1 sistemas multimídia vídeo prof. hemir santiago prof. hemir santiago

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Sistemas MultimídiaSistemas Multimídia

Vídeo Vídeo

Prof. Hemir SantiagoProf. Hemir Santiago

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Interfaces de Vídeo Sinal de vídeo Controle de vídeo

Tecnologia Digital de Vídeo Armazenamento de vídeo Princípios de compressão de vídeo Codecs Arquiteturas para vídeo digital

Exercício

AgendaAgenda

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As interfaces de vídeo fazem a ponte entre o vídeo digital e os sistemas analógicos.

O fluxo de dados de vídeo é muito maior do que o de áudio, por isso muitos sistemas profissionais de processamento de vídeo são híbridos:

Interfaces de sinal de vídeo: captura e reprodução de sinais de vídeo;

Interfaces de controle de vídeo: controle de dispositivos externos de vídeo.

Interfaces de Vídeo Interfaces de Vídeo

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A geração de sinais de vídeo por um computador é uma combinação de um adaptador gráfico (placa de vídeo) e de um conversor externo (monitor).

Características importantes em uma interface de vídeo: Direção do fluxo; Taxa de transmissão de dados; Técnicas e taxas de compressão de dados; Padrões e formatos de vídeos suportados; Recursos de áudio; Software de suporte incluído.

Interfaces de Vídeo – Sinal de Vídeo Interfaces de Vídeo – Sinal de Vídeo

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Sinais de controle são originários de um computador através de uma interface de controle de vídeo.

Estas interfaces são capazes de controlar dispositivos externos ou redes locais que interligam sistemas completos de vídeo.

Na figura a seguir vê-se o esquema de um sistema híbrido para edição de vídeo.

Interfaces de Vídeo – Controle de Vídeo Interfaces de Vídeo – Controle de Vídeo

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Interfaces de Vídeo – Controle de Vídeo Interfaces de Vídeo – Controle de Vídeo

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A enorme capacidade de processamento de dados da visão humana se reflete nos requisitos para armazenamento e transmissão de imagens em movimento.

Uma imagem típica de vídeo, com qualidade de televisão, ocupa cerca de 512 x 480 pixels, ou seja, 240K pixels.

Em um sistema de cores isto significa 3 bytes por pixel, resultando em um total de 720KB. Um segundo de vídeo compreende 30 quadros, dando um total de 21.600KB.

Tecnologia Digital de Vídeo - Armazenamento


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Um disco rígido de 1GB não é suficiente para armazenar nem um minuto de vídeo sem compressão.

O fluxo de dados de cerca de 20MB/s está acima da capacidade da maioria dos HDs.

A digitalização de vídeo tem como aspecto essencial as técnicas de compressão e descompressão de sinais digitais.



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As técnicas de compressão de material de vídeo são extensões das técnicas de compressão de imagens.

O fato de a maioria dos quadros em um vídeo ter poucas diferenças em relação aos quadros vizinhos é aproveitado para conseguir taxas de compressão cada vez mais altas.

Tecnologia Digital de Vídeo – Princípios de Compressão de Vídeo


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Compressão da crominância

O matiz e a saturação podem ser codificados, cada um, em metade dos bits da luminância.

A resolução espacial do olho humano, em relação à crominância (YIQ), é metade da resolução espacial da luminância (RGB), tanto na horizontal quanto na vertical.

Basta armazenar para cada quadro o matiz e a saturação de pixels alternados de linhas alternadas.



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Coerência entre quadros

Normalmente, apenas uma parte limitada da imagem se altera de cada quadro de um vídeo para o seguinte.

A codificação das diferenças entre quadros será, portanto, mais compacta que a codificação de quadros isolados.

Periodicamente, será preciso armazenas quadros inteiros para permitir um grau razoável de acesso direto à informação de vídeo.



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Um sistema pode trabalhar com vários algoritmos diferentes de compressão, dependendo da qualidade que se deseja, assim como da resolução e do tipo de material.

