – MPEG-2; – VC1 (Video Codec 1 do Windows Media 9) e – MPEG-4. • Foram desenvolvidas as seguintes variantes: – HD-DVD-ROM; – HD-DVD-R e o HD-DVD-Rewritable.
  111. 111. HD-DVD • Em 18 de Abril de 2006, foram lançados os primeiros filmes em HD-DVD: The Last Samurai; Million Dollar Baby; The Phantom of the Opera da Warner Bros. e o Sereneity da Universal. • Igualmente, na mesma data, foram lançados, nos E.U.A, os primeiros leitores de HD-DVD: o Toshiba HD-A1 e o Toshiba HD-XA1.
  112. 112. Blu-ray Disc • O Blu-ray Disc é um novo suporte para o armazenamento de vídeo digital de alta definição. Esta tecnologia está a ser desenvolvida pela Sony e encontra-se em competição com o rival HD-DVD. • Tal como o HD-DVD, o Blu-ray Disc faz uso da tecnologia Blue Laser para disponibilizar uma alta densidade de armazenamento de dados.
  113. 113. • O Blu-ray Disc é um disco de 120 mm, tal como o DVD e o HD-DVD. • No entanto, é consideravelmente mais fino que ambos (aproximadamente 1/6 da espessura de um DVD / HD-DVD). • Em termos de compressão, o Blu-ray Disc suporta todas os sistemas de compressão disponibilizados pelo HD-DVD.
  114. 114. • Em termos de capacidade de armazenamento, um Blu-ray Disc de um só lado e uma só camada poderá armazenar 25 GB, ou seja 5 vezes mais que um DVD equivalente. • Um Blu-ray Disc Dual Layer (2 camadas) pode armazenar até 50 GBytes.
  115. 115. • Em 10 de Abril de 2006, a TDK anunciou o lançamento de um leitor Blu-ray Disc. • Até ao presente momento, já foram lançados ou anunciados (na sua maioria) umas poucas dezenas de filmes em suporte Blu-ray Disc. • Editoras como: a 20th Century Fox; a Warner Bros.; a Paramount; a Buena Vista; a Sony- Columbia Pictures já anunciaram uma mão cheio de filmes neste suporte.
  116. 116. HVD • O Holographic Versatile Disc (HVD) é uma tecnologia, em fase de desenvolvimento, que irá aumentar substancialmente a capacidade de armazenamento de dados, relativamente ao HD-DVD e ao Blu-ray Disc. • Os discos irão ter uma capacidade máxima de 3.9 TB (Tarabytes), ou seja aproximadamente 4000 Gbytes.
  117. 117. HVD • O HVD faz uso da tecnologia Holografia Colinear, que combina dois raios laser (um vermelho e outro azul esverdeado) para obter uma leitura de dados armazenados num formato de elevadíssima densidade. • Apesar de utilizar um disco de 120 mm, esta tecnologia é totalmente incompatível com o CD e com o DVD.
  118. 118. HVD • Esta tecnologia está a ser desenvolvida por um grupo, de várias empresas, designado por HVD Alliance. • A HVD Alliance é constituída pelas seguintes organizações: CMC, Fuji, Konica- Minolta, Mitsubishi e outras.
  119. 119. HVD • Só a título de curiosidade: – Todos os livros da maior biblioteca do mundo, a Biblioteca do Congresso dos E.U.A, ocupam um total de 20 TB de memória (considerando só o texto). – Nesse sentido, serão necessários somente 6 discos HVD para armazenar o conteúdo textual de todos os livros contidos nessa biblioteca.
  120. 120. HVD • As primeiras versões, com uma capacidade “limitada” de 200 GB e 300 GB, serão provavelmente lançadas ainda em 2006, pela Optware e pela Maxwell.
  121. 121. EVD • O Enhanced Versatile Disc (EVD) é fundamentalmente um DVD produzido pela República Popular da China como alternativa ao DVD propriamente dito. • O EVD utiliza um disco de 120 mm e o mesmo sistema de ficheiros do DVD. Assim sendo, qualquer leitor de DVD é capaz de ler um EVD.
  122. 122. EVD • A razão que motivou os chineses a produzir o EVD prendeu-se com os elevados custos associados ao licenciamento da tecnologia DVD. • Nesse sentido, a China decidiu criar a sua própria tecnologia e assim a indústria chinesa poderia produzir uma tecnologia equivalente ao DVD sem pagar os respectivos direitos.
  123. 123. EVD • O EVD utiliza os codecs VP5 e VP6 desenvolvidos pela On2 Technologies, uma empresa estrangeira subcontratada. • O VP6 é mais eficiente do que o MPEG-2 e, adicionalmente, suporta resoluções superiores, tais como as utilizadas pela HDTV, algo que o MPEG-2 não é capaz de suportar.
  124. 124. EVD • A codificação e compressão de áudio é realizado pelo codec EAC (Enhanced Audio Codec), desenvolvido pela Coding Technologies, outra empresa estrangeira subcontratada. • Este codec suporta som, nos modos: mono, estéreo e surround 5.1 (envolvente).
  125. 125. EVD • O processo de desenvolvimento teve início em 1999 e arrastou-se até 2004. • Em 2004 foram apresentados os primeiros EVD e respectivos leitores e drives. No entanto, a China recusou o pagamento de royalties a On2 ($2 por leitor, o MPEG-2 exige $20). Em Abril de 2004, a On2 processou o governo Chinês e pouco se sabe do EVD desde então…
  126. 126. VCD • O Video CD (VCD) é um suporte de vídeo digital que assenta na tecnologia CD. • O VCD foi desenvolvido em 1993 pela: Sony; Philips; Matsushita e pela JVC. • Também é conhecido por: White Book Standard. • Utiliza a norma MPEG-1 para a codificação do vídeo e o MP2 para o áudio.
  127. 127. VCD • Suporta as seguintes resoluções: – 352x288 (PAL) e 352x240 (NTSC). • A qualidade visual do VCD é equiparável ao VHS e poderá armazenar até 74 minutos de vídeo. • O VCD nunca foi muito popular na Europa e nos E.U.A. No entanto, foi e continua a ser imensamente popular na Ásia.
  128. 128. VCD • O baixo preço do VCD e, curiosamente, a sua tolerância à humidade (o VHS tolera mal a humidade) são as razões da sua imensa popularidade no continente asiático. • No entanto, na Europa e nos Estados Unidos da América o VCD é considerado obsoleto, sendo o DVD o suporte de vídeo digital mais popular nestas duas regiões.
  129. 129. VCD • Um VCD poderá ser lido por qualquer PC equipado com um CD-ROM e respectivo software. • Adicionalmente, a maioria dos leitores de DVD são também capazes de ler VCD.
  130. 130. SVCD • O Super Video CD é suporte de vídeo digital que assenta nas tecnologias CD e CD-R. • O SVCD é superior ao seu antecessor o VCD, mas continua a ser inferior ao DVD. • O SVCD foi desenvolvido sob a direcção do Ministério da Indústria da Informação da República Popular da China e lançado em 1998.
  131. 131. SVCD • O objectivo do governo chinês era produzir um substituto barato ao DVD e que evita-se o pagamento dos custos de licenciamento do DVD (mas não do MPEG-2). • A China obteve a colaboração do Video CD Consortium (o conjunto de empresas que desenvolveu o Video CD) no desenvolvimento do SVCD.
  132. 132. SVCD • O SVCD utiliza a norma MPEG-2 para a codificação do vídeo e o MP2 para o áudio. • As resolução suportadas são: – 480x576 (PAL) e 480x480 (NTSC). • A qualidade visual do SVCD é ligeiramente superior ao VHS, mas claramente inferior ao DVD. Sendo possível armazenar entre 35 a 60 minutos de vídeo digital.
  133. 133. SVCD • Em termos sonoros, o SVCD tal como o VCD é incapaz de suportar som surround, sendo unicamente capaz de suportar som em modo mono e estéreo. • O SVCD é comercializado na China e noutros países asiáticos vizinhos. No entanto, na Europa e nos EUA é considerado um suporte obsoleto.
  134. 134. MiniDVD • Existem dois tipos de MiniDVD: • cDVD – é uma versão do DVD que utiliza um disco de 80 mm. Armazena até 30 minutos de vídeo e foi desenvolvido com o intuito de ser utilizado em câmaras de vídeo digital. Também é conhecido por DVD Single. • Mini-DVD – é um CD que contém informação armazenada em formato DVD.
  135. 135. CD-i • O Compact Disc Interactive (CD-i) foi desenvolvido pela Philips com um suporte para vídeo digital e simples aplicações multimédia em CD. • Lançado em 1994, nunca foi muito popular, sendo finalmente abandonado em 1998. • Actualmente, é um suporte totalmente obsoleto e é muito pouco utilizado.