A maioria dos codecs trabalha com a compressão de perdas (lossy): certa quantidade de informação é descartada no processo de comprimir.

A perda pode ser tolerável na reprodução, mas deve-se ter cuidado com o acúmulo de perdas.

Tecnologia Digital de Vídeo – Codecs Tecnologia Digital de Vídeo – Codecs

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JPEG em movimento

Usa-se em vídeo digital uma extensão do padrão JPEG (motion JPEG).

Cada quadro é comprimido segundo o método JPEG, não havendo compressão temporal.

Embora a compressão obtida seja inferior à das técnicas de coerência entre quadros, o vídeo digital comprimido continua a ser editável quadro a quadro.


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MPEG

A família de codecs MPEG (Motion Picture Experts Group) estende o JPEG para seqüências de imagens animadas.

O método de compressão temporal utilizado inclui a predição do movimento e a interpolação de quadros.

É o padrão mais importante para compressão de vídeo digital.


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MPEG

MPEG-1: orientado para resoluções de 320 X 240 com 30 quadros por segundo.

MPEG-2: orientado para resoluções maiores, adequadas para vídeo profissional. Resoluções suportadas incluem 720 X 480 e 1280 X 720, com 60 quadros por segundo.

MPEG-4: atualmente em desenvolvimento, para aplicação de transmissão em redes.


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Uma arquitetura de vídeo digital define um suporte completo para processamento de vídeo dentro de um Sistemas Operacional.

Isto inclui, além dos codecs, formatos de arquivos e suporte de software.

O ambiente Windows suporta várias arquiteturas de características diferentes.

Tecnologia Digital de Vídeo – Arquiteturas para vídeo digital


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Video for Windows – arquitetura de vídeo original do Windows, sendo orientad para este ambiente. Usa o formato de arquivos AVI.

Quicktime – arquitetura definida pela Apple. É suportada também pelo Windows. Suporta um grande número de codes, inclusive JPEG e MPEG-1.

Direct Show – é a nova arquitetura de vídeo da Microsoft, baseada na tecnologia DirectX. Suporta MPEG1, MPEG-2 e DVD.

Real Video – arquitetura de vídeo em fluxo contínuo, suportada pela Real Player.



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PerguntasPerguntas

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Plano de AulasPlano de AulasAULA DATA ATIVIDADE

1 11/ago Apresentação / Introdução

2 18/ago As plataformas / Projeto

3 25/ago Os projetos / Exercícios

4 1/set Design – Recursos de Navegação / Projeto

5 8/set Design – Interfaces / Exercícios

6 15/set Princípios da animação / Projeto

7 22/set Revisão / Exercícios

8 29/set Avaliação: NP1

9 6/out Período de avaliações - NP1

10 13/out Fundamentos Básicos - HTML / Correção de prova

11 20/out Som / Projeto

12 27/out Vídeo / Exercícios

13 3/nov Produção (autoria) / Projeto

14 10/nov Apresentação de projetos

15 17/nov Revisão / Exercícios

16 24/nov Período de avaliações – NP2 (a confirmar)

17 1/dez Período de avaliações – NP2 (a confirmar)

18 8/dez Período de provas integradas institucionais – PII (a confirmar)

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1) Quais as tags que devemos usar para parágrafos e quebra de linha em HTML?

2) Ainda sobre HTML, qual a diferença entre listas não-ordenadas e ordenadas?

3) No processo de digitalização do som existem 4 etapas. Descreva o que acontece na Amostragem.

4) Qual a importância da Compressão de Áudio?

Exercício Exercício

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5) O que é realizado pelas interfaces de sinal de vídeo?

6) Resumidamente, descreva como é feita a compressão de vídeo usando a técnica de Coerência entre Quadros.

7) Cite dois tipos de arquiteturas de vídeo suportados pelo Windows.

Exercício Exercício

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