  136. 136. Captura de Vídeo • O vídeo pode ser capturado através de: – Placa de Captura de Vídeo; – Placa de Aquisição de TV; – Câmara de Vídeo Digital; – Webcam e – Câmara Fotográfica Digital e Telemóvel (com limitações consideráveis).
  137. 137. Captura de Vídeo Analógico • A placa de captura de vídeo e a placa de aquisição de TV recebem um sinal analógico de vídeo e convertem-no num sinal digital de vídeo. • Uma boa parte dos arquivos mundiais de vídeo são analógicos e grande parte dos sinais de TV ainda é de natureza analógica. • Assim, a captura ou digitalização do vídeo analógico é absolutamente crucial…
  138. 138. Captura de Vídeo Analógico • Sistemas de TV: – PAL (Phase-Alternating Line); – NTSC (National Television System Committee); – SÉCAM (Séquentiel Couleur Avec Mémoire); • Suporte de vídeo analógico: – VHS; BetaMAX; Video 2000 – Laserdisc.
  139. 139. PAL • O sistema PAL foi desenvolvido na Alemanha, por Walter Bruch, e introduzido em 1967. • É um dos sistema de TV mais utilizados em todo mundo, sendo também utilizado em Portugal. • É utilizado na maior parte da: Europa, Ásia, África, Oceânia e parte da América do Sul.
  140. 140. PAL • Existem algumas variantes do PAL: – PAL B/G; PAL D/K; PAL-I; PAL-M e PAL-N. – PAL + (Versão Widescreen 16:9). • A variante usada no nosso país é o PAL B/G. • Suporta uma resolução de: 768 x 576 • Um frame rate de: 25 fps. • E uma razão de aspecto de: 4:3 ou 1.33:1.
  141. 141. NTSC • O sistema NTSC foi desenvolvido nos E.U.A., pela comissão NTSC. • Esta comissão foi criada em 1940 e apresentou um primeiro standard para TV a preto e branco em 1941. • No entanto, em 1941, os Japoneses atacaram os americanos em Pearl Harbor, levando estes últimos a entrar na Segunda Guerra Mundial.
  142. 142. NTSC • Com a entrada na guerra, a comissão NTSC foi encerrada. • Em 1950, a comissão foi reconstituída e em 1953 apresentou uma versão do standard NTSC para TV a cores. • No entanto, a TV a cores só começou a ser comum, nos E.U.A., durante a década de 60.
  143. 143. NTSC • Existem as seguintes versões: – NTSC I – Preto e Branco, usado nos finais da década de 40 até inícios da década de 60. – NTSC II – A Cores, usado a partir da década de 60 até inícios da década de 80. – NTSC III – Mais avançado. Utilizado desde a década de 80 até os dias de hoje. Existe uma total compatibilidade entre o III e o II.
  144. 144. NTSC • O NTSC é utilizado nos: E.U.A., Canadá, Japão, Filipinas, Coreia do Sul, América Central, Caraíbas, parte da América do Sul e em muitas pequenas ilhas do Pacífico. • Suporta uma resolução de: 640 x 480 • Um frame rate de aprox.: 30 fps. • E uma razão de aspecto de: 4:3 ou 1.33:1.
  145. 145. SÉCAM • O sistema SÉCAM foi desenvolvido na França, por uma equipa liderada por Henri de France. • O SÉCAM começou a ser desenvolvido em 1957 e foi introduzido em 1967. • É utilizado em França, países do antigo Império Francês (parte de África e Indochina) antiga URSS, Europa de Leste, Médio Oriente e algumas ilhas das Caraíbas e do Pacífico.
  146. 146. SÉCAM • No entanto, alguns destes países converteram ou estão a converter para o sistema PAL. • Existem três variantes: – SÉCAM Francês – Usado na França e nas suas antigas colónias; – MESÉCAM – Usado no Médio Oriente; – SÉCAM D/K – Usado nas antigas repúblicas da URSS e na Europa de Leste.
  147. 147. SÉCAM • O sistema SÉCAM possui a resolução, o frame rate e a razão de aspecto do sistema PAL. • A principal diferença encontra-se na forma como o SÉCAM codifica a cor. • A maior parte dos actuais dispositivos SÉCAM (Televisores, Videogravadores) garantem a compatibilidade com o sistema PAL.
  148. 148. Sistemas de TV
  149. 149. VHS • O Video Home System (VHS) é um suporte analógico, para o armazenamento de vídeo, que utiliza uma cassete de fita magnética. • O VHS foi muito popular nas décadas de 80 e 90 e continua ainda a ser utilizado nos dias de hoje. • No entanto, o DVD começou, progressivamente, a substituir o VHS.
  150. 150. VHS • O VHS foi desenvolvido pela JVC e lançado em 1976. • No início da década de 80, o VHS ganhou a famosa guerra dos formatos, derrotando o Betamax da Sony e o pouco conhecido Video 2000 da Philips. • Tornando-se assim o standard de facto em termos de suportes de vídeo analógico.
  151. 151. VHS • O vídeo é armazenado numa fita magnética, com meia polegada de largura (12.70 mm), estando conectada a duas bobines. • O comprimento máximo possível da fita é de 430 m. A velocidade da fita é igual 2.339 cm/s (PAL) e 3.335 cm/s (NTSC). • A duração máxima, na qualidade standard (SP), é de 5 h (PAL) e de 3.5 h (NTSC).
  152. 152. VHS • Maiores durações implicam fitas mais finas, o que por sua vez aumenta a possibilidade da fita “ser comida” pelo videogravador. • Outro processo de aumentar a duração passa pelo uso do modo LP, que duplica a duração (só para PAL) e pelo modo EP que triplica a duração (só para NTSC). No entanto, a qualidade decresce significativamente.
  153. 153. VHS • Em termos de resolução, o VHS suporta até 240 linhas, que são metade do n.º de linhas do NTSC e menos de metade do PAL. • Assim sendo, a qualidade do vídeo gravado, no formato VHS, é sempre inferior ao original transmitido na TV, visto que possui somente metade do n.º de linhas do sinal de TV. • E se o modo LP for utilizado, então a qualidade será ainda mais reduzida.
  154. 154. VHS • Uma das razões pela qual o VHS ainda continua a ser utilizado, reside no facto de que este formato sempre possibilitou a gravação. • A maioria do utilizadores de DVD utilizam leitores e só uma minoria utiliza gravadores, sendo estes últimos mais caros que os anteriores. No entanto, os preços têm vindo, progressivamente, a decrescer.
  155. 155. VHS • Existe um conjunto de variantes do VHS: – S-VHS (Super-VHS) – Versão melhorado do VHS original; – D-VHS (Digital-VHS) – Versão do VHS que possibilita o armazenamento de vídeo digital. – VHS-C (VHS-Compact) – Versão compactada do VHS orientada para câmaras de vídeo. Sendo compatível com os leitores de VHS através da utilização de um adaptador.
  156. 156. Betamax • O Betamax é um suporte analógico para o armazenamento de vídeo que utiliza uma cassete de fita magnética. • Foi desenvolvido pela Sony e lançado em 1975. No início da década de 80, o Betamax esteve envolvido na guerra dos formatos com o VHS, tendo sido claramente derrotado. • Este formato caiu em desuso.
  157. 157. Betamax • A cassete Betamax era inferior em dimensões à cassete do VHS e a duração máxima também era consideravelmente inferior. • Em termos de qualidade de imagem, ambos os formatos eram quase equivalentes. Se bem que os fanáticos, do Betamax, afirmavam que a qualidade deste era superior ao VHS. • No entanto, a esmagadora maioria dos utilizadores não detectavam diferenças.
  158. 158. Betamax • No entanto, no Betamax: – O intervalo de tempo entre a inserção da cassete no videogravador e a activação da função “Play” era inferior ao VHS; – A transição entre as funções: “Play”, “Fast Forward” e “Rewind” era mais rápida; – A possibilidade de armazenar, unicamente, áudio.
  159. 159. Betamax • O que levou o Betamax a perder a guerra: – O monopólio da Sony em relação ao Betamax, não permitindo o licenciamento a outros fabricantes, como fez a JVC com o VHS; – A baixa duração das cassetes; – A predilecção da indústria pornográfica pelo Betamax. A pequena dimensão das cassetes facilitava o envio por correio e a baixa duração era perfeitamente compatível com os filmes desta natureza.
  160. 160. Betamax • Em 1993, foi comercializado o último videogravador Betamax nos E.U.A. • No Japão, em 2002, a Sony lançou o último videogravador Betamax, encerrando, oficialmente, a produção desta tecnologia. • Finalmente, a Sony concedeu a derrota, quando começou a produzir videogravadores VHS sob licença da JVC.
  161. 161. Video 2000 • O Video 2000 (V2000) foi um suporte analógico de vídeo que utilizava uma cassete de fita magnética ligeiramente superior, em dimensão, à cassete VHS. • Foi desenvolvido pela Philips e pela Grundig, sendo lançado em 1979. • Este suporte era tecnicamente superior ao VHS e ao Betamax, mas foi facilmente derrotado na guerra dos formatos.
  162. 162. Video 2000 • O V2000 possibilitava a gravação do vídeo em ambos os lados da fita. Permitindo uma duração de 4 horas para cada lado. • Possuía um sistema automático piezo- eléctrico, que possibilitava um controlo altamente preciso do movimento da fita. • Era possível visualizar um só frame com total nitidez, sem nenhuma instabilidade.
  163. 163. Video 2000 • A meio da década de 80, a Philips aceitou a derrota na guerra dos formatos. • Em 1988, a Philips produziu o último videogravador V2000. • A principal razão da sua derrota: foi ter surgido tarde demais, relativamente aos seus principais competidores.
  164. 164. Laserdisc • O Laserdisc (LD) foi a primeira tecnologia que recorreu a discos ópticos para o armazenamento de vídeo analógico e áudio analógico ou digital. • O LD era um disco de 30 cm, com uma capacidade de 1 hora para cada lado. Quando mudava de lado, ocorria uma pausa de 10 segundos.
  165. 165. Laserdisc • O Laserdisc foi inventado em 1958, sendo progressivamente melhorado entre 1961 e 1968. Em 1972 foi realizada a 1ª demonstração pública e em 1978 começou a ser comercializado. • O LD obteve um sucesso limitado nos EUA, principalmente entre os cinéfilos, sendo ignorado pela população em geral.
  166. 166. Laserdisc • Nos EUA foram comercializadas 1 milhão de unidades LD em contraste com as 85 milhões de unidades VHS. • No entanto, no Japão o Laserdisc obteve mais popularidade, sendo comercializadas 4 milhões de unidades. • O Laserdisc foi rapidamente substituído pelo DVD.
  167. 167. Laserdisc • No entanto, em termos de qualidade de imagem, o Laserdisc era claramente superior ao VHS. • Os fanáticos do Laserdisc acreditam que este último também é superior ao DVD, na qualidade de imagem. • No entanto, a esmagadora maioria, dos utilizadores de DVD, discorda desta opinião.
  168. 168. Televisão Digital • A Televisão Digital consiste na difusão de um sinal de vídeo e de áudio comprimido, em formato digital, para televisores ou outros receptores. • É possível transmitir um maior n.º de canais, que a televisão analógica, para a mesma largura de banda. • Adicionalmente, existe a possibilidade de resoluções superiores (alta definição).
  169. 169. Televisão Digital • A norma MPEG-2 é utilizada para codificar e comprimir o sinal de vídeo e áudio difundido através da Televisão Digital. • Infelizmente, em caso de interferências, a imagem poderá ficar totalmente inteligível, ao contrário da Televisão Analógica, em que a imagem, apesar da má qualidade, permite ainda sua visualização.
  170. 170. Televisão Digital • Existem duas categorias de Televisão Digital: – SDTV (Standard Definition TV) – Televisão com definição standard. Ou seja, equivalente ou aproximada à resolução da Televisão Analógica. • Resolução:704x480 (aprox. NTSC); 768x576 (aprox. PAL) • Razão de Aspecto: 4:3 – HDTV (High Definition TV) – Televisão de alta definição. Ou seja, com uma resolução superior à resolução da Televisão Analógica. • Resolução: 1280x720 ; Razão de Aspecto: 16:9
  171. 171. Televisão Digital • Adicionalmente, a estas duas categorias, encontra-se a ser desenvolvida UHDTV (Ultra High Definition TV) que possui uma resolução 16 vezes superior à HDTV. • A UHDTV está a ser desenvolvida, no Japão, para o canal de televisão NHK (TV nacional japonesa).
  172. 172. Televisão Digital • Existem três sistemas standard de Televisão Digital: • DVB – Sistema Europeu e o mais utilizado em todo o mundo; • ATSC – Sistema Americano usado também pelo Canadá, México e Coreia do Sul; • ISDB – Sistema Japonês.
  173. 173. DVB • O Digital Video Broadcasting (DVB) é um standard aberto para TV digital que é mantido pelo DBV Project, um consórcio de mais de 300 membros. • O sinal de TV DVB poderá ser transmitido via cabo, satélite e radiodifusão (para televisores ou receptores portáteis). • Suporta as definições SDTV e HDTV.
  174. 174. DVB • O sinal de vídeo é codificado na norma MPEG-2 e o sinal de áudio é codificado em Dolby Digital. • As legendas são enviadas paralelamente ao sinal de vídeo, sendo possível visualizar a transmissão com legendas ou sem elas e, adicionalmente, escolher o idioma das mesmas.
  175. 175. DVB • O Teletexto também é suportado, por questões de compatibilidade com sistemas anteriores. • Suporta o acesso à Internet, o que irá possibilitar ao telespectador o acesso à mesma a partir do seu televisor e respectivo comando. • Existe a possibilidade da utilização de Software Multimédia, baseado em Java, a partir do televisor e respectivo comando.
  176. 176. DVB • As primeiras transmissões comerciais de sinal digital de TV DVB foram efectuadas no Reino Unido em 1998. • Em 2003, a capital da Alemanha, Berlim, foi a primeira região do mundo a abandonar a difusão analógica de TV e converter, completamente, para difusão de TV Digital, no sistema DVB.
  177. 177. • Para 2010, prevê-se que a maioria dos países europeus convertam dos sistemas de TV analógica PAL e SÉCAM para a TV digital no sistema DVB. • O DVB começa a ser utilizado, de forma limitada, fora da Europa, em países como: a Austrália, África do Sul e Índia. • Muitos outros países planeiam o seu uso futuro.
  178. 178. ATSC • O Advanced Television Systems Committee (ATSC) é um grupo que desenvolveu um standard de televisão digital, com o mesmo nome, para os E.U.A. • O ATSC foi igualmente adoptado pelo: Canadá; México e Coreia do Sul. • Outros países consideram uma possível futura adopção deste sistema.
  179. 179. ATSC • Tal como o sistema DVB, o sistema ATSC utiliza a norma MPEG-2 para a codificação do sinal de vídeo e a tecnologia Dolby Digital para a codificação do sinal de áudio. • Suporta as definições SDTV e HDTV. • A resolução máxima disponibilizada pelo sistema ATSC é de 1920x1080 com uma razão de aspecto de 16:9.
  180. 180. ISDB • O Integrated Services Digital Broadcasting (ISDB) é um standard de televisão digital desenvolvido e utilizado no Japão. • O ISDB também suporta canais de rádio digitais, para além dos canais de TV digitais. • A norma MPEG-2 é utilizado para a codificação do vídeo e do áudio.
  181. 181. ISDB • Os televisores receptores do sinal ISDB são designados por Hi-Vision TV. • Estes televisores possuem um ecrã com uma razão de aspecto 16:9 e são disponibilizados em três variantes: • CRT (Cathode Ray Tube); • PDP (Plasma Display Panel); • LCD (Liquid Crystal Display).
  182. 182. ISDB • Os televisores Hi-Vision mais populares, no Japão, pertencem à variante LCD (60% das vendas). • O ISDB suporta as definições SDTV e HDTV. • Os principais canais de TV japoneses já converteram para o sistema ISDB.
  183. 183. Câmara de Vídeo Digital • Uma câmara de vídeo digital é um periférico que possibilita a captura, em tempo real, de vídeo que será visualizado e/ou armazenado em formato digital (na câmara, no computador ou noutro dispositivo). • Actualmente, estas câmaras são bastante comuns e possuem preços que se estendem desde o razoavelmente acessível até ao muito dispendioso.
  184. 184. Câmara de Vídeo Digital • Existem diversas gamas de câmaras digitais: – Câmara de Vídeo Profissional; – Camcorder (não profissional); – Webcam; – Outros Dispositivos: • Câmara Fotográfica Digital; • Telemóvel.
  185. 185. Câmara de Vídeo Profissional • As câmaras de vídeo profissionais são geralmente dispositivos topo de gama utilizados por estúdios de televisão, produtoras de vídeo, cineastas independentes e, em casos mais raros, por utilizadores individuais para usos próprios. • Na perspectiva de um simples utilizador, o preço destas câmaras é consideravelmente elevado.
  186. 186. Câmara de Vídeo Profissional • Estas câmaras poderão ou não ser capazes de armazenar o vídeo capturado. • Nas câmaras que sejam incapazes de armazenar o vídeo capturado, este último será enviado para um dispositivo responsável pelo respectivo armazenamento. • Geralmente, as câmaras que funcionam exclusivamente em interiores não possuem a capacidade de armazenar o vídeo capturado.
  187. 187. • Por outro lado, as câmaras profissionais orientadas para um uso mais genérico (interiores e exteriores) deverão ser capazes de armazenar o vídeo capturado de uma forma totalmente autónoma. • Em termos gerais, as câmaras profissionais possuem um desempenho técnico superior às demais gamas, que poderá ser facilmente justificado pelo fim profissional a que se destinam.
  188. 188. • Adicionalmente, estas câmaras poderão estar montadas em complexos suportes constituídos por mecanismos pneumáticos ou hidráulicos que possibilitam um controlo avançado do seu movimento. • Podendo, em certos casos, serem controladas remotamente por dispositivos CCU (Camera Control Unit).
  189. 189. • As câmaras profissionais portáteis poderão assentar no ombro do operador ou em dispositivos steadycam (estabilizam o movimento da mesma) que assentam no tronco do operador. • O peso e a dimensão destas câmaras (superiores às demais gamas) exigem a adopção deste tipo de estratégias de transporte e manuseamento.
  190. 190. • Finalmente, em termos de formatos, o mais utilizado nas câmaras digitais profissionais é o DVCPRO. • Nas câmaras analógicas profissionais, o formato mais popular é o Betacam.
  191. 191. Camcorder • A palavra camcorder resultou da conjunção das palavras camera e recorder. • Fundamentalmente, na sua forma mais genérica, uma camcorder consiste numa câmara que seja capaz de armazenar (gravar) o vídeo capturado. • Na prática, o termo camcorder, usado isoladamente, é geralmente associado às câmaras não profissionais usadas peloo
  192. 192. Camcorder utilizador comum.
  193. 193. • Estas câmaras são geralmente utilizadas em contextos pessoais ou em contextos profissionais menos exigentes. • No entanto, as câmaras profissionais que sejam capazes de armazenar vídeo são geralmente designadas por camcorders profissionais. Estas câmaras enquadram-se na categoria anterior.
  194. 194. • As camcorder digitais são muitas vezes designadas por câmaras DV. No entanto, na sua forma mais genérica, o termo câmara DV designa qualquer câmara capaz de capturar vídeo em formato DV. • Por sua vez, as camcorders digitais com resoluções superiores as clássicas resoluções dos standards de TV (PAL, NTSC) são geralmente apelidadas de câmaras HD e que também são conhecidas por câmaras digitas de alta definição.
  195. 195. • Actualmente, as camcorders digitais são dispositivos muito populares e consideravelmente mais acessíveis que as suas congéneres profissionais. • No entanto, importa referir que a gama de preços ainda é razoavelmente elevada especialmente para bolsos com maiores limitações financeiras.
  196. 196. • Em termos de funcionamento, as camcorders digitais funcionam segundo um princípio semelhante ao das câmaras fotográficas digitais. • Cada frame é capturado através de uma matriz de foto-sensores (CCD ou CMOS). Geralmente, o n.º de fotosensores é inferior ao existente numa câmara fotográfica digital.
  197. 197. • Um foto-sensor (ou sensor foto-sensível) é um dispositivo capaz de converter o nível de luminosidade numa grandeza eléctrica passível de ser digitalizada. • Geralmente, quanto maior for o n.º de foto- sensores existentes na matriz, maior será a resolução da câmara.
  198. 198. • Tal como as suas congéneres fotográficas, as camcorders digitais possuem geralmente um ecrã LCD que possibilita a visualização do vídeo capturado (no momento ou previamente armazenado). • Este ecrã também possibilita ao utilizador uma configuração aprofundada e detalhada da camcorder.
  199. 199. • Adicionalmente, pode-se visualizar o vídeo capturado através do tradicional óculo da câmara (viewfinder). • Este processo possui as vantagens de consumir menos energia e de facilitar a visualização dos vídeos em ambientes muito iluminados (por exemplo: exteriores muito ensolarados).
  200. 200. • Os formatos mais habituais nas camcorders digitais são: o MiniDV; o Digital8; o MicroMV; o DVD e o HDV. • Os formatos utilizados pelas camcorders analógicos são: Video8; Hi8; VHS; VHS-C e S-VHS.

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